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Die
vorliegende Erfindung betrifft motorisierte Geräte zur Landschaftspflege, die
gewöhnlich Freischneider
und Kantentrimmer genannt werden und dazu bestimmt sind, die Vegetation
mittels Schneidfäden
zu schneiden. Diese Erfindung betrifft speziell Rotations-Schneidköpfe für solche
Geräte.
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Diese
Geräte
sind im allgemeinen mit einem Verbrennungs- oder Elektromotor ausgestattet,
der mit hoher Geschwindigkeit, die zwischen etwa 3.000 Umdrehungen/Minute
und 12.000 Umdrehungen/Minute liegen kann, einen Drehkopf in Rotation
versetzt, der einen oder mehrere Schneidfäden trägt. Während des Rotierens des Kopfes
und durch die Wirkung der Zentrifugalkraft entfalten sich der oder die
Schneidfäden
radial und bestreichen so einen bestimmten kreisförmigen Bereich,
innerhalb dessen sie eine Schneidwirkung auf die getroffenen Pflanzen ausüben.
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Gegenwärtig sind
zwei große
Kategorien von Schneidköpfen
für diese
Art von Geräten
bekannt. Der erste Schneidkopf-Typ hat eine Spule für den Schneidfaden,
die man fortlaufend abwickeln kann, je nach dem Verschleiß oder dem
Abriß des
benutzten Fadens. Der zweite bekannte Schneidkopf-Typ, den auch
die vorliegende Erfindung betrifft, benutzt keine Fadenspule, sondern
nur einen oder mehrere Schneidfaden-Stücke
relativ kurzer Länge,
die einzeln am Kopf zu befestigen sind. Bezüglich dieses letzteren Schneidkopf-Typs
kann verwiesen werden auf die Dokumente US-A-4513563, NL-A-8302111, GB-A-2214048
und GB-A-1583521. Bei einigen dieser Dokumente sind die Schneidfaden-Stücke in der Mitte
gebogen, wo auch ihre Befestigungsstelle liegt, und zwar so, dass
jedes zwei parallele schneidende Fadenabschnitte von im wesentlichen
gleicher Länge bildet.
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Es
kann hier auch auf das Dokument DE-A-2444610 (2)
verwiesen werden, das ein Mähgerät und nicht
einen Freischneider oder Kantentrimmer betrifft und bei dem die
zwei parallelen Abschnitte des metallischen Fadenstücks, das
eine Schlaufe bildet, in der Weise miteinander verbunden sind, dass
diese Stücke
nicht zwei unterschiedliche biegsame Schneidelemente bilden, sondern
ein einziges starres Schneidelement.
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Diese
Ausführung
bleibt bezüglich
Bauweise und Funktion entfernt vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung,
wie sie nachstehend definiert ist.
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Alle
aktuellen Schneidköpfe,
ob mit oder ohne Schneidfadenspule, sind schwer neu zu füllen und/oder
haben eine komplizierte und kostenaufwendige Bauweise und bringen
noch verschiedene Probleme mit sich.
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Unter
anderem sind die herkömmlichen Schneidfäden in Form
von glatten Monofilamenten während
des Betriebs geräuschvoll
und erzeugen demnach Lärmbelästigungen.
Aktuelle Untersuchungen mit dem Ziel, den Betriebslärm zu reduzieren, bestehen
darin, Schneidfäden
mit spezieller Formgebung, im allgemeinen nicht glatt, vorzusehen:
gewellte Fäden,
Fäden mit
Rippen oder Auskehlungen, Fäden
mit körnigem Überzug,
usw.
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Wenn
man die in den vorgenannten Dokumenten US-A-4513563, NL-A-8302111
und GB-A-2214048 beschriebenen Ausführungen im einzelnen betrachtet,
stellt man fest, dass die zwei parallelen Abschnitte jedes gebogenen
Fadenstücks
immer noch auf zwei unterschiedlichen, zur Achse des Kopfes senkrecht
stehenden Ebenen liegen, das heißt, sie haben eine gewisse
axiale Versetzung zueinander und liegen nicht auf der gleichen,
zur Achse des Kopfes senkrecht stehenden Ebene. Eine solche Konfiguration
läßt keine
Verminderung des Betriebslärms
des Schneidkopfes zu.
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Überraschenderweise
ist nun festgestellt worden, dass die Montage von zwei freien Fadenteilen,
die „parallel" und auf der gleichen
Ebene angeordnet sind, zu einer spürbaren Senkung des Lärmpegels
während
des Betriebs führte,
selbst wenn ein glatter Faden mit gewöhnlichem Querschnitt (rund oder
quadratisch) benutzt wurde.
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Ausgehend
von dieser Feststellung betrifft die Erfindung einen Schneidkopf
für Freischneider oder
Kantentrimmer von der Art, die Schneidfaden-Stücke relativ geringer Länge benutzen,
die einzeln am Kopf befestigt sind, wobei das Schneidfaden-Stück oder
die Schneidfaden-Stücke
ein Paar oder Paare von freien Schneidfaden-Stücken bilden, die parallel sind
und im wesentlichen die gleiche Länge haben, dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei schneidenden Fadenstücke des oder jedes Paares sich
auf einer gleichen, zur Achse des Kopfes senkrecht stehenden Ebene
erstrecken, um so den Geräuschpegel
während
des Betriebs zu reduzieren.
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Demnach
schafft der Abstand (variabel je nach Durchmesser) der Schneidfaden-Stücke, die paarweise
angeordnet sind, eine Wechselwirkung zwischen den Turbulenzen jedes
Fadenstücks,
die die Tendenz zum Vibrieren dieser Fadenstücke vermindert: die Turbulenz
des stromaufwärts
(bezogen auf die Rotationsrichtung des Kopfes) gelegenen Fadenstücks „blockiert" die Turbulenz des
stromabwärts
gelegenen Fadenstücks
und reduziert dadurch die Gesamturbulenz und den erzeugten Lärm. Die vom
Antragsteller durchgeführten
Versuche haben das tatsächliche
Vorhandensein dieses Phänomens und
seine Kontinuität
während
der Rotation des Kopfes bestätigt.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz, der
beispielhaft ein Ausführungsbeispiel
dieses Schneidkopfes für
Freischneider oder Kantentrimmer darstellt.
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1 ist
eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes;
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2 ist
eine Draufsicht von unten, mit Teilschnitt, des Schneidkopfes der 1;
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3 ist
eine Teilansicht dieses Kopfes im Schnitt entlang III-III der 2;
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4 ist
eine andere Teilansicht des gleichen Kopfes im Schnitt entlang IV-IV
der 2, in vergrößertem Maßstab;
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5 ist
eine Schnittansicht ähnlich
der 4, die eine Variante bezüglich des Querschnitts der
Schneidfaden-Stücke
zeigt;
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6 ist
eine Draufsicht von unten des gleichen Schneidkopfes, der mit einer
anderen Anzahl von Fadenstücken
benutzt wird.
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Der
in der Zeichnung dargestellte rotierende Schneidkopf, insgesamt
mit der Kennziffer 1 bezeichnet, hat eine zentrale Achse 2 und
entsteht aus dem Aufeinanderlegen von zwei kreisförmigen Teilen 3 und 4,
die mittels mehrerer Schrauben 5 miteinander verbunden
sind. Das erste Teil 3 ist ringförmig und das zweite Teil 4 hat
eine gewölbte
Rundform, um so im Kopf 1 eine zentrale Aussparung 6 in
Form einer in etwa halbkugelförmigen
Vertiefung zu schaffen. Die Konformation der zusammengefügten Teile 3 und 4 erzeugt
eine ringförmige
Außenrandrille 7.
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Zwischen
der zentralen Aussparung 6 und der Außenrandrille 7 des
Kopfes 1 sind bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel
vier radiale Durchlässe 8 angeordnet,
die gleichmäßige Winkelabstände von 90° haben. Wie
die 4 und 5 zeigen, hat jeder radiale
Durchlass 8 einen rechtwinkligen Querschnitt, dessen Breite
das Zweifache seiner Höhe
beträgt.
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Wie
die 2 zeigt, weist jeder radiale Durchlass an seiner
Austrittsöffnung
in die Außenrandrille 7 des
Kopfes 1 eine Ausweitung auf, die sich aus den zwei abgerundeten
Seiten-Auflageflächen 9 und 10 ergibt,
die symmetrisch angeordnet sind. Der Krümmungsradius R und die Durchgangslänge jeder abgerundeten
Fläche 9 oder 10 sind
relativ groß,
zum Beispiel in der Größenordnung
von 1 bis 2 cm. Der Schneidkopf 1 besitzt auch noch eine
Gewindebohrung 11, die sich auf seiner zentralen Achse 2 im
Boden der zentralen Aussparung 6 befindet, um ihn an einem
Gerät wie
einem Freischneider oder einem Kantentrimmer zu befestigen und um
ihn durch den Motor dieses Geräts
in Rotation zu versetzen.
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Jeder
radiale Durchlass 8 des Kopfes 1 kann ein Stück 12 des
Schneidfadens insbesondere aus Kunststoff, aufnehmen, wobei die 1 einen
Kopf 1 zeigt, der nur mit zwei diametral entgegengesetzten Fadenstücken 12 ausgerüstet ist,
und die 6 die Möglichkeit illustriert, diesen
Kopf 1 mit vier Fadenstücken 12 auszustatten,
die durch Winkelabstände von
90° voneinander
getrennt sind.
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Jedes
Stück 12 des
Schneidfadens wird am Kopf 1 befestigt, indem es ein erstes
Mal einen Durchlass 8 von außen nach innen durchquert,
dann im Innern der zentralen Aussparung 6 um 180° gebogen
wird und schließlich
ein zweites Mal den gleichen radialen Durchlass 8 von innen
nach außen
durchquert. Am Umbiegepunkt des Fadenstücks 12 um 180° bildet diese
Biegestelle eine seitliche Verdickung 13 des Fadenstücks 12,
die sein Festhalten durch Anschlag an der Fläche der zentralen Aussparung 6 um
die innere Austrittsöffnung
des Durchlasses 8 herum sichert, wie in der 3 gezeigt
ist.
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Bei
ihrem Durchgang durch diesen radialen Durchlass 8 liegen
die zwei Teile 12a und 12b, die sich aus dem Biegen
des Fadenstücks 12 ergeben, nebeneinander
und füllen
den Querschnitt des Durchlasses 8 aus, wie es die 4 zeigt.
Das Fadenstück 12 hat
vorteilhafterweise einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt,
dessen Seitenlänge der
Höhe des
Querschnitts des radialen Durchlasses 8 entspricht, also
der Hälfte
der Breite dieses Querschnitts. Insbesondere wenn man ein Stück 12 eines Schneidfadens
mit quadratischem Querschnitt mit konkav gebogenen Seiten benutzt,
begünstigt
man die Bildung der seitlichen Verdickung 13, die das Festhalten
dieses Faden-Stücks 12 gewährleistet.
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Als
Variante, wie in der 5 gezeigt ist, kann jedes Schneidfaden-Stück 12 auch
einen kreisförmigen
Querschnitt besitzen, dessen Durchmesser der Höhe des Querschnitts des radialen
Durchlasses 8 entspricht, demnach der Hälfte der Breite des Querschnitts
dieses Durchlasses 8.
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Jedes
Schneidfaden-Stück 12 wird
in der Mitte seiner Länge
um 180° gebogen,
um so zwei schneidende Abschnitte 12a und 12b zu
bilden, die gleich lang und frei sind und sich parallel zueinander auf
der gleichen, zur zentralen Achse 2 des Schneidkopfes 1 senkrecht
stehenden Ebene erstrecken. Eine solche Verdopplung der Fadenstücke 12 gewährleistet
einen besonders leisen Betrieb des Schneidkopfes 1 bei
gleichzeitiger Verbesserung der Schneidkraft.
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Beim
Betrieb dient die eine oder die andere der abgerundeten Flächen 9 und 10 (je
nach der Drehrichtung des Kopfes 1) als Auflagefläche für das entsprechende
Faden-Stück 12 bei
seinem Austritt aus dem Kopf 1, was die Erscheinung des „Fadenbruchs
an der Öse" verhindert.
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Man
würde den
Rahmen der Erfindung, wie sie in den anliegenden Ansprüchen definiert
ist, nicht verlassen:
- – wenn die Anzahl der am Schneidkopf
vorgesehenen radialen Durchlässe
oder andere Details der Form dieses Kopfes geändert werden;
- – wenn
der Kopf aus beliebigen anderen Materialien und aus einem oder mehreren
Teilen hergestellt wird;
- – wenn
die Anzahl der am Kopf befestigten Schneidfaden-Stücke geändert wird;
- – wenn
Schneidfaden-Stücke
mit beliebigen anderen Querschnitten und aus anderen Materialien benutzt
werden, die ein Biegen mit Bildung einer Verdickung erlauben;
- – wenn
der Schneidkopf realisiert oder benutzt wird mit Fadenabschnitten,
die paarweise angeordnet, gleich lang und frei sind und parallel
laufen, so dass der Betriebslärm
reduziert wird, gleich, mit welchem Mittel diese Fadenabschnitte am
Kopf festgehalten werden.