DE10041462C1 - Lead cable damage protection device for electric lawnmower or hedge trimmer uses electromagnetic field detector for electromagnetic field of lead cable for automatic current cut-out - Google Patents

Abstract

The lead cable damage protection device has at least one electromagnetic field detector, coupled directly or via a threshold switch, to at least one current cut-out device. The electromagnetic field detector uses a conductor wire coil as the sensor, which is positioned adjacent the cutting tool of the lawnmower or hedge trimmer, for detecting the electromagnetic field (12) of the lead cable (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußkabelbeschädigungsschutz­ vorrichtung für elektrisch betriebene manuell bewegbare Pflanzenschnittarbeitsgeräte, insbesondere Elektroheckenscheren und Elektro­ rasenmäher.The invention relates to a connection cable damage protection device for electrically operated manually movable Plant cutting implements, in particular electric hedge trimmers and electric mowing machine.

Derartige Pflanzenschnittarbeitsgeräte werden durch ein hinterhergeschlepptes Anschlußkabel mit elektrischer Energie versorgt. Dabei kann es erfahrungsgemäß während des Betriebes passieren, daß das Anschlußkabel im Aktionsradius des Pflanzenschnittarbeitsgerätes von dessen Schneidwerkzeugen berührt und beschädigt wird, was zu einem Stromschlag führen kann und eine aufwendige Reparatur erforderlich macht.Such plant pruning tools are a trailing cable with electrical energy provided. Experience has shown that it can be used during operation happen that the connection cable in the radius of action of Plant cutting implement from its cutting tools touched and damaged, which could result in electric shock can and requires a complex repair.

Es ist bekannt, signalfarbene Anschlußkabel zu verwenden, um eine derartige Beschädigung zu verhindern. Zudem wird die Be­ dienungsperson bisher durch Warnhinweise auf der Heckenschere oder dem Rasenmäher und in der jeweiligen Bedienungsanleitung zu Anschlußkabel schützendem vorsichtigen Verhalten aufgefor­ dert. In der DE 40 40 487 A1 wird offenbart, das Anschlußkabel am Gürtel der Bedienungsperson zu befestigen sowie als Schutz vor Anschlußkabelbeschädigungsfolgen einen Fehlerstromschutz­ schalter in die Stromleitung zu schalten. Die DE 198 21 303 A1 beschreibt eine Handhabungsvorrichtung zur Einstellung der Ziehstrecke eines Anschlußkabels.It is known to use signal-colored connecting cables to prevent such damage. In addition, the Be serviceman so far through warnings on the hedge trimmer or the lawn mower and in the respective operating instructions ask for connection cable protective careful behavior changed. DE 40 40 487 A1 discloses the connecting cable to attach to the operator's belt and as protection a fault current protection against the consequences of connecting cable damage switch in the power line. DE 198 21 303 A1 describes a handling device for adjusting the Pulling distance of a connection cable.

Alle diese Maßnahmen bedingen nachteilig, daß das Anschlußka­ bel nur solange vor Beschädigung durch die Schneidwerkzeuge geschützt ist, wie die Bedienungsperson die erforderliche Auf­ merksamkeit aufbringt und das Anschlußkabel von den Schneid­ werkzeugen fernhält. Die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson lässt jedoch mit der Dauer der Pflanzenschnittarbeit nach und kann beispielsweise bei Dämmerlicht oder dichtem Pflanzenbe­ wuchs nicht in erforderlichem Maße aufgebracht werden. Ein für Anschlußkabel von Heckenscheren in DE 196 32 693 A1 be­ schriebener Anschlußkabelquerschnittvergrößerungsmantel bedingt die Verwendung eines speziellen Anschlußkabels, worauf die Be­ dienungsperson aus Bequemlichkeit und Kostengründen verzichten könnte. Ein nur kurzer Querschnittvergrößerungsmantel reicht als Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nicht, da mit­ unter auch einige zig meter lange Anschlußkabel zur Anwendung bei Pflanzenschnittarbeitsgeräten gelangen. Außerdem ist diese Vorrichtung beispielsweise bei Rasenmähern mit um eine Achse drehenden Schneidwerkzeugen wirkungslos.All these measures disadvantageously require that the Anschlusska only as long as it is not damaged by the cutting tools is protected as the operator the required on brings attention and the connecting cable from the cutting keeps tools away. The operator's attention however, diminishes with the duration of the planting work can, for example, in dim light or dense plant life did not grow to the extent necessary. One for connecting cables of hedge trimmers in DE 196 32 693 A1 conditional cross section enlargement jacket  the use of a special connection cable, whereupon the Be waive servant for convenience and cost reasons could. A short cross-sectional enlargement jacket is sufficient not as a connection cable protection device, because with including a few tens of meters long connection cables for use with plant pruning tools. Besides, this is Device for example in lawnmowers with an axis rotating cutting tools ineffective.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anschlußkabel von Elektrorasenmähern und Elektroheckenscheren mittels einer un­ trennbar geräteseitig angeordneten Vorrichtung ohne erforder­ liche Einflußnahme der Bedienungsperson vor Beschädigungen durch die Pflanzenschnittarbeitsgeräteschneidwerkzeuge zu schüt­ zen.The invention has for its object the connection cable from Electric lawn mowers and electric hedge trimmers using a un separable device on the device side without required liche influence of the operator from damage through the crop cutting implements Zen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch wenigstens einen Elektromagnetfelddetektor mit oder ohne Schwellwertschalter und wenigstens ein Abschalt­ mittel gelöst. Der Elek­ tromagnetfelddetektor ist so zu den Schneidwerkzeugen angeordnet, daß sein sensorischer Bereich diese überragt. Ein in den sensorischen Bereich verbrachtes Anschlußkabel ruft in dem Elek­ tromagnetfelddetektor einen Signalstrom hervor, welcher einem Schwellwertschalter zugeleitet wird und ein Schwellwertschal­ terausgangssignal für ein Abschaltmittel generiert.This object is achieved by at least one electromagnetic field detector with or without threshold switch and at least one shutdown medium solved. The elec tromagnetic field detector is arranged to the cutting tools, that his sensory area surpasses them. One in the Sensor cable brought out in the elec tromagnetic field detector a signal current, which one Threshold switch is fed and a threshold scarf ter output signal generated for a shutdown.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 sieht eine Leitungsdrahtspule als Sensor für das Elektromagnetfeld des Anschlußkabels vor. Eine solche induktiv arbeitende Spule ist konstruktiv vorteil­ haft dimensionierbar und weniger störsignalempfindlich als bei­ spielsweise ein an ein Inverter-CMOS-IC 4069 angeschlossenes Fühlerantennenmodul. Die Spule kann so dimensioniert werden, daß beispielsweise in Arbeitsvorschubrichtung des Pflanzenschnitt­ arbeitsgerätes empfindlichere sensorische Bereiche entstehen, als quer zur Arbeitsvorschubrichtung.Advantageous refinements and appropriate further training of the higher-level measures are specified in the subclaims. The embodiment according to claim 2 provides a lead wire coil as a sensor for the electromagnetic field of the connecting cable. Such an inductively operating coil is structurally advantageously dimensionable and less sensitive to interference than, for example, a sensor antenna module connected to an inverter CMOS IC 4069 . The coil can be dimensioned such that, for example in the working feed direction of the plant pruning implement, more sensitive sensory areas are created than transversely to the working feed direction.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 sieht die Einstellbarkeit des Schwellwertschalters vor. Ein solcher zur Grenzwertüberwachung analoger Signale an sich bekannter Schalter, beispielsweise ein Präzisions-Schwellwertschalter gemäß Fig. 4 ist aus Operations­ verstärkern kostengünstig herzustellen. Durch einstellen der U_REF1 und U_REF2 kann die Ansprechempfindlichkeit der Vorrich­ tung dem beim manuellen bewegen erforderlichen Sicherheitsab­ stand zwischen Pflanzenschnittarbeitsgerät und Anschlußkabel angepasst werden und ein baugleicher Schwellwertschalter für unterschiedliche Pflanzenschnittarbeitsgeräte, beispielsweise Heckenschere oder Rasenmäher, Verwendung finden. Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 sieht eine Sicherheitskupp­ lung mit Messerbremse als Abschaltmittel vor. Eine solche ist beispielsweise gegenüber einer Nur-Motorabschaltvorrichtung vor­ teilhaft, wenn Schneidwerkzeuge aufgrund ihrer Masse nachlaufen können.The embodiment according to claim 3 provides for the adjustability of the threshold switch. Such a switch, known per se for limit value monitoring of analog signals, for example a precision threshold switch according to FIG. 4, can be produced inexpensively from operational amplifiers. By adjusting the U _REF1 and U _REF2 , the responsiveness of the _device can be adapted to the safety distance required when manually moving the plant _{pruning implement} and the connecting cable, and an identical threshold _switch can be used for different pruning implement, such as hedge trimmers or lawn mowers. The embodiment according to claim 4 provides a safety clutch with knife brake as a shutdown means. Such is for example geous compared to a motor-only shutdown device when cutting tools can run on due to their mass.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 sieht einen elektrischen Schalter als Abschaltmittel vor. Dieser kann als Motorspannungs­ abschaltvorrichtung zunächst das weiterlaufen des Motors verhin­ dern. Er kann aber zudem fern von dem Pflanzenschnittarbeitsge­ rät an der ortsfesten Netzsteckdose angeordnet sein und fernge­ schaltet werden. Somit wird dann das Anschlußkabel bei Gefahr, von den Schneidwerkzeugen beschädigt zu werden, spannungsfrei geschaltet.The embodiment according to claim 5 sees an electrical Switch as a shutdown device. This can be called motor voltage switch-off device initially prevents the engine from continuing to run countries. But it can also be far from the pruning plant advises to be arranged at the fixed mains socket and remote be switched. Thus, the connecting cable is then in danger, To be damaged by the cutting tools, stress-free connected.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 sieht vor, bereits die Annähe­ rung des Pflanzenschnittarbeitsgerätes an das Anschlußkabel für die Bedienungsperson zu signalisieren. Diese kann dann der je­ weiligen Gefahrensituation angemessen reagieren und das Pflan­ zenschnittarbeitsgerät von dem Anschlußkabel wegbewegen, ohne aufgrund der Zwangsabschaltung mittels der Anschlußkabelbeschä­ digungsschutzvorrichtung die Arbeit unterbrechen zu müssen. Eine Zwangsabschaltung bei nichtreagieren der Bedienungsperson kann natürlich trotzdem erfolgen.The embodiment according to claim 6 provides for the proximity tion of the plant pruning tool to the connection cable for to signal the operator. This can then ever Respond appropriately to the dangerous situation and the plant Move the cutting tool away from the connection cable without due to the forced shutdown by means of the connecting cable protection device to interrupt the work. A Forced shutdown when the operator does not respond of course take place anyway.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 sieht vor, die Signalübertra­ gung zwischen den Komponenten Sensor, Magnetfelddetektor mit oder ohne Schwellwertschalter und Abschaltmittel drahtlos oder ohne zusätzliche Leitungen zu gestalten. Somit kann auch ein Ab­ schaltmittel, welches fern von dem Pflanzenschnittarbeitsgerät an der ortsfesten Netzsteckdose angeordnet ist, zeitverzugsfrei angesteuert werden.The embodiment according to claim 7 provides for the signal transmission between the components sensor, magnetic field detector with or  without threshold switches and switch-off means wirelessly or without to design additional lines. Thus, an Ab switching means, which is far from the plant cutting implement is arranged on the fixed mains socket, without delay can be controlled.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 sieht einen mechanischen Rücksetzmechanismus vor, welcher nach auslösen des Schwellwert­ schalters von der Bedienungsperson manuell zurückgesetzt werden muß. Dieses schärft das Bewußtsein für die gefährliche Situa­ tion und hat erzieherische Wirkung für die Bedienungsperson.The embodiment according to claim 8 sees a mechanical Reset mechanism, which after triggering the threshold switches are reset manually by the operator got to. This raises awareness of the dangerous situation tion and has an educational effect for the operator.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the following hand of the drawing explained. Show it:

Fig. 1 einen Elektrorasenmäher mit sensorischem Bereich. Fig. 1 shows an electric lawn mower with a sensory area.

Fig. 2 eine Elektroheckenschere mit sensorischem Bereich. Fig. 2 is an electric hedge trimmer with a sensory area.

Fig. 3 einen Elektrorasenmäher im Querschnitt auf Elektromotor­ höhe. Fig. 3 shows an electric lawn mower in cross section on the electric motor.

Fig. 4 einen Präzisions-Schwellwertschalter. Fig. 4 shows a precision threshold switch.

Der den Fig. 1 und Fig. 3 zugrundegelegte Rasenmäher besteht aus einem Mähergehäuse 1, welches ringsum mit vier Laufrädern 2 versehen ist, auf denen der Rasenmäher von einer Bedienungs­ person 3 am Führungsholm 4 im Schrittempo über eine Grasfläche 5 gerollt wird. Auf dem Mähergehäuse 1 ist ein Elektromotor 6 angeordnet, welcher über einen Elektrokabel-Anschlußstecker 7 mit elektrischer Energie versorgt wird, welche über ein hinter­ hergeschlepptes Anschlußkabel 8 aus einer ortsfesten Netzsteck­ dose bezogen wird. Mit einem am Führungsholm 4 angeordneten Anlaßschalter 9 kann der Stromfluß zum Elektromotor 6 ein- und ausgeschaltet werden.The 3 underlying lawnmower FIGS. 1 and Fig. Consists of a mower housing 1 which is round provided with four running wheels 2, on which the mower is rolled from a-service person 3 on the guide rail 4 at walking on a grass surface 5. On the mower housing 1, an electric motor 6 is arranged, which is supplied via an electric cable connector 7 with electrical energy which is obtained from a dose behind hergeschlepptes connecting cable 8 from a fixed mains plug. The current flow to the electric motor 6 can be switched on and off with a starter switch 9 arranged on the guide bar 4 .

Zwischen dem Elektromotor 6 und dem Messerbalken 10 ist eine Sicherheitskupplung mit einer Messerbremse 11, welche verzugs­ frei bei Abschaltung des Elektromotors 6 oder aber direkt elektrisch ansteuerbar den Messerbalken 10 aus seiner Rotationsbe­ wegung während des Mähbetriebes zum Stillstand zu bringen ver­ mag. Dieser Stillstand wird dann bewirkt, wenn das hinterherge­ schleppte Anschlußkabel 8, welches naturgemäß, wenn es strom­ durchflossen ist, von einem elektromagnetischen Feld 12 umgeben ist, in den sensorischen Bereich 13 eines Elektromagnetfeldde­ tektors 14 verbracht wird, was erfahrungsgemäß unbeabsichtigt durch die Bedienungsperson 3 mittels überrollen des Anschluß­ kabels 8 mit dem Rasenmäher passiert.Between the electric motor 6 and the cutter bar 10 is a safety clutch with a knife brake 11 , which may be delayed when the electric motor 6 is switched off or directly electrically controllable to bring the cutter bar 10 out of its rotation movement during mowing operation to a standstill. This standstill is caused when the trailing connection cable 8 , which is naturally surrounded by an electromagnetic field 12 when it is flowed through with current, is placed in the sensory area 13 of an electromagnetic field detector 14 , which experience has shown that the operator 3 unintentionally means roll over the connection cable 8 happens to the lawn mower.

Der sensorische Bereich 13 des Elektromagnetfelddetektors 14 überragt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung immer den Pflan­ zenschnittarbeitsgerätebezogenen aktiven Bewegungsbereich der jeweiligen Schneidwerkzeuge. Das kann dadurch geschehen, daß ein Sensor, beispielsweise eine Induktionsspule 15, die Schneid­ werkzeuge wie in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellt, umgibt, oder aber wie in Fig. 2 zu ersehen ist, innerhalb der Schneidwerkzeuge an­ geordnet ist und eine solche Empfindlichkeit gegenüber elektro­ magnetischen Feldern aufweist, daß sie ein solches eines ange­ näherten Anschlußkabels 8 noch bevor dieses die Schneidwerkzeu­ ge berühren kann, registriert.In the device according to the invention, the sensory area 13 of the electromagnetic field detector 14 always protrudes beyond the active movement area of the respective cutting tools, which is related to plant cutting implements. This can be done in that a sensor, for example an induction coil 15 , the cutting tools as shown in Fig. 1 and Fig. 3, surrounds, or as can be seen in Fig. 2, is arranged within the cutting tools and such Has sensitivity to electro-magnetic fields that it registers such an approached connection cable 8 before it can touch the cutting tools.

Damit das elektromagnetische Feld 12 des Anschlußkabels 8 den Sensor des Elektromagnetfelddetektors 14 ungehindert erreichen kann, soll kein magnetisch wirksames Material zwischen dem Sen­ sor und dem möglichen Einbringbereich des Anschlußkabels 8 ver­ arbeitet werden. Das Mähergehäuse 1 ist deshalb aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt. Außerdem ist es im oberen Bereich mit einer Metallplatte 16 versehen, die das elektromagnetische Feld des Elektromotors 6 gegenüber dem Sensor des Elektromagnetfeld­ detektors 14 standardisiert und abschirmt.So that the electromagnetic field 12 of the connecting cable 8 can reach the sensor of the electromagnetic field detector 14 unhindered, no magnetically active material between the sensor and the possible insertion area of the connecting cable 8 should be processed ver. The mower housing 1 is therefore made of aluminum or plastic. In addition, it is provided in the upper region with a metal plate 16 which standardizes and shields the electromagnetic field of the electric motor 6 from the sensor of the electromagnetic field detector 14 .

Das Sensorsignal wird im Elektromagnetfelddetektor 14 mit einer an sich bekannten elektronischen Schaltung angemessen verstärkt und dann einem Schwellwertschalter zugeleitet, welcher ab einem werksseitig eingestellten Schwellwert einen Schaltkontakt betä­ tigt, über den die Spannungsversorgung des Elektromotors 6 unter­ brochen und außerdem die Sicherheitskupplung 11 aktiviert wird. The sensor signal is appropriately amplified in the electromagnetic field detector 14 with a known electronic circuit and then fed to a threshold switch, which actuates a switch contact from a factory-set threshold value, via which the voltage supply to the electric motor 6 is interrupted and the safety clutch 11 is also activated.

In der Praxis können die Entwurfs- und Herstellungseinzelheiten der patentierten Vorrichtung durchaus variieren, ohne deshalb aus den Grenzen der vorliegenden Erfindung und des Vorrechts­ bereiches der vorliegenden Patentanmeldung zu treten.In practice, the design and manufacturing details the patented device may vary without reason from the limits of the present invention and the privilege area of the present patent application.

Claims (8)

1. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung für elektrisch be­ triebene manuell bewegbare Pflanzenschnittarbeitsgeräte, insbe­ sondere Elektrorasenmäher und Elektroheckenscheren, gekenn­ zeichnet durch wenigstens einen Elektromagnetfelddetektor (14) mit oder ohne Schwellwertschalter und wenigstens ein Abschalt­ mittel.1. Connection cable damage protection device for electrically operated manually movable plant pruning tools, in particular special electric lawn mowers and electric hedge trimmers, characterized by at least one electromagnetic field detector ( 14 ) with or without a threshold switch and at least one switch-off medium. 2. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetfelddetektor (14) eine Leitungsdrahtspule (15) als Sensor aufweist, welche unmit­ telbar am Schneidwerkzeug oder um das Schneidwerkzeug herum an­ geordnet ist.2. Connection cable damage protection device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic field detector ( 14 ) has a lead wire coil ( 15 ) as a sensor, which is arranged immediately on the cutting tool or around the cutting tool. 3. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter in der Höhe der Schaltschwelle einstellbar ist.3. Connection cable damage protection device according to claim 1, characterized in that the threshold switch in height the switching threshold is adjustable. 4. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltmittel aus einer Sicher­ heitskupplung mit einer Messerbremse (11) besteht und mecha­ nisch zwischen Elektromotor (6) und Schneidwerkzeug angeordnet ist.4. Connection cable damage protection device according to claim 1, characterized in that the switch-off means consists of a safety coupling with a knife brake ( 11 ) and is arranged mechanically between the electric motor ( 6 ) and cutting tool. 5. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltmittel aus einem elek­ trischen Schalter besteht, welcher elektrisch zwischen ortsfes­ ter Netzsteckdose und Elektromotor (6) geschaltet ist.5. Connection cable damage protection device according to claim 1, characterized in that the switch-off means consists of an elec trical switch which is electrically connected between the stationary mains socket and the electric motor ( 6 ). 6. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Elektromagnetfelddetektors (14) linearen Verlauf in Bezug zum vom Sensor erfassten Elektromagnetfeld (12) aufweist und mit einer in der Frequenz oder Intensität variablen Signalhupe oder einem Vibrator oder einer Signallampe verbunden ist. 6. Connection cable damage protection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output signal of the electromagnetic field detector ( 14 ) has a linear course with respect to the electromagnetic field detected by the sensor ( 12 ) and with a frequency or intensity variable signal horn or a vibrator or a signal lamp is connected. 7. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalüber­ tragung zwischen den kennzeichnenden Merkmalsträgern ganz oder teilweise optisch oder akkustisch erfolgt oder über das An­ schlußkabel (8) erfolgt oder die Merkmalsträger elektrisch über Signalleitungen miteinander verbunden sind.7. Connection cable damage protection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the signal transmission between the characteristic feature carriers takes place in whole or in part optically or acoustically or via the connection cable ( 8 ) or the feature carriers are electrically connected to one another via signal lines. 8. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltmittel, die Signalhupe, der Vibrator oder die Signallampe mechanisch durch die Bedienungsperson (3) deaktiviert werden muss.8. Connection cable damage protection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the switch-off means, the horn, the vibrator or the signal lamp must be deactivated mechanically by the operator ( 3 ).