EP1682296A1 - Handgehaltene arbeitsmaschine - Google Patents

Handgehaltene arbeitsmaschine

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Publication number
EP1682296A1
EP1682296A1 EP04790638A EP04790638A EP1682296A1 EP 1682296 A1 EP1682296 A1 EP 1682296A1 EP 04790638 A EP04790638 A EP 04790638A EP 04790638 A EP04790638 A EP 04790638A EP 1682296 A1 EP1682296 A1 EP 1682296A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hand
voltage source
working machine
held
machine according
Prior art date
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Granted
Application number
EP04790638A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1682296B1 (de
EP1682296B2 (de
Inventor
Ernst Gorenflo
Carsten Ziegs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Engineering Germany GmbH
Original Assignee
Dolmar GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Dolmar GmbH filed Critical Dolmar GmbH
Publication of EP1682296A1 publication Critical patent/EP1682296A1/de
Publication of EP1682296B1 publication Critical patent/EP1682296B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1682296B2 publication Critical patent/EP1682296B2/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/06—Small engines with electronic control, e.g. for hand held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors

Definitions

  • the invention relates to a hand-held working machine, in particular chainsaw, hedge trimmer, leaf blower, lawn edger, cut-off machine or the like.
  • a hand-held working machine in particular chainsaw, hedge trimmer, leaf blower, lawn edger, cut-off machine or the like.
  • the supply voltage is generally used to provide an ignition voltage on the one hand and a control voltage on the other hand.
  • the ignition voltage supplies the necessary electrical energy to ignite the combustion process in the engine.
  • the control voltage enables electrical / electronic control or regulation of the internal combustion engine.
  • the control voltage can also serve to actuate a valve or electrical consumer (handle heating etc.) or the like.
  • BEST ⁇ TIGW ⁇ SKOPIE see / electronic control or regulation of the internal combustion engine is present, the starting behavior of the internal combustion engine deteriorates. The ease of use of the machines is decisively justified by the light-off behavior of the hand-held work machines.
  • a special, complex circuit arrangement is known from the publication DE 295 06 350 IM which makes it possible to supply the electronics of the hand-held work machines with the necessary control voltage (nominal DC voltage) in the critical starting phase.
  • Part of the ignition energy is diverted to control functions by the circuit according to the invention, as a result of which the existing ignition energy does not remain constant. This in turn has a negative influence on the starting behavior of the internal combustion engine, but this cannot be avoided easily. If the existing ignition energy is not sufficient to ignite the compressed fuel mixture in the combustion chamber of the engine because part of the voltage generated by the generator is used for the control, this leads to a misfire, which can no longer be compensated for by the existing control , As a result, efforts are also made to keep the ignition energy constant. However, this goal is not achieved by the circuit according to the invention. Furthermore, the control voltage branched off by this solution is not sufficient to implement an electrical injection for the internal combustion engine.
  • the invention is therefore based on the object of providing a hand-held work machine of the type mentioned at the outset, which does not require an expensive starting circuit for the critical starting phase of the internal combustion engine and in which the required, constant supply voltage for the motor is available in order to achieve an optimal starting behavior.
  • the hand-held work machine is electrically connected to an additional voltage source.
  • This voltage source supplies the supply voltage for the internal combustion engine that is required before starting the internal combustion engine, but is not yet available at this point in time.
  • the supply voltage is always constant and does not depend on the generated generator voltage, which in turn depends on the engine speed - at least in the lower speed range.
  • the additional voltage source can also be dimensioned in such a way that it is also sufficient to initially supply an existing engine control and / or injection system with energy.
  • the supply voltage required during operation of the internal combustion engine is divided into an ignition voltage and a control voltage.
  • the required control voltage is only supplied by the additional voltage source. This makes it possible to dimension the additional voltage source as small as possible with regard to its electrical power and external dimensions.
  • the required ignition voltage is generated exclusively by the voltage generator, which, as already mentioned, emits a sufficient generator voltage at the lower speeds.
  • the voltage supplied by the additional voltage source is independent of the speed of the internal combustion engine.
  • the voltage supplied by the additional voltage source is too low, this leads to the electronics not working or only functioning to a limited extent. If the voltage is too high, which is caused by high engine speed, this can easily destroy the electronics.
  • the additional voltage source expediently has at least one rechargeable battery that can be recharged.
  • the voltage source or the accumulator can be recharged again and again, ie again storing energy if it starts at the start of the Internal combustion engine has been completely consumed.
  • the additional voltage source does not have to be renewed itself when its stored energy has been used up, but can simply be recharged in order to enable further use.
  • the accumulator can be recharged either by an external charger or by the voltage generator of the working machine with a downstream charging circuit.
  • the external charger can either be electrically connected to the battery via a plug, or the battery is removed from the machine and then connected directly to the external charger.
  • the accumulator in which the accumulator is charged via the voltage generator of the working machine, the accumulator first delivers the required supply voltage before starting, and then is recharged again by the existing, sufficient generator voltage after the engine has been successfully started.
  • a charging circuit is provided in the working machine, which enables and regulates the charging process of the accumulator. It goes without saying that the accumulator can only be charged if the generator voltage generated is high enough, ie it is sufficient to provide the necessary supply voltage on the one hand and to supply the charging voltage for the accumulator on the other hand. To do this, the engine must have reached the required speed.
  • the additional voltage source has at least one battery.
  • this battery is not rechargeable and is therefore replaced when its voltage is no longer sufficient to support the starting process of the internal combustion engine.
  • the battery only has to deliver the required control voltage during the starting process (according to claim 2), since it can still be used for numerous start-ups. So for weight and cost reasons commercially available batteries such. B. micro, mignon, block, 9 volt block batteries etc. are used.
  • the battery is not integrated in the machine, since it would otherwise be more difficult to replace it.
  • an accumulator is used as an additional voltage source, it can advantageously also be well integrated in the machine, since an exchange of the accumulator i. d. R. is not necessary because it is rechargeable.
  • the additional voltage source is good against dust, water and the like. a. protected from external influences and safely arranged in the machine.
  • the additional voltage source can be plugged in or plugged into or into the housing of the hand-held work machine.
  • This development can be particularly advantageous as an additional voltage source in the case of an existing battery. This enables simple replacement of the additional voltage source if it is used up. Of course, this measure can also be used to simply replace an accumulator.
  • the working machine can be provided with an open or closed battery compartment. When the battery compartment is closed, the cover protects the battery or accumulator underneath from external environmental influences.
  • the additional voltage source is arranged externally from the housing of the hand-held work machine and is electrically connected to the work machine by an electrical conductor and a plug connection.
  • this additional voltage source z. B. on the belt of the operator ners / workers.
  • the additional voltage source is separated from the working machine by the plug-in connection after the internal combustion engine has started, and that the machine can be used alone.
  • the additional voltage source can be stored in a safe, vibration-free location independent of the working machine or the use of the energy supply of other devices (for example available to the operator), for example a flashlight, a PDA, a cell phone or the like, can be provided.
  • a further variant of the hand-held working machine provides that the additional voltage source is electrically connected to further electrical or electronic circuits or further auxiliary devices of the hand-held working machine and supplies it with voltage.
  • a headlight is attached to the work machine to illuminate the workplace.
  • an electrical injection system can also be operated with the voltage source before or during the starting process of the engine.
  • other applications are also conceivable, such as. B. an electronic lock that must first be unlocked so that operation of the working machine is possible.
  • a control device which monitors the state of charge of the additional voltage source and reproduces it by means of an optical and / or acoustic signal. It is thus possible for the control device to either renew or recharge the additional voltage source in good time if the existing energy of the voltage source has been largely used up.
  • This control device can also be used to monitor the charging process of an accumulator and to display it accordingly. So can z. B. LEDs or lights of different colors can be used, which indicate a critical state of the additional voltage source by red and signal the correct state by green.
  • the control device can also display the voltage level of the additional voltage source in a digital or analog manner.
  • the additional voltage source can be switched on and off by a start / stop switch.
  • This switch can be used to prevent the electronics of the working machine from loading the additional voltage source as a permanent consumer, so that after a short period of time it is unable to function even though the machine is not in operation.
  • the control device described above can also be switched on and off with the switch. In order to prevent the internal combustion engine from starting unintentionally, this switch can also be used to interrupt the electrical ignition device.
  • a control device for detecting the possibility of charging or recharging the additional voltage source.
  • This is a device for recognizing whether batteries are used, and thus a control device as to whether the energy stores used can be recharged.
  • the charge is advantageously released by an external charger and / or by the voltage generator with a charging circuit, while when a battery is detected, charging or recharging is excluded, in order to avoid the known problems associated with charging or recharging batteries to avoid.
  • Such circuits are used in entertainment devices industry known per se and use form or labeling elements of the voltage source to determine whether or not charging or recharging is possible.
  • the hand-held work machine can be provided with an electric starter which is used to automatically start the internal combustion engine and is electrically connected to the additional voltage source for this purpose.
  • This starter can be arranged in or on the machine, but this significantly increases the weight of the machine. This can make handling of the working machine more difficult.
  • the starter can also be mechanically coupled to the working machine as long as the starting process continues. As soon as the working machine has reached its regular idling speed, it can then be uncoupled from the machine.
  • FIG. 1 is a three-dimensional view of a hand-held work machine according to the invention, in the form of a chainsaw, with a plug connection for the additional, externally arranged voltage source,
  • Fig. 2 is a three-dimensional view of a comparable hand-held work machine, as in Fig. 2, but with an additional voltage source in a special storage compartment in the machine and 3 shows a three-dimensional view of a comparable hand-held work machine, as in FIGS. 2 and 3, but with an additional integrated voltage source within the machine.
  • a hand-held work machine 100 is shown in the form of a motor chain saw.
  • an additional voltage source 14 is used, which is arranged externally of the housing 10 of the machine 100.
  • the additional voltage source 14 is not shown in this figure. However, this is connected to the machine 100 by means of an electrical conductor via the plug connection 16 shown.
  • the plug-in connection 16 consists of a plug which makes an electrical contact with a suitable mating plug on the side of the additional voltage source 14 via one or more conductors.
  • the additional voltage source 14 can consist of a commercially available battery 14b or accumulator 14a. It is also conceivable that the additional voltage source 14 is a mains-operated voltage device, which is disconnected from the work machine 100 after the internal combustion engine 12 has started.
  • the built-in control device 17 can be used to check whether the additional voltage source 14 still delivers sufficient energy or not.
  • the control device 17 can indicate this to the operator by means of an optical as well as an acoustic signal.
  • the additional voltage source 14 consists of two commercially available accumulators 14a or batteries 14b. These are arranged in the storage compartment 15 provided for this purpose.
  • the battery compartment 15 cannot with one The cover shown are closed so that the additional voltage source 14 underneath (here: accumulators 14a or batteries 14b) is protected from dirt, water, etc.
  • This internal battery compartment 15 makes it very easy to replace the rechargeable batteries 14a or the batteries 14b if they are used up or have to be charged by an external charger.
  • the switch 13 can interrupt the electrical contact. In this case, the control device 17 is also switched off so that no quiescent current flows from the additional voltage source 14.
  • the control device 17 can display the current voltage of the voltage source 14 and the electrical contact to the electrics or electronics of the working machine 100 is present.
  • the switch 13 also releases the ignition device so that the internal combustion engine 12 can be started.
  • the switch 13 can also be equipped with an additional jog position, in which only the control device 17 is switched on in order to query the state of the additional voltage source 14.
  • FIG. 3 shows the hand-held work machine 100 with an integrated, additional voltage source 14.
  • This is arranged, for example, under the cover 11 of the housing 10.
  • the cover 11 is secured to the working machine 100 with snap locks.
  • the additional voltage source 14 consists of an accumulator 14a.

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Abstract

Um eine handgehaltene Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, die ohne eine aufwendige Startschaltung für die kritische Startphase des Verbrennungsmotors auskommt und bei der trotzdem die benötigte, konstante Versorgungsspannung für den Motor vorhanden ist, um ein optimales Startverhalten zu erzielen, wird eine handgehaltene Arbeitsmaschine (100) mit wenigstens einem Verbrennungsmotor (12), der im Betrieb eine Versorgungsspannung benötigt, und einem Spannungsgenerator, der eine von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (12) abhängige Generatorspannung abgibt, die zur Erzeugung der Versorgungsspannung dient, vorgeschlagen, wobei die handgehaltene Arbeitsmaschine (100) elektrisch mit einer zusätzlichen Spannungsquelle (14) verbunden ist, die vor dem Starten des Verbrennungsmotors (12) die benötigte zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorhandene Versorgungsspannung bereitstellt.

Description

BESCHREIBUNG
Handgehaltene Arbeitsmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine handgehaltene Arbeitsmaschine, insbesondere Kettensäge, Heckenschere, Laubgebläse, Rasenkantenschneider, Trennschleifer oder dgl. mit wenigstens einem Verbrennungsmotor, der im Betrieb eine Versorgungsspannung benötigt, und einem Spannungsgenerator, der eine von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängige Generatorspannung abgibt, die zur Erzeugung der Versorgungsspannung dient. Dabei wird in der Regel die Versorgungsspannung zur Bereitstellung einerseits einer Zündspannung und andererseits einer Steuerungsspannung verwendet. Die Zündspannung liefert die notwendige elektrische Energie, um den Verbrennungsvorgang im Motor zu entzünden. Dagegen wird durch die Steuerungsspannung eine elektrische / elektronische Steuerung bzw. Regelung des Verbrennungsmotors ermöglicht. Auch kann die Steuerungsspannung bei einer vorhandenen Motormanagements dazu dienen, evtl. ein Ventil oder elektrischen Verbraucher (Griffheizung etc.) oder dgl. zu betätigen.
Stand der Technik
Bei solchen handgehaltenen Arbeitsmaschinen ist nun das Problem bekannt, dass die benötigte Versorgungsspannung gerade in der Startphase nicht ausreichend vom Spannungsgenerator erzeugt werden kann, um sowohl die erforderliche Zündspannung, als auch die notwendige Steuerungsspannung bereit zu stellen. Folglich wird in der Regel die vom Spannungsgenerator erzeugte Energie - in dieser Situation - für die erforderliche Zündenergie verwendet. Da aber in der Startphase dann nicht die notwendige Steuerungsspannung für die elektri-
BESTÄTIGWβSKOPIE sehe / elektronische Steuerung bzw. Regelung des Verbrennungsmotors anliegt, verschlechtert sich das Startverhalten des Verbrennungsmotors. Dabei wird gerade durch das Anspringverhalten der handgehaltenen Arbeitsmaschinen der Bedienungskomfort der Maschinen entscheidend begründet.
So ist aus der Druckschrift DE 295 06 350 IM eine besondere, aufwendige Schaltungsanordnung bekannt, die es ermöglicht, die Elektronik der handgehaltenen Arbeitsmaschinen in der kritischen Startphase mit der notwendigen Steuerungsspannung (Nenngleichspannung) zu versorgen. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Schaltung ein Teil der Zündenergie zu Steuerungsfunktionen abgezweigt, wodurch die vorhandene Zündenergie nicht konstant bleibt. Hierdurch wird wiederum das Startverhalten des Verbrennungsmotors negativ beeinflusst, was sich jedoch nicht ohne weiteres vermeiden lässt. Reicht hierbei nämlich die vorhandene Zündenergie nicht für eine Entzündung des komprimierten Treibstoffgemisches im Verbrennungsraum des Motors aus, weil ein Teil der vom Generator erzeugten Spannung für die Steuerung verwendet wird, so führt dieses zu einer Fehlzündung, die auch nicht mehr durch die vorhandene Steuerung auszugleichen ist. Folglich ist man ebenfalls bemüht, auch die Zündenergie konstant zu halten. Dieses Ziel wird jedoch nicht durch die erfindungsgemäße Schaltung erreicht. Des Weiteren reicht die durch diese Lösung abgezweigte Steuerungsspannung nicht dafür aus, um eine elektrische Einspritzung für den Verbrennungsmotor zu realisieren.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe. Lösung. Vorteile
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine handgehaltene Arbeitsmaschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die ohne eine aufwendige Startschaltung für die kritische Startphase des Verbrennungsmotors auskommt und bei der trotzdem die benötigte, konstante Versorgungsspannung für den Motor vorhanden ist, um ein optimales Startverhalten zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Zu diesem Zweck ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die handgehaltene Arbeitsmaschine elektrisch mit einer zusätzlichen Spannungsquelle verbunden ist. Diese Spannungsquelle liefert die vor dem Starten des Verbrennungsmotors benötigte, aber zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorhandene Versorgungsspannung für den Verbrennungsmotor. Somit kann ein optimales Startverhalten des Motors erreicht werden, da die Versorgungsspannung immer konstant vorhanden ist und nicht von der erzeugten Generatorspannung abhängt, die ihrerseits von der Motordrehzahl - zumindest im unteren Drehzahlbereich - abhängig ist. Gerade beim Startvorgang des Motors kann so eine schnell Anhebung auf die gewünschte Leerlaufdrehzahl bewirkt werden, die dann weiter von der elektrischen / elektronischen Motorsteuerung bzw. -regelung überwacht und konstant gehalten werden kann. Ebenfalls kann die zusätzliche Spannungsquelle so bemessen sein, dass sie auch ausreicht, um eine evtl. vorhandene Motorsteuerung und/oder Einspritz- anlage anfangs mit Energie zu versorgen. Hierdurch wird nicht nur das Startverhalten entscheidend verbessert, sondern auch der Treibstoffverbrauch in dieser Phase deutlich gesenkt und die Umwelt mit weniger Schadstoffen belastet. Sobald der Verbrennungsmotor mit der vorgegeben Leerlaufdrehzahl arbeitet, liefert der Spannungsgenerator eine ausreichende Generatorspannung, die es ermöglicht, die Versorgungsspannung konstant zu halten. Damit braucht auch die zusätzliche Spannungsquelle keine weitere Energie mehr liefern. Vorzugsweise Weitergestaltungen der handgehaltenen Arbeitsmaschine sind in den Ansprüchen 2 bis 12 beschrieben.
I n einer bevorzugten Ausführungsvariante der handgehaltenen Arbeitsmaschinen teilt sich die im Betrieb des Verbrennungsmotors benötigte Versorgungsspannung in eine Zündspannung und eine Steuerungsspannung auf. Vor oder beim Starten des Motors wird nur von der zusätzlichen Spannungsquelle die benötigte Steuerungsspannung geliefert. Dadurch ist es möglich, die zusätzliche Spannungsquelle in Hinsicht auf ihre elektrische Leistung und äußeren Abmessungen möglichst gering zu dimensionieren. Die erforderliche Zündspannung wird bei dieser Variante ausschließlich durch den Spannungsgenerator erzeugt, der dafür, wie bereits zuvor erwähnt, in den unteren Drehzahlen eine ausreichende Generatorspannung abgibt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die von der zusätzlichen Spannungsquelle gelieferte Spannung unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Dadurch ist eine immer gleichbleibende, konstante Spannung vorhanden, die besonders bei empfindlicher Elektronik, z. B. für die Motorsteuerung bzw. -regelung von Bedeutung ist. Ist nämlich die von der zusätzlichen Spannungsquelle gelieferte Spannung zu gering, so führt das dazu, dass die Elektronik nicht oder nur bedingt funktioniert. Bei einer zu hohen Spannung, die gerade durch hohe Motordrehzahl bewirkt wird, kann dieses dagegen leicht zu einer Zerstörung der Elektronik führen.
Zweckmäßigerweise weist die zusätzliche Spannungsquelle bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der handgehaltenen Arbeitsmaschine wenigstens einen Akkumulator auf, der wiederaufladbar ist. Hierdurch kann die Spannungsquelle bzw. der Akkumulator immer wieder aufgeladen werden, d.h. erneut Energie speichern, falls diese beim Start des Verbrennungsmotors restlos verbraucht worden ist. Damit muss die zusätzliche Spannungsquelle nicht selbst erneuert werden, wenn ihre gespeicherte Energie verbraucht worden, sondern kann einfach wieder aufgeladen, um ein Weiterverwendung zu ermöglichen. Um eine Aufladung des Akkumulators zu bewirken, kann er entweder durch ein externes Ladegerät oder durch den Spannungsgenerator der Arbeitsmaschine mit einer nachgeordneten Ladeschaltung wiederaufgeladen werden. Das externe Ladegerät kann bei dieser Variante entweder über einen Stecker mit dem Akkumulator elektrisch verbunden werden oder der Akkumulator wird aus der Arbeitsmaschine entfernt und dann direkt an das externe Ladegerät angeschlossen. Bei der anderen Variante, bei dem der Akkumulator über den Spannungsgenerator der Arbeitsmaschine aufgeladen wird, gibt der Akkumulator vor dem Startvorgang erst die benötigte Versorgungsspannung ab, um dann nach dem erfolgreichen Start des Motors wieder durch die vorhandene, ausreichende Generatorspannung aufgeladen zu werden. Zu diesem Zweck ist eine Ladeschaltung in der Arbeitsmaschine vorgesehen, die den Aufladevorgang des Akkumulators ermöglicht und regelt. Es versteht sich von selbst, dass der Akkumulator nur aufgeladen werden kann, wenn die erzeugte Generatorspannung hoch genug ist, d.h. sie reicht aus, um einerseits die notwendige Versorgungsspannung bereitzustellen und andererseits, um auch die Ladespannung für den Akkumulator zu liefern. Dafür muss der Motor jedoch die erforderliche Drehzahl erreicht haben.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der handgehaltenen Arbeitsmaschine weist die zusätzliche Spannungsquelle wenigstens eine Batterie auf. Diese Batterie ist im Gegensatz zum Akkumulator nicht wiederaufladbar und wird somit ausgewechselt, wenn ihre Spannung nicht mehr ausreicht, um den Startvorgang des Verbrennungsmotors zu unterstützen. Bei dieser Weiterbildung ist es von Vorteil, wenn die Batterie nur die erforderliche Steuerungsspannung beim Startvorgang zu liefern hat (gemäß Anspruch 2), da sie so trotzdem für zahlreiche Startvorgänge benutzt werden kann. So können aus Gewichts- und Kostengründen handelsübliche Batterien, wie z. B. Micro-, Mignon-, Block-, 9Volt-Block- Batterien etc. zum Einsatz kommen.
Bei einer Weiterbildung der Arbeitsmaschine ist die Batterie nicht in der Maschine integriert, da sie sonst schwerer auszutauschen wären. Vorteilhafterweise kann bei der Verwendung eines Akkumulators als zusätzliche Spannungsquelle dieser auch gut in der Maschine integriert sein, da ein Austausch des Akkumulators i. d. R. nicht erforderlich ist, da er eben wiederaufladbar ist. Somit ist die zusätzliche Spannungsquelle gut vor Staub, Wasser u. a. äußeren Einflüssen geschützt und sicher in der Maschine angeordnet.
Bei einer anderen Weiterbildung der Arbeitsmaschine ist die zusätzliche Spannungsquelle an- oder einsteckbar an bzw. in das Gehäuse der handgehaltenen Arbeitsmaschine. Diese Weiterbildung kann besonders bei einer vorhandenen Batterie als zusätzliche Spannungsquelle von Vorteil sein. Hierdurch wird ein einfacher Austausch der zusätzlichen Spannungsquelle ermöglicht, falls diese verbraucht sein sollte. Natürlich kann auch durch diese Maßnahme ein Akkumulator einfach ausgewechselt werden. Hierfür kann die Arbeitsmaschine mit einem offenen oder geschlossenen Batteriefach versehen sein. Bei einem geschlossenen Batteriefach schützt der Deckel die darunterliegende Batterie bzw. den Akkumulator vor äußeren Umwelteinflüssen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Arbeitsmaschine ist die zusätzliche Spannungsquelle extern vom Gehäuse der handgehaltenen Arbeitsmaschine angeordnet und durch einen elektrischen Leiter und einer Steckverbindung mit der Arbeitsmaschine elektrisch verbunden. Somit kann diese zusätzliche Spannungsquelle z. B. am Gürtel des Bedie- ners / Arbeiters getragen werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass die zusätzlich Spannungsquelle nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors durch die Steckverbindung von der Arbeitsmaschine getrennt wird und die Maschine alleine verwendbar ist. Folglich kann die zusätzliche Spannungsquelle an einem sicheren, vibrationsfreien Ort unabhängig von der Arbeitsmaschine aufbewahrt werden oder es kann die Mitverwendung der Energieversorgung anderer (z.B. bei der Bedienperson verfügbarer) Geräte, beispielsweise einer Taschenlampe, eines PDA's, eines Handys oder dgl. vorgesehen werden.
Eine weitere Variante der handgehaltenen Arbeitsmaschine sieht vor, dass die zusätzliche Spannungsquelle mit weiteren elektrischen bzw. elektronischen Schaltungen oder weiteren Hilfsgeräten der handgehaltenen Arbeitsmaschine elektrisch verbunden ist und diese mit Spannung versorgt. Dabei es z. B. denkbar, dass ein Scheinwerfer an der Arbeitsmaschine angebracht ist, um den Arbeitsplatz auszuleuchten. Ebenfalls kann mit der Spannungsquelle, wie bereits beschrieben, eine elektrische Einspritzanlage vor oder beim Startvorgang des Motors betrieben werden. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungsmöglichkeiten denkbar, wie z. B. eine elektronische Sperre, die erst entriegelt werden muß, damit ein Betrieb der Arbeitsmaschine möglich wird.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der handgehaltenen Arbeitsmaschine sieht vor, dass eine Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, die den Ladezustand der zusätzliche Spannungsquelle überwacht und durch ein optisches und/oder akustisches Signal wiedergibt. Somit ist es durch die Kontrollvorrichtung möglich, die zusätzliche Spannungsquelle entweder rechtzeitig zu erneuern oder wieder aufzuladen, falls die vorhandene Energie der Spannungsquelle weitestgehend verbraucht ist. Diese Kontrollvorrichtung kann aber auch dazu dienen, den Aufladevorgang eines Akkumulators zu überwachen und entsprechend anzuzeigen. So können z. B. unterschiedlich farbige LEDs oder Lämpchen verwendet werden, die durch Rot einen kritischen Zustand der zusätzlichen Spannungsquelle anzeigen und durch Grün den ordnungsgemäßen Zustand signalisieren. Ebenfalls kann durch die Kontrollvorrichtung die Spannungshöhe der zusätzlichen Spannungsquelle in digitaler oder analoger Weise angezeigt werden.
Des Weiteren wird eine Weiterbildung der handgehaltenen Arbeitsmaschine vorgeschlagen, bei der die zusätzliche Spannungsquelle durch einen Start / Stop-Schalter zu- und abschaltbar ist. Durch diesen Schalter kann verhindert werden, dass die Elektronik der Arbeitsmaschine die zusätzliche Spannungsquelle als ständigen Verbraucher belastet, so dass sie nach kurzer Dauer bereits funktionsunfähig ist, obwohl die Maschine nicht in Betrieb ist. Ebenso kann auch die zuvor beschriebene Kontrollvorrichtung mit dem Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Damit ein ungewolltes Anspringen des Verbrennungsmotors verhindert wird, kann dieser Schalter auch dazu verwendet werden, die elektrische Zündeinrichtung zu unterbrechen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Kontrolleinrichtung zur Erfassung der Lade- bzw. Nachlademöglichkeit der zusätzlichen Spannungsquelle vorgesehen ist. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erkennung, ob Batterien oder Akkus verwendet werden, und damit um eine Steuereinrichtung, ob die verwendeten Energiespeicher wieder aufladbar sind. Vorteilhafterweise wird bei Erkennung eines Akkumulators die Ladung durch ein externes Ladegeräte und/oder durch den Spannungsgenerator mit einer Ladeschaltung freigegeben, während bei Erkennung einer Batterie eine Ladung bzw. Nachladung ausgeschlossen wird, um die bekannten mit der Ladung- bzw. Nachladung von Batterien auftretenden Probleme zu vermeiden. Derartige Schaltungen sind bei Geräten der Unterhaltungsin- dustrie an sich bekannt und erfassen anhand von Form- oder Kennzeichnungselementen der Spannungsquelle die Möglichkeit bzw. Nicht- möglichkeit einer Ladung bzw. Nachladung.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die handgehaltenen Arbeitsmaschine mit einem elektrischen Anlasser versehen sein, der zum automatischen Starten des Verbrennungsmotors dient und zu diesem Zweck mit der zusätzlichen Spannungsquelle elektrisch verbunden ist. Dieser Anlasser kann in oder an der Arbeitsmaschine angeordnet sein, allerdings erhöht sich dadurch deutlich das Gewicht der Maschine. Hierdurch kann die Handhabung der Arbeitsmaschine erschwert werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann der Anlasser auch nur mechanisch mit der Arbeitsmaschine gekoppelt sein, solange der Startvorgang anhält. Sobald die Arbeitsmaschine ihre reguläre Leerlaufdrehzahl erreicht hat, kann er dann von der Maschine entkoppelt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen handgehaltenen Arbeitsmaschine, in Form einer Kettensäge, mit einer Steckverbindung für die zusätzliche, extern angeordnete Spannungsquelle,
Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht einer vergleichbaren handgehaltenen Arbeitsmaschine, wie in Fig. 2, jedoch mit einer zusätzlichen Spannungsquelle in einem speziellen Aufnahmefach in der Maschine und Fig. 3 eine dreidimensionale Ansicht einer vergleichbaren handgehaltenen Arbeitsmaschine, wie in Fig. 2 sowie 3, jedoch mit einer zusätzlichen integrierten Spannungsquelle innerhalb der Maschine.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
In den Figur 1 bis 3 ist eine handgehaltene Arbeitsmaschine 100 in Form einer Motorkettensäge dargestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Arbeitsmaschine 100 aus Figur 1 kommt eine zusätzliche Spannungsquelle 14 zum Einsatz, die extern vom Gehäuse 10 der Maschine 100 angeordnet ist. In dieser Figur ist die zusätzliche Spannungsquelle 14 nicht eingezeichnet. Diese wird jedoch über die dargestellte Steckverbindung 16 mittels eines elektrischen Leiters mit der Maschine 100 verbunden. Die Steckverbindung 16 besteht dabei aus einem Stecker, der mit einem geeigneten Gegenstecker an der Seite der zusätzlichen Spannungsquelle 14 über einen oder mehrere Leiter einen elektrischen Kontakt herstellen. Die zusätzliche Spannungsquelle 14 kann aus einer handelsüblichen Batterie 14b oder Akkumulator 14a bestehen. Ebenfalls ist es denkbar, dass es sich bei der zusätzlichen Spannungsquelle 14 um ein netzbetriebenes Spannungsgerät handelt, welches nach dem Start des Verbrennungsmotors 12 von der Arbeitsmaschine 100 getrennt wird. Über die eingebaute Kontrollvorrichtung 17 kann kontrolliert werden, ob die zusätzliche Spannungsquelle 14 noch ausreichend Energie liefert oder nicht. Die Kontrollvorrichtung 17 kann dieses sowohl durch ein optisches, als auch durch ein akustisches Signal dem Bediener anzeigen.
Aus dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 wird deutlich, dass die zusätzliche Spannungsquelle 14 aus zwei handelsüblichen Akkumulatoren 14a bzw. Batterien 14b besteht. Diese sind in dem dafür vorhandenen Aufnahmefach 15 angeordnet. Das Batteriefach 15 kann mit einem nicht dargestellten Deckel verschlossen werden, damit die darunterliegende, zusätzliche Spannungsquelle 14 (hier: Akkumulatoren 14a bzw. Batterien 14b) vor Schmutz, Wasser etc. geschützt ist. Durch dieses innenliegende Batteriefach 15 ist es sehr leicht möglich, die Akkumulatoren 14a bzw. die Batterien 14b auszuwechseln, sofern sie verbraucht sind oder von einem externen Ladegerät aufgeladen werden müssen. Damit die Spannungsquelle 14 nicht unnötig durch die nachgeschaltete Elektronik der Arbeitsmaschine 100 belastet wird, kann der Schalter 13 den elektrischen Kontakt unterbrechen. In diesem Fall wird ebenfalls die Kontrollvorrichtung 17 ausgeschaltet, damit hierdurch kein Ruhestrom aus der zusätzlichen Spannungsquelle 14 fließt. Sobald der Schalter 13 eingeschaltet wird, kann die Kontrollvorrichtung 17 die aktuelle Spannung der Spannungsquelle 14 anzeigen und der elektrische Kontakt zur Elektrik bzw. Elektronik der Arbeitsmaschine 100 ist vorhanden. Ebenfalls gibt der Schalter 13 auch die Zündeinrichtung frei, so dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet werden kann. Der Schalter 13 kann aber auch mit einer zusätzlichen Tippstellung ausgestattet sein, bei der nur die Kontrollvorrichtung 17 eingeschaltet wird, um den Zustand der zusätzlichen Spannungsquelle 14 abzufragen.
In der Figur 3 ist die handgehaltene Arbeitsmaschine 100 mit einer integrierten, zusätzlichen Spannungsquelle 14 gezeigt. Diese ist z.B. unter der Abdeckung 1 1 des Gehäuses 10 angeordnet. Um trotzdem einen Wechsel der zusätzlichen Spannungsquelle 14 zu ermöglichen, ist die Abdeckung 1 1 mit Schnappverschlüssen an der Arbeitsmaschine 100 gesichert. Wie bereits erwähnt, ist es bei diesem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn die zusätzliche Spannungsquelle 14 aus einem Akkumulator 14a besteht. Abschließend ist zu erwähnen, dass sich die Erfindung nicht nur auf die beschriebenen Kombinationen der technischen Mittel bezieht, sondern auch andere nicht beschriebene Kombinationen möglich sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Handgehaltene Arbeitsmaschine (Kettensäge)
10 Gehäuse
11 Abdeckung (Teil von 10)
12 Verbrennungsmotor
13 Start / Stop-Schalter
14 Zusätzliche Spannungsquelle 14a Akkumulator
14b Batterie
15 Aufnahmefach (für 14)
16 Elektrischer Stecker mit Steckkontakten (für 14)
17 Kontrollvorrichtung / -instrument (für 14)

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Handgehaltene Arbeitsmaschine (100) mit wenigstens einem Verbrennungsmotor (12), der im Betrieb eine Versorgungsspannung benötigt, und einem Spannungsgenerator, der eine von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (12) abhängige Generatorspannung abgibt, die zur Erzeugung der Versorgungsspannung dient, dadurch gekennzeichnet, dass die handgehaltene Arbeitsmaschine (100) elektrisch mit einer zusätzlichen Spannungsquelle (14) verbunden ist, die vor dem Starten des Verbrennungsmotors (12) die benötigte, zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorhandene Versorgungsspannung bereitstellt.
2. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 , bei der sich die im Betrieb des Verbrennungsmotors (10) benötigte Versorgungsspannung in eine Zündspannung und eine Steuerungsspannung teilt, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) nur die benötigte Steuerungsspannung vor dem Start des Motors (12) liefert.
3. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der zusätzlichen Spannungsquelle (14) gelieferte Spannung unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (12) ist.
4. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) wenigstens einen Akkumulator (14a) aufweist, der wiederaufladbar ist.
5. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (14a) entweder durch ein externes Ladegerät oder durch den Spannungsgenerator mit einer nachgeordneten Ladeschaltung wiederaufladbar ist.
6. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) wenigstens eine auswechselbare Batterie (14b) aufweist.
7. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) in der handgehaltenen Arbeitsmaschine (100) integriert ist.
8. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) an- oder einsteckbar an bzw. in das Gehäuse (10) der handgehaltenen Arbeitsmaschine (100) ist.
9. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) extern vom Gehäuse (10) der handgehaltenen Arbeitsmaschine (100) angeordnet ist und durch einen elektrischen Leiter und einer Steckverbindung (16) mit der Arbeitsmaschine (100) elektrisch verbunden ist.
10. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet; dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) mit weiteren elektrischen bzw. elektronischen Schaltungen oder weiteren Hilfsgeräten der handgehaltenen Arbeitsmaschine (100) elektrisch verbunden ist und diese mit Spannung versorgt.
1 1. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrollvorrichtung (17) vorgesehen ist, die den Ladezustand der zusätzliche Spannungsquelle (14) überwacht und durch ein optisches und/oder akustisches Signal wiedergibt.
12. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrollvorrichtung zur Erfassung der Lade- bzw. Nachlademöglichkeit der zusätzlichen Spannungsquelle (14) vorgesehen ist.
13. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) durch einen Start / Stop-Schalter (13) zu- und abschaltbar ist.
14. Handgehaltene Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Spannungsquelle (14) mit einem elektrischen Anlasser, der zum automatischen Starten des Verbrennungsmotors (12) der handgehaltenen Arbeitsmaschine (100) vorgesehen ist, elektrisch verbunden ist.
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