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Die Erfindung betrifft eine einstufige Schneefräse zur Beseitigung von vom Schnee, mit einem Rahmen, einem Motor, einem mit dem Schnee in Kontakt bringbaren Gebläserad, das vom Motor angetrieben wird, wobei das Gebläserad eine Normalkraft (N) auf die Unterlage ausübt ; mit einer Steuereinheit, die mit der Schneefräse verbunden ist.
Gebrauchsschneefräsen sind wohlbekannt, z. B. aus der US 5 966 846 A.
Solche Schneefräsen bestehen im Allgemeinen aus einem radunterstütztem Aufbau oder Rahmen mit einem Gehäuse mit einer im Allgemeinen offenen Vorderseite, einem paar Seitenwände, einer Rückwand und einer Abgaberutsche, die zumindest mit der Rückwand in Verbindung steht.
Einstufige Schneefräsen werden so bezeichnet, weil sie nur ein motorisch betriebenes Werkzeug nutzen, das Gebläserad, um den Schnee aufzunehmen und ausserhalb der Schneefräse zu entsorgen. Im Gegensatz dazu verwenden zweistufige Schneefräsen zwei getrennt angetriebene Werkzeuge zur Bearbeitung des Schnees, einen niedertourigen Hochmomentbohrer zum Auflockern und Zuführen des Schnees rückseitig und ein Hochgeschwindigkeitsgebläserad zum Aufnehmen des Schnees und zum Auswerfen des Schnees.
Viele zweistufige Schneefräsen sind betreffend ihrer Dimension gross und schwer mit einer Schwartweite von 24 bis 32 Inch. Grosse Verbrennungsmotoren (6 - 15 PS) sind für zweitstufige Maschinen erforderlich, um den Kraftbedarf sowohl für den Bohrer als auch für das Gebläserad zu decken, noch zusätzlich zum Antriebssystem. Zweistufige Schneefräsen, die im Allgemeinen zu schwer sind, um vom Benutzer von Hand bewegt zu werden, können von angetriebenen Hinterrädern oder Kufen bewegt werden. Im Vergleich dazu haben einstufige Schneefräsen typischerweise schmälere Schwartweiten und sind leichter. Während einstufige Schneefräsen Leistungseigenschaften (Schneevolumen pro Minuten, Wurfdistanz, etc. ) von diejenigen zweistufiger Modelle erreichen, wurden einstufige Modelle bisher typischerweise nicht von angetriebenen Hinterrädern bewegt.
Vielmehr wurden moderne einstufige Schneefräsen typischerweise dadurch bewegt, dass der Benutzer manuelle Kraft anwandte, um die Schneefräse vorwärts zu schieben. Mit der Entwicklung grösserer und stärkerer einstufiger Schneefräsen wird die Möglichkeit des Benutzers die Schneefräse manuell zu bewegen, sich verringern.
Es wurde festgestellt, dass das Gebläserad einer einstufigen Schneefräse als Antriebsmechanismus verwendet werden kann, um das Bewegen der Schneefräse zu unterstützen. Das Gebläserad einer einstufigen Schneefräse kann ein flexibles Gummielement für den Kontakt zum Boden einschliessen. Während des Betriebs entwickelt das sich drehende Gebläserad, wenn Bodenkontakt besteht, eine Kraft, die die Schneefräse vorwärtsbewegt. Der Grad des Bodenkontaktes des Gebläserades (und daher die relative Antriebskraft, die durch das Gebläserad entwickelt wird) kann erhöht werden, indem die Schneefräse an ihrem Haltegriff gehoben wird und dadurch ein grösserer Anteil des Gewichtes der Maschine vom Kratzer auf das Gebläserad übertragen wird.
Einige Bedingungen ändern sich, wenn der Haltegriff vom Benutzer gehoben wird, ein grösserer Anteil des Gebläserades berührt den Boden, eine grössere nach unten gerichtete (normale) Kraft wird über den Gebläseradkontaktbereich entwickelt und zwischen dem unteren Kratzer und dem Boden kann ein Spalt entstehen (was zu einer unvollständigen Schneeentfernung führen kann). Während nun der entstehende Selbstantrieb wünschenswert ist, erfordert das Vorwärtskippen der Schneefräse eine dauernde Anstrengung des Benutzers, um die Antriebskraft zu erhalten. Ausserdem steigt die Kraft, die erforderlich ist, um die Schneefräse für die Antriebsunterstützung des Gebläserades zu kippen, mit dem Gewicht der Schneefräse.
Je grössere und stärkere einstufige Schneefräsen entwickelt werden, umso mehr wird die Möglichkeit des Benutzers, die Antriebsunterstützung durch Kippen für das Vorwärtsbewegen der Schneefräse zu nutzen, verringert werden.
Eine weitere Einschränkung einiger einstufiger Schneefräsen im Zusammenhang mit dem Selbstfahrmechnismus (durch Kippen des Haltegriffs, um die Normalkraft des Gebläserades zu erhöhen) liegt in der Schwierigkeit die Schneefräse auf einem Weg gerade zu führen. Durch das Hinaufkippen des Haltegriffs haben der Kratzer und die Hinterräder keinen Bodenkontakt mehr und die Schneefräse hat nur durch das sich drehende Gebläserad Bodenkontakt. Durch das Auswerfen des Schnees kann ein Kraftvektor entwickelt werden, wobei ein Kraftmoment entsteht, das die Schneefräse in die entgegengesetzte Richtung dreht, in die der Schnee gelenkt wird. Um die Schneefräse in gerader Spur zu halten, kann es erforderlich sein, dass der Benutzer eine entgegengesetzte Kraft auf den Haltegriff ausübt.
Auf einem Untergrund mit geringer Reibung, wie zum Beispiel Eis, könnte es schwierig sein die Schneefräse zu beherrschen und sie könnte #gleiten"
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oder seitwärts auf dem Untergrund verrutschen.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten. Dies wird erfindungsgemäss bei einer Schneefräse der eingangs beschriebenen Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Einen Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Gebläseradgehäuse dar, das beweglich im Bezug auf die Haltegriffposition der Schneefräse montiert ist. Das Gebläserad kann in variablem Bodenkontakt plaziert werden, indem das Gebläseradgehäuse beweglich verschoben wird und zwar in Bezug auf die Stellung des Haltegriffs.
Einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Gebläseradgehäuse dar, das als Drehpunkt dienend mit dem Rahmen des Schneefräses verbunden ist, wobei das Gebläseradgehäuse in Bezug auf einen Drehachse, die als Drehpunkt dient, verbunden ist. In einer Ausführung kann die Drehachse parallel zur Achse der Gebläseradrotation ausgerichtet werden.
Einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die Ausstattung mit einem Gebläseradgehäuse dar, mit welchem der Motor der Schneefräse verbunden ist. In diesem Fall ist sowohl das Gebläseradgehäuse, als auch der Motor im Bezug auf das Rahmenelement der Schneefräse beweglich verbunden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in der selektiven Steuerung der Gebläseradgehäusebewegung. Die selektive Steuerung des Kontakts des Gebläserades mit dem Boden kann durch einen Griffaufbau erfolgen, der für die Handhabung durch den Benutzer adaptiert ist. In einer Ausführung kann der Griffaufbau sowohl die Bewegung des Gebläseradgehäuses, als auch die Betätigung der Kupplung zum Antrieb des Gebläserades während des Betriebs steuern.
Einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine einstufige Schneefräse dar, die durch das rotierende Gebläserad auf den Boden angetrieben werden kann, wobei der Bodenkontakt der Hinterräder bestehen bleibt. Während des gebläseradbedingten Selbstfahrbetriebes unterstützen die Hinterräder, die Bodenkontakt haben, die Stabilität der Maschine und die leichte Handhabung. Zusätzlich können Hinterräder mit Bodenkontakt während des Betriebs auf Oberflächen mit geringem Reibungswiderstand einem durch den ausgeworfenen Schnee entstehenden Kraftmoment entgegenwirken.
Einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Schneefräse dar, die über ein Bodenkratzelement, mit einem Bewegungsumfang im Bezug auf das Gebläseradgehäuse verfügt. Der Bodenkratzer kann flexibel mit dem Gebläseradgehäuse verbunden werden, um eine Bewegung entsprechend dem Bodenkontakt zu erlauben.
Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für diejenigen offenbar werden, die über gewöhnliche Kenntnisse im relevanten Fachgebiet verfügen, und zwar bei der Überprüfung der folgenden detaillierten Zeichnungen und der Beschreibung der bevorzugten Ausführungen und der Beanspruchungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben und zwar in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei sich jeweils die gleichen Bezugsnummern auf die gleichen Elemente beziehen:
Abb. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführung einer einstufigen Schneefräse entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Abb.2 ist eine Seitenansicht der einstufigen Schneefräse von Abb.1;
Abb.3ist eine perspektivische Darstellung eines Details der einstufigen Schneefräse von Abb.1;
Abb.4 ist eine schematische Seitenansicht der einstufigen Schneefräse von Abb. 1 die das Gerät in Ruheposition zeigt;
Abb. 6 ist eine Vorderansicht eines Teils einer einstufigen Schneefräse von Abb. 1, die den Aufbau des Gebläserades darstellt;
Abb.7 zeigt einen Querschnitt des Gebläseradelementes von Abb. 6 entlang der Linien 7-7;
Abb.8 zeigt einen Querschnitt eines Kratzerelementes der einstufigen Schneefräse von Abb.1 entlang der Linien 8-8;
Abb. 9a ist eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen einstufigen Schneefräse, die
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einen nichtangetriebenen Zustand darstellt;
Abb. 9b ist eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen einstufigen Schneefräse, die einen angetriebenen Zustand darstellt;
Abb.10a ist eine schematische Seitenansicht einer einstufigen Schneefräse, entsprechend der vorliegenden Erfindung, die einen nichtangetriebenen Zustand zeigt; und
Abb.10b ist eine schematische Seitenansicht einer einstufigen Schneefräse, entsprechend der vorliegenden Erfindung, die einen betriebenen Zustand darstellt.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungen
Nun bezugnehmend auf Abb. 1-8 hier ist eine verbesserte Schneefräse 10, entsprechend der vorliegenden Erfindung, als 10 dargestellt. Die Schneefräse 10 verfügt über ein Gehäuse 12, getragen von einem mit Rädern versehenen Unterbau oder Rahmen 14. Das Gehäuse 12 besteht aus einem offenen Teil 16, vor einem schnneeaufnehmenden Gebläserad 18. Das Gehäuse 12 besteht weiters aus einem Paar Seitenwänden 20,22 und einer Rückwand 24. Ein Rutschenaufbau 26 steht austauschbar mit dem offenen Vorderteil 16 in Verbindung um den Schnee aufzunehmen und weiterzuleiten, und zwar vom Gebläserad 18 in die gewünschte Entsorgungsrichtung 28. Der Rutschenaufbau 26 kann durch den Benutzer mit Hilfe eines Rutschengriffs 30 zur Einstellung der Richtung der Rutsche 26 in Bezug auf das Gebläseradgehäuse 12 gerichtet gesteuert werden.
Die Abgaberutschenvorrichtung 26 besteht aus einer Rutsche 32 und einem Ablenkblech 34, die an ihren überlappenden Enden durch befestigte Drehzapfen 36 verbunden sind. Ein Griff 38 ist vorzugsweise auf dem Ablenkblech 34 vorgesehen um die manuelle Anpassung desselben zu erleichtern. Der Griff der Hauptrutsche 30 kann mit dem Rutschenaufbau 26 nahe des Basisendes verbunden werden. Das Basisende des Rutschenaufbaus 26 ist funktionsfähig mit dem Dach des Gebläseradgehäuses 12 verbunden, um eine Rotation um eine im Allgemeinen aufrechte Achse zu ermöglichen. Während des Betriebs wird die Rotationspositionierung des Rutschenaufbaus 26 durch den Rutschengriff 30 gesteuert. Ein Feststellmechanismus (nicht dargestellt) kann für entsprechenden Widerstand gegen Abrutschen sorgen, um während des Betriebs den Rutschenaufbau 26 in der gewünschten Rotationsposition zu halten.
Wer über entsprechende Fachkenntnisse verfügt, wird zu schätzen wissen, dass die Positionierung des Rutschenaufbaus 26 alternativ durch einen Rutschenkurbelaufbau (nicht dargestellt) gesteuert werden kann, einen Fernkurbelaufbau (nicht dargestellt), wie auf dem Griff 38 angebracht oder einen Kabelaufbau (nicht dargestellt).
Die Schneefräse 10 verfügt über einen Verbrennungsmotor 44 oder eine andere geeignete Kraftquelle zum Antrieb des Gebläserades 18. In der dargestellten Ausführung ist der Motor 44 im Gebläseradgehäuse 12 montiert. In anderen Ausführungen kann der Motor auf dem Rahmen 14 montiert sein und wird nicht weiter vom Gebläseradgehäuse 12 getragen. Wer über entsprechende Fachkenntnisse verfügt, wird zu schätzen wissen, dass der Motor 44 ungeachtet seiner Position an der Schneefräse 10 funktionsfähig und selektiv mit dem Gebläseradaufbau 18 durch eine Vielzahl von Kraftübertragungstechniken und Möglichkeiten verbunden werden kann, einschliesslich aber nicht beschränkt auf Kupplungen, Riemen, Kolben etc.
Weiters bezugnehmend auf Abb. 1 hier verfügt der Schneefräse 10 über einen nach oben gerichteten, im allgemeine u-förmigen Haltegriffaufbau 50, der am mit Rädern versehenen Unterbau 14 montiert ist. Der Haltegriffaufbau 50 verfügt weiters über eine Benutzerschnittstelle zur Steuerung des Gebläseradaufbaus 18, wie einen Griffaufbau 52 zum Halten durch den Benutzer. Der Benutzerschaltstellengriffaufbau 52 kann aus einem einzelnen Griffmechanismus wie dargestellt bestehen, oder alternativ einem Verriegelungsgriffmechanismus (nicht dargestellt) oder einem Hebel (nicht dargestellt). Wie weiters hierin beschrieben, erlaubt der Schnittstellenaufbau 52 dem Benutzer die Normalkraft N dem Gebläseradaufbau 18 zugeordnet, selektiv zu variieren und so die Vorwärtsantriebskraft der Schneefräse 10 zu verändern.
Der Griffaufbau 52 besteht aus einer Getriebeschaltfläche 54 und einer Kupplungsschaltfläche 56, wobei jede derselben über ein zugeordnetes Kabel oder eine Verbindung 58,60 verfügt für eine Verbindung entweder mit der Kupplung (nicht dargestellt) oder dem Gehäuse 12 Drehgelenkaufbau. Der Griffaufbau 52, wie weiters hierin beschrieben, verbindet den Motor 44 funktionsfähig mit dem Gebläserad 18, um das Gebläserad 18 während des Betriebs anzutreiben. Wie weiters hierin beschrieben, steuert der Griffaufbau 52 selektiv eine Abwärtsbewegung des Gebläseradgehäuses 12 normal zum Rahmenaufbau
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14, um den Bodenkontakt des Gebläserades 18 zu vergrössern und so das Ausmass der vom rotierenden Gebläserad 18 während des Betriebs erzeugten vorwärtsgerichteten Antriebskraft zu erhöhen.
Wie insbesondere in Abb.2 dargestellt, schliesst der Rahmenaufbau 14 vier Räder ein, die aus einem paar Hinterrädern 62 und einem paar Vorderrädern 64 bestehen. Die Hinterräder 64 können pneumatische Räder, 10" x 3,25" Reifen sein. Während der Gebläseradaufbau 18 wie in Abb. 2 dargestellt nicht in Betrieb ist, ruht der Schneefräse 10 auf allen vier Rädern 62,64, damit er leichter bewegt werden kann, ebenso während des Transports und der Lagerung. Abb. 2 zeigt weiters strichliert die mögliche Bewegung des Gebläseradgehäuses 12 normal zum Rahmen 14 bei Bewegung des Griffs 52 durch den Benutzer dar. Mit dem Griff 52 in losgelassener Stellung (wie dargestellt) wird das Gebläserad 18 um eine vorbestimmte Entfernung "X, vom Boden wegbewegt.
Wenn der Griff 52 in die maximal aktivierte Position (strichliert dargestellt) gebracht wird, wird das Gehäuse 12 um die Drehachse 68 über einen vorbestimmten Bewegungswinkel a von ungefähr 11 Grad gedreht. Wenn das Gehäuse 12 gedreht wird, wird ein oberer Teil des Gehäuses 12 einschliesslich des Motors 44 und des Rutschengriffs 40 vom Rahmen 14 wegbewegt, während ein unterer Teil des Gehäuses 12 einschliesslich des Gebläserades 18 zum Untergrund hin bewegt wird. Das Ausmass der Bewegung des Gebläserades 18 zum Boden hin kann vom Benutzer gesteuert werden, und zwar durch Verändern der Position des Griffaufbaus 52 normal zum Haltegriff 50. Der Griffaufbau 52 wird zum Haltegriff 50 bewegt, eine wachsende Normalkraft N wird zwischen dem Gebläserad 18 und der Oberfläche entwickelt, um eine wachsende Antriebskraft hervorzurufen.
Der Benutzer kann den Griffaufbau 52 in eine vorläufige Position vorspannen, um eine vorläufige vortreibende Kraft zu erzielen. Auf diese Weise wird für eine einstufige Schneefräse 10 eine selektiv benutzergesteuerte Antriebsmethode erzielt.
Nun bezugnehmend auf Abb. 3, hier ist das Gebläseradgehäuse 12 mit dem Unterrahmenaufbau 14 der Schneefräse 10 drehbar verbunden und zwar entlang der Drehachse 68. Der Unterrahmen 14 besteht aus einem Paar gegenüberliegender Wandteile 72,74 miteinander verbunden durch einen hinteren Querstrebenteil 76. Die Hinterräder 64 werden getragen durch die Seitenwände 72,74 und sind ausserhalb derselben an einer Hinterachse 78 angebracht. Die Vorderräder 62 sind zwischen den Seitenwänden 72,74 an einer Vorderachse 80 angebracht. Der Schneefräsenhaltegriff 50 ist an jeder Seitenwand 72,74 des Rahmenaufbaus 14 durch mit Gewinde versehene Halterungen 82 montiert. Ein Kratzerelement 84 ist mit dem Rahmen 14 durch mit Gewinde versehene Halterungen 86 verbunden, wodurch ein Austausch, falls erforderlich, möglich ist.
Der Aufbau zum Drehen des Gebläseradgehäuses 12 normal zum Rahmen 14, schliesst ein Antriebssteuerungskabel 58, verbunden mit dem Griff 52 (in Abb. 3 nicht dargestellt) und einer Hebelplatte 90, ein. Die Hebelplatte 90 wiederum ist funktionsfähig mit einem Ende einer Drehstange 92 verbunden. Eine Kurbel 94 ist funktionsfähig mit einem unteren Ende der Drehstange 92 verbunden und ein Anschlussverbindungsarm 96 ist an einem Ende mit der Kurbel 94 verbunden und am anderen Ende mit dem Gehäuse 12. Die Drehstange 92 ist funktionsfähig am Rahmenaufbau 14, zwischen einem Paar Traglagern 98 montiert.
Die Abb. 4 und 5 stellen schematische Seitenansichten der Schneefräse 10 dar und zeigen die Schneefräse 10, während sie nicht in Betrieb ist (Abb. 4) und während sie in Betrieb ist (Abb.5).
Der Betrieb der Schneefräse 10 wird im Folgenden im Detail beschrieben.
Die Abb.6 und 7 stellen den Gebläseradaufbau 18 der Schneefräse 10 dar. Das Gebläserad 18 ist drehbar innerhalb des Gehäuses 12 montiert und rotiert um eine horizontale Rotationsachse.
Insbesondere ist das Gebläserad 18 auf einer Welle 100 mit geeigneten Lagern 102 montiert und ist mittels der Welle 100 und einem Riemen und einer Riemenscheibenvorrichtung (nicht dargestellt) mit dem Antriebsmotor 44 verbunden. Das Gebläserad 18 ist so gebaut, dass der Schnee in die Gebläserad 18 Kammer eintritt, der Schnee in der Mitte der Kammer durch die Abgaberutsche 26 hinaufgetrieben, und der Schnee an beiden Enden der Gebläserad 18 Kammer zuerst zur Mitte ins Zentrum des Gebläserades 18 bewegt wird und dann hinauf durch die Abgaberutsche 26.
Das Gebläserad 18 schliesst drei nach aussen gerichtete Schaufelräder 104 ein, die in der Form gleich sind und um 180 Grad gegeneinander versetzt um den äusseren Rand des Gebläserades angebracht sind. Jedes der Schaufelräder 104 besteht aus einem relativ langen zentralen Schneefräseteil 106, an jedem Ende durch einen relativ kurzen Endteil 108 verbunden, der als Stangenbohrer dient. Der zentrale Teil 106 ist im allgemeinen zwischen jedem Endabschnitt 108 desselben
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konkav geformt. Jeder Endabschnitt 108 definiert einen relativ kleinen Teil eines Spiralstangenbohrers zum Transport von Schnee nach innen zum Zentralabschnitt 106. Jedes Schaufelrad 104 ist vorzugsweise aus einem einzigen Stück eines flexiblen Materials hergestellt, wie zum Beispiel einem faserverstärkten Gummi, aus einer Platte herausgestanzt.
Das Gebläserad 18 besteht aus einem mittleren zylindrischen Trommelaufbau 110, der von drei ähnlich geformten Trommelabschnitten 112 gebildet wird. Die drei Schaufelräder 104 werden im Mittelteil zwischen anschliessenden Paaren von Trommelabschnitt 112, Aufspannflächen 114 gehalten. Aufspannflächen 114 sind konkav geformt, um die Schaufelräder 104 in die gewünschte konkave Ausrichtung zu bringen. Mit Gewinde versehene Halterungen 116 werden verwendet, um die Schaufelräder 104 entfernbar mit der zylindrischen Trommel 110 im Zentralteil 106 zu verbinden. Jedes Schaufelrad 104 ist an einem Endteil 108 mit der angetriebenen Welle 100 durch ein Paar von Endpressteilen oder Platten mit einer inneren Platte 118 und einer äusseren Platte 119 verbunden. Jede Endplatte 118,119 ist so geformt, dass sie bohrerähnliche Endteile jedes Schaufelrades 104 bilden.
Die Innenplatten 118 bestehen aus zentralen, runden Naben 120, bevorzugt an die Welle 100 angeschweisst und drei radial ausladenden Ohren 122. Jedes Ohr 122 ist in einem schiefen Winkel zur Achse der Welle 100 geneigt, um die nach innen geneigte Ausrichtung jedes Endabschnittes 108 zu bilden, da er als Stangenbohrer dient. Die Schaufelräder 104 sind an den Ohren 122, mittels mit Gewinde versehenen Halterungen 124, befestigt. Ähnlich besteht jede Aussenendplatte 119, vorzugsweise mit der Welle 100 verschweisst, aus drei konfigurierten Oberflächen, wobei jede in einem schiefen Winkel zur Achse der Welle 100 geneigt ist, um die nach innen geneigte Ausrichtung jedes Endabschnittes 108 zu bilden, da er als Stangenbohrer fungiert. Die Schaufelräder 104 sind an den Aussenplatten 119, mittels mit Gewinde versehenen Befestigungen 124, befestigt.
Das Gebläserad 18 besteht weiters aus einer in der Mitte montierten Platte 126, vorzugsweise mit der Welle 100 verschweisst, wobei die inneren Oberflächen der zylindrischen Nabe 110 verbunden werden. Fachleute werden erkennen, dass die Endplatten 118 und die mittleren Pressteile 126 jede Art von Bauelement sein könnten, wie zum Beispiel eine Scheibe, ein Gelenkkreuz, eine Platte oder ein Pressteil, der dazu dient, funktionsfähig zu verbinden, um die Schaufelräder 104 mit der angetriebenen Welle 100 zu verbinden. Ausserdem könnte der gesamte Gebläseradaufbau 18 eine andere Form haben, wie zum Beispielen einen aus einem Stück bestehenden Plastiktrommelaufbau 110, etc.
Nun bezugnehmend auf Abb.8, wo der untere Kratzer 84 detailliert dargestellt wird, in einer Ansicht des Querschnitts ist der Kratzer 84 im allgemeinen dreieckig geformt, um einen Basisteil 140 und einen Spitzenteil 142 für die Bodenkratzfunktion zu bilden. Der Kratzer 84 besteht aus polymeren Material, wie zum Beispiel einem Polyethylen mit hoher Dichte. Das Kratzerelement 84 ist mit dem Fahrgestellrahmen 14 der Schneefräse 10 durch eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Befestigungen 86 verbunden. Ein flexibles schaumartiges Material 144 wird zwischen dem Kratzer 84 und dem Rahmen 14 angebracht. Mit Gewinde versehene Befestigungen 86 können einen Schulterbolzen 146 und eine Mutter 148 einschliessen.
Während der Montage wird der Schulterbolzen 146 durch eine Öffnung 150 des Kratzers 84 gesteckt und ein Teil 152 des Rahmens 14 wird zwischen dem Schulterbolzen 146 und der Mutter 148 befestigt. Ein Durchmesser der Öffnung 150 ist grösser als ein Durchmesser des Schulterbolzens 146, um die Bewegung des Kratzers 84 zu ermöglichen. Wie in Abb. 8 dargestellt, ist es dem Kratzer 84 möglich, in Bezug auf den Rahmenaufbau 14 zu kippen oder sich zu neigen.
Abb. 9a und b zeigen eine herkömmliche einstufige Schneefräse 10, wo das Ausmass des Bodenkontakts des Gebläserades 18 (und damit die entsprechende vortreibende Kraft, die durch das Gebläserad 18 entwickelt wird) dadurch erhöht werden kann, dass man die Schneefräse 10 an ihrem Griff 10 anhebt. Es wurde festgestellt, dass die relative vortreibende Kraft eine Funktion der Gebläserad 18 Normalkraft, N ist. Viele Bedingungen ändern sich, wenn der Haltegriff 50 vom Benutzer angehoben wird, ein grösserer Teil des Gebläserades 18 berührt den Untergrund, eine grössere Normalkraft N wird über den Gebläserad 18 Kontaktbereich entwickelt und zwischen dem unteren Kratzer und dem Untergrund kann ein Spalt entstehen (was zu einer unvollständigen Schneeentfernung führt).
Im Betrieb wird ein Abzugsseil oder Elektrostarter (nicht dargestellt) verwendet, um den Motor 44 der Schneefräse 10 zu starten. Die Abb.4 und 10a zeigen die Schneefräse 10 vor dem Betrieb des Gebläserades 18 oder in nichtbetriebenen Zustand. Die Schneefräse 10 wird von beiden
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Vorder- und Hinterrädern 62,64 getragen um die Schneefräse 10 leichter bewegen zu können, zum Beispiel während der Lagerung und des Transport. Das nicht in Betrieb befindliche Gebläserad 18 hat keine verbundene Normalkraft, da es sich in der Entfernung "Xi vom Boden befindet.
Diese beträgt ungefähr 0,75 Inches. Das Gebläserad 18 kann durch Drücken des Griffs 52 zum Haltegriffaufbau 50 hin in Betrieb genommen werden. Dadurch wird Kraft vom Motor 44 auf den Gebläseradaufbau 18 übertragen, um das Gebläserad 18 in Richtung des Pfeils #R" in Abb.4 zu drehen. Wenn der Griff 52 um einen vorbestimmten Winkel zum Haltegriffaufbau gedrückt wird, wird das Kupplungssteuerungskabel 58 vorgespannt, um die Gebläsekupplung (nicht dargestellt) in betriebsbereite Stellung zu bringen. Bei Betätigung der Gebläseradkupplung wird das Gebläserad 18 mit dem Motor 44 verbunden und beginnt sich zu drehen.
Nun Bezugnehmend auf Abb. 2, 5 und 10b; wenn der Griff 52 weiter zum Haltegriffaufbau 50 gedrückt wird (über den Punkt der Kupplungsaktivierung hinaus) setzt die Antriebssteuerungsverbindung 60 die Hebelplatte 90 unter Vorspannung, sodass sie um ihrer Rotationsachse rotiert und eine Bewegung des Gebläseradgehäuses 12 im Verhältnis zum Rahmen 14 auslöst (um die Entfernung X, zu verringern). Da die Drehstange 92 und die Kurbel 94 direkt mit der Hebelplatte 90 verbunden sind, rotieren sie um die Rotationsachse, wenn die Hebelplatte 90 durch das Antriebssteuerungskabel 60 nach oben um ihre Drehachse vorgespannt ist. Der Verbindungsarm 96 wird durch den Kurbelarm 94 nach oben bewegt, um das Gebläseradgehäuse 12 um die Gebläseradgehäusedrehachse 68 zu spannen. Das Gebläseradgehäuse 12 bewegt sich um seine Drehachse 68.
Die Entfernung "X, zwischen dem Gebläserad 18 und dem Untergrund wird verringert. Abhängig vom Ausmass der Bewegung kann der Kratzer 84 zum Bodenkontakt vorgespannt werden und kippen oder nach oben abgelenkt werden, was durch den Schaumeinsatz 144 zwischen dem Kratzer 84 und dem Rahmen 14 (Abb.8) ermöglicht wird. Weiters kann das Vorderradpaar vom Bodenkontakt weggehoben werden, um die Kratztätigkeit des Kratzers 84 zu erhöhen. In der maximalen Antriebskraftposition des Griffaufbaus 52 zum Haltegriff 50 (Abb. 1 und 5) können die Vorderräder ungefähr 0,25 Inches von der Oberfläche entfernt werden. Durch Verändern des Winkels, um den der Griff 52 zum Haltegriff 50 gedrückt wird, kann das Ausmass des Bodenkontakts und der Normalkraft N des Gebläserades 18 verändert werden.
Wichtig ist, dass so wie die Gebläserad 18 Normalkraft N anwächst, die Antriebskraft, die sich entwickelt, um den Schneefräse 10 anzutreiben, sich verstärkt. Hier wird eine variable Antriebskraft entwickelt, sowie der Benutzer den Griff 52 zum Haltegriffaufbau 50 spannt, um die Normalkraft N verbunden mit dem rotierenden Gebläserad 18 selektiv anzupassen. Der Benutzer kann die Antriebskraft durch Positionieren des Griffs 52 in einer Zwischenstellung im Bezug auf den Haltegriff 50 selektiv anpassen oder #federn".
Abb. 5 zeigt die Schneefräse 10 mit dem Griffaufbau 52 mit einem vollkommen zum Haltegriffaufbau 50 gedrückten Griffaufbau 52, was zu einer erhöhten Normalkraft N und Antriebskraft führt.
Natürlich kann, wenn der Haltegriffaufbau 50 durch den Benutzer gehoben wird, eine zusätzliche Antriebskraft entwickelt werden (da die Normalkraft N weiter erhöht werden kann). Die maximale Winkelbewegung der Hebelplatte 90 kann durch ein Widerlageblech 115 der Hebelplatte, das einen Teil des Rahmengegenstrebenstücks 76 bildet, eingeschränkt werden. Wenn man die Abb. 9b und 10b miteinander vergleicht, so wird der Haltegriff 50 einer herkömmlichen Schneefräse 10 über einen wesentlich grösseren Bogen # bewegt, als der Haltegriff 50 der Schneefräse 10 nach der vorliegenden Erfindung, um die Selbstantriebsfunktion des Gebläserades 18 hervorzurufen. Der Haltegriff 50 der Schneefräse 10 der vorliegenden Erfindung kann sich leicht um die Hinterradachse 64 drehen, wenn der Griffaufbau 52 zum Haltegriff 50 hinbewegt wird.
Immer noch Bezugnehmend auf Abb. 2, 5 und 10, die Hinterräder 64 der Schneefräse 10 nach der vorliegenden Erfindung behalten Bodenkontakt, wenn das Gebläseradgehäuse 12 um den Selbstantriebsvorgang zu bewirken, gedreht wird. Das Gebläseradgehäuse 12 dreht sich um den Rahmen 14, um die Normalkraft N des Gebläserades 18 zu erhöhen, die Hinterräder 64 der Schneefräse 10 behalten Bodenkontakt. Dies unterstützt die Stabilität der Maschine und wirkt allen, durch den ausgeworfenen Schnee hervorgerufenen Kraftmomenten entgegen und minimiert weiters das Rutschen oder Gleiten der Schneefräse 10 auf einem Untergrund mit geringer Reibung.
Aus dem Vorstehenden wird offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine verbesserte einstufige Schneefräse darstellt, die gegenüber herkömmlichen Modellen einige Vorteile besitzt. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die Schneefräse 10 über eine variable Selbstvortriebessteue-
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rung verfügt. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein drehbares Gebläseradgehäuse 12 für die selektive Steuerung der Normalkraft, verbunden mit dem Gebläserad 18. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Griffaufbau 62 für die selektive Steuerung des Vorwärtsantriebs einer einstufigen Schneefräse 10. Eine bevorzugte Vorgangsweise der selektiven Steuerung des Vorwärtsantriebs besteht im Hervorrufen einer Eigendrehung des Gebläserades 18, in einem erhöhten Kontakt mit dem Boden.
Eine weitere Methode besteht darin, das Gebläserad 18 einfach vertikal zu bewegen zu einem erhöhten Kontakt mit dem Untergrund, um die Vorwärtsantriebskraft (Gebläserad 18 Normalkraft, N) einer einstufigen Schneefräse 10 selektiv zu steuern.
Obwohl besondere Ausführungen der Erfindung in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und in vorstehender detaillierter Beschreibung beschrieben wurden, wird davon ausgegangen, dass die Erfindung nicht nur auf die dargelegten Ausführungen beschränkt ist, sondern dass gedacht ist, dass sie jedwede Alternativen, Äquivalente oder Modifizierungen einschliessen, die in den Bereich der Erfindung, wie sie durch folgende Beanspruchungen beschrieben wird, fallen.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Einstufige Schneefräse (10) zur Beseitigung von Schnee, mit einem Rahmen (14), einem
Motor (44), einem mit dem Schnee in Kontakt bringbaren Gebläserad (18), das vom Motor (44) angetrieben wird, wobei das Gebläserad (18) eine Normalkraft (N) auf die Unterlage ausübt ; und mit einer Steuereinheit (52), die mit der Schneefräse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (18) mit der Steuereinheit (52) in mindestens zwei
Positionen bringbar ist, und zwar in eine erste Position, bei der die Normalkraft (N) eine erste Grösse aufweist und in eine zweite Position, bei der die Normalkraft (N) eine zweite, von der ersten Grösse unterschiedliche Grösse aufweist.
2. Schneefräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläseradgehäuse (12), das das Gebläserad (18) trägt, schwenkbar mit dem Rahmen (14) verbunden ist.
3. Schneefräse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse eines Drehge- lenkes (68) des Gebläseradgehäuses (12) im wesentlichen parallel zur Rotationsachse (100) des Gebläserades (18) ist.
4. Schneefräse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (52) das
Gebläseradgehäuse (12) mit der Achse des Drehgelenkes (68), zwischen einer ersten Po- sition, bei der die Normalkraft eine erste Grösse aufweist, und einer zweiten Position, bei der die Normalkraft eine zweite Grösse aufweist, gelenkig verbindet.
5. Schneefräse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mo- tor starr mit dem Gebläseradgehäuse (12) verbunden ist.
6. Schneefräse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindes- tens ein Bodenrad (62,64) an dem Rahmen (14) vorgesehen ist.
7. Schneefräse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenräder (62,64) aus einem Paar Hinterrädern (64) und einem Paar Vorderrädern (62) bestehen.
8. Schneefräse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hal- tegriff (50) starr am Rahmen (14) montiert ist.
9. Schneefräse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (52) mit dem Haltegriff (50) verbunden ist.
10. Schneefräse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (52) ein bewegbares Element einschliesst, das am distalen Ende des Haltegriffs (50) ange- bracht ist.
11. Schneefräse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Normalkraft (N) in einer Position ungefähr null ist.
12. Schneefräse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinheit (52) eine Vielzahl von Positionen ermöglicht, wobei jeder Position eine fest- gelegte Normalkraft zugeordnet ist.