DE10041462C1 - Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung für elektrisch betriebene manuell bewegbare Pflanzenschnittarbeitsgeräte, insbesondere Elektrorasenmäher und Elektroheckenscheren - Google Patents

Abstract

Derartige Pflanzenschnittarbeitsgeräte werden durch ein hinterhergeschlepptes Anschlußkabel (8) mit elektrischer Energie versorgt. Dabei kann es passieren, daß das Anschlußkabel (8) von den Schneidwerkzeugen beschädigt wird. Damit dieses unmöglich ist, soll den Pflanzenschnittarbeitsgeräten eine Vorrichtung, die eine Annäherung des Anschlußkabels (8) erkennt, zugeordnet werden. DOLLAR A Um das Schneidwerkzeug herum oder direkt am Schneidwerkzeug ist ein auf das anschlußkabeleigene elektromagnetische Feld (12) reagierender Sensor angeordnet, welcher bei Annäherung des Anschlußkabels (8) einem Elektromagnetfelddetektor (14) ein Signal zuleitet, welches so ausgewertet wird, daß die Bedienungsperson (3) gewarnt und/oder das Pflanzenschnittarbeitsgerät abgeschaltet wird. DOLLAR A Die Anschlußkabelbeschädigungsvorrichtung dient der Sicherheit vor Stromschlag und vermeidet aufwendige Anschlußkabelreparaturen. Sie wird insbesondere bei Rasenmähern und Heckenscheren für die private Nutzung im Haus- oder Hobbygarten verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußkabelbeschädigungsschutz­ vorrichtung für elektrisch betriebene manuell bewegbare Pflanzenschnittarbeitsgeräte, insbesondere Elektroheckenscheren und Elektro­ rasenmäher.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Elektrorasenmäher mit sensorischem Bereich.

Fig. 2 eine Elektroheckenschere mit sensorischem Bereich.

Fig. 3 einen Elektrorasenmäher im Querschnitt auf Elektromotor­ höhe.

Fig. 4 einen Präzisions-Schwellwertschalter.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

3. Anschlußkabelbeschädigungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter in der Höhe der Schaltschwelle einstellbar ist.

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.

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.

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.

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.

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.