專利名稱：切割設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切割設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及用于植物切割器，特別 是樹蘺切割器或修整器的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
樹籬切割器包括兩個(gè)相互往復(fù)的延長(zhǎng)的刃。任一個(gè)刃被固定且導(dǎo)致 另一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或兩個(gè)刃都以相等和相反的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刃通過(guò)由 電動(dòng)馬達(dá)或小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)的凸輪元件驅(qū)動(dòng)。
一個(gè)這樣的切割器
在JP2005269972中描述，該樹籬切割器也包4舌開關(guān)，該開關(guān)允許4吏用 者將刃中的一個(gè)的運(yùn)動(dòng)方向反向。
樹籬切割器通常在使用中具有這樣的問(wèn)題，即當(dāng)它們遇到其尺寸或 密度超過(guò)了刃的能力的分叉或分枝時(shí)或遇到導(dǎo)致可移動(dòng)的刃或多個(gè)可 移動(dòng)的刃停止的線時(shí)，切割刃一皮阻塞。燥作者典型地去除到刃的動(dòng)力以 去除在分枝上的移動(dòng)刃的壓力，且然后試圖通過(guò)拉動(dòng)分枝來(lái)移出分支。 這可能引起明顯的安全問(wèn)題，因?yàn)槭褂谜邔⑵涫种缚拷?。類似的?wèn)題 在其他切割工具中出現(xiàn)。
在本申請(qǐng)人的在2007年3月14日提交的較早的申請(qǐng)EP07104129.7 中描述了例如樹籬切割器或修整器的切割設(shè)備，該設(shè)備具有至少 一個(gè)在 兩個(gè)預(yù)先確定的最大行進(jìn)點(diǎn)之間可移動(dòng)的從動(dòng)刃，設(shè)備進(jìn)一步包括合適 地為電動(dòng)馬達(dá)的原動(dòng)機(jī)，該原動(dòng)機(jī)適合于導(dǎo)致所述的至少一個(gè)可移動(dòng)的 刃在所述的最大行進(jìn)點(diǎn)之間移動(dòng)。切割設(shè)備的特征在于它進(jìn)一步提供有 控制裝置，所述的控制裝置合適地具有控制電路的形式，該控制電路導(dǎo) 致至少 一 個(gè)可移動(dòng)的刃在最大行進(jìn)點(diǎn)的中間點(diǎn)響應(yīng)于由控制裝置感測(cè) 到的情況而改變移動(dòng)方向。
合適地，方向改變通過(guò)改變馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該情況為切割負(fù)荷的增加。合適地，控制電路包 括電流感測(cè)電路，使得當(dāng)由馬達(dá)獲得的電流超過(guò)預(yù)先確定的水平時(shí)控制 電路將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)。替代地，控制電路包括速度傳感器，該速
在替代的實(shí)施例中，該情況為到從動(dòng)刃的動(dòng)力的去除。合適地，控
制電路適合于導(dǎo)致當(dāng)向馬達(dá)第 一次施加電力時(shí)使馬達(dá)在第 一方向上連 續(xù)旋轉(zhuǎn)，且當(dāng)向馬達(dá)隨后施加電力時(shí)馬達(dá)在第二方向上旋轉(zhuǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，控制電路適合于在相反的方向上對(duì)于預(yù)先確定 的時(shí)間期間運(yùn)行馬達(dá)，因此電路然后導(dǎo)致馬達(dá)在正常方向上運(yùn)行。合適 地，預(yù)先確定的時(shí)間期間為小于1秒，更合適地小于半秒，再更合適地
從200 ms至400 ms。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人現(xiàn)在力圖于進(jìn)一步發(fā)展此發(fā)明。即使在至少一個(gè)可移動(dòng)的刃
的移動(dòng)方向反向時(shí)，導(dǎo)致刃的阻塞的原因也可能不被清除。因此，優(yōu)選
地，作為進(jìn)一步情況的序列控制裝置感測(cè)了連續(xù)的阻塞，且重復(fù)地改變 至少一個(gè)可移動(dòng)的刃的移動(dòng)方向。然而，為防止連續(xù)的和無(wú)限的反向，
根據(jù)本發(fā)明，控制裝置適合于限制方向改變的次數(shù)和當(dāng)達(dá)到所述的限制 時(shí)使得至少 一個(gè)可移動(dòng)的刃不能移動(dòng)。
換言之，本發(fā)明提供了具有至少一個(gè)在兩個(gè)預(yù)先確定的最大行進(jìn)點(diǎn) 之間可移動(dòng)的從動(dòng)刃的切割設(shè)備，設(shè)備進(jìn)一步包括適合于導(dǎo)致所述的至 少一個(gè)可移動(dòng)的刃在所述的最大行進(jìn)點(diǎn)之間移動(dòng)的原動(dòng)機(jī)；其特征在 于，切割設(shè)備進(jìn)一步提供有控制裝置，該控制裝置導(dǎo)致至少一個(gè)可移動(dòng) 的刃的移動(dòng)方向在最大行進(jìn)點(diǎn)的中間點(diǎn)處響應(yīng)于由控制裝置感測(cè)到的 情況而改變，且進(jìn)一步特征在于，控制裝置適合于限制方向改變的次數(shù) 且適合于當(dāng)達(dá)到所述的限制時(shí)使得至少 一個(gè)可移動(dòng)的刃不能移動(dòng)。
優(yōu)選地，控制裝置進(jìn)一步適合于在所述的至少一個(gè)可移動(dòng)的刃的所 述的移動(dòng)剛好不能進(jìn)行之前向刃施加短暫的反向移動(dòng)。
優(yōu)選地，所述的短暫的反向移動(dòng)持續(xù)直至500毫秒的時(shí)間期間；更 優(yōu)選地，直至250毫秒的時(shí)間期間；最優(yōu)選i也，乂人10至100毫秒。
優(yōu)選地，刃的所述的短暫的反向移動(dòng)的運(yùn)行速度或動(dòng)力設(shè)置為低于 正常的運(yùn)行速度或動(dòng)力。
優(yōu)選地，原動(dòng)才幾是電動(dòng)馬達(dá)。更優(yōu)選地，方向改變通過(guò)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方 向的改變實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，控制裝置包括控制電路。
數(shù)。優(yōu)選地，預(yù)先確定的時(shí)間期間大約為5秒，更優(yōu)選地從3秒到5秒。 替代地，控制電路監(jiān)測(cè)了至少一個(gè)刃的速度，且如果在規(guī)定得方向
反向或改變次數(shù)內(nèi)速度不達(dá)到規(guī)定的水平(典型地為正常運(yùn)行速度)則
使得不能移動(dòng)。典型地，次數(shù)為10至2O次反向。
在一個(gè)實(shí)施例中，情況為切割負(fù)荷得增加。合適地，控制電路包括 電流感測(cè)電路，使得當(dāng)由馬達(dá)獲得的電流超過(guò)預(yù)先確定的水平時(shí)，控制 電路使馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向反向。替代地，控制電路包括速度傳感器，該速 度傳感器適合于感測(cè)從動(dòng)刃的速度何時(shí)落入預(yù)先確定的水平以下。
在替代的實(shí)施例中，情況為到從動(dòng)刃的動(dòng)力的去除。合適地，控制 電路適合于導(dǎo)致當(dāng)向馬達(dá)第一次施加電力時(shí)使馬達(dá)在第一方向上連續(xù) 旋轉(zhuǎn)，且當(dāng)向馬達(dá)隨后施加電力時(shí)馬達(dá)在第二方向上旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路適合于在相反的方向上對(duì)于預(yù)先確定的 時(shí)間期間運(yùn)行馬達(dá)，因此電^各然后導(dǎo)致馬達(dá)在正常方向上運(yùn)行。合適地， 預(yù)先確定的時(shí)間期間為小于1秒，更合適地小于半秒，再更合適地從200 ms至400 ms。
優(yōu)選地，切割工具是便攜式工具。更優(yōu)選地，切割工具是植物切割 器，最優(yōu)選地是樹籬切割器或樹籬修整器。
優(yōu)選地，切割工具包括由可充電電池或單元驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)。更優(yōu) 選地，電池為鋰離子電池。


本發(fā)明的以上方面和其他方面將僅參考附圖通過(guò)例子在下文中更 詳細(xì)地描述，其中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的典型樹籬切割器的透視圖；和
圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的切割設(shè)備中的刃速度與時(shí)間關(guān) 系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的典型的切割設(shè)備具有電動(dòng)樹籬切割器10的形式，樹 籬切割器10具有底部刃11和上部刃12,通過(guò)容納在殼體單元13內(nèi)的 電動(dòng)馬達(dá)導(dǎo)致底部刃l(wèi)l和上部刃12同時(shí)且以相等和相反的方式相對(duì)于 殼體且因此也相互之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。殼體單元13包括兩個(gè)把手14、 15， 每個(gè)把手與開關(guān)設(shè)備16、 17相關(guān)。此開關(guān)構(gòu)造提供了安全特征，該安 全特征要求操作者的左右手都到位且促動(dòng)左右手各自的開關(guān)以向馬達(dá) 提供電流。因此，除非雙手都離開刃，否則刃不能處于運(yùn)行構(gòu)造。
馬達(dá)通過(guò)合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如要求地以常規(guī)方式作用以往復(fù)運(yùn)動(dòng)移
動(dòng)的刃11、 12。
才艮據(jù)本發(fā)明，與正常的切割方向相比，可以以相反的方向驅(qū)動(dòng)4主復(fù) 刃11。將認(rèn)識(shí)到的是，在往復(fù)動(dòng)作的上下文中，術(shù)語(yǔ)"反向"用于相對(duì) 概念而非絕對(duì)概念。在使用中，樹籬切割器當(dāng)遇到直徑或密度超過(guò)了刃 的能力的分枝或分叉時(shí)頻繁地受到堵塞。此堵塞或阻塞通過(guò)根據(jù)本發(fā)明 的樹籬切割器以兩種方式之一來(lái)解決。
在一個(gè)布置中，導(dǎo)致往復(fù)刃對(duì)于短暫的時(shí)間期間反向，該反向足以 釋放堵塞的分枝，然后往復(fù)刃自動(dòng)恢復(fù)其常規(guī)方向而不需操作者來(lái)釋放 開關(guān)。
在優(yōu)選布置中，導(dǎo)致往復(fù)刃反向且維持反向后的方向直至檢測(cè)到另 外的堵塞情況，因此方向再次反向到原來(lái)的方向，且自動(dòng)繼續(xù)而不需操 作者釋放開關(guān)。以此布置，當(dāng)遇到堵塞或停止的情況時(shí)，導(dǎo)致刃來(lái)回?cái)[ 動(dòng)，因此從兩側(cè)切割分枝且實(shí)現(xiàn)了否則以樹籬切割器不能進(jìn)行的切割。 因此，本發(fā)明不僅解決了刃因堵塞而停止的問(wèn)題，而且擴(kuò)展了切割工具 的切割能力。
然而，為避免對(duì)于設(shè)備機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件的潛在的損壞，根據(jù)本發(fā)明， 控制裝置限制了方向改變次數(shù)且一旦已達(dá)到限制時(shí)使刃不能移動(dòng)。典型 地，這通過(guò)去除向馬達(dá)的供電來(lái)實(shí)現(xiàn)。
向改變次數(shù)，則控制裝置使得刃不能移動(dòng)。合適地，時(shí):司期間大于2秒: 上限將主要通過(guò)設(shè)備部件的壽命及其可耐受的機(jī)械應(yīng)力的限制來(lái)規(guī)定。
典型地，IO秒的時(shí)間期間是合適的上限。更典型地，時(shí)間期間從2秒至 5秒。合適地，方向改變次數(shù)/人5次至30次，優(yōu)選地/人10次直至大約 20次。
然而，當(dāng)馬達(dá)最終停止時(shí)，它可能恰好處于關(guān)閉位置，使得導(dǎo)致阻 塞的物體粘連在刃之間。因此，在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明提供了 "防 粘連"特征。如在圖2中圖示，在已達(dá)到限制但在去除向馬達(dá)的供電前， 向刃施加短暫的反向移動(dòng)。短暫的移動(dòng)施加短的時(shí)間期間p， ^使得刃不 達(dá)到其最大正常速度，而是可能只為該速度的1/4至1/2。 10至100毫 秒的時(shí)間期間被認(rèn)為是特別地合適的。這允許刃移動(dòng)小于 一 個(gè)完整的擺 動(dòng)，因此改進(jìn)了釋放阻塞情況的可能性。
一旦此最終"防粘連"反向完成，則設(shè)備必須通過(guò)釋放運(yùn)行手動(dòng)開 如在本申請(qǐng)人的較早的申請(qǐng)中描述，在設(shè)備具有帶有電樞和具有零
換向器/電刷位移的電刷的AC馬達(dá)時(shí)，反向旋轉(zhuǎn)通過(guò)以雙極切換繼電器 或以四個(gè)三端雙向可控石圭開關(guān)元件的電橋?qū)⑼ㄟ^(guò)電樞的電流的方向反 向來(lái)實(shí)現(xiàn)。繼電器的切換狀態(tài)可以通過(guò)另外的電子控制電路改變，其精 確構(gòu)造對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員容易地顯見。
在具有換向器/電刷位移的AC馬達(dá)的情況中，除電開關(guān)切換外，電 刷一皮機(jī)械地移動(dòng)，這合適地通過(guò)機(jī)電開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)于交替運(yùn)行 方向重復(fù)了換向器/電刷位移。
在DC馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的植物切割器中，合適地合并了零電刷位移。馬達(dá) 的反向動(dòng)作且因此往復(fù)刃12的反向動(dòng)作通過(guò)將馬達(dá)的極性反向?qū)崿F(xiàn)， 馬達(dá)的才及性反向可以以固態(tài)開關(guān)或以才幾電開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，植物切割器由電池驅(qū)動(dòng)，更優(yōu)選地通過(guò)Li離子電 池單元驅(qū)動(dòng)。使用Li離子電池的設(shè)備典型地包括低壓保護(hù)電路。這可以 適合于包括用于本發(fā)明的反向驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的控制電路，例如，馬達(dá)方向的 改變可以容易地通過(guò)MOSFET電橋?qū)崿F(xiàn)。如果利用了無(wú)刷DC馬達(dá)，則 才灸向電子器件可以有利地 一皮編程為將馬達(dá)方向反向。
刃反向情況有利地通過(guò)對(duì)切割負(fù)荷值的增加或高的切割負(fù)荷值的檢 測(cè)來(lái)觸發(fā)。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路包括用于此目的的電流感測(cè)電路， 該電路適合于當(dāng)由馬達(dá)獲得電流超過(guò)預(yù)先確定的水平時(shí)初始化馬達(dá)反向。 典型地，這將是停止時(shí)的值，但可以使用低于停止時(shí)值的值，使得不允許 馬達(dá)達(dá)到停止情況。因此，電池電荷一皮延長(zhǎng)，因?yàn)椴辉试S供給完全停轉(zhuǎn)電 流而作為除正常保護(hù)外的進(jìn)一步保護(hù)，以防止對(duì)過(guò)電流的濫用。
替代地，刃反向可以在電力施加到馬達(dá)的每次情況中觸發(fā)。當(dāng)馬達(dá) 在停止情況中被再次加電時(shí)，往復(fù)刃(多個(gè)刃)因此反向以清除停止。
如將顯見，本申請(qǐng)人論述了兩個(gè)對(duì)于在樹籬切割器和其他植物切割 設(shè)備內(nèi)刃堵塞的相同技術(shù)問(wèn)題的解決方法。在一個(gè)布置中，當(dāng)感測(cè)到堵 塞或停止情況時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的切割器刃自動(dòng)反向以釋放導(dǎo)致停止的植 物。在第二布置中，認(rèn)識(shí)到使用者將典型地識(shí)別了堵塞或停止情況且將 本能地釋放某一開關(guān)或兩個(gè)開關(guān)且因此切斷向馬達(dá)供給的動(dòng)力。這使得 切割器出離了堵塞位置。因此，在再次施加動(dòng)力到馬達(dá)時(shí)刃自動(dòng)地處于 反向的方向。
權(quán)利要求
1.一種切割設(shè)備(10)，所述的切割設(shè)備(10)具有至少一個(gè)在兩個(gè)預(yù)先確定的最大行進(jìn)點(diǎn)之間可移動(dòng)的刃(11、12)，設(shè)備(10)進(jìn)一步包括適合于在所述的最大行進(jìn)點(diǎn)之間驅(qū)動(dòng)所述的至少一個(gè)可移動(dòng)的刃(11、12)的原動(dòng)機(jī)；其特征在于，切割設(shè)備(10)進(jìn)一步提供有控制裝置，該控制裝置導(dǎo)致該至少一個(gè)可移動(dòng)的刃(11、12)的移動(dòng)方向在最大行進(jìn)點(diǎn)的中間點(diǎn)處響應(yīng)于由控制裝置感測(cè)到的情況而改變；且進(jìn)一步特征在于，控制裝置限制了方向改變的次數(shù)且當(dāng)達(dá)到所述的限制時(shí)使得該至少一個(gè)可移動(dòng)的刃不能移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切割設(shè)備，其中控制裝置進(jìn)一步適合于在 剛好在所述的輸出動(dòng)力的所述的不能進(jìn)4亍之前向刃施加短暫時(shí)間期間p 的反向移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割設(shè)備，其中時(shí)間期間p直至500毫秒； 優(yōu)選地直至250毫秒；更優(yōu)選地從10至100毫秒'。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的切割設(shè)備(10 ),其中原動(dòng) 4凡是電動(dòng)馬達(dá)。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求4所述的切割設(shè)備(10)，其中方向改變通過(guò)改變 馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的切割設(shè)備(10 ),其中控制 裝置包括控制電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的切割設(shè)備(10 ),其中如果 在預(yù)先限定的時(shí)間期間內(nèi)未實(shí)現(xiàn)預(yù)先確定的方向改變次數(shù)，則控制裝置 使得所述的至少 一個(gè)可移動(dòng)的刃不能移動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的切割設(shè)備(10 ),其中情況是切割負(fù)荷的 增力口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的切割設(shè)備(10),其中控制電路包括電流 感測(cè)電路，使得當(dāng)馬達(dá)獲得的電流超過(guò)預(yù)先確定的水平時(shí)，控制電路將 馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向反向。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的切割設(shè)備(10),其中控制裝置包括速度傳感器，該速度傳感器適合于感測(cè)從動(dòng)刃的速度何時(shí)落入預(yù)先確定的 水平以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的切割設(shè)備(10),其中如果由速度傳 感器感測(cè)到的刃的速度不能在規(guī)定的方向改變次數(shù)內(nèi)達(dá)到預(yù)先規(guī)定的 水平，則控制裝置使得所述的至少 一個(gè)可移動(dòng)的刃不能移動(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的切割設(shè)備(10),其中預(yù)先規(guī)定的水平是正常運(yùn)行速度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的切割設(shè)備(10 )，其中情況是向從動(dòng)刃 的動(dòng)力的去除。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的切割設(shè)備(10)，其中控制電路適合 于導(dǎo)致當(dāng)向馬達(dá)第 一次施加電力時(shí)使馬達(dá)在第 一方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn)，且當(dāng) 向馬達(dá)隨后施加電力時(shí)使馬達(dá)在第二方向上旋轉(zhuǎn)。
15. 根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的切割設(shè)備(10 ),切割設(shè)備(10 ) 具有植物切割器形式，優(yōu)選地具有樹籬切割器或樹籬修整器形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割設(shè)備，特別地，涉及用于例如植物切割器，特別是樹籬切割器或修整器(10)的切割器的控制系統(tǒng)。樹籬切割器(10)在使用中頻繁地受到當(dāng)遇到其尺寸或密度超過(guò)了刃的能力的分叉或分枝時(shí)切割刃阻塞的問(wèn)題。本發(fā)明描述了具有多個(gè)切割刃(11、12)的植物切割設(shè)備(10)，多個(gè)切割刃(11、12)的至少一個(gè)可通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。至少一個(gè)從動(dòng)刃(11、12)在兩個(gè)預(yù)先確定的最大行進(jìn)點(diǎn)之間可移動(dòng)。切割設(shè)備(10)包括控制裝置，該控制裝置導(dǎo)致至少一個(gè)可移動(dòng)的刃的移動(dòng)方向在最大行進(jìn)點(diǎn)的中間點(diǎn)處響應(yīng)于由控制裝置感測(cè)到的情況而改變。
文檔編號(hào)A01G3/053GK101371642SQ200810214220
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者C·萊瓦伊 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司