DE4344187A1 - Dead-man signal generation device for hand-guided machine - Google Patents

Dead-man signal generation device for hand-guided machine

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    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches

Abstract

The device provides a signal upon seizure of a handgrip (20), with the machine automatically disconnected upon failure of the signal to prevent accidents. The handgrip is provided by two metal parts (1, 4) insulated from one another by an intermediate insulator (2), together forming a capacitor connected in an oscillator circuit. The oscillator (7) is supplied with a DC signal and provides a frequency which is dependent on the capacitance of the capacitor with a variation in the oscillator frequency altering the state of the signal generation circuit.

Description

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 30 16 615 bekannt. Dabei wird zur Ver­ meidung von Unfällen mit handgeführten Arbeitsmaschinen mit Fahrantrieb, bei dem der Führer der Maschine z. B. überrollt oder gegen ein Hindernis gedrückt werden kann, vor­ geschlagen, einen federbelasteten Hebel anzubringen am Griffteil, der mit einem Schalter zusammenwirkt und ständig gedrückt werden muß, da beim Loslassen der Maschine und damit des Hebels der Schalter betätigt und beispielsweise der Zündstrom eines Motors unterbrochen wird. Derartige Einrichtungen sind weit verbreitet.Such a device is known from DE-OS 30 16 615. It becomes ver Avoidance of accidents with hand-operated machines with traction drive, in which the Leader of the machine z. B. rolled over or pressed against an obstacle in front struck to attach a spring-loaded lever to the handle part, which with a switch cooperates and must be pressed constantly, since when the machine is released and thus actuating the lever of the switch and, for example, the ignition current of an engine is interrupted. Such devices are widely used.

Nachteilig ist, daß der Handhebel ständig gegen den Griff gedrückt werden muß. Obwohl die erforderliche Kraft gering ist, bedeutet es für den Maschinenbediener, der ja den ganzen Tag mit der Maschine arbeitet, doch eine spürbare Erschwernis. Dazu kommt, daß beim Arbeiten in schwierigem Gelände, wenn die Position der Hand am Griff unter Belastung ver­ ändert werden muß, ständig auf den Hebel zu achten ist.The disadvantage is that the hand lever must be pressed constantly against the handle. Although the required force is low, it means for the machine operator, who is the whole Day with the machine, but a noticeable complication. In addition, the Work in difficult terrain if the position of the hand on the handle ver under load must be changed, constantly pay attention to the lever.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung vorzuschlagen, bei der durch bloßes Anfassen bzw. Loslassen des Handgriffes ein elektrisches Steuersignal erzeugt wird, ohne daß eine zusätzliche Haltekraft erforderlich ist und ohne daß bewegliche Teile vorhanden sind.It is therefore an object of the invention to propose a device in which by mere Touching or releasing the handle generates an electrical control signal without an additional holding force is required and without moving parts.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by the features of claim 1.  

Die beiden Metallteile, die gegeneinander isoliert sind, bilden einen Kondensator; dieser ist Teil eines Oszillators, welcher eine Schwingung mit einer Frequenz von z. B. 300 kHz erzeugt, wenn der Handgriff nicht angefaßt wird. Wenn die Hand eines Menschen den Griff im Bereich des isolierten Metallteiles umfaßt, verändert sich die Kapazität und damit die Frequenz des ab­ gegebenenen Signals z. B. auf 50 kHz. Dabei ist es nicht notwendig, daß das Metallteil eine leitende Verbindung zur Hand hat, sondern es ist ausreichend, wenn es über eine Isolierhülse z. B. einen Handgriff aus Gummi oder Kunststoff und/oder einen Handschuh berührt wird. Die elektronische Schaltung erfaßt diese Frequenzänderung und schaltet einen Stromkreis um, also entweder ein oder aus. Die Einrichtung ist einfach im Aufbau, es gibt keinerlei Verschleiß, weil keine beweglichen Teile vorhanden sind und sie ist nicht leicht manipulierbar. Vor allem aber ist sie absolut bedienungsfreundlich, weil für den Bediener kein Unterschied zu einem Handgriff ohne diese Einrichtung spürbar ist.The two metal parts, which are insulated from each other, form a capacitor; This is Part of an oscillator, which vibrates with a frequency of z. B. generated 300 kHz, if the handle is not touched. When a man's hand grips the area of the insulated metal part, the capacitance changes and thus the frequency of the given signal z. B. to 50 kHz. It is not necessary that the metal part has a conductive connection at hand, but it is sufficient if it has an insulating sleeve e.g. B. a handle made of rubber or plastic and / or a glove is touched. The electronic circuit detects this frequency change and switches a circuit, so either on or off. The setup is simple, there is no wear, because there are no moving parts and it is not easily manipulated. Especially but it is absolutely easy to use because for the operator no difference to one Handle without this facility is noticeable.

Die folgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dient zu­ sammen mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment of the invention serves together with the drawings of the detailed explanation. Show it:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Einrichtung, Fig. 1 shows a schematic representation of the device,

Fig. 2 einen Schaltplan der Anordnung, Fig. 2 is a circuit diagram of the arrangement,

Fig. 3 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der Einrichtung. Fig. 3 is a sectional drawing of an embodiment of the device.

Im offenen Ende des rohrförmigen Lenkerholms (1) aus Metall einer nicht dargestellten Arbeitsmaschine befindet sich ein runder Bolzen (2) aus Isolierstoff z. B. aus einem hoch­ festen Kunststoff. Er kann eingepreßt oder durch eine Schraube (3) gehaken sein und ragt mit seinem freien Ende aus dem Holm heraus. Das freie Ende ist von einem ebenfalls rohr­ förmigen Metallteil (4) umgeben und mit diesem verbunden. Das Metallteil (4) kann sich seinerseits über das freie Ende des Bolzens hinaus erstrecken. Zwischen dem Holm (1) und dem Metallteil (4) hat der Bolzen (2) einen Bund (5), so daß die beiden Metallteile einen bestimmten Abstand voneinander haben und sich nicht berühren können. Metallteil (4), Bund (5) und Holm (1) sind von dem Handgriff (20) umgeben, der von der Bedienungs­ person beim Betätigen der Arbeitsmaschine mit der Hand umfaßt wird.In the open end of the tubular handlebar ( 1 ) made of metal of a work machine, not shown, there is a round bolt ( 2 ) made of insulating material z. B. from a high strength plastic. It can be pressed in or hooked by a screw ( 3 ) and protrudes with its free end from the spar. The free end is surrounded by and also connected to a tubular metal part ( 4 ). The metal part ( 4 ) can in turn extend beyond the free end of the bolt. The bolt ( 2 ) has a collar ( 5 ) between the spar ( 1 ) and the metal part ( 4 ), so that the two metal parts are at a certain distance from one another and cannot touch. Metal part ( 4 ), collar ( 5 ) and spar ( 1 ) are surrounded by the handle ( 20 ), which is covered by the operator when operating the machine with his hand.

Holm (1) und Metallteil (4) bilden zusammen mit dem Bolzen (2) einen Kondensator (6). Das Metallteil (4) ist verbunden mit einem Oszillator (7) über eine Leitung (8). The spar ( 1 ) and metal part ( 4 ) together with the bolt ( 2 ) form a capacitor ( 6 ). The metal part ( 4 ) is connected to an oscillator ( 7 ) via a line ( 8 ).

Der Oszillator wird von einer Gleichstromquelle (9) gespeist über die Leitungen (10) (+Pol) und (11) (-Pol). Der -Pol ist außerdem an den Holm (1) angeschlossen. Dieser Anschluß kann auch eine übliche Masseverbindung sein.The oscillator is fed by a direct current source ( 9 ) via lines ( 10 ) (+ Pol) and ( 11 ) (-Pol). The pole is also connected to the spar ( 1 ). This connection can also be a common ground connection.

Der Oszillator (7) ist mit einer weiteren elektrischen Leitung (12) mit einer elektronischen Schaltung (13) verbunden, die ebenfalls durch die Leitungen (10) und (11) mit Strom ver­ sorgt wird. Von der elektronischen Schaltung wird ein Stromkreis (14) mit einem Verbraucher (15), beispielsweise einem Relais, gesteuert.The oscillator ( 7 ) is connected to a further electrical line ( 12 ) with an electronic circuit ( 13 ), which is also provided with current through the lines ( 10 ) and ( 11 ). A circuit ( 14 ) with a consumer ( 15 ), for example a relay, is controlled by the electronic circuit.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt:In Fig. 3, an embodiment is shown:

Der Bolzen (2) hat an seinen beiden Enden Bohrungen (16), (17) und eine Verbindungs­ bohrung (18). In der einen Bohrung (16) befindet sich der Oszillator (7); in der anderen Bohrung (17) die elektronische Schaltung (13). Die Leitungen (10), (11), die der Strom­ versorgung dienen, führen zur elektronischen Schaltung und von dieser zusammen mit der Leitung (12) durch die Verbindungsbohrung (18) zum Oszillator (7). Die Leitung des Stromkreises (14) führt von der elektrischen Schaltung (13) zum Verbraucher (15). Vom Oszillator (7) führt außerdem eine Leitung (8) zum rohrförmigen Metallteil (4), wo sie in bekannter Weise befestigt ist.The bolt ( 2 ) has holes ( 16 ), ( 17 ) and a connecting hole ( 18 ) at both ends. The oscillator ( 7 ) is located in one bore ( 16 ); in the other hole ( 17 ) the electronic circuit ( 13 ). The lines ( 10 ), ( 11 ), which are used for the power supply, lead to the electronic circuit and from this together with the line ( 12 ) through the connecting hole ( 18 ) to the oscillator ( 7 ). The line of the circuit ( 14 ) leads from the electrical circuit ( 13 ) to the consumer ( 15 ). A line ( 8 ) also leads from the oscillator ( 7 ) to the tubular metal part ( 4 ), where it is fastened in a known manner.

Wie in der Beschreibungseinleitung erläutert, bilden der Lenkerholm (1) und das Rohrstück (4) einen Kondensator (6), dessen Kapazität sich ändert, wenn der Griff von einer mensch­ lichen Hand angefaßt wird. Dieser Kondensator ist das frequenzbestimmende Element im Oszillator (7); die Änderung der Frequenz wird von der elektronischen Schaltung (13) ausgewertet. Diese schaltet bei einer bestimmten, vorgegebenen Frequenz um, so daß sich im Stromkreis (14) der Zustand ändert und somit beispielsweise ein Relais (15) geschaltet wird. Das Relais kann in der Weise auf den Motor der Arbeitsmaschine wirken, daß der Zündstrom nur dann fließt, wenn der Handgriff (20) angefaßt wird und daß beim Loslassen desselben der Motor stehenbleibt und die Arbeitsmaschine sofort zum Stillstand kommt.As explained in the introduction, the handlebar ( 1 ) and the pipe section ( 4 ) form a capacitor ( 6 ), the capacity of which changes when the handle is handled by a human hand. This capacitor is the frequency-determining element in the oscillator ( 7 ); the change in frequency is evaluated by the electronic circuit ( 13 ). This switches at a certain, predetermined frequency, so that the state changes in the circuit ( 14 ) and thus, for example, a relay ( 15 ) is switched. The relay can act on the engine of the working machine in such a way that the ignition current only flows when the handle ( 20 ) is touched and that when the same is released the motor stops and the working machine comes to a standstill immediately.

Die Schaltfrequenz, also die Frequenz, bei der die elektronische Schaltung (13) umschaltet, wird durch die Auslegung derselben bestimmt. Sie kann nahe bei der Frequenz liegen, die er­ zeugt wird, wenn die Hand den Handgriff (20) anfaßt, also knapp oberhalb 50 kHz, um bei dem eingangs erwähnten Beispiel zu bleiben. In diesem Fall ist die Einrichtung sehr unempfindlich. Wenn die Schaltfrequenz knapp unterhalb 300 kHz liegt, ist die Einrichtung empfindlich.The switching frequency, that is the frequency at which the electronic circuit ( 13 ) switches, is determined by the design thereof. It can be close to the frequency that it generates when the hand grips the handle ( 20 ), that is to say just above 50 kHz, in order to remain with the example mentioned at the beginning. In this case, the device is very insensitive. If the switching frequency is just below 300 kHz, the device is sensitive.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signals durch Anfassen eines mit einer Maschine, vorzugsweise einer handgeführten Arbeitsmaschine, verbundenen Hand­ griffs, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (20) mit einem Teil seiner Länge ein mit der Maschine verbundenes Metallteil (1) und mit einem weiteren Teil seiner Länge ein von diesem durch einen Isolierstoff (2) getrenntes Metallteil (4) umschließt, wobei die beiden Metallteile und der Isolierstoff einen Kondensator (6) bilden, daß die beiden Metallteile (1), (4) mit einem Oszillator (7) verbunden sind, der mit einer Gleichspannung gespeist wird und in bekannter Weise ein Signal erzeugt, dessen Frequenz von der Kapazität des Kondensators abhängig ist, und daß dieses Signal einer elektronischen Schaltung (13) zugeführt wird, die bei Änderung der Frequenz bewirkt, daß der Zustand eines Stromkreises (14) verändert wird.1. A device for generating an electrical signal by touching a handle connected to a machine, preferably a hand-held work machine, characterized in that the handle ( 20 ) with a part of its length is a metal part connected to the machine ( 1 ) and with a another part of its length encloses a metal part ( 4 ) separated from it by an insulating material ( 2 ), the two metal parts and the insulating material forming a capacitor ( 6 ) such that the two metal parts ( 1 ), ( 4 ) are connected to an oscillator ( 7 ) are connected, which is fed with a DC voltage and generates a signal in a known manner, the frequency of which depends on the capacitance of the capacitor, and that this signal is supplied to an electronic circuit ( 13 ) which, when the frequency changes, causes the State of a circuit ( 14 ) is changed. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (13) so abgestimmt ist, daß die Veränderung des Zustandes des Stromkreises (14) bei einer Frequenz erfolgt, die zwischen den Frequenzen liegt, die der Oszillator (7) erzeugt, wenn der Handgriff (20) von einer menschlichen Hand umfaßt ist und wenn der Handgriff frei ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the electronic circuit ( 13 ) is tuned so that the change in the state of the circuit ( 14 ) takes place at a frequency which lies between the frequencies which the oscillator ( 7 ) generates, when the handle ( 20 ) is gripped by a human hand and when the handle is free. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderung des Zustandes des Strom­ kreises (14) durch Loslassen des Handgriffs (20) die Maschine außer Betrieb setzt.3. Device according to claim 2, characterized in that a change in the state of the circuit ( 14 ) by releasing the handle ( 20 ) puts the machine out of operation. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Veränderung des Zustandes des Strom­ kreises (14) durch Loslassen des Handgriffs (20) der Zündstrom des Motors unter­ brochen wird. 4. Device according to claim 2, characterized in that the ignition current of the engine is interrupted by a change in the state of the current circuit ( 14 ) by releasing the handle ( 20 ). 5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallteile (1), (4) rohrförmig sind und durch einen in ihre Öffnung ragenden Bolzen (2) aus isolierendem Material, vorzugs­ weise Kunststoff, verbunden sind, wobei dieser Bolzen einen Bund (5) aufweist, der die beiden Metallteile voneinander trennt.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the two metal parts ( 1 ), ( 4 ) are tubular and are connected by a protruding into their opening bolt ( 2 ) made of insulating material, preferably plastic, this bolt has a collar ( 5 ) which separates the two metal parts from one another. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (2) mindestens auf einem Teil seiner Länge Bohrungen (16) beziehungsweise (17) aufweist, in denen sich der Oszillator (7) und/oder die elektronische Schaltung (13) befinden.6. Device according to claim 5, characterized in that the bolt ( 2 ) has at least part of its length bores ( 16 ) or ( 17 ) in which the oscillator ( 7 ) and / or the electronic circuit ( 13 ) are located .
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