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Der
Erfindungsgegenstand betrifft einen Rasenmäher sowohl zum Mähen gerade
verlaufender Rasenpartien, vorzugsweise aber für stark gekrümmte Rasenpartien
und besonders solche mit Hindernissen wie überhängendes Gebüsch oder an die Rasenränder angrenzende,
im Niveau tiefer liegende Flächen
wie z. B. Blumenbeete, freies Erdreich etc., im wesentlichen nach
Art bekannter Motor-Messermäher
mit den im Oberbegriff des Hauptanspruches angeführten Merkmalen.
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Herkömmlicher
weise sind Rasenmäher
mit vier starr ausgerichteten Rädern
und einem am Gehäuse
fest angebrachten Schub- und Führungsbügel ausgestattet.
Damit gestaltet sich das Mähen
bei den eingangs genannten kritischen Einsatzbedingungen sehr schwierig.
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Erforderlicher
Fahrtrichtungswechsel oder seitliches Versetzen kann nur durch Heben
oder manuell angestrengtes Gleiten der Räder bewirkt werden. Hinderlich
beim Mähen
von Ecken und scharfen Bögen
sind auch die Vorderräder,
die bei angrenzendem Gesträuch
die Zugänglichkeit
des Mähbalkens einschränken. Bei
an die Rasenfläche
anschliessendem tieferen Terrain ist auch keine sichere Standbasis
für das
betroffene Rad mehr vorhanden. In solchen Fällen ist zum sauberen Mähen der
Randzonen ein frontales Anfahren der Randpartien mit mühsamem Rangieren
zum seitlichen Versetzen des Mähers
erforderlich. Für
einen sauberen gleichmäßigen Schnitt,
wobei die die Rasenhöhe
bestimmenden Vorderräder
noch auf dem Rasenboden stehen müssen,
steht dann nur die kleine Sehnenfläche zwischen Radachse und dem
darüber
hinausreichenden Bogen des Messerendes als Arbeitsfläche für solche Randzonen
zur Verfügung,
es sei denn, man nimmt schartenhafte Schnittflächen in Kauf und hebt durch eine
Kippbewebung am Schub- und Führungsbügel die
Vorderräder
an bzw. über
angrenzend tiefer liegenden Boden hinweg.
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Günstiger
zu handhaben sind für
einige solche Einsatzfälle
bereits weniger verbreitete dreirädrige Rasenmäherausführungen,
wobei ein Vorderrad mitten vor dem Messerraum, verteilhafterweise schwenkbar,
angeordnet ist, bei starr ausgerichteten Hinterrädern. Damit kann ein größerer seitlicher Überhang
der Messerarbeitsfläche – außerhalb
der Verbindungslinie Vorder- und Hinterradstandpunkt – für Rasenrandzonenbearbeitungen
genutzt werden. Für
frontales Mähen
in Ecken und engen Rundungen sind wegen des vorstehenden Vorderrades
bei dieser Fahrwerksausbildung die Arbeitsbedingungen allerdings
noch ungünstiger.
Trotz des schwenkbaren Vorderrades ist auch die Manövrierfähigkeit
bei starren Hinterrädern
unzulänglich,
da hintere seitliche Positionskorrekturen wiederum durch Heben oder Gleiten
derselben bewerkstelligt werden müssen. Außerdem ist der starr am Gehäuse angebrachte, nach
hinten ausladende Schub- und Führungsbügel bei
engen nischenartigen, von höheren
Hindernissen wie Sträuchern
oder Mauern umgebenen Rasenpartien hinderlich.
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Mit
angenähert
gleicher Zielsetzung sind aus der Patentliteratur schon zweckentsprechende
Kreationen bekannt:
Der Gebrauchsmusterschrift G 92 14 982.0
liegt ein Rasenmäher
zu Grunde, bei dem das Mähmesser über ein
Vorderradpaar vorgezogen ist, wobei der Antriebsmotor zwischen der
Vorderradachse und einem schwenkbaren Hinterradpaar sitzt und die
Drehübertragung
durch einen horizontal liegenden Keilriementrieb bewirkt wird. Sicherlich
lassen sich damit Ecken und Winkel gut erreichen. Bei festem Vorderradpaar
muss trotz schwenkbarem Hinterradpaar die Manövrierfähigkeit als unbefriedigend
angesehen werden, da bei Seitenversetzbedarf des Messerbereiches
in den anvisierten beengten Einsatzgebieten kein Platz für das Ausschwenken
der hinteren Partie des Rasenmähers – und erst
recht nicht für
seinen Schub- und
Führungsbügel ist.
Ein unerlässliches Kippen
um die Hinterräder
zwecks einer vorderen Seitenverschiebung ist wegen des weit vorne
liegenden Scherpunktes bei dieser Konzeption umso beschwerlicher.
Wegen einer gewissen „Kopflastigkeit" durch das weit vorne
ausladende Mähwerk
muss bei Bodenunebenheiten mit einer ungleichmäßigen, unsauberen Schnittoberfläche gerechnet
werden. Obendrein lässt
sein ungewohntes Erscheinungsbild nicht gerade große Marktchancen
erwarten.
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In
PCP Veröffentlichungsschrift
WO 02/062126 A1 wird eine Rasenmäherkonzeption
beansprucht, bei der an einem im wesentlichen herkömmlichen
Rasenmäher
mit vier nicht lenkbaren Rädern
der Schub- und Führungsbügel als
eine drehbare Lenkeinrichtung mit Mechanismen zum Verändern der
richtungsmäßigen Zuordnung
dieser Führungseinrichtung
zur Längsachse
des Rasenmähers ausgebildet
ist. Somit wird lediglich damit eine günstigere Längszuordnung des Mähers zu
einer evtl. raummäßig begrenzten
Standbasis des den Mäher Bedienenden,
erzielt. Bei der nichtvorhandenen und sogar beanspruchten Nichtlenkbarkeit
der Räder (Anspruch
18) muss eine Änderung
der Rasenmäherrichtung
mit einer seitlichen gleitenden Radverschiebung erzwungen werden.
Dies erfordert – dem auch
die Inanspruchnahme eines geringen Gleitwiderstandes gegen seitliche
Verschiebung der Räder (im
gleichen Anspruch) entgegenkommt und somit dieses Manko einräumt – die Ausbringung
eines Dreh- bzw. Schwenkmomentes in horizontaler Ebene auf den Rasenmäher durch
den Bedienenden. Der angestrebte Nutzeffekt wird daher durch eine
beschwerliche Erfordernis erkauft.
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Auch
bleiben die eingangs zum Stande der Technik angeführten Unzulänglichkeiten,
was die Zugänglichkeit
enger und winkeliger Rasenpartien betrifft, bei dieser Rasenmäherkonzeption
unverändert bestehen.
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In
der Anmeldeschrift zu
DE
1960104U wird eine Rasenmähergestaltung vorgeschlagen,
die bei zwar anderer Zielsetzung einen angestrebten Nutzeffekt vorliegender
Patentanmeldung erfüllt.
Durch die Anordnung eines um ein einzeln angeordnetes Vorderrad
kreisenden Messerbalkens wird durch den Überhang vom Arbeitsbereich
des Messers über
die Standbasis des vorderen Fahrwerkes eine Zugänglichkeit zu Rasenrandzonen
mit angrenzend fehlender Standbasis erreicht. In dieser Schrift,
in der außer der
Anordnung des einzelnen Vorderrades an einem unterhalb des rotierenden
Messerbalkens befindliches Tragteil vorgeschlagen wird, ist auch
eine Vorderrad-Befestigungsversion mit einer an einem Elektromotorgehäuse sitzenden
nach unten geführten Bolzen,
an dem das Vorderrad sitzt, beansprucht. Im Gegensatz dazu ist bei
vorliegendem Erfindungsgegenstand ein das einzelne Vorderrad tragender
Ständer
Gegenstand des Rasenmähergehäuses- bzw. – Rahmens.
Dies wird in vorliegender Anmeldeschrift z. B. durch beanspruchte
Schnitthöhenverstelleinrichtungen,
die diese Zuordnungen behandeln und durch Messerbalken-Lagerbasen
im Gehäuse
und am gehäusefesten,
das Vorderrad tragenden Ständer,
besonders verdeutlicht. Auch sind in dieser evtl. in Betracht zu
ziehenden Anmmeldeschrift
DE 1960104U keine
weiteren Lösungen
zur Steigerung der Handlichkeit eines Rasenmähers allgemein oder gar einzelne
Lösungen
zu deren Lenkung, ihrer Bedienung oder zu motorischen Fahrwerksantrieben angeführt.
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Die
Zielsetzung vorliegender Erfindung besteht in der Schaffung eines
Rasenmähers,
der – insbesondere
für das
eingangs angeführte
Einsatzgebiet – vorstehend
angeführte
Nachteile herkömmlicher
Rasenmäher
und die in der Patentliteratur beschriebenen Konzeptionen vermeidet,
zumindest vermindert.
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Die
Lösung
der genannten Zielsetzungen und Aufgaben werden durch die in den
Ansprüchen und
in den Ausführungsbeispielen
angeführten
erfindungsgemäßen Ausführungsmerkmale
erzielt.
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Die
damit erzielbaren Vorteile ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Erfüllung der
Zielsetzungen. Details einzelner vorteilhafter Ausführungsmerkmale
gehen aus den Konstruktions- und Funktionsbeschreibungen der Ausführungsbeispiele
hervor.
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1.
zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen vorderradgelenkten
Rasenmähers
mit einem, einen als Radträger
und Messerbalkenlagerung dienenden gehäusefesten Ständer umschließenden Elektromotor.
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2 zeigt
die Draufsicht zu 1
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3 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen vorder-
und hinterradgelenkten Rasenmähers
mit einem als Radträger
und Messerbalkenlagerung dienenden vertikalen Ständers und einen daneben sitzenden
Verbrennungsmotor.
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4 zeigt
die Draufsicht zu 3
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5.
zeigt eine Teil-Schnittdarstellung eines Holmes des Schub- und Führungsbügels des
erfindungsgemäßen Rasenmähers nach 1 bis 4 mit
Bauelementen zur Bewirkung einer alternativen Lenk-Blockage.
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6 zeigt
die vordere Partie eines erfindungsgemäßen Rasenmähers im Schnitt mit einem vom
Motor angetriebenen lenkbaren Vorderrad.
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7 beinhaltet
eine Teil-Schnittdarstellung in der Draufsicht des angetriebenen
Vorderrades der 6.
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8, 9 und 10 betreffen
Ausgestaltungen eines motorisch angetriebenen Fahrwerkes für Rasenmäherkonzeptionen
nach 6 mit Ausgestaltungen zur Kompensation der auf
die Lenkeinrichtung störend
einwirkenden antriebsdrehmomentenproportionalen Reaktionsmomente.
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11 zeigt
eine Schemadarstellung einer Zusatzeinrichtung zur Kompensation
der auf die Lenkeinrichtung störend
einwirkenden antriebsdrehmomentenproportionalen Reaktionsmomente,
zugeordnet eines motorisch angetriebenen Fahrwerkes für eine Rasenmäherkonzeptionen
nach 6.
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Beschreibungen
zu den Ausführungsbeispielen
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Zu 1 und 2:
Die Rahmenelemente 1a–1c,
vorzugsweise aus Hohlprofilen bestehend, mit ihren sie verbindenden
Endmuffen 1d–1f und
einem Mantel 2 bilden im wesentlichen das Gehäuse des
Rasenmähers.
Als Trägerbasis
für ein
einziges, um eine horizontale Achse schwenkbares vorderes Rad 4 steckt
in der vorderen Rahmenmuffe 1d ein hohler Ständer 3.
Um ihn ist koaxial der Antriebsmotor, im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Elektromotor mit seinen wesentlichen Bauelementen, seine hohle
den Ständer
umschließende
Welle 6 mit dem darauf sitzenden Rotor 8, dem
Ständerpaket 10 und Motorgehäuse 7 angeordnet.
Motorwelle 6 ist mittels Lager 9a und 9b im
Motorgehäuse 7 gelagert.
Dieses ist oben im Gehäusemantel 2a befestigt
und wird unten über
Lager 9a, Hohlwelle 6 und einem Zwischenlager 5 am
Holm versteifend zentriert. Auf der nach unten verlängerten,
aus dem Motorgehäuse
herausstehenden Hohlwellenpartie ist an einem darauf sitzenden Flansch 11 der
helmartige Messerbalken 12 mit seinen Messern 13 befestigt.
Durch den hohlen Ständer 3 ist
eine am Radbügel 33 des
Rades 4 befestigte Lenkwelle 14 nach oben geführt, an
deren Ende eine Lenkkurbel 15 angeordnet ist. Von einer gehäusefesten
Befestigungsbasis 16 gehalten, greift an der Lenkkurbel
ein Bowdenzug 17 an. Federelemente 18a und 18b sorgen
für Spielfreiheit
und eine Mittelstellung des vorderen Fahrwerkes 4 im nichtgelenkten
Betriebszustand. Das Fahrwerk besteht des weiteren aus den Hinterrädern 19a und 19b,
die bei dieser Ausführungsvariante
mittels der frei schwenkbaren Radbügel 24a, 34b in
den Rahmenmuffen 1e, 1f fest steckenden Holmen 20a, 20b schwenkbar
gelagert sind. Im hinteren Bereich des Gehäuses ist eine rahmenfeste Verstärkungsplatte 21 angeordnet, auf
der ein mittels der Holme 22d, 22e mit dem Schub-
und Führungsbügel 22a, 22b, 22c verbundener
Schwenk- und Arretierteller 23 sitzt
und durch den Schwenk- und Klemmbolzen 24 mit ihr verbunden
wird. Verstärkungsplatte 21 und
Arretierteller 23 weisen auf einen vorderen Halbkreis verteilt
aneinander zugeordnete Arretierungsbohrungen 25 auf, in der
ein Arretierungszapfen 26 die feste radiale Zuordnung beider
Bauelemente 21, 23 sichert. Ergänzend zur
vereinfachten Darstellung ist eine Entriegelungs- und Feststelleinrichtung
vorgesehen, die von der Bedienungsposition aus – vorzugsweise im Bereich des Schubbügels 22b betätigt wird.
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Diese
Schwenkeinrichtung ermöglicht – zusätzlich zu
den nachstehend noch beschriebenen Lenkeinrichtungen – bevorzugt
für längere von
Sträucherüberhängen behinderte
Rasenrandpartien ein für
den Bediener günstiges
Bearbeiten.
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Zum
Einstellen der Schnitthöhe
wird der Gehäusemantel 2,
der sich vorne an einer Verschiebebasis 2b am Ständer 3 und
hinten mittels seiner Muffen 2c, 2d an den Holmen 20a und 20b zentriert,
somit auch der mit ihm verbundene Motor (6–10)
und dem Mähwerk 12, 13 vertikal
verschoben. Dies wird mittels der als Verstellschraube ausgebildeten
Verstell- und Halteeinrichtung 29 bewirkt, die in der rahmenfesten
Verstärkungsplatte 28 sitzt.
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Die
Lenkeinrichtung für
das Vorderrad 4 besteht in Fortsetzung der daran beteiligten
Zwischenelemente der Kurbel 15 und Bowdenzug 17 aus
einer Lenkkurbel 30, die an einer im Holm 22a des
Schub- und Führungsbügels geführten Lenkwelle 31 sitzt,
an deren äußeren Ende
Steuerhebel 32 befestigt ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
zur Steuereinrichtung werden unter 5 beschrieben.
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Im
Zusammenhang mit dieser Lenkeinrichtung, die in 3 und 4 durch
gelenkte Hinterräder
ergänzt
wird und auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel Anwendung finden
kann, lassen sich mit der erfindungsgemäßen zugänglichen Ausbildung und Anordnung
des Mähwerkes
mit seinem großen
aktionsfähigen Überhang
von Messer 13 gegenüber
dem bodenbezogenen Standpunkt des im Zentrum angeordneten Rades 4 jegliche
Rasenpartien erreichen. Vorgreifend den Beschreibungen zu 5 sei
auch darauf hingewiesen, dass die einzelnen (je Fahrwerk) manuell
zu bewirkenden Lenkungen erfindungsgemäß auch entkoppelt und blockiert werden
können.
Dadurch wird – besonders
bei starrer Fahrtrichtungseinstellung eines Fahrwerkes und geschwenkten
Schubbügel – mit dem
lenkbaren anderen Fahrwerk ein für
den Bediener entlastendes, beliebiges agieren ermöglicht.
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Motorisch
angetriebene Fahrwerke sind in vorliegenden erfindungsgemäßen Ausgestaltungen nicht
ausgeschlossen, solche werden unter 6 bis 10 vorgeschlagen
und beschrieben.
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In
den Erfindungsgedanken eingeschlossen ist die Ausbildung des Erfindungsgegenstandes
als batteriebetriebener Elektrorasenmäher. Da ein großes Einsatzfeld
des erfindungsgemäßen Rasenmähers ohnehin
dem Gebrauch in Kleingärten
mit ihren meist verschlungenen Rasengebilden zugedacht ist, kommt
durch die dabei jeweils relativ kurzfristigen Gebrauchsdauern der
Nachteil der Leistungsbegrenztheit gewichtsverträglicher Batterien für Rasenmäher hier
nicht oder nur geringfügig
zum Tragen.
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In
den Erfindungsgedanken eingeschlossen ist der Einsatz eines Verbrennungs-Kreiskolbenmotors
(Wankelmotor), der alternativ an Stelle des dargestellten Elektromotors 6–10 um
den Ständer 6 angeordnet
ist. Damit lässt
sich eine versorgungsleitungsunabhängige leistungsstarke Motorart
konstruktiv elegant in den erfindungsgemäßen Rasenmäher integrieren.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Rasenmähers gegenüber allen anderen bekannten
besteht auch darin, dass gegenüber
herkömmlichen
Rasenmähern
keine vor der Schnittfläche
rollenden Räder
des Fahrwerks das Mähgut
niederwalzen, wodurch die Mähgüte gesteigert
wird.
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Zu 3 und 4:
Das Fahrwerk besteht wiederum aus einem vorderen, im Zentrum des
Messerbalkens angeordneten um eine vertikale Achse schwenkbaren
Rad 40 und zwei seitlich sitzenden, in der Laufrichtung
schwenkbaren Hinderrädern 41a und 41b,
die im bzw. am Gehäuse 42 befestigt
sind. Die Sitzbasis des Vorderrades 40 bildet ein vertikal
in einem Flansch 43a des Gehäuses 42 verschiebbar sitzender
hohler Ständer 44,
um die eine Hohlwelle 45 mittels Nadellager 46 axial
verschiebbar gelagert ist. Seine obere Basis ist in der Gehäusepartie 43a durch
ein axiales Festlager 47 gelagert. An seiner unteren abgekröpften Seite
ist der Mähbalken 49 befestigt
mit einer helmartigen Ausgangskontur, die dann abgekröpft in die
horizontale Sitzbasis der Messer 50 übergeht. Als Dreh-Übertragungsstrang
vom einen im Gehäuse
untergebrachten Verbrennungskolbenmotor 51 zum Messerbalken
trägt bei
vorliegendem Ausführungsbeispiel
die Motorwelle 52 ein Zahnrad 53, welches mit
einem am Flansch 48 sitzenden Zahnrad 54 in Eingriff
steht. Alternativ kann der Übertragungsstrang
auch aus einem Riementrieb bestehen. Die Haltebügel 56b, 56c der
Hinderräder 41a, 41b stecken
in den hohlen Holmen 55a, 55b, die in den Gehäuseflanschen 56b, 56c geführt sind.
Die Schnitthöhe
wird durch die Höhenzuordnung
zwischen Gehäuse 42 und
der Standbasis des Fahrwerkes 40, 41a, 41b bestimmt.
Dafür sind
Exzenterhebel 57a, 57b, 57c vorgesehen,
die sich am Gehäuse 42 gelagert
auf den fahrwerkfesten Basen 58a, 58b, 58c des
Ständers 44 und
der Holme 58a, 58b abstützen.
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Zur
Lenkung des Rasenmähers
bzw. seines Fahrwerkes 40, 41a, 41b sind
auch hier mehrere Alternativen vorgesehen:
- a)
durch zwangsläufiges
Schwenken des losen, schwenkbaren vorderen Rades 40,
- b) durch gesteuertes Lenken des vorderen Rades wie unter 1 und 2 beschrieben,
- c) durch zwangsläufiges
Schwenken der losen Hinterräder 41a und 41b bei
abweichender Ausbildung gegenüber
Pos. 41, 50,
- d) durch nachstehend beschriebenes gesteuertes Lenken der Hinterräder 41a, 41b;
- e) durch beliebige Kombination aller vorstehenden Möglichkeiten.
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Zur
Bewirkung der Lenkung der Hinterräder 41a, 41b sind
ihre Radbügel 65a, 56b, 56c schwenkbar
in den gehäusefesten
Holmen 55a, 55b angeordnet.
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Damit
verbundene Hohlwellen 59a, 59b, 59c führen im
hohlen Ständer 44 und
den Holmen 55a, 55b nach oben, wo sich an ihren
frei herausstehenden Enden Kurbeln 60a, 60b, 60c befinden.
Als weitere Lenkelemente für
das Vorderrad greift an Kurbel 62a ein Bowdenzug 62a an,
dessen andere Seite an einer auf den durch den Holm 64b des
Schub- und Führungsbügels führenden
Lenkwelle 65b sitzenden Kurbel 63 befestigt ist.
Die Lenkkurbeln 60b, 60c, der Hinderräder sind
durch eine Spurstange 61 gekoppelt. Diese steht durch einen
Bowdenzug 62b mit der auf der durch den anderen Holm 64c geführten Lenkwelle 65b sitzenden
Kurbel 63b in Verbindung. Andere Übertragungs- Elemente und – Weisen
werden nicht ausgeschlossen, die dargestellte bietet sich wegen
der Schwenkbarkeit des Schub- und Führungsbügels 65 vorteilhafterweise
an.
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Mit
den vielfältigen,
auf alle Räder
einwirkenden leicht zu bedienenden Lenkeinrichtungen wird neben
der ohnehin schon uneingeschränkten
Zugänglichkeit
des über
das Vorderrad weit hinausragenden Mähwerkes zu allen Rasenpartien
die Handhabung des erfindungsgemäßen Rasenmähers perfektioniert.
So können
z. B. durch Sträucher überhängende Rasen – Randpartien
durch weitgehend gleichgerichteten Lenkeinschlag, wodurch sich die Rasenmäherlängsachse
zur Mährichtung
querstellt und die Bedienungspartie sich dadurch vom Gesträuch entfernt,
weitgehend ungestört
bearbeitet werden. Zu einer ergometrisch günstigeren Schub- oder auch
nur Führungstätigkeit
ist es vorteilhaft, den Schub- und Führungsbügel (zumindest angenähert) in
die Schub- bzw. Fahrrichtung zu stellen. Hierfür ist der Schub- und Führungsbügel 64 mittels
der Zwischenpartien 67a, 67b an einer Arretierungsplatte 68 befestigt,
die über
einen Gelenkbolzen 69 mit einer gehäusefesten Platte 70 durch
einen Arretierungsstift 71 verdrehfest gekoppelt ist. Dieser
ist so ausgeführt bzw.
angeordnet und verbunden, dass er über einen an ihm angreifenden
Bowdenzug 72 durch einen im Benutzerbereich angeordneten
Entriegelungshebel 73 in eine Verriegelungs- oder Entriegelungsstellung gebracht
werden kann. Alternativ ist ein ebenfalls von der Bedienerposition
betätigbarer,
selbsthemmender Schneckentrieb als aktives Schwenkorgan zwischen der
Zentrier- und Arretierplatte 70, 68 vorgesehen. Dies
birgt den Vorteil, dass während
des Mähvorganges
das Schwenken ohne Unterbrechen der formschlüssigen Verbindung zwischen
dem Schub- und Führungsbügel und
dem Rasenmäher
vorgenommen werden kann.
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Zur
Einstellung der Schnitthöhe
werden die Räder 40, 41a, 41b tragenden
Ständer 44a, und
Hinterradholme 44b, 44c in ihren im Gehäuse angebrachten
Führungsflansche 43a, 43b, 43c vertikal verschoben.
Hierfür
sind im Ausführungsbeispiel
für jeweils
beide Basen distanzbestimmende Exzenterhebel 57a, 57b, 57c vorgesehen.
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Zu 5:
An den in den Schubbügel-Holmen 64a, 64c gelagerten
Lenkwellen 65a, 65b (diese Positionen sind aus 3 und 4 übertragen bzw.
diesen Darstellungen zugedacht) befindet sich am äußeren, dem
Bediener zugeneigten Ende verdrehfest ein Lenkgriff 80.
Auf der Lenkwelle 65 sitzt im Inneren des Holmes 64 verdrehfest
eine Hülse 81, die
auf der nach außen
gerichteten Seite eine zylindrische Partie, dann eine feine Außenverzahnung 82, danach
zwischen dieser und einer starken Rundpartie 84 eine Ringnut 83 und
zwischen einer weiteren starken Rundpartie 86 eine zweite
Ringnut 85 aufweist. Am Rande des rohrförmigen Holmes 64 befindet
sich innen verdrehfest eine Hülse 87 mit
einer verzahnten Innenkontur 88 in einer Profilausführung passend
zur Außenverzahnung 82 der
Hülse 81.
Außen
am Holm 64 sitzt ein Flansch 89, an dem ein mittels
einer Feder 90 vorgespannter Entriegelungshebel 91 gelagert
ist, der einen in die Ringnuten 83, 85 passenden
Zapfen 92 aufweist. Die axialen Zuordnungen der Verzahnungen 82 und 88 zu
den Ringnuten 83 und 85 und deren axialen Positionierungen
zueinander sind so abgestimmt, dass bei in der Ringnut 83 arretiertem
Zapfen 92 (wie dargestellt) die Lenkwelle 65 für Lenkvorgänge drehbar
zur Verfügung steht
oder alternativ nach ihrer axialen Verschiebung bei axialer Arretierung
durch Zapfen 92 in Ringnut 85 die Verzahnungen 82 und 88 eine
formschlüssige Verdrehblockade
bewirken. Damit können
durch fixierte Lenkstellungen leicht vorteilhafte Schrägfahrten
mit dem Rasenmäher,
z. B. für
Rasenpartien unter Sträuchern,
ausgeführt
werden.
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Zu 6 und 7:
Das lenkbare Vorderrad 100, ausgebildet als motorisch angetriebenes
Zwillingsradpaar 100a, 100b, sitzt seitlich eines
Getriebe- und Lagergehäuses 102 auf
einer darin gelagerten Welle 101. Auf ihr sitz im Inneren
auch verdrehfest das Schneckenrad 103, welches mit einer
auf einer vertikal angeordneten Antriebswelle 105 sitzenden Schnecke 104 in
Eingriff steht. Getriebe- und Lagergehäuse 102 ist an einem
die Abstützung übernehmenden
Ständer 106 befestigt,
der in einem in der Gehäusepartie 109a fest
steckenden rohrförmigen Hohlkörper 108 drehbar
und axial verschiebbar gelagert ist. Die axiale Fixierung des Ständers 106 übernimmt
eine Schnitthöheneinstelleinrichtung 110.
Die Verdrehung des Ständers
mit dem Getriebe- und Lagergehäuse,
und somit die Lenkrichtung des Radpaares 100a, 100b wird über einer
daran angebrachten Lenkkurbel 111 bewirkt, die mit beliebigen
Lenkelementen bzw. Systemen verbunden sein kann, z.B. nach Art der
Lenkungs,- Übertragungs-
und Betätigungselemente
in 1 bis 5.
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Das
Mähwerk
besteht aus einem helmförmig ausgebildeten
Messerbalken 112 mit seinen Messern 113, der an
eine Hohlwelle 114 befestigt ist, die mittels Lager 115 in
einer Gehäusepartie 109c koaxial zu
den innerhalb davon sitzenden Wellen und Achsen 105, 106,107 gelagert
ist. Auf ihr sitzt eine Zahnriemenscheibe 116, die über Zahnriemen 117 mit
einer auf der Motorwelle 119 sitzenden Zahnriemenscheibe 118 in
Verdrehschluß steht.
Auf dem im Gehäuse
liegend angeordneten Antriebsmotor 120 sitzt eine Startervorrichtung
nach bekannter Art mit einem Starter-Seil-Griff 122. Diese
geht in ein Getriebe- und Kupplungsgehäuse 123 über, in
dem sich ein Reduziergetriebe und die Schaltkupplung 124a, 124b für den Fahrwerksantrieb
befinden. Das darin befindliche Reduziergetriebe ist als Planetengetriebe
ausgebildet mit einem als Antrieb fungierenden inneren Sonnenrad 125,
dem äußeren gehäusefesten
Sonnenrad 126, den Planetenrädern 127 deren Steg 128 als
Abtriebsbasis in die eine Kupplungs-Eingangsbasis 124a übergeht.
Die Abtriebskupplungsbasis 124b sitzt an der Abtriebswelle 129,
auf der außerhalb
des Gehäuses
eine Riemenscheibe 130 befestigt ist. Diese steht über Riemen 131 mit
einer auf der Fahrwerksantriebswelle 105 sitzenden Riemenscheibe 132 in
Drehverbindung. Wegen der Erfordernis eines axialen Verschiebens
der Riemenscheibe 132 auf ihrer Welle 105 bei
Schnitthöhen-
Einstellvariationen durch Schnitthöhenverstelleinrichtung 100 ist
der Sitz 133 in Keilprofilform ausgeführt. Die vertikale bzw. axiale
Fixierung der Riemenscheibe 132 übernimmt eine gehäusefeste
Führungseinrichtung 134.
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Zu 8 bis 11: 8 veranschaulicht Ursache
und Auswirkung des Antriebsmomentes als eine auf den Lenkmechanismus
einwirkende Störgröße. Rad 140 sitzt
seitenverlagert zur Schwenkachse 142 auf seiner Welle 141,
die in einem Lager- und Getriebegehäuse 143 gelagert ist
und trägt
des weiteren das Tellerrad 144. Dieses steht mit dem auf der
Antriebswelle 147 sitzenden Kegelrad 145 in Eingriff.
Das Lager- und Getriebegehäuse 143 ist
an einem Ständer 146 befestigt
und von ihr getragen, die im praktischen Einsatz dem Ständer 106 in 6 entspricht.
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Die
in den Erfindungsgedanken einbezogenen Ausgestaltungen betreffen
die vorteilhafte Beeinflussung zweier Effekte:
- – ein dem
Antriebsmoment Man entsprechendes auf das
Fahrwerk einwirkendes Schwenkmoment um die Achse 142;
- – ein
durch die Rad-Umfangskraft P mit dem (idealisierten) Wirkradius
s bewirktes, auf das Fahrwerk einwirkende Schwenkmoment MSchwe
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Beide
können,
einzeln auftretend oder gemeinsam wirkend, wobei einer dominant überwiegt, die
Lenkeinrichtung – vor
allem das subjektive Empfinden des Bedieners – störend belasten.
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Eine
Aufgabe des Erfindungsgedankens besteht daher darin Vorsorge zu
treffen durch konstruktive Ausgestaltungen oder durch Zusatzeinrichtungen,
dass beide Effekte nicht störend
auftreten oder sich gegenseitig in einer kompensierenden Weise ausgleichen.
Eine Lösung
birgt bereits vorliegende Fahrwerksausgestaltung nach 8,
in dem s = R/(i·n)
ausgeführt
wird.
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9 als
Seitenansicht im Schnitt und 10 als
Draufsicht im Schnitt A–B
aus 9 zeigen eine Schneckenrad-Antriebskonzeption.
Hierbei sitzt Rad 150 seitenverlagert zur Schwenkachse 152 auf
seiner Welle 151, die in einem Lager- und Getriebegehäuse 153 schräg zur Horizontalen 158 gelagert ist
und des weiteren das Schneckenrad 154 trägt. Dieses
steht mit der auf der Antriebswelle 157 sitzenden Schnecke 155 in
Eingriff. Das Lager- und Getriebegehäuse 153 ist an einem
Ständer 156 befestigt und
von ihm getragen, der praktisch Pos. 106 in 6 entspricht.
-
11 betrifft
eine der 6 zugedachten, zwischen Getriebe 123 und
Lenkeinrichtung 111 angeordneten, schematisch dargestellten
Zusatzeinrichtung zur Kompensation des auf den Lenkmechanismus als
Störgröße einwirkenden
Antriebsmomentes.
-
In
dem der Pos. 123 entsprechenden Planeten-Getriebegehäuse 160 sitzt
als Antriebsbasis das innere Planetenrad 161, das mit den
auf ihrem Steg 162 gelagerten Planetenrädern 163 in Eingriff
steht, die wiederum mit dem äußeren Sonnenrad 164 kämmen. Dieses
ist als Innenverzahnung eines im Gehäuse 160 drehbar gelagerten
doppelt verzahnten Ring 164 ausgebildet, der außen einen
weiteren Zahnkranz 166 trägt. Der als Abtriebsbasis fungierende
Planetensteg 162 ist über
eine nicht dargestellte, nach außen geführte Welle (analog Pos. 129)
mit einer auf ihr sitzenden Riemenscheibe verbunden, deren Wirkradius
vorliegend dargestelltem Teilkreis des Planetensteges 162 entspricht. Über einen
Riemen 168 steht sie mit einer auf der Fahrwerksantriebswelle 170 (analog
Pos. 105) sitzenden Riemenscheibe 169 in Drehverbindung.
-
Das über sie
zum Fahrwerk hin eingeleitete Drehmoment wird als Reaktionsgröße von der
auch der Lenkung dienenden Hohlwelle 171 (entspricht Pos. 106)
abverlangt, die sich als eine Momenten-Störgröße an den mit dem Lenkmechanismen verbundenen
Hebelage 172 (111) auswirkt.
-
Die
erfindungsgemäße Kompensation
besteht darin, dieser Störgröße mit der
Nutzung einer antriebsmomentenproportionalen Reaktionskraft aus einer
aktiven Basis des Planetengetriebes entgegen zu wirken. Hierfür wird das
Abstützmoment
des dafür drehbar
angeordneten äußeren Planetenrades 164 genutzt.
Natürlich
müssen
die unterschiedlich großen,
zu ihrer Kompensation bestimmten Kräfte bzw. Drehmomente gewandelt
und angeglichen werden. Diese Übertragungs-
und Wandlungsstrecke betrifft die Basen Außenverzahnung 166 und
Zahnsegment 173, welches verdrehfest an der Hohlwelle 171 sitzt. Die Übertragung
erfolgt mit Zahnradtrieben unter Berücksichtigung der erforderlichen
Mt- Wandlungsverhältnisse
und Kraftrichtungen. Hierfür
besitzt Getriebegehäuse 160 eine Öffnung 167 durch
die ein Zahnrad 174 ragt, das mit der äußeren Verzahnung 166 des
Ringes 165 in Eingriff steht. Zahnrad 174 besitzt einen
weiteren Zahnkranz 175 mit dem ein benachbartes Zahnrad 176 kämmt, welches
wiederum einen weiteiteren Zahnkranz 177 trägt, der über Zwischenrad 179 das
vom äußeren Sonnenrad
ausgehende Drehmoment gewandelt an das an der Hohlwelle 171 verdrehfeste
Zahnsegment 173 weiterleitet.
-
Ein
Vorteil dieser Kompensationseinrichtung besteht darin, dass ihre
Kompensationsgüte
gegenüber
vorgenannten Versionen nicht von unsicher definierbar – und unterschiedlich
wirkenden, von Bodenzuständen
und Betriebsbedingungen abhängigen Schwankungen
der wirksamen Hebellänge „s" (8)
verwaschen lässt.
Hier ist eindeutig die wirksame Kompensationsgröße proportional dem die Störgröße verursachenden
Antriebsdrehmoment an der Fahrwerk-Antriebswelle 170 (entsprechend
Pos. 105).
-
1 und 2
- 1a,
1b, 1c
- Rahmenelement
- 1d,
1e, 1f
- Rahmenendmuffe
- 2a
- Gehäusemantel
- 2b,
2c, 2d
- Gehäusemuffe
- 3
- Ständer
- 4
- Vorderrad
- 5
- Lager
- 6
- Motor-Hohlwelle
- 7
- Motorgehäuse
- 8
- Rotor
- 9a,
9b
- Motorwellelager
- 10
- Motorständerpaket
- 11
- Messerbalkenflansch
- 12
- Messerbalken
- 13
- Messer
- 14
- Lenkwelle
- 15
- Lenkkurbel
- 16
- Bowdenzugbefestigung
- 17
- Bowdenzug
- 18a,
18b
- Federelement.
- 19a,
19b
- Hinderrad
- 20a,
20b
- Hinterradholm
- 21
- Verstärkungsplatte
- 22
- Schub-
und Führungsbügel
- 22a
bis 22e
- Holm
von 22
- 23
- Schwenk-
und Arretierteller
- 24
- Schwenk-
u. Klemmschraube
- 25
- Arretierungsbohrung
- 26
- Arretierungszapfen
- 27
- Schubbügelgelenk
- 28
- Gehäuse-Verstärkungsplatte
- 29
- Schnitthöhenverstelleinr.
- 30
- Lenkkurbel
- 31
- Lenkwelle
- 32
- Lenkhebel
- 33
- Vorderradbügel
- 34a,
34b
- Hinterradbügel
-
3 und 4
- 40
- Vorderrad
- 41a,
41b
- Hinterrad
- 42
- Gehäusemantel
- 43a,
43b, 43c
- Gehäuseflansch
- 44
- Ständer
- 45
- Hohlwelle
- 46
- Nadellager
- 47
- axiales
Festlager
- 48
- Flansch
- 49
- Messerbalken
- 50
- Messer
- 51
- Antriebsmotor
- 52
- Motorwelle
- 53
- Zahnrad
- 54
- Zahnrad
- 55a,55b
- Hinteradholm
- 56a,
56b, 565c
- Radbügel
- 57a,
57b, 57c
- Schnitthöhe-Exzenterh.
- 58a,
58b
- Holm-Abstützbasis
- 59a,
59b, 59c
- Lenkhülse
- 60a,
60b, 60c
- Radbügel-Lenkkurbel
- 61
- Spurstange
- 61a,
62b
- Bowdenzug
- 63a,
63b
- Schubbügel-Lenkkurbel
- 64
- Schub-
und Führungsbügel
- 64a,
64b, 64c
- Holm
des Schub
- 65a,
65b
- Lenkwelle
- 66a,
66b
- Lenkhebel
- 67a,
67b
- Bügelzwischenstück
- 68
- Arretierungsplatte
- 69
- Gelenkbolzen
- 70
- Gehäuse-Verstärkungspl.
- 71
- Arretierungsstift
- 72
- Bowdenzug
- 73
- ver-
u. Entriegelungsh.
- 74a,
74b
- Federelement
- 75
- Messer-
Aktionsradius
- 76
- Gras-Fangkorb
-
5
- 80
- Lenkgriff
- 81
- Hülse
- 82
- Außenverzahnung
an 81
- 83
- Ringnut
in 81
- 84
- Rundpartie
an 81
- 85
- Ringnut
in 81
- 86
- Rundpartie
an 81
- 87
- Hülse
- 88
- Innenverzahnung
in 87
- 89
- Außenflansch
- 90
- Federelement
- 91
- Entriegelungshebel
- 92
- Zapfen
an 91
- 93
- zylindrische
Partie an 81
-
6 und 7
- 100
- Vorderrad
- 100a,
100b
- Zwillingsrad
- 101
- Welle
- 102
- Getriebe-
und Lagergeh.
- 103
- Schneckenrad
- 104
- Schnecke
- 105
- Antriebswelle
- 106
- Ständer
- 107
- Hohlachse
- 108
- rahmenfester
Hohlkörper
- 109a
- Gehäusemantel
- 109b,
109c
- Gehäuseflansch
- 110
- Schnitthöheneinstelleinr.
- 111
- Lenkkurbel
- 112
- Messerbalken
- 113
- Messer
- 114
- Messer-Hohlwelle
- 115
- Messerwellenlager
- 116
- Zahnriemenscheibe
- 117
- Zahnriemen
- 118
- Zahnriemenscheibe
- 119
- Motorwelle
- 120
- Antriebsmotor
- 121
- Startervorrichtung
- 122
- Starter-Griff
- 123
- Getr.-
u. Kupplungsgeh.
- 124a,
124b
- Kupplungsbase
- 125
- inneres
Sonnenrad
- 126
- äußeres Sonnenrad
- 127
- Planetenrad
- 128
- Steg
- 129
- Abtriebswelle
- 130
- Riemenscheibe
- 131
- Riemen
- 132
- Riemenscheibe
- 133
- Keilprofil
- 134
- Führungseinrichtung
- 135
- Messerraum
- 136
- Auswurfschacht
-
8
- 140
- Rad
- 141
- Welle
- 142
- Fahrw.-
Schwenkachse
- 143
- Lager-
u. Getriebegehäuse
- 144
- Tellerrad
- 145
- Kegelrad
- 146
- Ständer
- 147
- Antriebswelle
- 148
- Lager
-
9 und 10
- 150
- Rad
- 151
- Welle
- 152
- Fhrw.-Schwenkachse
- 153
- Getr.-u.
Lagergehäuse
- 154
- Schneckenrad
- 155
- Schnecke
- 156
- Ständer
- 157
- Antriebswelle
- 158
- horizontale
Ebene
-
11
- 160
- Planetengetriebegeh.
- 161
- inneres
Sonnenrad
- 162
- Planetensteg
+
-
- Riemenscheiben-⌀
- 163
- Planetenrad
- 164
- doppelt
verz. Ring
- 165
- äußeres Sonnenrad
=
-
- innerer
Zahnkr. 164
- 166
- äußerer Zahnkr. 164
- 167
- Gehäuseöffnung
- 168
- Riemen
- 169
- Riemenscheibe
- 170
- Fahrwerkantriebsw.
- 171
- Hohlwelle
- 172
- Verstellgestänge
- 173
- Zahnsegment
- 174
- Zahnrad
- 175
- zweiter
Zahnkr. 174
- 176
- Zahnrad
- 177
- zweiter
Zahnkr. 176
- 178
- Zwischenrad