Ein derartiges Arbeitsgerät, wie z. B. ein Vibrationsstampfer zur Bodenver- dichtung oder ein Schlaghammer, weist zum Antrieb einen Benzinmotor, ge- legentlich aber auch einen Diesel-oder Elektromotor auf. Der Motor wird- soweit kein Elektrostarter vorgesehen ist-üblicherweise durch Betätigen des Zugseils eines Reversierstarters gestartet. Dazu hält der Bediener z. B. den Stampfer mit einer Hand fest, während er mit der anderen Hand an dem Zugseil zieht. Da zum Starten der Gashebel des Motors meist auf Voll- gasstellung gestellt werden mu , läuft der Motor sofort auf eine hohe Dreh- zahl, die oftmals sogar oberhalb der Betriebsdrehzahl liegt. Dadurch wird eine den Motor mit dem Stampfsystem koppelnde Fliehkraftkupplung ge- schlossen, wodurch das Stampfsystem in Betrieb gesetzt wird. Dies führt dazu, da der Stampfer starke Stampfbewegungen ausführt und für den Be- diener, der den Stampfer zu diesem Zeitpunkt nur mit einer Hand halt, kaum beherrschbar ist. Erschwert wird die Bedienung noch dadurch, da beim Starten eine üblicherweise am Vergaser vorhandene Chokeklappe geschlossen ist, die zum Beenden des Startvorgangs wieder geöffnet werden mu . Dazu mu der Bediener versuchen, den an einer anderen Stelle als das Zugseil des Reversierstarters angeordneten Chokehebel zu erreichen und zu betätigen.

In der nachveröffentlichten DE 198 34 443 wird eine Vorrichtung zum Steu- ern der Drehzahl eines Verbrennungmotors in einem an einem Haltegriff führbaren Arbeitsgerät vorgeschlagen, bei der eine Erkennungseinrichtung eine Sensorik an dem Haltegriff aufweist, mit der automatisch erkennbar ist, ob das Arbeitsgerät ordnungsgemä geführt wird. Wenn eine nicht ord- nungsgemä e Führung festgestellt wird, lä t die Erkennungseinrichtung le- diglich eine Einstellung der Motordrehzahl auf eine Sicherheitsdrehzahl un- terhalb einer Betriebszahl des Verbrennungsmotors zu. Die Sicherheitsdreh- zahl liegt dabei unterhalb einer Einschaltdrehzahl, bei der z. B. eine Flieh- kraftkupplung eines Stampfers einkuppelt.

Der in der DE 198 34 443 beschriebene Grundgedanke soll durch die vorlie- gende Erfindung weiterentwickelt werden. Der Erfindung liegt daher die Auf- gabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät anzugeben, bei dem gefährli- che Arbeitszustände durch unkontrollierte Motordrehzahlerhöhungen ver- mieden werden und das eine komfortable Bedienung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemä durch handgeführte Arbeitsgeräte gelöst, die in den nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 2 definiert sind. Vor- teilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprü- chen zu entnehmen.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung gemä Patentanspruch 1 ist in einem Führungshandgriff des Arbeitsgeräts eine Sensoreinrichtung zum Detektieren der Hände eines Bedieners und Erzeugen eines entsprechenden Handgriffsignals vorgesehen. Weiterhin ist eine Sicherheitssteuerung zum Auswerten des Handgriffsignals der Sensoreinrichtung, Erkennen eines Startvorgangs des Motors und Ansteuern einer Drehzahleinstelleinrichtung vorgesehen, wobei die Drehzahleinstellung nach folgenden Regeln erfolgt : Beim Starten des Motors wird ein Drehzahlanstieg nur bis zu einer Sicher- heitsdrehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl zugelassen. Nach Ablauf einer durch die Sicherheitssteuerung erfa ten Zeitspanne wird eine Drehzahlerhö- hung bis auf die Betriebsdrehzahl zugelassen, d. h., da die vorherige Dreh- zahlbegrenzung aufgehoben wird. Bei Fehlen des Handgriffsignals, z. B. wenn der Bediener den Führungshandgriff loslä t, erfolgt sofort eine Be- grenzung der Motordrehzahl auf die Sicherheitsdrehzahl.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung gemä Patentanspruch 2 basiert grundsätzlich auf dem gleichen Prinzip wie die erste Ausführungsform, wo- bei die Sensoreinrichtung am Führungshandgriff allerdings wenigstens zwei Sensorelemente aufweist, die jeweils einer Hand des Bedieners zugeordnet sind und bei Detektion der zugehörigen Hand jeweils ein Sensorsignal erzeu- gen. In einer Sicherheitssteuerung werden die Sensorsignale ausgewertet, ein Startvorgang des Motors erkannt und eine Drehzahleinstelleinrichtung des Motors angesteuert, wobei die für die Ansteuerung ma geblichen Regeln gegenüber der ersten Ausführungsform etwas modifiziert sind : Beim Starten des Motors wird ebenfalls ein Drehzahlanstieg nur bis zur Sicherheitsdreh- zahl zugelassen. Eine Drehzahlerhöhung über die Sicherheitsdrehzahl hin-

aus ist nur bei Vorliegen von beiden Sensorsignalen möglich, also wenn der Bediener den Führungshandgriff mit beiden Händen hält. Bei Vorliegen von nur einem Sensorsignal erfolgt keine Beeinflussung der aktuellen Drehzahl, d. h., da die vorher eingestellte Drehzahl gehalten wird. Dreht der Motor folglich noch mit Sicherheitsdrehzahl, kann eine Drehzahlerhöhung auf Be- triebsdrehzahl nur erfolgen, wenn der Bediener den Führungshandgriff mit beiden Händen hält. Anderenfalls wird die Sicherheitsdrehzahl gehalten. Be- findet sich jedoch der Motor bereits auf Betriebsdrehzahl, wird diese auch dann gehalten, wenn der Bediener eine Hand vom Führungshandgriff ent- fernt und das Arbeitsgerät lediglich mit der anderen Hand führt. Bei Fehlen von beiden Sensorsignalen wird die Drehzahl auf Sicherheitsdrehzahl be- grenzt.

Beiden Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam ist es, da das Halten des Führungshandgriffs durch die Hände des Bedieners automatisch er- kannt wird, ohne daB der Bediener z. B. durch Betätigen eines zusätzlichen Sicherheits-oder Totmann-Bügels selbst aktiv werden mu . Er hat lediglich den Führungshandgriff in gewohnter Weise zu umfassen. In Abhängigkeit von den automatisch erkannten Haltezuständen wird die Motordrehzahl be- einflu , ohne daB der Bediener den Gasbedienhebel des Motors betätigen mu .

Als Sensorelemente eignen sich drucksensitive, optische, kapazitive oder Ul- traschall-Sensoren.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist der Motor durch die Sicherheitssteuerung ausschaltbar, wenn ein durch ein Ausschaltzeitglied erfa barer vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist. Das Ausschaltzeitglied wird bei Fehlen von beiden Sensorsignalen getriggert. In der Praxis bedeutet das, da sich das Arbeitsgerät selbst abschaltet, wenn der Bediener über den vorbestimmten Zeitraum seine Hände nicht am Füh- rungshandgriff hat. Somit mu der Bediener nicht für ein Ausschalten des Arbeitsgerätes Sorge tragen, und ein unnötiger und umweltschädlicher Leer- lauf des Arbeitsgeräts wird vermieden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dreh- zahleinstelleinrichtung eine Zündeinrichtung des Motors, die wenigstens

zwei Kennfelder aufweist. Ein erstes Kennfeld ist dabei für den Normalbe- trieb des Motors vorgesehen, bei dem die Motordrehzahl einer Stellung eines Gasbedienhebels entspricht. Bei dem zweiten Kennfeld gilt in einem unteren Drehzahlbereich das gleiche, wobei jedoch die Motordrehzahl auf die Sicher- heitsdrehzahl begrenzt ist. Ein Überschreiten der Sicherheitsdrehzahl ist ausgeschlossen. Die Sicherheitssteuerung steuert dann die Zündeinrichtung durch Umschalten zwischen den beiden Kennfeldern an.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch den Aufbau der erfindungsgemäj en Schaltung in einem Arbeitsgerät gemä der zweiten Ausführungsform der Erfindung ; und Fig. 2 ein Flu-6diagramm mit den Regeln der Sicherheitssteuerung für die zweite Ausführungsform der Erfindung.

Die oben genannte erste Ausführungsform der Erfindung stellt eine tech- nisch einfachere Variante dar. Ihre Beschreibung wird zu einem späteren Zeitpunkt anhand eines Vergleichs mit der zweiten Ausführungsform nach- geholt. Daher wird zunächst die zweite Ausführungsform der Erfindung an- hand der schematischen Darstellung in Fig. 1 am Beispiel eines Vibrations- stampfers zur Bodenverdichtung erläutert.

Der nicht dargestellte Stampfer wird an einem beispielsweise bügelförmigen Führungshandgriff 1 vom Bediener mit beiden Händen gehalten und geführt.

Der Führungshandgriff 1 ist in einen linken Griffbereich 2 für die linke Hand und in einen rechten Griffbereich 3 für die rechte Hand aufgeteilt. In den beiden Griffbereichen 2, 3 ist jeweils wenigstens ein Sensorelement vorgese- hen, das das Vorhandensein der zugehörigen Hand detektiert. Als Sensorele- mente eignen sich insbesondere drucksensitive und optische Sensoren, wo- bei auch kapazitive oder Ultraschall-Sensoren möglich sind. Ein drucksensi- tiver Sensor detektiert die Hand des Bedieners dann, wenn sie wenigstens am Führungshandgriff 1 anliegt. Durch geeignete Anordnung, z. B. auch von mehreren Sensoren ist es möglich, zuverlässig zu erkennen, da die Hand

nicht nur am Führungshandgriff 1 anliegt, sondern diesen auch mit einiger Kraft umfa t und somit sicher hält.

Optische Sensoren, z. B. Photozellen oder andere lichtempfindliche Elemen- te, dagegen können auch derart eingesetzt werden, da bereits eine Annahme- rung der Hand des Bedieners erfa t wird. Für bestimmte Einsatzzwecke kann dies zweckmä iger sein.

Jeder der Sensoren erzeugt ein Sensorsignal, das über Leitungen 4, 5 zu ei- ner Sicherheitssteuerung 6 geführt wird.

Je nach Anwendungsfall bzw. Arbeitsgerät können auch mehr als zwei Sen- sorelemente, gegebenenfalls in mehr als zwei Griffbereichen bzw.-zonen des Führungshandgriffs 1 vorgesehen werden. Die Anzahl der sinnvollerweise anzuwendenden Sensorelemente hängt auch davon ab, ob die Sensorelemen- te eher flächig wirken (durcksensitive Sensoren) oder punktuell (Photozel- len).

Die Sicherheitssteuerung 6 wertet die Sensorsignale der Sensorelemente aus. Darüber hinaus ist sie in der Lage, den Startvorgang des Motors zu er- kennen. Dazu kann ein zusätzlicher, in Fig. 1 nicht gezeigter Sensor vorge- sehen werden, der einen Drehzahlanstieg des Motors von Null an erfa t. Al- ternativ dazu kann auch eine Zündeinrichtung 7 des Motors überwacht wer- den, die ebenfalls aufgrund der Zündzeitpunkte Rückschlüsse auf die Mo- tordrehzahl erlaubt. Auch das Bereitstellen von Energie in der Zündeinrich- tung 7 ist ein Hinweis darauf, da der Motor gestartet worden ist.

Die Sicherheitssteuerung 6 steuert die als Drehzahleinstelleinrichtung die- nende Zündeinrichtung 7 entsprechend vorgegebener Regeln an, die weiter unten näher erläutert werden.

Die Zündeinrichtung 7 ist bei dem beschriebenen Beispiel eine allgemein bekannte Magnet-Hochspannungs-Kondensator-Zündung (MHKZ), die sta- tisch am Motorgehäuse befestigt ist und von einem in einem nicht darge- stellten Lüfterrad des Motors eingegossenen zweipoligen Magneten 8 erregt wird. Aus der dadurch gewonnenen Energie und den Informationen über die Periode des Motors ermittelt die Zündeinrichtung 7 den Zündzeitpunkt des

Motors, welcher in einem Kennfeld abgelegt ist, das zu jeder Last des Motors den optimalen Zündwinkel festlegt, und erzeugt an einer Zündkerze 9 einen Zündfunken. Bei Überschreiten der optimalen Motor-Drehzahl verschiebt die Zündeinrichtung 7 entsprechend dem Kennfeld den Zündzeitpunkt, wo- durch eine weitere Drehzahlzunahme unterbleibt. Steigt die Motordrehzahl- z. B. aufgrund nachlassender Last-trotzdem weiter an, tastet die Zündein- richtung 7 zusätzlich zur Späteinstellung Zündimpulse aus, bis der Motor wieder im angestrebten Drehzahlbereich arbeitet.

Bei dem erfindungsgemä en Stampfer ist zusätzlich zu dem normalen Zünd- winkel-Kennfeld ein zweites Regelkennfeld abgelegt, das bei entsprechender Ansteuerung durch die Sicherheitssteuerung 6 über eine Steuerleitung 10 aktiviert wird und den Motor durch eine Vorverlegung des Regelendes auf eine Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl begrenzt. Diese Drehzahlbe- grenzung erfolgt unabhängig von der Stellung eines Gasbedienhebels, mit dem der Bediener in üblicher Weise die Drehzahl beeinflussen kann.

Wie bereits in Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben, ist der Vibrationsstampfer meist mit einer Fliehkraftkupplung ausgestattet, für deren Einschalten eine bestimmte Schaltdrehzahl erforderlich ist. Die für den Betrieb des Stampfers übliche Betriebsdrehzahl von typischerweise 4500 min-1 liegt oberhalb der Schaltdrehzahl, während eine Leerlaufdrehzahl (z.

B. 3000 min-1) unterhalb der Schaltdrehzahl liegt. Die Leerlaufdrehzahl wird als Sicherheitsdrehzahl bezeichnet, weil keine eventuell den Bediener oder andere Personen gefährdende Stampfbewegung erfolgt, und sich das Gerät somit in Ruhe befindet, wenn man von dem im Leerlauf drehenden Motor absieht.

Die durch die Magneterregung erzeugte Energie in der Zündeinrichtung 7 reicht aus, um auch die Sicherheitssteuerung 6 mit Energie zu versorgen, sobald der Motor läuft. Zu diesem Zweck ist eine Energieleitung 11 von der Zündeinrichtung 7 zur Sicherheitssteuerung 6 vorgesehen.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Dreh- zahlbegrenzung durch die Sicherheitssteuerung 6 mittels Umschalten der in der Zündeinrichtung 7 abgelegten Kennfelder erfolgt, ist es bei einer Varian- te der Erfindung möglich, die Drehzahlbeeinflussung mittels eines Servos

vorzunehmen, der mit dem Gasbedienhebel gekoppelt ist. Bei einer anderen Variante der Erfindung kann die Stellung der Drossel im Vergaser zur Dreh- zahlbeeinflussung verändert werden.

Die Sicherheitssteuerung 6 ist in der Lage, die Zündeinrichtung 7 über eine Abschaltleitung 12 auszuschalten, so da der Motor unmittelbar stehen bleibt. Dies kann z. B. dann zweckmä ig sein, wenn die Sicherheitssteue- rung 6 über einen längeren Zeitraum (z. B. 10 s) detektiert, da keine Hand am Führungsbügel 1 anliegt.

Nachfolgend werden die Funktion des Stampfers und die Regeln für die Drehzahlsteuerung anhand des in Fig. 2 gezeigten Flu diagramms beschrie- ben.

Beim Starten (Schritt S l) hält der Bediener den Stampfer mit einer Hand am Führungshandgriff 1, während er mit der freien Hand einen in Fig. 1 nicht dargestellten Reversierstarter solange betätigt, bis der Stampfer läuft.

Die Sicherheitssteuerung erkennt den Startvorgang zum Zeitpunkt t=0 (Schritt S2) und schaltet die Zündeinrichtung auf das zweite Kennfeld mit reduzierter Drehzahl um (Schritt S3), so dal3 eine Drehzahlbegrenzung auf die Sicherheitsdrehzahl erfolgt. Ein Hochlaufen des Motors und damit Ein- schalten der Fliehkraftkupplung wird somit verhindert.

Wenn in Schritt S4 festgestellt wird, da der Motor nicht gestartet ist oder wieder abgeschaltet worden ist, stoppt der ProgrammfluB. Wenn dagegen der Motor auf Sicherheitsdrehzahl läuft, wird in Schritt S5 geprüft, ob eine vor- bestimmte Zeitspanne (tmax) abgelaufen ist. Die Zeit wird dazu durch ein in Schritt S2 getriggertes Ausschaltzeitglied erfa t. Wenn die vorgegebene Zeit- spanne tmax überschritten ist, wird der Stampfer abgeschaltet.

Ansonsten wird in Schritt S6 anhand der Sensorsignale geprüft, ob der Füh- rungshandgriff 1 mit beiden Händen umfa t wird. Ist dies nicht der Fall, bleibt der Motor auf Sicherheitsdrehzahl (Schritt S3) und die Überprüfung der abgelaufenen Zeit-ohne da eine weitere Bedienung am Führungshand- griff 1 vorgenommen worden ist-findet in Schritt S5 erneut statt.

Beim Umfassen der beiden Griffhälften 2, 3 des Führungshandgriffs 1 schal- tet die Sicherheitssteuerung 6 in Schritt S6 auf das Standard-Kennfeld um (Schritt S7), so dal3 der Motor auf die durch den Gasbedienhebel vorgegebe- ne Betriebsdrehzahl hochdreht. Dadurch wird die Fliehkraftkupplung ge- schlossen und das Stampfsystem arbeitet wie vom Bediener gewünscht. Da der Bediener zu diesem Zeitpunkt den Stampfer mit beiden Händen hält, ist eine sichere Führung gewährleistet.

Das Ausschaltzeitglied wird in Schritt S8 erneut getriggert, so da die zu messende Zeitspanne von neuem beginnt.

Eine Abfrage, ob der Stampfer abgeschaltet worden ist erfolgt in Schritt S9.

In Schritt S 10 werden die Sensorsignale der Sensorelemente abgefragt und ausgewertet, so da festgestellt werden kann, ob der Führungshandgriff 1 nach wie vor beidhändig gehalten wird. Ist dies der Fall, fährt die Pro- grammschleife mit Schritt S7 mit unveränderter Motordrehzahl fort. Das Ausschaltzeitglied wird in Schritt S8 erneut getriggert.

Wenn keine beidhändige Führung in Schritt S 10 festgestellt wird, wird in Schritt S 11 geprüft, ob eine einhändig Führung gegeben ist, wenn nur ein Sensorsignal vorliegt. Wenn dies der Fall ist, hat das keinen Einflu auf die Motordrehzahl (Schritt S7). Auch das Ausschaltzeitglied wird dann in Schritt S8 immer wieder neu getriggert.

Bei Loslassen beider Griffhälften, also nicht einmal Führung mit einer Hand, verzweigt das Programm von Schritt S 11 zu Schritt S 12, wo das Ausschalt- zeitglied erneut getriggert und danach in Schritt S3 eine Umschaltung auf das zweite Kennfeld erfolgt, wodurch die Motordrehzahl durch Verstellen des Zündzeitpunktes und Weglassen der Zündimpulse bis zum Erreichen der unter der Einkuppeldrehzahl der Fliehkraftkupplung liegenden Sicherheits- drehzahl absinkt. Eine sofortige Unterbrechung der mechanichen Verbin- dung zwischen Antriebsmotorwelle und Stampfsystem ist die Folge.

Wenn der Bediener jetzt den Führungshandgriff 1 mit nur einer Hand um- fa t, ändert sich die Motordrehzahl aufgrund der Entscheidung in Schritt S6 nicht. Das Regelkennfeld bleibt wegen Schritt S3 aktiv, und der Stampfer wartet mit laufendem Motor, aber ohne mechanische Aktivität des Stampfsy-

stems.

Erst, wenn in Schritt S6 ein beidhändiges Umfassen beider Griffhälften 2, 3 erfa t wird, nimmt der Stampfer seine Arbeit sofort wieder auf.

Wenn hingegen während der Zeitspanne tmax keine Inbetriebnahme des Stampfers durch Umfassen beider Griffhälften 2,3 erfolgt, detektiert die Steuereinrichtung eine Arbeitspause und schaltet den Stampfer selbsttätig ab.

Es wird darauf hingewiesen, da die vorstehende Ausführungsform zwar am Beispiel eines Benzinmotors beschrieben worden ist. Jedoch können der der Erfindung zugrundeliegende Aufbau und die zugehörigen Regeln auch bei anderen Motoren wie Diesel-oder Elektromotoren angewendet werden.

Bei der oben angesprochenen ersten Ausführungsform der Erfindung ist le- diglich ein Sensor für den gesamten Führungshandgriff 1 vorgesehen, der ein als Handgriffsignal dienendes Sensorsignal erzeugt, wenn wenigstens eine Hand den Führungshandgriff 1 berührt oder umfa t. Eine Unterschei- dung, ob der Bediener den Handgriff mit einer oder mit beiden Händen hält, findet bei der ersten Ausführungsform somit nicht statt.

Beim Starten des Motors wird-wie bei der zweiten Ausführungsform-ein Drehzahlanstieg lediglich bis zur Sicherheitsdrehzahl zugelassen. Gleichzei- tig wird ein Zeitglied getriggert. Nach Ablauf einer durch das Zeitglied vorge- gebenen Zeitspanne (z. B. 5 s) und Vorliegen des Handgriffsignals erlaubt die Sicherheitssteuerung eine Erhöhung der Drehzahl über die Sicherheits- drehzahl hinaus. Wenn das Handgriffsignal nicht mehr vorliegt, wird die Mo- tordrehzahl sofort wieder auf die Sicherheitsdrehzahl begrenzt. Ein Hochdre- hen des Motors ist somit nur dann möglich, wenn wenigstens eine Hand am Führungshandgriff 1 anliegt.

Auch wenn somit die erste Ausführungsform der Erfindung nicht die gleiche Bequemlichkeitsfunktionalität aufweist wie die zweite Ausführungsform, sind die sicherheitsrelevanten Merkmale realisiert.

Die Erfindung lä t sich nicht nur sehr vorteilhaft bei dem beschriebenen Vi-

brationsstampfer einsetzen, sondern auch bei anderen motorbetriebenen Ar- beitsgeräten, wie Vibrationsplatten,-walzen, Hämmern und Motorsägen.