EP2335469A1 - Handgeführtes Arbeitsgerät - Google Patents

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EP2335469A1
EP2335469A1 EP10015312A EP10015312A EP2335469A1 EP 2335469 A1 EP2335469 A1 EP 2335469A1 EP 10015312 A EP10015312 A EP 10015312A EP 10015312 A EP10015312 A EP 10015312A EP 2335469 A1 EP2335469 A1 EP 2335469A1
Authority
EP
European Patent Office
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operating
lever
starting
operating lever
working device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP10015312A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mark Reichler
Klaus-Martin Uhl
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.)
Andreas Stihl AG and Co KG
Original Assignee
Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andreas Stihl AG and Co KG filed Critical Andreas Stihl AG and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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    • F02N2300/2011—Control involving a delay; Control involving a waiting period before engine stop or engine start

Definitions

  • the invention relates to a hand-held implement with an internal combustion engine of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the starting device comprises an electric motor as a starter motor, a reduction gear for reducing the starting speed and an intermediate shaft with a coarse thread.
  • a pinion is provided, whose inner diameter has a coarse thread, which cooperates with the coarse thread on the intermediate shaft.
  • a flywheel of the internal combustion engine to be started is present, which has a toothed rim on the outer diameter, in which the pinion of the intermediate shaft meshes during the starting process.
  • a torsionally elastic member is arranged. This member is designed as a spring store.
  • the present invention has for its object to provide a hand-held implement of the type mentioned, in which reduces the number of required controls and the operation of the device is simplified.
  • a control lever mounted on a single-lever shaft is provided as the operating element.
  • Such storage by Einhebelwelle is structurally simple and the operation of the operating lever held there easily.
  • the operating lever is arranged with the Einhebelwelle to a motor housing in the area adjacent to a rear handle. This makes it possible to operate the operating lever without disengaging the operator's hand holding the rear handle from this handle.
  • the operating lever is held in the stop position and the operating position each detent.
  • the stop position performed groping or a combination of groping and detent is provided.
  • a choke flap for starting the drive motor can be fixed latching, and by operating a throttle lever during operation of the drive motor, the choke flap is reset.
  • the operating lever is designed with respect to the starting position as a sensing lever and is automatically returned to the operating position after releasing the feeler lever. This ensures that the operating lever does not remain in the starting position beyond the time required to activate the starting device.
  • the starting position of the operating lever can be executed detent.
  • the ignition is preferably switched off and a short-circuit contact is closed, which bridges the ignition.
  • the ignition and an engine control unit for the internal combustion engine are preferably switched on.
  • a device for fuel supply is activated, which is realized for example via a valve control.
  • the time duration preferably being between a few milliseconds and about 3 seconds. This ensures that only when a startup process is initiated when the operating lever is held in the starting position during the said period of time.
  • a throttle valve and a choke flap of a carburetor are preferably simultaneously actuated depending on the position of the operating lever.
  • the control lever acts via controls on the throttle or the choke valve.
  • the carburetor is equipped with an injection valve, and by means of the operating lever is via an electromechanical Actuator turned on the throttle or opened an additional airway in the carburetor.
  • the throttle and the choke valve are closed or not completely closed. This provides a rich mixture required for the start of the internal combustion engine.
  • a locking device which only allows activation of the starting device when a locking lever for the throttle lever is operated effectively.
  • a locking device may be mechanical or electromechanical, it should be provided in addition to other locking arrangements.
  • the throttle valve can be locked in the salaried position.
  • the control lever with the single-lever shaft in the motor housing that based on the stop position of the rotation angle of the operating lever to the operating position about 30 ° and the starting position is about 55 °.
  • a if necessary switchable charge status indicator for the state of charge of the battery is provided.
  • the state of charge indicator can be switched by pressing the operating lever in the starting position. In this way, in the period in which the operating lever must be kept in the starting position until the starting process is initiated, the charge status indicator.
  • the state of charge indicator is expediently arranged on a battery pack which can be inserted into a receiving housing.
  • the Fig. 1 shows a motor chain saw 1 with a protruding from a motor housing 2 Saw blade 5 and arranged on the motor housing 2 front handle 3 and rear handle 4 for guiding the motor chain saw 1.
  • the motor housing 2 is a start unit, which will be described later and includes an electric motor
  • the rear handle 4 has an upper handle portion 6, in which a throttle lever 7 and a locking lever 8 are mounted. Further, the rear handle 4 comprises a lower handle portion 9, which is designed as a receiving housing 11 for a battery pack 10.
  • the battery pack 10 is provided with a charge status indicator, for example in the form of a lighting device 27.
  • a control device for the starting process which will be discussed later.
  • an operating lever 13 is arranged on the motor housing 2, which is configured in the embodiment as a pivotable lever on a single lever shaft.
  • the operating lever 13 can assume three positions, namely for the standstill, the operation and the start of the internal combustion engine, wherein the position for the operation of the internal combustion engine is between the positions for the standstill and the start of the internal combustion engine.
  • Fig. 2 is a section of the motor chain saw 1 in the area of the operating lever 13 and rear handle 4 shown enlarged. It can be seen that in the motor housing 2 pivotally mounted operating lever 13 in the three positions “0", “I” and “Start” is adjustable. For the start is the symbol of the clockwise rotated arrow. The position “0” means “off / service", ie the ignition is switched off.
  • the operating lever 13 may be mechanically connected to the throttle valve and the choke flap of a carburettor. As an alternative, however, electromechanical actuating means may also be considered. However, it is important that in position "0" the throttle valve is closed and the choke flap is open.
  • the position “I” means “operation”, with the ignition switched on and the throttle valve controlled according to the user and the choke flap open.
  • start In the position with the twisted arrow, which means “start”, the starting process is initiated, with the ignition is turned on, the throttle is turned on and the choke flap is closed or close and an electrical signal is given to a control unit, which is the process the starting process for the drive motor of the motor chain saw controls.
  • a control unit which is the process the starting process for the drive motor of the motor chain saw controls.
  • the electrical signal to the control unit only takes place and also the starting process is continued only when a corresponding locking device is activated for the throttle and thus ensures that during the starting operation no actuation of the throttle lever 7 takes place.
  • the Fig. 3 shows a schematic representation of the control lever positions, wherein the operating lever 13 is mounted on a Einhebelwelle 14 and pivotable about the axis of rotation.
  • the operating lever 13 is in its uppermost position "0" in the stop position at an angular position of 0 °. It is, for example, a latching position, ie the operating lever 13 remains in this position until an actuating force acts on him.
  • the operating lever can be pivoted down about the axis of rotation of the Einhebelwelle 14, wherein after a shown in the embodiment angle of 30 °, the operating lever 13 'at position "I” assumes the "operating" position, which is also is a resting position. From the position "I", the operating lever 13 can be pivoted upwards, the position "0” is initially actuated groping, with further pivoting of the operating lever 13 finally remains in the latching position "0".
  • the operating lever can be further pivoted down to the position with the rotated arrow, whereby the starting process of the engine can be initiated.
  • the operating lever 13 "assumes the position pivoted by an angle of 55 ° with respect to the position" 0. "The starting position is a momentary position, ie the operating lever 13" remains in this position only as long as a corresponding actuation the operator thus holds the operating lever 13 ", then returns to the operating position" I "by the force of a return spring, as indicated by the reference numeral 13 '.
  • the Fig. 4 shows the functional principle of the electric start system for the in Fig. 1
  • the Einhebelwelle operating lever 13 which is movable according to arrow 15 up and down and according to embodiment, the three positions "0", "I” and " ⁇ " occupy ,
  • a in Fig. 4 not shown linkage can be provided.
  • electromechanical actuating means are possible, which are controlled by signals generated by the operating lever 13. If there is no electronic support for the choke control, this is called Softchoke.
  • the choke flap When you release the control lever 13 is opened again, as this is returned to the operating position.
  • the ignition In the "0" position, the ignition is switched off, ie a device 16 for fuel supply and valve control and an engine control unit 17 are switched off.
  • the valve control can be done via an M-Tronik. In such a control, an electronic comparison between the starting conditions and the machine state is possible.
  • the ignition In the position "I" of the operating lever 13 13, the ignition is turned on and thus both the means 16 for fuel supply and valve control and the engine control unit 17 is activated.
  • the control unit 19 is connected to the battery pack 10 and preferably equipped with a button 21 for a charge status indicator 12.
  • the control unit 19 is used to drive an electric motor 22, on the motor shaft, a pinion 23 is mounted, which is in engagement with a spur gear 24.
  • the spur gear 24 is the output side with a gear 25 into engagement, which is fixed to a wall of a spring housing 26, wherein in the spring housing 26 a not visible in the drawing coil spring is arranged.
  • the coil spring is fixedly connected at its radially outer end to the spring housing 26 and coupled with its radially inner end with the crankshaft of the drive motor 20, in such a way that when relaxing the coil spring, the crankshaft is rotated.
  • the coil spring thus fulfills the function of a spring accumulator.
  • the operating lever 13 is moved to the starting position and held in this a predetermined time, this time may for example be between 0.05 seconds and 3 seconds. In this way, it is determined that an intentional start should occur. Only accidental short-term operation of the operating lever 13 is thus detected as accidental touching.
  • the state of charge of the battery pack 10 can be displayed with the aid of the charge state display 12. This display can also be activated via the button 21 on the control unit 19. If it is detected on actuation of the operating lever 13 in the start position that the internal combustion engine is running (speed detection), no startup process is initiated.
  • the electric motor 22 is connected to the battery pack 10 by the control unit 19.
  • the operating lever 13 is released, whereby it returns to the operating position at position "I" due to the return spring.
  • the power from the battery pack 10 drives the electric motor 22, causing the pinion 23 to rotate, which in turn rotates the gear 25 through the reducing spur gear 24 and the spring housing 26 to which the radially outer end of the coil spring is attached.
  • This rotation of the spring housing 26 causes a tensioning of the Spiral spring until a predetermined spring force is reached.
  • the tensioning of the coil spring rotation of the inner shaft to which the inner end of the coil spring is attached and the crankshaft of the drive motor 20 which can be coupled to this shaft is prevented.
  • the gas lever lock can be provided as a safety measure, which interrupts a contact of the electrical line to the engine control unit 17, so that it is ensured that an unintentional starting operation is avoided by solely pressing the operating lever 13.
  • the throttle valve can be fixed in the starting position, so that when starting the drive motor of the throttle 7 (see. Fig. 1 and 2 ) can not be operated by the user and thus a predetermined amount of fuel is not exceeded.
  • the Fig. 5 shows the operating lever 13 in the motor housing 2, wherein the operating lever 13 in the position "I" includes an electrical switch 29 which is connected via electrical connection lines 33 with an electromechanical actuator 30 and an engine control unit 32.
  • switch 29 When switch 29 is closed, the electromechanical actuator 30 brings the carburetor 28 into the starting position and the engine control unit is activated, as a result of which an injection valve 31 in the carburetor 28 is also actuated. In such a carburetor, no choke flap is needed.
  • a device according to Fig. 5 as an alternative to the in Fig. 4 be provided mechanical control of the valves in the carburetor, the starter remains otherwise unchanged.
  • an optical signal is output to a lighting device 27.
  • the lighting device may comprise several fields, as in the embodiment shown, a central circular area and radially arranged thereto strips.
  • the state of charge can be displayed in color or by a flashing sequence, for example by green light and / or steady light for full battery, orange by light color and / or slow flashing for an early charging of the battery and by red color and / or flashing with short pulses an empty battery.
  • a combined momentary and latching stop position is provided for the operating lever.
  • the throttle valve is fixed in the starting position by means of the locking device.
  • the state of charge display comprises a lighting device which gives color and / or temporally variable optical signals. It is considered to be particularly advantageous that the starting device comprises a transmission and a spring accumulator.

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Abstract

Ein handgeführte Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor und einer Zündung ist mit einer Starteinrichtung für den Verbrennungsmotor ausgerüstet. Die Starteinrichtung umfasst einen Elektromotor und zum Antrieb des Elektromotors ist ein Akku (10) vorgesehen, der über eine Schalteinrichtung mit diesem verbunden wird. Zur Vereinfachung der Anordnung und sicheren Handhabung ist ein gemeinsames Bedienungselement zum Einschalten der Zündung und Aktivieren der Starteinrichtung vorhanden, das zumindest in eine Stopp-Stellung (0), eine Betriebsstellung (I) und eine Startstellung einstellbar ist, wobei die Betriebsstellung (I) zwischen der Stopp-Stellung (0) und der Startstellung liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
  • Zum Starten von Verbrennungsmotoren in handgeführten Arbeitsgeräten wird üblicherweise eine zugseilbetätigte Vorrichtung benutzt. In der DE 102 O1 562 A1 wurde außerdem bereits vorgeschlagen, einen Starter mit einer Puffer-/Energiespeichereinrichtung vorzusehen, welche in der Mitte entlang einem Energieübertragungssystem zwischen einem Antriebselement und einem angetriebenen Element angeordnet ist. Dabei soll es der Puffer-/Energiespeichereinrichtung ermöglicht sein, während des Antriebsprozesses von dem Antriebselement die Leistung zu speichern, die durch den Antriebsprozess zugeführt wird, und wobei das Antriebselement ein Elektromotor ist, der als Antriebsleistungsquelle dient. Außerdem ist aus der DE 42 15 509 A1 eine Starteinrichtung für Verbrennungsmotoren kleiner einzylindriger Einheiten bekannt, wobei die Starteinrichtung einen Elektromotor als Startermotor, ein Untersetzungsgetriebe zur Reduzierung der Startdrehzahl und eine Zwischenwelle mit einem Steilgewinde umfasst. Ferner ist ein Ritzel vorgesehen, dessen Innendurchmesser ein Steilgewinde aufweist, welches mit dem Steilgewinde auf der Zwischenwelle zusammenarbeitet. Ferner ist ein Schwungrad des zu startenden Verbrennungsmotors vorhanden, welches einen Zahnkranz am Außendurchmesser aufweist, in welchem das Ritzel der Zwischenwelle beim Startvorgang einspurt. In dem durch das Einspuren des Ritzels zustande gekommenen Zahnradgetriebe zwischen Elektromotor und Schwungrad ist auf dem Kraftflussweg zusätzlich ein drehelastisches Glied angeordnet. Dieses Glied ist als Federspeicher ausgestaltet.
  • Die Betätigung solcher Startvorrichtungen erfolgt üblicherweise durch einen extra dafür vorgesehenen Schalter. Bei Betätigung eines solchen beispielsweise als elektrischer Schalter oder Taster ausgebildeten Kontaktes wird der Elektromotor angesteuert. Die Verstellung der Klappen im Vergaser und auch das Aktivieren der Zündung erfolgt durch andere Bedienungselemente, wie sie bei verbrennungsmotorisch angetriebenen handgeführten Arbeitsgeräten bekannt sind. Dies kann zu Fehlbedienungen führen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Zahl der erforderlichen Bedienelemente verringert und die Bedienung des Geräts vereinfacht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Kombination der Funktionen für Zündung und Kraftstoffversorgung einerseits sowie den Startvorgang andererseits in einem Bedienungselement führt zu einer Vereinfachung der Konstruktion und zur Reduzierung der erforderlichen Einzelteile. Dies führt auch zu einer Reduzierung der Herstell- und Montagekosten. Außerdem können auf diese Weise die Funktionen so aufeinander abgestimmt sein, dass Fehlbedienungen ausgeschlossen sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Bedienungselement ein an einer Einhebelwelle gelagerter Bedienhebel vorgesehen. Eine solche Lagerung mittels Einhebelwelle ist konstruktiv einfach und die Betätigung des daran gehaltenen Bedienhebels problemlos. Vorzugsweise ist der Bedienhebel mit der Einhebelwelle an einem Motorgehäuse im Bereich neben einem hinteren Handgriff angeordnet. Dadurch ist es möglich, den Bedienhebel zu betätigen, ohne die den hinteren Handgriff haltende Hand der Bedienungsperson von diesem Handgriff zu lösen.
  • Da die Stopp-Stellung und die Betriebsstellung über einen längeren Zeitraum eingenommen werden, ist es vorteilhaft, dass der Bedienhebel in der Stopp-Stellung und der Betriebsstellung jeweils rastend gehalten wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Stopp-Stellung tastend ausgeführt oder eine Kombination aus tastend und rastend vorgesehen ist. In der Startstellung des Bedienhebels kann eine Chokeklappe zum Starten des Antriebsmotors rastend fixiert werden, und durch Betätigung eines Gashebels im Betrieb des Antriebsmotors wird die Chokeklappe zurückgestellt. Es ist zweckmäßig, dass der Bedienhebel bezüglich der Startstellung als Tasthebel ausgestaltet ist und nach Loslassen des Tasthebels selbsttätig in die Betriebsstellung zurückgeführt wird. Damit ist sichergestellt, dass der Bedienhebel nicht über die erforderliche Zeitdauer zur Aktivierung der Starteinrichtung hinaus in der Startstellung verbleibt. Alternativ hierzu kann die Startstellung des Bedienhebels rastend ausgeführt sein. In der Stopp-Stellung des Bedienhebels ist die Zündung vorzugsweise ausgeschaltet und ein Kurzschlusskontakt geschlossen, der die Zündung überbrückt.
  • In der Betriebsstellung und der Startstellung sind vorzugsweise die Zündung und ein Motorsteuergerät für den Verbrennungsmotor eingeschaltet. Ebenso wird in der Betriebsstellung und der Startstellung eine Einrichtung zur Kraftstoffzufuhr aktiviert, die beispielsweise über eine Ventilsteuerung realisiert wird. Um eine ungewollte Einleitung des Startvorgangs zu vermeiden, wird es als zweckmäßig angesehen, dass bis zur Aktivierung der Starteinrichtung der Bedienhebel eine vorbestimmte Zeitdauer in der Startstellung zu halten ist, wobei die Zeitdauer vorzugsweise zwischen einigen Millisekunden und ca. 3 Sekunden beträgt. Damit ist sichergestellt, dass nur dann ein Startvorgang eingeleitet wird, wenn der Bedienhebel in der Startstellung während der genannten Zeitdauer gehalten wird.
  • Durch den Bedienhebel werden vorzugsweise gleichzeitig auch in Abhängigkeit der Stellung des Bedienhebels eine Drosselklappe und eine Chokeklappe eines Vergasers betätigt. Der Bedienhebel wirkt dabei über Steuerelemente auf die Drosselklappe oder die Chokeklappe ein. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Vergaser mit einem Einspritzventil ausgestattet, und mittels des Bedienhebels wird über ein elektromechanisches Stellglied die Drosselklappe angestellt oder ein zusätzlicher Luftweg im Vergaser geöffnet. Für den Startvorgang ist es zweckmäßig, dass in der Startstellung die Drosselklappe angestellt und die Chokeklappe geschlossen bzw. nicht komplett geschlossen sind. Damit wird ein für den Start des Verbrennungsmotors erforderliches angefettetes Gemisch bereitgestellt.
  • Um zu vermeiden, dass gleich nach dem Start des Verbrennungsmotors dieser auf höhere Drehzahlen gefahren wird, ist es zweckmäßig, dass eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die eine Aktivierung der Starteinrichtung nur zulässt, wenn ein Sperrhebel für den Gashebel wirksam betätigt ist. Eine solche Sperrvorrichtung kann mechanisch oder elektromechanisch ausgeführt sein, sie ist zusätzlich zu anderen Sperranordnungen vorzusehen. Beispielsweise kann die Drosselklappe in der angestellten Position arretiert werden.
  • In konstruktiver Ausgestaltung hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Bedienhebel mit der Einhebelwelle so im Motorgehäuse anzuordnen, dass bezogen auf die Stopp-Stellung der Drehwinkel des Bedienhebels zur Betriebsstellung ca. 30° und zur Startstellung ca. 55° beträgt. Um festzustellen, ob die Kapazität des Akkus für den Startvorgang noch ausreicht, ist es zweckmäßig, dass eine bedarfsweise einschaltbare Ladezustandsanzeige für den Ladezustand des Akkus vorgesehen ist. In besonderer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Ladezustandsanzeige durch Betätigung des Bedienhebels in die Startstellung eingeschaltet werden kann. Auf diese Weise erfolgt in dem Zeitraum, in dem der Bedienhebel in der Startstellung gehalten werden muss bis der Startvorgang eingeleitet wird, die Ladezustandsanzeige. Die Ladezustandsanzeige ist zweckmäßigerweise an einem in ein Aufnahmegehäuse einschiebbaren Akkupack angeordnet.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine Motorkettensäge mit einer Elektrostarteinrichtung und einem Bedienhebel mit Einhebelwelle,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Motorkettensäge im Bereich des Bedienhebels mit den Bedienhebelstellungen,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung der Bedienhebelstellungen,
    Fig. 4
    ein Funktionsprinzip des Elektrostartsystems,
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung einer elektromechanischen Steuerung eines Vergasers.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Motorkettensäge 1 mit einem aus einem Motorgehäuse 2 ragenden Sägeschwert 5 und am Motorgehäuse 2 angeordnetem vorderen Handgriff 3 und hinterem Handgriff 4 zum Führen der Motorkettensäge 1. In dem Motorgehäuse 2 befindet sich eine Starteinheit, die später noch näher beschrieben wird und einen Elektromotor umfasst. Der hintere Handgriff 4 weist einen oberen Griffbereich 6 auf, in dem ein Gashebel 7 und ein Sperrhebel 8 gelagert sind. Ferner umfasst der hintere Handgriff 4 einen unteren Griff bereich 9, der als Aufnahmegehäuse 11 für einen Akkupack 10 ausgestaltet ist. Der Akkupack 10 ist mit einer Ladezustandsanzeige, beispielsweise in Form einer Leuchteinrichtung 27 versehen. Außerdem befindet sich in dem unteren Griffbereich 9 ein Steuergerät für den Startvorgang, auf das später noch eingegangen wird.
  • Neben dem hinteren Handgriff 4 ist am Motorgehäuse 2 ein Bedienhebel 13 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel als auf einer Einhebelwelle schwenkbarer Bedienhebel ausgestaltet ist. Selbstverständlich kommen auch anders gestaltete und/oder bewegbare Bedienelemente in Betracht. Von Bedeutung ist jedoch, dass der Bedienhebel 13 drei Positionen einnehmen kann, nämlich für den Stillstand, den Betrieb und den Start des Verbrennungsmotors, wobei die Position für den Betrieb des Verbrennungsmotors zwischen den Positionen für den Stillstand und den Start des Verbrennungsmotors liegt.
  • In Fig. 2 ist ein Ausschnitt der Motorkettensäge 1 im Bereich des Bedienhebels 13 und hinterem Handgriff 4 vergrößert dargestellt. Es ist ersichtlich, dass der im Motorgehäuse 2 schwenkbar gelagerte Bedienhebel 13 in den drei Positionen "0", "I" und "Start" einstellbar ist. Für den Start steht das Symbol des im Uhrzeigersinn gedrehten Pfeils. Die Stellung "0" bedeutet "Aus/Service", d. h. die Zündung ist ausgeschaltet. Der Bedienhebel 13 kann mechanisch mit der Drosselklappe und der Chokeklappe eines Vergasers verbunden sein. Es kommen alternativ hierzu aber auch elektromechanische Betätigungsmittel in Betracht. Von Bedeutung ist jedoch, dass in der Stellung "0" die Drosselklappe geschlossen und die Chokeklappe geöffnet ist.
  • Die Stellung "I" bedeutet "Betrieb", wobei die Zündung eingeschaltet ist und die Drosselklappe benutzerabhängig angesteuert wird sowie die Chokeklappe geöffnet ist. In der Stellung mit dem gedrehten Pfeil, die "Start" bedeutet, wird der Startvorgang eingeleitet, wobei die Zündung eingeschaltet ist, die Drosselklappe angestellt und die Chokeklappe geschlossen bzw. nahezu geschlossen sind und ein elektrisches Signal an eine Steuereinheit gegeben wird, die den Ablauf des Anlassvorgangs für den Antriebsmotor der Motorkettensäge steuert. Aus Sicherheitsgründen kann vorgesehen sein, dass das elektrische Signal an die Steuereinheit nur dann erfolgt und auch der Anlassvorgang nur fortgeführt wird, wenn eine entsprechende Sperrvorrichtung für den Gashebel aktiviert ist und damit sichergestellt ist, dass während des Anlassvorgangs keine Betätigung des Gashebels 7 erfolgt.
  • Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Bedienhebelstellungen, wobei der Bedienhebel 13 an einer Einhebelwelle 14 gelagert und um deren Drehachse schwenkbar ist. Der Bedienhebel 13 befindet sich in seiner obersten Position "0" in der Stopp-Stellung bei einer Winkelposition von 0°. Es handelt sich dabei beispielsweise um eine rastende Stellung, d. h. der Bedienhebel 13 verharrt in dieser Stellung, bis eine Betätigungskraft auf ihn einwirkt. Aus der Position "0" kann der Bedienhebel nach unten um die Drehachse der Einhebelwelle 14 geschwenkt werden, wobei nach einem im Ausführungsbeispiel gezeigten Winkel von 30° der Bedienhebel 13' bei Position "I" die Stellung "Betrieb" einnimmt, wobei es sich ebenfalls um eine rastende Stellung handelt. Aus der Position "I" kann der Bedienhebel 13 nach oben geschwenkt werden, die Position "0" wird dabei zunächst tastend angesteuert, bei weiterem Schwenken verharrt der Bedienhebel 13 schließlich in der rastenden Position "0".
  • Aus der Position "I" kann der Bedienhebel weiter nach unten geschwenkt werden in die Stellung mit dem gedrehten Pfeil, womit der Startvorgang des Motors eingeleitet werden kann. In Fig. 3 nimmt der Bedienhebel 13" die um einen Winkel von 55° gegenüber der Position "0" geschwenkte Lage ein. Bei der Startstellung handelt es sich um eine tastende Stellung, d. h. der Bedienhebel 13" bleibt lediglich so lange in dieser Stellung, wie eine entsprechende Betätigung der Bedienungsperson den Bedienhebel 13" so hält. Danach kehrt er durch die Kraft einer Rückstellfeder in die Betriebsstellung "I" zurück, wie dies durch das Bezugszeichen 13' angegeben ist.
  • Die Fig. 4 zeigt das Funktionsprinzip des Elektrostartsystems für die in Fig. 1 dargestellte Motorkettensäge 1. In dem dargestellten Ausschnitt des Motorgehäuses 2 befindet sich der an der Einhebelwelle befestigte Bedienhebel 13, der gemäß Pfeil 15 nach oben und unten bewegbar ist und gemäß Ausführungsbeispiel die drei Stellungen "0", "I" und "↷" einnehmen kann. Wie bereits zu Fig. 2 beschrieben, wird je nach Stellung des Bedienhebels auf die Drosselklappe und Chokeklappe des Vergasers 18 eingewirkt, wobei zu diesem Zweck ein in Fig. 4 nicht dargestelltes Gestänge vorgesehen sein kann. Alternativ hierzu sind jedoch auch elektromechanische Stellmittel möglich, die durch von dem Bedienhebel 13 erzeugte Signale gesteuert werden. Sofern keine elektronische Unterstützung der Chokebetätigung erfolgt, so spricht man von Softchoke. Bei der Betätigung über ein Gestänge wird die Chokeklappe beim Loslassen des Bedienhebels 13 wieder geöffnet, da dieser in die Betriebsstellung zurückgestellt wird. In der Position "0" ist die Zündung ausgeschaltet, d. h. eine Einrichtung 16 zur Kraftstoffzufuhr und Ventilsteuerung sowie ein Motorsteuergerät 17 sind abgeschaltet. Die Ventilsteuerung kann über eine M-Tronik erfolgen. In einer solchen Steuerung ist ein elektronischer Abgleich zwischen den Startbedingungen und dem Maschinenzustand möglich. In der Position "I" des Bedienhebels 13 3 ist die Zündung eingeschaltet und somit sowohl die Einrichtung 16 zur Kraftstoffzufuhr und Ventilsteuerung als auch das Motorsteuergerät 17 aktiviert.
  • Durch nach unten Drücken des Bedienhebels 13 in die Startstellung wird ein elektrischer Kontakt geschlossen und somit einem Steuergerät 19 ein elektrisches Signal zugeführt, um den Start eines Antriebsmotors 20 der Motorkettensäge in die Wege zu leiten. Das Steuergerät 19 ist an den Akkupack 10 angeschlossen und vorzugsweise mit einem Taster 21 für eine Ladezustandsanzeige 12 ausgestattet. Das Steuergerät 19 dient zur Ansteuerung eines Elektromotors 22, auf dessen Motorwelle ein Ritzel 23 montiert ist, das in Eingriff mit einem Stirnradgetriebe 24 steht. Das Stirnradgetriebe 24 steht abtriebsseitig mit einem Zahnrad 25 in Eingriff, das an einer Wand eines Federgehäuses 26 befestigt ist, wobei in dem Federgehäuse 26 eine in der Zeichnung nicht sichtbare Spiralfeder angeordnet ist. Die Spiralfeder ist an ihrem radial äußeren Ende mit dem Federgehäuse 26 fest verbunden und mit ihrem radial inneren Ende mit der Kurbelwelle des Antriebsmotors 20 gekoppelt, und zwar derart, dass beim Entspannen der Spiralfeder die Kurbelwelle in Drehung versetzt wird. Die Spiralfeder erfüllt somit die Funktion eines Federspeichers.
  • Zum Starten des Antriebsmotors 20 wird - wie oben bereits erwähnt - der Bedienhebel 13 in die Startstellung bewegt und in dieser eine vorbestimmte Zeit gehalten, wobei diese Zeit beispielsweise zwischen 0,05 Sekunden und 3 Sekunden betragen kann. Auf diese Weise wird festgestellt, dass ein beabsichtigter Start erfolgen soll. Nur zufällige kurzzeitige Betätigung des Bedienhebels 13 wird somit als versehentliches Berühren erkannt. Während der vorbestimmten Zeitdauer kann beispielsweise der Ladezustand des Akkupacks 10 mit Hilfe der Ladezustandsanzeige 12 angezeigt werden. Diese Anzeige ist auch über den Taster 21 an dem Steuergerät 19 aktivierbar. Sofern bei Betätigung des Bedienhebels 13 in die Startposition erkannt wird, dass der Verbrennungsmotor läuft (Drehzahlerkennung), wird kein Startvorgang eingeleitet.
  • Nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer von beispielsweise 3 Sekunden für die Betätigung des Bedienhebels 13 in die Startposition, wird vom Steuergerät 19 der Elektromotor 22 an den Akkupack 10 geschaltet. Wenn der Verbrennungsmotor läuft, wird der Bedienhebel 13 losgelassen, wodurch er infolge der Rückstellfeder in die Betriebsstellung bei Position "I" zurückkehrt. Der Strom aus dem Akkupack 10 treibt den Elektromotor 22, wodurch das Ritzel 23 sich dreht, das wiederum durch das untersetzende Stirnradgetriebe 24 das Zahnrad 25 und mit diesem das Federgehäuse 26 dreht, an dem das radial äußere Ende der Spiralfeder befestigt ist. Diese Drehung des Federgehäuses 26 bewirkt ein Spannen der Spiralfeder, bis eine vorgegebene Federkraft erreicht ist. Während des Spannens der Spiralfeder wird ein Drehen der inneren Welle, an der das innere Ende der Spiralfeder befestigt ist und der mit dieser Welle koppelbaren Kurbelwelle des Antriebsmotors 20 verhindert.
  • Erst wenn die Spannkraft der Spiralfeder ausreicht, um die Kurbelwelle des Antriebsmotors 20 so zu drehen, dass ein Anlaufen des Antriebsmotors möglich ist, wird die innere Welle freigegeben, so dass über einen Mitnehmer die Kurbelwelle ausreichend schnell gedreht wird, um bei einer gesteuerten Kraftstoffzufuhr eine Zündfolge zu erzeugen, die das Anlaufen des Antriebsmotors 20 bewirkt. Wie bereits weiter oben beschrieben, kann als Sicherheitsmaßnahme die Gashebelsperre vorgesehen werden, die einen Kontakt der elektrischen Leitung zum Motorsteuergerät 17 unterbricht, so dass sichergestellt ist, dass ein unbeabsichtigter Startvorgang durch alleiniges Drücken des Bedienhebels 13 vermieden wird. Durch einen zusätzlichen Verriegelungsmechanismus kann die Drosselklappe in der Startstellung fixiert werden, so dass beim Anlaufen des Antriebsmotors der Gashebel 7 (vgl. Fig. 1 und 2) vom Benutzer nicht betätigt werden kann und somit eine vorgegebene Kraftstoffmenge nicht überschritten wird.
  • Die Fig. 5 zeigt den Bedienhebel 13 im Motorgehäuse 2, wobei der Bedienhebel 13 in der Position "I" einen elektrischen Schalter 29 schließt, der über elektrische Verbindungsleitungen 33 mit einem elektromechanischen Stellglied 30 und einem Motorsteuergerät 32 verbunden ist. Bei geschlossenem Schalter 29 bringt das elektromechanische Stellglied 30 den Vergaser 28 in die Startstellung und das Motorsteuergerät wird aktiviert, wodurch auch ein Einspritzventil 31 im Vergaser 28 angesteuert wird. Bei einem solchen Vergaser wird keine Chokeklappe benötigt. Eine Einrichtung gemäß Fig. 5 kann als Alternative zu der in Fig. 4 dargestellten mechanischen Ansteuerung der Klappen im Vergaser vorgesehen sein, die Starteinrichtung bleibt im Übrigen unverändert.
  • Durch ein weiteres Signal zur Ladezustandsanzeige, entweder zusätzlich erzeugbar durch den Bedienhebel 13 oder durch die Taste 21, wie bereits zu Fig. 4 beschrieben, wird dann an einer Leuchteinrichtung 27 ein optisches Signal ausgegeben. Die Leuchteinrichtung kann mehrere Felder umfassen, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel eine mittige Kreisfläche und strahlenförmig dazu angeordnete Streifen. Dabei kann der Ladezustand farbig angezeigt werden oder auch durch eine Blinkfolge beispielsweise durch Leuchtfarbe grün und/oder Dauerlicht für vollen Akku, durch Leuchtfarbe orange und/oder langsames Blinken für ein baldiges Laden des Akkus und durch Leuchtfarbe rot und/oder Blinken mit kurzen Impulsen für einen leeren Akku.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass für den Bedienhebel eine kombinierte tastende und rastende Stopp-Stellung vorgesehen ist. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, dass mittels der Sperrvorrichtung die Drosselklappe in der Startposition fixiert ist. Als Ausführungsform der Ladezustandsanzeige wird vorgeschlagen, dass die Ladezustandsanzeige eine Leuchteinrichtung umfasst, die farbliche und/oder zeitlich veränderbare optische Signale gibt. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass die Startvorrichtung ein Getriebe und einen Federspeicher umfasst.

Claims (17)

  1. Handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor und einer Zündung sowie mit einer Starteinrichtung für den Verbrennungsmotor, wobei die Starteinrichtung einen Elektromotor (22) umfasst und zum Antrieb des Elektromotors (22) ein über eine Schalteinrichtung mit diesem verbundener Akku (10) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Bedienungselement zum Einschalten der Zündung und Aktivieren der Starteinrichtung vorhanden ist, das zumindest in eine Stopp-Stellung (0), eine Betriebsstellung (I) und eine Startstellung einstellbar ist, wobei die Betriebsstellung (I) zwischen der Stopp-Stellung (0) und der Startstellung liegt.
  2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Aktivieren der Starteinrichtung eine Einstellung einer Vorrichtung zur Kraftstoffaufbereitung erfolgt.
  3. Arbeitsgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung Klappen in einem Vergaser mechanisch angesteuert oder ein Einspritzventil und eine Drosselklappe elektrisch angesteuert werden.
  4. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Bedienungselement ein an einer Einhebelwelle (14) gelagerter Bedienhebel (13) vorgesehen ist.
  5. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienhebel (13) mit der Einhebelwelle (14) an einem Motorgehäuse (2) im Bereich neben einem hinteren Handgriff (4) angeordnet ist.
  6. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienhebel (13) in der Stopp-Stellung (0) und in der Betriebsstellung (I) jeweils rastend gehalten wird.
  7. Arbeitsgerät nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Start-Stellung (↷) des Bedienhebels (13) eine Chokeklappe rastend fixiert und durch Betätigung eines Gashebels im Betrieb des Antriebsmotors zurückgestellt wird.
  8. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienhebel (13) bezüglich der Startstellung als Tasthebel ausgestaltet ist und selbsttätig in die Betriebsstellung (I) zurückgeführt wird.
  9. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Stopp-Stellung (0) des Bedienhebels (13) die Zündung ausgeschaltet und ein Kurzschlusskontakt geschlossen ist.
  10. Arbeitsgerät nach Anspruche 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsstellung (I) und der Startstellung die Zündung und ein Motorsteuergerät (17) für den Verbrennungsmotor eingeschaltet sind.
  11. Arbeitsgerät nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass bis zur Aktivierung der Starteinrichtung der Bedienhebel (13) eine vorbestimmte Zeitdauer in der Startstellung zu halten ist, wobei die Zeitdauer vorzugsweise ca. 0,05 Sekunden bis 3 Sekunden beträgt.
  12. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienhebel (13) in Abhängigkeit seiner Stellung über Steuerelemente auf eine Drosselklappe oder eine Chokeklappe des Vergasers (18) einwirkt.
  13. Arbeitsgerät nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (28) mit einem Einspritzventil (31) ausgestattet ist und mittels des Bedienhebels (13) über ein elektromechanisches Stellglied (30) die Drosselklappe angestellt oder ein zusätzlicher Luftweg im Vergaser (28) geöffnet wird.
  14. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die eine Aktivierung der Starteinrichtung nur zulässt, wenn durch Betätigung einer zusätzlichen Schalteinrichtung die Sperrvorrichtung für einen Gashebel (7) wirksam betätigt ist.
  15. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Stopp-Stellung (0) der Drehwinkel des Bedienhebel (13) zur Betriebsstellung (I) ca. 30° und zur Startstellung ca. 55º beträgt.
  16. Arbeitsgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine bedarfsweise ein-schaltbare Ladezustandsanzeige (12, 27) für den Ladezustand des Akkus (10) vorgesehen ist.
  17. Arbeitsgerät nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsanzeige (12, 27) durch Betätigung des Bedienhebels (13) in die Startstellung eingeschaltet werden kann.
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Ipc: F02D 41/22 20060101ALN20240118BHEP

Ipc: F02D 11/10 20060101ALN20240118BHEP

Ipc: F02N 11/10 20060101ALN20240118BHEP

Ipc: F02N 11/06 20060101ALN20240118BHEP

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