DE3241763C2

DE3241763C2 -

Info

Publication number: DE3241763C2
Application number: DE19823241763
Authority: DE
Inventors: Keith Andrew Windsor Berkshire Gb Jefferson
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3241763A1; GB2110432B; GB2110432A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rasenmäher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lawn mower according to the Preamble of claim 1.

Speziell findet die Erfindung Anwendung bei Luftkissen- Rasenmähern.The invention finds particular application in air cushion Lawn mowers.

Üblicherweise werden Rasenmäher von Kommutatormotoren ange trieben, meistens durch Reihenschluß-Universalmotoren.Lawnmowers are usually powered by commutator motors driven, mostly by series-connection universal motors.

Bei solchen Motoren nimmt das Drehmoment bei sinkenden Drehzahlen zu. Bei starker Belastung des Motors nimmt also die Drehzahl ab. Bei zu hoher Belastung kann der Motor ste henbleiben.In such engines, the torque increases as the speed drops Speeds too. When the engine is under heavy load, it increases the speed. If the load is too high, the motor can stay put.

Man kann nun daran denken, einen Motor derart hoher Lei stung einzusetzen, daß er den zu erwartenden Belastungen auf jeden Fall entspricht, also bei maximal zu erwartendem Drehmoment eine ausreichend hohe Drehzahl aufweist. Der Mo tor läuft dann mit relativ hoher Drehzahl, wobei im unbela steten Zustand die Drehzahl besonders hoch ist. Dies ist mit hohem Energieverbrauch und starker Lärmentwicklung ver bunden.One can now think of an engine of such high lei stung that he the expected loads corresponds in any case, i.e. with the maximum expected Torque has a sufficiently high speed. The Mon The gate then runs at a relatively high speed, with unbela steady state the speed is particularly high. This is ver with high energy consumption and strong noise bound.

Die DE 29 45 210 A1 zeigt einen Rasenmäher der eingangs ge nannten Art, bei dem die Steuerschaltung einen der Ist- Drehzahl entsprechenden Spannungswert mit einem eingestell ten, der Soll-Drehzahl entsprechenden Spannungswert ver gleicht, um je nach Einstellung bei jedem möglichen Drehmo ment eine konstante Drehzahl zu erhalten. Bei relativ hohen Drehmomenten nimmt der Motor relativ viel Leistung auf. Je höher die Drehzahl, desto größer die Leistungsaufnahme bei gegebenem Drehmoment. Dies gilt für einen begrenzten Dreh momentbereich.DE 29 45 210 A1 shows a lawnmower of the beginning named type in which the control circuit is one of the actual Speed corresponding voltage value with a set voltage value corresponding to the target speed equal to depending on the setting for every possible torque ment to maintain a constant speed. At relatively high The motor takes up a lot of torque. Each the higher the speed, the greater the power consumption given torque. This applies to a limited rotation moment range.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rasenmäher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem in sämtli chen in der Praxis vorkommenden Betriebsbedingungen bei ordnungsgemäßem Betrieb des Rasenmähers eine möglichst ge ringe Drehzahl mit entsprechend geringer Geräuschentwick lung und eine möglichst geringe Leistungsaufnahme des Ra senmäher-Motors erreicht wird.The invention has for its object a lawn mower to create the type mentioned, in which in all operating conditions that occur in practice proper operation of the lawnmower, if possible rings speed with correspondingly low noise and the lowest possible power consumption of the Ra senmower engine is reached.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.This is according to the invention by the in the labeling part of claim 1 specified features achieved.

Sei dem erfindungsgemäßen Rasenmäher erfolgt die Begrenzung der Motordrehzahl im unbelasteten Zustand. Diese Begrenzung gilt dann bis zu einer gewissen Belastung. Die Motordreh zahl wird innerhalb vorgegebener Belastungsgrenzen konstant gehalten, und zwar auf verschiedenen Niveaus. Damit wird von dem Rasenmäher-Motor stets die gewünschte Leistung ge liefert, jedoch wird bei vergleichsweise niedriger Drehzahl der Geräuschpegel gering gehalten, und die Leistungsauf nahme des Motors wird minimiert.The lawnmower according to the invention is limited the engine speed in the unloaded state. This limitation then applies up to a certain amount. The engine rotation number becomes constant within specified load limits held, and at different levels. So that will the desired power from the lawn mower engine delivers, but at a comparatively low speed the noise level is kept low, and the power consumption motor consumption is minimized.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines Rasenmähers nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of a lawnmower according to claim 1 are marked in the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Luftkissen-Rasenmähers, Fig. 1 is a perspective view of an air cushion mower,

Fig. 2 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht durch einen Teil des Rasenmähers, Fig. 2 is an enlarged vertical sectional view through a part of the lawn mower,

Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen, und FIGS. 3 and 4 are graphical representations, and

Fig. 5 ein Schaltbild einer Steuerschaltung für den Motor des Rasenmähers. Fig. 5 is a circuit diagram of a control circuit for the motor of the lawnmower.

Ein in Fig. 1 gezeigter Luftkissen-Rasenmäher hat äußer lich die Form eines herkömmlichen Rasenmähers mit einem Schneidengehäuse 1, das ein Schneidmesser und ein Venti latorrad umschließt, welche von einem Elektromotor ange trieben werden, der in einem auf der Oberseite des Schnei dengehäuses 1 montierten Motorgehäuse 2 untergebracht ist. Die Bewegung des Mähers wird über einen Handgriff 3 ge steuert, an dessen äußerem Ende sich ein Ein/Aus-Hebel 4 befindet, mit dem die Zufuhr elektrischer Energie von einem an das Netz angeschlossenen Kabel 5 zu einer an die Eingangsanschlüsse des Motors angeschlossenen Leitung 6 gesteuert wird.An air cushion lawn mower shown in Fig. 1 has the shape of a conventional lawn mower with a cutting edge housing 1 , which encloses a cutting knife and a fan wheel, which are driven by an electric motor, which is mounted on the top of the cutting housing 1 Motor housing 2 is housed. The movement of the mower is controlled via a handle 3 , at the outer end of which there is an on / off lever 4 with which the supply of electrical energy from a cable 5 connected to the mains to a line 6 connected to the input connections of the motor is controlled.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Schneidengehäuses 1 und des Motorgehäuses 2. FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the cutter housing 1 and the motor housing 2 .

Das Schneidengehäuse 1 weist eine Oberseite 8 mit einer von dieser nach unten abstehenden Umfangswand 9, auf die außen eine nach oben gebogene Krempe 10 aufweist. The cutter housing 1 has an upper side 8 with a circumferential wall 9 projecting downward therefrom, on the outside of which a brim 10 bent upwards.

Die Oberseite 8 hat eine kreisförmige Mittelöffnung 11, die von einer einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebil deten Wand 12 umgeben ist. Die Kante der Öffnung 11 ist nach oben gebogen, wie bei 13 angedeutet ist.The upper side 8 has a circular central opening 11 which is surrounded by a wall 12 formed in one piece with the housing 1 . The edge of the opening 11 is bent upwards, as indicated at 13 .

Zentrisch bezüglich der Öffnung 11 ist ein ringförmiges Teil 14 einer Lagerung für einen Motor 15 angeordnet. Von dem Teil 14 erstrecken sich mit Abstand angeordnete (nicht gezeigte) Arme in radialer Richtung, durch die die Halte rung an dem Schneidengehäuse 1 befestigt ist.An annular part 14 of a bearing for a motor 15 is arranged centrally with respect to the opening 11 . From the part 14 extend spaced (not shown) arms in the radial direction, through which the holding tion is attached to the cutter housing 1 .

An dem Teil 14 ist eine stirnseitige Halterung 16 des Mo tors 15 befestigt. Die Halterung 16 hat einen Mittel ansatz 17, der in der Mittelöffnung des ringförmigen Teils 14 sitzt. Der Ansatz 17 weist in der aus der Zeich nung ersichtlichen Weise einen Durchgang auf, in dem ein Ku gellager 18 für das untere Ende einer Ankerwelle 19 des Elektromotors 15 befestigt ist.On the part 14 , an end bracket 16 of the motor 15 is attached. The bracket 16 has a central approach 17 which sits in the central opening of the annular part 14 . The approach 17 has in the manner apparent from the drawing voltage on a passage in which a Ku gellager 18 for the lower end of an armature shaft 19 of the electric motor 15 is attached.

Die stirnseitige Halterung 16 ist an der Stirnseite eines Feld-Blechpakets 20 des Motors 15 mittels Bolzen 21 be festigt, die an dem anderen Ende des Pakets die ringför mige Unterseite einer zweiten stirnseitigen Halterung 22. befestigen. Von der Halterung 22 aus erstrecken sich nach innen geneigte, beabstandete Arme 23, die Träger für Bürsten 25 enthaltende Bürstenkästen 24 tragen. Die inne ren Enden der Bürsten 25 haben elektrischen Kontakt mit einem Anker 26 des Motors 15. Außerdem wird von den Armen 23 ein kugelförmiges Lager 27 für das obere Ende der An kerwelle 19 gestützt.The end bracket 16 is fastened to the end face of a field laminated core 20 of the motor 15 by means of bolts 21 , the ringför shaped underside of a second end bracket 22 at the other end of the package. fasten. From the holder 22 extend inwardly inclined, spaced arms 23 which carry carriers for brushes 25 containing brush boxes 24 . The inner ends of the brushes 25 have electrical contact with an armature 26 of the motor 15 . In addition, a spherical bearing 27 for the upper end of the kerwelle 19 is supported by the arms 23 .

Die Arme 23 lagern weiterhin ein Drehzahlsteuermodul 28, welches unten noch beschrieben wird.The arms 23 also support a speed control module 28 , which will be described below.

Das den Motor 15 einschließende Gehäuse 2 enthält einen unteren Teil 29 mit einer nach außen geneigten Wand 30, die die Öffnung 10 umgebende Wand 12 etwas überlappt und von der Wand 12 unter Bildung einer Eintrittsöffnung 31 beabstandet ist.The motor 15 enclosing housing 2 includes a lower part 29 with an outwardly inclined wall 30, the surrounding wall 10 is overlapped and 12 slightly spaced from the wall 12 to form an inlet opening 31, the opening.

Der untere Teil 29 ist derart geformt, daß er eine Ring tasche 32 bildet, die zwischen der Mittelwand des Teils 29 und einer Zwischenwand 33 liegt, die von einer das Paket 20 umgebenden Innenwand 34 radial beabstandet ist und sich im wesentlichen soweit wie diese erstreckt. Die Innen wand 34 besitzt einen Innenflansch 35, der auf einem Außenflansch 36 der stirnseitigen Halterung 16 angeordnet ist, um den Teil 29 des Motorgehäuses 2 zu positionieren.The lower part 29 is shaped such that it forms an annular pocket 32 which lies between the central wall of the part 29 and an intermediate wall 33 which is radially spaced from an inner wall 34 surrounding the package 20 and extends substantially as far as this. The inner wall 34 has an inner flange 35 which is arranged on an outer flange 36 of the end bracket 16 to position the part 29 of the motor housing 2 .

Die Ringtasche 32 nimmt einen Luftfilter 37 eines geeigne ten geschäumten oder porösen Kunststoffmaterials auf, welches von Radialrippen 38 in seiner Lage gehalten wird. Die Radialrippen 38 erstrecken sich von der gekrümmten Wandung 39 des haubenförmigen Oberteils 40 des Gehäuses 2 nach innen.The ring pocket 32 receives an air filter 37 of a suitable foamed or porous plastic material which is held in position by radial ribs 38 . The radial ribs 38 extend inward from the curved wall 39 of the hood-shaped upper part 40 of the housing 2 .

Die Oberwand 41 des Teils 40 weist eine von einem Sicht glas oder durchsichtigem Kunststoff abgedeckte Mittel öffnung auf, durch die die Stirnseite der Ankerwelle 19 ge sichtet werden kann, um deren Drehung festzustellen. Die Oberwand 41 hat außerdem einen abgestuften Abschnitt 42 mit einer (nicht gezeigten) Öffnung, deren Zweck unten noch beschrieben wird.The top wall 41 of part 40 has a central opening covered by a viewing glass or transparent plastic, through which the end face of the armature shaft 19 can be viewed to determine its rotation. The top wall 41 also has a stepped portion 42 with an opening (not shown), the purpose of which will be described below.

An dem unteren Ende der Ankerwelle 19 ist ein Ventilator rad 43 befestigt, dessen Flügel sehr nahe an der Öffnung 11 des Schneidengehäuses 1 liegen. Außerdem ist an der Ankerwelle 19 ein Schneidstab 44 befestigt, der unter dem Ventilatorrad 43 angeordnet ist.At the lower end of the armature shaft 19 , a fan wheel 43 is fixed, the blades of which are very close to the opening 11 of the cutter housing 1 . In addition, a cutting rod 44 is attached to the armature shaft 19 , which is arranged under the fan wheel 43 .

Der bisher beschriebene Rasenmäher arbeitet wie folgt: The lawnmower described so far works as follows:

Bei Erregen des Motors 15 dreht sich das Ventilatorrad 43, wodurch über die Eintrittsöffnung 32 und die Öffnung 11 Luft angesaugt wird, um unter dem Schneidengehäuse 1 ein Luftkissen zu erzeugen, welches den Rasenmäher trägt. Außerdem wird über in dem Gehäuse 2 vorgesehene (nicht gezeigte) Öffnungen Luft in den oberen Teil 40 deß Gehäu ses 2 gesaugt. Diese Luft gelangt durch den Filter 37, der die Luft von mitgeführtem Material befreit, und an schließend strömt die Luft nach oben, um in den Raum zwi schen dem Motoranker und dem Stapel 20 zu gelangen und dadurch die Kühlung des Motors zu unterstützen.When the motor 15 is excited, the fan wheel 43 rotates, as a result of which air is sucked in via the inlet opening 32 and the opening 11 in order to generate an air cushion under the cutter housing 1 which carries the lawn mower. In addition, air provided in the housing 2 (not shown) is sucked into the upper part 40 of the housing 2 . This air passes through the filter 37 , which frees the air from entrained material, and then the air flows upwards to get into the space between the motor armature and the stack 20 and thereby to support the cooling of the motor.

Der Kühlungsluftstrom tritt über (nicht gezeigte) Öffnun gen in der stirnseitigen Halterung 16 aus und vereinigt sich mit dem von der Eintrittsöffnung 31 kommenden Luft strom vor dem Eintritt in das Ventilatorrad. Der sich drehende Motor dreht außerdem den Schneidstab 43, dessen äußere Enden alle Pflanzen abschneiden, die in dem Weg des Schneidstabs liegen.The cooling air flow exits via (not shown) openings in the front bracket 16 and combines with the air coming from the inlet opening 31 before entering the fan wheel. The rotating motor also rotates the cutting bar 43 , the outer ends of which cut off any plants lying in the path of the cutting bar.

In Fig. 3 ist die Kurve A die Geschwindigkeits-Drehmoment- Kennlinie eines herkömmlichen Reihenschluß-Kommutatormotors, der einen Luftkissen-Rasenmäher mit dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aufbau antreibt. Die Kennlinie ver deutlicht den bekannten Nachteil derartiger Motoren, daß bei abnehmender Drehzahl das Drehmoment zunimmt. Eine derartige Drehzahlabnahme beeinträchtigt den glatten und ruhigen Schneidvorgang bei einem solchen Rasenmäher. Bei langem und/oder nassem Gras, welches den Motor beträcht lich belastet, kann die Drehzahlverminderung soweit füh ren, daß der Rasenmäher überhaupt nicht mehr schneidet.In Fig. 3, curve A is the speed-torque characteristic of a conventional series commutator motor which drives an air cushion lawn mower with the structure shown in Figs. 1 and 2. The characteristic curve illustrates the known disadvantage of such motors that the torque increases as the speed decreases. Such a decrease in speed affects the smooth and quiet cutting process in such a lawn mower. In the case of long and / or wet grass, which loads the motor considerably, the speed reduction may result in the lawnmower no longer cutting at all.

Um jedoch sicherzustellen, daß auch noch bei großer Be lastung geschnitten wird, kann man daran denken, daß es lediglich notwendig sei, einen Motor größerer Leistung zu verwenden, um eine angemessene Geschwindigkeit über einem größeren Drehmomentbereich sicherzustellen. Dies kann man dadurch erreichen, daß der Motor derart ausge legt wird, daß er mit einer höheren Drehzahl läuft. Eine höhere Drehzahl bei Belastung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die Drehzahl im unbelasteten Zustand über mäßig groß ist. Mit einer zu großen Drehzahl geht ein unerwünscht hoher Energieverbrauch und ein starker Lärm pegel einher.However, to ensure that even with large loading load is cut, you can remember that it all that is necessary is an engine with greater power to use over a reasonable speed ensure a larger torque range. This can be achieved by making the engine so is set that he runs at a higher speed. A However, higher speed under load has the disadvantage with itself that the speed in the unloaded state over is moderately large. At too high a speed comes in undesirably high energy consumption and a lot of noise level accompanied.

Die Kurve B in Fig. 3 ist die Kennlinie des der Kurve A entsprechenden Motors, der jedoch derart elektronisch ge steuert ist, daß im Anfangsbereich der Kennlinie eine konstante Drehzahl erzielt wird. Die konstante Drehzahl ist so gewählt, wie es für ein wirksames Schneiden von langem und/oder nassem Gras erforderlich ist.Curve B in FIG. 3 is the characteristic curve of the motor corresponding to curve A , but is controlled electronically in such a way that a constant speed is achieved in the initial region of the characteristic curve. The constant speed is chosen as is necessary for an effective cutting of long and / or wet grass.

Auf diese Weise begegnet man dem Problem zu hoher Dreh zahlen im unbelasteten Zustand, wodurch gleichzeitig ein mit zu hohen Drehzahlen verbundener übermäßiger Lärmpe gel vermieden wird.In this way, the problem of over-revving is countered pay in the unloaded state, thereby making a excessive noise associated with excessive speeds gel is avoided.

Eine Drehzahlverringerung, eine Verringerung des Energie verbrauchs und eine Herabsetzung des Lärmpegels werden auch im Vergleich zu einem "Standard"-Motor erreicht, der einen Luftkissen-Rasenmäher antreibt.A reduction in speed, a reduction in energy consumption and a reduction in the noise level also achieved in comparison to a "standard" engine that drives an air cushion lawn mower.

Eine weitere Herabsetzung des Lärmpegels und eine weiter gehende Energieeinsparung können dadurch erreicht werden, daß die elektronische Steuerung mit einer Vorrichtung ausgestattet wird, die eine Einstellung seitens des Be nutzers gestattet,und die die Motordrehzahl verringert, wenn es die Umstände zulassen. Während der Sommermonate beispielsweise wächst der Rasen nicht so schnell, und da her wird nur ein "leichter" Schnitt benötigt; dieser er folgt bei geringerer Motordrehzahl. A further reduction in the noise level and a further one full energy savings can be achieved that the electronic control with one device is equipped, the attitude of the Be user, and which reduces engine speed, if circumstances permit. During the summer months for example, the lawn doesn't grow that quickly, and there only a "light" cut is required; this he follows at lower engine speed.

In Fig. 3 beziehen sich die Kurven C und D auf Drehzahl beziehungsweise Drehmoment des Motors bei zwei unter schiedlichen verringerten Drehzahlen.In Fig. 3, the curves C and D relate to the speed or torque of the engine at two under different reduced speeds.

Die Kurven A, B, C und D in Fig. 4 beziehen sich auf das Drehmoment des Motors in Bezug auf die in Watt gemessene Leistungsaufnahme. Die Kurve A repräsentiert einen her kömmlichen Reihenschluß-Kommutatormotor, der einen Luft kissen-Rasenmäher antreibt, der oben in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, und der der Kurve A in Fig. 3 entspricht.Curves A , B , C and D in Fig. 4 relate to the torque of the motor in relation to the power consumption measured in watts. Curve A represents a conventional series commutator motor which drives an air cushion lawn mower, which was described above in connection with FIGS . 1 and 2, and which corresponds to curve A in FIG. 3.

Die Kurven B, C und D in Fig. 4 sind Drehmoment/Leistungs aufnahme-Kennlinien des elektronisch gesteuerten Motors, wenn dieser derart gesteuert wird, daß seine Drehzahlen den Kurven B, C bzw. D in Fig. 3 entsprechen.The curves B , C and D in Fig. 4 are torque / power consumption characteristics of the electronically controlled motor when it is controlled so that its speeds correspond to the curves B , C and D in Fig. 3.

Man erkennt, daß im Fall der Kurven B, C und D im Vergleich zur Kurve A eine beträchtliche Verringerung der Leistungs aufnahme im unbelasteten oder im Niedriglast-Zustand er folgt. Im Fall der Kurven C und D erstreckt sich die Ener gieeinsparung über einen beträchtlichen Bereich der Dreh momentwerte.It can be seen that in the case of curves B , C and D compared to curve A, there is a considerable reduction in the power consumption in the unloaded or in the low-load state. In the case of curves C and D , the energy saving extends over a considerable range of the torque values.

In Verbindung mit den niedrigeren Drehzahlen ergibt sich ein weiterer Vorteil: Die Höhe, bei der der Rasenmäher von dem Luftkissen getragen wird, verringert sich etwas. Hier durch wird ein kürzerer Schnitt erzielt.In conjunction with the lower speeds, this results Another advantage: The height at which the lawnmower from the air cushion is worn slightly. Here a shorter cut is achieved by.

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer elektronischen Steuer schaltung für den Rasenmähermotor. Mit der Schaltung lassen sich das oben beschriebene Verhalten des Motors und wei tere Effekte erzielen. Fig. 5 is a circuit diagram of an electronic control circuit for the lawn mower motor. With the circuit, the behavior of the engine described above and other effects can be achieved.

Die Steuerschaltung enthält eine integrierte Schaltung IC 2 vom ULA-Typ mit einem Langsamstart-Rampengenerator, einem Frequenz-Spannungs-Wandler, einem Regelverstärker, einem Triggerimpulsgenerator und einem Strombegrenzer. Die Motordrehzahl wird abhängig von von einem dem Motor zugeordneten Tachometer kommenden Signalen geregelt. Über einem breiten Drehzahlbereich, beispielsweise über dem durch den horizontalen Anfangsabschnitt der Kurven B, C und D in Fig. 3 gekennzeichneten Bereich wird die Dreh zahl des Motors auf einem konstanten Wert gehalten.The control circuit contains an integrated circuit IC 2 of the ULA type with a slow start ramp generator, a frequency-voltage converter, a control amplifier, a trigger pulse generator and a current limiter. The engine speed is regulated depending on signals coming from a tachometer assigned to the engine. Over a wide speed range, for example over the range indicated by the horizontal initial portion of curves B , C and D in Fig. 3, the speed of the motor is kept at a constant value.

Zweckmäßigerweise enthält der Tachometer eine Halleffekt einrichtung, die einen Impulszug erzeugt, dessen Frequenz proportional zur Motordrehzahl ist. Dieser Impulszug ge langt an den Frequenz-Spannungs-Wandler, der die von dem Tachometer kommenden Signale in ein Gleichspannungssignal umwandelt, dessen Amplitude proportional zur Frequenz der Tachometer-Ausgangsimpulse ist.The tachometer expediently contains a Hall effect device that generates a pulse train whose frequency is proportional to the engine speed. This pulse train ge reaches the frequency-to-voltage converter, which is the one of the Tachometer signals coming into a DC signal converts whose amplitude is proportional to the frequency of the Tachometer output pulses.

Das Ausgangssignal des Langsamstart-Rampengenerators wird mit dem Ausgangssignal des Frequenz-Spannungs-Wandlers durch den Regelverstärker verglichen. Dieser Verstärker liefert ein Ausgangssignal, welches die Zeiteinstellung eines Triggerimpulsgenerators steuert. Dieser wird dazu verwendet, ein Triac CSR 1 zu triggern und dadurch dessen Zündwinkel festzulegen. Der Triac liegt in Reihe mit dem Motor M zwischen Anschlüssen L und N.The output signal of the slow start ramp generator is compared with the output signal of the frequency-voltage converter by the control amplifier. This amplifier provides an output signal that controls the timing of a trigger pulse generator. This is used to trigger a triac CSR 1 and thereby determine its firing angle. The triac is in series with motor M between terminals L and N.

Die integrierte Schaltung enthält weiterhin den an den Langsamstart-Rampengenerator angeschlossenen Strombegren zer, um den von dem Rasenmäher aufgenommenen Strom auf einen Maximalstrom zu begrenzen. Wenn ein Strom aufgenom men wird, der stärker ist als ein voreingestellter Maxi malwert, verringert der Strombegrenzer das Ausgangssignal des Langsamstart-Rampengenerators, und dadurch wird die Motorgeschwindigkeit herabgesetzt, so daß der Motorstrom abnimmt. The integrated circuit also contains the on Slow start ramp generator connected current limits the current drawn by the lawn mower to limit a maximum current. When a current is drawn men who is stronger than a preset maxi value, the current limiter reduces the output signal of the slow start ramp generator, and this will make the Motor speed reduced so that the motor current decreases.

Der Tachometer ist in Fig. 5 schematisch als Block IC 1 dargestellt. Das Bauelement enthält einen Magneten, bei dem es sich um einen Stabmagneten oder einen Ringmagneten handelt, der auf einem scheibenähnlichen Gehäuse montiert ist, wobei die Magnetpole dem Scheibenumfang benachbart sind. Das Gehäuse ist an der Ankerwelle des Motors fest gemacht, um sich mit der Welle zu drehen, und es kann neben dem Motor-Kommutator angeordnet Sein. Dicht neben dem Gehäuse befindet sich ein Träger, der bezüglich des Rasenmähergehäuses befestigt ist. Der Träger hat etwa Tassenform, wobei sich die Scheibe innerhalb der Tasse dreht. Ein Halleffekt-Bauelement, beispielsweise das von der Firma Texas Instruments Inc. vertriebene Bauelement TL 170 CLP, ist auf der gekrümmten Wand des Trägers der art montiert, daß eine bestimmte radiale Lücke zwischen den Magnetpolen und dem Bauelement vorhanden ist, so daß das Ausgangssignal des Bauelements nicht von einer mögli cherweise auftretenden Axialbewegung der Ankerwelle be einflußt wird.The tachometer is shown schematically in FIG. 5 as block IC 1 . The component contains a magnet, which is a bar magnet or a ring magnet, which is mounted on a disk-like housing, the magnetic poles being adjacent to the disk periphery. The housing is fixed to the motor's armature shaft to rotate with the shaft, and it can be located next to the motor commutator. Next to the housing is a bracket that is attached to the lawn mower housing. The carrier is roughly cup-shaped, with the disc rotating within the cup. A Hall effect component, for example the component sold by Texas Instruments Inc. TL 170 CLP, is mounted on the curved wall of the carrier in such a way that there is a certain radial gap between the magnetic poles and the component, so that the output signal of the Component is not influenced by a possibly occurring axial movement of the armature shaft be.

Das Halleffekt-Bauelement und die integrierte Schaltung IC 2 werden von den Netzanschlüssen L und N über einen Halb wellengleichrichter D 1 und einen Spannungsabfall-Widerstand R 8 gespeist, wobei ein Elektrolytkondensator C 9 als Filter vorgesehen ist. Ein Widerstand R 7 bildet zusammen mit in der Schaltung IC 2 vorgesehenen Komponenten einen Neben schluß-Stabilisator, um an IC 2 und dem Halleffekt-Bauele ment trotz Schwankungen der elektrischen Versorgungs spannung eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten. Ein zusätzlicher Elektrolytkondensator C 8 bildet einen Energie speicher für den zum Zünden des Triacs CSR 1 notwendigen Stromimpuls.The Hall effect component and the integrated circuit IC 2 are fed from the mains connections L and N via a half-wave rectifier D 1 and a voltage drop resistor R 8 , an electrolytic capacitor C 9 being provided as a filter. A resistor R 7 forms, together with components provided in the circuit IC 2 , a shunt stabilizer in order to maintain a constant voltage at IC 2 and the Hall effect component despite fluctuations in the electrical supply voltage. An additional electrolytic capacitor C 8 forms an energy store for the current pulse required to ignite the triac CSR 1 .

Die Steuerung der Drehzahl des Motors M erfolgt über ein Potentiometer RV 1, das zwischen die Masseleitung und den Stift 8 des IC 2 geschaltet ist. Der Schleiferarm des Po tentiometers RV 1 kann von einem Knopf oder Hebel betätigt werden, der auf dem Gehäuse 2 angeordnet und in Fig. 1 schematisch bei 7 angedeutet ist. Der Knopf oder Hebel weist vorzugsweise Raststellungen auf, von denen eine die oben erwähnte höhere Drehzahl des Motors und die anderen die niedrigeren Drehzahlen auswählen. Selbstverständlich kann nach Wunsch lediglich eine Zwischenstellung vorge sehen sein. Der Knopf 7 hat eine Welle, die sich durch die oben erwähnte Öffnung in dem abgestuften Abschnitt 42 der Oberwand 41 des Teils 40 des Gehäuses 2 erstreckt. Vorzugsweise weist die Welle eine Reihe elastischer Fin ger auf, die sich beim Durchgang durch die Öffnung schlie ßen, um anschließend in ihre Ausgangslage zurückzukehren, in der sie ein einfaches Herausziehen der Welle verhindern. Darüber hinaus ist das Wellenende derart geformt, daß es mit entsprechend ausgebildeten Oberflächenteilen der Welle des Potentiometers RV 1 in nur einer Orientierungsrichtung des Knopfs in Eingriff kommt.The speed of the motor M is controlled via a potentiometer RV 1 which is connected between the ground line and the pin 8 of the IC 2 . The grinder arm of the RV 1 tentiometer can be actuated by a button or lever which is arranged on the housing 2 and is indicated schematically in FIG. 1 at 7 . The button or lever preferably has detent positions, one of which selects the above-mentioned higher speed of the motor and the other the lower speeds. Of course, only an intermediate position can be seen if desired. The button 7 has a shaft which extends through the above-mentioned opening in the stepped portion 42 of the top wall 41 of the part 40 of the housing 2 . Preferably, the shaft has a series of elastic fingers which close when passing through the opening and then return to their starting position, in which they prevent the shaft from simply being pulled out. In addition, the shaft end is shaped such that it comes into engagement with appropriately designed surface parts of the shaft of the potentiometer RV 1 in only one orientation direction of the button.

In der Schaltung gemäß Fig. 5 beziehen sich die Stifte 1 und 4 des IC 2 auf den Regelverstärker, und sie sind über einen Kondensator C 3 verbunden, der als Integrator arbei tet.In the circuit shown in Fig. 5, the pins 1 and 4 of the IC 2 to the variable gain amplifier related, and they are connected via a capacitor C 3, the tet as an integrator processing.

Ein an den Stift 6 von IC 2 angeschlossener Kondensator C 4 bestimmt die Steigung des "Langsam"-Starts, das heißt die Beschleunigung des Motors, mit der dieser auf die durch Einstellen des an die Stifte 7 und 8 von IC 2 angeschlosse nen Potentiometers RV 1 ausgewählte Geschwindigkeit be schleunigt.A capacitor C 4 connected to pin 6 of IC 2 determines the slope of the "slow" start, that is to say the acceleration of the motor with which it adjusts to the potentiometer RV connected to pins 7 and 8 of IC 2 1 selected speed accelerates.

Ein an den Stift 10 von IC 2 angeschlossener Kondensator C 5 bestimmt den Umwandlungsfaktor des Frequenz-Spannungs- Wandlers. Die Widerstand-Kondensator-Anordnung C 1, R 2 bil det eine Filterschaltung für das Ausgangssignal des Fre quenz-Spannungs-Wandlers. Ein Kondensator C 2 sorgt für eine zusätzliche Filterung.A capacitor C 5 connected to pin 10 of IC 2 determines the conversion factor of the frequency-voltage converter. The resistor-capacitor arrangement C 1 , R 2 forms a filter circuit for the output signal of the frequency-voltage converter. A capacitor C 2 provides additional filtering.

Der Stift 12 von IC 2 ist mit einem Kondensator C 6 verbun den, der die Zeitsteuerrampe für den Triggerimpulsgene rator liefert. Die über einen Widerstand R 6 beziehungs weise R 5 an Eingangsstifte 13 und 14 gelieferten Ein gangssignale stellen Eingangssignale für die Spannungs und Stromsynchronisation des Triggerimpulsgenerators dar.The pin 12 of IC 2 is connected to a capacitor C 6 which provides the timing ramp for the trigger pulse generator. The input signals supplied via a resistor R 6 or R 5 to input pins 13 and 14 represent input signals for the voltage and current synchronization of the trigger pulse generator.

Die Durchschnittsstrombegrenzung erfolgt durch IC 2 auf der Grundlage eines Eingangssignals am Stift 18 von IC 2, das über einen Widerstand R 3 empfangen wird, während ein Kondensator C 7 die Durchschnitts- oder Mittelwertbildung für dieses Eingangssignal übernimmt.The average current is limited by IC 2 based on an input signal at pin 18 of IC 2 , which is received through a resistor R 3 , while a capacitor C 7 averages or averages this input signal.

Eine Widerstands-Kondensator-Anordnung R 9, C 10, die zu dem Triac CSR 1 parallel geschaltet ist, begrenzt den Spannungsanstieg am Triac und verringert somit die Wahr scheinlichkeit einer Fehltriggerung, wenn der Triac aus schaltet.A resistor-capacitor arrangement R 9 , C 10 , which is connected in parallel to the triac CSR 1 , limits the voltage rise at the triac and thus reduces the probability of a false trigger when the triac switches off.

Die Werte der einzelnen Bauelemente sind in Fig. 5 ange geben.The values of the individual components are given in FIG. 5.

Die elektronische Steuerschaltung kann zweckmäßigerweise in dem Gehäuse 2 untergebracht und derart angeordnet wer den, daß sie durch einen Luftstrom gekühlt wird, beispiels weise durch saubere Luft, die an dem Motor zu dessen Küh lung vorbeistreicht.The electronic control circuit can be conveniently accommodated in the housing 2 and arranged in such a way that it is cooled by an air flow, for example by clean air that passes the engine to cool its development.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau sind die inte grierte Schaltung IC 2 und die dazugehörigen diskreten Bau elemente auf einer gedruckten Schaltungstafel angeordnet, die ein Modul 28 bildet. Der dem Tachometer zugeordnete Halleffektsensor 45 ist auf einer Erweiterung des Moduls 28 montiert, während die Drehmagnetanordnung schematisch bei 46 angedeutet ist.In the structure shown in Fig. 2, the integrated circuit IC 2 and the associated discrete construction elements are arranged on a printed circuit board which forms a module 28 . The Hall effect sensor 45 assigned to the tachometer is mounted on an extension of the module 28 , while the rotary magnet arrangement is indicated schematically at 46 .

Bei der Mähmaschine kann es sich alternativ um eine fahrende beziehungsweise gefahrene Maschine handeln, das heißt um eine Maschine mit einem mit Rädern aus gestatteten Chassis, das eine um eine vertikale Achse eines Elektromotors drehbare Schneidklinge trägt. Außerdem kann es sich um einen Walzenmäher handeln. Die Mähmaschine kann auch derart konstruiert sein, daß als Schneidelement ein Stück Faden verwendet wird, oder daß mehrere Schneid vorrichtungen verwendet werden, die schwenkbar an einem Träger befestigt sind, der als Antriebsvorrichtung von dem Motor gedreht wird.Alternatively, the mower can be act a moving or driven machine, that is, a machine with a wheeled one allowed chassis, one around a vertical axis of an electric motor carries rotatable cutting blade. Furthermore can be a roller mower. The mower can also be constructed such that as a cutting element a piece of thread is used, or that multiple cutting devices are used which are pivotable on one Carrier are attached, the drive device of the engine is turned.

Claims

1. From an electric motor ( 15 ) powered lawn mower with an electronic circuit for controlling the engine speed, which limits the engine speed to set one of several constant speeds, characterized in that the electronic circuit device ( Fig. 5), the engine speed in the unloaded Condition be limited, ensures a constant engine speed within the specified limits of the engine load and is used to set at least one other constant engine speed within the specified limits of the engine load.

2. Mower according to claim 1, characterized in that the electronic circuit holds a module ent, which is mounted in a motor ( 15 ) receiving housing ( 2 ) at a point at which it is exposed to a cooling air flow.

3. Mower according to claim 2, characterized in that the cooling air flow is generated by a rotated by the motor ( 15 ) fan wheel ( 43 ), which also produces an air cushion during operation, which carries the mower.