DE4403551C2 - Sicherheitsschaltanordnung, insbesondere für akkubetriebene Rasenmäher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsschaltanordnung für akkubetriebene Antriebsmotoren, insbesondere für Rasen­ mäher mit einem Steckeranschluß für ein Ladegerät, der zwei parallel zum Akku geschaltete Anschlüsse aufweist, und mit einem im Motorkreis liegenden Schlüsselschalter.

Für Rasenmäher mit Akkuantrieb fordern die VDE-Vorschriften zusätzlich zu dem normalen Geräteschalter für den Motor einen Schlüsselschalter, der ein unbeabsichtigtes Anschalten des Rasenmähers durch Betätigung dieses Geräteschalters verhin­ dern soll, indem der Schlüssel in der Ausstellung abgezogen wird. Sinn dieser Vorschrift ist es, Verletzungen der Bedie­ nungsperson bei Reinigungsarbeiten am Rasenmäher oder ähnlichen Tätigkeiten durch unbeabsichtigtes Anlaufen des Motors zu ver­ hindern.

Die bekannten, zu diesem Zweck vorgesehenen Schlüsselschalter oder Überbrückungsstecker, die in Reihe mit dem Geräteschalter geschaltet sind, sind jedoch auch während der Aufladung schalt­ bar und können deshalb ein willkürliches Anschalten des Motors im Ladebetrieb nicht verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Sicherheitsschaltanordnung derart auszugestalten, daß im Ladebetrieb ein unwillkürliches, aber auch ein willkürli­ ches Anschalten des Motors mit Sicherheit verhindert ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Das Schalt­ schloß ist demgemäß als Kupplungsstück ausgebildet, welches im gesteckten Zustand in Reihenschaltung mit dem am Gerät befind­ lichen Bedienungsschalter ein Einschalten des Motors ermöglicht, wobei jedoch im gesteckten Zustand der Anschlußstecker des Lade­ gerätes nicht eingeführt werden kann, weil seine Anschlüsse durch das Schaltschloß besetzt sind. Gemäß einer weiteren Ausge­ staltung der Erfindung sind im Schaltschloß jeweils paarweise zwei Anschlüsse elektrisch derart überbrückt, daß jeweils ein Anschluß jeder Brücke mit einem Akkuanschluß bzw. einem Motor­ anschluß kuppelbar ist, wodurch der Motor parallel zum Akku geschaltet wird.

Die Anschlüsse sind jeweils zu Steckereinheiten bzw. Buchsen­ einheiten zusammengefaßt, die miteinander derart kuppelbar sind, daß keine Anschlüsse freiliegen.

Bei Antriebsmotoren hoher Leistung, wie sie beispielsweise bei Rasenmähern benötigt werden, ist es zweckmäßig, ein Relais ein­ zuschalten, damit nicht der gesamte Motorstrom über das Schalt­ schloß fließt, sondern nur ein geringer Schaltstrom.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Steck­ anschlüsse für Motor und Akku in dem Gehäuse des Geräteschal­ ters vorgesehen.

Bei akkubetriebenen Rasenmähern, aber auch bei anderen durch einen Akku gespeisten Gartengeräten und Werkzeugen, ist es erwünscht, abschätzen zu können, wie lange mit dem Gerät noch gearbeitet werden kann, ohne eine weitere Aufladung des Akkus vornehmen zu müssen. Eine solche Kapazitätsanzeige wird durch die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 erreicht.

Zweckmäßige bauliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schaltschlosses ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungs­ gemäß ausgebildeten Schaltungsanordnung;

Fig. 1A ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit Schaltrelais für Motoren höherer Leistung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt des Schaltschlosses;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Schaltschloß gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht eines Schaltschlosses mit Kapazitätsanzeige für den Ladezustand;

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht auf das Schaltschloß gemäß Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 ist der Akku B mit Steckanschlüssen a und b und der Antriebsmotor M mit Steckanschlüssen c und d versehen. Das Schaltschloß 10, welches in den Fig. 2 bis 5 im einzelnen dargestellt ist, weist Kontaktanschlüsse a′, b′, c′ und d′ auf. Die Anschlüsse a′ und d′ einerseits und die Anschlüsse b′, c′ andererseits sind paarweise überbrückt. Im gekuppelten Zustand sind die Anschlüsse a und a′, b und b′, c und c′ sowie d und d′ miteinander verbunden, so daß der Motor M an den Akku B angeschaltet ist. Im Motorkreis ist noch der übliche Geräte­ schalter S angeordnet.

Ein Ladestecker L weist die Anschlüsse a′′ und b′′ auf. Diese können mit den Akkuanschlüssen a und b zum Zwecke der Auf­ ladung nur dann gekuppelt werden, wenn das Schaltschloß 10 herausgezogen ist, d. h., eine Anschaltung des Motors M während der Aufladung ist nicht möglich.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 fließt der gesamte Motorstrom über die Schaltbrücken des Schaltschlosses 10. Dies ist unzweckmäßig für Motoren hoher Leistungsaufnahme, beispiels­ weise zum Antrieb von Rasenmähern, wo der Laststrom, beispiels­ weise 30 A oder mehr betragen kann. Bei derartigen Anwendungs­ fällen ist es zweckmäßig und notwendig, über das Schaltschloß lediglich einen Schaltstrom fließen zu lassen und den Motor­ strom im Gerät über ein Relais oder einen elektronischen Schal­ ter zu schalten. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 1A. Hier ist der Pluspol des Akkus B mit dem Kontakt 2 des Steck­ anschlusses verbunden und ihr Minuspol mit dem Kontakt 4. Parallel hierzu liegt der Motor M an den Kontaktanschlüssen 2, 4 über einen Arbeitskontakt r eines Relais R, welches zwischen den Kontakten 3 und 4 des Steckanschlusses liegt. Der Geräte­ schalter S liegt zwischen den Kontakten 1 und 2 des Steckan­ schlusses.

Das als Kupplungsstück ausgebildete Schaltschloß weist Kontakt­ anschlüsse 1′, 2′, 3′ und 4′ auf, die mit den Kontakten 1, 2, 3, 4 steckbar sind. Ein Spannungsmesser V liegt zwischen den Kon­ taktanschlüssen 1′ und 4′, die Kontakte 1′ und 3′ sind über­ brückt und der Kontakt 2′ ist unbelegt.

Der Ladestecker L des Ladegerätes weist einen Kontaktanschluß 2′′ und einen Kontaktanschluß 4′′ auf, die im eingesteckten Zustand mit den Kontakten 2 und 4 verbunden sind.

Durch Einstecken des Schaltschlosses und Einschalten des Ge­ räteschalters S wird das Relais R an den Akku B angeschaltet, und der Arbeitskontakt r wird geschlossen, so daß der Motor anläuft. Der Spannungsmesser V des Schaltschlosses 10 liefert nur dann eine Anzeige, wenn der Geräteschalter S geschlossen ist.

Das Schaltschloß 10 gemäß Fig. 2 und 3 bzw. 4 und 5 besteht aus einem Gehäuseunterteil 12 und einem hiermit verrasteten oder mittels einer Schraube 14 verbundenen Gehäuseoberteil 16. Innerhalb des Gehäuses ist mittels der Schraube 14 eine Pla­ tine 18 festgelegt, welche die Verbindungen zwischen den An­ schlüssen a′ und d′ bzw. b′ und c′ bzw. 1′, 2′, 3′ und 4′ trägt. Von der Platine führen Anschlußleitungen 20 nach einem an der Stirnseite des Gehäuses angeordneten Kupplungsstecker 22, der die Anschlüsse a′, b′, c′ und d′ bzw. 1′, 2′, 3′ und 4′ trägt. Dieser Kupplungsstecker 22 wirkt mit einem entsprechend ausge­ bildeten, in der Zeichnung nicht dargestellten, Kupplungsstecker zusammen, der die Steckanschlüsse a, b, c und d bzw. 1, 2, 3 und 4 trägt. Dieser Kupplungsstecker ist zweckmäßigerweise in dem Gehäuse des Gerätesschalters S eingebaut.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist im Gehäuse­ oberteil ein Blinddeckel 24 eingerastet.

Zur bequemeren Kupplung und Entkupplung des Schaltschlosses 10 ist an der, dem Kupplungsstecker 22 gegenüberliegenden, Stirn­ seite des Schaltschlosses 10 ein Griffstück 26 vorgesehen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 dadurch, daß es ein den Ladezustand anzeigendes Meßgerät aufweist. In Fig. 1 ist dieses Meßgerät schematisch als Spannungsmesser V darge­ stellt, der mit den Verbindungen zwischen den Anschlüssen a′, d′ bzw. b′, c′ bzw. 1′, 2′, 3′ und 4′ verbunden ist. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 sind zur Anzeige des Ladezustandes mehrere Leuchtdioden 28 vorgesehen, die über eine, auf der Platine 18 angeordnete Schaltung von den Schaltbrücken des Schaltschlosses gespeist werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist der Blinddeckel 24 gemäß Fig. 2 durch ein Sichtfenster 36 ersetzt, durch das die Leuchtdioden 28 beobach­ tet werden können. Der Spannungsmesser ist gemäß Fig. 1 so ver­ schaltet, daß er erst durch Betätigung des Geräteschalters S aktiviert wird.

Die Fig. 1 und 1A zeigen nur zwei Ausführungsformen möglicher Schaltungen. Es ist klar, daß auch andere Schaltungen in Ver­ bindung mit dem erfindungsgemäßen Schaltschloß Anwendung finden können.

Claims (10)

1. Sicherheitsschaltanordnung für akkubetriebene Antriebs­ motoren (M), insbesondere für Rasenmäher, mit einem Kupplungs­ stecker für ein Ladegerät, der zwei parallel zur Batterie (B) geschaltete Anschlüsse (a, b; 2, 4) aufweist und mit einem im Motorkreis liegenden Schlüsselschalter (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsstecker wenigstens einen weiteren Anschluß (c; d; 3) aufweist, und daß der Schlüs­ selschalter als Schaltschloß (10) ausgebildet ist, das mit dem Kupplungsstecker derart kuppelbar ist, daß ein gleichzeitiges Anstecken des Ladesteckers (L) nicht möglich ist, und das im gekuppelten Zustand den Motor (M) an den Akku (B) anschaltet.

2. Sicherheitsschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (M) über einen Relais­ arbeitskontakt (r) an die Ladeanschlüsse (2, 4) angeschaltet ist, und daß der weitere Anschluß (3) mit einem Relais verbun­ den ist, das durch Einstecken des Schaltschlosses an die Akku­ spannung anlegbar ist.

3. Sicherheitsschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltschloß (10) jeweils paar­ weise zwei Anschlüsse (a′, d′; b′, c′) derart überbrückt sind, daß jeweils ein Anschluß jeder Brücke mit einem Akkuanschluß bzw. einem Motoranschluß kuppelbar ist.

4. Sicherheitsschaltanordnung mit einem im Motorkreis liegenden Gerätesschalter (S), dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssteckeranschlüsse für Akku und Motor im Gehäuse des Gerätesschalters (S) angeordnet sind.

5. Sicherheitsschaltanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltschloß (10) ein den Lade­ zustand des Akkus (B) anzeigender Spannungsmesser angeordnet ist.

6. Sicherheitsschaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsmesser aus einer Leuchtdiodenreihe (28) besteht, die über eine Elektronikschal­ tung mit Spannungsstufen gespeist wird.

7. Schaltschloß (10) für eine Sicherheitsschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltschloß (10) aus einem Gehäuseunterteil (12) und einem hiermit verspannten Ge­ häuseoberteil (16) besteht, zwischen denen eine, die Schaltver­ verbindungen tragende Platine (18) verspannt ist.

8. Schaltschloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stirnseite des Gehäuses ein Kupplungsstecker (22) mit den Schaltkontaktanschlüssen (a′, b′, c′, d′ bzw. 1′, 2′, 3′, 4′) angeordnet ist.

9. Schaltschloß nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Kupplungsstecker (22) gegenüberliegenden Stirnseite ein Griffstück (26) ausgeformt ist.

10. Schaltschloß nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platine eine Leuchtdioden­ reihe (28) als Kapazitätsanzeige angeordnet ist, die über die Anschlußkontakte (a′, b′) und eine Elektronikschaltung an die Akkuspannung gelegt ist, wobei die Leuchtdioden durch ein Sichtfenster (30) im Gehäuseoberteil (16) erkennbar sind.