DE3530685A1 - Motorkettensaege - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorkettensäge nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Kettensägen dieser Art müssen den Sicherheitsvorschriften entsprechend zur Vermeidung von Verletzungen eine Sicherheitsbremse aufweisen. Diese Bremse soll im Ge­ fahrenfalle, z. B. bei einem Rückschlag der Maschine ansprechen und die Sägekette nahezu augenblicklich zum Stillstand bringen. Dies wird bei bekannten Motorketten­ sägen dieser Art, wie z. B. dem Typ DN 401 B der Firma Black & Decker oder dem Typ 1604 H der Firma Skil, durch Einbau einer mechanischen Bremse erreicht, die im Gefahrenfalle selbsttätig durch den Rückschlag der Maschine oder das Abrutschen der Hand in Richtung auf die Sägeschiene ausgelöst wird.

Nachteilig bei den bekannten Maschinen dieser Art ist, daß die Sägekette beim Loslassen des Gasgebeschalters ungebremst ausläuft. Das bedeutet, daß beim normalem Unterbrechen des Arbeitsganges nach dem Absetzen der Ma­ schine die Sägekette noch weiterlaufen kann, da die ungebremste Auslaufzeit zwischen 3 s und 6 s be­ trägt. Dies birgt eine erhebliche Verletzungsgefahr, so kann die noch umlaufende Sägekette der abgesetzten Maschine mit Gegenständen in Berührung kommen, die durch die Wucht der Sägekette umhergeschleudert werden oder die Maschine selbst in Bewegung setzen. Hierdurch kann es zu unvorhergesehenen Verletzungen kommen, insbesondere deshalb, weil die Bedienungsperson nach Abschalten der Maschine diese nicht mehr mit der nötigen Sorgfalt be­ achtet und die latente Gefahr der noch umlaufenden Säge­ kette unterschätzt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kettensäge der oben genannten Art so auszubilden, daß die Bediensicherheit, insbesondere die Bremssicher­ heit erhöht wird, wobei die Sägekette beim Loslassen des Schalters zügig, aber ruckfrei zum Stillstand kommen soll.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kettensäge durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehene elektrische Auslaufbremse wird ein schnelles, aber ruckfreies Ab­ bremsen der Sägekette beim Loslassen des Schalters erreicht. Hierdurch wird die Betriebssicherheit des Gerätes erhöht, da die Sägekette nach Loslassen des Schalters so schnell zum Stillstand kommt, daß eine Ver­ letzung der Bedienungsperson ausgeschlossen ist; anderer­ seits erfolgt die elektrische Abbremsung aber so seicht, daß die dadurch auftretenden Rückstellmomente keinen merklichen Einfluß auf die Maschine ausüben und daß sogar eine auf dem Boden abgestellte Maschine hierdurch nicht mehr bewegt wird.

Da die erfindungsgemäße Motorkettensäge neben der elek­ trischen Auslaufbremse eine mechanische Sicherheits­ bremse aufweist, die bei Betätigung die Sägekette nahezu augenblicklich zum Stillstand bringt, kann die elektrische Auslaufbremse mit geringeren Verzögerungswerten auskommen, da die Sicherheits während des Betriebes bereits durch die schnelle mechanische Bremse gewährleistet ist. Für die Sicherheit beim Ausschalten der Maschine genügt diese langsamere Bremsgeschwindigkeit, sie ist sogar besonders vorteilhaft, da hierdurch ein ruckfreies Ab­ bremsen der Sägekette erfolgt.

Dieses ruckfreie, aber doch zügige Bremsen der elektrischen Auslaufbremse wird dadurch erreicht, daß beim Loslassen des Schalters in bekannter Weise der Antriebsmotor von der Versorgungsspannung getrennt wird und gleichzeitig gemäß der Erfindung nur eine Polspule der üblicherweise vorhandenen zwei Polspulen der Feldwicklung umgepolt und durch die Läuferwicklung kurzgeschlossen wird. Hierdurch ergibt sich das oben beschriebene, günstige Bremsverhalten. Der Motor bzw. die elektrischen Kontakte im Motor und Schalter werden hierbei kaum belastet, da beim Kurz­ schließen nur einer Spule verhältnismäßig geringe Kurzschlußströme auftreten. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer von Schalter und Kohlebürsten aus, die trotz ihrer zusätzlichen Funktion als Auslaufbremse keinem merklich höheren Verschleiß unterworfen sind.

Die elektrische Auslaufbremse ist zudem billig in der Herstellung, da im wesentlichen nur eine entsprechende Ausbildung des Schalters sowie die damit verbundenen Motoranschlüsse vorzusehen ist. Die dadurch erzielte Betriebssicherheit ist deutlich höher als bei bekannten Motorkettensägen dieser Art, denn selbst bei Ausfall einer Bremse bleibt die andere Bremse noch betriebsbereit, wodurch die Sicherheit der Maschine zusätzlich erhöht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung nach der Erfindung ist der Schalter zum Ein- und Ausschalten der Maschine, durch den beim Ausschalten die elektrische Auslaufbremse betätigt wird, als Wechseltaster ausgebildet, so daß die Sägekette bei Loslassen selbsttätig abgebremst wird. Der Taster kann, wie bei Maschinen dieser Art üblich, als Gasgebeschalter im Griffteil angeordnet sein, wobei auch eine elektronische Drehzahlregelung vorgesehen sein kann und nur in der Endstellung die beschriebene Schalterfunktion betätigt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist bei einer Motorkettensäge mit zwei Handgriffen in jedem Handgriff ein Schalter bzw. Taster angeordnet, die so miteinander schaltungsverbunden sind, daß die Sägekette nur bei Betätigung beider Schalter angetrieben wird und beim Loslassen nur eines Schalters die elektrische Auslaufbremse eingeschaltet wird. Hierdurch wird die Sicherheit für die Bedienungsperson zusätzlich erhöht, da ein Betrieb der Maschine nur dann möglich ist, wenn beide Hände fest an den dafür vorgesehenen Führungsgriffen anliegen und beide Schalter betätigt werden. Beim Loslassen eines oder beider Schalter wird die Säge­ kette selbsttätig abgebremst, so daß bei einer solchen Schaltungsanordnung die elektrische Auslaufbremse die mechanische Sicherheitsbremse zusätzlich unterstützt, wenn z. B. bei einem Rückschlag der Maschine eine Hand vom Führungsgriff abrutscht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen und im folgenden näher beschrieben sind. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Motor­ kettensäge nach der Erfindung in Perspektive,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine vertikalen Längsschnitt durch die Motorkettensäge nach Fig. 1,

Fig. 3 die Anordnung von Motor, mechanischer Sicherheitsbremse und Verdrahtung der elektrischen Sicherheitsbremse in Explosions­ darstellung,

Fig. 4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorkettensäge in Betriebsstellung,

Fig. 5 das Schaltbild nach Fig. 4 in Bremsstellung.

Die in den Figuren dargestellte Maschine ist eine elek­ trisch betriebene Motorkettensäge mit Universalmotor. Die Maschine hat ein Gehäuse 1, an dessen Vorderseite eine Führungsschiene 4 mit darauf umlaufender Sägekette 5 her­ ausgeführt ist. Die Führungsschiene 4 ist parallel zur Längsmittelebene der Maschine angeordnet, die etwa in der in Fig. 3 dargestellten Teilungsebene 6 des Gehäuses 1 liegt. Nahe der Gehäuseoberseite ist ein vorderer, quer angeordneter Handgriff 2 vorgesehen; der hintere Teil des Gehäuses 1 bildet einen hinteren Handgriff 3, der etwa in der Längsmittelebene 6 der Maschine liegt. Im hinteren Handgriff 3 ist ein elektrischer Schalter 7 ange­ bracht, durch den die Maschine betätigbar ist. An der Rückseite des Gehäuses 1, am Ende des hinteren Handgriffes 3 ist das Anschlußkabel 30 zur elektrischen Stromver­ sorgung herausgeführt. Vor dem vorderen Handgriff 2 ist ein den Handgriff 2 nach oben und unten überragender Handschutzbügel 8 angeordnet, durch den die mechanische Sicherheitsbremse 9 innerhalb der Maschine betätigbar ist.

Innerhalb des Gehäuses 1 sitzt etwa unterhalb des vorderen Handgriffes 2 der elektrische Antriebsmotor 10, dessen Antriebswelle 11 quer zur Längsmittelebene 6 der Maschine angeordnet ist. Die Antriebswelle 11 des Motors 10 treibt in bekannter Weise (hier nicht dargestellt) über ein am gehäuseseitigen Ende der Führungsschiene 5 angeordnetes Kettenrad die Sägekette 5 an. Wie in der Explosionszeichnung nach Fig. 3 dargestellt, sitzt auf der Antriebswelle 11 die Bremstrommel 12 der mechanischen Sicherheitsbremse 9.

Die mechanische Sicherheitsbremse 9 ist in dieser Aus­ führung als Bandbremse ausgebildet und bremst selbsttätig nach Drücken des Handschutzbügels 8 nach vorne durch eine unter Federspannung stehende Bandbremse, wobei in be­ kannter Weise ein Bremsband 13 um die auf der Antriebs­ welle 11 sitzende Bremstrommel 12 gezogen wird. Der Hand­ schutzbügel 8 ist in bekannter Weise über ein Kniehebel­ gestänge 15 mit dem durch die Feder 14 vorgespannten Bremsband 13 verbunden und löst dann aus, wenn eine vorbestimmte Kraft auf den Bügel 8 ausgeübt wird. Das Kniehebelgestänge 15 schaltet beim Auslösen der mechanischen Sicherheitsbremse 9 einen Mikroschalter 16, der die Stromversorgung der Maschine unterbricht, damit die Sicherheitsbremse 9 nicht gegen den laufenden Motor 10 arbeiten muß.

Im Betrieb wird die mechanische Sicherheitsbremse 9 dann durch den Handschutzbügel 8 ausgelöst, wenn z. B. die Maschine zurückschlägt oder die Bedienungsperson vom vorderen Handgriff 2 abrutscht, wobei die Hand durch den Handschutzbügel 8 aufgefangen wird und die Bremse 9 praktisch selbsttätig ausgelöst wird. Die mechanische Sicherheitsbremse 9 ist eine schnellwirkende Bremse, die einen Stillstand der Sägekette in vorzugsweise weniger als 150 ms bewirkt, indem die Stromversorgung der Maschine abgeschaltet und das Bremsband 13 um die Brems­ trommel 12 angezogen wird. Die elektrische Auslaufbremse 17 (Fig. 5) besteht im wesentlichen aus dem Motor 10 und dem Schalter 7 sowie den entsprechenden Verdrahtungen. Der Motor 10 ist ein Reihenschlußmotor, in diesem Ausführungsbeispiel ein Universalmotor, der wie üblich eine aus zwei Polspulen 18′ und 18′′ bestehende Feld­ wicklung 18 aufweist, die von dem im Gehäuse 1 befestigten Ständer 19 getragen werden. Innerhalb des Ständers 19 ist der auf der Welle 11 sitzende Läufer 20 drehbar ge­ lagert. Der Läufer 20 weist in bekannter Weise Nuten auf, in denen die in sich geschlossene Läuferwicklung 21 eingebettet ist, die mit einem ebenfalls auf der Welle 11 sitzenden Kommutator 22 verbunden ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Läuferwicklung 21 und der Feldwicklung 18 erfolgt mittels Kohlbürsten 23, die am Kommutator 22 anliegen.

Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung des Motors 10 und des Schalters 7 in Betriebsstellung, d. h. wenn der als Taster ausgebildete Schalter 7 von der Bedienungsperson betätigt wird und die Sägekette 5 durch den Motor 10 angetrieben wird. Der mit 7 gekennzeichnete Schalter ist in diesem Ausführungsbeispiel als zweipoliger Wechsel­ taster ausgebildet; der Taster ist in bekannter Weise z. B. durch eine Feder kraftbeaufschlagt, so daß er bei Nichtbetätigen selbsttägig von der in Fig. 4 dargestellten Stellung in die in Fig. 5 dargestellte Stellung geführt wird. In Betriebsstellung (Fig. 4) sind die aus den Polspulen 18′ und 18′′ bestehende Feldwicklung und die Läuferwicklung 21 in Reihe geschaltet, an den Klemmen 24 liegt die Versorgungsspannung an. Diese Schaltstellung ist allgemein bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden, der Strom fließt hierbei durch eine Polspule 18′, die Läuferwicklung 21 und die andere Polspule 18′′ bzw. umgekehrt. Es sei erwähnt, daß zwischen einer der Klemmen 24 und dem Anschlußkabel 30 der Mikroschalter 16 sitzt, der bei Betätigung der mechanischen Sicherheits­ bremse 9 die Stromversorgung unterbricht.

Fig. 5 zeigt die Schaltungsanordnung in Bremsstellung, also als Auslaufbremse 17, die bei Nichtbetätigen bzw. Loslassen des Tasters 7 eingeschaltet ist. Der in seine Ausgangsstellung zurückspringende Taster 7 unterbricht eine zu einer Klemme 24 führenden Leitung, so daß am Motor 10 keine Versorgungsspannung mehr anliegt. Eine der Polspulen, in diesem Ausführungsbeispiel ist es die mit 18′′ bezeichnete Polspule, wird umgepolt und durch den Taster 7 mit der Läuferwicklung 21 des Motors 10 kurzgeschlossen. Die andere Polspule 18′ bleibt dabei unbeschaltet. Durch das Umpolen der Polspule 18′′ und Kurzschließen mit der Läuferwicklung 21 bei noch laufendem Motor 10 entsteht ein Drehmoment, das dem ursprünglichen Drehmoment in Be­ triebsstellung (Fig. 4) des Motors 10 entgegenwirkt. Der Läufer 20 wird hierdurch abgebremst, wodurch die Sägekette 5 zum Stillstand kommt. Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ergibt sich die vorteilhafte Brems­ wirkung daraus, daß nur eine Polspule umgepolt und mit der Läuferwicklung kurzgeschlossen wird. Hierdurch wird ein hartes Abbremsen vermieden, der Verschleiß von Kohlen und Schalterkontakten gering gehalten und das aufgrund einer harten Bremsung resultierende Rückstellmoment auf die Maschine weitgehend verhindert. Dennoch arbeitet die beschriebene elektrische Auslauf­ bremse 17 (Fig. 5) so zügig, daß eine Verletzungsgefahr durch die auslaufende Sägekette 5 verhindert wird.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 kommt es nicht darauf an, welche der Polspulen 18′ bzw. 18′′ umgepolt und kurzgeschlossen wird, diese Schaltung kann auch bei Motoren angewendet werden, die mehr als zwei Polspulen aufweisen. Auch ist die Ausführung nicht auf einen Uni­ versalmotor beschränkt, es kann prinzipiell jeder Reihenschlußmotor in dieser Weise geschaltet werden.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit kann in jedem der Handgriffe 2 und 3 ein Taster vorgesehen sein (hier nicht dargestellt), wobei die Taster so geschaltet sind, daß die Auslaufbremse 17 bereits beim Loslassen nur eines Tasters eingeschaltet wird.

Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist als mechanische Sicherheitsbremse 9 eine Bandbremse ein­ gesetzt, es versteht sich, daß hier auch jede andere geeignete mechanische Bremse einsetzbar ist. Die be­ schriebene Kombination von mechanischer Sicherheitsbremse 9 und elektrischer Auslaufbremse 17 ist besonders vor­ teilhaft, da die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Maschine mit zwei unabhängigen Bremsen etwa denen von Maschinen mit nur mechanischer Bremse entsprechen, wobei die Betriebssicherheit aber deutlich erhöht wird.

Claims (3)

1. Motorkettensäge mit elektrischem Reihenschlußmotor, insbesondere einem Universalmotor, mit einer aus mindestens zwei Polspulen bestehenden Feldwicklung und mindestens einer Läuferwicklung, die im Betrieb in Reihe geschaltet sind und durch Betätigen mindestens eines Schalters an eine Versorgungs­ spannung anlegbar sind, und mit einer mechanischen Sicherheitsbremse, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Auslauf­ bremse (17) vorgesehen ist, die bei ausgeschaltetem Schalter (7) eingeschaltet wird, wobei die Verbindung zur Versorgungsleitung (30) unterbrochen und eine Polspule (18′′) der Feldwicklung (18) umge­ polt und durch die Läuferwicklung (21) kurzge­ schlossen ist.

2. Motorkettensäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) als zweipoliger Wechseltaster ausgebildet ist.

3. Motorkettensäge nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei Handgriffen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Handgriff (2, 3) ein Schalter (7) angeordnet ist, die so ge­ schaltet sind, daß nur bei Betätigen beider Schalter (7) eine Spannung am Motor (10) anlegbar ist, und daß beim Loslassen des einen und/oder des anderen Schalters (7) die elektrische Auslauf­ bremse (17) eingeschaltet wird.