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In Zusammenhang stehende Anmeldung
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Diese
Patentanmeldung beansprucht die Prioritätsrechte der
CN 200910032427.9 ,
eingereicht am 15. Juni 2009, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit
als Referenz mit aufgenommen wird.
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Hintergrund
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Die
Motorsense als Gartenwerkzeug kann zum Schneiden von Büschen,
Unkraut und anderer Vegetation benutzt werden. Herkömmliche
Motorsensen können allgemein in Motorsensen mit Verbrennungsmotorantrieb
und Motorsensen mit Elektromotorantrieb eingeteilt werden. Die meisten
der Motorsensen werden durch Verbrennungsmotoren angetrieben und
sind ziemlich schwer; daher werden jetzt weiter verbreitet Motorsensen
mit Elektromotorantrieb benutzt.
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Eine
Motorsense mit Elektromotorantrieb enthält im Allgemeinen
einen Motor, einen Schneidkopf und einen Handgriff, wobei der Schneidkopf
ein Schneidblatt enthält. Eine längliche Stange
verbindet das Motorgehäuse und den Schneidkopf; der Handgriff
ist an der Stange befestigt. Der Handgriff umfasst im Allgemeinen
zwei Griffstücke, die zum Ergreifen mit beiden Händen
des Benutzers zur Verfügung stehen, und ein Schalter ist
an einem der Griffstücke angeordnet. Die Stange weist eine
rotierende Welle darin auf, die mit dem Motor an einem Ende über
einen Reduziergetriebemechanismus verbunden ist und mit dem Schneidblatt
an dem anderen Ende über einen Kegelradmechanismus verbunden
ist. Daher wird die Drehbewegung des Motors auf das Schneidblatt über
die rotierende Welle übertragen, und dann wird das Schneidblatt
zur Drehung angetrieben.
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Wenn
die Motorsense zum Schneiden von Vegetation mit langen Stängeln,
wie etwa Reben, benutzt wird, verfängt sich das Schneidblatt
der Motorsense leicht in den Stängeln. In diesem Fall ist
es sehr gefährlich, wenn der Bediener die Stängel
am Schneidblatt von Hand beseitigt. Daher sind einige Motorsensen
mit einem Rücklaufknopf versehen. Wenn sich das Schneidblatt
verfangen hat, kann der Bediener einfach den Rücklaufknopf
drücken, und das Schneidblatt dreht sich rückwärts,
um die um das Schneidblatt gewickelten Stängel automatisch
abfallen zu lassen.
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Obwohl
die oben erwähnte Motorsense eine solche Art von Problem
lösen kann, erzeugt sie auch während des Betriebs
ein potentielles Risiko. Wenn die um das Schneidblatt gewickelten
Stängel entfernt werden müssen, würde
der Bediener zuerst unter nominalem Betrieb den Steuerungsauslöser
loslassen und dann den Rücklaufknopf drücken.
Wie gewöhnlich rotiert das Schneidblatt, wenn der Steuerungsauslöser
vom Bediener losgelassen wird, noch aufgrund der Trägheit
mit hoher Drehzahl weiter. Wenn in diesem Moment der Rücklaufknopf
gedrückt wird, dreht sich das Schneidblatt sofort rückwärts.
Sobald das Schneidblatt schnell von seinem vorwärts mit
hoher Drehzahl drehenden Zustand auf Rückwärtsdrehung
geschaltet wird, kann ein Unfall geschehen, indem sich die Verriegelungsmutter
lösen kann, wobei das Ergebnis ist, dass das Schneidblatt
herausschießt, da das Schneidblatt mit der Verriegelungsmutter
an der Antriebswelle angebaut ist. Außerdem können,
wenn der Bediener versehentlich den Rücklaufknopf drückt,
während das Schneidblatt in Vorwärtsdrehung Vegetation
schneidet, und das Schneidblatt schnell rückwärts
läuft, ebenfalls ähnliche Folgen eintreten.
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Zusammenfassung
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Das
offenbarte Verfahren sieht das Steuern des Rücklaufs des
Schneidblatts einer Motorsense vor, sodass wirksam ein Risiko aufgrund
der Rückwärtsbewegung sonst herkömmlicher
Motorsensen vermieden wird.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung zum Steuern der
Richtungsumkehr eines Schneidblatts einer Motorsense enthält
das Drücken eines Einschaltknopfes, um die Motorsense durch
eine Stromquelle mit Strom zu versorgen; Erfassen von Parametern
eines Motors mit einem Steuerschaltkreis; Drücken des Rücklaufknopfes,
und falls die Drehzahl des Motors größer oder
gleich einem voreingestellten Schwellwert ist, steuert der Steuerschaltkreis
den Motor an, nicht umzukehren, während, falls die Drehzahl
niedriger als der voreingestellte Schwellwert ist, der Steuerschaltkreis
den Motor ansteuert, sich rückwärts zu drehen
und dann das Schneidblatt in Rückwärtsdrehung
anzutreiben.
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Gemäß dem
offenbarten Verfahren zum Steuern der Richtungsumkehr des Schneidblatts
einer Motorsense steuert, wenn der Bediener den Rücklaufknopf
drückt, der Steuerschaltkreis, falls sich der Motor mit
hoher Drehzahl dreht, den Motor an, nicht umzukehren, und nur wenn
die Motordrehzahl niedriger als der voreingestellte Schwellwert
ist, steuert der Steuerschaltkreis den Motor an, umzukehren und
das Schneidblatt in Rückwärtsdrehung anzutreiben.
Da das Schneidblatt bei der niedrigeren Drehzahl in die Rückwärtsdrehung
umgekehrt wird, kann das Unfallrisiko, dass sich die Verriegelungsmutter
löst und das Schneidblatt herausgeschleudert wird, beseitigt
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Das
Verfahren als Gegenstand der Erfindung wird weiter mit Bezug auf
die begleitenden Figuren beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer Motorsense ist;
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2 eine
vergrößerte Ansicht des Bedienungshandgriffs der
Motorsense in 1 ist;
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3 ein
Prinzipschaltbild des Steuerschaltkreises der Motorsense ist; und
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4 eine
Flussdiagrammansicht des Steuerschaltkreises der Motorsense ist.
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Genaue Beschreibung
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Wie
in 1 gezeigt, enthält die Motorsense 10 ein
Motorgehäuse 1, einen Schneidkopf 3 und
einen Handgriff 5, wobei der Schneidkopf 3 ein Schneidblatt 30 und
einen Schild 31 umfasst, der die Schneide des Schneidblatts 30 teilweise
abdeckt. Ein Motor 11 (in 3 gezeigt)
ist im Motorgehäuse 1 montiert. Ein Batteriesatz 7 ist
an der Unterseite des Motorgehäuses 1 montiert,
um den Motor 11 mit Spannung zu versorgen. Eine längliche
Stange 9 dient als Verbindung zwischen dem Motorgehäuse 1 und
dem Schneidkopf 3, und der Handgriff 5 ist an der
Stange 9 befestigt. Der Handgriff 5 ist im Allgemeinen
U-förmig und umfasst zwei Griffstücke, das heißt,
ein erstes Griffstück 51 und ein zweites Griffstück 52,
sodass der Benutzer die Motorsense mit beiden Händen bedienen
kann. Die Stange 9 weist weiter eine rotierende Welle (nicht
gezeigt) darin auf, die mit dem Motor 11 an einem Ende über
einen Reduziergetriebemechanismus verbunden ist und mit dem Schneidblatt 30 an
dem anderen Ende über einen Kegelradmechanismus verbunden
ist. Daher wird die Drehbewegung des Motors 11 auf das Schneidblatt 30 über
die rotierende Welle übertragen, und das Schneidblatt 30 wird
zur Drehung angetrieben. Ein solcher Leistungsübertragungsmechanismus
ist Fachleuten wohl bekannt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist das erste Griffstück 51 mit
einer Vielzahl von Schaltervorrichtungen ausgestattet, die einen
Ein-/Ausschalter 21, einen Steuerungsauslöser 22,
einen Sicherheitsschalter 23, einen Rücklaufknopf 24 und
einen Drehzahleinstellknopf 25 umfassen. Auf diese Weise
kann der Benutzer diese Schaltelemente mit der Hand bedienen, die das
erste Griffstück 51 hält. Am ersten Griffstück 51 ist
eine Betriebskontrollleuchte 26 montiert, um anzuzeigen,
ob die Motorsense 10 eingeschaltet ist oder nicht. Während
der Bedienung der Motorsense 10 muss der Benutzer zuerst
den Ein-/Ausschalter 21 drücken, um den Motor 11 über
den Batteriesatz 7 mit Spannung zu versorgen. In der Folge
leuchtet die Betriebskontrollleuchte 26, um anzuzeigen,
dass die Spannungsquelle eingeschaltet ist. Um zu verhindern, dass
der Benutzer den Steuerungsauslöser 22 versehentlich
bedient, ist, um einen Unfall zu vermeiden, zwischen dem Sicherheitsschalter 23 und
dem Steuerungsauslöser 22 ein Verriegelungsmechanismus
vorgesehen, sodass der Motor 11 nur aktiviert werden kann,
wenn der Benutzer den Sicherheitsschalter 23 drückt
und weiter den Steuerungsauslöser 22 auslöst,
und dann wird das Schneidblatt 30 in Vorwärtsdrehung
angetrieben. Der Drehzahleinstellknopf 25 kann benutzt
werden, um die Drehzahl des Motors 11 einzustellen.
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Die
Motorsense 10 enthält auch einen Steuerschaltkreis 20.
Wie in 3 gezeigt, enthält der Steuerschaltkreis 20 einen
Mikroprozessor 4, ein Erfassungsmodul 6 und ein
Motoransteuerungsmodul 8, wobei das Erfassungsmodul 6 zum
Erfassen der Parameter des Motors 11 benutzt wird. In dieser
Ausführungsform ist das Erfassungsmodul 6 als
Drehzahlmessmodul ausgeführt, das zum Erfassen der Drehzahl
des Motors 11 und zum Rückmelden der erfassten
Drehzahl an den Mikroprozessor 4 benutzt wird. Das Drehzahlmessmodul 6 enthält
einen magnetischen Ring 61 und eine Spule 62,
und der magnetische Ring 61 kann sich zusammen mit dem
Motor 11 drehen. Wenn sich der magnetische Ring 61 dreht,
kann in der Spule 62 das Drehzahlsignal induziert werden,
und diese sendet das Drehzahlsignal an den Mikroprozessor 4.
Der Mikroprozessor 4 vergleicht dann das empfangene Drehzahlsignal
mit einem voreingestellten Schwellwert. Falls das Drehzahlsignal
geringer als der Schwellwert ist, kann festgestellt werden, dass
sich das Schneidblatt 30 einem Halt der Rotation nähert.
Sonst befindet sich das Schneidblatt 30 im Rotationszustand.
In dieser Ausführungsform wird der Schwellwert in die Drehzahl des
Schneidblatts von ungefähr 1,5 s–1 umgewandelt. In
anderen Ausführungsformen kann das Erfassungsmodul auch gewandelt.
In anderen Ausführungsformen kann das Erfassungsmodul auch
andere Parameter des Motors 11 erfassen, um die Drehzahl
des Motors zu erhalten, wie etwa Strom, Spannung usw., und dann
können diese Parameter an den Mikroprozessor 4 zu
demselben Zweck zurückgemeldet werden.
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Der
Steuervorgang des Steuerschaltkreises 20 ist in 4 gezeigt.
Wenn der Ein-/Ausschalter 21 gedrückt wird, wird
die Motorsense 10 durch die Stromquelle mit Energie versorgt,
und der Mikroprozessor 4 beginnt, das Rücklauf-Schalten
zu erfassen, nämlich zu erfassen, ob der Rücklaufknopf 24 gedrückt
ist oder nicht. Falls sich der Rücklaufknopf 24 in
einem gedrückten Zustand befindet, misst das Drehzahlmessmodul 6 die
Drehzahl des Motors 11 und meldet die erfasste Drehzahl
an den Mikroprozessor 4 zurück. Falls die Drehzahl
niedriger ist als der Schwellwert, das heißt, falls die
Drehzahl des Schneidblatts 30 niedriger ist als 1,5 s–1, wird der Motor 11 angesteuert,
sich rückwärts zu drehen. Falls die Drehzahl des
Motors 11 größer oder gleich dem Schwellwert
ist, dann wird die Drehrichtung des Motors 11 weiter erfasst;
in diesem Fall steuert der Steuerschaltkreis 20 den Motor 11 an,
sich nicht rückwärts zu drehen, falls sich der
Motor 11 in dem Moment vorwärts dreht, oder der
Motor 11 wird angesteuert, sich weiter rückwärts
zu drehen, falls sich der Motor 11 in dem Moment rückwärts
dreht.
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Mit
dem Steuerschaltkreis 20 und dessen Arbeitsablauf steuert
der Steuerschaltkreis 20, wenn der Rücklaufknopf 24 durch
den Bediener gedrückt wird, den Motor 11 an, sich
nicht rückwärts zu drehen, falls das Schneidblatt 30 sich
vorwärts dreht und die Drehzahl größer
oder gleich 1,5 s–1 ist, und der Motor 11 dreht
sich nur dann rückwärts, wenn die Drehzahl des
Schneidblatts 30 geringer als 1,5 s–1 ist. Als
Ergebnis kann das durch eine plötzliche Rückwärtsdrehung
des Schneidblatts während einer Rotation mit hoher Drehzahl
verursachte Risiko effektiv vermieden werden.
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Das
Verfahren dieser Erfindung zum Steuern des Rückwärtslaufs
des Schneidblatts der Motorsense ist nicht auf die oben erwähnten
Inhalte und die in den Figuren gezeigten Aufbauten beschränkt.
Zum Beispiel kann die Motorsense auch durch eine Wechselspannungsquelle
mit Energie versorgt werden, oder das Drehzahlmessmodul des Motors
kann andere Messverfahren verwenden und braucht als solches nicht
auf die beschriebene Drehzahlmessung mit dem magnetischen Ring und
der Spule beschränkt zu sein. Der Umfang dieser Erfindung
wird in den angefügten Ansprüchen beansprucht.
Beliebige offensichtliche Abwandlungen, Ersatzvorrichtungen oder
Veränderungen an den Formen und Positionen anderer Bauteile
auf Grundlage des Erfindungsgeists der vorliegenden Erfindung werden
als in den Umfang dieser Erfindung fallend betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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