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Die Erfindung betrifft eine Schneidscheibe sowie ein Schneidmesser oder ein Schnappverbinder dafür.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 20 2011 050 089 U1 ist bereits eine Anordnung für ein Mähwerk einer Mähmaschine mit einer Trägerscheibe bekannt, die um eine Rotationsachse drehbar an der Mähmaschine montiert werden kann, wobei Schneidwerkzeuge lösbar an der Trägerscheibe montiert sind (vgl.
1). Ferner ist aus der
WO 90/14755 eine Schneidscheibe ein Schneidmesser und ein Verbinder für einen Rasenmäher bekannt wobei das Schneidmesser mit dem Verbinder lösbar und drehbar an der Schneidscheibe fixiert werden kann (vgl.
10). Zudem sind aus der
EP 1 588 599 A1 (vgl.
28-30) oder der
US 2013/0327007 A1 (vgl.
3) weitere Mähwerke und Verbindungstechniken von Schneidmesser und Schneidscheibe bekannt. Zudem ist gemäß
2 eine Schneidscheibe nach dem Stand der Technik bekannt, deren Schneidmesser mittels Schrauben spielbehaftet fixiert sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Schneidscheibe für einen Mäher oder Trimmer, insbesondere für einen Mähroboter, die zur drehbaren Aufnahme zumindest eines Schneidmessers vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Schneidscheibe ein drehbar zur Schneidscheibe angeordnetes Lagerelement aufweist, insbesondere einen Wälzlagerinnenring, das zur drehbaren Aufnahme des Schneidmessers vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Das drehbare Lagerelement ist separat vom Schneidmesser und/oder einem Verbinder ausgebildet. Das Schneidmesser kann auch als Schneid- oder Trennwerkzeug bezeichnet werden. Es schlägt und/oder schneidet das Mähgut in bekannter Weise ab (Vergleichbar einem Kreiselmäher). Sobald jedoch das Schneidmesser gegen bzw. auf einen harten Gegenstand trifft oder schlägt, kann das Schneidmesser durch die drehbare Lagerung an der Schneidscheibe bzw. relativ zu ihr wegdrehen bzw. nachgeben, was einerseits zum Schutz des Schneidmesser und/oder des Antriebsstrangs bzw. des gesamten Mähers vor Verschleiß und andererseits auch dem Schutz des Gegenstands dient. Die Zentrifugalkraft, welche das Schneidmesser bei Rotation der Schneidscheibe in seine radial nach außen gerichtete Ausrichtung zwingt, bzw. seine normale Ausrichtung zur Rotationsachse der Schneidscheibe, wird dabei durch die tangential wirkende Reaktionskraft (beim Auftreffen auf einen harten Gegenstand) überwunden. Durch die Vorsehung eines drehbar an der Schneidscheibe angeordneten Lagerelements, insbesondere eines gedichteten Lagers oder Lagerelements kann diese Funktionalität mit geringem Reibungswiderstand und/oder ohne die Anfälligkeit für Verschmutzung und/oder gar Blockieren der freien Rotation des Schneidmessers, bereitgestellt werden. Durch den geringeren Energieaufwand zur normalen Ausrichtung des Schneidmessers, kann das Schnittgut zuverlässiger abgetrennt werden. Eine Fehlfunktion beispielsweise durch sich nicht ausklappende Schneidmesser, beispielsweise aufgrund von Agglomeration von Schnittgut im Drehmechanismus, wird vermieden. Zudem wird ein Twisten des Schneidmesser (Verdrehen um die Längsachse des Schneidmessers bzw. um die Normale zur Rotationsachse der Schneidscheibe) vermieden, da keine Spiel erforderlich ist, was den Verscheiß des Schneidmessers und/oder der Haltemittel und/oder der Schneidscheibe reduziert. Das Schneidmesser kann stabiler positioniert werden. Die Schneidscheibe kann prinzipiell auch als Werkzeugträger oder Trägerscheibe ausgebildet sein bzw. so bezeichnet werden und muss weder rund noch scheibenförmig sein.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass ein undrehbar zur Schneidscheibe angeordnetes Lagerelement, insbesondere ein Wälzlageraußenring, von einem zumindest mit der Schneidscheibe verbindbaren Einsatz und/oder mit der Schneidscheibe verbundenen Einsatz umspritzt ist. Der Einsatz bzw. das Lagerelement kann also trennbar oder untrennbar von der Schneidscheibe ausgebildet sein. Ebenso kann das Schneidmesser an einem Aufnahmebereich von einem Verbinder zumindest teilweise umspritzt sein. Dies kann durch gemeinsames teilweises Umspritzen von Einsatz und undrehbarem Lagerelement oder Schneidscheibe und undrehbarem Lagerelement erfolgen. Der Einsatz kann aber auch über Verbindungsmittel lösbar mit der Schneidscheibe ausgebildet sein. Unter zumindest teilweise umspritzt ist hier, an zumindest einem Aufnahmebereich umspritzt, zu verstehen, also insbesondere teilweise radial und axial. So kann beispielsweise der Wälzlageraußenring aussenumfangsseitig vollständig und Stirnseitig zumindest teilweise gegen ein radiales und axiales Verschieben eingefasst bzw. umspritzt sein. Die Umspritzung erfolgt typischerweise durch Kunststoff und/oder Kunststoffverbundwerkstoffe; kann aber auch durch andere Werkstoffe erfolgen. Somit kann auf einfach Weise das Schneidmesser mit dem Verbinder bzw. das Lager mit einem zumindest mit der Schneidscheibe verbindbaren Einsatz verbunden werden. Die Kunststoffumspritzung kann auch der Vibrationssenkung durch seine potentiellen Dämpfungseigenschaften dienen, oder zumindest ein metallisches klappern zwischen Schneidmesser, Lagerelement und/oder Schneidscheibe verhindern. Spiel zwischen den Bauteilen wird vermieden; dadurch kann die Position des Schneidmesser zumindest eindeutiger festgelegt werden, als bei einer spielbehafteten Anordnung, was mitunter in einer Schnittqualitätsverbesserung zumindest aber der Verschleißminderung, der Geräuschvermeidung, der Schwingungsvermeidung oder dergleichen dient. Für den Anwender wird auch dadurch die Anwendung bzw. der Werkzeug- oder Schneidmesserwechsel vereinfacht.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Schneidmesser über eine Klemmverbindung, insbesondere einen Schnappverbinder zumindest mittelbar mit dem drehbaren Lagerelement verbunden ist. Der Schnappverbinder kann ausgehend von einem Kopf, an dem vorteilhaft eine radiale Ringnut zur Aufnahme des Schneidmessers angeordnet ist, mehrere zumindest gegenüberliegend oder radial umlaufend angeordnete Rastarme aufweisen. Die Klemmverbindung verhindert möglichst ein radiales und/oder axiales Spiel zwischen ihr (und damit indirekt auch dem Schneidmesser) und dem Lagerelement. Dadurch wird einem Vibrieren oder Klappern des Schneidelements entgegengewirkt. Geräusche können vermieden oder eine Geräuschentwicklung reduziert werden. Ferner wird einer Verdreckung oder Verstopfung des Drehmechanismus durch Schnittgut entgegengewirkt. Eine zuverlässige Lagerung wird gewährleistet. Außerdem lässt sich die Klemmverbindung, insbesondere der Schnappverbinder, werkzeuglos lösen und damit ein Schneidmesser auf einfache Weise austauschen oder warten.
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Außerdem wird ein Schnappverbinder für ein Schneidmesser eines Mähers oder Trimmers, insbesondere eines Mähroboters, beansprucht, aufweisend eine radiale Ringnut zur axialen und radialen Fixierung des Schneidmessers und Schnappverbinders miteinander bzw. zueinander, ferner aufweisend mehrere axial abstehende, insbesondere in radialer Umfangsrichtung angeordnete, Rastelemente oder elastische Rastnasen zur Verbindung mit einer Schneidscheibe. Durch die Ringnut kann eine Ausnehmung bzw. ein Loch des Schneidmessers sowohl radial als auch axial (beidseitig der Breitseiten des Schneidmessers) zumindest formschlüssig fixiert werden, idealerweise auch kraftschlüssig. Beim Umspritzen des Schneidmessers wird diese sichere Verbindung beispielhaft erzeugt. Zwischen einem Kopf und einem distalen Enden der Rastelelemente bzw. Rastarme weist der Schnappverbinder bevorzugt konkave Lagerflächen zur Verbindung mit dem drehbaren Lagerelement bzw. der Wälzlagerinnenumfangsfläche auf. Die Lagerflächen sind also bevorzugt zur Verbindung mit einem drehbaren Lagerelement vorgesehen, das in einer Ausnehmung oder Lageraufnahme einer Schneidscheibe anortenbar ist.
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Ferner wird ein Schneidmesser für ein Mäher oder Trimmer, insbesondere für einen Mähroboter vorgeschlagen, das zur drehbaren Verbindung an dessen Schneidscheibe ausgebildet ist, wobei ein Aufnahmebereich des Schneidmesser, insbesondere eine Aufnahmeausnehmung des Schneidmessers, von einem Verbinder, insbesondere einem Schnappverbinder, umspritzt ist. Der Verbinder ist zur insbesondere werkzeuglos lösbaren Verbindung mit der Schneidscheibe ausgebildet.
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Zudem wird ein Gartengerät, insbesondere ein Rasenmäher oder Trimmer, bevorzugt ein Mähroboter beansprucht, aufweisend eine wie zuvor beschrieben Schneidscheibe und/oder einen Schnappverbinder und/oder ein Schneidmesser.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 Einen Mähroboter,
- 2 einen Mähroboter mit einem Mähwerk nach dem Stand der Technik,
- 3 eine erfindungsgemäße Schneidscheibe beispielsweise für einen Mähroboter nach 1 oder 2, und
- 4 einen erfindungsgemäßen Verbinder für ein Schneidmesser und ein erfindungsgemäßes Schneidmesser für eine Schneidscheibe nach 3.
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1 zeigt einen Mähroboter 100 bzw. autonomen Rasenmäher der in bekannter Weise zum selbstständigen navigieren und mähen von Gras in Gärten oder dergleichen eingesetzt werden kann. Gleichermaßen gilt die Erfindung auch für Schieberasenmäher, Grastrimmer, Freischneider oder andere zum mähen geeignete Geräte insbesondere Gartengeräte, die ein Mähwerk zumindest zum Mähen von Gras aufweisen.
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2 zeigt einen Mähroboter 100 nach dem Stand der Technik in einer Unteransicht. Der Mähroboter 100 weist ein Mähwerk 102 oder Schneidwerk auf das mittels eines nicht dargestellten Motors direkt oder indirekt in Pfeilrichtung 103 in Rotation versetzt werden kann. Das Mähwerk 102 weist eine Schneidscheibe 104 auf, an der drei Schneidmesser 106 befestigt sind. Die Schneidmesser 106 weisen eine Klinge 108 auf, um das zu schneidende Gras zu durchtrennen. Es können aber auch alternative Schneid- oder Schlagwerkzeuge eingesetzt werden, die das Schnittgut abschlagen oder dergleichen. Die Schneidmesser 106 sind mittels Schrauben 110 an der Schneidscheibe 104 fixiert. Dabei sind die Schrauben 110 derart dimensioniert und an der Schneidscheibe 104 befestigt, dass sie den Schneidmessern 106 zumindest ein gewisses radiales und axiales Spiel ermöglichen, so dass die Schneidmesser 106 frei rotieren können und weder radial noch axial, insbesondere durch Reib- und/oder Formschluss, geklemmt werden.
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3 offenbart eine erfindungsgemäße Schneidscheibe 4 in einer Draufsicht, einer Seitenansicht AA und einer vergrößerten Schnittansicht A. Die Schneidscheibe 4 kann über eine Aufnahmevorrichtung 12 mit einem Rotationsantrieb, beispielsweise mit dem Motor des Mähroboters 100 (vgl. 1 oder 2), zumindest indirekt verbunden werden und somit als Mähwerk fungieren. Die Schneidscheibe 4 weist beispielhaft drei Schneidmesser 6 auf. Alternativ können auch andere und/oder weniger oder mehr Schneidwerkzeuge bzw. Schneidmesser 6 eingesetzt sein. Exemplarisch wird im Folgenden nur das rechts dargestellte Schneidmesser 6 näher erläutert. Das Schneidmesser 6 weist eine Klinge 8 auf. Es ist bei Rotation der Schneidscheibe 4 in Pfeilrichtung 3 dazu vorgesehen, Schnittgut zu schneiden und/oder abzuschlagen, bzw. zu mähen. Das Schneidmesser 6 weist einen als Schnappverbinder 10 ausgebildeten Verbinder auf. Wie aus der Schnittdarstellung A besonders gut ersichtlich weist der Schnappverbinder einen Kopf 14 und eine radiale Ringnut 16 auf. Rastelemente sind in Form von Rastarmen 18 mit Rastnasen 20 am distalen Ende der Rastarme 18 angeordnet und mit dem Kopf verbunden. Das Schneidmesser 6 ist vom Schnappverbinder 10 im Bereich einer Ausnehmung 22 des Schneidmessers 6 umspritzt. Das Schneidmesser 6 füllt somit die Ringnut 16. Die Umspritzung bzw. die Ringnut 16 begrenzt eine axiale Verschiebung des Schneidmessers 6 in beide Richtungen. Schneidmesser 6 und Schnappverbinder 10 sind zumindest haftschlüssig verbunden. Eine axiale oder rotative Verschiebung von Schneidmesser 6 und Schnappverbinder 10 zueinander ist in dieser Ausführung nicht möglich. Der Schnappverbinder 10 und das damit fest verbundene Schneidmesser 6 sind über ein drehbares an der Schneidscheibe 4 gelagertes Lagerelement 24, hier in Form eines Teils eines Wälzlagers 30 bzw. des Wälzlagerinnenrings, mit der Schneidscheibe 4 verbunden. Das drehbare Lagerelement 24, ist an einem undrehbaren, mit der Schneidscheibe 4 verbundenen Lagerelement 25, gehalten. Das drehbare und undrehbare Lagerelement 24, 25 bilden, ergänzt um weitere Lagerelemente wie Dichtungsringe, Käfig, Wälzkörper oder dergleichen, ein Wälzlager. All diese Elemente sind hier nicht detailliert dargestellt, da der Wälzlageraufbau dem Fachmann bekannt ist. Das undrehbare Lagerelement 25 ist immobilisiert und wiederum teilweise umspritzt von einem Einsatz 26. Der Einsatz 26 kann von der Schneidscheibe 4 separiert ausgebildet sein (wie hier gezeigt) und beispielsweise mit Schrauben an der Schneidscheibe fixiert werden. Ein derartiger Einsatz 26 verdickt vorteilhaft eine Aufnahme 28 bzw. Ausnehmung der Schneidscheibe 4 für das Schneidmesser 6. Der Einsatz 26 kann auch ein Umspritzungsteil sein, welches das undrehbare Lagerelement 25 und die Schneidscheibe 4 im Bereich der Aufnahme 28 umspritzt und somit das undrehbare Lagerelement 25 unlösbar mit der Schneidscheibe 4 verbindet.
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Das Lagerelement 25 ist vorteilhaft gegen axiales Verrutschen beispielsweise durch Sicherungselemente 32 gesichert. Die Sicherungselemente 32 sind durch die Umspritzung quasi als axiale Anschlagflächen gebildet. Eine innere Umfangsfläche 34 des drehbaren Lagerelements 24 steht in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der Rastarme 18. Die Rastnasen 20 und der Kopf 14 sichern den Schnappverbinder 10 axial und/oder radial gegenüber dem Lagerelement 24. Durch die axialen Schrägflächen 36 am distalen Ende der Rastnasen 20 kann der Schnappverbinder 10 durch einfaches Aufdrücken auf bzw. Einklipsen in die Schneidscheibe 4 verbunden werden. Die elastischen Rastarme 18 biegen sich dabei radial zueinander, flutschen bei axialer Verschiebung durch die innere Umfangsfläche 34 des Lagerelements 24 hindurch und spreizen sich anschließend wieder radial nach außen, so dass die Rastnasen 20 mit der Axialfläche des Lagerelements 24 verrasten. Gleichermaßen stabilisieren die innere Umfangsfläche 34 des Lagerelements 24 und im Zusammenspiel mit der äußeren Umfangsfläche der Rastarme 18 den Schnappverbinder 10 in radialer Richtung. Das undrehbare Lagerelement 24 ist von dem Einsatz 26 umspritzt. Dadurch kann es einfach, stabil und sicher gelagert werden. Eine Haft- und Formschlussverbindung machen die Fixierung stabil. Zum Umspritzen des undrehbaren Lagerelements 25 und/oder des Schneidmessers 6 wird beispielsweise Kunststoff und/oder ein Verbundwerkstoff verwendet, sprich der Schnappverbinder 10 und der Einsatz 26 sind aus Kunststoff und/oder einem Verbundwerkstoff oder dergleichen. Das Schneidmesser 6 und das Wälzlager 30 bzw. das drehbare und undrehbare Lagerelement 24, 25 sind hingegen aus Metall, Keramik oder dergleichen. Durch die vorgenannte Anordnung und Umspritzung kommt allerdings das Schneidmesser 6 und/oder das Wälzlager 30 und/oder die Schneidscheibe 4 nicht in direkten Kontakt miteinander, was der Geräusch und/oder Schwingungsvermeidung dienlich ist. Dadurch, dass durch die Vorrichtung lediglich das geringe Wälzlagerspiel zwischen Schneidmesser 6 und Schneidscheibe 4 auftritt, ist das Schneidmesser unanfälliger gegen rotative Verklemmung. Das Wälzlager 30, insbesondere wenn es gedichtet ist, erlaubt eine reibungsarme, leichte und zuverlässige Rotation des Schneidmessers 6 gegenüber der Schneidscheibe 4. Dadurch wird das Mähwerk sicherer. Im Falle eines Tauschs der Schneidmesser 6, kann ein Anwender insbesondere werkzeuglos durch zusammendrücken der Rastarme 18, das Schneidmesser 6, bzw. den Verbund aus Schneidmesser 6 und Schnappverbinder 10, von der Schneidscheibe 4 trennen und austauschen.
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4 zeit das Schneidmesser 6 mit dem Schnappverbinder 10 in einer Draufsicht, einer Schnittdarstellung AA und einer perspektivischen Ansicht. Ergänzend zu den Erläuterungen zu 3 sind gut sichtbar: die drei Rastarme 18, deren Rastnasen 20, die axialen Schrägflächen 36 und die innere bzw. äußeren Umfangsfläche(n) 34 des Lagerelement 24 bzw. der Rastarme 18.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen herangezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011050089 U1 [0002]
- WO 9014755 [0002]
- EP 1588599 A1 [0002]
- US 2013/0327007 A1 [0002]
