DE3519802A1

DE3519802A1 - Steuereinrichtung fuer eine motorsaege

Info

Publication number: DE3519802A1
Application number: DE19853519802
Authority: DE
Inventors: Bo Christer Göteborg Andreasson
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1984-06-19
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1985-12-19
Also published as: SE8403281D0; IT8548222A0; JPS6111201A; SE454858B; IT1181691B; US4653189A; JPH0639081B2; SE8403281L

Description

^E6O7^19802 [

Aktiebolaget Electrolux Stockholm/Schweden

Steuereinrichtung für eine Motorsäge

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung zum Freigeben einer Kettenbremse in einer motorangetriebenen Kettensäge, die während des Betriebs, beispielsweise bei einem Abschwenken eine Tendenz aufweist, einen sogenannten Rückschlag zu erzeugen, durch den die Säge gegen die Bedienperson geschleudert wird. Es ist bereits bekannt, in Motorsägen eine Kettenbremse mit einer zugehörigen Auslöseeinrichtung vorzusehen, so daß die Sägenkette in einem frühen Stadium eines derartigen Rückschlags angehalten wird. Bei mechanischen Auslöseeinrichtungen unterliegen die Teile gelegentlich einer Verschmutzung, Abrieb usw., die die Vorrichtung nicht mehr einwandfrei arbeiten lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ausschließlich elektrische Auslöseeinrichtung ohne bewegliche Teile anzugeben.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Steuereinrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da eine Motorsäge keine Batterie hat, muß die gesamte Energie für die Freigabe der Bremse durch den Motor während seines Betriebs erzeugt werden. Von früheren Patentanmeldungen, beispielsweise der Patentanmeldung SE-A 82 05 901-5 ist das Prinzip bekannt, wie die negativen Impulse eines magnetischen Zündsystems zur Versorgung einer elektronischen Zündeinrichtung mit einem Mikroprozessor verwendet werden können. Beim Vorliegen eines Mikroprozessors ist es möglich, die Funktionen einer Beigabeeinrichtung zu steuern, so daß das Aufladen der Einrichtung in einem bestimmten Drehzahlbereich und eine Freigabe bei einem plötzlich auftretenden Abfall der Drehzahl stattfindet.

Eine Ausführungsform der Freigabeeinrichtung gemäß der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Freigabeeinrichtung,

Fig. 2 zwei zusammengehörende Zeitdiagramme der Einrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Zündsystem mit einem Mikroprozessor und einer Steuerschaltung für eine Kettenbremse.

Die Fig. 1 zeigt in der Form eines Schaltbilds, wie die elektrische Verdrahtung der Einrichtung grundsätzlich ausgeführt werden kann. Elektrische Impulse von dem elektrischen System der Motorsäge (dem Zündsystem oder ähnlichem) werden einem Frequenz-Spannungsumsetzer 10 zugeführt, der an seinem Ausgang 11 eine Spannung abgibt, die der Frequenz der Impulse entspricht. Da die Impulsfrequenz proportional oder gleich der Drehzahl ist, folgt die erzeugte Spannung den Ver-

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änderungen der Drehzahl. Der Ausgang 11 ist über einen Kondensator 12 mit einem Operationsverstärker 13 verbunden, der als differenzierender Schaltkreis ausgebildet ist und mit einem Widerstand 14 überbrückt ist. Der Ausgang 15 des Schaltkreises stellt dann eine Spannung dar, die eine invertierte erste Ableitung D der Spannung V darstellt. In Fig. 2 ist gezeigt, daß D O ist, wenn V konstant ist und bei einem kleinen Abnehmen der Drehzahl bei D (bei abnehmendem V) zeigt D einen geringen positiven Wert. Eine derartige Abnahme tritt auf, wenn die Säge mit einer normalen Rast betrieben wird. Eine größere und steilere Abnahme tritt bei K als Folge eines Rückschlags auf. Die erste Ableitung wird plötzlich auf einen höheren Wert verändert. Die differenzierte Spannung wird einem Vergleicher 16 zugeführt, von dem auch eine Referenzspannung Vr anliegt. Wenn diese Spannung durch eine differenzierte Spannung überschritten wird, gibt der Vergleicher 16 ein Ausgangssignal ab, das angibt, daß ein Rückschlag auftritt.

In Fig. 3 ist ein Zündsystem schematisch dargestellt, das mit einer Freigabeeinrichtung versehen ist, die in einem Mikroprozessor 17 eingebaut ist, der in dem elektrischen System der Motorsäge, hauptsächlich im Zündsystem enthalten ist. Der Prozessor 17 hat einen eingebauten Zeitgeber, der die Zeit einer Umdrehung der Motorwelle mittels Referenzzeiten einer Spannungsfolge mißt, die durch einen Zündgenerator induziert wird. Dieser weist ein übliches Wicklungspaar 19, 20 und einen Magneten 21 auf, der an einem Schwungrad angeordnet ist. Die Stromversorgung für die elektrischen Schaltkreise wird durch die negativen Halbschwingungen der Primärspannung der Wicklung 19 erreicht, wobei ein Kondensator 22 auf eine Betriebsspannung aufgeladen wird. Ein Transistorverstärker 23 wird dazu verwendet, Impulse bei der Referenzzeit auf der Spannungskurve zu erzeugen, wobei die Zeit in diesem Fall 0,6 Volt vor dem Nulldurchgang auf dem aufsteigenden Teil der Kurve auftritt. Der Impuls wird dem Prozessor 17 als ein Startsignal für den im folgenden beschriebenen Vorgang zugeführt.

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Der Eingang, an dem ein Signal anliegt, wird abgetastet und die Zeit wird als Referenzzeit gespeichert. Das Speichern ist möglich, da der Mikroprozessor 17 einen Zeitgeber hat, der mit einer festen Frequenz läuft. Bei jeder Referenzzeit wird die Anzahl von Zeitimpulsen, die nach der vorhergehenden Referenzzeit auftreten, gespeichert. Die Anzahl der Impulse entspricht einer Umdrehung der Kurbelwelle um 360 . Durch Division der Anzahl der Impulse zwischen den Referenzzeiten durch eine vorge gebene Zahl, z.B. 16, ergibt sich eine Zahl, die der Vorzündung von 360/16 = 22,5° entspricht. Diese Zahl wird als Referenzzahl bezeichnet und stellt Speicherdaten dar, die in einem statischen Speicher des Prozessors 17 gespeichert werden. Die Referenzzahl kann von der Drehzahl abhängig sein und sie ist bei niedrigen Drehzahlen umgekehrt proportional, Wenn die Anzahl der Zeitimpulse die Referenzzahl erreicht, wird die Zündung über einen Ausgang 24 am Prozessor 17 eingeleitet. Der Zeitgeber wird nach dem Ablauf der Referenzzeit immer auf 0 gesetzt und das Zählen bis zur Referenzzahl findet bei jedem Zündfunken statt. Bei höheren Drehzahlen ist die Referenzzahl derart abhängig von der Drehzahl, daß sie eine für den jeweiligen Motor geeignete Zündcharakteristik angibt.

Der besondere Teil der Einrichtung, der sich auf die Freigabe der Kettenbremse bezieht, umfaßt den Transistor 25, eine Spule 26 eines Elektromagneten und einen Kondensator 27. Die Basis des Transistors 25 ist an einem Ausgang 28 des Prozessors 17 angeschlossen, der ein von einem Zeitgeber und Speicherschaltkreis des Prozessors 17 abgeleitetes Signal erzeugt. Der Transistor 25 schließt den Schaltkreis, so daß ein Strom vom Kondensator 27 durch die Spule 26 fließt. Der Elektromagnet steuert eine Verriegelungseinrichtung der Kettenbremse, welche dann ein Anziehen der Bremse erlaubt. Das Signal entsteht durch Messen der Zeit der Umdrehung mittels des Zeitgebers, wobei die Zeit von einer Umdrehung zur anderen verlängert wird, wenn ein Rückschlag auftritt. Die Bedingung für eine Freigabe der Bremse ist, daß

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^Tn *

wobei T die Zeit der η-ten Umdrehung ist und T _Λ die Zeit η η— ι

der vorhergehenden Umdrehung ist. A ist eine Referenzzahl, die proportional der Umdrehung ist, beispielsweise TN/8. Um A für jeden Typ einer Motorsäge zu bestimmen, sind praktische Tätigkeiten notwendig, bei denen es erforderlich ist, die Zeit der Umdrehung im Fall eines Rückschlags und zu einem Zeitpunkt vor einem derartigen Fall zu messen/ um die Verlängerung der Zeit zu berechnen. Die Berechnung gehört zur üblichen Benutzung eines Prozessors und als ein Beispiel wird in der Zeichnung eine Standardzahl eines derartig geeigneten Prozessors angegeben.

Das Problem, den Konzentrator 27 aufzuladen, wird durch einen besonderen Ladeschaltkreis gelöst, wie er in Fig. 3 angegeben ist. Der Kondensator 27 wird von derselben Quelle wie andere elektronische Bauteile versorgt, nämlich von den negativen Halbschwingungen des Zundgenerators 18, d.h. von dem Überschuß an Energie, der verbleibt, nachdem die elektronischen Bauteile versorgt werden. Jedoch ist es nicht möglich, die negativen Halbschwingungen bereits beim Start zum Aufladen zu verwenden, da die elektronischen Bauteile während des Startvorgangs die gesamte verfügbare Energie benötigen. Bei der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß ein drehzahlabhängiger Schalter den Ladeschaltkreis erst dann zum Kondensator 27 durchschaltet, wenn der Motor eine vorgegebene Drehzahl, z.B. 3000 U/min erreicht hat. Der Schalter kann hier ein Transistorverstärker 29 sein, der an einem Ausgang 30 des Prozessors 17 angeschlossen ist, wo das Signal erscheint, wenn die Drehzahl etwa 3000 beträgt, was dann zur Folge hat, daß der Kondensator über einen Widerstand 31 aufgeladen wird. Das Signal entsteht in einem Register, das einen Drehzahlbereich > 3000 U/min aufzeichnet. Das Register wird mit einem Ausgangscode vom Zeitgeber des Prozessors 17 versorgt, der während jeder Umdrehung der Motorwelle bis zu einem Code auf-

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wärtszählt, welcher in eine Drehzahl des Motors umgesetzt werden kann. Das Register hat die Eigenschaft, das Signal abzugeben, wenn es mit einem Zeitgebercode versorgt wird, der einer Drehzahl > 3000 entspricht.

Die eben beschriebene Einrichtung wird als Ausführungsbeispiel von Ausführungsformen der Erfindung aufgefaßt, die unter Verwendung der bekannten Hilfsmittel verändert werden können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können negative und positive Halbschwingungen der erzeugten Spannung wechselweise verwendet werden, um die Bauteile bzw. den Zündfunken zu versorgen. Darüberhinaus beruht die Beschreibung auf einem System mit einer magnetisch induzierten Zündspannung, aber die Erfindung ist selbstverständlich auch anwendbar auf Systeme mit Kondensatorentladung.

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Claims

Steuereinrichtung für eine Motorsäge Patentansprüche

1. Steuereinrichtung für eine Motorsäge, mit einem eine Sägenkette antreibenden Motor, einer Kettenbremse, die in eine Ausgangsposition einstellbar ist, in der die mittels einer elektrisch gesteuerten Einrichtung freigebbar ist, einem Zündgenerator und einem Zündsystem, welches von dem Zündgenerator (18) versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ladeschaltkreis mit einem Kondensator (27) und einem in Serie geschalteten ersten Schalter (29) mit dem Zündgenerator 18 verbunden ist und daß ein Entladeschaltkreis mit dem Kondensator (27) und einem zweiten Schalter (25) mit einem Elektromagneten (26) in der Auslöseeinrichtung verbunden ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , daß das elektronische Zündsystem (17) einen Mikroprozessor (17) enthält, mit dem ein Steuerglied des ersten Schalters (29) verbunden ist und über den ein Signal zum Ein/Ausschalten des ersten Schalters (29) bei einer vorgegebenen Drehzahl des Motors abgegeben wird,

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerglied des zweiten Schalters (25) mit einem Sender (18) mit verstärkenden

ORJGINAL INSPECTED

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Schaltkreisen zum Anlegen eines Auslösesignals an die Einrichtung verbunden ist.