DE69610281T2

DE69610281T2 - Mulcher-mäher

Info

Publication number: DE69610281T2
Application number: DE69610281T
Authority: DE
Inventors: T. Ellson; J. Kakuk
Original assignee: Toro Co
Current assignee: Toro Co
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: CA2198465A1; DE69610281D1; WO1997001268A1; AU697206B2; US5638667A; EP0784419B1; AU6291596A; EP0784419A1; CA2198465C

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsrasenmäher mit einer Schneidkammer, die geformt ist zum wirksamen Mulchen des Grasschnittguts bei gleichzeitiger Herabsetzung des Leistungsbedarfs des Mähers.

Hintergrund der Erfindung

Mulch-Rasenmäher sind bekannt, die das durch das Schneidmesser abgeschnittene Grasschnittgrat nach unten aus der Schneidkammer heraus ablenken zum Verbergen des Schnittguts in dem Gras, das in der geschnittenen Grasfläche stehenbleibt. Verschiedene Bauarten solcher Mulchmäher sind bekannt. Mulchmäher sind z. B. beschrieben in den US Patentschriften 4,205,512 und 4,951,449 erteilt an Thorud.
Die Mulch-Rasenmäher gemäss dem Thorud-Patentschriften haben Grasdeflektoren oder Kicker innerhalb der Schneidkammer, um zu der Abwärtsbewegung des Grasschnittguts beizutragen. Diese Deflektoren sind winklig angeordnete Grasablenkflächen, die in jeder Schneidkammer oberhalb der Ebene des Messers befestigt sind. Die Grasablenkflächen sind gestaltet und eingestellt zum Abfangen des Grasschnittguts, das in der Schneidkammer zirkuliert wird, um das Schnittgut nach unten abzulenken. Die Ablenkteile sind um den Umfang der Schneidkammer herum voneinander beabstandet.
Andere Mulchmäher sind bekannt, die keine Deflektoren in der Schneidkammer aufweisen. Stattdessen sind die Schneidkammer und das Messer für den Mulchbetrieb speziell gestaltet. So zeigt z. B. die US Patentschrift 3,085,386 erteilt an Slemmons einen Mulchmäher mit einer torusförmigen Schneidkammer. Ein speziell gestaltetes Schneidmesser soll angeblich bewirken, dass das Gras in einem radial äusseren Teil der Schneidkammer abgeschnitten und nach oben und nach innen innerhalb der Schneidkammer getrieben wird, um schlussendlich durch einen radial inneren Teil der Schneidkammer nach unten aus dieser herausgetrieben zu werden.
In der WO 92/02123 (auf welche die zweiteilige Form der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 sich stützt) ist ein luftgetragener Mulchmäher beschrieben, wobei ein vorderes Rezirkulationsmulchmodul als Verlängerung des Mähergehäuses angeformt ist.
In der DE-A-32 19 913 ist ein Mulchmäher beschrieben mit Laufrädern und einer nach vorne vorstehenden Verlängerung mit einer nach vorne offenen Auslassöffnung.
Viele heutzutage bekannte Mulchmäher lassen einen ziemlich umfangreichen Graskranz in der Schneidkammer herumzirkulieren bis das Grasschnittgut nach unten aus der Schneidkammer herausgetrieben wird oder fällt. Viele dieser Mäher, einschliesslich der Mulchmäher gemäss den vorher erwähnten Patentschriften, werden durch Verbrennungsmotore angetrieben, wobei die Leistungsaufnahme normalerweise kein Problem ist. Antriebsmotore mit ausreichender Leistungsabgabe stehen zur Verfügung und können im allgemeinen eingesetzt werden zum Mulchen des Grasschnittguts ohne festzulaufen.
Durch Elektromotors oder Verbrennungsmotore mit geringer Leistungsabgabe angetriebene Mäher haben aber bestimmte Vorteile, wie z. B. verringerte Emissionswerte. Auf dem Gebiet der elektrisch angetriebenen Mäher wurden verschiedene Mäher eingeführt mit Gleichstrommotoren, die durch unabhängige, wiederaufladbare Batterien angetrieben werden. Einige dieser Mäher haben eine im Wesentlichen herkömmlich geformte Schneidkammer, die das Schneidmesser umgibt, nämlich eine Schneidkammer, welche im Wesentlichen kreisförmig ist und das Messer eng einschliesst. Diese Schneidkammer kann in einem Mulchbetrieb oben und auf den Seiten geschlossen sein, damit das Grasschnittgut gemulcht und durch die offene Bodenseite der Schneidkammer nach unten getrieben wird.
Die Leistungsaufnahme solcher elektrisch getriebenen Mäher ist beträchtlich, wenn sie zum Mulchen benützt werden. So können die Batterien entladen sein bevor die ganze Gras- oder Rasenfläche gemäht ist. Das bedingt, dass die Batterien wieder aufgeladen werden bevor der Mähbetrieb zu Ende geführt werden kann, was natürlich unbequem ist. Dementsprechend ist die Leistungsaufnahme solcher Mäher während dem Mulchen, und die dadurch bedingte Verminderung der Laufzeit pro Ladung ein Nachteil eines solchen Gerätes.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mulchrasenmäher zu schaffen, der ein wirksamer Mulcher ist und sich im Mulchbetrieb durch eine verringerte Leistungsaufnahme auszeichnet.
Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben schafft die Erfindung einen Rotationsmulchmäher mit einem Schneidmesser gemäss den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5. Eine Antriebseinrichtung ist vorgesehen zum Antrieb des Messers in einer Rotationsebene um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse. Eine Schneidkammer umgibt und umschliesst das Schneidmesser in dem Mulchbetrieb oben und auf den Seiten. Die Schneidkammer hat eine äussere Umfangswand mit einem unteren Umfangsrand, der unterhalb der Rotationsebene des Schneidmessers liegt. Eine keilförmig geformte Verlängerung ist vorgesehen über einem Teil der Schneidkammer, die keilförmige Verlängerung ist z. T. geformt durch einen Teil der äusseren Umfangswand, die sich weiter radial nach aussen von einer normalen Lage erstreckt und über ihrer radial nach aussen ragenden Erstreckung nach unten geneigt ist zur Bildung einer schrägen, oberen Wand der Verlängerung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese Erfindung wird im Folgenden in der ausführlichen Beschreibung erläutert in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen sich überall auf gleiche Elemente oder Bauteile beziehen.
Fig. 1 ist eine Darstellung in Perspektive eines Rasenmähers gemäss der Erfindung, wobei insbesondere das Mähergehäuse auseinanderzogen dargestellt und das Kunststoffdeck von der metallischen Auskleidung getrennt ist;
Fig. 2 ist eine Darstellung in Perspektive der metallischen Auskleidung des in Fig. 1 dargestellten Mähergehäuses, und zeigt insbesondere die seitliche Auswurföffnung der Auskleidung durch welche das Grasschnittgut die Schneidkammer durch eine der lateralen Seiten derselben verlassen kann und die Verstärkungsstange, welche sich unter der seitlichen Auswurföffnung befindet zur Verstärkung der Auskleidung in diesem Bereich;
Fig. 3 ist eine Draufsicht der metallischen Auskleidung des in Fig. 1 dargestellten Mähergehäuses;
Fig. 4 ist eine Ansicht im Längs-Querschnitt der metallischen Auskleidung des Mähergehäuses längs der Linie 4- 4 nach Fig. 3;
Fig. 5 ist eine transversale Querschnittansicht der metallischen Auskleidung des Mähergehäuses längs der Linie 5- 5 nach Fig. 3; und
Fig. 6 ist eine Ansicht im Längsquerschnitt des Mähergehäuses nach Fig. 1 entlang der longitudinalen Mittellinie des Mähergehäuses, und zeigt insbesondere das Kunststoffdeck und die metallische Auskleidung in zusammengebautem Zustand sowie das Schneidmesser, das in der durch das metallische Gehäuse geformten Schneidkammer aufgenommen ist.

Ausführliche Beschreibung

Bezugnehmend auf die Fig. 1, der Mäher 2 gemäss dieser Erfindung hat ein Mähergehäuse 4 aus einer Sandwich- Konstruktion zum Schaffen eines kostengünstigen jedoch stabilen und dauerhaften Mähers 2. Diese Sandwich- Konstruktion umfasst:
ein einteiliges Kunststoffdeck, spritzgegossen aus einem kostengünstigen, leichten Kunststoffmaterial (wie z. B. hochdichtes Polyäthylin), das den sichtbaren Oberbau des Mähers 2 bildet; und
eine metallische Auskleidung 8, gestanzt aus verhältnismässig dünnem Stahl (z. B. Stärke 20), welche die Schneidkammer 10 bildet und fest an dem Kunststoffmäherdeck 6 befestigt ist und darin aufgenommen und verborgen ist.
Das Deck 6 und die Auskleidung 8 sind fest miteinander verbunden durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben 12. Wenn so vereinigt zum Bilden des Mähergehäuses 4, ist das zusammengesetzte Gewicht des Decks 6 und der Auskleidung 8 sehr gering, in der Grössenordnung von etwa zehn Pfund.
Das Mähergehäuse 4 ist getragen zur Bewegung auf dem Boden durch eine Vielzahl von drehbaren Laufrädern 14, die zu zwei Vorderrädern 14f und zwei hinteren Rädern 14r aufgeteilt sind. Nur ein Vorderrad 14f und nur ein hinteres Rad 14r eines jeden Paares sind in der Fig. 1 gezeigt. Die Vorderräder 14f sitzen drehbar auf gegenüberliegenden Enden einer Vorderachse 16f. In gleicher Weise sind die hinteren Räder 14r drehbar gelagert an den gegenüberliegenden Enden einer hinteren Achse 16r. Die vordere und hintere Achse 16 sind am Mähergehäuse 4 aufgehängt, einfach durch Zurückhaltung oder Einsperrung zwischen dem Deck 6 und der Auskleidung 8 wenn diese Bauteile zusammengefügt werden zum Bilden des Mähergehäuses 4, wie noch im Späteren ausführlich beschrieben wird.
Eine Antriebseinrichtung 18 ist vom Mähergehäuse 4 getragen mit vertikal ausgerichteter Antriebswelle 20 zum Antrieb eines Schneidmessers 22 innerhalb der Schneidkammer 10 des Mähergehäuses 4. Die Schneidkammer 10 ist gestaltet, um als äusserst wirksamer Mulcher zu wirken, sogar mit einer Antriebseinrichtung 18 von verhältnismässig kleiner Leistung. Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung 18 ein Elektromotor 24, entweder ein Gleichstrommotor der durch unabhängige Batterien (nicht dargestellt) gespeist wird, die vom Mähergehäuse 4 getragen sind, oder ein Wechselstrommotor, der durch eine äussere elektrische Wechselstromquelle (nicht dargestellt) angetrieben ist, welche am Motor angeschlossen ist über ein geeignetes elektrisches Kabel (nicht dargestellt). Der Mäher 2 gemäss dieser Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf den Einsatz elektrischer Motoren, sondern kann auch mit einem Verbrennungsmotor versehen sein anstelle des Elektromotors 24.
Der Motor 24 ist vom Mähergehäuse 4 getragen in einem vertieften Motorabteil 26, der in dem Kunststoffdeck 6 vorgesehen ist. Das Deck 6 hat vorzugsweise ein Motorschützschild (nicht dargestellt) zum Verschliessen des Motorabteiles 26, um den Motor 24 und seine zugehörigen elektrischen Bauteile gegenüber Witterungseinflüssen zu schützen. Der Mäher 2 hat auch eine U-förmige Führungsholmeinrichtung (nicht dargestellt), die sich nach oben und nach hinten von dem Mähergehäuse 4 erstreckt, damit der Mäher 2 von einem Bediener, der den Mäher hinter dem Mähergehäuse 4 begleitet nach vorne geschoben und betätigt werden kann. Dementsprechend handelt es sich bei dem Rasenmäher 2 gemäss der Erfindung um die allgemein bekannte Bauform eines vom Bediener zu begleitenden Rotationsmähers.
Es wird nun Bezug genommen auf die Konstruktion der metallischen Verkleidung 8. Die Verkleidung 8 hat eine im Wesentlichen torusförmige Schneidkammer 10 in welcher die geschnittenen Grasstücke zirkulieren bevor sie aus der Schneidkammer ausgestossen werden. Die Schneidkammer 10 besteht aus verschiedenen aus einem Stück geformten Wänden, einschliesslich einer inneren Umfangswand 28, einer im Wesentlichen horizontalen, oberen Wand 30 und einer äusseren Umfangswand 32. Die innere Umfangswand 28 erstreckt sich schräg nach innen und nach unten von der oberen Wand 30 zu ihrem unteren Ende, wo sie einen ringförmigen Motorbefestigungsflansch 34 trägt. Die innere Umfangswand 28 und der Motorbefestigungsflansch 34 bilden eine tortenförmige Vertiefung in dem mittleren Bereich der Auskleidung 8. Die äussere Umfangswand 32 ragt im Wesentlichen vertikal nach unten von der oberen Wand 30 und endet in einer unteren Umfangskante 36. Die äussere Umfangswand 32 ist wesentlich länger als die innere Umfangswand 28 und demnach befindet sich ihr unteres Umfangsende 36 unterhalb der Rotationsebene des Schneidmessers 22.
Die torusförmige Schneidkammer 10, die in der Auskleidung 8 gebildet ist ist im Allgemeinen flach und hat eine im Wesentlichen konstante Querschnittsform mit zwei Ausnahmen. Erstens, eine seitliche Auswurföffnung 38 ist in der äusseren Umfangswand 32 der Kammer 10 vorgesehen längs einer lateralen Seite, damit Grasschnittgut durch die Öffnung 38 seitwärts vom Mäher 2 ausgeworfen werden kann. Das Kunststoffdeck 6 hat vorzugsweise eine Schwenkklappe der - deckel (nicht dargestellt), der durch Federkraft vorgespannt ist, um die seitliche Auswurföffnung 38 normalerweise abzudecken und die Öffnung 38 zu verschliessen, damit der Mäher 2 als Mulchmäher betrieben werden kann. In diesem Mulchbetrieb ist die Schneidkammer 10 wirksam verschlossen längs ihrer lateralen Seite und ihrer oberen Seite damit das Grasschnittgut nur durch die untere Bodenöffnung der Schneidkammer 10 ausgestossen werden kann. Falls jedoch erwünscht ist das Grasschnittgut seitlich auszustossen, anstelle des Mulchbetriebes, wird die Klappe oder der Deckel, der die seitliche Auswurföffnung 38 normalerweise verschliesst nach oben verschwenkt zum Öffnen der seitlichen Auswurföffnung 38 der Auskleidung 8. Dann wird das Grasschnittgut durch die Seite der Auskleidung 8 ausgestossen durch einen seitlichen Auswurfkanal, um unmittelbar auf den Boden oder in einen Grasfangkorb zu fallen, der am Kunststoffdeck 6 in Kommunikation mit der seitlichen Auswurföffnung 38 befestigt werden kann.
Die seitliche Auswurföffnung 36 erstreckt sich über einen wesentlichen Teil der Tiefe der äusseren Umfangswand 32. Dies lässt nur einen schmalen Metallstreifen 40 der Wand übrig unterhalb der seitlichen Auswurföffnung 38. Da dieser Bereich der Auskleidung 8 oft von Steinen oder anderen Teilchen getroffen wird, die in der Schneidkammer 10 aufgewirbelt werden, ist eine separate Stahl- oder Kunststoffverstärkungsstange 42 an der Auskleidung 8 in diesem schmalen Bereich unterhalb der seitlichen Auswurföffnung 38 befestigt, damit die Verkleidung eine adäquate Festigkeit und Lebensdauer aufweist. Die Stange 42 ist geformt zur Aufnahme in einen Teil einer nach oben gebogenen Lippe 44, die am unteren Umfangsrand 36 unterhalb der seitlichen Auswurföffnung 38 vorgesehen ist. Die Lippe 44 ist mit zwei Ansätzen 46 versehen die nach unten gebogen werden können zum Festklemmen der Stange 42, nachdem diese in die Lippe 44 eingelegt worden ist. Die Ansätze sind in Fig. 2 dargestellt bevor sie nach unten um die Stange 42 gelegt werden.
Die zweite Ausnahme der im Wesentlichen gleichförmigen Gestaltung der torusförmigen Schneidkammer ist eine nach vorne ragende keilförmige Verlängerung 48, die in der Auskleidung 8 über einem vorderen Teil der Schneidkammer 10 vorgesehen ist. Grundsätzlich ist die äussere Umfangswand 32 der Auskleidung 8 nach vorne gezogen und ist über ihrer Vorwärtserstreckung nach unten geneigt zur Bildung einer oberen Wand 50 der Verlängerung 48. Dreieckige Seitenwände 52 verbinden die geneigte obere Wand 50 der keilförmigen Verlängerung 48 mit der normalen, gekrümmten Form der äusseren Umfangswand 32. Die nach vorne ragende, keilförmige Verlängerung 48 nimmt bei ihrer Vorwärtserstreckung in der Tiefe ab. Ausserdem sind die Seitenwände 52 der nach vorne ragenden Verlängerung 48 über ihrer Vorwärtserstreckung schräg nach innen gerichtet, so dass die sich vorwärts erstreckende Verlängerung 48 auch in der Breite abnimmt.
Zweck der vorderen keilförmigen Verlängerung 48 ist es einen Raum mit erweitertem Volumen in der torusförmigen Schneidkammer 10 vorzusehen, damit das in der Schneidkammer 10 zirkulierende Grasschnittgut die Schneidkammer schneller verlassen und in der Grasfläche als Mulch verborgen werden kann. In der Fig. 4 ist die normale Querschnittsform der torusförmigen Schneidkammer durch die gestrichelte Linie 54 dargestellt. Dementsprechend umfasst die keilförmige Verlängerung 48 den Raum oder das Volumen vor der gestrichelten Linie 54, wobei zu bedenken ist, dass die Fig. 4 eine zweidimensionale Darstellung der keilförmigen Verlängerung 48 ist längs der longitudinalen Mittellinie des Mähers 2. Die keilförmige, vordere Verlängerung 48 wird als besonders erwünscht angesehen zum Verbessern des Mulchbetriebes eines elektrisch angetriebenen Mähers oder irgendeines Mähers bei dem die zum Grasschneiden zur Verfügung stehende Leistung eine Sorge ist.
Mit Bezug auf Fig. 3, in einem Mäher 2 mit einer Schneidkammer 10 mit einem Durchmesser d von etwa 45,7 cm (18 Zoll) hat eine Ausführungsform einer keilförmigen Verlängerung 48, welche gute Ergebnisse erzielt eine maximale Breite W&sub1; von etwa 27,9 cm (11 Zoll), die sich nach innen verjüngt zu einer minimalen Breite W&sub2; von etwa 17,8 cm (7 Zoll). Mit Bezug auf Fig. 6, in einem Mäher 2 mit einem vertikalen Abstand h von etwa 8,9 cm (3,5 Zoll) zwischen dem unteren Umfangsrand 36 und der oberen Wand 30, hat eine solche Verlängerung eine maximale Höhe h am hinteren Ende von etwa 6,3 cm (2,5 Zoll) und eine Länge l längs der Basis der Seitenwand 52 von etwa 9,5 cm (3,75 Zoll). Im Allgemeinen wurde festgestellt, dass eine Maximierung des Volumens der Verlängerung 48 erwünscht ist innerhalb der durch die Abmessungen des vorderen Teiles des Mähers 2 auf die Verlängerung auferlegten Grössenbeschränkungen.
Zusätzlich zu der soeben beschriebenen Schneidkammer 10 hat die Auskleidung 8 auch vordere und hintere Befestigungsschürzen 56 und 58, die einteilig an der Auskleidung angeformt sind. Jede der Befestigungsschürzen 56, 58 hat eine im Wesentlichen horizontale Fläche 60, die in einem kleinen Abstand oberhalb der unteren Umfangskante 36 der Schneidkammer 10 liegt. Jede Befestigungsschürze 56, 58 hat eine Vielzahl von Löchern 62 durch welche einige der Befestigungsschrauben 12 ragen, die die Auskleidung 8 mit dem Kunststoffdeck 6 verbinden. Drei dieser Löcher 62 sind über die Breite der vorderen Schürze 56 verteilt und vier dieser Löcher 62 sind verteilt über die Breite der hinteren Schürze 58 mit jeweils zwei Löchern 62 in einer vorderen Reihe und zwei Löchern 62 in einer hinteren Reihe.
Die Befestigungslöcher 62 der hinteren Reihe der hinteren Schürze 58 befinden sich nicht in der Ebene der horizontalen Fläche der Schürze 58, wie dies für die Löcher 62 der vorderen Reihe der Fall ist. Vielmehr befinden sich die hinteren Befestigungslöcher 62 am vorderen Ende von nach vorne ragenden Finger 64, die nach unten herausgebogen sind aus erhöhten Teilen der Schürze 58, damit die Finger 64 parallel sind zu der horizontalen Fläche 60 der Schürze 58 sich jedoch unterhalb der erhöhten Schürzenteile befinden. Jeder Finger 64 hat eine bogenförmige Nut 66, welche unmittelbar hinter dem zugehörigen hinteren Befestigungsloch 62 liegt.
Diese Gestaltung der Finger bietet eine einfache Möglichkeit zur Befestigung eines hinteren Endschildes 68 am Mäher 2. Das Schild 68 ist aus einem Kunststoffmaterial geformt und hat einen zylindrischen oberen Teil 70, der als Schwenkstange dient. Dieser zylindrische Teil 70 kann in die bogenförmigen Nuten 66 der Finger 74 eingesetzt werden durch Einschieben des zylindrischen Teiles 70 nach hinten in den Spalt zwischen den Fingern 64 und der hinteren Schürze 58 bis der zylindrische Teil 70 in die bogenförmigen Nuten 66 gelangt. Das hintere Endschild 68 ist mit Durchbrüchen 72 versehen, damit die Finger 64 beim Zusammenbau durch die Ebene des Schildes 68 eingesetzt werden können. Wenn das hintere Schild 68 eingebaut ist, ist es jedenfalls frei zur Rotation um die Achse seines zylindrischen Teiles 70, es wird aber an der Auskleidung 8 zurückgehalten durch die zwei Befestigungsschrauben 12, welche durch die Befestigungslöcher 42 in den Fingern 64 nach oben ragen. Dementsprechend sind am Mäher 2 keine separaten Mittel vorgesehen zum schwenkbaren Befestigen des hinteren Schildes 68 an der Auskleidung 8 nachdem die gleichen Befestigungsschrauben 12, welche zum Zurückhalten der Auskleidung 8 am Kunststoffdeck 6 beitragen auch das hintere Endschild 68 in den bogenförmigen Nuten 66 der Finger 64 zurückhalten.
Im Folgenden wird nun die Konstruktion des Kunststoffdecks 6 beschrieben, das geformt ist, um die Stahlauskleidung 8 im Wesentlichen vollständig zu umschliessen und zu umgeben, wenn die beiden miteinander vereint sind. Das Deck 6 hat ein vertieftes Motorabteil 26, das einen tortenförmigen Teil 74 hat, dessen Form dem tortenförmigen, mittleren Teil der Auskleidung 8 entspricht. Desweiteren hat das Motorabteil 26 einen flachen Boden 76, der sich nach hinten von dem tortenförmigen Teil 74 erstreckt. Dieser flache, hintere Boden 76 des Motorabteiles 26 dient als Batterietragbereich in einem durch einen Gleichstrommotor angetriebenen Mäher. Wenn die Auskleidung 8 und das Deck 6 miteinander vereinigt werden wird der tortenförmige Teil 74 des Motorabteiles 26 in dem ähnlich geformten, tortenförmigen Teil der Auskleidung 8 aufgenommen und der hintere Boden 76 des Motorabteiles 26 legt sich gegen einen Teil der oberen Wand 30 der Auskleidung 8, wie die Fig. 6 zeigt.
Das Kunststoffdeck 6 hat einen erhöhten Bugteil 78, der die vordere Aussenfläche des Mähers 2 bildet. Wenn das Deck 6 und die Auskleidung 8 miteinander verbunden sind befindet sich dieser Bugteil 78 im Wesentlichen in Abstand oberhalb des vorderen Teiles der Schneidkammer 10. Eine Vielzahl von Längsrippen 80 ist aber auf der unteren Seite des Bugteiles 78 vorgesehen, welche Rippen sich nach unten erstrecken. Diese Rippen 80 haben eine untere Kante, dessen Form an die Form der Auskleidung 8 angepasst ist, um an verschiedenen Stellen der Auskleidung 8 anzuliegen. Eine solche Rippe 80 ist in Fig. 6 dargestellt und liegt an einem vorderen Teil der oberen Wand 30 der Auskleidung 8 und an der keilförmigen Verlängerung 48 der Schneidkammer 10 an. Ähnliche Längsrippen 81 können sich auch nach unten erstrecken von dem hinteren Boden 76 des Kunststoffdecks 6 zur Anlage am hinteren Teil der Schneidkammer 10 und an der hinteren Schürze 58 an vorbestimmten Stellen derselben. Querrippen (nicht dargestellt) können sich auch von der unteren Seite des Decks nach unten erstrecken zur Anlage an seitlichen Teilen der Schneidkammer 10.
Die untere Seite des Kunststoffdecks 6 ist auch versehen mit einer Vielzahl von nach unten ragenden Ansätzen 82, die jeweils eine innere Bohrung haben in welche die selbstschneidenden Schrauben 12 eingedreht sind. Diese verschiedenen Ansätze 82 werden mit den Befestigungslöchern 62 der Auskleidung 8 ausgerichtet wenn das Deck 6 auf die Auskleidung 8 aufgelegt wird. Dementsprechend können die verschienenen Befestigungsschrauben 12 nach oben durch die Befestigungslöcher 62 in der Auskleidung 8 eingesetzt werden zum Einschrauben in die Ansätze 82 des Decks 6 zum starren Festschrauben des Decks 6 an der Auskleidung 8. Ausser den Befestigungslöchern 62 in der vorderen und der hinteren Schürze der Auskleidung 8, wie vorher beschrieben, können verschiedene andere Befestigungslöcher 60 in der oberen Wand 30 der Schneidkammer 10 vorgesehen sein zum Ausrichten mit anderen Vorsprüngen (nicht dargestellt) am Deck 6.
Wie vorher beschrieben sind die Räder 14 zum Tragen des Mähergehäuses 4 an den entgegengesetzen Enden der vorderen und hinteren Stahlachsen 16 gelagert. Die Achsen 16 sind zweckdienlicherweise aus separaten Bauteilen geformt. Einige der Rippen 80, 81 auf der anderen Seite des Decks 6 sowie auch die Seitenwände des Decks 6, sind mit bogenförmigen Lagerflächen 64 versehen, in welchen die Achsen 16 aufgenommen sind. Die Achsen 16 werden einfach in diese Lagerflächen 84 gelegt bevor die Auskleidung 8 mit dem Deck 6 vereinigt wird. Wenn die Auskleidung 8 dann mit dem Deck 6 verschraubt wird halten die vordere und die hintere Schürze 56, 58 der Auskleidung 8 die Achsen 16 in dem Deck 6 zurück, d. h. die Achsen 16 sind eingeschlossen oder zurückgehalten zwischen den bogenförmigen Lagerflächen 84 des Decks 6 und der vorderen und hinteren Schürze der Auskleidung 8. Dementsprechend sind die Achsen 16 einfach und kostengünstig am Mähergehäuse 4 befestigt durch die Sandwich-Konstruktion des Decks 6 und der Auskleidung 8.
Jede Achse 16 hat einen angeformten, kreisförmigen Ring 86. Mindestens einige der bogenförmigen Lagerflächen 84 des Decks 6 sind um eine Strecke voneinander beabstandet die geringfügig grösser ist als die Dicke des Ringes 86, damit der Ring 86 in dem Abstand aufgenommen werden kann.
Desweiteren hat sowohl die vordere sowie auch die hintere Schürze der Auskleidung 8 einen Schlitz 88 zur Aufnahme eines unteren Teiles des Ringes 86 wenn das Deck 6 und die Auskleidung 8 zusammengebaut sind. Dieser Ring 86 und seine beschriebene Zusammenwirkung mit dem Deck 6 und der Auskleidung 8 verhindert eine wesentliche Querbewegung der Achse 16 in Bezug auf das Mähergehäuse 4, damit die Räder 14 nicht mit den Seiten des Mähergehäuses 4 in Berührung kommen können.
Jede Achse 16 ist normalerweise am Mähergehäuse 4 festgehalten durch eine Schnitthöhen-Einstellvorrichtung, die nun beschrieben wird. Die Achsen 16 sind aber frei drehbar in Bezug auf das Mähergehäuse 4 bei der Schnitthöheneinstellung zur Veränderung der Lage der Räder 14 in Bezug auf das Gehäuse. Obschon durch die Gestalt des Decks und der Auskleidung die Achsen 16 dazwischen eingeschlossen oder eingefangen sind/ sind sie aber nicht so eng eingeschlossen, dass sie zur Schnitthöheneinstellung nicht drehbar sind. Nachdem aber die Schnitthöhe auf den erwünschten Wert eingestellt und die Einstelleinrichtung verriegelt ist, sind die Achsen 16 dann nicht drehbar am Mähergehäuse 4 während dem normalen Betrieb des Mähers 2 befestigt.
Herkömmliche Schnitthöhen-Einstellvorrichtungen sind vorgesehen zum Verändern des Abstandes des Mähergehäuses 4 vom Boden. Diese Vorrichtungen haben einen Schneidhöhenhebel 89, welcher als Federarm ausgebildet ist und an jeder Achse 16 durch den gleichen Achsstift festgeklemmt oder befestigt ist, der eines der Räder 14 drehbar an der Achse 16 lagert. Jeder Schnitthöhenhebel 89 hat einen Stift oder Knopf 90, der in eine ausgewählte Verriegelungsaussparung 92 einer Vielzahl von in einer bogenförmigen Reihe angeordneten Verriegelungsaussparungen 92 eingreift. Die Federvorspannung des Hebels 89 ist üblicherweise in der Richtung, welche den Verriegelungsstift 90 in einer der Verriegelungsaussparungen 92 der bogenförmigen Reihe zurückhält. Wenn die Schnitthöhe verändert werden soll zieht der Bediener lediglich nach aussen am Hebel 89 zum Zurückziehen des Stiftes 90 aus einer ersten Aussparung 92, dreht anschliessend die Achse 16 über den Schnitthöhenhebel 89 bis der Stift 90 des Hebels mit einer anderen Aussparung 92 ausgerichtet ist und gibt dann den Schnitthöhenhebel 89 frei damit durch seine Federvorspannung der Stift 90 in die neue Aussparung 92 eingedrückt wird, zur Veränderung der Lage der Räder 14 in Bezug auf das Mähergehäuse 12, um die Höhe des Mähergehäuses 4 in Bezug auf den Boden einzustellen.
Die Verriegelungsaussparungen 92 für den vorderen Schnitthöhenhebel 89 können einfach in eine Seitenwand des Kunststoffdecks 6 geformt sein, da nur ein Drittel des vom Deck 6 getragenen Gewichtes sich am vorderen Ende des Mähers 2 befindet. Eine separate Stahlplatte 94 mit den Verriegelungsaussparungen 92 ist aber am hinteren Ende des Mähers 2 vorgesehen, wo sich die Batterien befinden, zur Zusammenwirkung mit dem hinteren Schnitthöhenhebel 89, da zwei Drittel des Mähergewichtes sich am hinteren Ende des Mähers 2 befinden. Diese Platte 94 kann einfach eingesetzt werden in einen Schlitz einer Aussparung 96 die dafür in der Seitenwand des Decks vorgesehen ist, welche Platte 94 auch zurückgehalten wird zwischen dem Deck 6 und der Auskleidung 8 wenn beide aneinander befestigt sind. In diesem Zusammenhang bleibt zu erwähnen, dass die hintere Schürze 58 der Auskleidung 8 eine nach obene gebogene Seitenlippe 100 aufweist zur Anlage an der äusseren Seite des unteren Randes der Platte 94 wenn die Platte 94 durch die Auskleidung 8 eingeklemmt ist. Die Verriegelungsaussparungen 92 am vorderen und am hinteren Ende des Mähers 2 und ihre zugehörigen Schnitthöhenhebel 89 sind vorzugsweise bloss auf einer Seite des Kunststoffdecks 6 vorgesehen.
Es wurde festgestellt, dass das Mähergehäuse 4 bestehend aus einem oberen Kunststoffdeck 6 und einer fest damit verbundenen Stahlauskleidung 8 kostengünstig herzustellen ist, dabei aber äusserst stabil und dauerhaft in Betrieb ist. Die Stahlauskleidung 8 widersteht Schlägen durch Steine oder andere Teilchen und ist nicht abreib- oder beschädigungsanfällig während dem Betrieb des Mähers 2. Das Kunststoffdeck 6 kann kostengünstig hergestellt werden aus einem weniger teuren Kunststoff und vereinigt werden mit der Stahlauskleidung 8, zum Schaffen eines Mähergehäuses 4 das kostengünstiger ist als ein Mähergehäuse aus Aluminiumguss oder ein Mähergehäuse aus einem Kunststoff mit ausreichender Festigkeit, der zum Formen der Schneidkammer 10 eingesetzt werden kann. Die ineinander greifende Gestaltung der tortenförmigen Teile des Decks 6 und der Auskleidung 8, die Anlage der verschiedenen Flächen des Decks und der Auskleidung aneinander, die Verwendung der hinteren und der vorderen Befestigungsschürze an der Auskleidung 8 schaffen alle eine Auskleidung 8, die einfach am Kunststoffdeck 6 befestigt werden kann und welche das Kunststoffdeck 6 um ein wesentliches Mass versteifen.
Ein anderer Vorteil dieser Sandwich-Konstruktion ist die Möglichkeit zum bequemen und einfachen Tragen einiger der anderen Bauteile des Mähers 6 zwischen dem Deck 6 und der Auskleidung 8, oder an der Auskleidung 8, wenn das Deck und die Auskleidung 8 miteinander verbunden werden. Die vordere und die hintere Achse 16 sind z. B. einfach eingeschlossen oder zurückgehalten zwischen bogenförmigen Lagerflächen 64 für die Achsen, die am Deck 6 und Teilen der Auskleidung 8 geformt sind und werden einfach in ihrer Lage zurückgehalten durch Befestigen der Auskleidung 8 am Deck 6. In ähnlicher Weise hängt das hintere Endschild 68 einfach an einem Teil der Auskleidung 8 und ist an Ort und Stelle zurückgehalten durch einige der Befestigungsschrauben 12, welche auch zum Befestigen des Deckes an der Auskleidung 8 dienen. Dies trägt zur kostengünstigen Gestaltung des Mähergehäuses 4 bei.
Desweiteren ist es möglich die Gestalt oder das Aussehen des Mähers 2 einfach zu verändern, oder verschiedene Gestaltungen für verschiedene Mähertypen vorzusehen, einfach durch Vorsehen anders geformter Kunststoffdecks, die an einer gleichgeformten Auskleidung 8 befestigt werden können. Auch dies trägt zur Herstellungseffizienz bei und zur kostengünstigen Gestaltung des Mähers 2.
Wie vorher erwähnt und in Fig. 6 dargestellt ist der Mäher 2 vorzugsweise mit einem Gleichstrommotor versehen. Ein solcher Motor, der eingesetzt werden kann ist ein 24 Volt Gleichstrommotor mit einer Maximalleistung von etwa 0,68 PS, aber ein 36 Volt Gleichstrommotor kann auch eingesetzt werden. Der Motor 24 ist in dem mittleren Teil des Mähergehäuses 4 einbaut und befindet sich insbesondere in den ineinandergefügten, tortenförmigen Teilen des Kunststoffdecks 6 und der Auskleidung 8. Der Motor 24 hat einen flachen Befestigungsflansch 102 am unteren Ende desselben, der auf einem Ring 104 aufliegt, welcher sich am Boden des tortenförmigen Teiles 74 des Kunststoffdecks befindet. Eine Vielzahl von Schraubbolzen erstrecken sich nach oben durch den Motorbefestigungsflansch 34 an der Auskleidung 84 und durch den Ring 104 am Deck 6, um den Elektromotor 24 festzuschrauben.
Der Elektromotor 24 hat eine vertikal nach unten ragende Antriebswelle 20. Das untere Ende der Antriebswelle 20 hat eine Gewindebohrung. Eine Büchse 106 sitzt auf der Antriebswelle 20 und ein Schraubbolzen 108 ist vorgesehen zum Festklemmen des Schneidmessers 6 gegen das untere Ende der Büchse 106, wobei der Schraubbolzen 108 in die Bohrung am unteren Ende der Antriebswelle 20 eingeschraubt und festgezogen ist. Ein Gebläse 110 ist nicht drehbar auf der Büchse 106 angeordnet, z. B. durch eine vieleckige Fassung zwischen den beiden, zur Rotation mit der Büchse 106 und dementsprechend mit dem Messer 102. Das Gebläse 110 hilft zur Kühlung des Elektromotors 24.
Das in der Schneidkammer 10 aufgenommene Schneidmesser 22 hat einen verhältnismässig flachen, mittleren Teil 112 und nach unten geneigte radial äussere Teile 114. Jeder radial äussere Teil hat ein nach oben gebogenes Segel 108 an seinem radial äusseren Ende längs der Hinterkante des Messers 12, das in einem Winkel von 15º in Bezug auf die Horizontalebene geneigt ist. Ein geschärfte Schnittkante 118 befindet sich in den nach unten geneigten, äusseren Messerteilen 114 entlang der Messervorderkante, wobei die Schnittkante 118 eine Länge aufweist, welche im Wesentlichen der normalen Querschnittsbreite der torusförmigen Schneidkammer 10 entspricht oder geringfügig kleiner als diese ist. Beim Antrieb des Messers 22 durch den Motor 24 in einer im Wesentlichen horizontalen Schnittebene schneiden die Schnittkanten 118 das Gras und zirkulieren die abgeschnittenen Grasstücke in der Schneidkammer in der Rotationsrichtung des Messers herum. Grundsätzlich formt das Grasschnittgut eine rotierende Masse oder einen rotierenden Kranz von Grasstücken, die in der Schneidkammer 10 herumbewegt werden.
Es wurde festgestellt, dass die sich vorwärts erstreckende, keilförmige Verlängerung 48 der Schneidkammer 10 die Leistungsaufnahme eines elektrisch angetriebenen Mähers wesentlich herabsetzt. Es wird angenommen, dass dies dadurch bedingt ist, dass das Grasschnittgut die Schneidkammer 10 ziemlich schnell verlässt. Statt der fortdauernden Zirkulation einer grossen Menge von Grasschnittgut herum und wieder herum in der Schneidkammer 10 bis es durch den offenen Boden der Schneidkammer 10 herausfällt verlässt das Grasschnittgut die Schneidkammer 10 rascher wenn es die keilförmige Verlängerung 48 und das erweiterte Volumen dieser Verlängerung erreicht. Diese Wirkung wird verstärkt durch die Abwärtsneigung der oberen Wand 50 der Verlängerung 48, welche das Grasschnittgut mechanisch nach unten aus der Schneidkammer 10 heraus in die Grasfläche ablenkt. Obschon einiges Grasschnittgut wieder aufgenommen und erneut geschnitten werden kann wenn der Mäher 2 darüber hinwegfährt, da es vor dem Schneidmesser 22 abgelagert worden ist, wird mindestens einiges Grasschnittgut in der geschnittenen Grasfläche verborgen, nach dem ersten Durchgang durch die keilförmige Verlängerung 48. Dementsprechend braucht das Messer keine so grosse Grasschnittmenge zu zirkulieren wie es ohne keilförmige Verlängerung 48 der Fall wäre und das vordere Ende der Schneidkammer 10 die gleiche torusförmige Querschnittsform hätte als der restliche Teil der Schneidkammer 10.
Die praktische Auswirkung dieser keilförmigen Verlängerung 48 der Schneidkammer 10 ist, dass die Stromaufnahme des elektrischen Motors 14 wesentlich geringer ist als bei einem Mäher ohne diese Verlängerung. In einem Mäher mit einem batteriegespeisten Gleichstrommotor 24 ergibt dies eine längere Laufzeit für den Mäher 2 mit der gleichen Batterieladung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil.
Ein Mäher 2 gemäss der Erfindung mit einer vorderen, keilförmigen Verlängerung 48, angetrieben durch einen 24 Volt Gleichstrommotor wurde in einem Testversuch mit einem elektrisch angetriebenen Konkurrenzmäher mit einem ähnlichen batteriegespeisten 24 Volt Gleichstrommotor verglichen. Anhand eines Freilaufversuches, d. h. einem Vergleich der Motorbetriebszeit mit voller Batterieladung bis zur vollständigen Entleerung ohne Grasschnittbetrieb, wurde festgestellt, dass der Mäher 2 gemäss der Erfindung eine mittlere Freilaufzeit von 114 Minuten hatte im Vergleich zu einer mittleren Freilaufzeit von 100 Minuten für den Konkurrenzmäher. In einem Laufzeitversuch wo 2,54 cm (1 Zoll) Gras abgeschnitten und das Grasschnittgut gemulcht wurde, nahm die Laufzeit des Mähers 2 bis auf einen Mittelwert von 79 Minuten ab, während aber die Laufzeit des Konkurrenzmähers abnahm bis auf einen Mittelwert von 47 Minuten. Dementsprechend nahm die Laufzeit des Mähers 2 beim Mulchen nur um etwa 30% von der Freilaufzeit ab, währenddem die Laufzeit des Konkurrenzmähers beim Mulchen unter ähnlichen Bedingungen aber etwa 53% abnahm. Der Mäher 2 kann dementsprechend den Mulchbetrieb länger durchführen als ein ähnlicher Konkurrenzmäher ohne die keilförmige Verlängerung 48.
Die keilförmige Verlängerung 48 ist am vorderen Ende der Schneidkammer 10 vorgesehen und erstreckt sich nach vorne von der Schneidkammer. Dadurch kann das zu mulchende Grasschnittgut vor dem Schneidmesser 22 nach unten in die Grasfläche abgegeben werden. Längeres Grasschnittgut, das nicht gut in der Grasfläche verborgen wurde wird durch das Messer wieder aufgenommen wenn es sich darüber hinwegbewegt und erneut geschnitten, wodurch die Wirksamkeit des Mähers 2 beim Mulchen gesteigert wird.
Es wird angenommen, dass die grösste Verringerung des Stromverbrauchs infolge der keilförmigen Verlängerung 48 einfach dadurch bedingt ist, dass durch die Verlängerung das Grasschnittgut die anderweitig im Wesentlichen geschlossene Schneidkammer 10 schneller verlassen kann. In diesem Zusammenhang ist zu verstehen, dass die Anordnung der keilförmigen Verlängerung 48 am vorderen Ende der Schneidkammer 10 nicht kritisch ist. Sie könnte sich genausogut nach hinten erstrecken vom hinteren Ende der Schneidkammer 10.
Verschiedene andere Abänderungen dieser Erfindung können vom Fachmann vorgenommen werden. Falls z. B. ein Wechselstrommotor zum Antrieb vorgesehen ist kann dieser Motor 26 auf dem Boden 76 angeordnet werden und ein Antriebsriemen kann benützt werden zum Antrieb der in dem tortenförmigen Teil 74 des Decks 6 angeordneten Messerspindel. Obschon ein Elektromotor 24 in Verbindung mit der keilförmigen Verlängerung 48 der Schneidkammer 10 besonders wirksam ist, wird eine Schneidkammer mit einer solchen Verlängerung auch die Wirksamkeit des Mulchbetriebs eines durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Mähers steigern, insbesondere bei solchen Motoren mit geringer Leistungsabgabe. Dementsprechend soll der Schutzumfang dieser Erfindung nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt sein.

Claims

1. Rotationsrasenmäher des Mulchtyps, mit:

(a) einem Schneidmesser (22);

(b) einer Motoreinrichtung (18) zur Rotation des Messers (22) in einer Rotationsebene um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse;

(c) einer Schneidkammer (10), die das Schneidmesser (22) in dem Mulchbetrieb über seiner Oberseite und an den Seiten umgibt und einschliesst, wobei die Schneidkammer (10) eine äussere Umfangswand (32) aufweist mit einem unteren Umfangsrand (36), der sich unterhalb der Drehebene des Schneidmessers (22) befindet; und

(d) gekennzeichnet durch eine nach vorne vorstehende, keilförmige Verlängerung (48), die an einem Teil der Schneidkammer (10) vorgesehen ist, wobei die keilförmige Verlängerung (48) teilweise durch einen Teil der äusseren Umfangswand (32) gebildet ist, der ausgehend von einer normalen Lage desselben weiter radial nach aussen ragt und entlang seiner radial nach aussen ragenden Erstreckung schräg nach unten verläuft, zum Bilden einer geneigten oberen Wand (50) der Verlängerung (48), wobei die keilförmige Verlängerung (48) einen Raum erweiterten Volumens der Schneidkammer (10) bildet.

2. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmige Verlängerung (48) an einem vorderen Teil der Schneidkammer (10) vorgesehen ist und dass die geneigte obere Wand (50) der Verlängerung (48) vor dem Schneidmesser (22) liegt.

3. Rasenmäher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmige Verlängerung (48) desweiteren Seitenwände (52) aufweist, um jede Seite der oberen Wand (50) der Verlängerung (48) mit der äusseren Umfangswand (32) zu verbinden und dass die Seitenwände (52) der Verlängerung (48) entlang ihrer Vorwärtserstreckung nach innen aufeinander zu verlaufen, wodurch die Breite der oberen Wand (50) der Verlängerung (48) in Richtung nach vorne abnimmt.

4. Rasenmäher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vorderste Ende der oberen Wand (50) etwa auf der gleichen Höhe liegt wie der unterste Umfangsrand (36) der Umfangswand (32) und dass die Höhe der keilförmigen Verlängerung (48) abnimmt von einem Maximalwert an einer hinteren Seite derselben bis zu etwa null an dem vordersten Rand der Verlängerung.

5. Rotationsrasenmäher des Mulchtyps, mit:

(a) mindestens einer Schneidkammer (10), die in einem Mulchbetrieb im Wesentlichen umschlossen ist, zum Zurückhalten des Grasschnittguts in der Schneidkammer (10) bis das Grasschnittgut die Schneidkammer (10) durch eine offene Bodenseite der Schneidkammer (10) verlässt;

(b) einem Schneidmesser (22), das in der Schneidkammer (10) enthalten ist;

(c) einer Motoreinrichtung (18) zum Drehen des Messers (22) um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse, um dadurch eine im wesentlichen horizontale Schneidebene in der Schneidkammer (10) zu bestimmen; und

(d) dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkammer (10) durch eine Vielzahl von Laufrädern (14) beweglich getragen ist und die Schneidkammer (10) eine nach vorne ragende, radial nach aussen vorstehende, keilförmige Verlängerung (48) auf weist, die einem Raum erweiterten Volumens in der Schneidkammer (10) bildet.

6. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (48) eine abnehmende Höhe entlang ihrer radial nach aussen vorstehenden Erstreckung aufweist.

7. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (48) eine abnehmende Breite entlang ihrer radial nach aussen vorstehenden Erstreckung aufweist.

8. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufräder (14) ein vorderes Radpaar (14f) und ein hinteres Radpaar (14r) aufweisen zum beweglichen Tragen der Schneidkammer (10) und dass die Verlängerung (48) sich zwischen dem vorderen Radpaar (14f) radial nach vorne erstreckt.

9. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinrichtung (18) einen Elektromotor (24) aufweist.

10. Rasenmäher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasenmäher desweiteren eine wiederaufladbare Batterieeinrichtung aufweist, um den Elektromotor (24) mit Strom zu versorgen und die vom Mäher (2) getragen ist.