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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Auffangen
von Boden- und Rasenabfällen.
Spezieller bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine konische
Auffangeinheit mit nachgiebigen Wänden für Boden- und Rasenabfälle.
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Vorrichtungen
zum Aufsaugen (im engl. vacuum collection), Mulchen und zum Transportieren für solche
Stoffe wie Boden- und Rasenabfälle,
beispielsweise aber nicht ausschließlich Blätter, Stöcke, Steine, Rasenschnitt und
dergleichen (nachfolgend als "Abfälle" bezeichnet) sind
entwickelt worden. Beim Einsatz sammeln die Vorrichtungen die Abfälle in einer
Auffangeinheit oder einem Auffangbehälter (nachfolgend als "Auffangeinheit" bezeichnet).
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Viele
Auffangeinheiten weisen harte oder starre (im Nachfolgenden als "starr" bezeichnete) Wände auf.
Die Auffangeinheiten mit starren Wänden sind typischerweise aus
Stahl und/oder dicklagigem Polymer hergestellt, welche das Gewicht
der Auffangeinheit erhöhen.
Ein Bewegen der Auffangeinheiten mit starren Wänden sowohl durch einen Rasentraktor
als auch von Hand während
der Aufbewahrung kann also schwierig sein. Ferner ist für die Auffangeinheiten
mit starren Wänden
typischerweise ein großer
Lagerraum erforderlich, da die starren Wände nach dem Gebrauch an ihren
Platz verbleiben.
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Dementsprechend
besteht weiterhin ein Bedarf an Auffangeinheiten mit nachgiebigen
Wänden zum
Auffangen von Boden- und Rasenabfällen.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Auffangeinheit
mit nachgiebigen Wänden
mit einem konischen rückwärtigen Ende
zur Verfügung
zu stellen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, eine konische Auffangeinheit zur
Verfügung
zu stellen, die zur einfachen Aufbewahrung zusammengeklappt werden
kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird eine Auffangeinheit für
Boden- und Rasenabfälle
zur Verfügung
gestellt. Die Auffangeinheit umfasst einen Auffangrahmen und einen
Auffangsack, der durch den Auffangrahmen gehalten wird. Der Auffangrahmen
weist ein vorderes Ende und ein hinteres Ende auf, wobei das hintere
Ende breiter als das vordere Ende ist. Der Auffangsack weist Wände aus
Gewebe auf.
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Es
wird außerdem
eine Auffangeinheit für Boden-
und Rasenabfälle
zur Verfügung
gestellt, die eine Auffanggrundfläche, ein erstes Seitenrohr,
ein zweites Seitenrohr sowie einen Auffangsack umfasst. Die Auffanggrundfläche weist
ein vorderes Ende, ein hinteres Ende, eine erste Seite und eine
zweite Seite auf. Das erste Seitenrohr ist schwenkbar an der ersten
Seite zur Drehung um eine erste Achse befestigt, während das
zweite Seitenrohr schwenkbar an der zweiten Seite zur Drehung um
eine zweite Achse befestigt ist. Die erste und die zweite Achse
liegen nicht parallel zueinander. Der Auffangsack weist Wände aus
Gewebe auf und wird durch die Auffanggrundfläche sowie das erste und das
zweite Seitenrohr gestützt.
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Außerdem wird
eine Auffangeinheit für
Boden- und Rasenabfälle
mit einer Auffanggrundfläche, einem
ersten Seitenrohr, einem zweiten Seitenrohr, einem Auffangsack sowie
einem Paar von Verbindungsstreben zur Verfügung gestellt. Die Auffanggrundfläche weist
ein vorderes Ende, ein hinteres Ende, eine erste Seite und eine
zweite Seite auf. Das erste Seitenrohr ist an der ersten Seite schwenkbar zur
Drehung um eine erste Achse befestigt, während das zweite Seitenrohr
an der zweiten Seite schwenkbar zur Drehung um eine zweite Achse
befestigt ist. Der Auffangsack weist Wände aus Gewebe auf und wird
durch die Auffanggrundfläche
sowie das erste und das zweite Seitenrohr gestützt. Der Auffangsack kann bei
Drehung des ersten und des zweiten Seitenrohrs aus einer aufrechten
Stellung in eine Aufbewahrungsstellung bewegt werden und umgekehrt. Die
erste und die zweite Verbindungsstrebe bewegen sich in einer Ebene,
die parallel zu dem hinteren Ende liegt, die erste und die zweite
Achse liegen jedoch nicht senkrecht zu der Ebene.
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Die
vorstehend beschriebenen sowie andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden für
Fachleute auf dem Gebiet anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
und der Zeichnungen zu erkennen sein und verständlich werden.
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Kurbeschreibung
der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht einer Aufsaugvorrichtung (im engl. vacuum device)
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 ist
eine Seitenansicht einer Aufsaugvorrichtung gemäß dem Stand der Technik in
einer Abkippstellung;
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3 ist
eine schematische Ansicht der Aufsaugvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik aus 1 von oben;
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4 ist
eine schematische Ansicht der Aufsaugvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik nach 2 von oben;
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5 ist
eine teilweise auseinandergezogene, perspektivische Ansicht, und
zwar von vorn und oben, einer beispielhaften Ausführungsform
einer konischen Auffangeinheit mit nachgiebigen Wänden entsprechend
der vorliegenden Offenbarung;
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6 ist
eine entlang der Linien 6-6 genommene Schnittansicht der
Auffangeinheit aus 5;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Auffangeinheit aus 5,
und zwar von oben und hinten, in einer zusammengeklappten oder Aufbewahrungsstellung;
und
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8 ist
eine Ansicht der Auffangeinheit aus 6, welche
die Drehachsen veranschaulicht.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Nehmen
wir auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 1 und 2 Bezug,
so ist in diesen eine Aufsaugvorrichtung 10 zur Nutzung
beim Sammeln, Mulchen und beim Transport von Abfällen gemäß dem Stand der Technik gezeigt.
Die Aufsaugvorrichtung 10 kann eine beliebige bekannte
Vorrichtung sein, beispielsweise eine solche, wie sie in dem in
gemeinsamer Inhaberschaft befindlichen und übertragenen US-Patent Nr. 6,029,312
beschrieben ist, dessen Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme
einbezogen wird.
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Generell
weist die Aufsaugvorrichtung 10 eine Abfallauffangeinheit 12 und
einen Unterdruckgenerator 14 auf. Die Auffangeinheit 12 und
der Unterdruckgenerator 14 sind auf einem Fahrgestell 16 montiert,
welches an einem typischen Rasentraktor 18 befestigt werden
kann. Der Unterdruckgenerator 14 umfasst eine Antriebsmaschine
wie etwa einen Gas- oder Dieselmotor zum Drehen eines (nicht gezeigten)
Flügelrades
in einem Gehäuse 20.
Durch die Rotation des Flügelrades
wird in dem Gehäuse 20 ein
Unterdruck erzeugt und ermöglicht,
dass das Flügelrad
die Abfälle,
die durch das Gehäuse
treten, mulcht.
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Die
Aufsaugvorrichtung 10 umfasst eine Aufnahmeröhre 22 und
eine Abgaberöhre 24.
Die Aufnahmeröhre 22 weist
ein erstes Ende 26 und ein zweites Ende 28 auf.
Das erste Ende 26 ist entfernbar an dem Mäherboden
des Traktors 18 befestigt, während das zweite Ende 28 entfernbar
an dem Gehäuse 20 befestigt
ist. Auf diese Weise wird der Unterdruckgenerator 14 durch
die Aufnahmeröhre 22 in strömungsdurchlässige Verbindung
zu dem Mäherboden
des Traktors 18 gebracht. Die Abgaberöhre 24 steht in strömungsdurchlässiger Verbindung
mit der Auffangeinheit 12, sodass die durch den Unterdruckgenerator 14 angesaugten
und gemulchten Abfälle
in der Auffangeinheit gesammelt werden.
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Während der
Nutzung werden die von dem Traktor 18 gesammelten und/oder
erzeugten Abfälle und
Schnittabfälle
durch die Kraft des Mäherbodens des
Traktors an dem ersten Ende 26 in die Aufnahmeröhre 22 gedrückt. Außerdem legt
der Unterdruckgenerator 14 einen Unterdruck an dem Mäherboden an,
um die Abfälle
zum Mulchen und zum Sammeln in der Auffangeinheit 12 in
die Aufsaugvorrichtung 10 hineinzuziehen. Wenn die Auffangeinheit 12 voll
ist, werden die Abfälle
aus dieser zur Entsorgung entfernt.
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In
einigen Fällen
können
die Abfälle
aus der Auffangeinheit 12 entfernt werden und in einen
separaten Abfallsammelbehälter
befördert
werden, zur Einsammlung durch lokale und/oder kommunale Abfallbeseitigungsdienste.
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In
anderen Fällen
kann die Auffangeinheit 12 auf dem Fahrgestell 16 über ein
Scharnier 30 geschwenkt werden. Beispielsweise kann eine
Platte an der Rückseite 32 der
Auffangeinheit 12 geöffnet werden
und die Abgaberöhre 24 kann
von der Auffangeinheit 12 getrennt werden. Als nächstes kann die
Auffangeinheit 12 in eine Abkippstellung 34 geschwenkt
werden, wie sie in 2 gezeigt ist, welche es ermöglicht,
die in der Auffangeinheit befindlichen Abfälle über die Rückseite 32 der Auffangeinheit
zu entleeren.
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Wie
in dem in gemeinsamer Inhaberschaft befindlichen und übertragenen
US-Patent Nr. 6,029,312 aufgezeigt und beschrieben ist, weist die Auffangeinheit 12 nachgiebige Wände auf
und kann im Hinblick auf eine einfache Aufbewahrung zusammengeklappt
werden. Es ist jedoch festgestellt worden, dass es durch die nachgiebig
beschaffenen Wände
der zusammenklappbaren Auffangeinheit 12 schwieriger werden
kann, Abfälle
aus der Auffangeinheit auszukippen. Insbesondere, und auf die 3 und 4 Bezug
nehmend, weist die Auffangeinheit 12 eine allgemein rechteckige
Gestalt auf.
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Die
Auffangeinheit 12 umfasst einen Auffangsack mit einer Mehrzahl
von Wänden 36 aus
Gewebe, die von einem Auffangrahmen mit Seitenrohren 38 gestützt werden.
In der Gebrauchsstellung aus 1 dehnen
sich die Gewebewände 36 unter dem
Gewicht der Abfälle
tendenziell über
die Seitenrohre 38 hinaus aus oder biegen sich nach außen, wie
in 3 schemenhaft gezeigt ist.
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Da
die Wände 36 am
hinteren Ende 32 über die
Seitenrohre 38 hinaus ausgedehnt werden, kann es passieren,
dass die Seitenrohre das Ausschütten der
Abfälle
aus der Auffangeinheit 12 behindern, wenn diese in die
Abkippstellung 34 bewegt wird. Außerdem verlagert sich das Gewicht
der Abfälle
in der Auffangeinheit 12 nach hinten, zum hinteren Ende 32 hin,
wenn die Auffangeinheit in die Abkippstellung 34 bewegt
wird, wie schemenhaft in 4 gezeigt ist. Durch die Verlagerung
des Gewichts innerhalb der Auffangeinheit 12 werden die
Gewebewände 36 am hinteren
Ende 32 noch weiter nach außen über die Seitenrohre 38 hinaus
gebogen, wodurch die Behinderung des Ausströmens aus der Auffangeinheit noch
verstärkt
werden kann.
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Es
ist festgestellt worden, dass bei jeder Behältereinheit mit flexiblen oder
starren rechteckigen Wänden
die vorstehend erwähnte
Beschränkung beim
Ausströmen
durch das hintere Ende der Auffangeinheit auftreten kann. Ohne dass
wir uns auf eine bestimmte Theorie festlegen wollen, nehmen wir an,
dass durch die fein gemulchte oder granulare Beschaffenheit der
Abfälle
das Material in der Auffangeinheit durch die natürliche Bewegung und Schwingung der
Auffangeinheit verdichtet wird. Die Verdichtung der Abfälle erschwert
das Abkippen der Abfälle aus
rechteckigen Auffangeinheiten, indem das Ausströmen durch das hintere Ende
hindurch eingeschränkt
wird. Dementsprechend ist festgestellt worden, dass die Brauchbarkeit
solcher rechteckiger Auffangeinheiten, wenn sie sich in der Abkippstellung 34 befinden,
suboptimal ist.
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Nehmen
wir nun auf die 5 bis 8 Bezug,
so ist in diesen eine exemplarische Ausführungsform einer Auffangeinheit
entsprechend der vorliegenden Offenbarung gezeigt, die generell
mit dem Bezugszeichen 112 bezeichnet ist. Bei der Auffangeinheit 112 ist
in vorteilhafter Weise die Beschränkung des Ausströmens der
Abfälle
durch das hintere Ende 132 hindurch beseitigt oder gemindert.
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Die
Auffangeinheit 112 weist einen Auffangrahmen 138 mit
Seitenrohren 152 und einer Auffanggrundfläche 140 auf,
welche einen Auffangsack 142 stützen, der Wände aus Gewebe 136 aufweist. Die
Auffanggrundfläche 140 kann über ein
Scharnier 130 mit einem Fahrgestell 16 verbunden
werden, und zwar im Hinblick auf eine Schwenkbewegung um das Scharnier
herum in die Abkippstellung.
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Die
Auffangeinheit 112 weist eine erste Breite 144 an
ihrem hinteren Ende 132 und eine zweite Breite 146 an
einem vorderen Ende 148 auf. Die erste Breite 144 ist
größer als
die zweite Breite 146, wodurch die Auffangeinheit 112 mit
einer im Allgemeinen gleichschenklich trapezförmigen Gestalt bereitgestellt
wird, wie am besten in 6 zu sehen ist. Die erste Breite 144 ist
zumindest um etwa 2 Zoll (50,8 mm) größer als die zweite Breite 146,
bevorzugt um etwa 8 Zoll (203,2 mm), wobei bis zu etwa 10 Zoll (254
mm) am meisten bevorzugt werden.
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Es
ist festgestellt worden, dass, indem die erste Breite 144 größer als
die zweite Breite 146 ist, ein ungehindertes Ausströmen der
Abfälle über das hintere
Ende 132 möglich
ist, insbesondere wenn sich die Auffangeinheit 112 in der Abkippstellung
befindet. Beim Gebrauch dehnen sich die Gewebewände 136 ebenfalls
unter dem Gewicht der Abfälle über die
Seitenrohre 152 hinaus aus oder biegen sich nach außen, wie
in 6 schemenhaft gezeigt ist. Da die Auffangeinheit 112 an
ihrer Rückseite 132 jedoch
die erste Breite 144 aufweist, wird durch die breitere Öffnung an
der Rückseite
die Einschränkung des
Ausströmens
der Abfälle
durch die wahlweise zu öffnenden
Hintertüren
minimiert und/oder beseitigt.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann die allgemein gleichschenklich trapezförmige Gestalt bereitgestellt
werden, indem ein Paar Erweiterungshalterungen 150 (von
denen nur eine gezeigt ist) an einer Auffanggrundfläche 140 angebracht
werden, welche eine allgemein rechteckige Gestalt aufweist, wie in 5 gezeigt
ist. In vorteilhafter Weise ermöglichen
die Erweiterungshalterungen 150 eine einfache Modifikation
einer existierenden Auffangeinheit 12 zu einer Auffangeinheit 112.
Die Modifikation kann durch einen einfachen Umbausatz ermöglicht werden,
welcher die Erweiterungshalterungen 150 sowie einen Auffangsack 142 zum
Erweitern der Breite des hinteren Endes 132 umfasst.
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Alternativ
kann die Auffanggrundfläche 140 selbst
mit einer ersten und einer zweiten Breite 144, 146 bereitgestellt
werden, um die allgemein gleichschenklich trapezförmige Gestalt
bereitzustellen, wie sie in 7 gezeigt
ist.
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Die
unteren freien Enden der Seitenrohre 152 werden an Gelenkhalterungen 156 befestigt.
Die Gelenkhalterungen 156 werden an der Auffanggrundfläche 140 befestigt.
Somit ermöglichen
die Gelenkhalterungen 156 eine Bewegung der Seitenrohre 152 zwischen
einer aufrechten Stellung (5) und einer
Aufbewahrungsstellung (7).
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Die
Seitenrohre 152 können
mittels eines Paares von zusammenklappbaren Verbindungsstreben 154 in
der aufrechten Stellung gehalten werden. Das eine Ende jeder Verbindungsstrebe 154 ist
mit der Auffanggrundfläche 140 verbunden,
wogegen das andere Ende jeder Verbindungsstrebe mit dem jeweiligen
Seitenrohr 152 verbunden ist.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann der Auffangrahmen 138 einen Querholm 158 umfassen, dessen
Enden 160 entfernbar an den Seitenrohren 152 angebracht
sind. Ein Schraubknopf 161 kann verwendet werden, um den
Querholm 158 entfernbar an den Seitenrohren 152 anzubringen.
Der Querholm 158 kann eine zusätzliche Verstrebung bieten,
um den Auffangrahmen 138 in der aufrechten Stellung zu halten,
kann aber entfernt werden, um die Auffangeinheit 112 in
die Aufbewahrungsstellung zu bringen. Außerdem kann der Querholm 158 genutzt
werden, um ein oder mehrere Werkzeuge zu halten, während die
Auffangeinheit 112 in Gebrauch ist.
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Wenn
die Seitenrohre 152 in die Aufbewahrungsstellung gebracht
werden sollen, kann der Querholm 158, falls einer vorhanden
ist, entfernt werden, und die zusammenklappbaren Verbindungsstreben 154 können nacheinander
aktiviert werden, um die Seitenrohre um die Gelenkhalterungen 156 herum
zur Auffanggrundfläche 140 drehen
zu können.
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Leider
ist festgestellt worden, dass durch die gleichschenklich trapezförmige Gestalt
der Auffangeinheit 112 die Bewegung zwischen der aufrechten Stellung
und der Aufbewahrungsstellung erschwert werden kann. Es ist vorteilhaft,
dass die Auffangeinheit 112 eine Bewegung zwischen der
aufrechten Stellung und der Aufbewahrungsstellung in einfacher und
leichter Weise ermöglicht.
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Die
Bewegung der Auffangeinheit 112 wird mit Bezug auf 8 beschrieben.
Das Seitenrohr 152 an der einen Seite der Auffangeinheit 112 wird um
eine erste Rotationsachse 162 gedreht, während das
Seitenrohr 152 auf der entgegengesetzten Seite der Auffangeinheit 112 um
eine zweite Rotationsachse 164 gedreht wird. Hierbei liegen
die erste und die zweite Achse 162, 164 nicht
parallel zueinander. Vorzugsweise liegen die erste und die zweite
Achse 162, 164 jeweils in einem Winkel 166 von
bis zu 100 Grad in Bezug auf die Rückseite 132, bevorzugter
in einem Winkel von bis zu etwa 96 Grad. Die Verbindungsstreben 154 wollen
sich aufgrund ihrer Verbindung mit der Auffanggrundfläche 140 und
den Seitenrohren 152 in einer Ebene 168 bewegen,
die parallel zur Rückseite 132 der
Auffangeinheit 112 liegt. Die erste und die zweite Achse 162, 164 liegen
als solches aber nicht senkrecht zu der Ebene 168. Leider
kann durch diese unzweckmäßige Anordnung
der Achsen und Ebenen die Bewegung zwischen der aufrechten Stellung
und der Aufbewahrungsstellung erschwert werden.
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Im
Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist festgestellt worden, dass
eine zusätzliche
Bewegungsfreiheit um die erste und die zweite Achse 162, 164 und
in der Ebene 168 in einfacher und effizienter Weise eingeführt werden
kann, um die gewünschte Bewegung
zu ermöglichen.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann das Spiel der Passung zwischen den Rohren 152, den Streben 154 und
den Gelenken 156 eine ausreichende Bewegungsfreiheit bieten,
um eine Bewegung zwischen der aufrechten Stellung und der Aufbewahrungsstellung
zu gestatten. Bei anderen Ausführungsformen
kann eine Abbiegung in den Rohren 152, den Streben 154 und
den Gelenken 156 im Rahmen des elastischen Bereichs dieser
Komponenten eine ausreichende Bewegungsfreiheit bieten, um eine
Bewegung zwischen der aufrechten Stellung und der Aufbewahrungsstellung
zu gestatten. Bei noch anderen Ausführungsformen kann eine Kombination
aus Spiel und Abbiegung genutzt werden, um eine ausreichende Bewegungsfreiheit
zur Verfügung zu
stellen, um eine Bewegung zwischen der aufrechten Stellung und der
Aufbewahrungsstellung zu gestatten.
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Auf
diese Weise kann die gleichschenklich trapezförmige Gestalt der Auffangeinheit 112,
welche eine Bewegung zwischen der aufrechten Stellung und der Aufbewahrungsstellung
erschwert, überwunden
werden, sodass die Auffangeinheit zusammengeklappt werden kann,
während
zugleich die Beschränkung
des Ausströmens
der Abfälle
durch die wahlweise zu öffnenden
rückseitigen
Türen,
wenn sich die Auffangeinheit in der Abkippstellung befindet, minimiert
und/oder beseitigt ist.
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Es
sei außerdem
erwähnt,
dass die Begriffe "erster", "zweiter", "dritter", "oberer", "unterer" und dergleichen
im Vorliegenden genutzt werden können, um
verschiedene Elemente näher
zu bestimmen. Diese näheren
Bestimmungen implizieren keinerlei räumliche, sequentielle oder
hierarchische Reihenfolge für
die näher
bestimmten Elemente, falls nicht speziell angegeben.
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Während die
vorliegende Offenbarung mit Bezugnahme auf eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, wird für Fachleute
auf dem Gebiet verständlich
sein, dass verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können
und Elemente durch äquivalente
Elemente ersetzt werden können,
ohne dass vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abgewichen
wird. Außerdem
können
viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine spezielle Situation
oder ein spezielles Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen,
ohne dass vom Schutzumfang derselben abgewichen wird. Daher ist
beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezielle(n)
Ausführungsform(en)
einzugrenzen, welche als die am besten erachteten offenbart sind,
sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen einschließt, die in
den Schutzumfang der anhängenden
Ansprüche fallen.