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Die
Erfindung betrifft ein rotierendes Schneidgerät. Das fragliche Gerät kann für gärtnerische
oder landwirtschaftliche Zwecke oder alternativ auch bei der Lebensmittelzubereitung
Verwendung finden.
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Das ältere Patent
GB 2 266 648 B des
Erfinders offenbart ein Werkzeug zur Verwendung im Garten oder in
einer Werkstatt, welches eine rotierende Schneideinrichtung verwendet,
die nahe eines schraubenlinienförmigen
Rotors angeordnet ist und bei einigen Ausführungsbeispielen sogar integral
mit diesem ausgebildet ist. Beim Betrieb der beschriebenen Hauptausführungsform
wird das geschnittene Material über
die Wirkung des Rotors gesammelt und, teils durch die Betriebsweise
des Rotors als eine archimedische Schraube (Förderschnecke) und teils durch
den mittels des Rotors erzeugten Luftstrom, entlang einer Bewegungsbahn,
die im Wesentlichen axial relativ zu der Drehachse des Rotors und
der Schneideinrichtung liegt, zu einem Sammelbehälter vorwärtsgetrieben.
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Die
in dem älteren
Patent vorgeschlagene Schneideinrichtung/Rotor-Kombination hat sich als äußerst effektiv
erwiesen. Die Konstruktion der vorliegenden Vorrichtung jedoch wurde
mit zwei besonderen Zielen entwickelt:
- i) ein
Gerät zu
schaffen, das gut ausbalanciert und als kompakte Einheit ausgebildet
ist; und
- ii) unnötig
hohe Herstellungskosten zu vermeiden.
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Durch
die Entwicklung des Gerätes
wird tatsächlich
ein neues Arbeitsprinzip erreicht, bei welchem davon ausgegangen
werden kann, dass es einen breiten Bereich für mögliche Anwendungen bietet.
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Gemäß einer
ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung
wird ein rotierend arbeitendes Schneidgerät vorgeschlagen, das ein Gehäuse, einen in
dem Gehäuse
nahe einer darin befindlichen Öffnung
angeordneten Rotor und einen am Gehäuse montierten Antriebsmotor
zum rotierenden Antreiben des Rotors aufweist, wobei der Rotor am
Gehäuse für eine Rotation
um eine Achse gelagert ist und wobei der Rotor wenigstens einen
Flügel
aufweist, der eine Führungskante
hat, die sich radial relativ zur Achse erstreckt und als Schneideinrichtung
dient, welche aufgrund der vorgenannten Öffnung exponiert zur Außenseite
des Gehäuses
liegt, so dass sie in Kontakt mit dem zu schneidenden Material kommen
kann, wobei der Flügel
auch eine Sammelfläche bildet,
die dem Innern des Gehäuses
zugewandt liegt, die bei rotierendem Rotor der Schneideinrichtung
nachfolgt und die dem Sammeln von geschnittenem Material im Gehäuse dient,
wobei eine Wand des Gehäuses
den Rotor umschließt
und eine Öffnung
aufweist, die zu einem im Wesentlichen tangential verlaufenden,
vom Gehäuse
gebildeten Sammelkanal führt,
und wobei der Rotor derart ausgebildet ist, dass er das geschnittene
Material zentrifugal verdrängt
bzw. auswirft, wodurch das geschnittene Material in den Sammelkanal
getrieben wird.
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Der
mittels des Gehäuses
gebildete Weg muss nicht exakt tangential zur rotierenden Schneideinrichtung
und zum Rotor verlaufen. Der wesentliche Punkt ist, dass er geeignet
sein muss, das vom Rotor zentrifugal verdrängte Material aufzunehmen. In
diesem Aspekt unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von den
in der
GB 2 266 648 beschriebenen
Ausgestaltungen, bei welchen die archimedische Schraubbewegung des
Flügelrads
das Abfallmaterial entlang eines axialen Wegs bewegt.
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Es
hat sich gezeigt, dass die vorliegende Erfindung eine sehr kompakte
und attraktive Einheit ermöglicht.
Der Rotor bei der vorliegenden Erfindung kann für eine sehr ökonomische
Herstellung konstruiert werden.
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Bei
einer insbesondere bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform verläuft die
Sammelfläche
entlang der Umfangsrichtung schräg
zu ihrer Rotationsebene in einer Weise, dass das geschnittene Material
in das Gehäuse
hineinbewegt wird.
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Folglich
bewegt bei dieser Ausführungsform die
Sammelfläche
das geschnittene Material entlang der Axialrichtung in das Gehäuse hinein,
bevor es mittels der Zentrifugalbewegung tangential verdrängt bzw.
abgeworfen wird. Die Sammelfläche
kann auch als Wendel (Helix) ausgebildet sein.
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An
die Sammelfläche
schließt
sich vorzugsweise eine aufrechte Rippenfläche an, mittels der das geschnittene
Material zentrifugal abgeworfen bzw. verdrängt wird.
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Das
Schneidegerät
bildet besonders vorzugsweise ein gärtnerisches oder landwirtschaftliches
Arbeitsgerät.
Alternativ kann das Gerät
jedoch auch bei der Lebensmittelzubereitung verwendet werden, um
ein zügiges
Schneiden in Scheiben und Sammeln der Lebensmittel zu ermöglichen.
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Der
Motorantrieb kann aus einer geräteinternen
Verbrennungsmaschine oder einem hydraulischen Motor bestehen, auch
wenn ein elektrischer Motor besonders bevorzugt wird.
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Gemäß einem
zweiten erfindungsgemäßen Aspekt
wird ein rotierendes Schneidgerät
vorgeschlagen, das ein Gehäuse,
einen am Gehäuse
zur Rotation um eine Achse gelagerten Rotor und einen mit dem Rotor
für dessen
rotierendes Antreiben gekoppelten Antriebsmotor umfasst, wobei ein
Antriebsritzelpaar auf dem Rotor zu beiden Seiten der Rotorachse
montiert ist und eine angetriebene Kette einer Kettensäge um die
beiden Antriebsritzel herumgelegt ist, um eine Kettensäge zu schaffen,
die sich radial relativ zur Drehachse erstreckt und mit dem Rotor
umläuft.
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Der
Antrieb der Kettensäge
kann über
ein zentral angeordnetes, mit der Kettensägenkette in Eingriff stehendes
Antriebszahnrad bewirkt werden. Dieses Zahnrad ist besonders vorzugsweise
koaxial mit dem Rotor angeordnet.
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Nachfolgend
werden nun besondere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die anhängenden
Zeichnungen erläutert,
in denen:
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1 in
vereinfachter, schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch
einen die vorliegende Erfindung verkörpernden Gartentrimmer zeigt;
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2 eine
perspektivische Darstellung eines im Wesentlichen gleichen, die
Erfindung verkörpernden
Trimmers zeigt, bei dem eine Hälfte
des Gehäuses
sowie des Verschnittsammelbehälters
weggelassen sind, um den Mechanismus des Trimmers freizulegen;
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3 eine
zu 2 ähnliche
perspektivische Darstellung zeigt, wobei weitere Teile des Gehäuses weggelassen
sind, um einen Rotor des Trimmers und andere Bauteile freizulegen;
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4 in
einer perspektivischen Darstellung einen ersten Rotor zur Verwendung
in einem Trimmer in Ansicht von schräg oben zeigt;
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5 eine
perspektivische Darstellung desselben Rotors aus einem steileren
Betrachtungswinkel zeigt;
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6 einen
auf einem rollbaren Träger
montierten Trimmer zeigt, der beim Stutzen der Ränder eines Rasens einsetzbar
ist;
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7 eine
Anordnung zeigt, bei welcher der Trimmer an einem langgestreckten
Handhabungsbügel
montiert ist;
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8 eine
Schnittansicht durch einen in Übereinstimmung
mit der Erfindung konstruierten Minitrimmer zeigt;
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9 eine
Draufsicht, teilweise aufgebrochen, auf den Minitrimmer zeigt;
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10 den
Minitrimmer im Einsatz zeigt;
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11, 12 und 13 eine
größere und
deutlich robustere Ausführungsform
der Erfindung im Betriebseinsatz zeigen;
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14 in
perspektivischer Darstellung eine weitere Anordnung von Rotor und
Schneideeinrichtung zeigt, wie sie bei erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
verwendet werden können;
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15 eine
perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung noch eines
weiteren, zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform geeigneten Rotors
mit zugehörigem Schutzschirm
zeigt;
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16 einen
Vertikalschnitt durch die in 15 gezeigte
Anordnung darstellt;
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17 eine
vereinfachte Darstellung eines Bremsmechanismus zeigt, der bei zahlreichen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
verwendet wird;
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18 eine
Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung im Betriebseinsatz zeigt;
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19 in
vergrößerter Ansicht
ausgewählte Teile
der in 18 gezeigten Ausgestaltung zeigt; und
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20 eine
Darstellung eines die vorliegende Erfindung verwendenden Rasenmähers zeigt.
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Die
Konstruktion des in den 1 bis 5 dargestellten
Trimmers 2 erfolgt unter umfangreichem Einsatz von Spritzguss-Kunststoffteilen.
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Andere
Ausgestaltungen könnten
jedoch auch unter Verwendung anderer Materialien wie beispielsweise
tiefgezogenen Blechen oder druckgegossenem Aluminium erfolgen.
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Der
am besten in den 2 und 3 erkennbare
Trimmer weist ein Gehäuse 4 auf,
das mit zahlreichen Kunststoffteilen gebildet ist. Ein Handgriffabschnitt 6 und
ein Auslegerabschnitt 8 des Gehäuses werden mittels eines Gehäuseteils 10 gebildet,
welches vertikal in zwei Hälften
aufgeteilt ist, die beim Zusammenbau im vorliegenden Ausführungsbeispiel
mittels Schrauben (nicht gezeigt, obwohl die Schraubenlöcher 12 sichtbar
sind) zusammengefügt werden.
An seinem entfernt vom Handgriffabschnitt 6 liegenden Ende
ist der Auslegerabschnitt 8 mit einem im Wesentlichen ringförmigen Schutzschirm 14 verbunden,
der als separates Kunststoff-Formteil ausgebildet ist. Der Schutzschirm 14 erweitert
sich kegelförmig
von oben nach unten und weist eine nach oben gewandte Umkantung 16 auf,
die diesem Bauteil Steifigkeit verleiht. Der Schutzschirm umfasst
ferner eine Öffnung 18,
durch welche im Betriebseinsatz geschnittenes Material getrieben
wird, wie weiter unten noch erläutert
wird.
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Im
Schutzschirm ist ein Rotor 20 aufgenommen, der weiter unten
noch näher
beschrieben wird. Der Rotor 20 ist mit einer Welle 22 (wie 1 zeigt) gekoppelt,
die in einem oberen Lager 24, das am Schutzschirm montiert
ist, sowie in einem unteren Lager 26 drehbar gelagert ist,
das an einer ausgeschnittenen Platte 28 befestigt ist.
Die Platte 28 selbst ist quer zu der ansonsten offenen,
unteren Mündungsöffnung 19 des
Schutzschirms 14 befestigt und in der vorliegenden Ausführungsform
ausgeschnitten, um ein kreisförmiges
Umfangsband 30 zu schaffen, das über Radialstreben, die als
statische Schneiden 32 (wie insbesondere in 3 zu
sehen ist) dienen, mit einem zentralen Nabenbereich verbunden ist,
der das untere Lager 26 aufnimmt.
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Oberhalb
des Rotors 20 ist eine Rotorantriebsscheibe 34 drehfest
an der Antriebswelle befestigt. Ein gezahnter Antriebsriemen 36 verbindet
die Rotorantriebsscheibe mit einer Motorantriebsscheibe 38,
die mit der Antriebswelle eines elektrischen Motors 40 gekoppelt
ist, der im Handgriffabschnitt 6 des Gehäuseteils 10 montiert
ist. Die Rotor antriebsscheibe 34 hat einen größeren Durchmesser
als die Motorantriebsscheibe 38, so dass der Rotor 20 in
einer Weise angetrieben wird, dass er langsamer dreht als der Motor 40.
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Die
Verwendung eines Antriebsriemens 36, der sich durch den
Auslegerarmabschnitt 8 erstreckt, ermöglicht eine besonders gut ausbalancierte,
attraktive Konstruktion des Gerätes.
Beim Einsatz des Gerätes
kann das Gewicht des Trimmers größtenteils mittels
eines Haupthandgriffs 42 abgestützt werden, der in 1 gezeigt
ist und in den 2 und 3 weggelassen
ist, und der nach oben und nach vorne vom Handgriffabschnitt 6 absteht.
Die schweren Komponenten – der
elektrische Motor 40 und der Rotor 20 sowie die
zugehörigen
Teile – sind
zu beiden Seiten des Handgriffs angeordnet und auf diese Weise gegeneinander
ausbalanciert. Durch Trennen dieser Teile unter Verwendung eines
Riementriebs kann der Schwerpunkt des Trimmers am oder nahe des Haupthandgriffs 42 gelegt
werden.
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Es
wird nun Bezug genommen auf die 4 und 5,
in denen die bevorzugte Ausgestaltung des Rotors dargestellt ist,
der zwei Flügel 50, 52 aufweist,
die jeweils 180° einer
flach ansteigenden Wendel bilden. Demzufolge verlaufen bzw. liegen
die beiden Flügel
in Umfangsrichtung gesehen jeweils schräg geneigt. Die vordere, am
weitesten unten befindliche Kante jedes Flügels ist als radial sich erstreckendes
Schneidmesser ausgebildet. In den dargestellten Ausführungsbeispielen
ist jede dieser Kanten 54, 56 geschärft, um
eine radial sich erstreckende Schneide zu bilden. Obwohl der Rotor
aus Kunststoff besteht, hat sich gezeigt, dass eine ausreichend
harte Kante an diesem Kunststoffrotor ausgebildet werden kann. Alternative
Konstruktionen könnten
auch eine metallische, am Rotor befestigte Schneide umfassen oder
bei noch robusteren Ausführungsformen könnte ein
gepresster oder tief gezogener Stahlrotor mit einer geschärften Schneidkante
eingesetzt werden. Gleichwohl weist die insbesondere bevorzugte Ausgestaltung
einen als Spritzguss-Kunststoffteil geformten Rotor auf, der jedoch
mit geschärften,
metallischen Vorderkanten 54, 56 versehen ist.
Diese metallischen Kanten können
bereits während
des Spritzgießprozesses
in den Rotor integriert werden.
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Die
höchsten
Flächen 58, 60 der
Flügel 50, 52 werden
hier als "Sammelflächen" bezeichnet, da sie
dazu dienen, das mittels der Schneiden 54, 56 abgeschnittene
Material zu sammeln. Diese Flächen schließen, wie
gut zu sehen ist, ununterbrochen an den Abschnitt des Rotors an,
der die Schneiden 54, 56 bildet. Wenn sich der
Rotor dreht, laufen die Sammelflächen 58, 56 den
Schneiden nach, so dass das geschnittene Material auf den Flächen hochrutscht und
auf diese Weise gesammelt wird. An die Sammelflächen 58, 60 anschließend und
wiederum als integrale Teile des Rotors 20 ausgebildet
sind aufrechte Rippen 62, 64 vorgesehen. Wenn
das geschnittene Material die Rippen erreicht, bewirken sie, dass dieses
rotatorisch mit dem Rotor mitbewegt wird, so dass dementsprechend
das Material auch aufgrund der Zentrifugalkräfte radial nach außen getrieben wird.
Der erzielte Effekt ist ähnlich
wie bei einer Schleuder. Sobald das Material die Öffnung 18 im Schutzschirm
erreicht, wird es nachfolgend entlang eines im Wesentlichen radialen
Weges durch die Öffnung 18 hindurch
angetrieben, entlang eines kurzen Kanals bewegt und so in einen
Abfallsammelbehälter 68 (in 1 gezeigt)
bewegt.
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Es
wird angemerkt, dass die Führungskante eines
Flügels
die Hinterkante des anderen Flügels überlappt.
Diese Maßnahme
hilft, ein Verdichten des Materials zu verhindern. Demzufolge befindet
sich die Schneide 56 in Front vor der Rippe 64 bezogen auf
die Umfangsbewegungsrichtung, und in gleicher Weise läuft die
Schneide 24 der Rippe 62 vor, wenn sich der Rotor
dreht. Die Form des Rotors sorgt sogleich dafür, dass dieser auch als Gebläserad fungiert,
welches Luft in das Gehäuse
und insbesondere in den Sammelbehälter 68 hineinzieht.
Der Luftzug unterstützt
das Sammeln des geschnittenen Materials.
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Der
Abfallsammelbehälter 68 wird
bei der vorliegenden Ausführungsform
mittels eines Kunststoff-Formteils gebildet, dass an der Unterseite
des Gehäuses 10 montiert
ist. Der Behälter
ist für
sein Entleeren abnehmbar. Die 2 und 3,
in denen der Behälter
selbst weggelassen ist, zeigen einen Sperrhebel 69, mittels
welchem der Behälter 68 normalerweise
zurückgehalten
wird und über
welchen der Benutzer den Behälter
lösen kann.
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Die
Schneidwirkung der Schneiden 54, 56 wird bis zu
einem gewissen Maß mittels
der statischen Schneiden 32 der ausgeschnittenen Platte 28 unterstützt, welche
statischen Schneiden dafür
sorgen, dass Material wie Grasstängel
und Heckenzweige stehen bleiben, wenn die Schneiden zum Erzeugen
eines Schnitts vorbeibewegt werden. Es hat sich jedoch gezeigt,
dass es nicht notwendig ist, dass sich die Schneiden 54, 56 und
die statischen Schneiden 32 berühren, sondern dass vielmehr
durch Trennen der Schneiden 54, 56 aufwärts von
den statischen Schneiden die Geräuschentwicklung
reduziert wird, ohne dass sich die Leistungsfähigkeit des Trimmers verschlechtert.
Die statischen Schneiden 32 an der ausgeschnittenen Platte 28 müssen nicht
geschärft werden,
um ihre Funktion zu erfüllen.
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Für die Schneiden 54, 56 können unterschiedliche
Ausgestaltungen verwendet werden. Sie können beispielsweise bogenförmig, ähnlich wie
bei einer Sense, verlaufen, falls in Richtung der Drehachse geblickt
wird. Es wird angemerkt, dass die Schneiden zwar als radial sich
erstreckend bezeichnet werden, da sie sich in diese Richtung ausdehnen
müssen,
dass dies jedoch nicht bedeutet, dass sie notwendigerweise auch
parallel zu dieser Radialrichtung verlaufen müssen.
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Die
statischen Schneiden können
eine von zahlreichen möglichen
Formen einnehmen. Die statischen Schneiden könnten beispielsweise Rastergitter
bilden. Die in 3 gezeigte präzise Speichenform
wird jedoch als besonders vorteilhaft angesehen, wenn ein Abscherschnitt
vorgenommen werden soll.
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Die
in den 1 bis 5 gezeigte Schneidmaschine (Trimmer)
kann beim Schneiden von Hecken, langem Gras usw. mit zwei Händen gehalten werden.
Mit der einen Hand wird der hinten liegende Handgriffabschnitt 6 gehalten,
um das Gerät
zu führen,
während
die andere Hand den Haupthandgriff 42 greift, um das Gewicht
des Trimmers abzustützen. Bedienungssicherheit
bildet selbstverständlich
eine wichtige Designaufgabe. Um zu verhindern, dass ein Benutzer
unabsichtlich eine seiner Hände
in die rotierenden Schneiden hält,
ist die bevorzugte Ausführungsform
des Gerätes
angepasst, dass die Schneiden anhalten, falls der Benutzer nur einen
der Handgriff 6 oder 42 loslässt. Hierzu ist ein erster
Schalter innerhalb des Handgriffabschnitts 6 ausgebildet,
der mittels einer lang gestreckten Steuertaste angesteuert wird,
die über
den Handgriffabschnitt 6, wie in 1 zu sehen,
vorspringt. Ein zweiter Schalter wird mittels einer Taste 82 angesteuert,
die derart angeordnet ist, dass sie zusammen mit dem Haupthandgriff 42 gegriffen
wird. Die Verdrahtung der beiden Schalter mit dem Motor 40 ist
derart, dass nur dann, wenn beide Tasten 80, 82 mit
Druck beaufschlagt sind, der Motor aktiviert wird. Beide Schalter
stehen daher vorzugsweise normalerweise auf "Aus",
wobei sie nur dann auf "Ein" geschaltet werden,
wenn Druck auf die jeweiligen Tasten ausgeübt wird, wobei beide Schalter
in Reihe geschaltet sind.
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Der
hierdurch erreichte Effekt liegt darin, dass der Benutzer, um das
Gerät zu
aktivieren, die eine Hand am Handgriffabschnitt 6 anlegen
(und dessen Taste 80 niederdrücken muss) und die andere Hand
am Haupthandgriff 42 angreifen muss (und dessen Taste 82 niederdrücken muss).
Dementsprechend kann keine Hand des Benutzers den rotierenden Schneiden
ausgesetzt werden.
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Das
Trägheitsmoment
führt normalerweise dazu,
dass sich der Rotor 20 kontinuierlich weiterdreht, nachdem
die Stromzufuhr zum Motor abgeschaltet wurde. Um diese Tendenz zu
vermeiden, ist der erfindungsgemäße Trimmer
mit einem Bremsmechanismus versehen, der nur dann gelöst wird,
wenn der Motor eingeschaltet ist. Um die zeichnerische Darstellung übersichtlich
zu halten, ist der Bremsmechanismus in den 1 bis 5 weggelassen
worden sondern ausschließlich
getrennt in 17 dargestellt. Der Bremsmechanismus
weist eine Bremsbackenanordnung 84 innerhalb der Rotorantriebsscheibe 34 auf,
wobei die Bremsbacke 85 selbst ein partiell kreisförmig gewölbtes Bauteil
bildet, das außen
einen Bremsbelag 86 trägt
und schwenkbar bei 87 montiert ist. Eine Feder 88 drückt die
Bremsbacke 85 in Kontakt mit der Innenfläche der
Antriebsscheibe 34, um das Bremsmoment aufzubringen und
die Antriebsscheibe und damit auch den Rotor 20 zu stoppen.
Die Bremse wird mittels eines Hubmagneten gelöst, der über ein flexibles Kabel 89,
das im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus Nylon besteht, auf den Bremsschuh einwirkt. Ein Zug am Kabel,
welcher mittels des Elektromagneten als Reaktion auf Beaufschlagung
mit elektrischem Strom er zeugt wird, zieht den Bremsschuh von der
Antriebsscheibeninnenfläche
weg.
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Der
Elektromagnet wird nur dann betätigt, wenn
der Motorstrom eingeschaltet ist, so dass entsprechend die Antriebsscheibe 34 gestoppt
wird, wenn die Stromzufuhr zum Motor wegfällt, weil entweder einer der
beiden Schalter ausgeschaltet wird oder weil eine elektrische Fehlfunktion
auftritt.
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Bei
einer alternativen kostengünstigen
Ausgestaltung (nicht dargestellt) kann der Elektromagnet entfallen
und das Niederdrücken
des einen oder anderen (oder beider) Schalter bewirkt, dass die
Bremse gelöst
wird, z.B. mittels des Kabels 39, das zu einem der beiden
Schaltertasten 80, 82 geführt wird.
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Der
Trimmer (oder vorteilhafter Weise eine kompaktere Version, die weiter
unten unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 beschrieben
werden wird) kann auch zum Beschneiden der Ränder einer Rasenfläche benutzt
werden, und zu diesem Zweck wird er an einem fahrbaren Träger befestigt,
wie in 6 dargestellt, wobei der Träger 100 selbst mit
einem Rad 101 (stattdessen könnte auch eine Kufe verwendet
werden) zu sehen ist, das über
einen Ständer 102 und
einen Distanzarm 104 mit einem lang gestreckten Tragbügel 106 gekoppelt
ist. Der Trimmer selbst ist mit Bezugszeichen 108 bezeichnet und
derart am Träger 100 befestigt,
dass die Drehachse des Rotors im Wesentlichen horizontal liegt. Hierdurch
liegen die Trimmerschneiden (die selbst in den Zeichnungen nicht
sichtbar sind) der Kante 110 der Rasenfläche gegenüber, um
die Rasenflächenkante
zu schneiden. Das Laufrad stützt
und führt den
Trimmer, wenn dieser entlang der Rasenkante bewegt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
kommt kein Abfallsammelbehälter 68 zum
Einsatz. Stattdessen wird der Ausstoß aus dem Kanal 66 des
Trimmers einem flexiblen Schlauch 112 zugeführt, der
zu einem separaten Abfallbehälter
wie beispielsweise einem Sack führt.
Der separate Behälter,
der selbst nicht dargestellt ist, braucht daher nicht mit dem Trimmer
mitgeführt
zu werden und kann daher ein erheblich größeres Volumen aufweisen, als
der Abfallsammelbehälter 68.
Der Abfallbehäl ter
kann beispielsweise aus einem Sack bestehen, der auf dem Boden abgestellt wird
und der mit dem Trimmer über
einen flexiblen Schlauch verbunden ist.
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Es
hat sich herausgestellt, dass der Luftzug, der durch die Propellerwirkung
des Rotors 20 erzeugt wird, zusätzlich zu dem Schleudereffekt
des Rotors dem Antreiben des Verschnittmaterials entlang des Schlauchs 112 dient.
Der Luftzug unterstützt
das Aufblasen des Sammelbehälters,
so dass dieser zur Aufnahme des Materials vorbereitet ist. Ein zusammenfaltbarer
Schlauch, beispielsweise aus dünnem Kunststoff,
kann daher verwendet werden, da auch dieser im Einsatz mittels der
Propellerwirkung des Rotors aufgeblasen wird.
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Eine
weitere Ausführungsform,
in welcher der Trimmer, oder eine kleinere, leichtere Version eines
solchen Verwendung finden kann, ist in 7 dargestellt.
Der Trimmer ist in 7 mit Bezugszeichen 200 bezeichnet
und mit einem lang gestreckten, schräg abgewinkelten Tragarm 202 gekoppelt,
an dem ein Abfallsack 204 abgestützt ist, welchem der Trimmerausstoß zugeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform
stützt
der den Tragarm 202 haltende Benutzer das Gewicht des Trimmers
und bewegt ihn über
den Boden, um zum Beispiel lang gewachsenes Gras zu schneiden.
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Ein
weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
ist in den 8, 9 und 10 dargestellt.
Es handelt sich um einen Minitrimmer 300, der mit einer
Hand, vorzugsweise mittels eines Riemens 302, wie in 10 dargestellt,
unterstützt
gehalten wird. Der Minitrimmer weist ein Gehäuse 304 auf, innerhalb
dessen ein elektrischer Motor 306 montiert ist, dessen
Stromversorgung über
ein Versorgungskabel 308 erfolgt. Zwar könnte der
Minitrimmer auch netzgebunden angetrieben werden, beim gezeigten
Ausführungsbeispiel
hingegen erfolgt die Stromversorgung mittels eines separaten Batteriepakets 310,
das am Gürtel
des Benutzers, wie 10 zeigt, getragen wird und
mit dem Trimmer über
ein Versorgungskabel 308 verbunden ist. Am Batteriepaket
ist auch ein Schalter vorgesehen, der die Stromversorgung zum Minitrimmer
unterbricht, wenn er losgelassen wird. Demzufolge muss der Benutzer,
wie in 10 gezeigt, die eine Hand am
Batterieschalter anlegen, wäh rend
die andere Hand einen weiteren Schalter 311 am Gehäuse des
Minitrimmers bedient. Auch dies ist ein Sicherheitsmerkmal, welches
hilft, sicherzustellen, dass der Benutzer sich nicht eine Hand dadurch
verletzen kann, dass die Hand zum Minitrimmer bewegt wird, während dieser
läuft.
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Der
Elektromotor 306 trägt
eine Motorscheibe 312, mit der über einen Zahnriemen 316 eine
Rotorscheibe 314 angetrieben wird und wie zuvor ist auch
hier die Motorscheibe die kleinere der beiden Antriebsscheiben,
wodurch eine Geschwindigkeitsreduzierung beim Rotorantrieb erreicht
wird. Obere und untere Lager 318, 320 stützen eine
Welle 322 ab, die sowohl die Rotorantriebsscheibe 314 als
auch den Rotor 324 trägt.
Bei dieser Ausführungsform
weist der Rotor eine doppelgängige,
drei Drehungen umfassende Helix auf, die mittels eines Paares von schneckenförmigen Flügeln 326, 328 gebildet
wird, welche an ihren unteren Rändern
in radial sich erstreckenden Schneiden enden, von denen eine bei
Bezugszeichen 330 zu sehen ist. Eine ausgesparte Platte
ist mit 332 bezeichnet, die an der ansonsten offenen, unteren
Mündungsöffnung des
Gehäuses 304 angeordnet
ist. Wie zuvor dient die ausgesparte Platte als feststehende Schneide,
um die Schneidwirkung zu verbessern.
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Ein
Führungsweg
zum Abfördern
des geschnittenen Materials aus dem Innenraum des Gehäuses 304 wird
mittels einer Öffnung 334 bewirkt, welche über einen
kurzen Kanal 336 zu einem Abfallsack 338 führt. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Abfallsack lose unter dem Arm des Benutzers hängend mitgeführt, aber
er könnte
beispielsweise auch als Rucksack mitgeführt werden, wozu dann ein Schlauch
vom Kanal 36 zum Abfallsack führen
würde.
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Der
Minitrimmer ist besonders gut geeignet für leichte oder präzise Arbeiten,
wie insbesondere das Heckenschneiden oder auch die Formschnittgärtnerei.
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Eine
größere und
leistungsstärkere
erfindungsgemäße Ausführungsform
ist in den 11, 12 und 13 dargestellt.
Es handelt sich bei dieser Ausgestaltung um einen an einem Fahrzeug montierten
Trimmer zur ver wendung beispielsweise auf Bauernhöfen, Farmen,
oder in Gartenanlagen für Aufgaben
wie beispielsweise das Schneiden von Büschen, von Heckenreihen oder
auch von jungen Bäumen.
Der Trimmer selbst ist mit Bezugszeichen 400 bezeichnet
und die internen Bauteile des Trimmers, auch wenn sie nicht dargestellt
sind, können
wiederum einen Rotor umfassen, der bei dieser Ausführungsform
vorzugsweise aus Metal besteht, der mit Arbeitsschneiden versehen
ist und der zum zentrifugalen Auswerfen des Abfalls angeordnet ist,
wobei der Abfall bei der vorliegenden Ausgestaltung entlang eines
flexiblen Kanals 402 zu einem Anhänger 404 geführt wird.
Der Antrieb für
den Rotor kann bei dieser Ausführungsform
von einem Hydraulikmotor gebildet werden, der mittels des Hydrauliksystems des
Traktors 408 angetrieben wird.
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Ein
hydraulisch bewegbarer Arm 406 trägt den Trimmer und erlaubt
vorzugsweise eine hydraulische Änderung
von dessen Anstellwinkel. Der Arm ist oberhalb des Anhängers 404,
der z.B. mittels des Traktors gezogen wird, montiert, um den Trimmer entlang
einer Hecke 410 zu bewegen. Alternativ könnte der
Arm auch an der Hydraulikplattform des Traktors angeordnet sein.
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Eine
große
und leistungsstarke Version dieser Art von Ausführungsform kann auch beim Fällen und
Bearbeiten von Bäumen
eingesetzt werden, wie aus den 12 und 13 ersichtlich
wird. Der Trimmer wird zuerst dazu verwendet, die Zweige 420 (12)
zu entfernen, und wird anschließend
entlang des Stamms 422 nach unten bewegt, um diesen in
kurze Holzscheite zu zerkleinern, welche, wie zuvor, zentrifugal
in einen Kanal 402 geworfen werden, der in den Zeichnungen
als robuste Rinne dargestellt ist.
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Diese
Ausgestaltung weist eine Anordnung von Rotor und Schneideinrichtung
auf, wie sie in 14 dargestellt ist, die keine
Schneiden zum Schneiden des Materials verwendet. Stattdessen tragen
die doppelgängigen,
schneckenförmigen
Rotorflügel 502, 504 beide
jeweils ein äußeres Zahnrad 506.
Eine Kettensägenkette 508 ist
um beide Zahnräder
geführt
und wird mittels eines zentralen Antriebszahnrades 510 angetrieben.
Diese Anordnung sorgt für
eine kreisende Kettensäge,
die als Schneideinrichtung dient und die hierdurch in der Lage ist, schnelle und
kraftvolle Schneidbewegungen auszuführen. Wie zuvor dient auch
hier der Rotor zum Sammeln des geschnittenen Materials und zum zentrifugalen
Verdrängen
des Materials zu einem Abfallbehälter
(nicht gezeigt).
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Die
Rotor- und Schneidanordnung kann alternativ zum Zerkleinern von
Restholz zu Holzspänen
verwendet werden, wozu ein Holzklotz der Schneideinrichtung zugeführt wird
(normalerweise aufgrund seines Eigengewichtes, wozu der Rotor/die Schneideinrichtung
derart montiert wird, dass seine Schneideinrichtungen oben liegen
und die Holzklötze zu
diesen Absinken, wenn sie in Holzspäne umgewandelt werden)und die
Späne (Chips)
werden mittels des Rotors in einen Sammelbehälter getrieben.
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Noch
ein weiteres Ausführungsbeispiel
für den
Rotor ist in den 15 und 16 dargestellt. Der
Rotor 600 weist hier eine doppelgängige Helix 602 auf,
die in einem Paar von Arbeitsschneiden 604 endet. In 5 ist
auch eine radial sich ausdehnende feststehende Schneide 606 zu
erkennen, die mittels einer ausgesparten Platte 608 gebildet
wird. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen ist der Rotor mittels
eines Schutzschirms umgeben, der in diesen Figuren mit Bezugszeichen 610 bezeichnet
ist, und von welchem aus sich ein Sammelkanal oder -gang 612 für eine Verbindung
mit einem Abfallbehälter
erstreckt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird jedoch der schneckenförmige
Rotor in einem unteren Bereich von einer schneckenförmigen Randleiste 614 umgeben.
Der Rotor arbeitet demzufolge nach Art einer archimedischen Schraube
bzw. Schneckenpumpe, so dass das geschnittene Material auf diese
Weise nach oben angetrieben wird, wenn die unteren Schraubengänge der
Helix sich am Material vorbeibewegen. Erst wenn sich das Material
oberhalb der Randleiste 614 befindet, wird das Material
aus dem Motor herausgeworfen und dem Kanal 612 zugeführt.
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Die 18 und 19 zeigen
eine alternative Abfallsammelanordnung zur Verwendung mit dem Trimmer 2 gemäß Darstellung
in den 1 bis 5. Im Ausführungsbeispiel der 18 und 19 wurde
der Behälter 68 ent fernt
und mit einem Sack 700 ersetzt, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus undurchlässiger
Polyethylenfolie besteht, der über
einen flexiblen, dünnwandigen
Verlängerungsschlauch 702 gefüllt wird,
dessen Öffnung
an den Kanal 66 mittels eines Spannrings 704 festgeklemmt
ist, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus Gummi besteht. Abfall wird durch den Schlauch 702 dem
Sack 700 zugeführt,
der ein größeres Aufnahmevolumen
für Abfall
als der Behälter 68 hat;
der Sack 700 und der Schlauch 702 werden über Luft
aus dem Kanal 66 aufgeblasen, die dazu beiträgt, dass
der dünnwandige
Schlauch 702 für
den Durchtritt von Material freibleibt. Da sowohl der Schlauch als
auch der Sack luftundurchlässig
sind, entsteht kein Gasdurchtritt durch Schlauch oder Sack. Der
Transport des Abfallmaterials wird hier über den Schleudereffekt des
Rotors sowie Gravitation erreicht.
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Die 20 zeigt
ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
in Gestalt eines Rasenmähers.
Ein fahrbares Chassis 800 trägt ein Paar von Schneidköpfen 802, 804,
die seitlich nebeneinander und seitlich versetzt angeordnet sind
und die jeder einen Rotor verwenden, wie er im Wesentlichen in den 1 bis 5 gezeigt
ist, um Gras zu schneiden und entlang der jeweiligen Kanäle 806, 808 auszustoßen, welche
zu einem Hauptkanal 810 führen, der wiederum zu einem
Sammelsack 812 führt.
Die Rotoren (die in den Zeichnungen aufgrund der Schutzschirme 814, 816 nicht
sichtbar sind) teilen sich einen Antriebsmotor 818, der
ein Elektromotor oder eine Verbrennungsmaschine sein kann.