DE4330850A1 - Mechanisches Zweikreis-Bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen eines elektrischen Antriebsmotors in einem handgeführten Arbeits­ gerät, insbesondere einer Motorkettensäge, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei bisher bekannten Vorrichtungen für handgeführte Ar­ beitsgeräte, insbesondere für tragbare elektrische Motor­ kettensägen, ist es bekannt, Zweikreis-Bremssysteme, die sowohl aus einer mechanischen als auch einer elektrisch betriebenen Bremse bestehen, einzusetzen. So wird in der DE-OS 35 30 685 ein Bremssystem mit zwei voneinander unab­ hängig arbeitenden Bremsen beschrieben. Ein mechanisches Bremssystem dient als Sicherheitsbremse und bringt die Sägekette bei Betätigung innerhalb kürzester Zeit zum Stillstand. Das zweite Bremssystem ist eine elektrische Auslaufbremse, die die Sägekette beim Loslassen des Schal­ ters zügig, aber in deutlich größerer Zeit als die Sicher­ heitsbremse anhält. Das elektrische Abbremsen geschieht durch Umpolen einer Polspule der Feldwicklung und Kurz­ schließen mit der Läuferwicklung.

Nachteilig bei bekannten Bremssystemen dieser Art ist, daß die elektrische Auslaufbremse konstruktiv aufwendig und damit teuer zu realisieren ist.

Bei der Benutzung einer elektrischen Auslaufbremse soll einerseits in möglichst kurzer Zeit die Kettensäge zum Stillstand gebracht sein, was hohe Bremsströme und damit eine ausreichend große Dimensionierung des als Bremse ar­ beitenden Antriebsmotors notwendig macht. Andererseits muß zur Begrenzung dieser Ströme bei gleichzeitig effektiver Abbremsung eine aufwendige elektrische Steuerschaltung rea­ lisiert werden, die wiederum aufwendig ist.

Zudem entsteht bei der Umpolung des Elektromotors von An­ trieb auf Abbremsung im Umpolschalter ein Lichtbogen, der die Bedienungsperson irritieren und dadurch zu gefährlichen Situationen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslaufbrem­ se zu schaffen, die aus wenigen Bauteilen besteht und eine hohe Funktionssicherheit bei einem geringen Verschleiß auf­ weist.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung zum Bremsen nach Gattungsbegriff erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Es wird zusätzlich zur schnell arbeitenden Sicherheitsbrem­ se ein zweites, mechanisch arbeitendes Bremssystem als Aus­ laufbremse zum Anhalten des Arbeitsgerätes nach Abschalten des Antriebsmotores eingerichtet, indem die Auslaufbremse durch Loslassen eines Schalthebels zur Inbetriebnahme des Antriebsmotors auf ein mit dem Antriebsmotor verbundenes Rotationsteil bremsend einwirkt.

Vorteilhaft kann das gebremste Rotationsteil der Auslauf­ bremse dasjenige sein, auf das auch die schnellwirkende Sicherheitsbremse einwirkt. Die Verwendung eines Bremsteils für beide Bremssysteme spart Kosten und erhöht die Funk­ tionssicherheit.

Das gebremste Rotationsteil kann vorzugsweise als eine Bremstrommel ausgebildet sein, welche an ihrer offenen Sei­ te von einem nicht rotierenden Gehäusedeckel umschlossen ist. Die Bremstrommel ist mit einem rotierenden Teil des Antriebsmotors wirkverbunden. Die Kapselung der Bremstrom­ mel durch den Gehäusedeckel wirkt sich vorteilhaft auf den Schutz sicherheitsrelevanter Bauteile aus. Die in der Bremstrommel liegenden Bremsteile sind dadurch besser gegen Verschmutzung und Korrosion geschützt.

Die zwei mechanischen Bremssysteme, die Sicherheitsbremse und die Auslaufbremse, wirken vorteilhaft an unterschied­ lichen Seiten auf die Bremstrommel ein. Dabei kann ein Bremssystem auf die äußere Mantelfläche und das andere Bremssystem auf die innere Mantelfläche der Bremstrommel wirken. Auch kann es vorteilhaft sein, die beiden Brems­ systeme einander gegenüberliegend auf einer Seite innen bzw. außen an der Bremstrommel anzuordnen.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Auslaufbremse eine Backenbremse, die bei Stillstand des Motors derart kraft­ beaufschlagt ist, daß sie bremsend auf die Bremstrommel einwirkt. Die Kraftbeaufschlagung wird bevorzugt mittels einer Feder aufgebracht, die an einem freien Ende des Bremshebels der Backenbremse angreift.

Vorteilhaft greift an dem freien Ende des Bremshebels der Backenbremse ein zu einem Schalthebel gehörender Übertra­ gungshebel in der Art und Weise an, daß bei Betätigen des Schalthebels und daraus folgender Inbetriebnahme des Ar­ beitsgerätes der Übertragungshebel lösend auf die Backen­ bremse einwirkt. Die von einer Bedienungsperson ausgeführte Bewegung des Schalthebels wird hierbei über einen Hebel auf den Übertragungshebel weitergeleitet.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht aus einem ein­ teiligen Schalthebel, der translatorisch in Form eines Schiebers den Motor in Betrieb setzt und gleichzeitig die Bremswirkung der Auslaufbremse aufhebt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung liegt darin, daß der Bremshebel der Backenbremse an seinem unteren Ende einen Bremsbelag in Form einer Bremsbacke aufweist, die zum Austausch des Belages leicht vom Bremshebel gelöst und wieder aufgesetzt werden kann.

Bevorzugt ist die Backenbremse so angeordnet, daß sich ihr Drehpunkt parallel versetzt zur Drehachse der Bremstrommel und innerhalb des Radiusses der Bremstrommel befindet.

Der Schalthebel einschließlich des Übertragungshebels, der die Wirkverbindung zum Bremshebel herstellt, ist vorteil­ haft so gestaltet, daß der von der Bedienungsperson geführ­ te Übertragungshebel eine größere Länge aufweist als der zum Bremshebel führende Übertragungshebel. Somit kann den Hebelgesetzen entsprechend der Schalthebel ohne großen Kraftaufwand und feinfühlig von der Bedienungsperson be­ tätigt werden.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sowie bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Merkmalen der weiteren Ansprüche, der nachfolgenden Be­ schreibung und den Zeichnungen zu entnehmen, die eine be­ vorzugte Ausführungsform einer Auslaufbremse schematisch darstellen. Als Beispiel wird ein mechanisches Zweikreis- Bremssystem einer elektrisch betriebenen Motorkettensäge gezeigt, welches vorteilhaft nur ein zentrales Bremsele­ ment, nämlich die Bremstrommel, für beide Bremssysteme nutzt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Motorsäge mit erfindungsgemäßem, mechanischem Zweikreis- Bremssystem,

Fig. 2 einen Schnitt A-A durch die Bremstrommel ein­ schließlich anliegendem Bremsband.

Das Arbeitsgerät, nämlich die Motorkettensäge 1 weist einen hinteren Handgriff 41 sowie einen weiteren, hier nicht dar­ gestellten vorderen Handgriff auf, vor dem ein Handschutz 21 liegt. An diesen Handgriffen wird die Motorsäge von der Bedienungsperson geführt. Wird der Handschutz 21 in Rich­ tung des Pfeiles 22 nach vorne bewegt, was bei einem Zu­ rückschlagen der Motorkettensäge auftritt, wird das Knie­ hebelgelenk 24 in die dargestellte Stellung übergehen, wodurch die Sicherheitsbremse ausgelöst und das Bremsband angelegt wird. Hierdurch wirkt eine Bremsfeder 23 über einen Kniehebel auf das Bremsband 25. Das umschlingende Bremsband wird durch die Bewegung der Bremstrommel zu­ sammengezogen, was eine so hohe Bremskraft erzeugt, daß innerhalb einer Zeit von etwa 150 ms die Kettensäge zum Stillstand geführt wird. Das Lösen der Bandbremse erfolgt anschließend durch Rückstellen des Handschutzes in die Ausgangslage entgegen der Pfeilrichtung 22, wodurch das Kniehebelgestänge 24 gestreckt und die Feder 23 gespannt wird.

Die Öffnung 9 der Bremstrommel 26 ist zur Aufnahme eines rotierenden, mit dem Antriebsmotor in Wirkverbindung stehenden Bauteiles vorgesehen, z. B. der Antriebswelle des Kettenrades oder der Abtriebswelle des Motors. Jede Brems­ wirkung auf die Bremstrommel wirkt demzufolge auch auf die Sägekette.

Für die mechanisch arbeitende Auslaufbremse 3, die bevor­ zugt als Trommelbremse ausgeführt ist, ist eine in der Bremstrommel 26 innenliegende Backenbremse 31 eingerichtet, die in etwa die Form eines Hakens aufweist, wobei der un­ tere, etwa halbkreisförmige Teil 32 des Hakens mit einer daran befestigten Bremsbacke 34 an den Radius der Innen­ seite der Bremstrommel 26 angepaßt ist. Der Bremshebel der Backenbremse 31 ist um den Bolzen 38, der fest mit dem Ge­ häusedeckel 310 verbunden ist, drehbar gelagert. Der Bolzen ist etwa im Übergang zwischen dem unteren gebogenen Teil 32 und dem oberen geraden Teil 33 der Backenbremse 31 angeord­ net. Am oberen Ende des geraden Teiles 33, das aus der Bremstrommel herausragt, befindet sich eine Aussparung 35, in die ein Federelement 36 eingehakt ist. Auf das Feder­ element 36 ist eine Vorspannung aufgebracht, die bewirkt, daß eine permanente Zugkraft in Richtung des Pfeiles 37 auf das obere Ende 33 der Backenbremse ausgeübt wird, so daß permanent die Bremsbacke 34 gegen die Innenseite der Brems­ trommel drückt und eine Bremswirkung ausübt.

Vorteilhaft weist die am unteren Teil 32 der Backenbremse 31 angeordnete Bremsbacke 34 einen breiteren Querschnitt auf als der Hebel der Backenbremse, damit über eine mög­ lichst große Fläche verteilt Bremskraft auf die Bremstrom­ mel 26 übertragen wird und auftretende Reibungswärme besser abgeleitet wird.

Die Backenbremse wird nur dann gelöst, wenn die Motorsäge mit Hilfe des Schalthebels 4 in Betrieb genommen ist. Hier­ für wird der in den freien Raum des Griffes 41 hereinragen­ de Übertragungshebel 43 des Schalthebels nach oben ge­ drückt; diese Bewegung wird über die Achse 44 auf den zwei­ ten zum Schalthebel gehörenden, kürzeren Übertragungshebel 45 übertragen, die über den Nocken 46 auf den oberen Teil 33 der Backenbremse 31 wirkt. Die Bewegung ist der Kraft des Federelementes 36 entgegengerichtet und bewirkt, daß der untere Teil 32 der Backenbremse aus seiner Brems­ stellung herausgehoben wird.

Daraus ist erkennbar, daß die Auslaufbremse 3 immer brem­ send angelegt ist, außer wenn die Kettensäge mit Hilfe des Schalthebels 4 in Betrieb gesetzt wird.

Der in den freien Raum des Griffes 41 hineinragende Teil des Übertragungshebels 43 ist erheblich länger als der andere Teil 45, an dessen Ende 46 die Bewegung auf die Backenbremse übertragen wird. Dies hat ein günstiges Hebel­ verhältnis zur Folge, so daß der Schalthebel mit nur gerin­ ger Kraft der Hand der Bedienungsperson nach oben gedrückt werden muß und zudem gut dosiert werden kann. Andererseits bewirkt die Rückstellkraft des Federelementes 36, daß der Schalthebel 4 nach unten in seine Ausgangsposition zurück­ geführt wird, wenn keine äußere Kraft auf ihn einwirkt.

Die Motorsäge wird durch Niederdrücken eines Hauptschalters 5 eingeschaltet, der oberhalb des Schalthebels 4 angeordnet ist und dessen Schaltstift durch den Schalthebel zu betäti­ gen ist.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Bremsen eines elektrischen Antriebsmo­ tors in einem handgeführten Arbeitsgerät, insbesondere einer Motorkettensäge, mit einer Sicherheitsbremse (2) zum Stillsetzen des Arbeitsgerätes und einer getrennten Auslaufbremse (3) zum Anhalten des Arbeitsgerätes nach Abschalten des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufbremse (3) eine auf ein Rotationsteil, welches mit dem Motor wirkver­ bunden ist, wirkende mechanische Bremse ist, welche durch Loslassen eines Schalthebels (4) zur Inbetrieb­ nahme des Antriebsmotors betätigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufbremse (3) auf ein abzubremsendes Rotationsteil der Sicherheitsbremse (2) wirkt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsteil eine Bremstrommel (26) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsbremse (2) auf die eine Mantelfläche und die Auslaufbremse auf die andere Mantelfläche der Bremstrommel (26) wirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Mantelfläche die Außenseite der Bremstrommel (26) und die andere Mantel­ fläche die Innenseite der Bremstrommel ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufbremse (3) eine Backenbremse (31) ist, die in Bremsrichtung kraftbeauf­ schlagt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende (33) eines Bremshebels der Backenbremse eine Feder (36) angreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bremshebel der Bac­ kenbremse (31) ein gegen die Kraft der Feder (36) wir­ kender Übertragungshebel (45) des Schalthebels (4) an­ legbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (45) mit einem anderen Teil (43) des Schalthebels (4) einen einteiligen Hebel bildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen gebogenen Ende (32) des Bremshebels der Backenbremse (31) eine Brems­ backe (34) angeordnet ist und der Bremshebel zwischen dem einen gebogenen Ende (32) und einem anderen Ende (33) verschwenkbar gelagert ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerachse des Brems­ hebels der Backenbremse (31) parallel versetzt zu einer Drehachse der Bremstrommel (26) liegt und sich inner­ halb des Radiusses der Bremstrommel (26) befindet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Übertragungshebel (43, 45) des Schalthebels (4) an einer Achse (44) ge­ lagert sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Übertragungshebel (43, 45) des Schalthebels (4) eine unterschiedliche Länge aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Brems­ trommel (26) von einem Gehäusedeckel (310) überdeckt ist und gegenüber diesem drehbar gelagert ist.