DE3530685C5

DE3530685C5 - Elektrische Motorkettensäge

Info

Publication number: DE3530685C5
Application number: DE3530685A
Authority: DE
Inventors: Dieter. Dipl.-Ing. Wieland; Mohamed Dr. Abou-Aly; Hartmut Riess
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2005-08-29
Also published as: IT8621375A0; IT1197049B; DE3530685A1; SE8603462D0; US4680862A; JPH0657401B2; FR2586608A1; FR2586608B1; JPS6255102A; DE3530685C2; SE8603462L; SE465411B; IT8621375A1

Abstract

Motorkettensäge mit elektrischem Antriebsmotor (10) und einem vorderen und einem hinteren Haltegriff (2 und 3) sowie einer mechanischen Sicherheitsbremse (9), die durch einen vor dem vorderen Haltegriff befindlichen Handschutzbügel (8) auszulösen ist, wobei der mechanischen Sicherheitsbremse (9) ein im Versorgungsstromkreis des Elektromotors (10) befindlicher Ausschalter (16) zugeordnet ist, der gleichzeitig mit der mechanischen Sicherheitsbremse (9) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der mechanischen Sicherheitsbremse (9) eine elektrische Motor-Auslaufbremse (17) vorhanden ist, die durch Rückstellung eines federbelasteten Tastschalters (7) zu aktivieren ist, der als Ein-Aus-Schalter für den Elektromotor (10) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorkettensäge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Motorkettensäge ist aus der DE 32 44 772 A1 bekannt und weist eine mechanische Sicherheitsbremse auf, die praktisch verzögerungsfrei anspricht, sobald der Handschutzbügel nach vorne geschwenkt wird. Das kann geschehen, wenn die Hand des Sägenführers von dem vorderen Griff abrutscht und gegen den Schutzbügel stößt, was bei einem Rückschlag der Motorsäge eintreten kann. Diese Sicherheitsbremse enthält eine Bremstrommel mit Bremsband, um die Sägekette stillzusetzen. Die Gefahr einer Verletzung besteht aber auch dann, wenn nur der Elektromotor abgeschaltet wird, beispielsweise zu dem Zweck, die Kettensäge auf dem Boden abzustellen oder an einen anderen Ort zu transportieren. Die Kette wird dann von dem noch auslaufenden Motor angetrieben, was eine potentielle Verletzungsgefahr für den Sägenführer bedeuten kann, sofern er die nachlaufende Sägekette nicht bemerkt oder nicht beachtet.
Aus der DE 30 35 185 C2 ist bekannt, den vom Netz getrennten, nachlaufenden elektrischen Antriebsmotor durch eine Schalteinrichtung mit einem Bremswiderstand elektrisch abzubremsen. Eine derartige elektrische Auslaufbremse kann für eine Notbremsung im Falle des Rückschlages der Säge derart modifiziert werden, daß durch eine zweite Schalteinrichtung derart in den elektrischen Bremskreis eingegriffen wird, daß ein deutlich höherer Bremsstrom für eine Hochstrom-Begrenzung zugelassen wird. Die Druckschrift offenbart somit die alternative Anwendung einer elektrischen Auslaufbremse mit abgesenktem Bremsstrom oder einer elektrischen Notbremse mit großem Bremsstrom.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Motorkettensäge derart weiterzubilden, daß der Schutz des Sägenführers vor Verletzungen durch die umlaufende Sägekette verbessert ist. Die Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Mit den beiden voneinander unabhängigen Bremsvorrichtungen wird den verschiedenen Betriebsbedingungen Rechnung getragen, die bei einem Rückschlag der Säge bzw, beim Abstellen des Gerätes gegeben sind, außerdem aber auch eine erhöhte Sicherheit gewährleistet; denn die Auslaufbremse kann zusätzlich ansprechen, wenn der Benutzer im Falle eines Rückschlages die Einschalttaste losläßt. Dabei ist der Versorgungsstromkreis zum Elektromotor durch den zusätzlichen Ausschalter unterbrochen.
Die elektrische Auslaufbremse stellt ein schnelles, ruckfreies Abbremsen der Sägekette beim Loslassen des Schalters sicher, wodurch die Betriebssicherheit der Säge erhöht wird. Die mechanische Sicherheitsbremse gewährleistet bei Betätigung einen nahezu augenblicklichen Stillstand der Sägekette im Falle eines Rückschlages.
Die elektrische Auslaufbremse wirkt zudem mit der mechanischen Sicherheitsbremse zusammen, wodurch die Betriebssicherheit deutlich höher ist als bei bekannten Motorkettensägen dieser Art; selbst bei Ausfall einer Bremse bleibt die andere Bremse noch betriebsbereit, wodurch die Sicherheit der Maschine selbst erhöht ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist bei einer Motorkettensäge mit zwei Haltegriffen in jedem Haltegriff ein Schalter bzw. Taster angeordnet, die so miteinander verschaltet sind, daß die Sägekette nur bei Betätigung beider Schalter eingeschaltet wird. Beim Loslassen nur eines Schalters wird die elektrische Auslaufbremse eingeschaltet. Hierdurch wird ein Betrieb der Maschine nur möglich, wenn beide Hände fest an den dafür vorgesehenen Haltegriffen anliegen und beide Schalter betätigt werden. Beim Loslassen nur eines Schalters wird die elektrische Auslaufbremse ausgelöst, wobei auch die mechanische Sicherheitsbremse zusätzlich unterstützt werden kann, wenn z. B. bei einem Rückschlag der Maschine eine Hand vom Haltegriff abrutscht.
Um ein ruckfreies aber zügiges Bremsen der elektrischen Auslaufbremse zu erreichen, wird beim Loslassen eines Schalters der Antriebsmotor von der Versorgungsspannung getrennt und gleichzeitig nur eine Polspule der zwei Polspulen der Feldwicklung umgepolt und durch die Läuferwicklung kurzgeschlossen. Der Motor bzw. die elektrischen Kontakte im Motor und Schalter werden hierbei kaum belastet, da beim Kurzschließen nur einer Spule verhältnismäßig kleine Bremsströme auftreten. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer von Schalter und Kohlebürsten aus, die trotz ihrer zusätzlichen Funktion als Auslaufbremse keinem merklich höheren Verschleiß unterworfen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Motorkettensäge nach der Erfindung,
2 in vergrößerter Darstellung eine vertikalen Längsschnitt durch die Motorkettensäge nach 1,
3 die Anordnung von Motor, mechanischer Sicherheitsbremse und Verdrahtung der elektrischen Auslaufbremse in Explosionsdarstellung,
4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorkettensäge in Betriebsstellung,
5 das Schaltbild nach 4 in Bremsstellung.
Die in den Figuren dargestellte Maschine ist eine elektrisch betriebene Motorkettensäge mit einem Reihenschlußmotor oder einem Universalmotor. Die Maschine hat ein Gehäuse 1, an dessen Vorderseite eine Führungsschiene 4 mit darauf umlaufender Sägekette 5 herausgeführt ist. Die Führungsschiene 4 ist parallel zur Längsmittelebene der Maschine angeordnet, die etwa in der in 3 dargestellten Teilungsebene 6 des Gehäuses 1 liegt. Nahe der Gehäuseoberseite ist ein vorderer, quer angeordneter Haltegriff 2 vorgesehen; der hintere Teil des Gehäuses 1 bildet einen hinteren Haltegriff 3, der etwa in der Längsmittelebene 6 der Maschine liegt. Im hinteren Haltegriff 3 ist ein elektrischer Schalter 7 angebracht, durch den die Maschine betätigbar ist. Am Ende des hinteren Haltegriffes 3 ist ein Anschlußkabel 30 zur elektrischen Stromversorgung herausgeführt. Vor dem vorderen Haltegriff 2 ist ein den Haltegriff 2 nach oben und unten überragender Handschutzbügel 8 angeordnet, durch den die mechanische Sicherheitsbremse 9 innerhalb der Maschine betätigbar ist.
Innerhalb des Gehäuses 1 sitzt etwa unterhalb des vorderen Haltegriffes 2 der elektrische Antriebsmotor 10, dessen Antriebswelle 1 quer zur Längsmittelebene 6 der Maschine angeordnet ist. Die Antriebswelle 11 des Motors 10 treibt in bekannter Weise (hier nicht dargestellt) über ein am gehäuseseitigen Ende der Führungsschiene 5 angeordnetes Kettenrad die Sägekette 5 an. Wie in der Explosionszeichnung nach 3 dargestellt, sitzt auf der Antriebswelle 11 eine Bremstrommel 12 der mechanischen Sicherheitsbremse 9.
Die mechanische Sicherheitsbremse 9 ist im Ausführungsbeispiel Zweckmäßig als Bandbremse ausgebildet und bremst selbsttätig nach Verschwenken des Handschutzbügels 8 nach vorne durch ein unter Federspannung stehendes Bremsband, wobei in bekannter Weise das Bremsband 13 um die auf der Antriebswelle 11 sitzende Bremstrommel 12 gezogen wird. Der Handschutzbügel 8 ist in bekannter Weise über ein Kniehebelgestänge 15 mit dem durch die Feder 14 vorgespannten Bremsband 13 verbunden und löst dann aus, wenn eine vorbestimmte Kraft auf den Bügel 8 ausgeübt wird. Das Kniehebelgestänge 15 schaltet beim Auslösen der mechanischen Sicherheitsbremse 9 einen als Mikroschalter ausgeführten Ausschalter 16, der die Stromversorgung der Maschine unterbricht, damit die Sicherheitsbremse 9 nicht gegen den laufenden Motor 10 arbeiten muß.
Im Betrieb wird die mechanische Sicherheitsbremse 9 dann durch den Handschutzbügel 8 ausgelöst, wenn z. B. die Maschine zurückschlägt oder die Bedienungsperson vom vorderen Handgriff 2 abrutscht, wobei die Hand durch den Handschutzbügel 8 aufgefangen wird und die Bremse 9 auslöst. Die mechanische Sicherheitsbremse 9 bewirkt einen Stillstand der Sägekette in vorzugsweise weniger als 150 ms, wobei die Stromversorgung der Maschine abgeschaltet und das Bremsband 13 um die Bremstrommel 12 angezogen wird. Die elektrische Auslaufbremse 17 (5) besteht im wesentlichen aus dem Motor 10 und dem Schalter 7 sowie den entsprechenden Verdrahtungen. Der Motor 10 ist ein Reihenschlußmotor, in diesem Ausführungsbeispiel ein Universalmotor, der eine aus zwei Polspulen 18' und 18'' bestehende Feldwicklung 18 aufweist, die von dem im Gehäuse 1 befestigten Ständer 19 getragen werden. Innerhalb des Ständers 19 ist der auf der Welle 1 sitzende Läufer 20 drehbar gelagert. Der Läufer 20 weist in bekannter Weise Nuten auf, in denen die in sich geschlossene Läuferwicklung 21 eingebettet ist, die mit einem ebenfalls auf der Welle 11 sitzenden Kommutator 22 verbunden ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Läuferwicklung 21 und der Feldwicklung 18 erfolgt mittels Kohlbürsten 23, die am Kommutator 22 anliegen.
4 zeigt die Schaltungsanordnung des Motors 10 und des Schalters 7 in Betriebsstellung, d. h. wenn der als Taster ausgebildete Schalter 7 von der Bedienungsperson gedrückt ist, wobei die Sägekette 5 durch den Motor 10 angetrieben wird. Der Schalter 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel als zweipoliger Wechseltaster ausgebildet. Der Taster ist durch eine Feder kraftbeaufschlagt, wobei er bei Nichtbetätigen selbsttägig von der in 4 dargestellten Stellung in die in 5 dargestellte Stellung wechselt. In Betriebsstellung (4) sind die Polspulen 18' und 18'' der Feldwicklung und die Läuferwicklung 21 in Reihe geschaltet; an den Klemmen 24 liegt die Versorgungsspannung an. In dieser Schaltstellung fließt der Strom durch eine Polspule 18', die Läuferwicklung 21 und die andere Polspule 18'' bzw. umgekehrt. Es sei erwähnt, daß zwischen einer der Klemmen 24 und dem Anschlußkabel 30 der Ausschalter 16 sitzt, der bei Betätigung der mechanischen Sicherheitsbremse 9 die Stromversorgung unterbricht.
5 zeigt die Schaltungsanordnung in Bremsstellung, also als Auslaufbremse 17, die bei Nichtbetätigen bzw. Loslassen des Tasten 7 eingeschaltet ist. Der in seine Ausgangsstellung zurückspringende Taster 7 unterbricht eine zu einer Klemme 24 führende Leitung, so daß am Motor 10 keine Versorgungsspannung mehr anliegt. Eine der Polspulen, in diesem Ausführungsbeispiel ist es die mit 18'' bezeichnete Polspule, wird umgepolt und über den Taster 7 mit der Läuferwicklung 21 des Motors 10 kurzgeschlossen. Die andere Polspule 18' ist wirkungslos geschaltet. Durch das Umpolen der Polspule 18'' und Kurzschließen mit der Läuferwicklung 21 bei noch laufendem Motor 10 entsteht ein Drehmoment, das dem antreibenden Drehmoment in Betriebsstellung (4) des Motors 10 entgegenwirkt. Der Läufer 20 wird abgebremst, wodurch die Sägekette 5 zum Stillstand kommt. Da nur eine Polspule umgepolt und mit der Läuferwicklung kurzgeschlossen wird, wird ein hartes Abbremsen vermieden und der Verschleiß von Kohlen und Schalterkontakten gering gehalten. Ein bei einer harten Bremsung resultierendes Rückstellmoment auf die Maschine wird weitgehend verhindert.
Bei der Schaltungsanordnung nach 5 kommt es nicht darauf an, welche der Polspulen 18' bzw. 18'' umgepolt und kurzgeschlossen wird; auch kann die Schaltung bei Motoren mit mehr als zwei Polspulen angewendet werden.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann in jedem der Haltegriffe 2 und 3 ein Taster vorgesehen sein (hier nicht dargestellt), wobei die Taster, in Serie geschaltet sind, so daß die Auslaufbremse 17 bereits beim Loslassen nur eines Tasters eingeschaltet wird.

Claims

Motorkettensäge mit elektrischem Antriebsmotor (10) und einem vorderen und einem hinteren Haltegriff (2 und 3) sowie einer mechanischen Sicherheitsbremse (9), die durch einen vor dem vorderen Haltegriff befindlichen Handschutzbügel (8) auszulösen ist, wobei der mechanischen Sicherheitsbremse (9) ein im Versorgungsstromkreis des Elektromotors (10) befindlicher Ausschalter (16) zugeordnet ist, der gleichzeitig mit der mechanischen Sicherheitsbremse (9) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der mechanischen Sicherheitsbremse (9) eine elektrische Motor-Auslaufbremse (17) vorhanden ist, die durch Rückstellung eines federbelasteten Tastschalters (7) zu aktivieren ist, der als Ein-Aus-Schalter für den Elektromotor (10) vorgesehen ist.
Motorkettensäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am hinteren Haltegriff (3) befindliche Tastschalter (7) mit einem weiteren, am vorderen Haltegriff (2) angeordneten Tastschalter (7) in Serie geschaltet ist.
Motorkettensäge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufbremse (17) mittels des Tastschalters (7) durch Umpolen einer von zwei Polspulen (18'; 18'') der Feldwicklung des Antriebsmotors (10) und Kurzschließen von dessen Läuferwicklung (21) aktiviert wird.