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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Abstandsmessvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
ist bereits eine Abstandsmessvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine
zur Messung einer Bohrlochtiefe bekannt. Die Abstandsmessvorrichtung
umfasst eine Abstandsmesseinheit mit einem Anschlagmittel und einem
Gehäuse,
wobei das Anschlagmittel während
einer Abstandsmessung ortsfest gegenüber dem Gehäuse angeordnet ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Abstandsmessvorrichtung zur Messung
einer Bohrlochtiefe, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine,
die zu einem bohrenden und/oder schlagenden Antreiben eines Werkzeugs
vorgesehen ist, mit einer Abstands messeinheit, die zumindest ein
Anschlagmittel und ein Gehäuse
aufweist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das Anschlagmittel und das Gehäuse dazu
vorgesehen sind, zu einer Abstandsmessung während der Abstandsmessung relativ
zueinander bewegt zu werden. Hierdurch kann eine besonders komfortable
Bestimmung eines Abstands, wie beispielsweise einer Bohrlochtiefe,
für einen
Bediener erreicht werden. Zudem können aufgrund der Relativbewegung
des Anschlagmittels und des Gehäuses
unterschiedliche Werkzeuglängen
bei einer Abstandsmessung besonders einfach berücksichtigt werden und/oder
es kann besonders vorteilhaft eine Tiefe bereits gebohrter Löcher bzw.
eine Dicke eines Werkstücks
ausgemessen werden. Vorzugsweise ist das Anschlagmittel während der
Abstandsmessung der Abstandsmesseinrichtung im Zusammenspiel mit
einer Werkzeugmaschine in ständigem
Kontakt mit einem zu bearbeitenden Werkstück, wobei das Anschlagmittel
vorteilhafterweise auf eine maximale Länge des Werkzeugs, insbesondere
eines Bohrwerkzeugs, abgestimmt ist. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung
in Verbindung mit allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Werkzeugmaschinen, insbesondere Handwerkzeugmaschinen, einsetzbar,
die in ein Material eines Werkstücks
eindringen. Wegen der großen
Varianz der Abmessungen der einsetzbaren Werkzeuge ist ein Einsatz
in Verbindung mit Bohrmaschinen oder Bohr- und/oder Meißelhämmern besonders
gewinnbringend. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Abstandsmessung" ein Vorgang verstanden
werden, der zusammen mit einem Arbeitsvorgang der Handwerkzeugmaschine, an
der die Abstandsmessvorrichtung angeordnet ist, beginnt, wie beispielsweise
ein Aufsetzen eines Bohrwerkzeugs auf eine Werkstück- Oberfläche für einen
Bohrvorgang, und bis zu einem Erreichen des gewünschten Abstands, wie beispielsweise
einer Bohrlochtiefe, andauert.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Abstandsmessvorrichtung eine
Erfassungseinheit zu einer Erfassung einer Kenngröße des während der Abstandsmessung
von dem Anschlagmittel relativ zu dem Gehäuse zurückgelegten Wegs aufweist, wodurch
eine besonders einfache Ermittlung eines Abstands anhand der erfassten
Kenngröße der Relativbewegung
zwischen Anschlagmittel und Gehäuse
erzielt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Erfassungseinheit
eine Sensoreinheit und/oder eine Auswerteeinheit, die neben einer
Erfassung auch zu einer Auswertung der erfassten Kenngröße vorgesehen
ist. Die Erfassungseinheit kann dabei von mechanischen Bauteilen,
wie beispielsweise von einem mechanischen Schrittzählwerk,
elektrischen Bauteilen und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Bauteilen gebildet sein. Vorteilhafterweise wird mittels der Erfassungseinheit
ein absoluter Wert eines Abstands, wie beispielsweise eine Bohrlochtiefe,
ermittelt, der an einen Bediener mitteilbar ist.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Abstandsmesseinheit eine mechanische
Getriebeeinheit zu einer Erfassung einer wegabhängigen Kenngröße aufweist,
wodurch eine konstruktiv einfache und kostengünstige Erfassung der wegabhängigen Kenngröße erreicht
werden kann. Besonders vorteilhaft kann dies erreicht werden, wenn
die Getriebeeinheit zumindest ein Getriebeelement aufweist, das
eine zu einer Oberflächenausformung
des Anschlagmittels korrespondierende Oberflächenausformung aufweist. Die
Oberflächenausformung
des Anschlagmittels bzw. des Getriebeelements kann dabei von einer Verzahnung,
einer Reibefläche,
wie insbesondere einem Gummibelag, und/oder weiteren, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinenden Oberflächenausformungen gebildet sein.
Vorteilhafterweise ist die mechanische Getriebeeinheit zumindest
teilweise einstückig
mit der Erfassungseinheit ausgebildet.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Abstandsmesseinheit eine magnetische Einheit zu einer Erfassung einer
wegabhängigen
Kenngröße aufweist.
Hierdurch kann eine besonders exakte Erfassung der wegabhängigen Kenngröße und damit
des zu bestimmenden Abstands erzielt werden. Vorteilhafterweise
ist die magnetische Einheit zumindest teilweise einstückig mit
der Erfassungseinheit ausgebildet. Eine Erfassung der wegabhängigen Kenngröße wird vorzugsweise über einen
magnetoresistiven Effekt erreicht, so dass eine besonders bauraumsparende magnetische
Einheit mit einer hohen Magnetfeldempfindlichkeit erreicht werden
kann. Zudem ist mittels des magnetoresistiven Effekts eine von Temperaturschwankungen
und Erschütterungen
im Wesentlichen unempfindliche Erfassung der wegabhängigen Kenngröße möglich, wie
dies insbesondere bei stark schwingenden Handwerkzeugmaschinen besonders
vorteilhaft sein kann.
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Vorteilhafterweise
weist das Anschlagmittel der magnetischen Einheit zumindest teilweise
eine magnetisierbare Oberflächenschicht
auf. Dadurch kann eine vorteilhafte Orts- bzw. Wegabhängigkeit
eines in der Oberflächenschicht
erzeugten Magnetfelds erreicht werden. Die magnetisierbare Oberflächenschicht
kann mittels einer magnetischen Schicht magnetisiert werden, wobei
die magnetische Schicht vorteilhaft unterhalb der Ober flächenschicht
innerhalb des Anschlagmittels angeordnet ist. Vorzugsweise ist die
magnetisierbare Oberflächenschicht
auf das Anschlagmittel aufgeklebt. Es sind jedoch auch weitere stoffschlüssige, kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen
zwischen dem Anschlagmittel und der magnetisierbaren Oberflächenschicht
jederzeit denkbar.
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Weist
die magnetische Einheit ein magnetisches Sensormittel zu einer Sensierung
einer wegabhängigen
Kenngröße auf,
kann zudem vorteilhaft in Abhängigkeit
eines Wegs eine Änderung
einer magnetischen Größe erfasst
werden und mit einer hohen Genauigkeit eine Wegänderung bzw. ein Abstand bestimmt
werden. Erfolgt die Bestimmung der wegabhängigen Kenngröße mittels
des magnetoresistiven Effekts, kann zudem das magnetische Sensormittel
beabstandet zu einer magnetisierbaren Oberflächenschicht angeordnet sein.
Ein konstruktiv einfaches und schnelles Sensieren der wegabhängigen Kenngröße kann
erreicht werden, wenn das magnetische Sensormittel über eine
Wheatstonesche Brückenschaltung
verfügt.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse
einen Gehäuseabschnitt
aufweist, in dem das magnetische Sensormittel angeordnet ist und
der zu einem Anlegen an ein Werkstück vorgesehen ist, wodurch
das magnetische Sensormittel vorteilhaft vor Erschütterungen
und Schwingungen geschützt
ist, wie beispielsweise bei einer Verwendung der Abstandsmessvorrichtung
zusammen mit einer Schlagbohrmaschine. Zudem wird damit ein Verschleiß des magnetischen
Sensormittels vorteilhaft reduziert.
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Ein
zumindest teilweise automatisches Aktivieren der Abstandsmessvorrichtung
zu Beginn oder während
eines Arbeitsvorgangs einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere eines
Bohrvorgangs, kann vorteilhaft erreicht werden, wenn die Abstandsmesseinheit
zumindest ein Sensormittel zur Erfassung einer werkzeugabhängigen Kenngröße aufweist.
Vorteilhafterweise ist das Sensormittel zu einer Erfassung der Kenngröße unterschiedlicher
Werkzeuge vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist das Sensormittel
zu einer berührungslosen
Erfassung der Kenngröße vorgesehen.
Das Sensormittel kann von einer optischen Lichtschranke, einem Reflexionslichttaster,
einem kapazitiven Bauteil und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll
erscheinenden Bauteilen ausgebildet sein.
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Ist
die Kenngröße dabei
von einem einem Werkstück
zugewandten Ende eines Werkzeugs abhängig, kann vorteilhaft ein
räumlicher
Startpunkt für eine
Abstandsmessung zumindest teilautomatisch zu Beginn eines Arbeitsvorgangs
bestimmt werden. Durch die Sensierung zu Beginn des Arbeitsvorgangs
wird zweckmäßigerweise
eine Unterbrechung während
des Arbeitsvorgangs zum Aktivieren der Abstandsmessung vermieden.
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Zudem
wird vorgeschlagen, dass die Abstandsmesseinheit zumindest ein Federelement
zur Abstützung
des Anschlagmittels an dem Gehäuse aufweist,
wodurch eine Rückführung des
Anschlagmittels nach einer Abstandsmessung in eine Ausgangsposition
für eine
erneute Abstandsmessung vorteilhaft erreicht werden kann.
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Umfasst
die Abstandsmessvorrichtung zumindest eine Signalausgabeeinheit,
die zu einer Ausgabe eines Signals bei Erreichen eines Abstands
vorgesehen ist, kann ein ermittelter Abstand der Abstandsmessvorrichtung
für einen
Bediener erkennbar gemacht werden. Die Signalausgabeeinheit kann
dabei ein akustisches, ein optisches Ausgabemittel und/oder weitere,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgabemittel aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Signalausgabeeinheit ein von
einer digitalen Anzeige oder einem Display gebildetes Ausgabemittel
aufweist, das einen Wert des Abstands besonders gut lesbar für den Bediener
anzeigt. Zudem kann auch der momentan aktuelle Wert während einer
Abstandsmessung ständig
an den Bediener über
die Signalausgabeeinheit ausgegeben werden.
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Des
Weiteren kann ein komfortables Einstellen eines gewünschten
Abstands und/oder ein Zurücksetzen
eines angezeigten Abstands zu Beginn eines Messvorgangs vorteilhaft
erreicht werden, wenn die Abstandsmessvorrichtung zumindest ein Betätigungselement
umfasst, das zu einer Eingabe einer Abstandsgröße vorgesehen ist. Vorzugsweise ist
das Betätigungselement
von einer Taste, einem Drehknopf und/oder weiteren, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinenden Betätigungselementen
gebildet. Zudem kann das Betätigungselement
einstückig mit
einem optischen Signalausgabemittel ausgebildet sein, wie insbesondere
bei einem Touchscreen-Display, und damit können weitere Bauteile, Bauraum,
Montageaufwand und Kosten vorteilhaft eingespart werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Abstandsmessvorrichtung zumindest eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme
zumindest eines Energiespeichermittels umfasst, wodurch ein flexibler
Einsatzbereich der Abstandsmessvorrichtung erreicht werden kann,
der insbesondere unabhängig
von einer externen Stromversorgung, wie beispielsweise einer Stromversorgung über eine
Steckdose oder über
eine Handwerkzeugmaschine, ist. Unter einem „Energiespeichermittel" soll dabei ein Mittel
zu Speicherung von insbesondere elektrischer Energie verstanden
werden, wie beispielsweise Akkumulatoren.
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Weist
die Abstandsmessvorrichtung zumindest eine Koppeleinheit zum Koppeln
an eine Handwerkzeugmaschine auf, kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität für einen
Bediener erreicht werden, indem die Abstandsmessvorrichtung zusammen
mit unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen verwendet werden kann.
Vorzugsweise ist die Abstandsmessvorrichtung Bestandteil einer Zusatzhandgriffvorrichtung
für eine
Handwerkzeugmaschine, so dass eine konstruktiv einfache Montage
oder Demontage der Abstandsmessvorrichtung an einem zur Anbringung der
Zusatzhandgriffvorrichtung vorgesehenen Spannhals der Handwerkzeugmaschine
erreicht werden kann. Zudem kann ein besonders kurzer Abstand der
Abstandsmessvorrichtung zu einer Werkstückoberfläche erzielt werden. Prinzipiell
ist es jedoch auch denkbar, die Abstandsmessvorrichtung in einer
von einem Zusatzhandgriff unabhängigen
Anordnung an die Handwerkzeugmaschine zu koppeln.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
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Der
Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten
und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine Handwerkzeugmaschine mit einer
erfindungsgemäßen, in
einem Zusatzhandgriff der Handwerkzeugmaschine integrierten Abstandsmessvorrichtung
in einer schematischen Seitenansicht (1a), einer
schematischen Ansicht von oben (1b) und
in einer Frontansicht (1c),
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2 die
Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Abstandsmessvorrichtung
mit einer magnetischen Einheit in einer schematischen Seitenansicht,
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3 die Handwerkzeugmaschine mit einer zu 2 alternativen
Abstandsmessvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht (3a),
einer schematischen Ansicht von oben (3b) und
in einer Frontansicht (3c),
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4 die
Handwerkzeugmaschine mit einer zu 3 alternativen
Abstandsmessvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und
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5 eine
Darstellung unterschiedlicher Abstände eines Bohrwerkzeugs zu
einer Werkstückoberfläche während eines
Bohrvorgangs zu einer Bestimmung einer Bohrlochtiefe.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1a ist
eine von einer Bohrmaschine gebildete Handwerkzeugmaschine 12a dargestellt. Die
Handwerkzeugmaschine 12a umfasst einen Haupthandgriff 62a,
der zu einer Kraftübertragung von
einem Bediener auf die Handwerkzeugmaschine 12a vorgesehen
ist. An dem Haupthandgriff 62a ist ein Betätigungselement 64a angeordnet, über das die
Handwerkzeugmaschine 12a bzw. eine nicht explizit dargestellte
Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine 12a ein- oder
ausschaltbar ist. An einer dem Haupthandgriff 62a abgewandten
Seite der Handwerkzeugmaschine 12a weist diese einen Spannhals 68a und
eine Werkzeugaufnahme 70a zu einer Aufnahme eines Werkzeugs 14a auf.
Der Spannhals 68a ist zu einer Befestigung einer Zusatzhandgriffvorrichtung 60a zusammen
mit einer in der Zusatzhandgriffvorrichtung 60a integrierten
Abstandsmessvorrichtung 10a vorgesehen. Die Abstandsmessvorrichtung 10a ist
zu einer Bestimmung einer Bohrlochtiefe vorgesehen.
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Zu
einer Befestigung an dem Spannhals 68a der Handwerkzeugmaschine 12a weist
die Zusatzhandgriffvorrichtung 60a zusammen mit der Abstandsmessvorrichtung 10a eine
Koppeleinheit 58a auf. Die Koppeleinheit 58a umfasst
ein Aufnahmemittel 72a (1c, eine
Frontansicht der Handwerkzeugmaschine 12a zusammen mit
der Abstandsmessvorrichtung 10a) zur Aufnahme des Spannhalses 68a,
das mit einer drehbaren Klemmschraube 74a am Spannhals 68a von
einem Bediener befestigbar ist. Mittels der Koppeleinheit 58a ist
die Zusatzhandgriffvorrichtung 60a von der Handwerkzeugmaschine 12a abnehmbar.
Zwischen einem Zusatzhandgriff 76a und der Koppeleinheit 58a der
Zusatzhandgriffvorrichtung 60a ist eine Abstandsmesseinheit 16a der
Ab standsmessvorrichtung 10a angeordnet (1a).
Hierzu ist ein Gehäuse 20a der
Zusatzhandgriffvorrichtung 60a kreuzartig ausgebildet,
wobei ein Teilabschnitt 78a des Gehäuses 20a senkrecht
entlang einer Werkzeugachse 84a der Handwerkzeugmaschine 12a zu
einer Haupterstreckungsrichtung 82a des Zusatzhandgriffs 76a verläuft. Der Teilabschnitt 78a weist
einen Aufnahmebereich 88a entlang einer Messachse 66a auf
mit einer an einer einem Werkstück 42a zugewandten
Seite 86a des Gehäuses 20a angeordneten Öffnung,
in der sich ein Anschlagmittel 18a der Abstandsmesseinheit 16a befindet.
Die Messachse 66a verläuft
parallel zur Werkzeugachse 84a. Das Anschlagmittel 18a ist
entlang der Messachse 66a innerhalb des Aufnahmebereichs 88a bewegbar
angeordnet und wird über
ein Federelement 48a an einer dem Werkstück 42a abgewandten
Seite 90a des Gehäuses 20a abgestützt bzw.
das Anschlagmittel 18a wird in eine axiale Richtung 80a,
die parallel zur Messachse 66a verläuft, vorgespannt (1a).
Zudem ist das Anschlagmittel 18a mittels nicht näher dargestellter
Sicherungselemente in einer Endposition in axialer Richtung 80a gegen
eine Federkraft des Federelements 48a gesichert.
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Entlang
der Haupterstreckungsrichtung 82a des Zusatzhandgriffs 76a,
ist im Bereich des Anschlagmittels 18a eine mechanische
Getriebeeinheit 26a angeordnet. Diese umfasst ein von einem
Zahnrad gebildetes Getriebeelement 28a. Zur Erfassung einer
wegabhängigen
Kenngröße eines
zurückgelegten
Wegs des Anschlagmittels 18a bezüglich des Gehäuses 20a der
Abstandsmessvorrichtung 10a entlang der Messachse 66a weist
das Zahnrad eine von einer Verzahnung gebildete Oberflächenausformung 32a auf,
die mit einer von einer Verzahnung gebildeten Oberflächenausformung 30a des
Anschlagmittels 18a während einer
axialen Bewegung des Anschlagmittels 18a kämmt. Die
Verzahnung des Anschlagmittels 18a erstreckt sich auf einen
Teilbereich 102a entlang einer Haupterstreckungsrichtung
des Anschlagmittels 18a. Grundsätzlich können die Oberflächenausformungen 30a, 32a des
Getriebeelements 28a und des Anschlagmittels 18a auch
von einer Reibefläche
und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Oberflächenausformungen 30a, 32a zur Übertragung
einer Bewegung gebildet sein (1a).
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Zudem
umfasst die Abstandsmessvorrichtung 10a eine mechanische
Erfassungseinheit 22a, die ein mechanisches Schrittzählwerk 96a und
das von dem Zahnrad gebildete Getriebeelement 28a umfasst.
Mittels der Erfassungseinheit 22a bzw. einer Umdrehung
des Zahnrads wird die wegabhängige Kenngröße einer
Relativbewegung zwischen dem Anschlagmittel 18a und dem
Gehäuse 20a ermittelt. Die
wegabhängige
Kenngröße wird
von dem mechanischen Schrittzählwerk 96a der
Erfassungseinheit 22a für
einen Bediener in einen Zahlenwert mit einer Einheit in mm umgerechnet
und mittels eines mechanisch digitalen Ausgabeelements 98a einer
Signalausgabeeinheit 50a, die an die Erfassungseinheit 22a über eine
nicht näher
dargestellte Verbindung koppelt, an den Bediener ausgegeben (1b).
Weiterhin weist die Abstandsmessvorrichtung 10a im Bereich
der Signalausgabeeinheit 50a ein von einer Drucktaste gebildetes
Betätigungselement 52a auf, mittels
dessen ein Bediener durch ein Drücken
der Drucktaste eine Anzeige des mechanisch digitalen Ausgabeelements 98a auf
einen Wert Null zurücksetzen
kann. Die Signalausgabeeinheit 50a und das Betätigungselement 52a sind
an einer dem Zusatzhandgriff 76a abgewandten Seite 92a der
Zusatzhandgriffvorrichtung 60a angeordnet, wie dies aus 1b,
einer Ansicht der Handwerkzeugmaschine 12a mit der Abstandsmessvorrichtung 10a von
oben, ersichtlich ist. Grundsätzlich
ist auch eine Anordnung der Signalausgabeeinheit und des Betätigungselements
an weiteren, für
einen Bediener gut sichtbaren Positionen an der Zusatzhandgriffvorrichtung
denkbar.
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Zum
Ermitteln einer Bohrlochtiefe wird das Werkzeug 14a der
Handwerkzeugmaschine 12a zusammen mit dem Anschlagmittel 18a der
Abstandsmessvorrichtung 10a an eine Oberfläche des
zu bearbeitenden Werkstücks 42a angelegt.
Das Anschlagmittel 18a, das sich vor einem Anlegen der Handwerkzeugmaschine 12a in
der Endposition in axialer Richtung 80a befunden hat, wird
während
eines Anlegens der Handwerkzeugmaschine 12a an die Oberfläche so weit
gegen die Federkraft des Federelements 48a gedrückt, bis
eine der Werkzeugaufnahme 70a abgewandte Werkzeugspitze 100a des
Werkzeugs 14a an der Oberfläche des Werkstücks 42a anliegt.
Durch ein Drücken
des Betätigungselements 52a durch
den Bediener wird das mechanisch digitale Ausgabeelement 98a auf
den Wert Null zurückgesetzt.
Wird daraufhin ein Bohrvorgang der Handwerkzeugmaschine 12a gestartet
und bewegt sich das Werkzeug 14a in das Werkstück 42a in axialer
Richtung 80a hinein, wird gleichzeitig das Anschlagmittel 18a relativ
zum Gehäuse 20a gegen
die axiale Richtung 80a bewegt und mittels der Verzahnung
des Anschlagmittels wird das Zahnrad zur Erfassung der wegabhängigen Kenngröße mitgedreht. Mittels
des mechanischen Schrittzählwerks 96a und des
mechanisch digitalen Ausgabeelements 98a wird stets die
momentane Bohrlochtiefe für
einen Bediener angezeigt.
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Zudem
kann mittels der Abstandsmessvorrichtung 10a zusammen mit
der Handwerkzeugmaschine 12a eine Tiefe bereits vorhandener
Bohrlöcher
oder eine Tiefe des Werkstücks 14a ausgemessen
werden. Hierbei wird die Werkzeugspitze 100a des Werkzeugs 14a zusammen
mit dem Anschlagmittel 18a an die Oberfläche des
Werkstücks 42a angelegt
und von einem Bediener wird das Betätigungselement 52a gedrückt. Wird
daraufhin das Werkzeug 14a bei ausgeschalteter Handwerkzeugmaschine 12a in
das Bohrloch gebracht, wird gleichzeitig mittels der Abstandsmessvorrichtung 10a die
Bohrlochtiefe ermittelt.
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In
den 2 bis 5 sind alternative Ausführungsbeispiele
dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale
und Funktionen sind grundsätzlich
mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der
Ausführungsbeispiele
sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben
a bis d hinzugefügt. Die
nachfolgende Beschreibung beschränkt
sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in der 1, wobei bezüglich gleich bleibender
Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in der 1 verwiesen werden kann.
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In 2 ist
eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung 10b dargestellt.
Eine Abstandsmesseinheit 16b der Abstandsmessvorrichtung 10b umfasst
hier eine magnetische Einheit 34b zur Erfassung einer wegabhängigen Kenngröße. Hierzu
weist die magnetischen Einheit 34b ein magnetisches Sensormittel 38b und ein
Anschlagmittel 18b mit einer magnetischen Oberflächenschicht 36b auf.
Die magnetische Oberflächenschicht 36b erstreckt
sich dabei entlang ei nes Teilbereichs 102b des Anschlagmittels 18b,
der sich entlang des magnetischen Sensormittels 38b entlang einer
Messachse 66b bewegt, wobei die magnetische Oberflächenschicht 36b an
einer dem magnetischen Sensormittel 38b zugewandten Seite
des Anschlagmittels 18b aufgeklebt ist. Die magnetische Oberflächenschicht 36b umfasst
drei unterschiedliche bandartige Schichten, wobei eine dem magnetischen
Sensormittel 38b zugewandte Schicht von einem magnetisierbaren
Stahlband gebildet ist. An das magnetisierbare Stahlband schließt sich
ein darunter angeordnetes magnetisches Kunststoffband an mit einem
darunter angeordneten, magnetisierten Stahlband. Das magnetisierte
Stahlband weist eine von einem Weg entlang der Messachse 66a abhängige, magnetische
Struktur auf. Das magnetische Sensormittel 38b ermittelt
eine wegabhängige
Kenngröße anhand
des sich ändernden
Magnetfelds während
einer Bewegung des Abschlagmittels 18b entlang der Messachse 66b,
wobei das magnetische Sensormittel 38b in einem Abstand
von ca. 1 mm zu der magnetischen Oberflächenschicht 36b angeordnet
ist. Eine Messung des magnetischen Sensormittels 38b erfolgt
mittels eines magnetoresistiven Effekts, wobei eine Magnetfeldänderung über eine
Widerstandsänderung
mittels einer Wheatstoneschen Brückenschaltung
innerhalb des magnetischen Sensormittels 38b ermittelt
wird.
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Eine
elektronische Erfassungseinheit 22b der Abstandsmessvorrichtung 10b weist
neben der magnetischen Einheit 34b eine elektronische Platine 104b auf,
die einen Prozessor mit einem elektronischen Schrittzählwerk und
eine Speichereinheit umfasst. Mittels des elektronischen Schrittzählwerks wird
anhand der wegabhängigen
Kenngröße ein Abstand
bzw. eine Bohrtiefe ermittelt. Die elektronische Platine 104b ist
zusammen mit einem elektrischen Energiespeichermittel 56b innerhalb
einer Aufnahmeeinheit 54b der Abstandsmessvorrichtung 10b angeordnet.
Die Aufnahmeeinheit 54b ist innerhalb eines Zusatzhandgriffs 76b angeordnet. Über eine
interne elektrische Verbindung 106b ist das Energiespeichermittel 56b mit
der elektronischen Platine 104b, der magnetischen Einheit 34b,
einer Signalausgabeeinheit 50b und einem Betätigungselement 52b verbunden.
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Eine
Abstandsmessvorrichtung 10c in den 3a bis 3c unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel
in 2 dadurch, dass eine magnetische Einheit 34c zusammen
mit einer elektronischen Platine 104c und einem Energiespeichermittel 56c in
einem Gehäuseabschnitt 40c eines
Gehäuses 20c angeordnet
ist, der zu einem Anlegen an ein Werkstück 42c vorgesehen
ist. Der Gehäuseabschnitt 40c ist
zu einer Abstandsmessung bewegbar gegenüber einem weiteren, einstückig mit
einem Zusatzhandgriff 76c ausgebildeten Gehäuseabschnitt 128c des
Gehäuses 20c und
einem Anschlagmittel 18c angeordnet. Hierzu ist der Gehäuseabschnitt 40c innerhalb
eines Aufnahmebereichs 88c des Gehäuseabschnitts 128c entlang
einer Messachse 66c bewegbar gelagert. Das Anschlagmittel 18c der
magnetischen Einheit 34c ist an einer dem Werkstück 42c abgewandten
Seite 108c des Aufnahmebereichs 88c angeordnet.
Ein Federelement 48c einer Abstandsmesseinheit 16c stützt das
Anschlagmittel 18c an dem Gehäuseabschnitt 40c ab,
an dem die Abstandsmessvorrichtung 10c zum Anliegen an
dem Werkstück 42c vorgesehen
ist. Neben einer Abstützung
des Anschlagmittels 18c an dem Gehäuse 20c wird mittels
des Federelements 48c zugleich eine Dämpfung der magnetischen Einheit 34c von Schwingungen,
die während
eines Betriebs einer Handwerkzeugmaschine 12c erzeugt werden,
erreicht.
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Des
Weiteren ist auch eine Signalausgabeeinheit 50c in dem
Gehäuseabschnitt 40c angeordnet
(3b). Die Signalausgabeeinheit 50c umfasst ein
optisches Ausgabeelement 98c und zwei Betätigungselemente 52c, 116c, über die
neben einem Zurücksetzen
eines angezeigten Abstands auch ein gewünschter Abstand bzw. eine gewünschte Bohrtiefe von
einem Bediener der Handwerkzeugmaschine 12c eingegeben
sowie die Abstandsmessvorrichtung 10c ein- oder ausgeschaltet
werden kann. Zudem besteht für
einen Bediener die Wahlmöglichkeit,
sich mittels der Signalausgabeeinheit 50c während einer Abstandsmessung
einer Bohrlochtiefe eine aktuelle Lochtiefe oder eine noch zu bohrende
Resttiefe anzeigen zu lassen. Der Gehäuseabschnitt 40c erstreckt
sich hierzu senkrecht zur Messachse 66c in Richtung eines
Werkzeugs 14c und weist somit eine vergrößerte, zusammenhängende Anlagefläche 130c auf
(3c, eine Frontansicht der Handwerkzeugmaschine 12c zusammen
mit der Abstandsmessvorrichtung 10c). Zu einem ungehinderten
Betrieb der Handwerkzeugmaschine 12c weist der Gehäuseabschnitt 40c in
einem Bereich 110c des Werkzeugs 14c eine kreisförmige Ausnehmung 112c auf, die
zu einem Durchführen
des Werkzeugs 14 im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 12c vorgesehen ist.
Zur Aufnahme unterschiedlicher Werkzeuge 14c mit unterschiedlichen
Durchmessern ist die Ausnehmung 112c bzw. ein Durchmesser
der Ausnehmung 112c an den maximalen Durchmesser der Werkzeuge 14c angepasst.
In einer weiteren Ausführung
der Erfindung kann der Bereich 110c mit der kreisförmigen Ausnehmung 112c auch
zur Kopplung an eine Vorrichtung zu einer Staubabsaugung von Bohrstaub vorgesehen
sein. An einer dem Federelement 48c abgewandten Seite des
Bereichs 110c sind an einer nach außen gerichteten Oberfläche 114c des
Gehäuseabschnitts 40c ein
optisches Ausgabeelement 98c, das von einer digitalen Anzeige
gebildet ist, und die Betätigungselemente 52c, 116c für einen
Bediener gut sichtbar angeordnet, wie dies aus 3b,
einer Ansicht der Handwerkzeugmaschine 12c mit der Abstandsmessvorrichtung 10c von
oben, ersichtlich ist.
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In
den 4 und 5 ist eine zu den 3a bis 3c alternative
Ausführungsform
einer Abstandsmessvorrichtung 10d dargestellt. Die Abstandsmessvorrichtung 10d weist
ein weiteres Sensormittel 44d auf, das zu einer berührungslosen
Erfassung einer werkzeugabhängigen
Kenngröße vorgesehen
ist. Das weitere, von einem Reflexionslichttaster gebildete Sensormittel 44d ist
hierzu an eine Ausnehmung 112d, die zu einer Aufnahme eines Werkzeugs 14d vorgesehen
ist, angrenzend innerhalb eines Gehäuseabschnitts 40d angeordnet.
Zudem ist das Sensormittel 44d mittels einer internen Datenleitung 118d (5)
mit einem Prozessor einer elektronischen Platine 104d verbunden.
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Im
Betrieb einer Handwerkzeugmaschine 12d wird zu Beginn eines
Bohrvorgangs die Abstandsmessvorrichtung 10d von einem
Bediener mittels eines Betätigungselements
(analog zu den Ausführungsbeispielen
1 bis 3) aktiviert. Wird daraufhin das Werkzeug 14d auf
eine Oberfläche
eines Werkstücks 42d von
einem Bediener zu bewegt, wird eine Kenngröße eines dem Werkstück 42d zugewandten, von
einer Werkzeugspitze 100d gebildeten Endes des Werkzeugs 14d von
dem Sensormittel 44d sensiert, sobald die Werkzeugspitze 100d des
Werkzeugs 14d auf einer senkrecht zu einer Werkzeugachse 84d verlaufenden
Achse 120d mit dem Sensormittel 44d ist. Das Sensormittel 44d löst dabei einen
Schaltimpuls aus, der eine Erfassungseinheit 22d aktiviert,
so dass eine von einer relativen Bewegung eines Anschlagmittels 18d bezüglich des
Gehäuseabschnitts 40c abhängige Kenngröße mittels eines
magnetischen Sensormittels 38d sensiert wird und ein Bohrvorgang
zu einem Aktivieren der magnetischen Einheit 34d unterbrechungslos
fortgesetzt werden kann. Aufgrund eines fixen Abstands 122d des
Sensormittels 44d zu dem Werkstück 42d wird bei einem
weiteren Bewegen des Werkzeugs 14d in eine axiale Richtung 80d und
einer damit verbundenen Bewegung der magnetischen Oberflächenschicht 36d in
die axiale Richtung 80d eine wegabhängige Kenngröße mittels
des magnetischen Sensormittels 38d ermittelt. Eine Bohrlochtiefe 124d ermittelt
sich dabei aus einer Differenz zwischen dem gesamten gemessenen
Abstand 126d ab einem Zeitpunkt einer Sensierung der Werkzeugspitze 100d und
dem fixen Abstand 122d des Sensormittels 44d bezüglich der
Oberfläche
des Werkstücks 42d (5).
Ein Wert der Bohrlochtiefe 124d wird für einen Bediener der Abstandsmessvorrichtung 10d mittels
einer Signalausgabeeinheit 50d ausgegeben.
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Ist
die Abstandsmessvorrichtung 10d zu Beginn eines Bohrvorgangs
deaktiviert, wird zusätzlich über die
Signalausgabeeinheit 50d ein Signal nach einem Sensieren
der Werkzeugspitze 100d mittels des Sensormittels 44d ausgegeben.
Wird vor Beginn des Bohrvorgangs von dem Bediener zusätzlich eine maximale
zu bohrende Bohrlochtiefe 124d eingegeben, werden bei Ereichen
der Bohrlochtiefe 124d während des Bohrvorgangs an den
Bediener ein optisches und/oder ein akustisches Signal ausgegeben. Das
optische Signal wird mittels des optischen Ausgabeelements 98d und/oder
weiteren Ausgabeelementen, wie beispielsweise einer Leuchtdiode,
ausgeben, das akustische Signal über
nicht näher
dargestellte akustische Ausgabeelemente.