DE69800555T2

DE69800555T2 - Fadenschneider für Busch- und Kantentrimmer

Info

Publication number: DE69800555T2
Application number: DE69800555T
Authority: DE
Inventors: Emmanuel Legrand
Original assignee: Speed France SAS
Current assignee: Speed France SAS
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: DE69800555D1; EP0880883A1; FR2763787B1; ES2156432T3; ATE199473T1; EP0880883B1; PT880883E; FR2763787A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Schneidfäden, die die Aufgabe haben, Pflanzen zu trimmen und zu schneiden und in Motorgeräten mit rotierendem Kopf einsetzbar sind, die gewöhnlich Buschmäher und Kantentrimmer genannt werden.
Diese Geräte sind im allgemeinen mit einem Benzin- oder Elektromotor ausgerüstet, der mit hoher Geschwindigkeit, die zwischen etwa 3000 Umdrehungen/Minute und 12000 Umdrehungen/Minute liegen kann, einen Drehkopf mit einem oder mehreren Schneidfäden in Rotation versetzt. Während der Rotation des Kopfes und unter der 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.
Die Schneidfäden, die für diesen Verwendungszweck gegenwärtig hergestellt und vermarktet werden, sind Monofilamente mit glatter Aussenfläche, am häufigsten vom "Monomaterial"-Typ, die folglich die Eigenschaften und die Schwächen des zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsmaterials haben.
Die für die Herstellung solcher Schneidfäden am häufigsten verwendeten Ausgangsmaterialien sind Kunststoffe, und hier insbesondere das Polyamid 6, das Copolyamid 6/66 und das Copolyamid 6/12. Diese Werkstoffe können sehr leicht modifiziert oder gefüllt werden, um ihre Basismerkmale zu verbessern. Diese Werkstoffe werden immer in Form von Monofilamenten extrudiert, die verschiedene Durchmesser und Querschnitte besitzen können, insbesondere einen runden Querschnitt, aber auch polygonale oder sternförmige Profile.
Die gegenwärtig hergestellten Schneidfäden stellen also gute Kompromisse dar, aber ihre Merkmale und Leistungen bleiben durch die für ihre Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien begrenzt. Folglich behalten diese Schneidfäden, trotz ihrer Qualiltäten, bestimmte Mängel oder Unzulänglichkeiten.
Insbesondere bleibt die Schlagfestigkeit der gegenwärtigen Schneidfädewsnittelmäßig, sie sind an ihrem Ende einem Verschleiss durch Absplittern von Material oder von Stücken unterworfen, und sie zeigen die Erscheinung des "Bruchs an der Öse" aufgrund der Erhitzung, wobei diese Erscheinung sich folgendermaßen zeigt:
Ein herkömmlicher Schneidfaden, die zu stark beansprucht ist, bricht schließlich in Höhe der Öse, durch die der Faden aus dem rotierenden Kopf austritt. Tatsächlich erhitzt sich der Faden beim Austritt aus der Öffnung des Kopfes infolge von wiederholten mechanischen Biegebelastungen. Der progressive Temperaturanstieg des Fadens erzeugt an dieser Stelle eine große Blase, die rasch zu einem brüchigen Punkt wird, der einen beginnenden Fadenriss hervorruft; daraus folgt dann ein Fadenbruch.
Um die Abriebfestigkeit der Schneidfäden zu verbessern, kann man spezifische Zusatzstoffe, "Plastifizierungsmittel" genannt, zugeben, aber diese Produkte sind umweltbelastend und gefährlich.
Außerdem ist der herkömmliche Schneidfaden aus Polyamid nach seinem Gebrauch in der Umwelt praktisch nicht abbaubar, und man schätzt die Menge an zerstückelten oder verschlissenen Schneidfäden, die jedes Jahr auf der gesamten Erde verstreut wird, auf 10 000 Tonnen. Eine gewisse Zahl von europäischen Vorschriften zum Schutz der Umwelt zielen darauf ab, die aus dem Bruch, dem Verschleiß oder der Zersplitterung der Kunststoff-Filamente während ihrer Benutzung folgende Umweltverschmutzung zu beschränken, doch die gegenwärtigen Fäden sind noch nicht von der Art, dass sie diesen gestzlichen Erfordernissen entsprechen.
Man kennt auch Schneidfäden, die aus zwei unterschiedlichen Materialien bestehen, insbesondere mit einem "Kern" aus einem ersten Material und einer "Haut" aus einem zweiten Material. Das US-Patent Nr. 4223441 sieht zum Beispiel einen aus Metallfäden gebildeten Kern und eine Haut aus Kunststoff vor. Der Gebrauch eines solchen Schneidfadens ist gegenwärtig verboten, denn die mit hoher Geschwindigkeit herausgeschleuderten Metallpartikel stellen eine Gefahr für den Benutzer dar. Ausserdem empfiehlt dieses Dokument eine Haut aus einem Material, das sich durch Abrieb abnutzen kann, was den gewöhnlich gesuchten Eigenschaften der Abriebfestigkeit zuwiderläuft. Eine andere Ausführung, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 06030627 beschrieben ist, umfasst einen Polyesterkern vom Typ Monofilament oder Multifilament, der mit einer Polyamidhaut ummantelt ist, die für abriebfest gehalten wird. Das Polyamid ist jedoch, jedenfalls so, wie es in seiner häufigsten Form bekannt ist, ein relativ hartes und starres Material, das für den Aufbau von Fäden mit hoher Zähigkeit zufriedenstellend ist, das aber stark modifiziert werden muss, damit die im Fall von Schneidfäden wünschenswerte Biegsamkeit erreicht wird, die Biegsamkeit, die als solche notwendig ist, um Eigenschaften der Schlag- und Abriebfestigkeit zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Gesamtheit der vorstehend dargestellten Nachteile auszuschließen, indem sie einen perfektionierten Schneidfaden liefert, der insbesondere eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit und Reissfestigkeit besitzt und gleichzeitig zum großen Teil durch Photodegradation abbaubar ist.
Zu diesem Zweck beschreibt die Erfindung einen Schneidfaden für Buschmäher und Kantentrimmer, der im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass er aus einem Kern vom Typ Monofilament oder Multifilament aus Kunststoff mit guten Eigenschaften bezüglich Steifheit und Zugfestigkeit besteht, der mit einer abriebfesten Haut aus Polyurethan ummantelt ist.
So resultiert der erfindungsgemäße Schneidfaden aus der Verbindung von zwei Materialien, nämlich einem zentralen Kern und einer Aussenhaut, was dem Endprodukt deutlich verbesserte Eigenschaften verleiht.
Der Kern vom Typ Monofilament oder Multifilament des Schneidfadens gibt diesem Faden seine Steifheit und seine Zugfestigkeit. Dieser Kern ist realisierbar aus einem Kunststoff wie etwa Polyamid, Polyester, Polypropylen oder Polyethylen mit passenden mechanischen Merkmalen.
Der äussere Überzug oder Haut aus Polyurethan, die den Kern vollständig bedeckt und vorzugsweise eine glatte äussere Oberfläche aufweist, verleiht dem Schneidfaden die gesuchten Eigenschaften der Schlagfestigkeit, der Abriebfestigkeit, der Widerstandskraft gegen Verschleiss und Einkerbung während des Gebrauchs. Da sie von Natur aus biegsam, flexibel und elastisch ist (und vor allem viel biegsamer und elastischer als eine Polyamid-Haut), absorbiert die Haut aus Polyurethan die unterschiedlichen Belastungen, denen der Schneidfaden ausgesetzt ist.
Je nach ihrer Zusammensetzung kann die Haut aus Polyurethan auch mehr oder weniger leicht durch Photodegradation abbaubar gemacht werden.
Der erfindungsgemäße Schneidfaden kann durch Koextrusion des zentralen Kerns und der Haut aus Polyurethan wirtschaftlich hergestellt werden. Dieser Schneidfaden kann auch durch Beschichtung, das heißt, durch Ummantelung eines zuvor hergestellten Fadenkerns mit Polyurethan zur Bildung der Haut erhalten werden. Da das Polyurethan eine gute Klebkraft besitzt, wird es stark an dem zentralen Kern haften, unabhängig vom Herstellungsverfahren für den Schneidfaden, was dem Endprodukt eine starke Kohäsionskraft verleiht.
Der zentrale Kern des Schneidfadens kann verschiedene Profile besitzen. So kann im Fall eines Kerns des Monofilament-Typs dieser einen runden Querschnitt aufweisen, der die einfachste Form ist, aber er kann auch ein sternförmiges oder gezähntes Profil besitzen, was den Vorteil hat, das die Haftfläche für die Polyurethan-Haut vergrößert und die Haftung der letzteren auf dem Kern verbessert wird. Die gleichen Ergebnisse erhält man bei einer Variante, indem man auf dem Kern Konformationen, wie etwa Markierungen, vorsieht, die sich in Längsrichtung des Schneidfadens wiederholen.
Was die Haut aus Polyurethan betrifft, so kann diese einen Querschnitt mit rundem, viereckigem, polygonalem oder anderem Außenumriss besitzen, wobei die Dicke dieser Haut aus Polyurethan bezogen auf die Stärke des Kerns mehr oder weniger ausgeprägt ist.
Die Erfindung ist mit Hilfe der folgenden Beschreibung besser zu verstehen, unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung, die beispielhaft zwei Ausführungsbeispiele dieses Schneidfadens für Buschmäher und Kantentrimmer zeigt:
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Teilstücks eines Schneidfadens, der der vorliegenden Erfindung entspricht, mit Kern des Monofilament-Typs;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines anderes Teilstücks eines Schneidfadens mit Kern des Multifilament-Typs.
Fig. 1 zeigt ein kurzes Teilstück eines Schneidfadens 1 für Buschmäher und Kantenschneider, wobei der Querschnitt dieses Fadens erscheint. Der Schneidfaden ist zusammengesetzt aus einem Kernfaden 2, hier mit rundem Querschnitt, der allseits ummantelt ist mit einem Überzug oder Haut 3, deren kranzförmiger Querschnitt einen Außenumriss besitzt, der ebenfalls rund ist.
Der Kernfaden 2 ist ein Faden aus Polyamid, ähnlich einem herkömmlichen Monofilament.
Die Haut 3 ist aus Polyurethan hergestellt, und sie zeigt eine glatte äussere Oberfläche 4. Diese Haut 3 verleiht dem Schneidfaden 1 die gesuchten Eigenschaften der Schlag- und Abriebfestigkeit. Beispielsweise kann man hier günstig ein Polyurethan verwenden, das unter der Bezeichnung "ELASTOLLAN" (Marke für die ELASTO- GRAN GmbH eingetragen) im Handel ist, mit dem die vom Antragsteller durchgeführten Versuche interessante Resultate ergaben.
Dieser Schneidfaden 1 kann insbesondere in einem einzigen Vorgang durch Koextrusion eines Kernfadens 2 und der Polyurethan-Haut 3 hergestellt werden.
Fig. 2 zeigt ein kurzes Teilstück eines anderen Schneidfadens 1, bei dem der Kernfaden 2 dem Multifilament-Typ entspricht, der sich aus der Vereinigung von zweien oder mehreren Teilfäden 5 und 6 aus Polyamid, Polyester, Polypropylen oder Polyethylen ergibt. Auch hier ist dieser Kernfaden 2 überzogen mit einer Haut 3 aus Polyurethan. Der Schneidfaden 1 wird hier durch Beschichtung erhalten, indem in einem ersten Takt der Fadenkern 2 des Multifilament-Typs hergestellt und anschließend dieser Kernfaden 2 mit der Haut 3 aus Polyurethan ummantelt wird.
Man verläßt den Rahmen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, nicht, wenn das Verhältnis der Querschnitte des Kerns 2 und der Polyurethan-Haut 3 modifiziert wird oder wenn der Querschnitt des Kerns 2 und/oder der Haut 3 einen anderen als den kreisförmigen Umriss erhält.

Claims

1. Schneidfaden für Buschmäher und Kantentrimmer mit rotierendem Kopf, wobei der Faden (1) mindestens ein Filament aus synthetischem Stoff mit verstärkender Qualität umfasst, das in einen flexiblen abriebfesten Werkstoff eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filament ein Kern (2) vom Monofilament-Typ ist, aus Polyamid mit rundem Querschnitt oder mit sternförmigem oder gezähntem Profil, der mit einer Haut (3) aus Polyurethan beschichtet ist.

2. Schneidfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Kern (2) aus Polyamid einen runden Querschnitt aufweist.

3. Schneidfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Kern (2) aus Polyamid ein sternförmiges oder gezähntes Profil besitzt.

4. Schneidfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass seine Haut (3) aus Polyurethan eine glatte Aussenfläche (4) aufweist.

5. Schneidfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass seine Haut (3) aus Polyurethan einen Querschnitt mit rundem Aussenumriss aufweist.

6. Schneidfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass seine Haut (3) aus Polyurethan einen Querschnitt mit quadratischem oder polygonalem Aussenumriss aufweist.

7. Schneidfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Co-Extrusion des Kerns (2) aus Polyamid und der Haut (3) aus Polyurethan erhalten wird.

8. Schneidfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Beschichten erhalten wird, indem ein Fadenkern (2) aus Polyamid, der zuvor hergestellt wurde, mit Polyurethan überzogen wird, um die Haut (3) zu bilden.