-
Die
Erfindung betrifft einen handgeführten Rasenmäher gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Handgeführte
Rasenmäher
in bekannter Bauart besitzen ein Schneidgehäuse, auf das der Verbrennungsmotor
oder Elektromotor als Kompletteinheit aufgeschraubt wird. Des weiteren
besitzen sie ein an der Motorwelle direkt drehfest befestigtes Schneidmesser,
das mit Lüfterflügeln versehen
ist. Diese Lüfterflügel übernehmen
die Aufgabe, das Schnittgut über
einen Auswurfkanal in die Grasfangbox zu transportieren. Diese ist üblicherweise
im hinteren Mähbereich
angeordnet. Darüber
hinaus besitzen sie ein Führungsgestänge.
-
Diese
Rasenmäher
geben eine hohe – auch die
Nachbarschaft störende – Schallemission
ab. Zwar sind verschiedene Maßnahmen
zur primären Schallreduktion
in der Vergangenheit durchgeführt worden,
die aktuellen Ergebnisse sind jedoch vor allem bei Rasenmähern die
mit Benzinmotoren angetrieben werden, immer noch unbefriedigend.
Des weiteren wurde in der Vergangenheit versucht dieses Problem
durch eine entsprechende Kapselung des Benzin-Motors zu lösen, wie bspw. im Patent
DE 23 46 461 C2 oder
im Gebrauchsmuster
DE
7724479 U1 aufgezeigt.
-
Die
Folge war jedoch ein Überhitzen
des Motors mit der Folge der thermischen Schädigung des Motors. Des weiteren
war das Ergebnis der Schallreduktion unbefriedigend. In der Folge
sind diese Lösungen
schnell wieder vom Markt verschwunden.
-
Aus
der
GB 217 548 3 A ist
eine verschwenkbare Motorabdeckung bekannt, die jedoch nicht schwingentkoppelt
am Mäher
angebracht ist. Dies hat zur Folge, dass eine optimierte Schallreduktion nicht
erreicht wird, es ist sogar anzunehmen, dass die großflächige Haube
die Schallemission verstärkt, da
die Haube umlaufend zum Motor- und Schneidgehäuse hin offen ist. Des weiteren
ist die Verschwenkung der Haube zu Wartungszwecken konzipiert. Ein automatisches
Verschwenken ist nicht vorgesehen.
-
Das
US-Patent
US 5, 398,
489 A zeigt einen Rasenmäher mit zwei seitlichen Rahmenteilen,
die links und rechts mit dem jeweiligen Vorder- und Hinterrad verbunden
sind. Das innenliegende Schneidgehäuse mit Motor und Schneidmesser
wird durch eine Schnitthöhenverstellung
justiert. Das heißt,
der Abstand des Schneidgehäuses
zum Boden verändert
sich dementsprechend, wogegen die beiden Rahmenteile zum Boden abstandsgleich
bleiben. Die Abdeckhaube überlappt
die Rahmenteile mindestens um den Betrag der Schnitthöhenverstellung.
Das Ziel der Erfindung ist der gleichbleibende Abstand der Rahmenteile
zum Boden, um einem Austritt von Graspartikeln entgegenzuwirken.
Eine wirksame Maßnahme
zur Schallreduktion ist aus dieser Konstruktion nicht herzuleiten.
Unter anderem auch deshalb, weil eine Schwingentkopplung der Rahmenteile und
Abdeckung nicht vorgesehen ist.
-
Die
Druckschrift
DE 2809
654 A1 zeigt einen Rasenmäher auf, bei dem der Motor
mit Schneidmesser schwingentkoppelt am Schneiddeck befestigt ist.
Ausserdem ist der Motor zum Schneidgehäuse hin mit einer nicht verschwenkbaren
und nicht schwingentkoppelten Haube abgedeckt. Dies bewirkt zwar
das die Schwingungen des Motors nicht direkt auf das Schneiddeck
und die anderen angrenzenden Bauteile wie bspw. Fahrwerk und Fangkorb übertragen
werden. Da jedoch die Geräuschemission
Rasenmäher
durch zwei Hauptquellen verursacht wird, 1. durch den Motor und
2. durch Strömungsgeräusche der
Lüfterflügel am Schneidmesser,
wird die 2. Schallemissionsquelle nicht beeinflußt. Die Lüfterflügel sind erforderlich, um das
geschnittene Gras in die Fangbox zu transportieren. Bei Rasenmähern größerer Schnittbreite
ist die Geräuschemission
der Lüfterflügel dominant.
Insofern verpufft der Effekt des schwingentkoppelten Motors weitestgehend,
da die Schwingungen der Lüfterflügelschallemission
auf den kompletten Rasenmäher
wirken, auch auf die nicht schwingentkoppelte Motorabdeckhaube.
Diese Schallenergie wird als Körperschall
in die Umgebung abgegeben. Die Resultate aus dieser Anordnung sind
so gering, dass der Aufwand nicht lohnt. Die thermische Schädigung des
Motors ist ebenfalls nicht gelöst.
-
Die
Druckschrift
DE 103
06 637 A1 zeigt eine Schallreduktionsmaßnahme in der Form auf, dass die
Luftaustrittsseite aus dem Schneidkanal mit einer Abdeckung versehen
ist, die die Luft nach unten zum Rasen hin umlenkt. Es kann mit
oder ohne Fangbox gearbeitet werden. Dadurch wird eine gewisse Schallreduktion
erreicht. Jedoch ist auch hier die Abdeckung nicht schwingentkoppelt
am Schneidgehäuse
mit Motor und Fahrwerk verbunden. Als Folge. werden die Schwingungen
Motor, Fahrwerk, Schneidgehäuse
auf die Abdeckung übertragen
und werden in der Folge als Körperschall
abgegeben.
-
Die
Benzinmotoren besitzen ein Kühllüfterrad,
das auf dem dem Schneidmesser gegenüber liegenden Wellenende, also
oben, befestigt ist. Des weiteren beinhalten sie eine Abdeckhaube
mit integrierter Luftführung
für den
vom Kühllüfterrad
erzeugten Luftstrom. Diese Kühlluft
wird von der Luftführung
im wesentlichen über
den Zylinderkopf nach unten zum Schneidgehäuse hin geleitet. Das Schneidgehäuse besitzt
Einlassöffnungen
für die Kühlluft und
diese wird vom Schneidmesser angesaugt.
-
Insofern
ist bei Betrieb ein Kühlluftdurchsatz und
damit eine ordentliche Kühlung
gewährleistet.
-
Wird
nun der Rasenmäher
abgestellt, was gemäß Vorschrift
durch das Loslassen eines Bügels im
Führungsgriffbereich
geschieht, wird ein Stillstand des Messers und Motors in wenigen
Sekunden durch eine Motorbremse erreicht, welche mit dem Bügel gekoppelt
ist. Damit ist auch der Motorkühlluftstrom
gestoppt. Die Kühlleistung
der den Motor umgebenden Luft ist jedoch ausreichend um ein Ansteigen
der Temperatur im Motor, im Zylinderkopfbereich im besonderen, im
zulässigen
für den
Motor nicht schädlichen
Bereich zu halten.
-
Wird
nun der Motor gekapselt, ist bei entsprechender Kühlluftführung und
Ableitung, zum Beispiel unter das Schneiddeck, eine ausreichende
Kühlung
vorhanden und gewährleistet,
wenn der Motor in Betrieb ist.
-
Kritisch
wird es jedoch beim Abstellen des Motors, da die Kühlleistung
der Umgebungsluft fehlt. Die Temperatur in der Kapsel steigt sprunghaft
an und somit auch die kritischer Bauteile, im besonderen im Zylinderkopfbereich, über die
zulässigen
Werte. Dies führt
dann bei kurzfristiger Wiederinbetriebnahme des Motors zu thermischen
Schädigungen.
Der Temperaturanstieg und somit die Gefahr der Schädigung des
Motors wird durch häufigere
Intervalle des EIN- AUS Zustandes des Motors noch verstärkt.
-
Darüber hinaus
entstehen hohe Kosten für die
Kapselung, da Materialien verwendet werden müssen, die für diese erhöhte Temperaturen geeignet sind.
-
Außerdem ist
bekannt, dass diese Schallhauben die den Motor kapseln, jedoch nur
partiell das Schneidgehäuse
abdecken, nur ungenügend
schallreduzierend wirken. Dies liegt darin begründet, das der Motor seine Schwingung
auf das Schneidgehäuse
und die anderen Bauteile und Baugruppen des Rasenmähers wie
Fangkorb, und Fahrwerk sowie Auswurfverschlussklappe überträgt. Das
heißt
der komplette Rasenmäher
gibt Schallemissionen des Motors über Körperschall ab, obwohl er gekapselt
ist.
-
Nach
dem Stand der Technik ist es möglich den
Motor schwingungsentkoppelt am Schneidgehäuse zu befestigen. Dies führt jedoch
ebenfalls zu keiner deutlichen Reduktion der Schallemission, da die
vom Motor abgegebenen Schallwellen im Wesentlichen auf das Schneidgehäuse treffen
und somit indirekt schwingungserregend und somit schallemittierend
wirken. Darüber
hinaus ist bekannt, dass das Schneidmesser mit Lüfterflügel ebenfalls eine hohe Schallemission
erzeugt, die ebenfalls auf die ganze Baueinheit Rasenmäher wirkt
und somit von allen Bauteilen in Form von Körperschall und Strömungsgeräuschen abgegeben
wird.
-
Des
weiteren ist bekannt, dass die Schallemissionen auch wesentlich
von dem Schnittkreisdurchmesser abhängen, da die Motoren und damit Schneidmesserdrehzahlen
im wesentlichen immer gleich sind. Dadurch entstehen deutliche Unterschiede
bei den Umfangsgeschwindigkeiten der Schneidmesser. Betreibt man
beispielsweise ein Messer mit 40 cm Schnittdurchmesser mit der gleichen
Drehzahl, üblicherweise
3000 U/min, und setzt dies in Relation mit einem 55cm Schneiddurchmesser,
so entsteht bei diesem eine um 37,5 % höhere Umfangsgeschwindigkeit.
Dies bedeutet eine deutlich höhere Schallemission
durch deutlich erhöhte
Strömungsgeschwindigkeiten.
-
Aus
dieser Situation heraus stellt sich die Aufgabe, handgeführte Rasenmäher verschiedener Schneiddurchmesser
zu schaffen, die in dem Niveau der Schallemission nochmals deutlich
abgesenkt werden. Dies gilt im besonderen für verbrennungsmotorgetriebene
Rasenmäher,
jedoch auch für
elektrisch betriebene.
-
Diese
Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Weitere
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungsgemäß wird eine
weitestgehende Komplettkapselung mittels Schallschutzhaube des Rasenmähers, insbesondere
Schneidgehäuse
und Motor vorgeschlagen, deren Aufhängung und Lagerung am Rasenmäher schwingentkoppelt
ausgeführt
ist. Vorteilhaft ist die Schallschutzhaube im ausgeschalteten Betriebszustand
des Motors, zumindest teilweise, geöffnet. Diese Maßnahme verhindert
die thermische Schädigung
des Motors, weil dieser mit Umgebungsluft gekühlt wird, und zwar in der gleichen
Weise wie wenn keine Schallschutzhaube vorhanden wäre. Auch
besitzen benzinmotorgetriebene Rasenmäher eine Sicherheitseinrichtung,
die ein automatisches Abschalten des Motors bewirkt. Dazu besitzt
der Rasenmäher
eine Bremse und einen Zündschalter.
Die Bremse und der Zündschalter
werden mittels Bowdenzug, der mit einem Bügel am Führungsholm gekoppelt ist, aktiviert
bzw. deaktiviert.
-
Die
dafür erforderliche
Längsbewegung
wird vorteilhaft herangezogen, um ein Öffnen der Schallschutzhaube
mit dem Abschalten des Motors zu koppeln. Das heißt, die
Schallschutzhaube wird mittels Handkraft am Bügel geschlossen gehalten. Die
Drehpunktlage des Bügels
ist so gewählt
das die Handkraft minimiert ist. Wird der Bügel losgelassen bewirkt z.B.
eine Feder oder eine mechanische Zwangsführung das Öffnen der Schallschutzhaube.
Alternativ ist es möglich,
das Abschalten des Motors mit dem elektrischen Einschalten eines bspw.
Hubzylinders oder Spindeltriebes zu koppeln, der die Öffnung der Schallschutzhaube
vornimmt bzw. deren Schließung bei
Neustart des Motors. Andere Ausführungen
sind denkbar. Die Öffnungswinkel
bzw. der Grad der Öffnung
der Schallschutzhaube wird von der idealen Position bezüglich der
Kühlwirkung
auf den Motor bestimmt. Darüber
hinaus ist ein weiteres Verschwenken der Schallschutzhaube zu Wartungszwecken und
zum Betanken des Motors vorgesehen.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführung kann ergänzend das
Lüfterrad
am Motor über
eine entsprechende Steuerung eine begrenzte Zeit nachlaufen. Dazu
ist vorgesehen, dass das Lüfterrad
mit bspw. einer elektromagnetischen Kupplung im Betrieb des Motors
mit der Motorabtriebswelle drehfest verbunden ist. Wird der Motor
ausgeschaltet, wird die drehfeste Verbindung durch die Deaktivierung
der elektromagnetischen Kupplung unterbrochen. Ein separater Elektromotor übernimmt
den Antrieb des Lüfterrades
durch einen entsprechenden Kupplungsvorgang. Die Energieversorgung
des Elektromotors übernimmt
eine Batterie, die über
einen üblicherweise
im Motor beinhalteten Generator immer in der Zeit geladen wird,
in der der Motor in Betrieb ist. Diese vorteilhafte Ausführung wird
nicht dargestellt. Auch eine Fliehkörperverbindung zwischen Kurbelwelle und
Lüfterrad
ist möglich.
Andere Lösungen
sind denkbar.
-
Darüber hinaus
kann das Lüfterrad
grundsätzlich
unter dem Mähdeck
auf der Motorwelle nahe dem Schneidmesser angeordnet sein. Dies
bietet den Vorteil, dass der Motor um den entsprechenden Betrag
der Lüfterradhöhe niedriger
sein kann, was die Gesamtbauhöhe
des Rasenmähers
reduziert. In dieser Anordnung ist außerdem die Luftführung optimierbar,
da der Lufteinlass an der Schallschutzhaube zylinderkopfnah ausgeführt ist.
In den heutigen durch die Motoren vorgegebenen Standardlösungen muss die
Luft von horizontal auf vertikal umgelenkt werden, was Strömungsenergieverlust
bedeutet. Diese Ausführung
wird nicht dargestellt.
-
Die
Schallschutzhaube selbst kann verschiedenartig aufgebaut sein. Eine
besonders vorteilhafte Variante sieht erfindungsmäßig eine
spritzgegossene oder tiefgezogene Kunststoffhaube vor. Die Flächen dieser
Schallschutzhaube sind gewölbt
ausgeführt, um
die Körperschallneigung
zu reduzieren. Des weiteren können
partielle Vertiefungen als eine weitere Maßnahme zur Versteifung und
damit zur Reduktion der Körperschallneigung
angebracht sein.
-
Diese
Schallschutzhaube aus Kunststoff ist ausgefüttert mit einem offenzelligen
Weichschaumformteil zur Schallabsorption.
-
Dieses
offenzellige Weichschaumformteil kann an seiner sichtbaren Seite
mit einer Folie mit Mikroporen kaschiert sein, um eine gute Reinigung
zu ermöglichen.
-
Die
Ausfütterung
kann alternativ auch als Formteil aus Plattenware hergestellt sein.
Die Kunststoffhaube kann auch ohne Ausfütterung in einer kostengünstigen
Form als Schallschutzhaube eingesetzt werden. Die Art der Ausfütterung
kann vielseitig ausgeführt
werden und wird in den Ansprüchen
formuliert.
-
Die
Schallschutzhaube besitzt als separate oder auch integrierte Funktion
mindestens eine Lagerstelle, die den Drehpunkt der Schallschutzhaube bildet.
Diese ist so gestaltet, dass sie ein Element zur Schwingentkopplung
aufnehmen kann. Dieses Schwingungsentkopplungselement wirkt mit
dem Lagerdrehpunkt am Rasenmäher
zusammen.
-
Zwischen
Auflagerkontur Rasenmäher
und Schallschutzhaube ist ein schlauchartiges Schwingungsentkopplungselement
umlaufend angeordnet. Dieses kann sowohl Bestandteil des Mähers als
auch der Schallschutzhaube sein.
-
In
einer besonderen Ausführungsform
kann dieses schlauchartige Schwingentkopplungselement entfallen.
Dies ist dann möglich,
wenn die Schallschutzhaube nur an dem/den Drehpunkten mit dem Mäher schwingentkoppelt
verbunden ist, und ansonsten den Mäher nicht berührt.
-
Entsprechende
Fixierrippen zwischen Rasenmäher
und Schallschutzhaube können
vorgesehen werden. Die erforderliche Temperaturbeständigkeit
der Schallschutzhaube liegt deutlich unter dem Niveau einer nicht
zu öffnenden
Schallschutzhaube.
-
Die
Schallschutzhaube ist einteilig ausgeführt. In einer besonders vorteilhaften
Ausführung kann
die Schallschutzhaube jedoch auch mehrteilig ausgeführt sein.
In diesem Fall wird nur der Teil der Schallschutzhaube geöffnet, der
für die
notwendige Kühlung
zwingend erforderlich ist. Der andere Teil der Schallschutzhaube
bleibt mit dem Rasenmäher fest,
jedoch schwingungsentkoppelt verbunden. In diesem Fall kann der
Drehpunkt zwischen festem Schallschutzhaubenteil und wegschwenkbarem
Teil angeordnet sein. Ein besonderer Vorteil liegt darin, das ein
deutlich kleineres und somit auch leichteres Bauteil bewegt werden
muss. Die Schwingungsentkoppelung wird erleichtert, weil der fest
mit dem Mäher
verbundene Teil schon schwingungsentkoppelt ist und somit eine schwingungsentkoppelte
Drehpunktgestaltung entfällt.
-
Darüber hinaus
gilt es bei Rasenmähern
größerer Schnittbreiten,
die Drehzahl der Schneidmesser und somit deren Umfangsgeschwindigkeiten
einem vorgelegten Niveau von bspw, einem Rasenmäher mit 40 cm Schneidmesserdurchmesser
anzupassen. Dies bedeutet eine Drehzahlabsenkung von bis zu 37,5%
bei einem Schnittdurchmesser von 55 cm. Damit wird eine signifikante
Absenkung der Schallemission erreicht. Andere Schnittdurchmesser
liegen dazwischen. Die Drehzahlabsenkung wird durch ein Getriebe
realisiert, welches zwischen Abtriebswelle Motor und Schneidmesser
mit Lüfterflügel angeordnet
ist. Der konstruktive Aufbau wird so gewählt, das eine größere Bauform
es Rasenmähers
in seiner Längenausdehnung
vermieden wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Mittelachse
der Abtriebsachse des Motors mit der Mittelachse des Schneidmessers
identisch ist. Als Getriebe kann beispielsweise ein Zahnradgetriebe,
bestehend aus einem Getriebegehäuse,
welches die Antriebswelle des Motors zur Zentrierung aufnimmt, sowie
einer zweiten parallelen Welle realisiert werden. Beide Wellen wirken
mit zwei Radpaaren zusammen, die in einer variablen Radpaarungsauswahl
eine bestimmte Drehzahl der Antriebswelle, die mit dem Schneidmesser
drehfest verbunden ist, ermöglichen.
Dadurch ist durch ein Grundgetriebe die Anpassung durch Radtausch
an entsprechende Schnittdurchmesser möglich. Andere Ausführungsformen
sind möglich.
Durch den Einsatz eines Getriebes und der damit verbundenen Absenkung
der Schneidmesserdrehzahl wird einerseits eine Reduktion der Schallemission
durch geringere Strömungsgeschwindigkeit
erreicht und andererseits eine Erhöhung des Drehmoments am Schneidmesser.
Insofern entsteht ein weiterer Vorteil, der darin begründet ist,
dass der Zugewinn an Drehmoment zur Mähleistungssteigerung herangezogen
wird der aber umgekehrt zur Absenkung der eingesetzten Motorleistung,
was kostensparend wirkt. Der Grad der Drehmomentsteigerung ist proportional
der Drehzahlabsenkung und kann somit bei einem Rasenmäher mit
55 cm Schneidmesserdurchmesser ebenfalls 37,5%betragen.
-
In
einer erweiterten und nochmals optimierten Form kann ergänzend auch
die komplette Grasfangbox mit einer nur nach unten offenen Schallschutzhaube
versehen sein.
-
Diese
ist ebenfalls schwenkbar gelagert zur Entnahme der Grasfangbox.
-
Die
Schallschutzhaube der Grasfangbox ist ebenfalls schwingungsentkoppelt
in der gleichen Weise wie die Schallschutzhaube am Schneidgehäuse gelagert.
Die Ausfütterung
entspricht ebenfalls der der Schallschutzhaube. Ausführungen
ohne Ausfütterungen
sowie Varianten sind wie bei der Schallschutzhaube Rasenmäher möglich. Diese
Weiterentwicklung, auch die Grasfangbox abzudecken erhöht den Grad
der Schallabsenkung nochmals.
-
In
einer besonders günstigen
Weiterentwicklung kann die Baugruppe Motor mit Schneidgehäuse und
Messer schwingungsentkoppelt an der Schallschutzhaube und ggf. abgedeckter
Fangbox aufgehängt
sein. Diese Anordnung führt
zu einer Reduzierung der schwingenden und somit Schallemission abgebenden
Bauteile auf ein Minimum. Alle anderen Bauteile/Komponenten wie
Schallschutzhaube mit integriertem Fahrwerk, Führungsholm komplett und Grasfangbox
mit verschwenkbarer oder fixer Schallschutzhaube sind schwingungsentkoppelt
zu der schwingenden Baugruppe. Mit dieser konsequenten Entkoppelung
und Abdeckung der schwingenden Baugruppe wird ein Optimum an Schallreduktion
erreicht. Die Schallschutzhaube Mäher und Fangbox können ebenfalls
ohne Ausfütterung
oder auch mit Ausfütterung
mit entsprechenden schallabsorbierenden und/oder dämpfenden
Komponenten ausgeführt sein,
was die Schallemission noch einmal absenkt. Bei einer möglichen
Komplettkapselung der Fangbox also nicht nach unten offenen Fangboxschallschutzhaube
ist die innenliegende Fangbox lösbar
mit der Schallschutzhaube verbunden. Dies ermöglicht eine gute Reinigung
beider Elemente. Die Komplettkapselung Fangbox ist nicht dargestellt.
-
Bei
elektrisch betriebenen Rasenmähern kann
das Öffnen
der Haube zu Kühlzwecken
im abgeschalteten Zustand entfallen.
-
1 Zeigt
den Rasenmäher 1 komplett
in vereinfachter Form, im Schnitt
-
2 Zeigt
den Rasenmäher
in einer Seitenansicht und Draufsicht zur Verdeutlichung des Verlaufs
der Kapselung zum Rasenmäher
gem 1 in schematischer Darstellung
-
3 Zeigt
den Rasenmäher
in einer Seitenansicht und Draufsicht mit alternativem Verlauf der Kapselung
zum Rasenmäher
gem. 1 in schematischer Darstellung
-
4 Zeigt
eine besonders vorteilhafte Variante des Rasenmähers 1.1 im Schnitt,
bei dem die Schwingungen übertragende
Baugruppe Motor komplett mit Schneidgehäuse schwingungsentkoppelt an der
Schallschutzhaube mit Fahrwerk und gekapselter Fangbox aufgehängt ist.
-
4a Zeigt
den Rasenmäher
gem. 4 in einer Seitenansicht zur Verdeutlichung der
möglichen
Außenstruktur.
-
5 Zeigt – im Ausschnitt – in schematisch vereinfachter
Form einen Rasenmäher
der ein Getriebe besitzt.
-
Die 1 verdeutlicht
in schematisch vereinfachter Darstellung das Grundprinzip des Aufbaus eines
erfindungsmäßig ausgeführten Rasenmähers 1 mit
reduzierter Schallemission. Dieser umfasst im wesentlichen ein Schneidgehäuse 2,
das ein Fahrwerk 3 besitzt. Mit dem Schneidgehäuse 2 ist
der Verbrennungsmotor 4 fest verbunden, wobei durch entsprechende
Distanzstücke 5 ein
Kühlluftauslaß in den
inneren unteren Bereich des Schneidgehäuses 2 gewährleistet
ist. Der Verbrennungsmotor 4 besteht im wesentlichen aus
Kurbelgehäuse 4.1,
Zylinderkopf 4.2, Kurbelwelle 4.3, Lüfterrad 4.4,
Abdeckung 4.5 mit integrierter Lufteinlassöffnung 4.6 und
Luftführungsrippen 4.7.
Des weiteren besteht der Rasenmäher
aus einem Schneidmesser 7 mit Windflügeln 7.1, welches
drehfest mit der Kurbelwelle 4.3 verbunden ist. Darüber hinaus
beinhaltet der Rasenmäher 1 eine
Schallschutzhaube 8, welche aus einem außenliegenden
Gehäuse 8.1 besteht,
und einer schallabsorbierenden Auskleidung 8.2. Das Gehäuse 8.1 ist fest
mit der schallabsorbierenden Auskleidung 8.2 verbunden.
Die Schallschutzhaube 8 beinhaltet darüber hinaus einen Drehpunkt 9,
der mit dem Schneidgehäuse 2 zusammenwirkt.
Zwischen dem außenliegenden
Gehäuse 8.1 und
dem Schneidgehäuse 2 ist ein
Element zur Schwingungsentkopplung 9.1 der Abdeckhaube 8 vom
Schneidgehäuse 2 vorgesehen. Diesem
Element 9.1 liegt eine spezifische Konstruktion zugrunde,
die nur nach vorliegen der Konstruktion des gesamten Rasenmähers möglich ist.
Es wird in jedem Fall eine Federkennlinie beinhalten, die bspw. über die
Elastizität
einer Stahlfeder, einer Gummifeder, oder pneumatisch bzw. hydraulisch
erzeugt wird. Die drehbare schwingungsentkoppelte Lagerung 9 der
Abdeckhaube 8 ermöglicht
das Verschwenken der Abdeckhaube 8 zur Baugruppe Schneidgehäuse 2 mit
Motor 4 und Räder 3.
Des weiteren besitzt der Rasenmäher 1 eine
Zugfeder 19, die mit dem Schneidgehäuse 2 zusammenwirkt.
Darüber hinaus
beinhaltet der Rasenmäher 1 ein
umlaufendes schwingungsentkoppelndes Element 10, das auch
als hochelastische Dichtung bezeichnet werden kann. Dieses Element 10 stellt
die Schnittstelle zwischen Abdeckhaube 8 und Schneidaehäuse 2 dar.
-
Das
Element 10 ist ebenfalls nach den Detailkenntnissen nach
beendeter Konstruktion und Berechnung zu definieren. Es kann röhrenförmig ausgebildet
sein mit entsprechender Profilgebung. Es ist umlaufend vorhanden.
-
Darüber hinaus
besteht die Abdeckhaube 8 aus einem Anlenkhebel 11.
Dieser wirkt zusammen mit einem Ende von Bowdenzug 12.
Das andere Ende von Bowdenzug 12 wirkt zusammen mit dem Bügel 13,
der im Griffbereich von dem Führungsgestänge 14 drehbar
angeordnet ist. Der Bügel 13 besitzt
zwei Funktionspositionen 13.1 und 13.2. In Position 13.1 wird
der Bügel 13 mittels
Handkraft gegen die Federkraft von Feder 19 gehalten. In
dieser Position 13.1 ist die Abdeckhaube 8 geschlossen.
Außerdem
ist in Position 13.1 die Motorbremse gelöst und der
Zündschalter
eingeschaltet. Der Motor 4 lässt sich starten. Der Rasenmäher 1; 1.1 ist
also in Betriebsposition. Nach dem Verschwenken des Bügels 13 in
Position 13.1 lässt
sich der Motor starten und der Arbeitsprozess Rasenmähen kann
durchgeführt werden.
Wird der Bügel 13 losgelassen,
schwenkt dieser selbsttätig
mit Unterstützung
durch Feder 19 in Position 13.2. Dadurch wird
mittels Bowdenzug 12 und Feder 19 selbsttätig die
Abdeckhaube 8 nach oben um den Drehpunkt 9 geschwenkt
und der Raum zwischen Schneidgehäuse 2 und
Abdeckhaube 8 wird um einen gewissen Betrag geöffnet. Des
weiteren wird in Position 13.2 der Zündschalter unterbrochen, die
Motorbremse geschlossen und somit der Stillstand des Motors in wenigen
Sekunden erreicht. Der geöffnete
Zustand der Abdeckhaube 8 ermöglicht das Umströmen des
Motors 4 mit der Umgebungsluft und somit einer ausreichenden
Kühlung
bei Motorstillstand. Durch die geöffnete Abdeckhaube 8 wird
eine Kühlleistung
erreicht, die der Anordnung von bekannten Rasenmähern ohne Abdeckhaube entspricht.
-
Zur
Verdeutlichung kann zusammengefasst werden:
-
Position 13.1
-
Position 13.1 ist
die Betriebsstellung EIN des Rasenmähers 1, die Abdeckhaube 8 ist
geschlossen, die Schallemission von allen unter der Abdeckhaube 8 befindlichen
Komponenten wie im wesentlichen Motor 4, Schneidgehäuse 2,
Schneidmesser 7 wird z. B. durch die bspw. offenzellige
Schaumauskleidung 8.2 teilabsorbiert. Der Absorptionsgrad
hängt von
der Struktur des offenzelligen Schaumes ab sowie von dessen Raumgewicht,
des Werkstoffes und dessen Dichte. Auch die Form der Oberfläche wirkt
sich entsprechend aus. Schon durch pyramidenförmige oder kegelförmige Oberflächenstruktur
kann eine Oberflächenvergrößerung erzielt
werden, was wiederum zu einer Erhöhung des Schallabsorptionsgrades
führt. Das
heißt,
durch die Konstruktion der offenzelligen Schaumauffütterung
kann der gewünschte
Absorptionsgrad gewählt
und beeinflusst werden. Das außenliegende
Gehäuse 8.1 wirkt
durch den niedrigen E-Modul des Kunststoffs und die gewölbte versickte Form
(nicht dargestellt) ebenfalls schallreduzierend. Auch sind partiell
unterschiedliche Auskleidungsstrukturen denkbar. Der geringste Grad
der Schallemissionsreduktion wird dann erreicht, wenn nur das außenliegende
Gehäuse 8.1 ohne
Ausfütterung 8.2 realisiert
ist.
-
Position 13.2
-
Position 13.2 ist
die Position Stillstand des Rasenmähers 1, die sich in
jedem Fall des Loslassens von Bügel 13 selbständig durch
die Rückholfeder 19 einstellt.
Die Abdeckhaube 8 ist teilgeöffnet. Der Motor kann ausreichend
durch die Umgebungsluft gekühlt
werden.
-
Der
Rasenmäher 1 kann
in einer besonders vorteilhaften Ausführung durch eine Grasfangbox 15, die
mit einer Schallschutzhaube 16 gekapselt ist, erweitert
sein. Diese Schallschutzhaube entspricht in ihrem konstruktivem
Aufbau der Schallschutzhaube. Die Schallschutzhaube 16 übernimmt
die Aufgabe der Reduktion Schallemissionen analog der der Schallschutzhaube 8,
jedoch zusätzlich
jene Emission, die über
die Grasfangbox 15 sowie den rückseitigen Bereich des Schneidgehäuses 2 an
die Umgebung abgegeben werden. Die Schallschutzhaube 16 ist
ebenfalls am Drehpunkt 9 mittels Schwingentkopplungselement 9.1 gelagert
und stützt
sich am Schwingentkoppler 17 ab. Die Schallschutzhaube 16 besitzt
einen Handgriff 18, mit dem sie einen gewissen Betrag in
Pfeilrichtung 18.1 verschwenkt werden kann. Der gewählte Schwenkwinkel
hängt von
der Detailgestaltung der Fangbox 15 ab. Der Verschwenkwinkel
in Pfeilrichtung 18.1 ist in jedem Fall so zu wählen, das
ein bequemes Etnehmen und wieder Ankoppeln der Grasfangbox 15 gewährleistet
ist. Die Schallschutzhaube 16 ist unten offen. In einer
alternativen, besonders günstigen
Form kann die Schallschutzhaube 16 in geschlossener Form
mit der Grasfangbox 15 zusammenwirken. In diesem Fall ist an
der Schnittstelle Grasfangbox 15 und Schallschutzhaube 16 ein
Dichtelement 10 umlaufend zur Schwingentkopplung vorzusehen.
Das heisst in diesem Fall ist Grasfangbox 15 und Schallschutzhaube 16 eine
Einheit. Ein Verschwenken von Schallschutzhaube 16 entfällt.
-
Eine
erfindungsmäßige Weiterentwicklung kann
darin bestehen, dass auch der untere Bereich der Grasfangbox 15 abgedeckt
wird durch die Schallschutzhaube 16. In diesem Fall entfällt das
Verschwenken von der Schallschutzhaube 16, statt dessen
steckt die Grasfangbox 15 in der Schallschutzhaube 16 und
wird zur Entleerung gemeinsam vom Rasenmäher 1; 1.1 abgenommen
bzw. wieder angekuppelt.
-
2
-
Verdeutlicht
in schematisch vereinfachter Ausführung die Seitenansicht des
Rasenmähers 1. Ziel
im besonderen ist es, einen möglichen
Verlauf der Abdeckhaube 8 im Wesentlichen zum Schneidgehäuse 2 hin
zu verdeutlichen. Des weiteren sollen die Auswirkungen bezüglich der
Ausdehnungen in x und y-Achse verdeutlicht werden. Das Maß x beträgt min.
10mm. Das Maß y,
y1 verlängert
sich um mind. 10 mm durch den Verlauf der Abdeckhaube 8.
-
Des
weiteren verdeutlicht 2 den möglichen Verlauf der Schallschutzhaube 16 auch
zur Schnittstelle Abdeckhaube 8 hin.
-
Die
strichpunktierte Linie x-x gibt prinzipiell die Trennlinie vor,
wenn auf eine 2-teilige
Schutzhaubenkonstruktion 8 zurückgegriffen wird. In diesem
Fall ist nur das obere Haubenteil 8.3 verschwenkbar. Das
untere Haubenteil 8.4 bleibt fest, jedoch am Drehpunkt 9 schwingungsentkoppelt über Element 9.1 verbunden.
-
Projektion
x und y zeigen den jeweiligen Grad der Abdeckung des Schneidgehäuses 2 mit Motor 4.
Diese Art des Verlaufs der Abdeckung ist bei Neukonstruktionen des
Rasenmähers
sinnvoll.
-
3
-
Verdeutlicht
in schematischer, vereinfachter Darstellung eine besonders vorteilhafte
Variante des Verlaufs der Abdeckung 8, von Rasenmäher 1,
die besonders dann von Vorteil ist, wenn bereits bestehende Schneidgehäuse 2 weitestmöglich abgedeckt werden
sollen. Die Maße
x, y, y1 bleiben dabei unverändert,
sie folgen den bestehenden Ausdehnungen bestehender Schneidgehäuse.
-
Projektion
x und y zeigen den jeweiligen Grad der Abdeckung des Schneidgehäuses mit
Motor.
-
4
-
Verdeutlicht
in prinzipieller, einfacher Darstellung in einer besonders vorteilhaften
Weiterentwicklung des schallreduzierten Rasenmähers 1, 1 zum
Rasenmäher 1.1.,
die bei einer kompletten Mäherneuentwicklung
bevorzugt wird.
-
In
dieser erfindungsmäßigen Weiterentwicklung
wird der Motor 4 mit Schneidmesser 7 und Schneidgehäuse 28 zusammengefasst
und als schwingende und somit schallabgebende Gesamtbaugruppe Schneidgehäuse komplett 20 betrachtet, was
zu einer besonders einfachen und gesamtheitlichen Schwingungsentkopplung
und somit Reduktion der Schallemission führt. Die Baugruppe 20 umfasst alle
strichpunktiert gezeichneten Elemente.
-
Dieses
Schneidgehäuse
komplett 20 wird schwingentkoppelt an der Schallschutzhaube 21 befestigt.
Hierzu werden Schwingentkoppler 22 verwendet, die mit dem
Schneidgehäuse
kompl. 20 einerseits und andererseits mit der Schallschutzhaube 21 fest
verbunden sind an der Befestigungspartie 23. Die Schallschutzhaube 21 besteht
aus einer tragenden und schalldämmenden
Außenschale 21.1 und einer
schallabsorbierenden und/oder dämmenden Ausfütterung,
bspw. Antidröhnschicht 21.2.
-
Des
weiteren beinhaltet die Schallschutzhaube 21 die gesamte
Aufnahme des Fahrwerks 3. Darüber hinaus beinhaltet es die
Fixierung und Lagerung 24 für eine verschwenkbare Schallschutzhaube 25,
bestehend aus dem Gehäuse 25.1 und
der schallabsorbierenden Ausfütterung,
bspw. Antidröhnschicht 25.2.
Diese Schallschutzhaube 25 besitzt eine Lufteinlassöffnung 4.6.
An der Schnittstelle zwischen Schallschutzhaube 21 und
Schallschutzhaube 25 ist ein Dichtelement 29 angeordnet.
Die Schallschutzhaube 21 beinhaltet die Einhängevorrichtung 26 für die Einhängekontur 27 der
Grasfangbox. Das Schneidgehäuse 28 ist
minimiert ausgeführt
in der Form, dass es ausschließlich
aus einem im wesentlichen glockenförmigen Teil mit Öffnung für den Grasauswurf
besteht. Der weitere Auswurfkanal bis zur Grasfangbox 15 ist
Bestandteil von Schallschutzhaube 21. Der Führungsholm 14 mit
Bügel 13 ist
an der Schallschutzhaube 21 befestigt und damit ebenfalls
schwingungsentkoppelt.
-
4a
-
Zeigt
den schallemissionsoptimierten Rasenmäher 1.1 gemäß 4 in
einer Seitenansicht in vereinfachter Form schematisch. Außerdem wird eine
mögliche
Lage der verschwenkten Schallschutzhaube 25 in der Position 25.3 dargestellt.
Eine mögliche
Trennlinie zwischen Schallschutzhaube 21 und Schallschutzhaube 25 soll
ebenfalls verdeutlicht werden sowie die Anordnung von Fahrwerk 3 und
möglicher
Positionierung von Stellhebel 30 zur Einstellung der Schnitthöhe.
-
5
-
Zeigt
in schematisch vereinfachter Form einen Ausschnitt von einem Rasenmäher 1; 1.1 der
ein Untersetzungsgetriebe 1.2 besitzt, das der Absenkung
der Schnittgeschwindigkeit des Schneidmessers bei größeren Schneidmesserdurchmessern dient
und somit der Absenkung der Schallemission einerseits und Erhöhung des
Drehmoments andererseits. Das Untersetzungsgetriebe 1.2,
das mit dem Kurbelwellenende 31 zusammenwirkt und sich
an diesem zentriert, besteht aus einem ersten Radpaar 32 und 33 sowie
einem zweiten Radpaar 34 und 35. Rad 32 und 33' sowie Rad 34 sind
jeweils drehfest mit Welle 31 bzw. 36 verbunden.
Rad 35 ist frei drehend auf Welle 31 gelagert
mittels Lager 37 und 38, welche Bestandteil von
Rad 35 sind. Das Rad 35 nimmt an seinem Endbereich
das Schneidmesser 7 mittels Distanzhülse 39 auf welches
mit einer Schraube 40 festgeschraubt wird. Welle 36 wird
an beiden Enden am Getriebegehäuse 41, 41.1 gelagert,
welches sich am Antriebskurbelwellenende 31 zentriert und
mit dem Motorflansch 42 mittels Schrauben 43 befestigt
ist. Der Motorflansch 42 ist mit Schneidgehäuse 2; 28 mittels
Schrauben 44 verbunden.
-
- 1;
1.1
- Rasenmäher
- 1.2
- Getriebe
- 2
- Schneidgehäuse
- 3
- Fahrwerk
- 4
- Verbrennungsmotor
- 4.1
- Kurbelgehäuse
- 4.2
- Zylinderkopf
- 4.3
- Kurbelwellenlagerachse/Kurbelwelle
- 4.4
- Lüfterrad
- 4.5
- Abdeckung
- 4.6
- Lufteinlassöffnung
- 4.7
- Luftführungsrippen
- 5
- Distanzstück
- 7
- Schneidmesser
- 7.1
- Windflügel
- 8
- Schallschutzhaube
- 8.1
- Außenliegendes
Gehäuse
- 8.2
- Antidröhnschicht
- 8.3
- Schallschutzhaube/oberes
Haubenteil
- 8.4
- Schallschutzhaube/unteres
Haubenteil
- 9
- Drehpunkt
- 9.1
- Element
- 10
- Dichtelement
- 11
- Anlenkhebel
- 12
- Bowdenzug
- 13
- Bügel
- 13.1
- Pos.
Haube geschlossen
- 13.2
- Pos.
Haube geöffnet
- 14
- Führungsholm
- 15
- Grasfangbox
- 16
- Schallschutzhaube
- 17
- Schwingentkoppler
- 18
- Handgriff
- 19
- Feder
- 20
- Schneidgehäuse komplett
- 21
- Schallschutzhaube/unteres
Haubenteil
- 21.1
- Außenschale
- 21.2
- Antidröhnschicht
- 22
- Schwingentkoppler
- 23
- Befestigungspartie
- 24
- Drehpunkt
- 25
- Schallschutzhaube/oberes
Haubenteil
- 25.1
- Gehäuse
- 25.2
- Antidröhnschicht
- 25.3
- Haube
verschwenkt
- 26
- Einhängevorrichtung
- 27
- Einhängekontur
- 28
- Schneidgehäuse
- 29
- Dichtelement
- 30
- Verstellelement
- 31
- Antriebskurbelwellenende/Welle
- 32;
33
- Erstes
Radpaar
- 34;
35
- Zweites
Radpaar
- 36
- Welle
- 37;
38
- Lager
- 39
- Distanzhülse
- 40
- Schraube
- 41;
41.1
- Getriebegehäuse
- 42
- Motorflansch
- 43
- Schraube
- 44
- Schraube