DE19511217C1 - Mähmaschine - Google Patents
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- DE19511217C1 DE19511217C1 DE19511217A DE19511217A DE19511217C1 DE 19511217 C1 DE19511217 C1 DE 19511217C1 DE 19511217 A DE19511217 A DE 19511217A DE 19511217 A DE19511217 A DE 19511217A DE 19511217 C1 DE19511217 C1 DE 19511217C1
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Description
Die Erfindung betrifft
eine Mähmaschine
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, beim maschinellen Mähen von Wiesen, Garten
rasen oder dergleichen den Pflanzenbewuchs, insbesondere
Gräser, abzuschneiden und das Schnittgut auf dem Boden als
Dünger liegenzulassen. Andererseits kann es auch in einem
zusätzlichen Arbeitsgang eingesammelt oder gleich nach dem
Schneiden in einer Fangeinrichtung gesammelt und somit vom
Rasen entfernt werden. Jedoch wird in diesem Fall das
Schnittgut als ein wertvoller Dünger dem Rasen vorenthalten
(z. B. bei einer zentralen Kompostierung).
Bei derzeit gebräuchlichen Rasenmähern ohne Grassammelein
richtung wird das Schnitt- oder Mähgut in Abhängigkeit von
der darin enthaltenen Feuchtigkeit häufig in klumpiger Form
auf die gemähte Fläche ausgeworfen, so daß der Rotteprozeß
nur sehr schwer in Gang kommt und das Schnittgut in Fäulnis
übergehen kann. Außerdem kann das in Klumpen oder Schichten
auf dem gemähten Rasen liegende Schnittgut den weiteren
Wuchs mangels Lichtzutritt behindern und verzögern.
Aus der EP 0 526 763 A2 ist ein fahrbarer Rasenmäher
bekannt, der ein Mähwerk mit einem in einem
Messergehäuse um eine senkrechte Achse rotierenden
Mähorgan aufweist. Vom Messergehäuse wird geschnittenes
Mähgut mittels eines vom Mähorgan erzeugten Luftstromes
über ein Auswurfrohr zu einer Dehydratisierungsein
richtung befördert. In der Dehydratisierungseinrichtung
wird mittels einer Preßschnecke das Schnitt- oder
Mähgut verdichtet, wobei die darin enthaltene
Flüssigkeit ausgepreßt wird. Über Bohrungen im Gehäuse
der Dehydratisierungseinrichtung kann die Flüssigkeit
nach unten austreten und zum Boden gelangen. Das aus
der Dehydratisierungseinrichtung austretende Mähgut
kann durch einen Häcksler vereinzelt und zerkleinert
und anschließend über eine zusätzlich vorzusehende
Streueinrichtung lose auf dem Boden ausgebreitet
werden. Bei diesem Rasenmäher ist es nachteilig, daß
das geschnittene Mähgut auf seinem Transportweg zur
Dehydratisierungseinrichtung im Auswurfrohr lediglich
durch den Luftstrom befördert wird. Bei feuchtem Mähgut
kann es zu einer Verstopfung des Auswurfrohres und
somit zur Blockierung des Rasenmähers kommen. Ein
weiterer Nachteil liegt darin, daß die Streuscheibe das
Mähgut in der Umgebung des Mähgerätes ausstreut, d. h.
auch auf der noch nicht gemähten Fläche.
Aus der DE-GM 93 14 423 ist eine Mähmaschine bekannt,
die im wesentlichen gemäß dem in der EP 0 526 763 A2
beschriebenen Rasenmäher ausgebildet ist. Um bezüglich
des vorangehend zuerst geschilderten Nachteils Abhilfe
zu schaffen, enthält die Mähmaschine zum Abführen des
Schnittgutes aus dem Schneidbereich einen Förderkanal,
in dem eine Fördereinrichtung angeordnet ist. Die
Fördereinrichtung kann aus einem Förderband oder aus
nebeneinander angeordneten Keilriemen bestehen, so daß
eine sich bewegende Förderunterlage zum zwangsweisen
Transportieren des Schnittgutes geschaffen ist. Die
Mähmaschine enthält des weiteren eine Zerkleinerungs
einrichtung und eine Entsaftungseinrichtung zum
Auspressen der im Schnittgut enthaltenen Feuchtigkeit
mittels einer Preßschnecke. Ein mit der Preßschnecke
rotierendes Schermesser schneidet das Schnittgut beim
Austreten aus der Entsaftungseinrichtung und verteilt
es dabei auf dem Boden, jedoch in einem bezüglich der
Schnittbreite schmalen Bereich und somit ungleichmäßig
über die gesamte Mähfläche.
Aus der US-PS 44 46 678 ist eine Vorrichtung zum
Zusammenpressen und Abscheren von Schnittgut bekannt,
die Bestandteil einer mit einem Mähorgan versehenen
Mähmaschine sein kann. Beim Zusammenpressen und
Abscheren wird die im Schnittgut enthaltene
Feuchtigkeit ausgepreßt und gesammelt. Das fein
zerkleinerte Schnittgut wird dem Boden über einen
einfachen Auswurf wieder zugeführt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
eine Mähmaschine zu schaffen, die verdichtetes und
zerkleinertes Schnittgut mit der im Schnittgut
enthaltenen nährstoffreichen Flüssigkeit gleichmäßig
und fein verteilt auf die Mähfläche aufbringen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Mähmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch den Rücktransport des zerkleinerten Schnittgutes
über eine Rückfördereinrichtung zu dem rotierenden
Schneidorgan wird erreicht, daß das seine Flüssigkeit
enthaltende Schnittgut von dem Schneidorgan über den
gesamten Schnittbereich gleichmäßig verteilt wird. Eine
Entfeuchtung wird nicht vorgenommen, so daß die
Nährstoffe dem Boden zusammen mit dem Schnittgut wieder
zugeführt werden. Mit dieser Mähmaschine kann auch
feuchtes oder nasses Mähgut oder Gras gemäht werden.
Durch das Schneidorgan, das üblicherweise unter einer
Abdeckung rotiert, kann auch feuchtes oder nasses
Schnittgut gezielt und durch die Rotation beschleunigt
dem Boden wieder zugeführt werden, wobei
unkontrolliertes Umherfliegen von Schnittgut verhindert
wird.
Das zu dem rotierenden Schneidorgan zurückgeführte
Schnittgut kann von diesem auf dem Boden fein verteilt wer
den. Damit ist keine zusätzliche Verteileinrichtung erfor
derlich, die gegebenenfalls angetrieben werden müßte und
Bauraum benötigen würde. Für das rotierende Schneidorgan
können beliebige Messeranordnungen und beliebig ausgerich
tete Rotationsachsen verwendet werden. Vorzugsweise weist
die Mähmaschine in konstruktiv einfacher Ausführung ein
Schneidorgan mit vertikaler Rotationsachse auf, so daß das
oder die Messer die Pflanzen in einer horizontalen, in der
Höhe einstellbaren Schneidebene abtrennen. Wenn das
Schneidorgan eine Verteileinrichtung für das Schnittgut
aufweist, kann es dem Boden zielgerichtet, z. B. beschleu
nigt, zugeführt werden. Zweckmäßigerweise wird das
Schnittgut dem Schneidorgan in einer Schnittgutaufnahme in
der Nähe seiner Rotationsachse in einem Bereich geringerer
Umfangsgeschwindigkeit zugeführt. Die Verteilung des
Schnittgutes kann an beliebiger Stelle des Schneidorgans
erfolgen, jedoch kann bei einem von der Rotationsachse ra
dial entfernten Verteilorgan das Schnittgut durch Zentrifu
galkraft beschleunigt und fein verteilt abgegeben werden.
Durch einen Förder- oder Hohlkanal im Schneidorgan wird das
Schnittgut unbehindert von einem Luftstrom im Schneidraum
von der Schnittgutaufnahme zu dem Verteilorgan transpor
tiert. Die Schnittgutaufnahme kann mindestens eine
Führungsfläche aufweisen, um das Schnittgut direkt und/oder
über Erzeugung einer Luftströmung in den Förderkanal zu
leiten. Das Schneidorgan und/oder der Hohlraum können sich
radial im wesentlichen linear nach außen erstrecken. Ebenso
ist ein Schneidorgan mit in der horizontalen Ebene z. B.
sichelförmig gebogenen Flügeln mit daran angebrachten
Schneidmessern verwendbar. In dem daran angepaßten För
derkanal wird das Schnittgut auf transportfördernder,
sichelförmiger Bewegungsbahn nach außen zum Verteilorgan
abgeführt. Der Transport wird durch einen reibungsver
mindernden Belag auf der Innenoberfläche des Förderkanals
unterstützt. Damit wird ein Anhaften des Schnittgutes ver
mieden und eine Selbstreinigung gefördert. Die Führungsflä
che in der Schnittgutaufnahme kann eine zur Rotationsachse
symmetrische kegelstumpfförmige Fläche sein, die das rota
tionsachsparallel zugeführte Schnittgut radial nach außen
ablenkt. Vorzugsweise weist der Förderkanal eine abwärts
leitende Führungsfläche im Bereich einer Austrittsöffnung
auf, so daß das beschleunigte Schnittgut mit hoher Ge
schwindigkeit in etwa parallel zur Rotationsachse des
Schneidorgans auf und in den Boden zurückgeführt wird. Die
Rückfördereinrichtung kann als Schneckenförderer oder als
in einem Förderkanal angeordnetes Förderband ausgeführt
sein, das das Schnittgut hinter der Zerkleinerungseinrich
tung aufnimmt und zu dem Schneidorgan zurückführt.
Die Zerkleinerungseinrichtung kann bei der erfindungsge
mäßen Mähmaschine ein Häcksler sein, vorzugsweise wird
jedoch eine kompaktere und robustere Schneidmessereinheit
verwendet. Die Lochscheiben können austauschbar sein, so
daß Scheiben mit unterschiedlichen Lochdurchmessern und
Lochzahlen verwendbar sind, um abhängig vom Feuchtegehalt
und der Festigkeit des Schnittgutes den erforderlichen Ge
gendruck zum Verdichten und die Feinheit der Zerkleinerung
einstellen zu können.
Die erfindungsgemäße Mähmaschine kann als Schnittgut
fördereinrichtung zum Fördern des Schnittgutes aus dem
Schneidbereich zur Verdichtereinrichtung einen Förderkanal
aufweisen, in dem eine mechanische Fördereinrichtung an
geordnet ist. Sie benötigt erheblich weniger Leistung für
den Schnittguttransport im Vergleich zum herkömmlichen "Ge
bläse"-Transport durch den verstärkten Luftstrom des
Schneidmessers. Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung
ein an der Oberseite und ein an der Unterseite des För
derkanals angeordnetes Förderband auf. Durch die zwei be
wegten Seiten ergibt sich eine besonders effektive Förder
leistung. Durch eine in Förderrichtung zueinander geneigte
Anordnung der Förderbänder kann eine Vorverdichtung des
locker zugeführten Schnittgutes erzielt werden. Eine beson
ders wirksame Förderung wird erreicht, wenn jedes Förder
band erhabene Förderelemente, z. B. Förderlippen, aufweist,
die die Förderung mechanisch sowie durch Erzeugung einer
Sogwirkung unterstützen.
Die beschriebene Mähmaschine kann als Handrasenmäher
mit Rädern und einem selbsttragendem Gehäuse, z. B. aus
Aluminiumguß, ausgeführt sein. Mehrere Mähmaschinen können
in einem Tragrahmen eingebaut sein, um eine größere Mäh
breite in einem Arbeitsgang zu erzielen. Es können jeweils
eigene Antriebe vorhanden sein (Elektro- oder Verbrennungs
motor) oder ein Tragrahmen kann hinter einer Zugmaschine
gezogen werden, wobei von dieser die Mähmaschinen an
getrieben werden.
Vorzugsweise enthält die Mähmaschine einen Spülflüssig
keitsanschluß, um Spül- oder Reinigungsflüssigkeit (z. B.
auch Wasser) zuführen zu können. Diese Reinigungsflüssig
keit kann über ein Verteilsystem zu allen verschmutzungsan
fälligen Bereichen der Mähmaschine geführt werden. Im Leer
lauf wird dann bei Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit die
Mähmaschine problemlos gereinigt. Für die Reinigung und
Entfernung von Fremdkörpern ist das Gehäuse der Verdichter
einheiten teilbar, so daß die Verdichterschnecken leicht
zugänglich sind.
Zweckmäßigerweise enthält die Mähmaschine ein Getriebe zum
Regeln eines Fahrantriebs und/oder der Schnittkraft bei
wechselnden Mähbedingungen. Das Getriebe kann zur optimalen
Anpassung stufenlos verstellbar sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen weiter erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 in Draufsicht in schematischer Darstellung ein
erstes Ausführungsbeispiel einer Mähmaschine in
Form eines Handrasenmähers;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine vergrößerte
Querschnittsansicht einer Schnittgutförderein
richtung entlang der Schnittlinie A-A in Fig.
1;
Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 mit Darstellung
des Antriebes der Schnittgutfördereinrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Kettenglied mit zugehöri
gen Komponenten einer Förderkette der Schnittgut
fördereinrichtung;
Fig. 5 eine perspektivische Draufsicht, zum Teil in Ex
plosionsdarstellung, auf geöffnete Gehäuseteile
einer Verdichtereinheit und einer Dehydrati
sierungseinrichtung;
Fig. 6 in Draufsicht in schematischer Darstellung ein
zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Mähmaschine;
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein dreiflügeliges Schneidor
gan;
Fig. 8 in Querschnittsansicht entlang der Linie B-B
der Fig. 7 ein Schneidorgan mit Schnittgutzufüh
rung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein alternatives zweiflüge
liges Schneidorgan;
Fig. 10 in Querschnittsansicht das Schneidorgan der Fig. 9;
und
Fig. 11 in perspektivischer Draufsicht ein Gehäuse eines
Handrasenmähers gemäß dem ersten Ausführungsbei
spiel.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mähma
schine als Handrasenmäher schematisch dargestellt, der zwar
keine Rückfördereinrichtung aufweist, jedoch zur Beschreibung
wesentlicher Komponenten der erfindungsgemäßen Mähmaschine ge
eignet ist.
Der Rasenmäher 1 weist ein
selbsttragendes Gehäuse 2 (siehe auch Fig. 11) und vier
Räder 3 auf. In dem Gehäuse 2 ist ein Schneidmesser 4 auf
einer zentralen Lagerwelle mit vertikaler Rotationsachse 5
drehbar gelagert. Das Schneidmesser 4 ist beispielhaft mit
zwei Flügeln 6, 7 dargestellt, kann jedoch auch drei- oder
mehrflügelig sein (siehe Fig. 7: Schneidmesser mit drei
Flügeln). Das Schneidmesser 4 ist mit einem Elektro- oder
Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) gekoppelt und durch
diesen antreibbar. Der Antriebsmotor kann koaxial zur Rota
tionsachse 5 am Gehäuse 2 angeordnet und mit der Lagerwelle
des Schneidmessers 4 direkt verbunden sein.
Das Gehäuse 2 bildet eine Abdeckung 9 eines Schneidraumes 8
(siehe auch Fig. 2 und Fig. 11), in dem das Schneidmesser 4
rotiert. In der Abdeckung 9 ist eine Auswurföffnung 10 vor
gesehen, an die sich ein Förderkanal 11 für das Schnittgut
anschließt. Im Förderkanal 11 ist eine Schnittgutförderein
richtung 12 angeordnet, die ein oberes und ein unteres För
derband 13 bzw. 14 aufweist. Die Förderbänder 13, 14 sind
in Förderrichtung gegeneinander geneigt angebracht, so daß
der Querschnitt des Förderkanals 11, der in etwa parallele
Seitenwände aufweist, in Förderrichtung abnimmt.
Anschließend an den Förderkanal 11 ist eine Verdichterein
heit 15 angeordnet, die das Schnittgut unter weiterer Ver
dichtung zu einer Zerkleinerungseinrichtung, z. B. einem
Messersatz 16, transportiert, in dem das Schnittgut zer
kleinert wird. Eine nachgeordnete Dehydratisierungseinrich
tung 17 dient zum zusätzlichen Verdichten des Schnittgutes,
wobei dessen Flüssigkeit weitestgehend ausgepreßt wird. Das
entfeuchtete Schnittgut wird beim Austritt aus der Dehydra
tisierungseinrichtung 17 von einem rotierenden Messer 18
abgetrennt und zerkleinert auf dem Boden verteilt. Die aus
gepreßte Flüssigkeit wird in einer Ablaufrinne 19 unterhalb
der Dehydratisierungseinrichtung 17 gesammelt. Über Ablauf
zinken 20 der Ablaufrinne 19 kann die gesammelte Flüssig
keit dem Boden wieder zugeführt werden.
Das untere Förderband 14 der Schnittgutfördereinrichtung 12
(siehe Fig. 2) wird durch eine Antriebsrolle 25 angetrieben
(in Pfeilrichtung A) und ist um eine Umlenkrolle 24 benach
bart zum Schneidmesser 4 bzw. zum Schneidraum 8 geführt.
Die Antriebsrolle 25 ist an einem Ausgang 28 des Förderka
nals 11 und bezüglich der Umlenkrolle 24 höhenversetzt an
geordnet, so daß das untere Förderband 14 in Förderrichtung
(Pfeil A, Bewegung des Förderbandes im Gegenuhrzeigersinn)
eine ansteigende Unterseite des Förderkanals 11 bildet.
Das obere Förderband 13 wird durch eine Antriebsrolle 27,
die im Bereich des Ausgangs 28 des Förderkanals 11 an
geordnet ist, angetrieben (in Pfeilrichtung B) und ist um
eine Umlenkrolle 26, die bezüglich der Antriebsrolle 27
höhenversetzt und bezüglich der unteren Umlenkrolle 24
näher an der Rotationsachse 5 des Schneidmessers 4 an
geordnet ist, geführt.
Wegen der Querschnittsabnahme des Förderkanals 11 von der
Auswurföffnung 10 des Schneidraumes 8 zum Ausgang 28 hin
wird abgeschnittenes Schnittgut, das durch die Auswurföff
nung 10 in den Förderkanal 11 gelangt, somit am Ausgang 28
des Förderkanals 11 vorverdichtet zur Verdichtereinheit 15
abgegeben. Das Schüttvolumen des locker zugeführten Schnitt
gutes wird um etwa 4 : 1 vorverdichtet. In den Seitenwänden
des Förderkanals 11 sind Öffnungen vorgesehen, so daß der
durch das rotierende Schneidmesser 4 im Schneidraum 8 er
zeugte Luftstrom aus dem Förderkanal 11 seitlich austreten
kann. Das Schneidmesser 4 kann Windflügel (nicht darge
stellt) aufweisen, die im Schneidraum 8 den Luftstrom (die
Luftzirkulation) verstärken, der das Schnittgut zur
Schnittgutfördereinrichtung 12 transportiert.
Jedes Förderband 13, 14 kann als einstückiges Band oder als
Förderkette mit einzelnen Kettengliedern 30 ausgebildet
sein (Fig. 2 und Fig. 4), die an ihren gegenüberliegenden
Längsseiten nach oben und nach unten offene Halbschalen 31
bzw. 37 aufweisen. Jeweils zwei benachbarte Kettenglieder
30 werden miteinander über einen Achsbolzen 32 gelenkig
verbundenen, der in die jeweils ineinandergreifenden Halb
schalen 31, 37 der beiden Kettenglieder 30 eingeschoben
ist. Das Kettenglied 30 ist ein starres Zugteil. Es kann
eine Befestigungseinrichtung aufweisen, um eine im wesent
lichen senkrecht zur Förderrichtung abstehende flexible
elastische Förderlippe 33 aufzunehmen und zu befestigen.
Die Befestigungseinrichtung kann als mindestens ein Lang
loch 34 zur Aufnahme von Gegenstücken 35 an der Förderlippe
33 ausgebildet sein. Dadurch lassen sich Kettenglieder 30
und Förderlippen 33 mit unterschiedlichen Materialien und
Materialeigenschaften (wie z. B. Härte, Flexibilität) kom
binieren. Die Förderlippen 33 können aber auch einstückig
mit den Kettengliedern 30 (oder mit einem andersartigen
Förderband) gebildet sein. Sie erstrecken sich im we
sentlichen über die gesamte Breite der Kettenglieder 30.
Die Förderkette ist abwechselnd aus Kettengliedern 30 mit
Förderlippen 33 und Kettengliedern 30 ohne Förderlippen 33
aufgebaut sein. Alternativ können zwischen zwei Kettenglie
dern 30, die Förderlippen 33 aufweisen, mehrere Kettenglie
der 30 ohne Förderlippen 33 angeordnet sein. Das untere
Förderband 14 ist vom Boden bzw. Untergrund durch eine Ab
deckung 36 getrennt und geschützt.
Als Förderketten können auch handelsübliche Glieder- oder
Rollenketten mit daran befestigten, in Förderrichtung aus
gerichteten plattenförmigen Förderelementen mit sich senk
recht zur Förderrichtung erstreckenden Förderlippen oder
ähnliche Fördermittel verwendet werden.
Zum Antreiben der Förderbänder bzw. -ketten 13, 14 verbin
det eine Kette oder ein Keilriemen 40 (Fig. 1) die Lager
welle des Schneidmessers 4 mit einem Schneckengetriebe 41.
Eine Abtriebswelle 42 des Schneckengetriebes 41 ist in
einem seitlichen Getriebegehäuse 43 gelagert und treibt
über eine Einfach- oder Duplexkette 44 (Fig. 3) ein Ketten
rad 45 an, das an einem im Getriebegehäuse 43 gelagerten
Wellenstumpf 46 einer Verdichterschnecke 47 der Verdichter
einheit 15 befestigt ist. Von diesem Wellenstumpf 46 werden
über eine Einfachkette 48 Lagerwellen 49, 50 der Antriebs
rollen 25 bzw. 27 der Förderbänder 14 bzw. 13 angetrieben.
Die Kette 48 ist über eine Spannrolle 51 spannbar. Die La
gerwelle 50 ist als Hohlwelle ausgebildet, die auf der Ab
triebswelle 42 drehbar gelagert ist (nicht dargestellt).
Das Kettenrad 45 der Verdichterschnecke 47 hat einen bezüg
lich der Abtriebswelle 42 größeren Durchmesser, so daß
seine Drehzahl zur Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit
der Verdichterschnecken 47 und 60 untersetzt ist.
Die Verdichtereinheit 15 weist ein Gehäuse 55 auf (siehe
Fig. 5), das aus zwei Halbschalen 56, 57 besteht. Die unte
re Halbschale 56 ist integraler Bestandteil des selbsttra
genden Gehäuses 2 des Rasenmähers 1. Die obere Halbschale
57 ist mittels eines Klappscharniers 58 schwenkbar an der
unteren Halbschale 56 befestigt und in geschlossener Stel
lung verriegelbar. In dem Gehäuse 55 ist die Verdichter
schnecke 47 aufgenommen (siehe Fig. 1), die eingangseitig
über ihren Wellenstumpf 46 (wie oben beschrieben) im Ge
triebegehäuse 43 drehbar gelagert und angetrieben ist.
Ausgangsseitig (an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende)
ist sie in dem Messersatz 16 drehbar gelagert, der eben
falls in dem Gehäuse 55 angeordnet ist und in ringförmigen
Führungsnuten 59 gehalten ist. Die Verdichterschnecke 47
kann eine zunehmende Steigung (Ganghöhe) aufweisen (nicht
dargestellt), so daß das Schnittgut um etwa 3 : 1 verdichtet
wird.
Der Messersatz 16 enthält eine Führungslochscheibe (nicht
dargestellt), um dem durch die Verdichterschnecke 47 in
Förderrichtung mit Drall bewegtem Schnittgut eine im we
sentlichen drallfreie, axiale Bewegung aufzuprägen. Dazu
sind um das Zentrum der Führungslochscheibe mehrere Öffnun
gen angeordnet, die in der Art eines zur Rotationsachse der
Führungslochscheibe geneigten Kanals ausgebildet sind. Hin
ter der Führungslochscheibe ist ein Messer angeordnet, das
mit der Verdichterschnecke 47 rotiert. Die Schneiden des
beispielsweise vierflügeligen Messers liegen an einer Loch
scheibe an. Der Durchmesser der Löcher in der Lochscheibe
bestimmt den Gegendruck gegen das geförderte Schnittgut und
die Größe der aus dem Messersatz 16 austretenden Schnitt
gutteile. Der Messersatz 16 kann ein zweites Messer mit
einer zweiten Lochscheibe aufweisen, um das Schnittgut zum
Aufschließen der Oberflächen noch weiter zu zerkleinern.
Das Gehäuse 55 umfaßt des weiteren die Dehydratisierungs
einrichtung 17. Diese enthält in einem sich verjüngenden
Abschnitt des Gehäuses 55 eine kegelige Verdichterschnecke
60 (Fig. 1), die koaxial zur Verdichterschnecke 47 der Ver
dichtereinheit 15 angeordnet und mit dieser drehfest ver
bunden ist. Sie ist mit ihrem Eingangsende 61 im Messersatz
16 und mit ihrem Ausgangsende 62 in einer Lochscheibe 63,
die an einem Ausgangsendstück 64 des Gehäuses 55 angeordnet
ist, drehbar gelagert. An dem Ausgangsende 62 der Verdich
terschnecke 60, das durch die Lochscheibe 63 hindurch
reicht, ist das Schneidmesser 18 zur gemeinsamen Rotation
drehfest angebracht. In der unteren Halbschale 56 des Ge
häuses 55 enthält die Dehydratisierungseinrichtung 17 im
Bereich der Verdichterschnecke 60 mindestens eine Öffnung
65, durch die aus dem feuchten Schnittgut ausgepreßte Flüs
sigkeit austreten kann. Die Öffnung 65 enthält ein Sieb, um
den Austritt von zerkleinertem und verdichtetem Schnittgut
zu verhindern. Das dehydratisierte Schnittgut wird durch
die Öffnungen der Lochscheibe 63 gepreßt und anschließend
von dem rotierenden Schneidmesser 18 abgetrennt und auf dem
Boden verteilt.
Die ausgepreßte, nährstoffreiche Flüssigkeit fließt durch
die Öffnung bzw. Öffnungen 65 in die unterhalb des Gehäuses
55 angeordnete Ablaufrinne 19. Diese weist eine rinnen
förmige Vertiefung 66 mit einem erhöhten Rand oder Steg 67
vor den Ablaufzinken 20 auf. In der Vertiefung 66 sammelt
sich die ausgepreßte Flüssigkeit. Sie kann erst bei Über
steigen eines durch die Höhe des Randes oder Steges 67
festgelegten Flüssigkeitsniveaus über die Ablaufzinken 20
ablaufen. Die Ablaufzinken 20 haben erhöhte seitliche Wände
68 und einen spitz zulaufenden unteren Auslauf 69, der beim
Mähen durch die verbleibenden Graspflanzen bis zum Boden
durchdringt, so daß die Flüssigkeit gezielt dem Boden zuge
führt wird und in den Wurzelbereich der Graspflanzen ge
langt. Dadurch wird verhindert, daß die Flüssigkeit ledig
lich oberflächlich verteilt wird und auf den Grashalmen
verbleibt, ohne zur Bodendüngung beitragen zu können.
Zusätzlich können eine oder mehrere Öffnungen in der unte
ren Halbschale 56 des Gehäuses 55 im Bereich der Verdich
terschnecke 47 angeordnet sein (nicht dargestellt), um
schon bei der Vorverdichtung des Schnittgutes ausgepreßte
Flüssigkeit (bei Schnittgut mit hohem Feuchtegehalt) in die
Ablaufrinne 19 austreten zu lassen.
Auf der Innenseite der beiden Halbschalen 56, 57 im Bereich
der beiden Verdichterschnecken 47, 60 können eine oder meh
rere parallel verlaufende wendelförmige Vertiefungen (nicht
dargestellt) vorgesehen sein, deren Steigung entgegenge
setzt zur Steigung der Verdichterschnecke 47, 60 ist. Durch
diese entgegengesetzte Führung wird das Verdichten und Auf
schließen des Schnittgutes verbessert.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mäh
maschine ist in Fig. 6 dargestellt. Der Handrasenmäher 70
entspricht im Aufbau weitgehend dem mit Bezug auf Fig. 1
beschriebenen Rasenmäher 1, unterscheidet sich von diesem
jedoch wesentlich darin, daß er anstelle der Dehydrati
sierungseinrichtung 17 eine Rückführeinrichtung 71 auf
weist, die das Schnittgut nach dem Austritt aus dem Messer
satz 16 zu einem als Verteilorgan gestalteten Schneidmesser
72 transportiert.
Die Rückführeinrichtung 71 kann ein angetriebenes Förder
band sein, das in einem Rohr oder Kanal angeordnet ist und
auf dem das kleingeschnittene und Feuchtigkeit bzw. Flüs
sigkeit enthaltende Schnittgut zum Schneidmesser 72 trans
portiert wird. Das Schneidmesser 72 erzeugt (wie später
beschrieben) einen Sogeffekt im Kanal des Förderbandes, der
die Förderung unterstützt.
Gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Rückführeinrichtung 71 eine Förderschnecke 73, die sich
von einem Sammelraum 74 des Gehäuses 55 hinter dem Messer
satz 16 bis in die Nähe der Rotationsachse 5 des Schneid
messers 72 erstreckt (Fig. 8). Die Förderschnecke 73 ist
von einem Schneckengehäuse 75 umgeben, das ein Rohr oder
ein Teil des selbsttragenden Gehäuses 2 sein kann. Der An
trieb der Förderschnecke 73 kann mittels eines Umlenkge
triebes von der Verdichterschnecke 47 erfolgen oder am Aus
laßende der Förderschnecke 73 angreifen.
Der Förderauslaß der Förderschnecke 73 ist ein abwärts ge
richtetes, nach unten offenes Rohrstück 76. Unterhalb des
Rohrstückes 76 ist eine Abdeckscheibe 77 angeordnet, die
eine unter einem Auslaß 78 des Rohrstückes 76 positionierte
Öffnung 79 zum Durchtritt des geförderten Schnittgutes auf
weist.
Das Schneidmesser 72 weist beispielsweise drei Flügel 80
auf (siehe Fig. 7). Das Schneidmesser 72 enthält ein zen
trales und sich von der Rotationsachse 5 aus zu jedem Flü
gel 80 erstreckendes, in etwa horizontales Bodenteil 81,
einen sich daran radial auswärts anschließenden gekröpften
Übergangsbereich 82, der abwärts geneigt ist und eine Aus
trittsöffnung 83 aufweist, und ein horizontales äußeres
Flügelteil 84, das in Drehrichtung an seiner Vorderkante
ein Messer 85 und an der Hinterkante einen Windflügel 86
aufweist. Jeder Flügel weist eine Abdeckung 87 auf, durch
die ein Hohlraum oder Förderkanal 88 gebildet wird.
Das Schnittgut, das über die Förderschnecke 73 und über den
Auslaß 78 des Rohrstückes 76 in eine oben offene, jedoch
durch die Abdeckscheibe 77 abgedeckte Aufnahmekammer 89 des
Schneidmessers 71 exzentrisch zur Rotationsachse 5 zuge
führt wird, wird durch Zentrifugalkraft in dem rotierenden
Förderkanal 88 radial nach außen geschleudert und durch die
Kröpfung des Flügels 80 (d. h. die abwärts gekrümmte Ab
deckung 87) aus seiner radialen Bewegung in eine im wesent
lichen vertikale Bewegung umgelenkt, mit der es in den
Boden "geschossen" wird. Die dabei auftretenden erheblichen
Beschleunigungskräfte sind ausreichend, um das Schnittgut
in den Boden eindringen zu lassen. In der Aufnahmekammer 89
können zusätzlich Leitbleche angeordnet sein, die das
Schnittgut entweder direkt oder durch Erzeugung einer Luft
strömung zum Förderkanal 88 leiten.
Die Wände des Förderkanals 88 können eine reibungsver
mindernde Beschichtung, z. B. eine Teflonschicht, auf
weisen. Damit wird das Anhaften von feuchtem Schnittgut an
den Oberflächen verhindert und eine Selbstreinigung der
Führungsflächen wird unterstützt.
Durch eine strömungsfördernde Formgebung des Flügels 80 und
gegebenenfalls durch die am Flügel 80 angeordneten Windflü
gel 86 wird eine Luftströmung erzeugt, die am äußeren
Randbereich des Flügels 80, d. h. im Schnittbereich, auf
wärts und im Bereich der Austrittsöffnungen 83 abwärts ge
richtet ist. Dadurch wird zum einen die Schneidbarkeit des
Grases (durch Aufrichten des Grases) und zum anderen die
vertikale Abwärtsbewegung des Schnittgutes unterstützt.
Unterhalb des Gehäuses 55 kann eine Ablaufrinne vorgesehen
sein (nicht dargestellt), in die Flüssigkeit, die in der
Verdichtereinheit 15 aus dem Schnittgut ausgepreßt worden
ist, durch Öffnungen in der unteren Halbschale 56 austreten
kann. Die Flüssigkeit wird in den tieferliegenden Sammel
raum 74 zurückgeführt und mit dem Schnittgut zum verteilen
den Schneidmesser 72 transportiert, so daß sie zur Düngung
genutzt werden kann. Die Rückführung kann dosierbar sein,
um die für einen optimalen Rotteprozeß notwendige Rest
feuchte im Schnittgut einzustellen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schneidmessers zum
Verteilen von Schnittgut ist in den Fig. 9 und 10 darge
stellt. Bei dem beispielhaft mit zwei Flügeln 91 darge
stellten Schneidmesser 90 ist eine Austrittsöffnung 92 am
äußeren Ende des Flügels 91 angeordnet. Durch den größeren
radialen Abstand von der Rotationsachse 5 können bei glei
cher Drehzahl des Schneidmessers größere Beschleunigungs
kräfte erzielt werden, so daß das Schnittgut auch in här
tere Böden eindringen kann. Symmetrisch zur Rotationsachse
kann eine kegelförmige Leitfläche vorgesehen sein, durch
die das vertikal zugegebene Schnittgut in den Führungskanal
radial abgelenkt wird.
Des weiteren kann an der Abtriebswelle 42 des Schnecken
getriebes 41 eine Riemenscheibe angebracht sein, über die
ein Treibriemen eine Radachse für einen Fahrantrieb des
Rasenmähers 1, 70 antreibt.
Durch die direkte Kopplung des Schneidmessers mit der Ver
dichtereinheit hält das Schneidmesser beim Abschalten des
Antriebsmotors innerhalb kürzester Zeit aufgrund des Rei
bungswiderstandes der Verdichterschnecke 47 in der Verdich
tereinheit 15 an (kein Nachlauf). Durch diese Gestaltung
wird die Unfallsicherheit des Rasenmähers erhöht (europäi
sche Sicherheitsanforderung erfordern geeignete Maßnahmen).
Die im wesentlichen mechanische Förderung des Grases durch
die beiden Förderbänder 13, 14 in der Schnittgutförderein
richtung 12 erfordert eine geringere Leistung, als sie für
die Erzeugung eines ausreichend starken Luftstromes, der
das Gras in einen Grasfangkorb "bläst" bzw. transportiert,
notwendig wäre. Mit der Leistungsreduzierung und der Redu
zierung des erzeugten Luftstromes geht auch eine deutliche
Geräuschreduzierung einher. Durch die bewegten und den För
derkanal 11 beidseits (oben und unten) begrenzenden Förder
bänder 13, 14 mit den Förderlippen 33 wird ein optimaler
Transport der einzelnen losen Grashalme des Schnittgutes
ermöglicht, die von einem einzigen Transportband nur un
vollkommen transportiert werden können. Die Förderketten
sind selbstreinigend, da an den Umlenkrollen Schnitt
gutreste von der Förderkette abgeschleudert werden. Dies
wird durch die Flexibilität der Förderlippen 33 unter
stützt, die von Gehäuseteilen teilweise gebogen werden, so
daß sich dennoch festsitzendes Schnittgut lösen kann.
Über ein Getriebe, vorzugsweise ein stufenlos variables
Getriebe, ist bei den beschriebenen Rasenmähern die An
triebsleistung in Abhängigkeit von dem Feuchtegehalt des
Grases (oder allgemein von der Festigkeit und dem Schnitt
widerstand des Schnittgutes) einstellbar, um eine Anpassung
an die unterschiedlichen Leistungsanforderungen der Ver
dichter- und der Entsaftereinheit (Dehydratisierungsein
richtung) zu erhalten (Reduzierung der Antriebsleistung).
Über das Getriebe kann gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeit
des Rasenmähers geregelt werden.
Der Messersatz 16 ist besonders kompakt und platzsparend,
jedoch kann ebenso ein Häcksler verwendet werden, um das
Schnittgut fein aufzuschließen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
(nicht dargestellt) können mehrere Mähmaschinen ohne eige
nes Fahrwerk in einem gemeinsamen Tragrahmen integriert
sein, der ein Fahrwerk mit eigenem Antrieb aufweist oder
von einer Zugmaschine gezogen wird. Somit lassen sich in
einem Arbeitsgang mit zusammengefaßten Standardmähmaschinen
größere Mähbreiten erzielen.
Claims (38)
1. Mähmaschine
mit einem angetriebenen rotierenden Schneidorgan,
mit einer Schnittgutfördereinrichtung für den
Transport des Schnittgutes in eine Verdichterein
richtung und mit einer Zerkleinerungseinrichtung für
das Schnittgut,
gekennzeichnet durch
eine Rückfördereinrichtung (71) für den Rücktransport
des zerkleinerten Schnittgutes zu dem rotierenden
Schneidorgan (72).
2. Mähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das rotierende Schneidorgan (72) eine Verteilein
richtung (83, 88, 89) zum Verteilen des Schnittgutes
auf den Boden aufweist.
3. Mähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Schneidorgan (72) eine vertikale
Rotationsachse (5) aufweist.
4. Mähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteileinrichtung eine rotationsachsnahe
Schnittgutaufnahme (89) aufweist.
5. Mähmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verteileinrichtung ein zur Rota
tionsachse (5) entferntes Verteilorgan (83) aufweist.
6. Mähmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidorgan (72) einen Hohlkanal (88) auf
weist, der die Schnittgutaufnahme (89) mit dem Ver
teilorgan (83) verbindet.
7. Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnittgutaufnahme (89) eine Führungsfläche
aufweist, um das Schnittgut in den Hohlkanal (88) zu
führen.
8. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß eine achssymmetrische kegel
stumpfförmige Fläche den Schnittgutaufnahmeraum be
grenzt.
9. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Verteilorgan eine dem
Boden zugewandte Austrittsöffnung (83) aufweist.
10. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß das Schneidorgan (72) minde
stens zwei Flügel (80) mit einer jeweiligen Ver
teileinrichtung aufweist.
11. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung (71)
ein Bandförderer oder ein Schneckenförderer (75) ist.
12. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß das Schneidorgan (72) ein
Luftleitelement (86) am Flügel (80) aufweist.
13. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß der Hohlkanal (88) eine das
Schnittgut abwärts leitende Führungsfläche im Bereich
der Austrittsöffnung (83) aufweist.
14. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlkanals
(88) zumindest teilweise einen reibungsvermindernden
und/oder selbstreinigenden Belag aufweisen.
15. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrich
tung eine Schneidmessereinheit (16) ist.
16. Mähmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneidmessereinheit (16) eine Lochscheibe zum
Durchtritt des Schnittgutes aufweist.
17. Mähmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß Lochscheiben mit unterschiedlichen Lochdurchmes
sern verwendbar sind.
18. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die Schneidmessereinheit
(16) zwei Schneidmesser mit zwei Lochscheiben auf
weist.
19. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Schneidmessereinheit
(16) vor dem ersten Schneidmesser eine Scheibe mit
Leitdurchgangsöffnungen mit zur Achsrichtung geneigten
Umfangsflächen aufweist.
20. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß die Schnittgutfördereinrich
tung einen Förderkanal (11) aufweist, in dem eine me
chanische Fördereinrichtung (12) das Schnittgut trans
portiert.
21. Mähmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die mechanische Fördereinrichtung (12) mindestens
ein Förderband (13, 14) enthält.
22. Mähmaschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mechanische Fördereinrichtung (12)
zwei Förderbänder (13, 14) aufweist, die eine obere
und eine untere Begrenzung des Förderkanals (11) bil
den.
23. Mähmaschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Förderbänder (13, 14) einen sich in
Förderrichtung verengenden Förderkanal (11) bilden.
24. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß jedes Förderband (13, 14)
erhabene Förderelemente (33) aufweist.
25. Mähmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderelemente (33) flexible Förderlippen (33)
sind.
26. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß das Förderband (13, 14) eine
Förderkette aus einzelnen Kettensegmenten ist, die
einen starren Zugteil (30) und eine flexible Förder
lippe (33) aufweisen.
27. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, da
durch gekennzeichnet, daß sie in einen Handrasenmäher
(1, 70) integriert ist.
28. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 27, da
durch gekennzeichnet, daß sie ein selbsttragendes Ge
häuse (2) aufweist.
29. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Mähmaschinen in
einem Rahmen integriert sind.
30. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 27 bis 29, da
durch gekennzeichnet, daß der Handrasenmäher (1, 70)
oder der Rahmen selbstfahrend oder fremdbewegt ist.
31. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 30, da
durch gekennzeichnet, daß das Schneidorgan (4, 72) und
die Verdichtereinheit (15) rotatorisch gekoppelt sind.
32. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 31, da
durch gekennzeichnet, daß an der Innenoberfläche des
Gehäuses der Verdichtereinheit eine der Schnecken
steigung gegenläufige Führungswendel angeordnet ist.
33. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 32, da
durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Flüssigkeits
anschluß zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit vor
gesehen ist.
34. Mähmaschine nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitsanschluß ein Wasseranschluß zum
Anschließen eines Wasserschlauches ist.
35. Mähmaschine nach Anspruch 33 oder 34 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit über eine Ver
teileinrichtung zu den durch das Schnittgut ver
schmutzbaren Teilen der Mähmaschine zuführbar ist.
36. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 33 bis 35, da
durch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit im
Leerlauf der Mähmaschine zuführbar ist.
37. Mähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 36, da
durch gekennzeichnet, daß ein Getriebe zum Regeln des
Fahrantriebes und/oder der Schnittkraft vorgesehen
ist.
38. Mähmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe ein stufenlos variables Getriebe ist.
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---|---|---|---|
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