Žací ústrojí
Oblast techniky
Vynález se týká žacího ústrojí pro ošetřování porostů.
Dosavadní stav techniky
Z praxe je známo několik druhů žacích ústrojí a zařízení na sečení nebo mulčování travních porostů, drobných náletových křovin, nebo podobných porostů a ploch.
Jsou známa žací ústrojí vícerotorového žacího stroje, řezná ústrojí pro žací stroje, rotační žací ústrojí, disková rotační žací ústrojí, atd.
Nevýhody dosavadních výše uvedených žacích ústrojí spočívají zejména v poměrně velké energetické náročnosti pohonu v důsledku velkých ztrát třením u žacích bubnů nebo žacích rotorů. Další nevýhoda spočívá v nemožnosti univerzálního využití pro sečení nebo mulčování.
Nikdo z dosavadních výrobců nedokáže v jedné zástavbě žacího ústrojí sekat nebo mulčovat.
Vždy musí dojít k úpravě stávajícího žacího ústrojí, nebo k dodatečné montáži komponent, nebo dokonce k výměně žacího ústrojí pro splnění požadovaného druhu kosení.
Úkolem vynálezu je odstranit shora uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky a vyvinout žací ústrojí, které bude schopno v širokém záběru zajistit alternativní sečení nebo mulčování, zejména travních ploch, drobných náletových křovin, nebo podobným porostů, a to v zástavbě jednoho žacího ústrojí bez montážních zásahů obsluhy stroje nebo výměny žacího ústrojí.
Podstata vynálezu
Shora uvedený úkol byl splněn tím, že podle tohoto vynálezu bylo vyvinuto žací ústrojí pro ošetřování porostů, které je uzpůsobeno pro upevnění na nosič a pro připojení k pohonné jednotce.
Předmětné žací ústrojí obsahuje rám, na kterém jsou uložena žací vřetena, opatřená na jedné straně žacími noži a na opačné straně rozvodovými prvky pro připojení k převodovým členům, přičemž na rámuje dále uloženo převodové ústrojí pro pohánění žacích vřeten.
Řešení podle tohoto vynálezu se vyznačuje zejména následujícími znaky.
Žací vřetena jsou uspořádána ve dvou vzájemně rovnoběžných řadách, definovaných podélnými přímkami, umístěnými ve vzájemné odstupové vzdálenosti L.
Žací vřetena každé řady jsou vzájemně propojena pomocí převodových členů.
Středy žacích vřeten první řady jsou umístěny ve vzájemných roztečích P.
Středy žacích vřeten druhé řady jsou umístěny ve vzájemných roztečích P.
Středy žacích vřeten druhé řady jsou přesazeny v podélném směru o jednu polovinu P/2 rozteče P vzhledem ke středům žacích vřeten první řady.
- 1 CZ 304405 B6
Spojnice středu každého žacího vřetena první řady se středem bezprostředně přilehlého žacího vřetena druhé řady svírá s rovnoběžnými podélnými přímkami ostrý úhel a, pro který platí
L tga= —.
P/2
Velikost úhlu a je v rozmezí od 15 do 60°.
Převodové ústrojí pro pohánění žacích vřeten obsahuje dvě vedle sebe na rámu uložená a vzájemně propojená převodová zařízení.
První převodové zařízení je uspořádáno pro otáčení jedním smyslem otáček a je spojeno pomocí převodových členů s žacími vřeteny první řady.
Druhé převodové zařízení je uspořádáno jako reverzní pro volitelné otáčení výstupního hřídele převodovky oběma smysly otáček a je spojeno pomocí převodových členů s žacími vřeteny druhé řady.
První převodové zařízení je s výhodou tvořeno úhlovou převodovkou, přičemž druhé převodové zařízení je s výhodou tvořenou reverzní úhlovou převodovkou.
Převodová zařízení jsou s výhodou zvolena ze skupiny, obsahující úhlové převodovky, reverzní úhlové převodovky, elektromotory, hydromotory a podobně.
Rozvodové prvky jsou s výhodou zvoleny ze skupiny, obsahující řemenice, ozubené řemenice, řetězová kola, ozubená kola a podobně.
Převodové členy jsou s výhodou zvoleny ze skupiny, obsahující řemeny, klínové řemeny, ozubené řemeny, převodové řetězy, ozubená kola a podobně.
U výhodného provedení tohoto vynálezu jsou žací vřetena první řady opatřena křížovými žacími noži, přičemž žací vřetena druhé řady jsou opatřena obousměrnými žacími noži, nad kterými jsou připevněny dvojité vidlicové žací nože.
Žací vřetena druhé řady mohou být s výhodou opatřeny oboustranně lomenými žacími noži, nad kterými jsou připevněny vidlicové žací nože.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále vysvětlen na neomezujícím příkladu jeho praktického provedení, jehož popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:
obr. 1 znázorňuje izometrický pohled na žací ústrojí podle příkladného provedení tohoto vynálezu, obr. 2 znázorňuje pohled shora na žací ústrojí podle obr. 1, obr. 3 znázorňuje pohled zespoda na žací ústrojí podle obr. 1, obr. 4 znázorňuje pohled zepředu na žací ústrojí podle obr. 1, obr. 5 znázorňuje dvojitý vidlicový žací nůž, obr. 6 znázorňuje obousměrný žací nůž, obr. 7 znázorňuje vidlicový žací nůž,
-2CZ 304405 B6 obr. 8 znázorňuje oboustranně lomený žací nůž, obr. 9 znázorňuje křížový žací nůž, obr. 10 znázorňuje žací vřeteno s řemenicí a žacím nožem, obr. 11 znázorňuje žací ústrojí s nosičem, obr. 12 znázorňuje krajní polohy páky 21 reverzního chodu.
Příklady provedení vynálezu
Z hlediska jednoznačné přehlednosti je nutno uvést, že pro vysvětlení charakteristických znaků předmětu tohoto vynálezu mají obecné výrazy a technické termíny, používané v popise a v patentových nárocích, zpravidla následující významy:
- nosič představuje zařízení nebo stroj, traktor, pracovní čtyřkolku, nosič pracovního nářadí, zpravidla žací stroj a podobně, na kterém je upevněno žací ústrojí,
- pohonná jednotka představuje zařízení pro poskytování hnacího momentu pro žací ústrojí, zpravidla spalovací motor, hydromotor, elektromotor nebo jiné obdobné zařízení,
- rozvodové prvky představují mechanické strojní prvky pro umožnění přenosu točivého momentu, vybrané ze skupiny, obsahující řemenice, ozubené řemenice, řetězová kola, ozubená kola a podobně,
- převodové členy představují mechanické strojní prvky pro umožnění přenosu točivého momentu, vybrané ze skupiny, obsahující řemeny, klínové řemeny, ozubené řemeny, řetězy, ozubená kola a podobně,
- převodové ústrojí obsahuje dvě převodová zařízení, vybraná ze skupiny, obsahující úhlové převodovky, reverzní úhlové převodovky, elektromotory, hydromotory a podobně.
Na přiložených obrázcích výkresů je znázorněno výhodné příkladné provedení předmětu tohoto vynálezu.
Jak je znázorněno na obr. 1 až obr. 4, tak žací ústrojí obsahuje rám 22, na kterém jsou umístěny dvě řady žacích vřeten 7a a 7b na rovnoběžných přímkách 8 a 9, a dvě úhlové převodovky J_ a 2, představující převodová zařízení.
Žací vřetena 7a a 7b jsou opatřena na spodní straně žacími noži 14, 15 a 16, a na horní straně řemenicemi 12 a 13.
Na reverzní úhlové převodovce 2 je umístěna vstupní řemenice 3 převodovky 2, přes kterou je převodovka 2 spojena spojovacím řemenem 17 s úhlovou převodovkou i, opatřenou pro tento přenos vstupní řemenicí 4 převodovky JL
Řemenice 4 je rovněž uspořádána jako vstupní řemenice žacího ústrojí, neboť je na ni přiváděn hnací moment od pohonné jednotky nosiče předmětného žacího ústrojí, a to u tohoto konkrétního příkladného provedení od spalovacího motoru žacího stroje (viz obr. 11).
Na výstupní straně převodovky i je umístěna výstupní řemenice 6 převodovky i, která je spojena hnacím řemenem 18 pro pohánění první řady žacích vřeten 7a na přímce 8 s hnací řemenicí 10 první řady žacích vřeten 7a na přímce 8.
Řemenice 10 je spojena přes rozvodové řemeny 20 s jednotlivými žacími vřeteny 7a první řady na přímce 8 prostřednictvím příslušných řemenic 12 první řady žacích vřeten 7a na přímce 8.
-3 CZ 304405 B6
Žací vřetena 7a první řady jsou uspořádána v rámu 22 žacího ústrojí na podélné přímce 8.
Středy žacích vřeten 7a první řady jsou umístěny ve vzájemných roztečích P (viz obr. 2 a obr. 3).
Střed každého žacího vřetena 7a první řady je tvořen průsečíkem osy otáčení žacího vřetena 7a s rovinou, definovanou přímkami 8 a 9.
Rozteče P u výhodného příkladného provedení představují pevné konstantní vzdálenosti.
Žací vřetena 7a první řady na přímce 8 jsou s výhodou opatřena křížovým žacím nožem 14 (viz obr. 9 a obr. 10).
Na výstupní straně reverzní úhlové převodovky 2 je umístěna výstupní řemenice 5 převodovky 2, která je spojena hnacím řemenem 19 pro pohánění druhé řady žacích vřeten 7b na přímce 9 s hnací řemenicí 11 druhé řady žacích vřeten 7b na přímce 9.
Hnací řemenice lije spojena přes rozvodové řemeny 20 sjednotlivými žacími vřeteny 7b druhé řady na přímce 9 prostřednictvím příslušných rozvodových řemenic 13 druhé řady žacích vřeten 7b na přímce 9.
Žací vřetena 7b druhé řady jsou uspořádána v rámu 22 žacího ústrojí na podélné přímce 9.
Středy žacích vřeten 7b druhé řady jsou umístěny ve vzájemných roztečích P (viz obr. 2 a obr. 3).
Střed každého žacího vřetena 7b druhé řady je tvořen průsečíkem osy otáčení žacího vřetena 7b s rovinou, definovanou přímkami 8 a 9.
Rozteče P u výhodného příkladného provedení představují pevné konstantní vzdálenosti.
Žací vřetena 7b druhé řady na přímce 9 jsou s výhodou opatřena dvojitým vidlicovým žacím nožem 15 a obousměrným žacím nožem 16 (viz obr. 5 a obr. 6), popřípadě oboustranně lomeným žacím nožem 24 a vidlicovým žacím nožem 23 (viz obr. 7 a obr. 8).
Podélná přímka 9 je rovnoběžná s podélnou přímkou 8, přičemž obě přímky 8 a 9 jsou od sebe umístěny ve vzájemné odstupové vzdálenosti L.
Konstrukce reverzní úhlové převodovky 2 je známým stavem techniky a je uspořádána pro umožnění změny smyslu otáček.
Změna smyslu otáček probíhá pomocí dvoupolohové páky 21 reverzního chodu, kterou je opatřena reverzní úhlová převodovka 2 (viz obr. 12).
V poloze 0 se výstupní hřídel převodovky 2 otáčí totožným smyslem, jako její vstupní hřídel, přičemž v poloze I se výstupní hřídel převodovky 2 otáčí opačným smyslem otáček, než její vstupní hřídel, čímž dochází ke změně smyslu otáček žacích vřeten 7b druhé řady na přímce 9.
Středy žacích vřeten 7b druhé řady na přímce 9 jsou v půdorysném pohledu (viz obr. 2 a obr. 3) umístěny mezi středy žacích vřeten 7a první řady na přímce 8 tak, že jsou vzájemně vůči sobě přesazeny o jednu polovinu P/2 rozteče P.
Podélné přímky 8 a 9 jsou vzájemně rovnoběžné. Mezi přímkou 8 první řady žacích vřeten 7a a přímkou 9 druhé řady žacích vřeten 7b je vzdálenost L.
-4CZ 304405 B6
V půdorysném pohledu (viz obr. 2 a obr. 3) spojnice středu každého žacího vřetena 7a první řady na přímce 8 se středem bezprostředně protilehlého žacího vřetena 7b druhé řady na přímce 9 svírá s rovnoběžnými přímkami 8 a 9 ostiý úhel a, pro který platí:
L tg«= —.
P/2
Velikost úhlu a je s výhodou zvolena v rozmezí od 15 do 60°.
U tohoto konkrétního výhodného příkladného provedení je žací ústrojí poháněno od spalovacího motoru žacího stroje, nesoucího předmětné žací ústrojí, přičemž hnací moment je přenášen na vstupní řemenici 4 převodovky L
U jiných příkladných provedení lze pohonnou jednotku, tvořenou spalovacím motorem, s výhodou nahradit jiným zdrojem hnacího momentu pro žací ústrojí, jako je například elektromotor, hydromotor, a podobně.
U dalších příkladných provedení lze převodová zařízení, tvořená úhlovými převodovkami, s výhodou nahradit elektromotory, hydromotory, nebo jinými zařízeními, schopnými nezávisle pohánět dvě řady žacích vřeten a měnit smysl otáčení.
Funkce žacího ústrojí podle tohoto vynálezu je následující.
Hnací moment od pohonné jednotky je přiváděn na vstupní řemenici 4 úhlové převodovky I.
Z úhlové převodovky X je hnací moment přenášen přes soustavu převodových členů a rozvodových prvků na jednotlivá žací vřetena 7a první řady na přímce 8.
Tím je zabezpečeno otáčení žacích vřeten 7a první řady na přímce 8 jedním smyslem otáček.
Reverzní úhlová převodovka 2, opatřená vstupní řemenicí 3, je propojena spojovacím řemenem 17 s úhlovou převodovkou i, opatřenou vstupní řemenicí 4, čímž je zabezpečen přívod hnacího momentu přes vstupní řemenici 3 i na reverzní úhlovou převodovku 2.
Konstrukce reverzní úhlové převodovky 2 je známým stavem techniky, přičemž umožňuje reverzovat smysl výstupních otáček za pomoci páky 21 reverzního chodu převodovky 2.
Od reverzní úhlové převodovky 2 je hnací moment přenášen přes soustavu převodových členů a rozvodových prvků na jednotlivá žací vřetena 7b druhé řady na přímce 9.
Tím je zabezpečeno otáčení žacích vřeten 7b druhé řady na přímce 9 oběma smysly otáček, to znamená doprava ve směru pohybu hodinových ručiček, nebo doleva proti směru pohybu hodinových ručiček, a to volitelně podle příslušných požadavků.
Převodové členy a rozvodové prvky u tohoto výhodného příkladného provedení tvoří zejména: výstupní řemenice 5 a 6, hnací řemenice W první řady na přímce 8 a hnací řemenice 11 druhé řady na přímce 9, soustava rozvodových řemenic 12 a 13 první a druhé řady, a soustava rozvodových řemenů 20 žacích vřeten 7a a 7b a hnacích řemenů 18 a 19.
V případě, že na základě volby uživatele dochází k otáčení žacích vřeten 7a první řady na přímce 8 směrem doprava ve směru pohybu hodinových ručiček přes úhlovou převodovku 1, výstupní
-5CZ 304405 B6 řemenicí 6, hnací řemen J_8, hnací řemenici 10, rozvodový řemen 20 a rozvodovou řemenici 12, přičemž současně dochází k otáčení žacích vřeten 7b druhé řady na přímce 9 směrem totožným, to znamená doprava ve směru pohybu hodinových ručiček, přes úhlovou reverzní převodovku 2, výstupní řemenici 5, hnací řemen 19, hnací řemenici 11, rozvodový řemen 20 a rozvodovou řemenici 13, tak je prováděno mulčování, při kterém je travní nebo jiný porost rozsekán na drobné kousky speciálními žacími noži a zapraven do posečeného dmu, kde působí jako hnojivo.
K mulčování dochází při umístění páky 2J_ do polohy 0.
V případě, že na základě volby uživatele dochází k otáčení žacích vřeten 7a první řady na přímce 8 směrem doprava ve směru pohybu hodinových ručiček přes úhlovou převodovku J_, výstupní řemenicí 6, hnací řemen j_8, hnací řemenici 10, rozvodový řemen 20 a rozvodovou řemenici 12, přičemž současně dochází k otáčení žacích vřeten 7b druhé řady na přímce 9 směrem opačným, to znamená doleva proti směru pohybu hodinových ručiček, přes úhlovou reverzní převodovku 2, výstupní řemenici 5, hnací řemen 19, hnací řemenici ii, rozvodový řemen 20 a rozvodovou řemenici 13, tak je prováděno kosení trávy nebo porostu, kdy dojde k posečení travního nebo jiného porostu a k jeho ponechání vcelku, takže celá stébla či stonky zůstanou ležet na místě a nejsou rozsekány na kousky jako v případě mulčování.
K prostému posečení porostu dochází při umístění páky 21 do polohy I.
Žací ústrojí se za provozu pohybuje takovým směrem, že nejprve vykonává svou funkci první řada žacích vřeten 7a na přímce 8 a bezprostředně poté druhá řada žacích vřeten 7b na přímce 9.
Průmyslová využitelnost
Podle tohoto vynálezu bylo vyvinuto žací ústrojí se dvěma funkcemi sečení travního či jiného porostu, bez zbytečných výkonových ztrát a bez mechanických úprav nebo dodatečné montáže či výměny žacích nožů, a to při možnosti jednoduché změny funkce sečení.
Vynálezem lze nahradit dva různé druhy žacích ústrojí, mulčovací a pokosové.
Vynálezem bylo vyřešeno uspořádání žacích vřeten v rámu zařízení, jejich pohonu a smyslu otáčení jednotlivých žacích vřeten, opatřených příslušnými žacími noži.
Žací ústrojí se vyznačuje nízkým příkonem při velkém záběru, jakož i kvalitním sečením nebo mulčováním, zaručuje malou energetickou náročnost, menší spotřebu paliva, a tím menší exhalace výfukových plynů.
Při této konstrukci není třeba pro pohon předmětného žacího ústrojí velkoobjemového agregátu.
Malý průměr žacích nožů se projevuje nízkým ztrátovým třením, a tím i menší spotřebou energie.
Předmětné žací ústrojí je výhodně vyvinuto tak, že v rámci jednoho konstrukčního řešení splňuje úlohu dvou druhů žacích zařízení, neboť v jedné zástavbě mulčuje nebo kosí, a to bez složitých úprav.
Možnost využití je zejména u všech strojů pro zahradní nebo zemědělskou techniku, pro úpravu parků, veřejných či soukromých zatravněných či zalesněných prostranství, jakož i v jiných obdobných případech.