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Title:
SAFETY DEVICE FOR ELECTRICALLY DRIVEN HAND TOOLS, IN PARTICULAR CIRCULAR AND COMPASS SAWS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/022175
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention concerns a safety device for electrically operated hand tools (1), in particular circular and compass saws in which the motor drive is transmitted via a clutch plate with a clutch (10) to a tool (5) fitted on a tool carrier (4). The safety device in question is provided with an electronic sensor circuit (S�S) with lifting magnet control (HS) which, if the tool (5) comes into contact with any part of the operator's body, breaks the connection between the drive motor (8) and tool (10) by causing the clutch magnetically to disengage. To ensure easy re-engagement of the clutch (10) where there is no danger to the operator, it is proposed that the disengageable clutch should be provided with coupling elements (13, 16) capable of axial displacement or radial excursion, the said coupling elements being displaced/lifted by a lifting magnet (15) once energised out of the seats (11, 25) which create the force flux.

Inventors:
HESSABI IRADJ (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/000196
Publication Date:
July 25, 1996
Filing Date:
January 18, 1996
Export Citation:
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Assignee:
HESSABI IRADJ (DE)
International Classes:
B27B5/38; B27G19/00; B27G19/04; F16D27/118; F16P3/12; (IPC1-7): B27G19/00; B27B5/38; B27G19/04; F16D27/118; F16P3/12
Foreign References:
DE9109573U11991-12-12
DE2055681A11972-05-18
DE2804884A11979-08-16
FR2502273A11982-09-24
DE3145116A11983-05-26
DE1935071A11971-02-11
FR2575529A11986-07-04
FR2556643A11985-06-21
DE2064524A11971-07-29
DE2227184B11973-10-25
US2554124A1951-05-22
DE2705581A11977-12-08
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Description:
Sicherheitseinrichtunq für elektrisch angetriebene Handwerkzeuqe. insbesondere Stich- und Kreissägen.

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für elektromoto¬ risch angetriebene Handwerkzeuge, insbesondere Stich- und Kreissägen, bei denen der Kraftfluß vom Motor zum Werkzeug über eine zwischen beiden angeordnete, den direkten Kraftfluß zwischen der Abtriebswel¬ le, dem Antriebsmotor und der Antriebswelle des Werkzeugs unterbre¬ chenden, ausrückbare Kupplung mit Kupplungselementen geführt ist, wo¬ bei die Kupplungselemente mit einem Hubmagneten zusammenwirken, der mittels eines beim Berühren des Werkzeugs mit einem Körperteil akti¬ vierbaren elektronischen Sensors erregbar, die Kupplung ausrückt und damit die Verbindung vom Motor zum Werkzeug unterbricht.

Sicherheitseinrichtungen an derartigen Werkzeugen sollen den Benutzer solcher Maschinen schützen, wenn er etwa mit den Fingern in den Ar¬ beitsbereich des Werkzeugs kommt. Eine Säge -gleichgültig ob Kreis¬ oder Stichsäge- kann erhebliche Verletzungen mit sich bringen, wenn

Sicherheitseinrichtungen an derartigen Werkzeugen sollen den Benutzer solcher Maschinen schützen, wenn er etwa mit den Fingern in den Ar¬ beitsbereich des Werkzeugs kommt. Eine Säge -gleichgültig ob Kreis¬ oder Stichsäge- kann erhebliche Verletzungen mit sich bringen, wenn ein Finger in den Sägebereich gelangt, zumal ein unverzügliches Stillsetzen des Werkzeugs wegen des nachlaufenden Motors nicht ge¬ lingt, insbesondere jedoch wegen des Reaktionsverzuges des Benutzers. In dem DE-GM 91 09 573 wurde dazu bereits vorgeschlagen, den Antrieb mit einer Ausrückscheibe zu versehen, die elektromagnetisch gesteuert dann den Antrieb vom Werkzeug trennt, wenn ein galvanisch angeschlos¬ sener Fühler einen Körperstrom aufnimmt, der vom Werkzeug über bei¬ spielsweise den Finger (oder ein anderes Körper-Teil) zurück zum Werkzeug fließt, wobei diese Technik der Ausnutzung eines Körperstro¬ mes beispielsweise von hochohmigen Sensoren bekannt ist. Wird nun ein Körperstrom aufgenommen, wird ein Elektromagnet erregt, der die Aus¬ rückscheibe zurückzieht, so daß die Trennung von motorischem Antrieb und Werkzeug erfolgt, das danach wegen seiner Reibungen unverzüglich stehenbleibt. Bei Stichsägen wird die Kupplung zwischen Antrieb und Werkzeug zum Umwandeln der rotierenden Bewegung in eine lineare Bewe¬ gung von einem Mitnehmerstift bewirkt, der radial bewegbar auf der Ausrückscheibe angeordnet ist und in einem mit dem Werkzeug verbunde¬ nen, maschinenfesten Schlitz geführt ist. Wird hier die Sicherheits¬ einrichtung nach dem DE-GM 9109573 angewandt, mag zwar der Antrieb vom Werkzeug beim Eintreten der Berührung getrennt werden, jedoch ge¬ lingt das Wieder-Einrücken nur mit erheblichen Schwierigkeiten, da der Mitnehmerstift nur zufällig direkt den Schlitz trifft und einge¬ führt werden kann. Bei Kreissägen wird nach diesem Vorschlag die Kupplungsscheibe mittels eine ringförmig ausgebildeten Hubmagneten axial so verlagert, daß der Antrieb vom Kreissägenblatt abgekoppelt und so der Kraftfluß unterbrochen wird. Dabei ist -wegen des erheb¬ lichen Drehmomentes solcher rotierende Kreissägenblätter- eine zu¬ sätzliche Bremse vorgesehen, die als mechanisch wirkende Reibungs¬ bremse ausgebildet ist. Auch hier kann ein direktes Wiedereinrücken nur dann gelingen, wenn der/die Mitnehmerstift/-te zufällig die Boh¬ rung des Werkzeugs bzw. dessen Halters "treffen". In beiden Fällen

bedeutet dieses "Treffen" wegen der erheblichen Drehzahl-Differenzen große Schwierigkeiten für das Wiedereinrücken, zumal die Bohrungen zur Sicherung einer einwandfreien Kraftübertragung bezüglich der Durchmesser der Mitnehmerstifte so gewählt sein müssen, daß eine gute Passung erreicht wird, und zumal bei vielen Werkzeugen aus Gründen der Werkzeug-Geometrie keine Mittel zum Einführen der Mitnehmerstifte in die Bohrung vorgesehen werden können.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die Vorrichtung nach DE-GM 91 09 573 so weiter zu bilden, daß bei erhal¬ tener Sicherheitsstufe ein leichtes Wiedereinrücken ermöglicht wird.

Eine Lösung dieser Aufgabenstellung beschreibt der Anspruch 1, eine weitere der Anspruch 8; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Bei einer Ausbildung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Hub¬ magnet die Mitnehmerstifte (direkt oder indirekt) axial bewegt. Dazu weist vorteilhaft die Abtriebswelle des Antriebsmotors eine motorsei- tig vom Werkzeug angeordnete Kupplungsscheibe auf, die mit einer An¬ zahl von kreisförmig um ihr Zentrum angeordneten Raststellen, von de¬ nen zumindest einige mit den als Mitnehmerstiften bzw. Mitnehmernasen ausgebildeten Kupplungselementen zusammenwirken, versehen ist, die ständig mit dem Werkzeug über dessen Halter bzw. über dessen An¬ triebswelle in Eingriff stehend das Kraftübertragungsglied bilden, wobei der Hubmagnet die axiale Verschiebung von Kupplungsscheibe/ Mitnehmerstiften/Mitnehmernasen, die zumindest in einige der Rast- steilen eingreifen, zum Ausrücken bewirkt, und wobei der Hubmagnet gegen seine Arbeitsrichtung wirkende Mittel aufweist, die bei Erre¬ gung des Hubmagneten gespannt sind und die bei dessen Entregung die von diesen bewirkte Verlagerung von Kupplungsscheibe oder Mitnehmer¬ stift aufheben. Diese Rücksetzung der Kupplung kann dabei durch eine Sperre unterbunden sein, so daß zum Rücksetzen die Sperre erst manu¬ ell gelöst werden muß. Dies hat den Vorteil, daß vor einem Rücksetzen erst die Ursache für das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung ge-

sucht werden muß.

Durch das Entkuppeln der Mitnehmerstifte von den Raststellen durch deren axiale Verlagerung wird der Kraftfluß unterbrochen, so daß das Werkzeug kraftlos zum Stillstand kommt und Gefahren ausgeschlossen werden. Dabei wird die axiale Bewegung von einem über eine Steuer¬ elektronik von einem auftretenden Körperstrom aktivierbaren Elektro¬ magneten als Hubmagneten bewirkt, wobei die Mitnehmerstifte mit dem Werkzeug oder dessen Halter ständig in Eingriff bleiben, unabhängig vom Erregungszustand des Hubmagneten. Dabei sind die Teile des An¬ triebs, die im Sicherheitsfall vom Antrieb abgekoppelt werden und zur Ruhe kommen, soweit auf der Abtriebswelle gelagert, mit Lagern gegen¬ über der Abtriebswelle entkuppelt, so daß ein direkter Kraftweg un¬ terbrochen ist.

Eine erste Ausführungsform dieser Ausbildung ist dadurch gegeben, daß das mit mindestens einem fix angeordneten Mitnehmerstift versehene Werkzeug bzw. dessen Halter neben der axial verlagerbaren Kupplungs¬ scheibe koaxial zu dieser frei drehbar angeordnet ist und die Mitneh¬ merstifte in die Raststellen der Kupplungsscheibe in deren Raststel¬ len eingreifen, wobei Hubmagnet und Kupplungsscheibe derart zusammen¬ wirken, daß die Kupplungsscheibe bei Erregung des Hubmagneten angezo¬ gen wird und die in den Raststellen befindlichen Mitnehmerstifte frei werden. Bei dieser Ausführungsform ist eine ständige Verbindung von Mitnehmerstift und Werkzeug bzw. Werkzeug-Halter geschaffen; die Kraftübertragung wird unterbrochen, wenn der/die Mitnehmerstift/-te aus den Raststellen der Kupplungsscheibe gezogen wird/werden; das Wiedereinrücken erfolgt dadurch, daß der/ die Mitnehmerstift/-te wie¬ der in die Raststelle eintaucht/-en. Da die Kupplungsscheibe als bleibendes Maschinenteil mit entsprechenden, auf einem konzentrisch zur Drehachse liegenden Kreis angeordneten Raststellen versehen wer¬ den kann, finden die Mitnehmerstifte eine der Raststellen und werden mitgenommen, wobei die Passung in dem Werkzeug bzw. dessen Halter keine Rolle spielt. Da bei dieser Ausführung die axial bewegbare Kupplungsscheibe als Kraftübertragungsglied wirkt, sind Mittel vorge-

sehen, die den Kraftfluß von der Abtriebswelle zur Kupplungsscheibe sicherstellen, beispielsweise achsparallele Führungsnuten. Diese Aus¬ führungsform ist dann bedeutsam, wenn das bewegte Werkzeug einseitig freigestellt bleiben muß, etwa bei der Kreissäge. Die axiale Bewegung der Kupplungsscheibe wird dabei mittels des Hubmagneten bei dessen Ent- oder Erregung bewirkt. Dabei sind die Mitnehmerstifte mit dem Werkzeug oder dessen Halter verbunden, wobei -wegen des unvermeidba¬ ren Werkzeug-Verschleißes die Verbindung zum Werkzeug-Halter bevor¬ zugt ist.

Bei einer zweiten Ausführungsform dieser Ausbildung ist ein mit min¬ destens einem Mitnehmerstift versehenes, frei mitdrehbares, zwischen der fix mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbundenen Kupp¬ lungsscheibe und Werkzeug bzw. dessen Halter koaxial zu diesen an¬ geordnetes, axial bewegbares Ausrückglied vorgesehen, das scheiben¬ förmig ausgebildet ist mit einem Durchmesser vorzugsweise größer, als der der Kupplungsscheibe, und der Hubmagnet im Bereich dieses über¬ stehenden Umfanges mit rotationssysumetrischer Feldverteilung an¬ geordnet ist, bei dem die zum Werkzeug oder dessen Halter gerichteten Mitnehmerstifte in den Bohrungen von Werkzeug oder Halter axial ver¬ lagerbar sind, und bei dem die Mitnehmerstifte mit zur Kupplungs¬ scheibe gerichteten Überständen versehen sind, die mit den Raststel¬ len der axial fixen Kupplungsscheibe derart zusammenwirken, daß das Ausrückglied bei Erregung des Hubmagneten angezogen wird und die in den Raststellen befindlichen Mitnehmerstifte frei werden. Dabei ist/sind der/die Mitnehmerstift/-te axial bewegbar, während die Kupp¬ lungsscheibe in Bezug auf die Abtriebswelle fixiert ist. Vorteilhaft ist dabei zur Aufnahme des/ der Mitnehmerstiftes/-te ein axial beweg¬ bares, koaxial zur Antriebswelle angeordnetes und frei mitdrehbares, ferro agnetisches Ausrückglied vorgesehen, das mit dem Hubmagneten zusammenwirkend bei dessen Ent- oder Erregung axial bewegt wird. Da¬ bei ist dieses Ausrückglied -soweit auf der Abtriebswelle bewegt- mit verschiebbaren Lagern gelagert, so daß Abtriebswelle und Ausrückglied bezüglich einer Kraftübertragung entkuppelt sind. Besonders bei meh¬ reren Kupplungsstiften ist das bewegbare Ausrückglied vorteilhaft, da

damit eine zeitlich synchrone Bewegung der Mitnehmerstifte bewirkt wird, die damit aus den Raststellen gezogen oder in diese wieder ein¬ geführt werden.

Dabei ist das Ausrückglied bei einer Ausbildungsform zwischen der fix mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbundenen Kupplungsscheibe und dem Werkzeug bzw. dessen Halter angeordnet und scheibenförmig ausgebildet mit einem Durchmesser, größer, als der der Kupplungs¬ scheibe. Der Hubmagnet weist in diesem Bereich des Überstandes paari¬ ge Polschuhe auf, die ein Feld mit rotations-symmetrischer Verteilung so erzeugen, daß sich das Ausrückglied bei Erregung oder Entregung so verlagert, daß die Mitnehmerstifte entweder in die Raststellen der Kupplungsscheibe eingreifen oder aus diesen heraus gezogen sind. Die zum Werkzeug bzw. dessen Halter gerichteten Mitnehmerstifte sind da¬ bei in den Bohrungen von Werkzeug bzw. dessen Halter axial verlager¬ bar; sie sind weiter mit zur Kupplungsscheibe gerichteten Überständen versehen, die mit den Raststellen der axial auf der Abtriebswelle des Antriebsmotors fixen Kupplungsscheibe zusammenwirken.

Bei einer alternativen Ausbildungsform ist das Ausrückglied auf der der fix mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbundenen Kupp¬ lungsscheibe abgewandten Seite des Werkzeugs bzw. dessen Halters an¬ geordnet und scheibenförmig ausgebildet, mit einem Durchmesser minde¬ stens gleich dem Durchmesser des Kreises der Raststellen. Der Hubmag¬ net ist konzentrisch im Bereich dieser Scheibe angeordnet und wirkt mit dem Ausrückglied derart zusammen, daß es bei Erregung des Hubmag¬ neten axial verlagert wird. Die zum Werkzeug bzw. dessen Halter ge¬ richteten Mitnehmerstifte sind in den Bohrungen von Werkzeug bzw. Halter axial bewegbar, so daß sie durch das Werkzeug bzw. dessen Hal¬ ter hindurch mit den Raststellen der Kupplungsscheibe bei Eingriff zusammenwirken.

Bei diesen Anordnungen ist/sind der/die Mitnehmerstift/-te durch das Werkzeug bzw. dessen Halter so geführt, daß sie axial bewegbar sind und ständig mit diesen in Eingriff steht; der Kraftfluß vom Antriebs-

motor zum Werkzeug wird dabei durch die Kupplungsscheibe in ihrem Zu¬ sammenwirken mit den Mitnehmerstiften hergestellt. Ist die Ausrück¬ scheibe bei nicht erregtem Hubmagneten in "Arbeitsstellung", greift/greifen der/die Mitnehmerstift/-te in eine bzw. mehrere der Raststellen auf der Werkzeugseite der Kupplungsscheibe ein und wird/ werden mitgenommen. Stellt der Sensor einen Leckstrom vom Werkzeug über eine externe Leiterstrecke -hier wird unterstellt, daß es sich dabei um den Körper des Benutzers handelt- fest, wird der Hubmagnet erregt, er zieht an, die Ausrückscheibe geht in ihre "Sicherheits¬ stellung" und die Mitnehmerstifte werden soweit zurückgezogen, daß sie aus den Raststellen gleiten und so den Antrieb vom Werkzeug tren¬ nen, jedoch im Werkzeug verbleiben, so daß das Wieder-Einrücken le¬ diglich das Eintauchen in die Raststellen erfordert.

Für Hand-Werkzeugmaschinen mit rotierenden Bewegungen - etwa bei einer Kreissäge - weist das Ausrückglied vorteilhaft drei Kupplungs¬ stifte dreh-sy metrisch verteilt auf, während die Kupplungsscheibe mindestens drei in gleicher Weise verteilte Raststellen aufweist, vorzugsweise ist sie jedoch mit zwei oder drei Raststellen-Sätzen versehen, so daß beim Rotieren die Mitnehmerstifte bereits nach einer Winkeldrehung von unter 60° eine erste Eingriffsmöglichkeit finden. Für Hand-Werkzeugmaschinen mit linearer Bewegung - etwa bei einer Stichsäge oder einem Fuchsschwanz- weist das Ausrückglied vorteilhaft einen Mitnehmerstift auf, während die Kupplungsscheibe mindestens eine Raststelle aufweist; vorzugsweise ist sie mit mehreren Raststel¬ len-Sätzen versehen. Sind die Raststellen dabei beispielsweise im Winkelabstand von 60° angeordnet, reicht auch hier eine Winkeldrehung von höchstens 60° um eine erste Eingriffsmöglichkeit für den Mitneh¬ merstift bereitzustellen; wird die doppelte Anzahl von Raststellen vorgesehen, verbleibt ein Winkelabstand von 30°, bei der drei-fachen Anzahl ein solcher von 20°, ausreichend, um Gefahren durch das Werk¬ zeug abzuwenden. Die diesen Mitnehmerstiften 13 zugeordneten Rast¬ stellen 11 bilden dabei einen Raststellen-Satz, von denen zwei oder mehr vorgesehen sein können. Um die bei rotierenden Werkzeugen ge¬ speicherte Dreh-Energie abzubauen, ist vorteilhaft hier eine Brems-

einrichtung vorzusehen.

Schließlich ist bei einer dritten Ausführungsform ein mit mindestens einem Mitnehmerstift versehenes, frei mitdrehbares, auf der der fix mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbundenen Kupplungsscheibe abgewandten Seite des Werkzeugs bzw. dessen Halter dazu koaxial an¬ geordnetes, axial bewegbares Ausrückglied vorgesehen, das scheiben¬ förmig ausgebildet ist mit einem Durchmesser mindestens gleich dem Durchmesser des Kreises der Raststellen, und der Hubmagnet konzen¬ trisch im Bereich des Ausrückgliedes angeordnet ist, bei dem die zum Werkzeug bzw. dessen Halter gerichteten, axial verlagerbaren, Mitneh¬ merstifte in den Bohrungen von Werkzeug oder Halter axial verlagerbar sind und durch das Werkzeug bzw. dessen Halter hindurch mit den Rast¬ stellen der Kupplungsscheibe derart zusammenwirken, daß das Ausrück¬ glied bei Erregung des Hubmagneten angezogen wird und die in den Raststellen befindlichen Kupplungsstifte frei werden. Dabei wird die Ausrückglied mittels einer Druckfeder in "Arbeitsstellung" gedrückt, so daß das Eintauchen während des Drehens der Kupplungsscheibe erfol¬ gen kann, wobei vorteilhaft in Drehrichtung vorauseilende Einlauf¬ schrägen vorgesehen sind, die ein hartes Einsetzen der Kupplungsstif¬ te in die Raststellen unterbinden und so die Sicherheit des Eintau¬ chens ohne Prellen erhöhen und Verschleiß mindern.

Durch diese (an Hand der Ausführungsbeispiele dargestellten) Anord¬ nungen ist es möglich, den Kraftfluß vom Antriebsmotor zum Werkzeug zu unterbrechen, wenn die Mitnehmerstifte ihre Sitze in den Raststel¬ len verlassen; da die Mitnehmerstifte jedoch mit dem Werkzeug bzw. dessen Halter in Eingriff bleiben, ist es einfach, diesen Kraftfluß wieder herzustellen, indem die Kupplungsstifte wieder in die Rast¬ stellen eingeführt werden, wozu ein Umkehren der axialen Bewegung ausreicht. Um ein sicheres Eingreifen zu erreichen, sind die Rast¬ stellen als werkzeugseitige Vertiefungen in der Kupplungsscheibe aus¬ gebildet, die vorzugsweise in Richtung der Drehbewegung der Kupp¬ lungsscheibe vorlaufende Einlaufschrägen aufweisen. In diese werk- zeugseitigen Raststellen können die Mitnehmerstifte wieder eingrei-

fen, wenn die Erregung des Hubmagneten entfallen ist, ohne daß dazu der Antriebsmotor stillgesetzt werden muß; dieses "Durchdrehen" des Antriebsmotors erlaubt dabei den Mitnehmerstiften eine Raststelle zu finden, wobei die dazu notwendige Kraft von den gegen die Arbeits¬ richtung des Hubmagneten wirkende Mittel aufweist, die bei Erregung des Hubmagneten gespannt sind und die bei dessen Entregung die von diesen bewirkte Verlagerung von Kupplungsscheibe oder Mitnehmerstift aufheben.

Eine andere Ausbildung ist dadurch gegeben, daß mindestens ein Kupp¬ lungselement radial bewegbar an die Abtriebswelle des Antriebsmotors oder die Antriebswelle des Werkzeugs angelenkt ist, wobei jedes Kupp¬ lungselement im Bereich des jeweils anderen Wellen-Endes eine Mitneh¬ mernase zum kraft- und formschlüssigen, jedoch lösbaren Verbinden beider Wellenenden aufweist, und daß die Antriebswelle des Werkzeugs oder die Abtriebswelle des Antriebsmotors eine Anzahl über den Umfang verteilter Ausnehmungen aufweist, die mit dem/ den Kupplungselement/- ten zusammenwirken und mit denen diese bei entregtem Hubmagneten zur Herstellung des Kraftflusses im Eingriff sind und bei erregtem Hub¬ magneten zur Trennung des Kraftflusses außer Eingriff bringbar sind. Vorteilhaft sind dabei die Raststellen in einem Winkelabstand von höchstens 120° vorgesehen; in der Praxis haben sich Winkelabstände von 90° und 60° bewährt. Zur Umsetzung der Bewegung werden die Mit¬ nehmerstifte/ Mitnehmernasen aus den belegten Raststellen durch die radiale Bewegung herausgehoben, so daß der Kraftfluß unterbrochen ist und die Gefahr - etwa der Verletzung der Hand oder eines Fingers - gebannt ist. Diese radiale Bewegung wird dadurch erreicht, daß der Hubmagnet mit einem die Antriebswelle des Werkzeugs ringförmig umfas¬ senden Ausrückring, dessen dem Ende der Abtriebswelle des Motors zu¬ gewandte Seite keilförmig abgeschrägt ist, zusammenwirkt, und daß die Enden der Kupplungselemente im Bereich dieser Keilfläche liegend kor¬ respondierend zu ihr derart abgeschrägt sind, daß bei Erregung des Hubmagneten der Ausrückring unter diese Enden faßt und diese zum Lö¬ sen der kraft- oder formschlüssigen Verbindung zwischen beiden Wellen aushebt, wobei der Hubmagnet gegen seine Arbeitsrichtung wirkende

Mittel aufweist, die bei Erregung des Hubmagneten gespannt sind und die bei dessen Entregung die von diesen bewirkte Verlagerung der Mit- nehmernase/-sen aufheben. Bei dieser Ausbildung gleitet der Ausrück¬ ring unter die Schrägen der Kupplungselemente, so daß diese wie eine schräge Ebene wirkend die ihnen zugeordneten Enden der Kupplungsele¬ mente "ausheben", die als einarmige Hebel die Mitnehmernasen aus den Raststellen herausgleiten lassen. Diese Übertragung stellt sicher, daß das Ausheben der Rastnasen aus den Raststellen zwangsweise mecha¬ nisch erfolgt, so daß auch hier ein sicheres Trennen des Kraftflusses erreicht wird und das Werkzeug zur Ruhe kommt.

Insbesondere bei rotierenden Werkzeugen, die erhebliche Rotations¬ energie gespeichert haben können, ist es vorteilhaft, wenn eine vom Hubmagneten auslösbare Bremsvorrichtung vorgesehen ist. Eine solche Bremseinrichtung ist vorteilhaft gebildet von einem mit dem Werkzeug bzw. seinem Halter verbundenen Bremskreuz und mehreren mit dem Hub¬ magneten bzw. seinem Anker verbundenen Bremsanschlägen, die bei Erre¬ gung des Hubmagneten in den Drehkreis des Kreuzes einschwenkbar sind. Diese in den Drehbereich eingeschwenkten Arme sperren die weitere Drehbewegung und halten das Werkzeug an. Dabei versteht es sich von selbst, daß diese Arme ebenso wie die des Bremskreuzes so ausgelegt werden, daß sie den beim Abbremsen maximal auftretenden Kräften standhalten. Dazu weisen die Arme des Bremskreuzes und/oder die Bremsanschläge ein in Rotationsrichtung verlängertes Rechteckprofil auf; um den beim Anschlagen auftretenden Ruck abzuflachen sind sie vorteilhaft im Bereich der Anschlagstellen mit elastischen Puffern versehen.

Um die Mitnehmerstifte/Mitnehmernasen, die Kupplungsscheibe oder aber das Ausrückglied nach einem Ansprechen der Sicherheitseinrichtung wieder in ihre Ruhelage bewegen zu können, ist das gegen Arbeitsrich¬ tung des Hubmagneten wirkende Mittel, das bei Erregung des Hubmagne¬ ten gespannt ist und bei dessen Entregung die von diesen bewirkte Verlagerung von Kupplungsscheibe oder Mitnehmerstift aufhebt, vor¬ teilhaft gebildet von mindestens einer Druckfeder; diese Druckfeder

wird bei Erregung der Hubmagneten gespannt und gibt die in ihr ge¬ speicherte Energie bei Entregung des Hubmagneten wieder ab, wobei die Mitnehmerstifte/ Mitnehmernasen, die Kupplungsscheibe oder aber das Ausrückglied in die Ruhelage zurück bewegt werden/wird, wodurch der durchgehende Kraftfluß wieder hergestellt ist. Als Druckfeder, die bei entregtem Magneten gespannt ist, kann eine solche Feder auch die Ausrückbewegung unterstützen; dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn mit der Ausrückbewegung auch eine Bremseinrichtung ausgelöst werden muß.

Die Schaltungsanordnung für diese Sicherheitseinrichtung weist vor¬ teilhaft einen Sensor auf, der eine Fühlerspannung abgibt, die zum einen an den Handgriff des Handwerkzeugs und zum anderen an das be¬ wegte Werkzeug geführt ist, wobei ein Fühler ein einen Stromfluß zwi¬ schen den beiden Ausgängen erkennendes Glied aufweist, das mit einem Schaltglied zusammenwirkend einen Stromkreis für den Hubmagneten durchschaltet. Dieses Prinzip des Sensors ist im Grundsatz nicht neu, es wird beispielsweise bei Aufzügen benutzt, um Signale zu erzeugen. An Hand-Werkzeugmaschinen angewandt, gestattet es, einen Schluß zwi¬ schen dem bewegten Werkzeug und dem Handgriff, der in aller Regel über den Körper des Benutzers führt, zu erkennen. Dieses Erkennen führt zum Durchschalten des Erregungsstromkreises für den Hubmagne¬ ten, wobei es im Grundsatz gleich ist, ob der Hubmagnet in Arbeits- stellung erregt oder entregt ist, und in Sicherheitsstellung umge¬ kehrt. Vorteilhaft dabei ist der Betrieb so, daß der Hubmagnet in Ar¬ beitsstellung entregt ist, und daß die Mitnehmerstifte mittels der Druckfeder im Eingriff gehalten werden. Erkennt der Sensor einen Kör¬ perstrom, wird der Hubmagnet erregt, er zieht an und die Kraftfluß- Unterbrechung tritt ein.

Um einen zufälligen Schluß von einem eine mögliche Gefährdung bedeu¬ tenden andauernden Schluß unterscheiden zu können, ist dem Schalt¬ glied ein Zeitverzögerungsglied vorgeschaltet. Dauert der Schluß meh¬ rere Impulse, geht die Logik des Schaltgliedes davon aus, daß eine Gefährdung gegeben ist und schaltet den Stromkreis des Hubmagneten

durch. Dieser wird -je nach Betriebsweise- aus Entregung in Erregung oder umgekehrt überführt, und bewegt dabei entweder die Kupplungs¬ scheibe oder das Ausrückglied axial so, daß die Kupplungsstifte aus den gefundenen Raststellen gleiten, so daß der Kraftfluß vom An¬ triebsmotor zum bewegten Werkzeug unterbrochen ist und dieses ggf. unter Wirkung einer zusätzlichen Bremse schnell zur Ruhe kommt.

Um eine Gefährdung des Benutzers durch die Fühlerspannung sicher zu unterbinden, trennt der Sensor die Fühlerspannung galvanisch von der Netzspannung. Dabei wird wird eine Gleichspannung erzeugt, deren Spannung unterhalb einer Gefährdungsgrenz-Spannung liegt; vorteilhaft wird eine Gleichspannung kleiner 42 V, vorzugsweise um 24 V einge¬ setzt. Als Fühlerspannung selbst wird vorteilhaft eine gepulste Span¬ nung vorgesehen, mit einer Impulsfrequenz von zumindest 0.5 kHz. Die¬ se bedeutet eine Fühler-Impulsfolge so, daß der Impulsabstand kleiner ist als 2 ms, wobei zu beachten ist, daß die Gefährdung nicht die Ar¬ beitsgeschwindigkeit des Werkzeugs sondern die Vorschubgeschwindig¬ keit der Maschine die Verletzungefährdung widerspiegelt. Um eine hin¬ reichende Erkennungssicherheit zu haben, werden die Impulse vorteil¬ haft so ausgebildet, daß ihre Spitzenspannung zumindest 1 kV er¬ reicht. Diese Spitzenspannung ist dabei für den Benutzer der Hand- Werkzeugmaschine völlig ungefährlich, da die bei einer zufälligen Be¬ rührung umgesetzte Energie durch geringe (Leitungs-)Kapazitäten klein gehalten ist. Um Rundfunkstörungen auszuschalten, sind die die Füh¬ lerimpulse führenden Verbindungsleitungen als geschirmte Leitungen ausgebildet. Die dadurch erhaltenen zusätzlichen Leitungskapazitäten können dabei so gehalten werden, daß die eine Gefährdung bestimmende Entladungsenergie nicht über eine Grenze angehoben wird, sie sind - wegen geringer Leitungslänge - zu klein. Diese Impulsspannung ist für einen auch hochohmigen Außenschluß, der beispielsweise bei Tragen von Werkstatthandschuhen gegeben ist.

Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigen:

Figur 01: Sicherheits-Antrieb mit axial bewegbarer Kupplungs-

scheibe, schematisch;

Figur 02: Sicherheits-Antrieb mit axial bewegbarem Ausrück¬ glied, Ausrückglied zwischen Kupplungsscheibe und Werkzeug bzw. dessen Halter, schematisch;

Figur 03: Sicherheits-Antrieb mit axial bewegbarem Ausrück¬ glied, Ausrückglied außerhalb Werkzeug bzw. dessen Halter und Kupplungsscheibe, schematisch;

Figur 04: Stichsäge mit Sicherheits-Antrieb, Frontansicht, geschnitten;

Figur 05: Stichsäge mit Sicherheits-Antrieb, Antrieb einge¬ rückt, Seitansicht, geschnitten;

Figur 06: Stichsäge mit Sicherheits-Antrieb, Antrieb ausge¬ rückt, Seitansicht, geschnitten;

Figur 07: Kreissäge mit Sicherheits-Antrieb, Antrieb ausge¬ rückt, Seitansicht, geschnitten;;

Figur 08: Kreissäge mit Sicherheits-Antrieb, Antrieb einge¬ rückt, Seitansicht, geschnitten;

Figur 09: Schnitt durch das Ende der Antriebswelle des Werk¬ zeugs in Höhe der Raststelle;

Figur 10: Wirkschaltplan, schematisch.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch die Ausführungen mit einer axial bewegbaren Kupplungsscheibe 10 (Fig. 1), mit Ausrückglied 12 zwischen Kupplungsscheibe 10 und Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 (Fig. 2) und mit Ausrückglied 12 außerhalb Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 und Kupplungsscheibe 10 (Fig. 3). Dabei wirkt in allen drei Fällen der Antriebsmotor 8 (Fig. 4-8) auf dessen Abtriebswelle 9, die ihrerseits die Drehbewegung auf die Kupplungsscheibe 10 überträgt. Diese ist mit den Raststellen 11 versehen, in die die Mitnehmerstifte 13 eingreifen. Diese Mitnehmerstifte 13 sind am Werkzeug 5 bzw. des¬ sen Halter 4 achsparallel so angeordnet, daß sie auf dem den Rast¬ stellen 11 der Kupplungsscheibe 10 zugeordneten Kreis liegen. Die Kupplungsscheibe 10 ist bei dieser Ausführung auf der Abtriebswelle 9 axial bewegbar geführt, wozu Führungsnuten 9.1 vorgesehen sind, so daß der Hubmagnet 15 bei Erregung die Kupplungsscheibe 10 axial ver-

lagern kann. Die Druckfeder 14 wird bei solcher erregungsbedingten Verlagerung gespannt und sorgt dafür, daß die Kupplungsscheibe 10 bei Entregung wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht wird. Der/die am Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 vorgesehene/-n Mitnehmer- stift/-te 13 greift/-en dabei in diese Raststellen 11 ein oder werden aus diesen zurückgezogen, so daß der Kraftfluß entweder hergestellt oder unterbrochen ist. Dabei wirkt der Hubmagnet 15 in der Figur 1 mit der Kupplungsscheibe 10 zusammen, wobei die Kupplungsscheibe 10 auf der Abtriebswelle 9, die auch hier mit Führungsnuten 9.1 versehen ist, axial bewegbar ist. Bei den beiden anderen Ausführungsformen ist die Kupplungsscheibe 10 fix auf der Abtriebswelle 9 angeordnet, und es ist ein mit dem/den Mitnehmerstift/-ten 13 versehenes Ausrückglied 12 koaxial zur Abtriebswelle 9 so angeordnet und ausgebildet, daß die an ihm achsparallel befestigten Mitnehmerstifte 13 mit den Raststel¬ len 11 der Kupplungsscheibe 10 zusammenwirken können. Bei der Ausfüh¬ rung nach Fig. 2 ist das Ausrückglied 12 zwischen Kupplungsscheibe 10 und Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 angeordnet und wird von Hubmagne¬ ten von der Kupplungsscheibe 10 weg bewegt, so daß die Überstände 13.1 der Mitnehmerstifte 13 aus den Raststellen 11 gehoben werden. Bei dieser Bewegung wird eine Druckfeder 14 als Rückstellglied ge¬ spannt, die bei Entregung des Hubmagneten 15 das Ausrückglied 12 in seine Ursprungsstellung bringt und so den Kraftfluß wieder in Gang setzen kann. Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind Ausrückglied 12 und Hubmagnet 15 außerhalb von Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 und Kupp¬ lungsscheibe 10 angeordnet. Diese Anordnung erlaubt einen Durchgriff von Mitnehmerstiften 13 durch das Werkzeug 5 bzw. dessen Halter 4 auf die Kupplungsscheibe 10, so daß hier die Enden der Mitnehmerstifte 13 in die Raststellen 11 der Kupplungsscheibe 10 eingreifen können, wo¬ bei der Eingriff durch den Hubmagneten 15 aufgehoben werden kann. Die Druckfeder 14 wird bei Erregung des Hubmagneten 15 gespannt, so daß das Ausrückglied 12 bei Entregung in seine Ursprungsstellung zurück¬ bewegt wird.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen Schnitte durch eine Stichsäge mit Sicher¬ heits-Antrieb in Frontansicht (Fig. 4), und in seitlicher Ansicht,

wobei zum einen die Stiftkupplung ausgerückt (Fig. 5), sowie zum an¬ deren die Stiftkupplung eingerückt (Fig. 6) ist. In der Sicht auf die Maschine 1 ist das Gehäuse 2 mit dem Handgriff 3 zu erkennen, ebenso wie das -hier als Stichsägeblatt- dargestellte Werkzeug 5. Das Werk¬ zeug 5 wird von dem Werkzeughalter 4 gehalten und in Bewegung ge¬ setzt, wobei ein unter der Maschine 1 angeordneter Schuh 6 das saube¬ re Führen der Maschine 1 ermöglicht. Die Bewegung wird von dem An¬ triebsmotor 8 ausgelöst, dessen Abtriebswelle 9 mit einer die Bewe¬ gung des Sägeblatthalters 4 übertragenden Stiftkupplung zusammen¬ wirkt. Diese Stiftkupplung wird gebildet von der Kupplungsscheibe 10, die mit Raststellen 11 versehen ist, in die das freie Ende eines Mit¬ nehmerstiftes 13 eingreift, der an einem axial bewegbaren Ausrück¬ glied 12 befestigt ist. Die axiale Bewegung des Ausrückgliedes wird von einem Hubmagneten 15 bewirkt, der auf der dem Antrieb abgewandten Seite der Stichsäge angeordnet ist. Die Maschine wird am Handgriff 3 geführt, der an geeigneter Stelle eine Sensor-Elektrode 3.1 aufweist, die mit der Sicherheitsschaltung in elektrisch leitender Verbindung steht, und auf der die beim Bedienen der Maschine freie Hautfläche abgestützt ist. Die den Kraftfluß bewirkende Stiftkupplung wird von der Kupplungsscheibe 10 gebildet, die mit den durch dem Halter 4 des Werkzeugs 5 geführten und in einer der Raststellen 11 eingreifenden Mitnehmerstift 13 zusammenwirkt, wobei der Mitnehmerstift 13 von einem Ausrückglied 12 so gehalten ist, daß er durch eine Stiftöffnung im Halter 4 axial bewegbar geführt bei entregtem Hubmagneten 15 in eine der Raststellen 11 der Kupplungsscheibe 10 eingreift. Bei Erre¬ gung des Magneten wird das Ausrückglied 12 angezogen und bewegt sich axial von der Kupplungsscheibe 10 weg, so daß der Mitnehmerstift 13 aus der Raststelle 11 gehoben und so der Kraftfluß unterbrochen wird.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine andere Ausbildung der Sicherheitsein¬ richtung mit radial verlagerbaren Kupplungselementen, die als (einar¬ mige) Kupplungshebel 16 ausgebildet sind; die Figur 9 einen Schnitt durch das Ende der Antriebswelle 7 des Werkzeugs in Höhe der Rast¬ stellen 25. Diese Kupplungshebel sind mit einem Gelenk 16.1 an das Ende der Abtriebswelle 9 des Antriebsmotors 8 so angelenkt, daß sie

verschwenkt werden könnten, wobei die Mitnehmernasen 17 radial verla¬ gert werden. Das dem Gelenk 16.1 gegenüberliegende Ende des Kupp¬ lungshebels 16 ist mit einer Aufgleitschräge 18 versehen, unter die der Ausrückring 19 faßt, der in Führungsnuten 19.1 auf der Antriebs¬ welle 5.1 des Werkzeugs 5 geführt ist. Dieser wirkt als Anker mit dem Hubmagneten 15 zusammen, der den Ausrückring 19 bei Erregung anzieht und ihn so unter die Aufgleitschräge 18 drückt, so daß das freie Ende des Kupplungshebels 16 angehoben wird. Die Mitnehmernasen 17 folgen diesem Anheben, wie bei einem einarmigen Hebel üblich, und gleiten aus den Raststellen 25. Damit wird die Kupplung zwischen der Ab¬ triebswelle 9 und der Werkzeug-Antriebswelle 7 ausgerückt. Um ein glattes Einlaufen der Mitnehmernasen 17 in die Raststellen 25 zu er¬ reichen, sind diese einseitig in Art einer Einlaufschrägen so ausge¬ nommen, daß diese Ausnehmung im Drehsinne voreilend ist. Mit dem An¬ ziehen des Ausrückringes 19 wird die Feder 14, die hier bei entregtem Magneten gespannt ist, entspannt, so daß sie die Bewegung des Aus¬ rückringes 19 unterstützt. Mit dieser Bewegung des Ausrückringes wird gleichzeitig die Bremseinrichtung 20 ausgelöst.

Diese Bremseinrichtung 20 - hier der besseren Verdeutlichung wegen vereinfacht dargestellt - wird von einem auf der Welle 7 des Werk¬ zeugs 5 fix aufgesetzten Bremskreuz 21 gebildet, das mit hubmagnet¬ fest befestigten Bremsarmen 22 zusammenwirkt. Diese Bremsarme 22 sind in einem - ebenfalls hubmagnetfesten - Lager 22.1 schwenkbar gelagert und sie werden bei Erregung des Hubmagneten 15 in den Drehkreis des Bremskreuzes 21 geschwenkt. Die am rotierenden Bremskreuz 21 vorgese¬ henen Bremsanschläge 21.1 wirken dann derart mit den ruhenden Brems¬ armen 22 zusammen, daß sie auf deren elastische Puffer 23 auftreffen und dort gestoppt werden.

Die Figur 10 zeigt schließlich ein schematisches Wirkschaltbild der die Sicherheitseinrichtung auslösenden elektronischen Schaltung. Über die mit dem Netzschalter Nl versehene Leitung Ll gelangt die Netz¬ spannung in das Gerät, das von einer Sensor-Überwachungschaltung SÜS überwacht und gesteuert wird. Diese Sensor-Überwachungschaltung gibt

die Spannung über die Leitung L3 an die Motorsteuerung MS mit der Drehzahlreglung DS für den Antriebsmotor 8 weiter, über die Leitung L2 an den Impulsgeber II, der die Spannung für den Sensor, insbeson¬ dere die Impulse höherer Spannung, erzeugt, die über die Leitung L6 dem Werkzeug 5 zugeht. Die Gegenspannung, im allgemeinen die Masse, liegt über die Leitung L5 an die Sensor-Elektrode 3.1 geführt, an dieser Sensor-Elektrode. Ein Stromfluß über Werkzeug 5 und Sensor¬ elektrode 3.1 aktiviert die Überwachungsschaltung in der Sensor-Über¬ wachungschaltung SÜS und erregt über die Leitung L4 den Hubmagneten 15 über die Hubmagnetsteuerung HS, der daraufhin anzieht und den Kraftfluß von dem Antriebsmotor 8 zum Werkzeug 5 durch Ausrücken der Kupplung unterbricht. Um zufällige Ereignisse, die einen derartigen Schluß vortäuschen, auszuschließen, ist in der Sensor-Überwachungs¬ schaltung ein Verzögerungsglied vorgesehen, das die Ansteuerung des Hubmagneten erst dann freigibt, wenn mindestens zwei Impulse oder eine diesen zwei Impulsen entsprechende Zeit nach dem ersten Auftre¬ ten des Schlusses vergangen ist. Um auch hochohmige Schlüsse erfassen zu können, ist der Sensor auf hochohmige Außenkreise abgestellt.