專利名稱：帶有可切換功率的手操縱式工作器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手操縱式工作器械，尤其為便攜的手操縱式工作器械，如機(jī)動鏈鋸，切斷機(jī)(Trermschleifer)，室外修剪機(jī)(Freischneidegerat)等。
背景技術(shù)：
手操縱式便攜工作器械，例如切斷機(jī)，具有回轉(zhuǎn)的切割輪(Trermscheibe)，其由內(nèi)燃機(jī)在從每分鐘8000到12000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍中驅(qū)動。切割輪設(shè)有保護(hù)罩，以用于在切割輪斷裂的情況下提供足夠的保護(hù)。對于在切斷機(jī)的情況下無干擾、安全的運(yùn)行的前提是使用在質(zhì)地方面高品質(zhì)的切割輪，其必須精確地平衡(ausmichten)。利用高質(zhì)量的切割輪在長的時(shí)間內(nèi)保證安全的工作。如果在帶有高馬達(dá)功率的工作器械上使用劣質(zhì)的切割輪，經(jīng)常會在短的工作時(shí)間后就發(fā)生切割輪的斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在帶有回轉(zhuǎn)的、可更換的工作工具的手操縱式工作器械的情況下提高運(yùn)行安全性。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成，起驅(qū)動作用的馬達(dá)的運(yùn)行區(qū)域劃分為帶有降低的轉(zhuǎn)速和/或降低的功率的第一運(yùn)行模式，和至少一個(gè)帶有提高的轉(zhuǎn)速和/或提高的功率的第二運(yùn)行模式?？刂岂R達(dá)的控制單元如此設(shè)計(jì)，即其取決于用于控制運(yùn)行的激活信號 (Freigabesignal)使馬達(dá)在限制的運(yùn)行范圍中只在第一運(yùn)行模式下運(yùn)行和在擴(kuò)大的運(yùn)行范圍中在第二運(yùn)行模式下運(yùn)行。因此可取決于激活信號減小馬達(dá)功率?？刂茊卧c探測單元連接，探測單元的輸出信號形成激活信號。探測單元與讀取單元(Leseeinheit)連接，其探測和評估安裝在工作器械處的工作工具的識別符 (Kennung)。取決于該評估產(chǎn)生激活信號，以用于使馬達(dá)在一種或者另一種運(yùn)行模式下運(yùn)行。由此可以簡單的方式看出，是否安裝與高功率協(xié)調(diào)的工具，以使得工作器械可在第二運(yùn)行模式下在帶有全功率的最佳運(yùn)行下運(yùn)行。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中設(shè)置成，在通過讀取單元探測識別符時(shí)，該識別符與存儲在內(nèi)存模塊(Speicherbaustein)中、尤其在探測單元的內(nèi)存模塊中的識別符比較。如果讀取的識別符與許可工作工具的存儲識別符相符，馬達(dá)特定的運(yùn)行區(qū)域的所有運(yùn)行模式接通 (freischalten)。如果讀取的識別符與存儲的許可識別符不同，僅第一運(yùn)行模式接通，且使工作器械以減小的功率運(yùn)行。在本發(fā)明的特殊設(shè)計(jì)方案中，讀取單元為射頻識別發(fā)射和接收單元，其中，工具具有帶有相應(yīng)識別符的射頻識別標(biāo)簽(RFID-Tag)。讀取單元抗扭地布置在工作器械處，而射頻識別標(biāo)簽布置在回轉(zhuǎn)工具的夾緊區(qū)域內(nèi)。由于工作工具的旋轉(zhuǎn)確保，射頻識別標(biāo)簽到達(dá)探測單元的探測區(qū)域中，并且因此可讀出識別符。在適宜的實(shí)施形式中，調(diào)節(jié)裝置僅具有兩個(gè)運(yùn)行模式。取決于作為比較結(jié)果的激活信號的性質(zhì)(例如0或1)，控制裝置在兩個(gè)運(yùn)行模式之間轉(zhuǎn)換。如果完全缺少激活信號， 控制裝置切換到安全模式中。該安全模式可通過例如帶有降低的轉(zhuǎn)速和/或降低的功率的運(yùn)行模式形成。


本發(fā)明的其它特征從其它權(quán)利要求、說明書以及在其中示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖中得到。其中圖1顯示了手操縱式工作器械(以室外修剪機(jī)為例子)的示意性圖示，圖2以示意性圖示顯示了關(guān)于轉(zhuǎn)速的功率運(yùn)行曲線，圖3顯示了以帶有改變的工具的室外修剪機(jī)形式的手操縱式工作器械，圖4顯示了根據(jù)圖3帶有第三工具的手操縱式工作器械，圖5顯示了帶有切割輪的切斷機(jī)的示意圖，圖6以示意性圖示顯示了另一關(guān)于轉(zhuǎn)速的功率運(yùn)行曲線，以及圖7以示意性圖示顯示了關(guān)于轉(zhuǎn)速的第三功率運(yùn)行曲線。
具體實(shí)施例方式在圖1，3，4中顯示的手操縱式工作器械實(shí)施成室外修剪機(jī)；該工作器械是任意的便攜手操縱式工作器械的示例，并且同樣可為機(jī)動鏈鋸、切斷機(jī)或這類帶有回轉(zhuǎn)工作工具的工作器械。電動馬達(dá)或者內(nèi)燃機(jī)設(shè)置為在這類工作器械中的驅(qū)動馬達(dá)。所示室外修剪機(jī)1基本上包括伸長的引導(dǎo)管2，其在一個(gè)端部處具有傳動頭3且在另一端部處具有帶有布置在其中的電動馬達(dá)或內(nèi)燃機(jī)5的罩殼4。室外修剪機(jī)1由使用者借助皮帶7攜帶，皮帶7鉤住在位于引導(dǎo)管2處的保持裝置8處。此外在引導(dǎo)管2處固定有以控制桿(Lenker)9形式的手柄裝置，使用者通過該控制桿感覺性地(sensenartig)操縱室外修剪機(jī)1。控制桿9的一個(gè)手柄10實(shí)施成操作手柄10，且具有控制元件以用于操作馬達(dá)5， 例如用于電動馬達(dá)或者設(shè)置在罩殼4中的內(nèi)燃機(jī)5的運(yùn)行的加速桿(Gashebel)。有利地， 操作手柄10通過鮑登線(BowdenzugUl與在馬達(dá)(例如內(nèi)燃機(jī)5)處的調(diào)節(jié)裝置連接。在傳動頭3處固定有工具13，其繞軸線14旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。此外，傳動頭3通過在引導(dǎo)管2中引導(dǎo)的驅(qū)動軸與在罩殼4中的馬達(dá)5的從動件連接。在圖1中作為工具13在驅(qū)動頭處可旋轉(zhuǎn)固定的刀具12是在俯視圖中近似正方形的刀片，其具有四個(gè)切割區(qū)段。在此每兩個(gè)切割區(qū)段12a，12b相對于軸線14徑向上相互對置。在罩殼4中設(shè)置有控制單元15，其構(gòu)造為電子控制單元且用于馬達(dá)5的控制，其中控制單元15設(shè)置成與驅(qū)動馬達(dá)5的種類(電動馬達(dá)，內(nèi)燃機(jī))相匹配。取決于運(yùn)行情況， 通過控制單元15例如以與曲軸角位置有關(guān)的方式控制內(nèi)燃機(jī)5的點(diǎn)火。此外，控制單元15 可用于通過以下方式控制燃料/空氣混合物成分，即，例如相應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)5的運(yùn)行點(diǎn)，通過電磁閥調(diào)整燃料供給。因此控制單元15在馬達(dá)特有的運(yùn)行區(qū)域(Betriebsfeld)中調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)和混合物，如圖2中示意性所示。以同樣的方法可實(shí)現(xiàn)電動馬達(dá)的控制，例如通過改變轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器)或消耗的電流(功率)的匹配。
圖2中的運(yùn)行區(qū)域示出為關(guān)于轉(zhuǎn)速(η)的簡單的功率曲線Ρ(η)。如圖2中反映的那樣，在該運(yùn)行區(qū)域中設(shè)置有帶有降低的轉(zhuǎn)速Iitl和/或降低的功率Ptl的第一下方的運(yùn)行模式I以及第二運(yùn)行模式II，其包括全部功率和轉(zhuǎn)速區(qū)域。劃分成下方的運(yùn)行模式I和上方的運(yùn)行模式II可為有利的。第二運(yùn)行模式II具有提高的轉(zhuǎn)速Ii1和提高的功率Pi。該運(yùn)行區(qū)域作為調(diào)整區(qū)域供控制單元15使用。在此有利的是，僅設(shè)置兩種運(yùn)行模式，因此可簡單地保持在兩種運(yùn)行模式之間轉(zhuǎn)換的技術(shù)消耗。控制單元15與探測單元16連接，該探測單元通過信號線17將其輸出信號傳送給控制單元15?？刂茊卧?5如此地將探測單元16的輸出信號翻譯為“激活信號”，即，在“激活信號-0”時(shí)僅激活第一運(yùn)行模式I，控制單元15同樣僅有受限的運(yùn)行區(qū)域供使用。在受限的運(yùn)行區(qū)域(即下方的運(yùn)行模式I)中，提供了降低的轉(zhuǎn)速 和/或降低的功率Ρ『如果輸出信號變換電位，則該輸出信號評判為“激活信號-1”，對此控制單元15實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖2的第二工作模式II，以使得提高的轉(zhuǎn)速Ii1和提高的功率P1是可能的。如果完全缺少激活信號，也就是說既不是信號“0”也不是信號“1”存在，則控制單元切換到安全模式。該安全模式可例如通過帶有降低的轉(zhuǎn)速和/或降低的功率的運(yùn)行模式形成。探測單元16可例如取決于出現(xiàn)的振動和在超過預(yù)設(shè)的振動閥值時(shí)將輸出信號 (激活信號)置為“0”，以用于例如對于使用者來說保持振動較低。在此，探測單元16可與振動傳感器18連接，該振動傳感器安裝在工作器械的合適的部位處。例如在損壞的刀片12 的情況下可出現(xiàn)提高的振動，由此使用者獲得更換刀片12的必要性的提示。另一方面同樣可確保，以從8000到12000轉(zhuǎn)每分鐘的高轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)的刀片12是質(zhì)地方面高品質(zhì)的、精確平衡的工具。僅當(dāng)這類精確、高品質(zhì)的工具安裝在傳動頭3處且振動低時(shí)，該布置才允許在馬達(dá)5的全部運(yùn)行區(qū)域上工作。在圖3中顯示了三葉片式刀片19，在圖4中顯示了雙葉片式刀片20。同樣對于根據(jù)圖3和圖4的這些刀片，必須使用質(zhì)地方面高品質(zhì)的、精確平衡的構(gòu)件，以便可利用馬達(dá)5 全部的運(yùn)行區(qū)域。如果出現(xiàn)提高的振動，例如由于劣質(zhì)的刀片，限制運(yùn)行區(qū)域(圖2)以保護(hù)操作人員6，且內(nèi)燃機(jī)5的運(yùn)行僅在降低的轉(zhuǎn)速Iitl和降低的功率Ptl情況下的第一下方的運(yùn)行模式I中是可能的。適宜的是，為了識別所用刀片在工作器械處設(shè)置有讀取單元21，以用于探測安裝在工作器械處的工作工具13的識別符。在所示實(shí)施例中，讀取單元21設(shè)置在室外修剪機(jī) 1的傳動頭3的區(qū)域中，且尤其設(shè)計(jì)為射頻識別發(fā)射和接收單元。讀取裝置21與探測單元 16連接且將安裝的工具13的數(shù)據(jù)傳遞給探測單元16。此外，工具適宜地具有射頻識別標(biāo)簽22，其由抗扭地保持在工作器械處的讀取單元21讀出。此外，射頻識別標(biāo)簽22適宜地固定在工作工具自身處的工具13的夾緊區(qū)域23中。如果射頻識別標(biāo)簽22進(jìn)入讀取單元的探測區(qū)域中，通過其天線將能量輸送到射頻識別標(biāo)簽22中，以使得該射頻識別標(biāo)簽22能夠無線地將其數(shù)據(jù)傳遞給讀取單元21。該數(shù)據(jù)無線地或如實(shí)施例中所示那樣通過信號線M 傳送到探測單元16且在該處被評估。如果裝配(verbauen)在質(zhì)地方面高品質(zhì)、精密平衡的工具13，其具有相應(yīng)的識別符，通過讀取單元21識別且將該識別符傳遞給探測單元16。 讀取單元21利用數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)檢驗(yàn)讀取的識別符，該存儲器設(shè)置在探測單元16中，且包括用于工作器械許可的工作工具13的識別符。如果安裝的刀片12的讀取的識別符是許可的識別符，馬達(dá)15在全部運(yùn)行曲線中運(yùn)行，工作器械的全部功率供使用者使用。如果裝配的刀片12的識別符在探測單元16記錄的識別符之外，則運(yùn)行曲線限制為第一下方的運(yùn)行模式I。轉(zhuǎn)速和功率降低。該布置可同樣用于，相應(yīng)于使用的刀片12，19，20在其運(yùn)行曲線內(nèi)控制馬達(dá)。通過讀取單元21讀出所使用刀片12，19，20 (圖3和4)的識別符，將該識別符與存儲在探測單元16中的數(shù)據(jù)比較且相應(yīng)于在探測單元16的存儲器中預(yù)設(shè)的識別值控制內(nèi)燃機(jī)5的運(yùn)行曲線(圖2)。在根據(jù)圖5的實(shí)施例中顯示了切斷機(jī)30作為工作器械，其具有布置在罩殼31中的電動馬達(dá)或內(nèi)燃機(jī)33?？刂茊卧?5設(shè)置成用于控制馬達(dá)33，控制單元15根據(jù)馬達(dá)特有的運(yùn)行曲線(圖2)確定馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和/或功率。這在內(nèi)燃機(jī)的情況下可通過燃料/空氣混合物成分的改變實(shí)現(xiàn)，且/或通過點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)的改變以及點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)的調(diào)整而實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地通過電流和電壓的影響控制電動馬達(dá)。在縱向上取向的操作手柄32以及位于該操作手柄32之前的弓形把手34設(shè)置成用于操縱切斷機(jī)30。切割輪36保持在懸臂35處，帶有調(diào)整捏手38的保護(hù)罩37與切割輪 36相關(guān)聯(lián)。在切割輪36的兩側(cè)，在保護(hù)罩37中設(shè)置有水供給件，以用于結(jié)合(binden)在切割時(shí)產(chǎn)生的粉末Gtaub)并冷卻輪。切割輪36通過在懸臂35中運(yùn)行的傳動帶驅(qū)動，且達(dá)到8000到10000轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速。在此，切割輪36遭受高的離心力，因此對于這類的工作器械僅許可高品質(zhì)、精密平衡的切割輪。為了確保，對該工作器械僅高品質(zhì)切割輪在最大功率區(qū)域中運(yùn)行，在切割輪36的夾緊區(qū)域23中設(shè)置射頻識別標(biāo)簽22，讀取單元21抗扭地與該射頻識別標(biāo)簽22 (優(yōu)選地固定在懸臂35處)相關(guān)聯(lián)。通過讀取單元21，存儲在射頻識別標(biāo)簽22中的夾緊的切割輪36 的識別符傳遞到探測單元16，其依靠與來自內(nèi)存模塊的作為允許激活切割輪的已存儲的識別值的比較，在全部功率區(qū)域上(第二運(yùn)行模式II)利用驅(qū)動馬達(dá)的運(yùn)行曲線(如前述那樣)，或者當(dāng)夾緊劣質(zhì)切割輪36 (其讀取的識別符與已存儲的識別符不相符)時(shí)，將馬達(dá)33 的功率輸出限制于第一下方的運(yùn)行模式I。在圖6和7中顯示了不同運(yùn)行模式的設(shè)計(jì)方案的備選方案。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中運(yùn)行模式I和II在功率和轉(zhuǎn)速方面不同，而根據(jù)圖6中的實(shí)施例設(shè)置成，在運(yùn)行模式I 中，在轉(zhuǎn)速％時(shí)降低的功率P。，且在運(yùn)行模式Π中，在轉(zhuǎn)速Ii1時(shí)提高的例如最大功率P1，其中，轉(zhuǎn)速n0和H1可相同。在根據(jù)圖7的實(shí)施例中如此選擇運(yùn)行模式的設(shè)計(jì)方案，即，在運(yùn)行模式I中，在轉(zhuǎn)速no時(shí)降低的功率Ptl,且在運(yùn)行模式Π中，在轉(zhuǎn)速Ii1時(shí)提高的例如最大功率？工，其中，功率 P0和P1可相同。
權(quán)利要求
1.一種手操縱式工作器械，帶有用于驅(qū)動可更換的工作工具(13)的馬達(dá)(5，33)，且?guī)в杏糜诳刂扑鲴R達(dá)(5，3；3)的運(yùn)行的控制單元(15)，其中，所述控制單元(1 確定所述馬達(dá)(5，3；3)的轉(zhuǎn)速(η)和/或功率(P)，其特征在于，由所述控制單元(1 可使所述馬達(dá) (5,33)在帶有降低轉(zhuǎn)速(Iitl)和/或降低的功率(Ptl)的第一運(yùn)行模式(I)中和在帶有提高的轉(zhuǎn)速(Ii1)和/或提高的功率(P1)的另一運(yùn)行模式(II)中運(yùn)行，所述控制單元(15)與探測單元(16)連接，該探測單元(16)具有讀取單元(21)，所述讀取單元探測安裝在所述工作器械處的所述工作工具(13)的識別符且取決于對該識別符的評估形成激活信號， 其中，所述控制單元(1 取決于所述激活信號調(diào)整相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行模式(I，II)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，探測的識別符與預(yù)設(shè)的識別符比較且取決于所述比較形成所述激活信號，且選擇所述運(yùn)行模式(I，II)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，預(yù)設(shè)的識別符存儲在內(nèi)存模塊中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作器械，其特征在于，所述內(nèi)存模塊設(shè)置在所述探測單元 (16)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述讀取單元為射頻識別發(fā)射和接收單元，并且所述工具(1 具有射頻識別標(biāo)簽02)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述探測單元抗扭地布置在所述工作器械處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工作器械，其特征在于，所述射頻識別標(biāo)簽0 布置在回轉(zhuǎn)的工具(13)的夾緊區(qū)域03)之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述控制裝置(1 僅具有兩個(gè)運(yùn)行模式(I，II)，且在所述兩個(gè)運(yùn)行模式(I，II)之間轉(zhuǎn)換。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，在缺少激活信號時(shí)所述控制裝置 (15)切換至安全模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工作器械，其特征在于，所述安全模式為帶有降低轉(zhuǎn)速(η。) 和/或降低功率(P。)的所述運(yùn)行模式⑴。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述工作器械為便攜的手操縱式工作器械。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工作器械，其特征在于，所述便攜的手操縱式工作器械為機(jī)動鏈鋸、切斷機(jī)以及室外修剪機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有可切換功率的手操縱式工作器械，具體而言，便攜的手操縱式工作器械，例如室外修剪機(jī)、切斷機(jī)、機(jī)動鏈鋸等，帶有用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)的、可更換的工作工具(13)的馬達(dá)(5，33)?？刂茊卧?15)用于控制馬達(dá)(5，33)的運(yùn)行，其中，控制單元(15)確定馬達(dá)(5，33)的轉(zhuǎn)速(n)和/或功率(P)。根據(jù)本發(fā)明，馬達(dá)(5，33)可在帶有降低的轉(zhuǎn)速(no)和/或功率(Po)的第一運(yùn)行模式(I)中運(yùn)行，且可在至少一個(gè)帶有提高轉(zhuǎn)速(n1)和/或功率(P1)的第二運(yùn)行模式(II)中運(yùn)行。取決于激活信號，對于限制的運(yùn)行情況，控制器僅利用第一運(yùn)行模式(I)，且對于擴(kuò)展的運(yùn)行，控制器利用第二運(yùn)行模式(II)。
文檔編號B25F5/00GK102554889SQ20111041979
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者A·諾伊鮑爾, T·格格 申請人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司