专利名称：切割设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及切割设备。特别地，本发明涉及用于植物切割器，特别 是树蓠切割器或修整器的控制系统。
背景技术：
树篱切割器包括两个相互往复的延长的刃。任一个刃被固定且导致 另一个往复运动，或两个刃都以相等和相反的方式往复运动。刃通过由 电动马达或小发动机的输出轴驱动的凸轮元件驱动。
一个这样的切割器
在JP2005269972中描述，该树篱切割器也包4舌开关，该开关允许4吏用 者将刃中的一个的运动方向反向。
树篱切割器通常在使用中具有这样的问题，即当它们遇到其尺寸或 密度超过了刃的能力的分叉或分枝时或遇到导致可移动的刃或多个可 移动的刃停止的线时，切割刃一皮阻塞。燥作者典型地去除到刃的动力以 去除在分枝上的移动刃的压力，且然后试图通过拉动分枝来移出分支。 这可能引起明显的安全问题，因为使用者将其手指靠近刃。类似的问题 在其他切割工具中出现。
在本申请人的在2007年3月14日提交的较早的申请EP07104129.7 中描述了例如树篱切割器或修整器的切割设备，该设备具有至少 一个在 两个预先确定的最大行进点之间可移动的从动刃，设备进一步包括合适 地为电动马达的原动机，该原动机适合于导致所述的至少一个可移动的 刃在所述的最大行进点之间移动。切割设备的特征在于它进一步提供有 控制装置，所述的控制装置合适地具有控制电路的形式，该控制电路导 致至少 一 个可移动的刃在最大行进点的中间点响应于由控制装置感测 到的情况而改变移动方向。
合适地，方向改变通过改变马达旋转方向来实现。
在一个实施例中，该情况为切割负荷的增加。合适地，控制电路包 括电流感测电路，使得当由马达获得的电流超过预先确定的水平时控制 电路将马达的旋转方向反转。替代地，控制电路包括速度传感器，该速
在替代的实施例中，该情况为到从动刃的动力的去除。合适地，控
制电路适合于导致当向马达第 一次施加电力时使马达在第 一方向上连 续旋转，且当向马达随后施加电力时马达在第二方向上旋转。
在另一个实施例中，控制电路适合于在相反的方向上对于预先确定 的时间期间运行马达，因此电路然后导致马达在正常方向上运行。合适 地，预先确定的时间期间为小于1秒，更合适地小于半秒，再更合适地
从200 ms至400 ms。
发明内容
申请人现在力图于进一步发展此发明。即使在至少一个可移动的刃
的移动方向反向时，导致刃的阻塞的原因也可能不被清除。因此，优选
地，作为进一步情况的序列控制装置感测了连续的阻塞，且重复地改变 至少一个可移动的刃的移动方向。然而，为防止连续的和无限的反向，
根据本发明，控制装置适合于限制方向改变的次数和当达到所述的限制 时使得至少 一个可移动的刃不能移动。
换言之，本发明提供了具有至少一个在两个预先确定的最大行进点 之间可移动的从动刃的切割设备，设备进一步包括适合于导致所述的至 少一个可移动的刃在所述的最大行进点之间移动的原动机；其特征在 于，切割设备进一步提供有控制装置，该控制装置导致至少一个可移动 的刃的移动方向在最大行进点的中间点处响应于由控制装置感测到的 情况而改变，且进一步特征在于，控制装置适合于限制方向改变的次数 且适合于当达到所述的限制时使得至少 一个可移动的刃不能移动。
优选地，控制装置进一步适合于在所述的至少一个可移动的刃的所 述的移动刚好不能进行之前向刃施加短暂的反向移动。
优选地，所述的短暂的反向移动持续直至500毫秒的时间期间；更 优选地，直至250毫秒的时间期间；最优选i也，乂人10至100毫秒。
优选地，刃的所述的短暂的反向移动的运行速度或动力设置为低于 正常的运行速度或动力。
优选地，原动才几是电动马达。更优选地，方向改变通过马达旋转方 向的改变实现。
优选地，控制装置包括控制电路。
数。优选地，预先确定的时间期间大约为5秒，更优选地从3秒到5秒。 替代地，控制电路监测了至少一个刃的速度，且如果在规定得方向
反向或改变次数内速度不达到规定的水平(典型地为正常运行速度)则
使得不能移动。典型地，次数为10至2O次反向。
在一个实施例中，情况为切割负荷得增加。合适地，控制电路包括 电流感测电路，使得当由马达获得的电流超过预先确定的水平时，控制 电路使马达的旋转方向反向。替代地，控制电路包括速度传感器，该速 度传感器适合于感测从动刃的速度何时落入预先确定的水平以下。
在替代的实施例中，情况为到从动刃的动力的去除。合适地，控制 电路适合于导致当向马达第一次施加电力时使马达在第一方向上连续 旋转，且当向马达随后施加电力时马达在第二方向上旋转。
在一个实施例中，控制电路适合于在相反的方向上对于预先确定的 时间期间运行马达，因此电^各然后导致马达在正常方向上运行。合适地， 预先确定的时间期间为小于1秒，更合适地小于半秒，再更合适地从200 ms至400 ms。
优选地，切割工具是便携式工具。更优选地，切割工具是植物切割 器，最优选地是树篱切割器或树篱修整器。
优选地，切割工具包括由可充电电池或单元驱动的电动马达。更优 选地，电池为锂离子电池。
本发明的以上方面和其他方面将仅参考附图通过例子在下文中更 详细地描述，其中
图1是现有技术的典型树篱切割器的透视图；和
图2是示意性地示出了根据本发明的切割设备中的刃速度与时间关 系的曲线图。
具体实施例方式
根据本发明的典型的切割设备具有电动树篱切割器10的形式，树 篱切割器10具有底部刃11和上部刃12,通过容纳在壳体单元13内的 电动马达导致底部刃ll和上部刃12同时且以相等和相反的方式相对于 壳体且因此也相互之间往复运动。壳体单元13包括两个把手14、 15， 每个把手与开关设备16、 17相关。此开关构造提供了安全特征，该安 全特征要求操作者的左右手都到位且促动左右手各自的开关以向马达 提供电流。因此，除非双手都离开刃，否则刃不能处于运行构造。
马达通过合适的传动机构如要求地以常规方式作用以往复运动移
动的刃11、 12。
才艮据本发明，与正常的切割方向相比，可以以相反的方向驱动4主复 刃11。将认识到的是，在往复动作的上下文中，术语"反向"用于相对 概念而非绝对概念。在使用中，树篱切割器当遇到直径或密度超过了刃 的能力的分枝或分叉时频繁地受到堵塞。此堵塞或阻塞通过根据本发明 的树篱切割器以两种方式之一来解决。
在一个布置中，导致往复刃对于短暂的时间期间反向，该反向足以 释放堵塞的分枝，然后往复刃自动恢复其常规方向而不需操作者来释放 开关。
在优选布置中，导致往复刃反向且维持反向后的方向直至检测到另 外的堵塞情况，因此方向再次反向到原来的方向，且自动继续而不需操 作者释放开关。以此布置，当遇到堵塞或停止的情况时，导致刃来回摆 动，因此从两侧切割分枝且实现了否则以树篱切割器不能进行的切割。 因此，本发明不仅解决了刃因堵塞而停止的问题，而且扩展了切割工具 的切割能力。
然而，为避免对于设备机构的移动部件的潜在的损坏，根据本发明， 控制装置限制了方向改变次数且一旦已达到限制时使刃不能移动。典型 地，这通过去除向马达的供电来实现。
向改变次数，则控制装置使得刃不能移动。合适地，时:司期间大于2秒: 上限将主要通过设备部件的寿命及其可耐受的机械应力的限制来规定。
典型地，IO秒的时间期间是合适的上限。更典型地，时间期间从2秒至 5秒。合适地，方向改变次数/人5次至30次，优选地/人10次直至大约 20次。
然而，当马达最终停止时，它可能恰好处于关闭位置，使得导致阻 塞的物体粘连在刃之间。因此，在优选的实施例中，本发明提供了 "防 粘连"特征。如在图2中图示，在已达到限制但在去除向马达的供电前， 向刃施加短暂的反向移动。短暂的移动施加短的时间期间p， ^使得刃不 达到其最大正常速度，而是可能只为该速度的1/4至1/2。 10至100毫 秒的时间期间被认为是特别地合适的。这允许刃移动小于 一 个完整的摆 动，因此改进了释放阻塞情况的可能性。
一旦此最终"防粘连"反向完成，则设备必须通过释放运行手动开 如在本申请人的较早的申请中描述，在设备具有带有电枢和具有零
换向器/电刷位移的电刷的AC马达时，反向旋转通过以双极切换继电器 或以四个三端双向可控石圭开关元件的电桥将通过电枢的电流的方向反 向来实现。继电器的切换状态可以通过另外的电子控制电路改变，其精 确构造对于本领域一般技术人员容易地显见。
在具有换向器/电刷位移的AC马达的情况中，除电开关切换外，电 刷一皮机械地移动，这合适地通过机电开关设备实现，因此对于交替运行 方向重复了换向器/电刷位移。
在DC马达驱动的植物切割器中，合适地合并了零电刷位移。马达 的反向动作且因此往复刃12的反向动作通过将马达的极性反向实现， 马达的才及性反向可以以固态开关或以才几电开关实现。
在优选实施例中，植物切割器由电池驱动，更优选地通过Li离子电 池单元驱动。使用Li离子电池的设备典型地包括低压保护电路。这可以 适合于包括用于本发明的反向驱动运行的控制电路，例如，马达方向的 改变可以容易地通过MOSFET电桥实现。如果利用了无刷DC马达，则 才灸向电子器件可以有利地 一皮编程为将马达方向反向。
刃反向情况有利地通过对切割负荷值的增加或高的切割负荷值的检 测来触发。在优选实施例中，控制电路包括用于此目的的电流感测电路， 该电路适合于当由马达获得电流超过预先确定的水平时初始化马达反向。 典型地，这将是停止时的值，但可以使用低于停止时值的值，使得不允许 马达达到停止情况。因此，电池电荷一皮延长，因为不允许供给完全停转电 流而作为除正常保护外的进一步保护，以防止对过电流的滥用。
替代地，刃反向可以在电力施加到马达的每次情况中触发。当马达 在停止情况中被再次加电时，往复刃(多个刃)因此反向以清除停止。
如将显见，本申请人论述了两个对于在树篱切割器和其他植物切割 设备内刃堵塞的相同技术问题的解决方法。在一个布置中，当感测到堵 塞或停止情况时，动力驱动的切割器刃自动反向以释放导致停止的植 物。在第二布置中，认识到使用者将典型地识别了堵塞或停止情况且将 本能地释放某一开关或两个开关且因此切断向马达供给的动力。这使得 切割器出离了堵塞位置。因此，在再次施加动力到马达时刃自动地处于 反向的方向。
权利要求
1.一种切割设备(10)，所述的切割设备(10)具有至少一个在两个预先确定的最大行进点之间可移动的刃(11、12)，设备(10)进一步包括适合于在所述的最大行进点之间驱动所述的至少一个可移动的刃(11、12)的原动机；其特征在于，切割设备(10)进一步提供有控制装置，该控制装置导致该至少一个可移动的刃(11、12)的移动方向在最大行进点的中间点处响应于由控制装置感测到的情况而改变；且进一步特征在于，控制装置限制了方向改变的次数且当达到所述的限制时使得该至少一个可移动的刃不能移动。
2. 根据权利要求1所述的切割设备，其中控制装置进一步适合于在 刚好在所述的输出动力的所述的不能进4亍之前向刃施加短暂时间期间p 的反向移动。
3. 根据权利要求2所述的切割设备，其中时间期间p直至500毫秒； 优选地直至250毫秒；更优选地从10至100毫秒'。
4. 根据权利要求1至3的任一项所述的切割设备(10 ),其中原动 4凡是电动马达。
5. 才艮据权利要求4所述的切割设备(10)，其中方向改变通过改变 马达的旋转方向实现。
6. 根据权利要求1至5的任一项所述的切割设备(10 ),其中控制 装置包括控制电路。
7. 根据权利要求1至6的任一项所述的切割设备(10 ),其中如果 在预先限定的时间期间内未实现预先确定的方向改变次数，则控制装置 使得所述的至少 一个可移动的刃不能移动。
8. 根据权利要求6所述的切割设备(10 ),其中情况是切割负荷的 增力口。
9. 根据权利要求8所述的切割设备(10),其中控制电路包括电流 感测电路，使得当马达获得的电流超过预先确定的水平时，控制电路将 马达的旋转方向反向。
10. 根据权利要求8所述的切割设备(10),其中控制装置包括速度传感器，该速度传感器适合于感测从动刃的速度何时落入预先确定的 水平以下。
11. 根据权利要求10所述的切割设备(10),其中如果由速度传 感器感测到的刃的速度不能在规定的方向改变次数内达到预先规定的 水平，则控制装置使得所述的至少 一个可移动的刃不能移动。
12. 根据权利要求ll所述的切割设备(10),其中预先规定的水平是正常运行速度。
13. 根据权利要求6所述的切割设备(10 )，其中情况是向从动刃 的动力的去除。
14. 根据权利要求13所述的切割设备(10)，其中控制电路适合 于导致当向马达第 一次施加电力时使马达在第 一方向上连续旋转，且当 向马达随后施加电力时使马达在第二方向上旋转。
15. 根据任何前述权利要求所述的切割设备(10 ),切割设备(10 ) 具有植物切割器形式，优选地具有树篱切割器或树篱修整器形式。
全文摘要
本发明涉及一种切割设备，特别地，涉及用于例如植物切割器，特别是树篱切割器或修整器(10)的切割器的控制系统。树篱切割器(10)在使用中频繁地受到当遇到其尺寸或密度超过了刃的能力的分叉或分枝时切割刃阻塞的问题。本发明描述了具有多个切割刃(11、12)的植物切割设备(10)，多个切割刃(11、12)的至少一个可通过电动马达驱动。至少一个从动刃(11、12)在两个预先确定的最大行进点之间可移动。切割设备(10)包括控制装置，该控制装置导致至少一个可移动的刃的移动方向在最大行进点的中间点处响应于由控制装置感测到的情况而改变。
文档编号A01G3/053GK101371642SQ200810214220
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月21日 优先权日2007年8月22日
发明者C·莱瓦伊 申请人:罗伯特.博世有限公司