手持式作业设备和用于运行手持式作业设备的方法与流程

1.本发明涉及一种手持式作业设备和一种用于运行手持式作业设备的方法。


背景技术：

2.具有驱动马达和刀具的切断机是已知的，其中，通过皮带传动机构来驱动刀具。这种切断机是复杂的通常要定期维护的作业设备。在此，可以将作业设备置于维护状态，在维护状态下进行维护例程。在此也需要在作业设备与操作者之间交换信息。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，对手持式作业设备加以改进，从而能够以简单的方式在操作者与作业设备之间传送信息。
4.该目的通过一种手持式作业设备得以实现，其具有：驱动马达，其中，该驱动马达驱动至少一个刀具；和机械的用于刀具的制动装置，其中，该制动装置可由操作者借助操纵杆在制动位置与松开位置之间移调，其中，作业设备包括电磁铁和与电磁铁配合作用的电枢，其中，电磁铁被设计用于将制动装置保持在其松开的位置，其中，作业设备具有至少一个控制机构，其中，至少一个控制机构被设计用于获知电枢相对于电磁铁的位置，用来确定制动装置的位置。
5.根据本发明的作业设备包括驱动马达，其中，该驱动马达驱动至少一个刀具。作业设备包括机械的用于刀具的制动装置，其中，该制动装置可由操作者借助操纵部件在制动位置与松开位置之间移调。作业设备包括电磁铁和与电磁铁配合作用的电枢。电磁铁被设计用于将制动装置保持在其松开的位置。作业设备具有至少一个控制机构，其中，至少一个控制机构被设计用于获知电枢相对于电磁铁的位置，用来确定制动装置的位置。在制动装置的松开位置，驱动马达可以驱动刀具。在制动位置，通过制动装置来防止借助驱动马达驱动刀具。
6.如果操作者触动了操作部件，电枢就相对于电磁铁移动，其中，控制机构识别出电枢的位置，特别是在制动装置的松开位置和制动位置。
7.采用特定的操作模式，操作者因而可以把信息传送至作业设备，其中，控制器确定电枢的位置，分析操作模式，并且处理传送的信息。于是例如可以放弃维护状态，而不必在作业设备上设置附加的传感器或操作者接口。
8.有利地规定，机械的制动装置包括制动带，其中，该制动带作用于驱动刀具的耦接滚筒。耦接滚筒是离心力耦接件的一部分。
9.操作部件优选机械地触动杆件，其中，在该杆件上特别是设置了电枢。有利地，弹簧单元作用到杆件上，使得电枢通过拉力在离开电磁铁磁轭的方向上张紧。在触动操作部件时，电枢通过杆件克服拉力被引导至电磁铁。如果操作者在电磁铁未激活时松开杆件，杆件就借助弹簧单元的拉力把电枢从电磁铁拉开。电磁铁尤其经过设计，从而在电磁铁的通电状态下，在制动装置的松开位置，电枢克服拉力被保持在电磁铁的磁轭上。如果电磁铁未
被通电，电枢就通过杆件借助拉力从电磁铁拉开，制动装置由此将耦接滚筒制动，进而也将刀具制动。
10.有利地规定，电枢相对于电磁铁的位置按如下方式来获知：在电磁铁上施加测试电压，并且求取所产生的电流。根据电枢相对于电磁铁的位置，电磁铁的线圈电感也改变。如果电枢靠置在电磁铁上，相比于电磁铁磁轭打开的情况，电感较高。随着电感的增大，在电磁铁线圈上测得的电流强度以较大的延迟对电压信号做出反应。基于测得的电流强度，控制机构可以推断出电枢的位置。
11.测试电压经过特殊设计，使得电磁铁的由测试电压导致的磁力小于作用到电枢上的拉力。据此，测试电压较小，从而在施加测试电压时，电枢不能保持在电磁铁上。测试电压因而对制动装置的位置没有影响。测试电压优选相应于各个电压脉冲。由此可以简单地分析电流强度。
12.可以优选地规定，通过分析附加传感器的或电子开关的信号，来获知电枢相对于电磁铁的位置。
13.本发明的另一目的是，提出一种用于运行手持式作业设备的方法，该方法能以简单的方式实现在操作者与作业设备之间的信息传输。
14.该另一目的通过一种用于运行手持式作业设备的方法得以实现，其中，该作业设备包括：驱动马达，其中，该驱动马达驱动至少一个刀具；和机械的用于刀具的制动装置，其中，该制动装置可由操作者借助操纵杆在制动位置与松开位置之间移调，其中，作业设备包括电磁铁，该电磁铁被设计用于将制动装置保持在其松开的位置，其中，作业设备具有至少一个控制机构，其中，至少一个控制机构在规定的时段内，通过电枢相对于电磁铁的位置，多次获知制动装置的位置。
15.按照根据本发明的方法，控制机构在规定的时段内，通过电枢相对于电磁铁的位置，多次获知制动装置的位置。由此可以识别出用于传输信息的特定的操作模式。
16.优选地规定，控制机构施加测试电压脉冲，并且获知电磁铁上的由此产生的电流。由于变化的电感，电流或电流强度根据电枢相对于电磁铁的位置而改变。流经电磁铁的电流在一定的时段内在电感的抑制下上升。如果电感例如因电枢靠置在电磁铁上而升高，则将减缓电流的上升，由此在相应的时段内同样减小最大电流值。随着电感例如因电枢的远离位置而变小，电流更快速地上升，进而在相应的时段内提高了最大电流值。
17.优选地，为了获知制动装置的位置，控制机构把电流与参考值相比较。优选地，控制机构在制动装置的制动位置求取参考值。在制动装置的制动位置，电枢与电磁铁磁轭之间的距离最大，由此使得电感最小。在制动位置求取参考值时，电流由于电感减小而达到了全局的最大电流值。随后测得的电流强度与参考值相比较，由此确定出电枢的位置，进而确定出制动装置的位置。
18.有利地规定，控制机构求取操作部件的操纵模式。借助这种模式，可以传输多种信息。优选地，控制机构把操作部件的所检测到的操纵模式与存储的模式相比较。根据存储的模式，可以引入其它的方法步骤，这些方法步骤影响作业设备的状态或后续工作。当检测到的模式与存储的模式一致时，控制机构特别是改变作业设备的至少一个组件的状态。
19.一种模式例如可以由操作者的在规定的时段内试图使得制动装置移动至制动位置的多次试验构成。
附图说明
20.下面借助附图介绍本发明的实施例。其中：图1为切断机的局部剖切的侧视图，其中，剖切面处于悬臂中；图2为图1的切断机的驱动器的示意性剖视图；图3为图1的切断机的沿图1中的箭头ⅲ的方向观察的俯视图；图4为图1的切断机悬臂的被剖切地示出的区域的放大图；图5为悬臂和护罩的侧视图，其中，悬臂的某些组件未示出；图6为图5的摆动杆区域的局部放大图，该摆动杆处于松开位置；图7为根据本发明的用于确定电枢位置的方法的示意性流程图；图8为电压脉冲和电流强度走势关于时间的示意性曲线图；且图9为摆动杆区域的局部放大图，并示意性地示出了附加的定位单元。
具体实施方式
21.图1示出了切断机1，作为手持式作业设备的实施例。该切断机1具有壳体2，在该壳体上固定了把手3以及弓形把持部6，用于在工作中操控切断机1。把手3在该实施例中设置在壳体2的顶侧，在该把手上设置了燃气杆4以及燃气杆锁5，用于操作设置在壳体2中的驱动马达10。把手3也可以设计成后置式把手。驱动马达10优选是内燃机，特别是单缸双冲程马达。为了手动地起动驱动马达1，设置了启动装置，在该实施例中为拉锁起动机。也可以规定，驱动马达10是电动机，该电动机优选通过蓄电池被供电。
22.切断机1具有悬臂7，在该实施例中，该悬臂固定在壳体2上。在悬臂7的自由端上，围绕旋转轴线58可旋转地安置了切割轮8。切割轮8是切断机1的刀具，并且通过皮带传动机构被驱动马达10驱动。切割轮8的其它驱动机构也可以是有利的。在该实施例中，皮带传动机构被设计成两级的皮带传动机构，且包括第一传动皮带12和第二传动皮带13。为了张紧传动皮带12和13，设置了张紧轮14，图1中示出了其中的一个张紧轮。皮带传动机构设计成减速齿轮，从而切割轮8的转速小于驱动马达10的转速。也可以规定，切断机1只有一个在驱动马达10与被驱动的刀具8之间的传动皮带。
23.切割轮8沿着其圆周的一部分被护罩9遮盖。在工作中，当使用切割轮8来切割岩石时，产生大量灰尘。为了抑制灰尘，且为了冷却切割轮8，可以设置液体供应部，尤其是水供应部。液体供应部包括用来与外部液体输入部连接的液体接头100。液体接头100通过液体管路101与在护罩9上的至少一个输入阀106特别是输入喷嘴连接。为了控制输入的液体量，设置了电控的阀门102。操作者所希望的待输入的液体量可以通过在壳体2的顶面上的操作区107（图3）来调节。在替代的实施例中可以有益的是，给切断机1构造可手动地调节的液体供应部，或者没有液体供应部。
24.设置了用于阀门102的控制机构103，该控制机构相应地控制阀门102。在该实施例中，控制机构103设置在壳体2的底面上。在该实施例中，控制机构103并非设置在壳体2中，而是设置在壳体2之外，并且向下被单独的遮盖部104遮盖。控制机构103有利地浇铸，从而通过浇铸和遮盖部104产生了防止污物或液体的双重保护。
25.遮盖部104有利地通过卡扣式连接件和/或旋拧连接件被固定在壳体2上。控制机构103最好留有间隔地位于遮盖部104中。控制机构103与遮盖部104之间的规定的间距例如
可以通过在控制机构103与遮盖部104之间的肋条来实现。在优选的设计中，遮盖部104在其底面上具有至少一个输出开口，该底面在通常工作中布置在下面，从而可以使得液体或污物从遮盖部104中排出。可以有利的是，控制机构103相对于遮盖部104通过至少一个阻尼部件予以支撑。
26.为了控制驱动马达10，有利地设置了附加的控制机构105，该附加的控制机构与控制机构103分开地设计，并且特别是在壳体2的上部区域中布置在驱动马达10本身上。也可以有利地按其它方式布置附加的控制机构105，或者设置另一控制机构来控制驱动马达10。在附加的控制机构105中可以有利地对电磁铁33（图4）进行控制。
27.切割轮1具有制动装置15。为了触发制动装置15，有利地设置了转速传感器。在该实施例中规定，转速传感器同样设置在控制机构103中。转速传感器在此有利地朝向切割轮8的旋转轴线58。优选地，转速传感器的测量轴线平行于旋转轴线58。
28.悬臂7具有纵向方向37，在该实施例中，在朝向驱动轴线观察的侧视图中，该纵向方向形成了皮带传动机构的驱动轴线与从动轴线的连接直线。在该实施例中，驱动轴线与驱动马达10的曲轴24（图2）的旋转轴线25重合，并且从动轴线是切割轮8的旋转轴线58。在纵向方向37上，悬臂7的最大延展垂直于旋转轴线58。悬臂7具有竖直方向39，该竖直方向垂直于纵向方向37且垂直于旋转轴线25和58朝向。悬臂7还具有横向方向38，该横向方向在图1中垂直于纸面朝向并且在图2中示出。横向方向38垂直于纵向方向37且垂直于竖直方向39伸展。
29.图2具体地示出了切断机1的驱动器的示意性的构造。驱动马达10具有气缸21，在该气缸中形成了燃烧室22。燃烧室22被活塞23限定，该活塞驱动曲轴24围绕旋转轴线25旋转。在驱动马达10的一侧设置了用于输送冷却空气的通风轮26。在该实施例中，在相对侧设置了离心力耦接件19，通过该离心力耦接件可使得曲轴24与皮带传动机构的驱动轮18连接。离心力耦接件19具有耦接滚筒20，在该耦接滚筒的外圆周上设置了制动装置15的制动带17。制动装置15作用到离心力耦接件19的耦接滚筒20上，即作用在离心力耦接件19的从动侧。在悬臂7的外侧面上，设置了启动装置11。
30.如图1所示，在悬臂7的顶面上设置了操纵杆16，该操纵杆用于触发制动装置15，如下面还将予以详述。
31.操纵杆16的布置也在图3中示出。图3还示出了横向方向38垂直于纵向方向37朝向。
32.图4详细地示出了制动装置15的设计。制动装置15具有摆动杆28。该摆动杆28形成了制动装置15的操作部件。图4示出摆动杆28处于制动装置15的松开位置40。制动装置15包括固定在悬臂7上的电磁铁33。在摆动杆28上，与摆动杆28的自由端相邻地设置了电枢36，该电枢在松开位置40贴靠在电磁铁33上，并且通过磁力固定在电磁铁33上。通过电磁铁33，摆动杆28被保持在松开位置40。在松开位置40，制动带17松开，并且并非固定地贴靠在耦接滚筒20的圆周上。由此在离心力耦接件19（图2）接合时，驱动马达10可以通过皮带传动机构驱动切割轮8（图1）。
33.制动装置15有利地具有曲柄总成31，该曲柄总成作用到制动带17上。曲柄总成31用于在摆动杆28从图4中所示的松开位置40摆动至图5中所示的制动位置41时，围绕耦接滚筒20牵拉制动带17，并且由此制动切割轮8。如图4所示，曲柄总成31包括杆件44，该杆件围
绕摆动轴线48可摆动地保持在连接件上。在杆件44上，在一端挂上触发弹簧32。在杆件44的第二端—其在图4中被摆动杆28遮盖，制动带17以一端被挂上。制动带17的第二端以壳体固定方式被固定。为了围绕耦接滚筒20拉紧制动带17，杆件44在图4的视图中必须逆时针地围绕摆动轴线48摆动。在杆件44上，在摆动轴线48与触发弹簧32的悬挂点之间，围绕摆动轴线47可摆动地安置了杆件43。在杆件43的第二端，围绕摆动轴线46可摆动地安置了杆件42。杆件42以其另一端围绕摆动轴线45可摆动地安置，并且在其运动中通过摆动杆28予以引导。在该实施例中，摆动轴线45是如下摆动轴线：摆动杆28相对于悬臂7可围绕该摆动轴线摆动地安置。但也可以规定，杆件42围绕与摆动轴线45间隔开的摆动轴线相对于摆动杆28可摆动地安置。摆动轴线45、46、47和48相互平行。摆动轴线45和47规定了摇杆平面49。形成摇杆活节的摆动轴线46位于摆动轴线45和47之间。摆动轴线46在松开位置40与摇杆平面49间隔开小的距离。在图4中也可看到皮带传动机构的中间轮64，第一驱动皮带12围绕该中间轮引导。
34.为了操纵制动装置15，切断电磁铁33。由此使得电枢36与电磁铁33松开，并且摆动杆28摆动至图5和6所示的制动位置41。在制动装置15的松开位置40，曲柄总成31被预紧，如图4所示。杆件42和43在摆动轴线46处相互连接，并且触发弹簧32在杆件44上的悬挂点位于曲柄平面49的相对侧，以此方式，触发弹簧32的力朝向使得曲柄总成31向制动位置41移调的方向作用。该力在松开位置40与电磁铁33相逆地作用。在松开位置40，由于在轴线46处构造的近乎拉伸的曲柄活节，弹簧力传递到曲柄上的传递角度减小，从而电磁铁33的磁力足以克服触发弹簧32的弹簧应力作用而将摆动杆28保持在在运动上不稳定的松开位置40。电磁铁33可以将制动装置15保持在制动装置15的松开位置40。
35.如果电磁铁33被切断，触发弹簧32就使得杆件44移调。在这种情况下，摆动轴线46远离曲柄平面49。曲柄活节折起，并且触发弹簧32可以使得杆件44摆动，由此将制动带17张紧。同样在制动装置15的制动位置41，摆动轴线46和触发弹簧32在杆件44上的悬挂点位于曲柄平面49的相对侧。在该实施例中，无关于制动装置15的位置，摆动轴线46始终都位于一侧，在图4的视图中位于曲柄平面49的下方。由此，曲柄总成31并非自锁地起作用，也就是说，曲柄活节优选绝不会过度地推到曲柄平面49的相对侧。无需使得曲柄总成31解锁的复位弹簧。曲柄总成31在摆动杆28的松开位置40有利地仅仅通过电磁铁33被保持在其不稳定的位置。
36.图5中也示出了皮带传动机构的从动轮27。
37.为了使得制动装置15从摆动杆28的图5和6所示的制动位置41（在该制动位置围绕耦接滚筒20牵拉制动带17）移调至图4所示的松开位置40（在该松开位置制动器不作用到耦接滚筒20上），操作者优选向上摆动操纵杆16。在操纵杆16（图5）上也挂上了图6中所示的操纵连杆29。操纵连杆29挂在摆动杆28的引导螺栓30上，并且使得摆动杆28摆动至松开位置40。操纵连杆29利用长孔挂在引导螺栓30上，从而操纵杆16相对于摆动杆28移动，并且可以复位至其初始位置，而不会使得制动装置15复位至摆动杆28的制动位置41。
38.如图6中所示，设置了引导部60。该引导部60包括榫61，该榫穿过引导板件66的开口62伸出。引导板件66在该实施例中构造成l形，并且固定在电磁铁33上。开口62和榫61限制电磁铁33在横向方向38上相对于电枢36的相对运动。通过引导部60，即使在切断机1的振动加剧时，电枢36和电磁铁33也彼此相对定位。在图4中，电枢36靠置在电磁铁33的磁轭34
上，并且被其保持住。榫61伸入到开口62中。
39.如图5也示出，电磁铁33通过电导线68与连接插头67连接，用来连接控制机构。控制机构优选是也具有转速传感器的控制机构103，从而当切断机1的转速超过规定值时，可以松开电磁铁33。
40.控制机构103经过设计，使得它能够获知电枢36相对于电磁铁33的位置，用于确定制动装置15的位置。
41.可以有利地规定，附加的控制机构105经过设计，使得它能够获知电枢36相对于电磁铁33的位置，用于确定制动装置15的位置。
42.此外，控制机构103有利地经过设计，从而可以按简单的方式在操作者与作业设备之间传输信息。这种信息传输尤其是当作业设备处于维护状态下时意义重大。在这种状态下，例如可以要求操作者更换或维护某些组件。接下来，操作者必须确认所进行的操作。
43.在该实施例中，操作者可以通过操纵杆16输入操作模式50。为此，控制机构103识别出电枢36相对于电磁铁33的位置。如上已述，电枢36与摆动杆28机械地耦接。下面借助图7中所示的流程图，详述求取电枢36的位置。
44.在作业设备起动之后，控制机构103、105检查是否激活了维护状态。维护状态例如可以根据自从先前的维护间歇以来的工作小时的最小时数、制动装置15的通风过程的最小次数等来触发。如果维护状态被去激活，作业设备1就继续进行正常工作。如果激活了维护状态，就对电枢36的位置进行确定，进而也对制动装置15的位置进行确定。
45.为了能够确定电枢36相对于电磁铁33的位置，控制机构在电磁铁33的线圈上进行电流强度测量，其中，由于根据电枢36的位置而变化的电感，电流强度是不同的。电感引起对流经电磁铁33的电流的抑制作用。如果电感较高，则由于对电流的抑制作用，电流值仅仅缓慢地升高。如果电感较小，电流值相应地快速升高。
46.如图8中所示，控制机构103、105将电压脉冲70发出到电磁铁33上，以便能够探测电枢36的位置。电压脉冲70在时间上受到限制。在电压脉冲70的时段内，电流强度曲线71、71'上升，直至电压脉冲结束。如果电枢36靠置在电磁铁33上，电感就会升高，由此抑制电流。因此，电流值更缓慢地上升，由此使得在电压脉冲70之内的最大电流值较小。如果电枢36与电磁铁33间隔开，则电感就减小，由此以减小的程度抑制电流。电流值更快地上升，由此实现在电压脉冲之内的更高的最大电流值。于是，为了获知制动装置位于什么位置，在第一步骤中求取参考值。控制机构103将电压脉冲70发出到电磁铁36的线圈上，该电压脉冲优选具有根据图8的矩形形状。电压脉冲70经过设计，使得通过电磁铁33产生的保持力不足以克服触发弹簧32的拉力将电枢36保持在电磁铁33上。因此，制动装置15处于制动位置41，只要操作者未触动操纵杆16。在该制动位置41，电枢36与电磁铁33的磁轭34之间的距离最大。因此电感最小，由此可以在电压脉冲70之内测得提高的电流值。为了形成参考值，对电流强度曲线71的多个最大值进行求平均。在制动装置15的制动位置41，电流强度曲线71的这种最大值优选约为50ma。
47.如果控制机构103已获知参考值，就测量其它的电流强度曲线71'，作为对电压脉冲70的回应。如果在维护状态下由操作者触动了操纵杆16，制动装置15就处于松开的位置40。在该松开的位置40，电枢36与电磁铁33的磁轭34之间的距离最小。优选地，电枢36直接靠置在磁轭34上。因此电感最大，由此抑制了电流，并且在电压脉冲70之内只产生小的电流
值。在制动装置15的松开的位置40，这种电流值优选约为35ma。控制机构103、105把获知的电流值与先前确定的参考值相比较，并且识别出电枢36与电磁铁33之间的距离是大还是小，或者识别出制动装置15是处于固定的位置41还是处于松开的位置40。
48.不言而喻，在确定电枢36的位置时，控制机构103、105规定相应的误差。于是，即使电流强度曲线71相比于所期望的参考值存在小于20%特别是小于10%的偏差时，也认为制动装置15处于松开的位置40。
49.在控制机构103、105中存储了操作模式50，这些操作模式考虑到了制动装置15利用操纵杆16从制动位置41向松开位置40切换及又往回切换的过程的时长和次数的关系。根据操作模式50而定，可以由操作者把相应的信息传送至作业设备1。控制机构103、105把预先存储的操作模式50与由操作者实施的且被控制机构103测得的操作模式50相比较。根据识别到的操作模式50来触发操作，该操作例如作用于作业设备1的组件状态，并且改变该状态。最后结束维护状态。作业设备1又处于工作状态。
50.在作业设备1的一种替代的设计中，可以有益的是，设置附加的定位单元72，其确定电枢36的位置。这种定位单元72在图9中示意性地示出。定位单元72与控制机构103、105连接。定位单元72与电枢配合作用，其中，通过控制机构103、105来识别电枢36的位置或制动装置15的位置。可以有益的是，定位单元72设计成开关。在开关被电枢33触动时，电路要么中断，要么闭合，控制机构103、105由此识别出电枢33的位置。也可以有利的是，定位单元72设计成无接触式开关，该开关在与电枢33的配合作用下，将相应的信号传送至控制机构103、105。这种开关例如可以设计成接近式传感器、霍尔传感器、簧片触点。