DE3018952A1 - Motorkettensaege - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dipl.-fng. W. Jackisch Menzelstr. 40,7000 Stuttgart 1 1 6. Μ&ί &Q

Firma . A 36 804 - Ii

Andreas Stihl
Badstraße 115

7050 Waiblingen

Mo torkettensäge

Die Erfindung betrifft eine Motorkettensäge od. dgl. entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Motorkettensägen dieser Art wird bemängelt, daß der die Bremseinrichtung auslösende Massekörper zur Impulsgabe aus seiner Ruhelage im wesentlichen nur durch Beschleunigungskräfte verlagerbar ist, die in einer einzigen Ebene wirken. Dies ist die Schienen- bzw. Schwertebene der Moterkettensäge, wobei Beschleunigungsvektoren, die bis ca. 30° nach unten und bis ca. 120° nach oben zur Schienenlängsrichtung angreifen, eine Bremsauslösung bewirken können. Die Sicherheitseinrichtung tritt somit im wesentlichen nur bei Beschleunigungskräften in einem begrenzten Bereich einer einzigen Ebene etwa bei Aufwärtsstößen des Sägeschwertes in Punktion, während bei anderen plötzlichen Bewegungen der Motorkettensäge, beispielsweise bei einem Stolpern oder Ausrutschen der die Motorkettensäge haltenden Bedienungsperson, die Sicherheitseinrichtung durch den Massekörper nicht anspricht, so daß bei einem Weiterlaufen der Sägekette schwerwiegende Personenverletzungen auftreten können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß insbesondere nach längerer Betriebszeit die Sicherheitseinrichtung durch vom Motor ver-

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ursachte Eigenschwingungen der Motorkettensäge selbsttätig ansprechen kann, so daß eine unbeabsichtigte Bremsabschaltung der Motorkettensäge eintritt, wodurch eine ungewollte Arbeitsunterbrechung hervorgerufen wird.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Motorkettensäge der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß unter Einsparung einer scharnierartigen Massekörperanlenkung eine motorschwingungssichere Massekörperkontaktgabe erzielt wird, die auf aus vielen verschiedenen Richtungen und insbesondere auch quer zur Schienenebene verlaufenden Stoßen schnell und abrupt anspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß der Massekörper ringsum nach allen Seiten einen Kontakt zur Einschaltung der Bremseinrichtung auslöst. Das heißt, daß praktisch bei allen plötzlichen Bewegungen der Motorkettensäge, egal in welchen Richtungen, die Bremseinrichtung anspricht und die Sägekette sofort stillsetzt, so daß die Säge auch dann unmittelbar abgebremst wird, wenn die Bedienungsperson während des Arbeitens plötzlich stolpert, ausrutscht oder hinstürzt, wodurch die Verletzungsgefahr stark reduziert und eine höhere Sicherheit bei der Durchführung der Sägearbeiten gegeben ist. Hierbei ist es gleichgültig, aus welcher Querrichtung die Beschleunigungskraft auf den Massekörper einwirkt, da letzterer vom Abstützteil nach jeder beliebigen Seite abkippen kann und nicht an irgendeine scharnierartig vorgegebene Schwenkrichtung gebunden ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der bei Normalbetrieb der Motorkettensäge sich in einer mittleren Ruhelage befindliche Massekörper aufgrund der am Abstützteil wirkenden Haltekraft ausgesprochen kraftschlüssig und standfest

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in dieser Position stehen bleibt. Dadurch wird erreicht, daß von außen einwirkende Schwingungen beim Betrieb der Motorkettensäge unbedeutend sind und eine unbeabsichtigte Kontaktverlagerung des Massekörpers nicht verursachen können. Es ist somit eine hohe Sicherheit gegen Schwingungen gegeben und ein ungewolltes Abbremsen der Sägekette vermieden.

Das erfindungsgemäße System hat zudem den Vorteil, daß es vom Verschleiß anderer Maschinenteile unabhängig ist und selbst weitgehend verschleißarm funktioniert. Die Einrichtung kann im Werk einmal genau justiert werden und bleibt dann in dieser eingestellten Lage ohne Rücksicht auf die Abnutzung anderer Werkzeugmaschinenteile in ihrer Einstellung und ]?unktion gleichbleibend zuverlässig.

Der Massekörper wird vorzugsweise in einem Griff bzw. im Gehäuse der Motorkettensäge angeordnet. Dabei ist die räumliche Lage des Massekörpers im Grunde beliebig, jedoch ist die vertikale Lageanordnung für eine gleichmäßige Gewichtsverteilung des Massekörpers in der Ruheposition und aufgrund des oftmals nach oben gerichteten Ausschiagens der Motorkettensäge im Falle einer zu starken Sägebeanspruchung od. dgl. die bevorzugte Anordnung. Bei einer vertikalen Anordnung des Massekörpers würde dieser dann auf einer als Aufstandsfläche ausgebildeten Gegenanlagefläche aufliegen. Eine Beeinflussung der Lage und damit der Empfindlichkeit und deren Einstellbarkeit in verschiedenen Lagen kann auch dadurch erreicht werden, daß die Aufstandsfläche in bestimmter Weise geformt wird, indem beispielsweise diese Fläche mit einer Neidungsfläche oder mit Ansätzen od. dgl. versehen wird.

Der Massekörper kann vorteilhaft als Dauermagnetstab ausgeführt werden,, der mit seiner magnetischen Anlagefläche auf einer Eisenfläche steht und dessen oberer Teil von einer Ringwandung so umgeben ist, daß sich der Stab beim Umkippen durch

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eine auf ihn einwirkende Beschleunigungskraft an dieser Ringwandung abstützt. Nach einer solchen Kippbewegung des stabförmigen Massekörpers schwenkt dieser wieder durch einfache Magnetanziehung in seine normale Lage zurück, wobei dies durch entsprechende Pührungsflächen unterstützt werden kann. Es ist auch denkbar, daß der Stabmagnet unten entsprechend geformt in einer konischen oder kugelförmigen Ausnehmung liegt, so daß er von selbst das Bestreben hat, nach dem Auslenken wieder in seine stabile Lage zurückzugehen. Dabei kann es gün $tig sein,die unmittelbare Berührungsfläche' eben auszubilden, da sich bei einer ebenen Gestaltung der Fläche die genaue Größe der Anzugskraft und damit auch die erforderliche Auslösekraft bestimmen läßt.

Der Magnetstab kann auch an seinem oberen Ende mit einem Gewi öht versehen werden, das zur Kippkrafteinstellung am Magnetstab höhenverstellbar ist. Durch Auf- oder Abwärtsschrauben eines solchen Gewichtes kann die Empfindlichkeit genau eingestellt werden, was fabrikseitig durchgeführt werden kann. Bei einer serienmäßigen Ausführung dürfte es jedoch zweckmäßig sein, ein solches Einstellgewicht einzusparen und statt dessen durch genaue Berechnung und zusätzlich empirische Ermittlung eine einzige Tsrpenausführung festzulegen, so daß bei allen Motorkettensägen stets exakt gleiche Bedingungen gegeben sind. Als Magnet wird ein normaler Dauermagnet verwendet. Die Magnetkraft kann aber auch über eine Magnetspule erzeugt werden.

In der Ruhestellung des Magnetmassekörpers ist die an seine Anlagefläche angreifende Magnetische Haltekraft am größten. Es ist damit ein exakt festlegbarer und praktisch toleranzfreier Auslöse- bzw. Kippunkt gegeben. Damit sind Streuwerte für das Einschalten der Bremseinrichtung weitgehend vermieden. Auch wird damit eine ausgesprochen kurze, verzögerungsfreie Kippschaltung erzielt, wobei der Massekörper so lange stand-

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fest in seiner Ruheposition verbleibt, wie die auf ihn einwirkenden Beschleunigungskräfte unterhalb des exakt bestimmbaren magnetischen Haltekraftgrenzwertes liegen. Wirkt jedoch auf den in Ruhelage befindlichen Massekörper eine Beschleunigungskraft, die nur geringfügig größer ist als der Grenzwert der magnetischen Haltekraft, so kippt der Massekörper abrupt und verzögerungsfrei zur Seite um und löst einen Kontaktimpuls in der Sicherheitseinrichtung zur sofortigen Einschaltung der Bremseinrichtung und umgehenden Stillsetzung der Sägekette aus.

Die erfindungsgemäße Lösung ist keinesfalls auf einen stabförmigen Massekörper beschränkt* Beispielsweise ist es bei einer anderen vorteilhaften Ausführung auch möglich, daß statt eines Stabes ein im wesentlichen kugelförmig gestalteter Massekörper verwendet wird.

Als Energiequellle für die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung kann eine Spule verwendet werden, die in das Zündmagnetsystem der Motorkettensäge integriert ist. Es kann aber auch die an sich im Zündmagnetsystem vorhandene Zündspule als Generatorspule benutzt werden. Außerdem ist es möglich, eine Batterie oder einen Akku zu verwenden, der laufend beim Betrieb der Motorkettensäge nachgeladen wird, so daß er stets einen ausreichenden Energievorrat besitzt.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben, durch deren Anwendung in vorteilhafter Weise insbesondere zweckmäßige Stabkipp- und Kugelschaltlagerungen mit hochwirksamen Impulssteuerungsmöglichkeiten sowie eine schnell wirkende Übersetzung zur Betätigung der Bremseinrichtung erzielt werden.

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Weitere Vorteile und .Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Pig.1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Motorkettensäge, teilweise geschnitten,

iig.2 eine Ansicht der Motorkettensäge nach Fig.1 in Richtung des Pfeiles II mit einem im Griffrohr angeordneten Magnetbeschleunigungsschalter, wobei der vordere Handschutzhebel wegen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen worden ist,

Pig.3 eine vergrößerte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Beschleunigungsschalters nach Pig.2,

Pig.4 eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Beschleunigungsschalters,

Pig.5 eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Beschleunigungsschalters,

Pig.6 eine vergrößerte Schnittansicht eines nochmals anderen Ausführungsbeispiels des Beschleunigungsschalters,

Pig.7 eine Punktionsdarstellung der erfindungsgemäßen Sicher-■ heitsschalteinrichtung in der Motorkettensäge für die Bremseinri chtung,

Pig.8 eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Beschleunigungsschalters mit unter Zugfederkraft stehendem Stabmassekörper,

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Pig.9 eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren erfindungsgeraäßen Beschleunigungsschalters mit zwischen Schraubendruckfedern gehaltenem Schaltkugelmassekörper und

Pig.10 eine andere vergrößerte Schnittansicht des Beschleunigungsschalters nach Pig.9.

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte Motorkettensäge 1 weist ein Gehäuse 2 sowie einen Verbrennungsmotor 3 auf, der über ein Antriebsrad 4 eine in Pfeilrichtung 5 laufende, nicht näher dargestellte Sägekette, die in bekannter Weise über ein Schwert geführt ist, treibt. Am Gehäuse 2 der Motorkettensäge 1 ist ein hinterer Handgriff 6 angeordnet, dem ein Gashebel 7 zugeordnet ist. Außerdem ist am Gehäuse 2 ein vorderer Griffbügel 8 befestigt, der im vorliegenden Palle aus einem nichtferromagnetisehen Aluminiumrohr gebildet ist, das mit einem aus Kunststoff bestehenden Griffschlauch 9 überzogen ist und der an der in Sägerichtung gesehen linken Seite des Gehäuses 2 einen im wesentlichen vertikal verlaufenden Rohrteil 10 aufweist. In diesem Rohrteil 10 des Griffbügels 8 ist, wie die Pig.2 zeigt, ein Beschleunigungsschalter 11 angeordnet. An der Seite des Gehäuses 2 befindet sich zudem ein Starterzug 12 zum Anlassen des Verbrennungsmotors 3.

Vor dem Griffbügel 8 befindet sich ein Handschutzhebel 13, der eine Zusatzsicherung bewirkt, indem er im Palle eines Hochschiagens der Motorkettensäge 1 durch Anstoßen der den Griffbügel 8 haltenden Hand in Richtung des Pfeiles nach vorn geschwenkt wird und dabei über einen federgespannten Hebelmechanismus die Bremseinrichtung der Motorkettensäge in Punkrion setzt, so daß die Sägekettte sofort stehen bleibt.

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Dazu ist der Handschutzhebel 13 über Anlenkstellen 14 mit einer Steuerscheibe 15 gekoppelt, die um einen Drehpunkt 16 schwenkbar ist. Mit der Steuerscheibe 15 steht ein Steuerhebel 17 in Wirkverbindung, der mit seinem anderen Ende über einen Zapfen 18 an einem Winkelhebel 19 angelenkt ist. Am Winkelhebel 19 ist ein Ende einer vorgespannten Spannfeder 20 befestigt, deren anderes Ende einen am Gehäuse 2 ortsfest angeordneten Bolzen 21 hintergreift. Der Winkelhebel 19, der um eine Achse 22 schwenkbar ist, besitzt einen Zugschenkel 23, an dem ein Zugende 24 eines Bremsbandes 25 befestigt ist. Das Bremsband 25 umschlingt eine Bremstrommel 26, die mit dem Antrieb der Sägekette in Wirkverbindung steht, und ist mit ihrem anderen Ende an einem Bolzenzapfen 27 festgelegt. Zudem ist ein Verbindungshebel 28 mit einem Ende an einem Zapfenbolzen 29 schwenkbar angelenkt, der am anderen Ende einen Verbindungsschenkel 30 besitzt, der über eine Justierschraube 31 mit einem Ankerhebel 32, der an einer Schwenkachse 33 angelenkt ist, gekoppelt ist. Der Ankerhebel 32 kann über einen Elektromagneten 34 angezogen werden. Beim Anziehen des Ankerhebels 32 durch den Elektromagneten 34 schwenkt der Verbindungshebel 28 um den Zapfenbolzen 29 nach unten und löst damit über einen Nocken 35 eine Verschwenkung des unter Federzugspannung stehenden Winkelhebels 19 aus, so daß dadurch das Bremsband 25 durch den Zugschenkel 23 fest gegen die Bremstrommel 26 gezogen wird und die Sägekette zum Stillstand gelangt. Die Freigabe der angezogenen Bremseinrichtung wird durch Zurückschwenken des Handschutzhebels 13 erreicht.

Das Einschalten der Bremseinrichtung über den Elektromagneten 34 wird durch den im Rohrteil 10 angeordneten Beschleunigungsschalter 11 ausgelöst, wenn die Motorkettensäge 1 beispielsweise durch eine Unachtsamkeit beim Hantieren (Berühren des Schneidgutes mit der Schienenspitze) hochschlägt oder sonst irgendwie eine plötzliche Seitenbewegung ausführt, z.B. bei

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einem Hinfallen der Bedienungsperson, wobei eine Beschleunigungskraft aus beliebiger Richtung auf den Beschleunigungsschalter 11 einwirkt.

Dazu wird, wie der Pig.7 zu entnehmen ist, ein vom Beschleunigungsschalter 11 ausgelöster Steuerimpuls über eine Steuerleitung 36 einem elektronischen Schalter 37 zugeleitet, der den Steuerimpuls über eine Leitung 38, erforderlichenfalls verstärkt, dem Elektromagneten 34 zuführt. Die Energieversorgung erfolgt über eine dem Verbrennungsmotor 3 zugehörige Generatorspule 39, einen Gleichrichter und Speicher 40 sowie über den Schalter 37 durch die Leitungen 41,42,38 zum Elektromagneten 34. Die Generatorspule 39 liefert vorzugsweise eine Wechselspannung beliebiger Kurvenform von maximal etwa 25 YoIt, wobei eine Leistung von etwa 10 Watt ausreicht. Beim Gleichrichter und Speicher 40 wird zweckmäßig über eine Gleichrichterdiode ein Kondensator von ca. 10000 MP geladen. Die nach kurzem Lauf der Motorkettensäge 1 gespeicherte Energie beträgt dann etwa 1 bis 3 J. Beim elektronischen Schalter 37 wird bevorzugt über einen Thyristor aufgrund eines Steuerimpulses der Kondensator an den Elektromagneten 34 geschaltet. Der Elektromagnet 34 löst durch Ansiehen des Ankerhebels 32 und des Verbindungshebels 28 eine Sperre aus, so daß über die Spannfeder 20 umgehend eine Bremskraft am Bremsband 25 angreift und dieses fest gegen die Bremstrommel 26 spannt, wodurch die Sägekette umgehend stillgesetzt wird.

Der in den Pig.3 bis 6 vergrößert gezeigte Beschleunigungsschalter 11 ist im vertikalen Rohrteil 10 des Griffbügeis 8 untergebracht, der ein Aluminiumrohr 43 und einen äußeren Griffschlauch 9 besitzt. Dabei befindet sich in einer Schaltkammer 44 ein Massekörper 45. Die Schaltkammer 44 ist oben über dem Massekörper 45 durch einen Deckel 46 geschlossen, der aus nichtferromagnetischem Material, z.B. Aluminium, besteht,

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Der Massekörper 45 ist ein Permanentmagnet, der als im Querschnitt runder Stanb ausgeführt ist. Der Massekörper 45 besitzt an seinem unteren Stirnende 47 eine Anlagefläche 48, die mit magnetischer Haltekraft auf einer Gegenanlagefläche 49 eines aus magnetisierbarem Eisen bestehenden Halteteils 50 aufsteht. Der obere Bereich des Halteteils 50 und das untere Ende des Massekörpers 45 sind von einem Eührungsteil 51 umgeben, der aus nichtferromagne ti schein Material besteht. Dieser IPührungsteil 51 besitzt eine sich, nach oben konisch erweiternde Ausnehmung 52, in deren Bereich, der untere Teil des Massekörpers 45 auf dem Halteteil 50 aufsteht und die so gestaltet ist, daß eine Schrägfläche 53 von der Gegenanlagefläche 49 ausgehend nach oben abstrebt, so daß der obere Durchmesser der Ausnehmung 52 größer ist als der untere Durchmesser im Bereich der Gegenanlagefläche 49· Die Tiefe der Ausnehmung 52 ist größer als der Abstand zwischen dem freien Oberteil 54 des Massekörpers 45 und dem Deckel 46, wodurch gewährleistet ist, daß der Massekörper 45 durch eine etwaige Bewegung nach oben nicht aus dem Bereich der Ausnehmung 52 gelangt, sondern stets im Bereich des Führungsteils 51 verbleibt. Der stabförmige Massekörper 45, dessen länge bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen annähernd vier mal größer ist als sein Durchmesser, ist so bemessen, daß seine länge auf jeden !Fall größer ist als der Durchmesser der Schaltkammer 44, so daß der Massekörper 45 nicht völlig umkippen kann, sondern bei einer Beschleunigungsschaltung nur in eine gekippte Schräglage gelangt, wodurch eine Rückstellung in die Senkrechtposition sichergestellt ist.

Bei allen Ausführungsbeispielen der Pig. 3 bis 10 sind zudem die Steuerleitungen 36 ersichtlich, die den Steuerimpuls zum elektronischen Schalter 37 leiten, wobei der Steuerimpuls erforderlichenfalls verstärkt bzw. umgewandelt wird. Die Schaltkammer 44 ist von einem den Massekörper 45 ringförmig umgebenden,

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nichtferromagnetisehen Anschlagteil 55 begrenzt, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Massekörpers 45 urid auch den Kippweg des Massekörpers 45 durch Anschlagen des Oberteils 54 begrenzt. In den Pig. 4 und 5 ist der Anschlagteil 55 gleich vom Aluminiumrohr 43 mitgebildet worden, während bei den Ausführungsbeispielen der Pig. 3 und 6 der Anschlagteil 55 in das Aluminiumrphr 43 eingesetzt worden ist.

Der Pig. 3 ist zu entnehmen, daß die Steuerleitung 36 unten am Halteteil 50 angeordnet ist und die Steuerleitung 36' mit dem Anschlagteil 55 verbunden ist. Dazu befindet sich zwischen dem Halteteil 50 und dem Anschlagteil 55 eine Isolierung 56, in der auch der Pührungsteil 51 gelagert ist. Außerdem ist zwischen der Außenfläche des Anschlagteils 55 und der Innenfläche des Aluminiumrohrs 43 eine Isolierschicht 57 angeordnet. Bei einer auf die Motorkettensäge 1 einwirkenden Beschleunigungskraft, die größer ist als die magnetische Haltekraft des Massekörpers 45, kippt dieser abrupt und unverzögert zur Seite um und stößt mit seinem Oberteil 54 gegen den Anschlagteil 55, wodurch der Stromkreis geschlossen wird und ein Steuerimpuls zur Betätigung des Elektromagneten 34 und zur Einschaltung der Bremseinrichtung ausgelöst wird. Dabei ist es gleichgültig, aus welcher Richtung die Beschleunigungskraft angreift, da der Massekörper 45 ringsum nach allen Seiten gleich präzise wegkippen kann und keine bevorzugte Kipprichtung besitzt. Da der durch den Anschlagteil 55 begrenzte Kippweg des Massekörpers 45 verhältnismäßig klein ist, kehrt der Massekörper 45 nach der Steuerimpulsauslösung mit Unterstützung der Magnetkraft in seine vertikale Ruheposition zurück, wozu auch die Schrägfläche 53 des Pührungsteil s 51 beiträgt.

Bei dem in der Pig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Oberteil 54 auf der oberen Stirnfläche des Massekörpers 45

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eine Spiegelfläche 58 angeordnet. Außerdem befindet sich im Deckel 46 eine Lichtquelle, die im vorliegenden Falle eine Leuchtdiode 59 ist, die schräg gegen die Spiegelfläche 58 gerichtet ist, so daß der von der Leuchtdiode 59 ausgesandte Lichtstrahl unter einem Einfallswinkel auf die Spiegelfläche 58 trifft. Der Lichtstrahl wird von der Spiegelfläche 58 unter einem Ausfallswinkel in Richtung zum Deckel 46 reflektiert und hier von einer Fotodiode, einem Fototransistor 60 od. dgl., der ebenfalls schräg im Deckel 46 angeordnet ist, aufgenommen. Sobald der Massekörper 45 unter Einwirkung einer Beschleunigungskraft zur Seite wegkippt, tritt eine Unterbrechung ein, da der von der Leuchtdiode 59 ausgesandte Lichtstrahl dann nicht mehr von der Fotodiode bzw. dem Fototransistor 60, der gleichzeitig eine Verstärkung bewirkt, aufgefangen wird. Dadurch wird der Elektromagnet 54 eingeschaltet, so daß die Bremseinrichtung die Sägekette unverzüglich abbremst.

Bei der Ausführung gemäß der Fig. 5 sind der Haiteteil 50 und der Führungsteil 51 von einem Isolierrohr 61 umgeben, das am Aluminiumrohr 43 anliegt und auf einer Grundplatte 62 aufsitzt. Der Halteteil 50 ist von einer Induktionsspule 63 umgeben. Wenn bei einer auftretenden Beschleunigungskraft der Massekörper 45 zur Seite wegkippt, ändert sich das Magnetfeld im Bereich des Halteteils 50, wodurch in der Induktionsspule 63 eine Spannung induziert wird, die über die Steuerleitung 36,36' zur Einschaltung der Bremseinrichtung geleitet wird, wobei zuvor zweckmäßig eine Verstärkung durchgeführt wird.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Führungsteil 51 und der Anschlagteil 55 als einstückiges Gehäuse ausgeführt, das oben vom Deckel 46 verschlossen ist. In der Mitte des Deckels 46 ist koaxial zum Massekörper 45 ein Magnetschalter (Reed-Kontakt) 64 angeordnet, der auch ein induktiver bzw. kapazitiver Näherungsschalter sein kann und

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über eine Mutter 65 am Deckel 46 gesichert ist. Beim Wegkippen des Massekörpers 45 durch eine äußere Beschleunigungskraft werden aufgrund des abgeschwächten Magnetfeldes die Kontaktzungen im Schalter geöffnet bzw. geschlossen, wodurch ein Steuerimpuls über die Steuerleitung 36 zur Einschaltung der Bremseinrichtung eingeleitet wird.

Der in der Kg. 8 vergrößert dargestellte Beschleunigungsschalter 66 ist ebenfalls im Aluminiumrohr 43 angeordnet und weist einen in der Schaltkammer 44 befindlichen Massekörper 67 auf, der im vorliegenden Falle aus nichtmagnetischem Metall besteht und im Querschnitt als runder Stab ausgeführt ist. Die am unteren Stirnende 47 des Massekörpers 67 ausgebildete Anlagefläche 68 steht auf einer Gegenanlagefläche 69 eines ebenfalls nichtmagnetischen, jedoch elektrisch leitenden Halteteils 70 auf. Der obere Bereich des Halteteils 70 ist in ähnlicher Weise wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen als Führungsteil 51 ausgebildet, der eine konische Ausnehmung 52 besitzt, die von der Schrägfläche 53 begrenzt ist. Die Tiefe der Ausnehmung 52 ist so bemessen, daß sie etwas größer ist als der Abstand zwischen dem Oberteil 54 des Massekörpers 67 und dem darüber befindlichen Deckel 46. Der Halteteil 70 ist von einer Isolierung 56 umgeben, die wiederum von einem rohrförmigen, elektrisch leitenden, aber nichtmagnetischen Anschlagteil 71 umgriffen ist. Der rohrförmige Anschlagteil 71 begrenzt die Schaltkaminer 44 und ist in seinem Durchmesser so bemessen, daß der Massekörper 67 nur in eine Schräglage kippen kann, aus der eine Rückstellung in die Senkrechtposition sichergestellt ist. Der Kippweg des Massekörpers 67 wird somit beim Anschlagen des Oberteils 54 an den Anschlagteil 71 begrenzt. Zwischen dem Anschlagteil und dem Aluminiumrohr 43 ist zudem eine Isolierschicht 57 angeordnet.

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Am Massekörper 67 ist unten im mittleren Bereich der Anlagefläche 68 eine Einhängung 72 angeordnet, an der ein Ende einer Zugfeder 73 befestigt ist. Das andere Ende der Zugfeder 73 ist in ein Auge 74- eines Schraubbolzens 75 eingehängt. Die Einhängung 72, die Zugfeder 73 und der Schraubbolzen 75 befinden sich im Halteteil 70 in einer abgestuften Bohrung 76, deren unterer Bereich als Gewindebohrung 77 ausgebildet ist, in der der Schraubbolzen 75 verdrehbar gelagert ist. Der Schraubbolzen 75 besitzt einen den Halteteil 70 unten überragenden Schraubteil 78, der einen Querschlitz 79 und eine Kontermutter 80 aufweist, die gegen den Halteteil 70 verspannt ist und somit den Schraubbolzen 75 arretiert. Durch Verdrehen des Schraubbolzens 75 ist insbesondere bei zweckmäßiger Peingewindeausführung mit geringer Gewindesteigung eine sehr genaue Auslöseempfindlichkeit für den Massekörper 67 einstellbar, da die Kraft der Zugfeder 73 stufenlos und sehr fein vorgewählt werden kann. Es kann damit eine optimale Anpassung an die Erfordernisse der Praxis erfolgen und es ist im Bedarfsfalle auch möglich, die Auslöseempfindlichkeit des Massekörpers 67 zu ändern bzw. nachzuregeln. Im Unterschied zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wird hierbei somit nicht eine magnetische Haltekraft angewendet, sondern der stabförmige Massekörper 67 wird in Sichtung seiner Längsachse ausschließlich mittels Pederhaltekraft mit seiner stirnsei tigen Anlagefläche 68 an der Gegenanlageflache 69 gehalten. Am elektrisch leitenden Halteteil 70 und am gleichfalls elektrisch leitenden Anschlagteil 71 sind die Steuerleitungen 36, 36· befestigt, durch die beim Umkippen des Massekörpers 67 ein Steuerimpuls zur Einschaltung der Bremseinrichtung geleitet wird.

Bei dem in den Pig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Beschleunigungsschalter 81 ebenfalls im Aluminiumrohr 43 gelagert und von einem Umfangsgehäuse 82 sowie einem oberen

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Deckel 83 und einer Bodenplatte 84 begrenzt. Im Umfangsgehäuse 82 befindet sich ein Anschlagteil 85, der aus einem elektrisch leitenden Material besteht und in einer mehrkammerartig gestalteten Isolierschale 86 angeordnet ist. Der Anschlagteil 85 besitzt in der Mitte eine Schaltkammer 87, die im wesentlichen von gerundeten KontaktvorSprüngen 88 begrenzt ist, die ringsum in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind. Zwischen den Kontaktvorsprungen 88 weisen der Anschlagteil 85 und die Isolierschale 86 Aussparungen 89 auf, die ebenfalls in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind und in denen Federn 90 gelagert sind. Die Federn 90 sind als Schraubendruckfedern ausgebildet. Insgesamt sind sechs Aussparungen 89 und somit auch sechs Federn 90 vorgesehen, die in gleichmäßiger Aufteilung in verschiedene Richtungen von einem als Kugel ausgeführten Massekörper 91, der sich in der Mitte der Schaltkammmer 87 befindet, abstreben. Der kugelförmige Massekörper 91 weist insgesamt sechs vorstehende Stützbolzen 92 auf, die von den kugelseitigen Enden der Federn 90 übergriffen sind und somit als Abstützteil dienen. An dem einen Stützbolzen 92 des Kugelmassekörpers 91 ist die Steuerleitung 36 befestigt, während die andere Steuerleitung 36' am Anschlagteil 85 angeschlossen ist.

Den Fig. 9 und 10 ist klar zu entnehmen, daß die Federn 90 vom Kugelmassekörper 91 gleichmäßig nach links und rechts, vorne und hinten sowie oben und unten abstreben, so daß der Kugelmassekörper 91 ausschließlich aufgrund der aus den verschiedenen Richtungen einwirkenden Federhaltekräfte in der Schaltkammer 87 gelagert ist. Beim Auftreten einer Beschleunigungskraft wird der Kugelmassekörper 91 aus seiner Mittenpositioi^eitlich verlagert und stößt dabei an einen der Kontaktvorsprünge 88, wodurch ein Steuerimpuls zur sofortigen Einschaltung der Bremseinrichtung ausgelöst wird. Aufgrund der vorteilhaften Zentrallagerung des Kugelraassekörpers 91

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ist eine Impulsgabe bei Beschleunigungen aus allen räumlichen Richtungen gegeben.

Durch die Erfindung sind somit hoehwirksame Beschleunigungsschalter 11,81 gegeben, die robust sind, eine hohe Schaltgeschwindigkeit besitzen, keiner Verschmutzungsbeeinträchtigung unterliegen und eine hohe Betriebssicherheit sowie eine lange lebensdauer aufweisen.

Auch ist eine Umkehrung des erfindungsgemäßen Lösungsprinzips grundsätzlich ohne elektrischen bzw. elektronischen Mehraufwand möglich. Wenn die mechanische Komponente (Hebelübertragung) und/oder die Generatorspule entsprechend ausgelegt werden, ist die für das elektromagnetische Sperren benötigte Energie auch bei Leerlaufdrehzahlen des Motors ausreichend. Dazu ist eine vorteilhafte Anordnung mit folgendem lunktionsablauf möglich: Bei Nichtbetrieb der Maschine ist die Bremsbandfeder ausgelöst und die Sägekette somit gebremst. Nach dem Starten wird über einen Hebel (Handschutz) die Bremsbandfeder zum Lösen der Bremse gespannt. Ein vom gleichgerichteten Generatorstrom durchflossener Elektromagnet hält über seinen Anker (mit Hebel und Nocken) die Bremsbandfeder. Die Bremse wird ausgelöst, wenn der Elektromagnet stromlos wird und sein Anker abfällt, also bei einem Defekt in der Stromversorgung oder bei Ansteuerung eines parallel zum Elektromagneten liegenden Thyristors durch einen Geber (erfindungsgemäßer Beschleunigungsschalter). Außerdem kann zusätzlich ein Handschutz als Auslöser dienen. Auch kann das Auslösesystem durch Schalter an den Griffen (Öffner oder Schließer), wie z.B. "Totmannschalter", ergänzt werden.

Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Lösung nicht allein auf die Anwendung bei einer Motorkettensäge beschränkt ist, sondern auch bei anderen tragbaren Handarbeitsgeräten, z.B. bei einem Ereischneidegerät, einer Handkreissäge od. dgl., mit Vorteil verwendet werden kann.

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Claims (1)

1. Patentanwalt

   Menzeletr. 40,7000 Stuttgart 1

   Firma A 36 8o4-li

   Andreas Stihl

   Badstraße 115 J$ Mal 1980

   Waiblingen

   Patentansprüche

   Motorkettensäge od. dgl. mit einer Sicherheitseinrichtung, die einen auf Beschleunigungskraf ansprechenden Massekör-per aufweist und mit einer Bremsein-richtung in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67,91) mindestens einen unter Haltekraft stehenden Abstützteil (48,68,92) aufweist und von diesem unter Einwirkung der Beschleunigungskraft verlagerbar angeordnet ist ("Monostabiler Trägheitsschalter").-

   2. Motorkettensäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67,91) nach allen Seiten hin frei verlagerbar ist.

   3. Motorkettensäge nach Anspruch 1 .oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil als Anlagefläche

   (48.68) ausgebildet ist, auf der der Massekörper (45,67) über deren Plächenrand ringsum kippbar angeordnet ist.

   4. Motorkettensäge nach einem der Ansrpüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (48,68) des Massekörpers (45,67) an einer Gegenanlagefläche

   (49.69) eines Halteteils (50,70) anliegt.

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   5.. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis i}, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67) stabförmig ausgebildet und die Anlagefläche (48,68) an einem Stirnende (47) des Stabes angeordnet ist.

   6. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Massekörper (45,67) einen runden Querschnitt aufweist.

   7· Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67) von einem den Schaltweg begrenzenden, im wesentlichen ringförmigen Anschlagteil (55,71) umgeben ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Massekörpers (45,67).

   8. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis j, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67) mit dem die Anlagefläche (48,68) aufweisenden Endbereich in einer konischen Ausnehmung (52) eines Führungsteils (51) angeordnet ist, der eine von der Gegenanlagefläche (49,69) des Halteteils (50,70) abstrebende Schrägfläche (53) aufweist.

   9. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (50,70) und der Anschlagteil (55,71) elektrisch leitend sind und eine Steuerleitung (36,36·) aufweisen und daß zwischen dem Halteteil (50,70) und dem Anschlagteil (55,71) sowie an dessen Außenfläche eine Isolierung (56,57) angeordnet ist.

   0. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Gegenanlagefläche (49,69) des Halteteils (50,70) gegenüberliegenden Seite ein Deckel

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   (46) über dem Massekörper (45,67) in einem Abstand angeordnet ist, der kleiner ist als die Tiefe der Ausnehmung (52).

   11. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bislO, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45) als Permanentmagnet ausgebildet ist und mit seiner Anlagefläche (48) mittels Magnethaltekraft an der Gegenanlagef lache (49) des Halteteils (50) anliegt, der aus magnetisierbarem Werkstoff besteht. · ' '

   12. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis n, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45) an einer der Anlagefläche (48) entfernt liegenden Stirnseite eine Spiegelfläche (58) aufweist und daß im Deckel (46) eine in einem Einfallswinkel gegen die Spiegelfläche (58) gerichtete leuchtdiode (59) oder dergleichen Lichtquelle und eine in einem Ausfallswinkel gegen die Spiegelfläche (58) gerichtete Fotodiode, Eototransistor od. dgl. (60) angeordnet ist.

   13. Motorkettensäge nach einem dar Ansprüche 1 bis 12» dadurch gekennzeichnet, daß dem Halteteil (50) eine Induktionsspule (63) zugeordnet ist.

   l¹*· Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (46) über dem Massekörper (45) ein Magnetschalter ("Reed-Schalter") oder ein induktiver bzw. kapazitiver Näherungsschalter (64) angeordnet ist.

   15: Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (67,91) mittels Pederhaltekraft mit seiner Anlagefläche (68) an der Gegenan-

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   lagefläche (69) des Halteteils (70) anliegt.

   16. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anlagefläche (68) des Massekörpers (67) eine Zugfeder (73) befestigt ist, die im Halteteil (70) angeordnet ist.

   17· Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (73) an einem Schraubbolzen (75) .gelagert ist, der in längsachsrichtung der Zugfeder (73) verstellbar ist.

   18. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubbolzen (75) in einer Gewindebohrung (77) des Halteteils (70) angeordnet und mittels einer Kontermutter (80) arretiert ist.

   19. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (91) als Kugel ausgebildet ist, die durch in verschiedene Richtungen abstrebende Federn (90) gehalten ist.

   20. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Massekörper (91) vorstehende Stützbolzen (92) aufweist, an denen die 3Pedern (90) angeordnet sind.

   21. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Massekörper (91) ausschließlich zwischen sechs Pedern (90) angeordnet ist, die als Schraubendruckfedem ausgebildet und in zueinander gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.

   22. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch

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   gekennzeichnet, daß die Federn (90) in Aussparungen (89) des Anschlagteils (85) angeordnet sind, der Kontaktvorsprünge (88) aufweist, die im Bereich zwischen den Federn

   (90) auf Abstand rings um den kugelförmigen Massekörper

   (91) angeordnet sind.

   23. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 Ms 22» dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerleitung (36¹) am kugelförmigen Massekörper (91) angeschlossen ist.

   24. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis23 , dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (45,67,91) mit dem Anschlagteil (55,71,85) in einem vertikalen Rohrteil (10) angeordnet ist.

   25. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 21}·, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Verlagerung des Massekörpers (45,67,91) ausgelöster Steuerimpuls über die Steuerleitung (36,36·) einem elektronischen Schalter (37) zugeleitet wird, der einen Elektromagneten (34) der Bremseinrichtung zugeordnet ist.

   26. Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromagneten (34) der Bremseinrichtung die Spannung einer Generatorspule (39) über einen Gleichrichter und Speicher (40) zugeführt wird.

   27. Motorkettensäge nach einem der Anprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ankerhebel (32) des Elektromagneten (34) mit einem schwenkbar angelenkten Verbindungshebel (28) gekoppelt ist, der mit einem Nocken (35) einen mit einer Spannfeder (20) beaufschlagten Winkelhebel (19) arretiert, an dessen einem Zugschenkel (23) ein Zugende

   (24) eines eine Bremstrommel (26) umgreifenden Bremsbandes

   (25) angelenkt ist.

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   Motorkettensäge nach einem der Ansprüche 1 bis 27-, dadurch gekennzeichnet, daß dem ΐ/inkelhebel (19) ein Steuerhebel (17) zugeordnet ist, der mit einer Steuerscheibe (15) gekoppelt ist, an der ein Handschutzhebel (13) angelenkt ist.

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