DE2617460A1

DE2617460A1 - Gartengeraet mit elektrisch angetriebenen werkzeugen

Info

Publication number: DE2617460A1
Application number: DE19762617460
Authority: DE
Inventors: Ewald Quack
Original assignee: Wolf Geraete GmbH
Current assignee: Wolf Geraete GmbH
Priority date: 1976-04-21
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1977-11-10
Also published as: FR2348644A1; CH618578A5; BE853699A; ATA206577A; ZA772139B; NL7704333A; SE7703099L; ES457865A1; NO771364L; IT1077393B; DK153077A

Description

Paten tanvi/ält« Oi ρ I.-!ng. Curt Wallach Dipl.-lng. Günther Koch

2617460 3 Dipl.-Phys. Dr. Tino Haibach

Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000,München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 21. April 1976

Unser Zeichen: I5 262 - K/Ap

Wolf-Geräte GmbH, 5240 Betzdorf/Sieg, Gregor-Wolf-Straße

Gartengerät mit elektrisch angetriebenen Werkzeugen

Die Erfindung betrifft ein Gartengerät mit elektrisch angetriebenen Werkzeugen, beispielsweise einen Rasenmäher, eine Heckenschere, eine Grasschere oder ein anderes Gerät, das zur Erleichterung der Bearbeitung, mit einem elektromotorischen oder einem elektromagnetischen Antrieb ausgestattet ist.

Der Antrieb derartiger Gartengeräte durch Anschluß an das 220V-Lichtnetz (ggf. auch an ein j58O V-Dreiphasennetz) oder mittels Batterieantrieb. Bei netzbetriebenen Geräten ist insbesondere auf elektrische Sicherheit durch zuverlässige Isolation zu achten, damit eine körperliche Berührung einer Spannung führenden Phase mit Sicherheit verhindert wird. Ein besonderes Augenmerk ist dabei auch den Schaltvorrichtungen zu widmen, die die Ein- und Ausschaltung des Motors ggf. in Kombination mit Überstromschutzschaltern bewirken.

Bei Batteriegetriebenen Geräten ist zwar wegen der benutzten Kleinspannungen eine Gefahr durch Stromschlag nicht zu befürchten, jedoch müssen auch hier die Schaltvorrichtungen einer Sicherheitskonzeption unterworfen sein, um zu verhindern, daß durch zufällige oder ungeschickte Berührung ein Schalter be-

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tätigt wird, und das hierdurch in Tätigkeit gesetzte Werkzeug auf mechanischem Wege 7erletzungen verursacht.

Die Erfindung befaßt sieh mit dem Problem der An- und Abschaltung der elektrischen Antriebe von Gartengeräten, und ihr liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, die Ein- und Ausschaltgeräte dieser Gartengeräte so zu gestalten, daß sie einen weitgehenden Schutz gegen unbeabsichtigte zufällige Betätigung bieten, eine hohe Sicherheit in elektrischer Hinsicht gegen Berührung spannungsführender Teile bei Netzgeräten bieten und außerdem den Bedienungskomfort der Gartengeräte in besonderem Maße erhöhen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zur Schaltung des oder der Versorgungsstromkreise der elektrischen Antriebe wenigstens eine Sensorschalteinheit in das Gerät eingebaut ist.

Derartige Sensorschalteinheiten, die auf kapazitivem Wege oder bei Berührung durch Änderung des Ohm¹sehen Widerstandes in Verbindung mit elektronischen Schaltelementen arbeiten, sind an sich bekannt. Sie werden beispielsweise bei Fernsehgeräten, Plattenspielern und anderen Geräten der Unterhaltungselektronik benutzt und bieten hier eine echte Erhöhung des Bedienungskomforts, weil bei Verwendung derartiger Sensorschalter die bei Drucktastschaltern oft erheblichen Schaltkräfte in Wegfall kommen, so daß das Gerät insbesondere wenn es sich um ein Gerät von relativ geringem Gewicht handelt, bezüglich seiner Lage nicht verändert wird.

Benutzt wurden bisher derartige Schalter ferner zur Fahrstuhlsteu erung und es sich auch bereits Versuche unternommen worden, im Haushalt Geräte oder Lichtquellen über derartige Sensorschalter in Betrieb zu setzen, bzw. abzuschalten. Sofern dabei nicht der

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Gesichtspunkt eine Rolle spielt, durch Verminderung der Schaltkraft eine Verschiebung oder ein Umkippen eines Gerätes zu vermeiden, hatten solche Schaltanlagen im wesentlichen das Ziel im Auge, dem Benutzer etwas "modernes", "neuartiges" und "einmaliges" darzubieten. Allerdings ward auch hierbei der Gesichtspunkt der Erhöhung des Bedienungskomforts nicht gänzlich zu vernachlässigen, spielte aber im allgemeinen nur eine untergeordnete Rolle.

Zur Schaltung der elektrischen Stromkreise bei Gartengeräten hat man sich bisher dieser Sensortechnik jedoch noch nicht bedient, möglicherweise in der Annahme, daß derartige Schalter für den rauhen Betrieb im Garten auch bei Regen und Sturm zu empfindlich sind, und durch Witterungseinflüsse sowie mechanische Beschädigungen durch Anschlagen an Gebäudeteilen, Eisenpfosten oder dgl. zu leicht beschädigt werden.

Aus diesem Grunde hat man bisher elektrische Gartengeräte über feuchtigkeitsgeschützte Schalter direkt oder über Zugsohnüre bzw. über eine Luftschlauchbetätigung ein- bzw. ausgeschaltet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Art von Sensorschalteinheiten auch mit großem Nutzen für Gartengeräte einsetzbar sind, weil hiermit den speziellen Belangen des Einzelgerätes in besonders günstiger Weise Rechnung getragen werden kann und es überdies ohne weiteres möglich ist, die Schalteinheiten so mit den Geräten zu Integrieren, daß Beschädigungen und/oder Fehlbetätigungen iusgeschlcssen sind.

Insbesondere wird es durch die Erfindung möglich, auch bei netzbetriebenen Geräten über dünne, nur Schwachstrom führende Steuerleitungen eine Schaltung von Motoraggregaten hoher Leistung vorzunehmen, die an einer von der Bedienungsstelle relativ weit entfernten Stelle angeordnet sind.

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Diese Anordnung hat weiter den Vorteil, daß selbst bei Beschädigung des Schaltaggregates durch unachtsame Handhabung keine Gefahr für die Bedienungsperson eintritt, weil am Bedienungsgriff oder in der Nähe desselben keine gefährliche Berührungsspannung herrscht.

Die nach der Erfindung benutzten Sensorschalter können in bekannter Weise mit Transistoren,insbesondere Feldeffekttransistoren, auch als integrierte Schaltungen aufgebaut werden. Als Schaltelemente der Lastschaltkreise können Thyristoren, Triacs oder auch Relais eingesetzt werden.

Als "Sensorsehalteinheit" im Sinne der Erfindung sollen auch Anordnungen verstanden werden, bei denen Reed-Schalter Verwendung finden. Die Anwendung derartiger Reed-Schalter trägt dem Sicherheitsbedürfnis ebenfalls in vollem Maße Rechnung, weil das die Schaltung bewirkende Magnetfeld durch einen Isolator, beispielsweise durch den aus Kunststoff bestehenden Schiebegriff eines Rasenmähers,'wirksam gemacht werden kann. So ist es beispielsweise möglich am Schiebegriff eines Rasenmähers oder am Bedienungsgriff eines anderen Gartengerätes einen Permamentmagneten verschiebbar oder drehbar derart anzuordnen, daß in der einen Stellung der Magnetfluß den Reed-Kontakt betätigt und in der anderen Stellung unbeeinflußt läßt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die Sensortechnik einschließlich der Verwendung von Reed-Kontakten hohe Sicherheitsbedürfnisse befriedigt werden können. Bei der Sensor« technik beruht die Schaltung im allgemeinen auf einer Änderung des Ohmschen Widerstandes. Sine solche Änderung wird durch Berührung des Sensors mit Gräsern, Blattwerk oder mit der menschlichen Hand hervorgerufen und eine Anwendung hiervsa findet sich beispielsweise bei einer Grasschere.

Die Grasschere hat unten einen Sensor. Dieser tritt erst in Funktion, wenn die Grasschere den Rasen berührt. Ein ungewolltes Einschalten ist daher ausgeschlossen bzw. die Grasschere

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kann erst dann bedient werden, wenn der unten liegende Sensor mittels der zweiten Hand berührt wird. Diese Tatsache ist von großer Bedeutung bei der Vorführung bzw. Demonstration der Schere. Die herkömmlichen Scheren haben einen Druck- oder Schiebeschalter, der zwar arretiert werden kann, so daß hier vor der Betätigung die Arretierung gelöst werden muß. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß insbesondere beim Demonstrieren oder Vorführen die zweite Hand in das Messer gelangen kann. L-.-3 Sensortechnik schließt diese Gefahrenquelle weitgehend aus, da der Sensor nicht anspricht beim Berühren eines Tisches oder eines Fußbodens, sondern erst, wenn man mit der zweiten Hand den Seribr berührt.

Dies ist um so wichtiger, als die Grasscheren, wie sie heute angeboten werden, überwiegend batteriebetriebene Geräte, also mit eigener Energiequelle, darstellen. Wie bereits oben ausgeführt, schließt die Anwendung der Sensortechnik diese Gefahrenquelle aus. Nach unserer Meinung ist es für den Fachmann nicht unbedingt einleuchtend, daß er die Sensortechnik auch auf Gartengeräte anwenden kann.

Außer der Sicherheit hat die Sensortechnik bei Rasenmähern einen nicht unbedeutenden Vorteil. Dieser liegt darin, daß das alleinige Antippen bzw. Loslösen den Mäher automatisch zum Laufen bringt bzw. das Laufen unterbricht. Man hat also ohne zusätzliche manuelle Anstreifting einen Tcünanns ehalt er.

Die gegenwärtig auf dem Markt befindlichen Mäher haben einen arretierbaren Schalter oder die sogenannten Totmannschaltung. Der Nachteil des ersten ist, daß bei Gefahr die Arretierung zunächst gelöst werden muß, was ohne gewisse Zeitverzögerung nicht möglich ist. Der Vorteil dagegen ist, daß, zumal beide Hände frei sind, das Gerät besser geführt und manövriert werden kann. Umgekehrt ist der Vorteil der Totmannschaltung eine schnelle Ausschaltung bei Gefahr. Dagegen hat aber diese Technik den Nachteil, daß die Hand ständig den Schalter festhalten muß,

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was zu einer Verkrampfung bzw. Ermüdung führt. Die Folge ist, daß der Benutzer den Schalter arretiert in der Regel mittels Bindedraht oder Bindfaden. Es ist naheliegend, daß das Ausschalten des Gerätes bei Gefahr nicht mehr gewährleistet ist. Die zum Teil erheblichen Nachteile beider Systeme sind bei der Sensortechnik ausgeschaltet.

Man kann den Rasenmäher, wie bei einem zu arretierenden Schalter, an jeder beliebigen Stelle des GriffOberteils anfassen und dadurch also genau so gut manövrieren wie bisher, und man kann ihn anlüften an Rabattkanten, um die Kanten schneiden zu können. Alle denkbaren Vorzüge werden also in einer Tdmannschaltung integriert. Nach unserer Auffassung stellt diese Handhabung eine Neuheit gegenüber dem bisherigen Stand der Technik dar.

Desweiteren kann die Sensortechnik so ausgebildet werden, daß nach Loslassen das Gerät erst wieder eingeschaltet werden kann, wenn vorher bewußt ein Relais eingeschaltet wurde. Es kann also mit der Sensortechnik ein Sicherheitssystem kombiniert werden, daß bei Netzausfall oder beim Ausschalten bzw. Abschalten nach einer gewissen Zeit das Gerät nicht wieder ungewollt eingeschitet werden kann, so daß der Effekt des NuIIspannungs-Schutzschalters vorhanden ist.

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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Rasenmähers mit einer nach der Erfindung ausgebildeten Sensorschalteinheit;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Handgrasschere; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Heckenschere.

Der aus Figur 1 ersichtliche Rasenmäher weist einen Elektromotor auf, der über ein Netzkabel vom Netz gespeist werden kann,^: oder auch als Akku-Mäher ausgebildet sein kann. Als Sensor- , schalteinheit sind in den Schiebegriff 10 des Rasenmähers zwei im Abstand zueinander liegende Elektroden 12, 14 ausgebildet, die über elektrische Leitverbindungen im inneren des Schiebebügels mit einer Schalteinheit 16 in Verbindung stehen. Durch überbrückung der Elektroden 12, 14 mit der Hand beim Erfassen des Schiebegriffes wird eine Einschaltung des Motors ausgelöst und beim Loslassen erfolgt automatisch eine Abschaltung, wo-

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durch sich eine hohe Betriebssicherheit ergibt.

Damit der Mäher Jedoch auch auf dem Boden verschoben werden kann, ohne daß der Motor anläuft, ist zweckmäßigerweise mit dem Sensorschalter ein zweiter manuell bedienbarer Schalter in Reihe gelegt.

In die Schalteinheit 16 lassen sich ohne Schwierigkeiten Zeitverzögerungen oder andere Verriegelungen einbauen.

Diese Anordnung läßt sich sogar auf Rasenmäher übertragen, die mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind wenn man die Schalter in entsprechender Weise mit dem Zündstromkreis kuppelt.

Der so ausgebildete Sensorschalter läßt sich als sogenannter "Totmannschalter" mit und ohne Zeitverzögerung einsetzen. Bei der Anwendung im Mäher mit Verbrennungsmotor ist der Sensorschalter als Totmannschalter bzw. als Verriegelungsschalter am Auswurf des Mähers einsetzbar.

Wird der Schalter mit einer Verzögerung, einer Verriegelung oder einer Bremse ausgerüstet, so wird diese Kombination einem Benutzer eines mit dieser Kombination ausgerüsteten Elektromähers optimale Sicherheit gegen Schnittverletzungen bieten.

Figur 2 zeigt eine herkömmliche örasschere, die in ihrem Handgriff 18 mit einem üblichen Schalter 20 ausgerüstet ist. Um eine Verletzung durch die Messer 22 zu vermeiden, wenn die Schere in der Hand gehalten wird, ist gemäß der Erfindung in der Auflagefläche 24 der Schere eine Elektrode 26 eingebaut, die als Sensor wirkt und bei Bodenberührung ein Signal erzeugt, das einem Relais oder einer Elektroniksohaltung zugeführt wird, um als logische "UND"-Verknüpfung zu wirken, d.h. die Schere

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läuft nur an, wenn sowohl der Schalter 20 geöffnet als auch der Sensor 26 am Boden aufgelegt sind. Soll die Schere ohne Bodenberührung beispielsweise in senkrechter Lage zum Schneiden überstehender Gräser oder dergleichen benutzt werden, so kann für diesen Anwendungsfall eine Hilfsbetätigungsvorrichtung für den Sensor vorgesehen werden, die gleichzeitig als Messerschutz ausgebildet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind in dem Tragbzw. Steuergriff 28 der netzbetriebenen Heckenschere 30, Elektroden 32 eingelassen, die in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 durch Berührung einen Schalter schließen. Dabei kann in an sich bekannter Weise ein weiterer ggf. auch als Sensorschalter ausgebildeter Schalter an jener Stelle der Heckenschere bzw. ihres Gehäuses angeordnet werden, an der die zweite Hand angreift, so daß aus Sicherheitsgründen eine Einschaltung nur dann erfolgen kann, wenn beide Hände die Heckenschere in der vorgeschriebenen Weise erfassen.

Die vorbeschriebenen Beispiele sind nicht erschöpfend und können durch zahlreiche Abwandlungen und Änderungen ergänzt werden. Beispielsweise ist es möglich, im Handgriff eines Gerätes Griffmulden mit gegenüberliegenden Lichtleitfasern vorzusehen, wobei ein Sender moduliertes Licht erzeugt, welches über einen Lichtleitfaseretrang weitergeleitet wird. Die gegenüberliegende Lichtleitfaser fängt das Licht auf und gibt das Signal über einen Verstärker weiter. Werden die Griffmulden erfaßt, so wird der Lichtstrom unterbrochen und auf diese Weise ein Schaltvorgang ausgelöst.

Stattdessen kann auch ein druckempfindliches elektronisches Element als Sensor im Handgriff angeordnet werden. Wird der beispielsweise als Piezokristall ausgebildete Sensor in diesem Falle berührt, so wird ein Signal abgegeben, welches wiederum

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zu Steuerzwecken herangezogen werden kann.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Gartengerät mit elektrisch angetriebenen Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltung des oder der VersorgungsStromkreise der elektrischen Antriebe wenigstens eine Sensorschalteinheit in das Gerät eingebaut ist.

2. Gartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit in der Nähe des Bedienungsgriffes untergebracht ist.

j5. Gartengerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichn et, daß zwei Sensorschalteinheiten in den Stromkreis hintereinander geschaltet einwirken.

4. Gartengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor von zwei im Abstand angeordneten Elektroden im Bedienungsgriff gebildet wird, die beim Erfassen des Griffes überbrückt werden.

5. Gartengerät nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Druckfühler ausgebildet ist.

6. Gartengerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichn et, daß der Sensor als Temperaturfühler ausgebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

7. Gartengerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Lichtfühler ausgebildet ist.

8. Gartengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (26) in der auf dem Boden in Wirkstellung ruhenden Aufsatzteil (24) des Werkzeugs, beispielsweise einer Gartenschere, eingebaut ist.

9. Gartengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorschalteinheit in Reihe mit einem mechanischen Schalter vorgesehen ist.

10. Gartengerät nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit in der Nähe des zu schaltenden Motors geschützt untergebracht ist, und daß zwischen diesem Schaltgerät und dem Sensor dünne Steuerleitungen vorgesehen sind.

11. Gartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltung des oder der Versorgungsstromkreise der elektrischen Antriebe Reed-Schalter Anwendung finden.

12. Gartengerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Permanentmagnet in der Nähe dsss Bedienungsgriffes verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist, der mit einem Reed-Kontakt susa-rdiienwirfct, welcher durch eine Schutzisolation eingekapselt im Bedienungsgriff untergebracht ist und vom Magnetfeld des Permanentmagneten beeinflußt wird.

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