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Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für ein Mähwerk, einen Rasenmäher oder dergleichen mit wenigstens einem Mähteller, der wenigstens eine Schneide aufweist, und mit einer dem Mähteller antriebsseitig zugeordneten Kraftübertragungseinheit, wobei der Mähteller wenigstens einen Magnet aufweist,wobei die Kraftübertragungseinheit durch eine Magnetkupplung gebildet ist, undwobei die Magnetkupplung wenigstens einen antriebsseitigen Magnet aufweist, der auf den Magnet des Mähtellers wirkt, wobei der Mähteller über die Magnetkupplung um eine Drehachse des Mähtellers in Rotation versetzbar ist.
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Derartige Schneidvorrichtungen sind unter anderem von landwirtschaftlichen Scheibenmähwerken oder Trommelmähwerken bekannt, bei denen Scheiben oder Trommeln als Mähteller um eine vertikale Drehachse rotieren. In der
WO 00/74466 ist eine Schneidvorrichtung zum Mähen offenbart, bei der zum Schutz eines scheibenförmigen Mähtellers mit einer Klinge eine untere Platte vorgesehen ist, die im Wesentlichen parallel zu und unterhalb des Mähtellers angeordnet ist. Der Mähteller und insbesondere die Klinge des Mähtellers sollen durch die Platte vor Steinen und andere Unebenheiten eines zu mähenden Bodens geschützt sein. Größere Hindernisse können jedoch auch mit der unterhalb des Mähtellers vorgesehenen Platte direkt auf den Mähteller und damit auch eine mit dem Mähteller verbundene Antriebseinheit durchschlagen und zu starken Beschädigungen der Schneidvorrichtung und auch der Antriebseinheit führen. Die Anordnung der Platte unterhalb des Mähtellers bedingt zudem eine höhere Schnitthöhe beim Mähen.
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In der
US 2016/0105076 A1 ist eine landwirtschaftliche Arbeitseinheit offenbart. Diese soll ein statisches Glied und ein dynamisches Glied aufweisen, wobei an dem dynamischen Glied ein Arbeitsgerät, beispielsweise eine Schneide, angeordnet ist. Sowohl das statische Glied, als auch das dynamische Glied sind achsensymmetrisch auf einem Trägerteil angeordnet. Weiter weist das dynamische Glied innerhalb eines Gehäuses einen Permanentmagneten auf. Um das dynamische Glied in Rotation versetzen zu können, soll das statische Glied eine Spule aufweisen, mit der ein elektromagnetisches Feld erzeugbar ist, über das das dynamische Glied mit den Permanentmagneten steuerbar ist.
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Gemäß der
US 2,885,873 A wird eine Magnetkupplung beschrieben, bei der ein erstes, motorisch angetriebenes Kupplungsglied ein zweites Kupplungsglied mit einem Schneidmesser kontaktlos mitnimmt. Hierzu weist das erste Kupplungslied eine Vielzahl von radial zu einer Drehachse angeordneten Permanentmagneten auf, denen Folgeelemente des zweiten Kupplungsglieds zugeordnet sind. Diese Folgeelemente können aus Stahl oder anderen geeigneten Materialien sein, solange diese mittels magnetischer Kräfte angezogen werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine solche Schneidvorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein optimierter Schutz des Mähtellers und der Antriebseinheit des Mähtellers gewährleistet ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Schneidvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben.
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Die Schneidvorrichtung für ein Mähwerk, einen Rasenmäher oder dergleichen mit wenigstens einem Mähteller, der wenigstens eine Schneide aufweist, und mit einer dem Mähteller antriebsseitig zugeordneten Kraftübertragungseinheit, wobei der Mähteller wenigstens einen Magnet aufweist, wobei die Kraftübertragungseinheit durch eine Magnetkupplung gebildet ist, und wobei die Magnetkupplung wenigstens einen antriebsseitigen Magnet aufweist, der auf den Magnet des Mähtellers wirkt, wobei der Mähteller über die Magnetkupplung um eine Drehachse des Mähtellers in Rotation versetzbar ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Magnetkupplung antriebsseitig eine Mehrzahl an schaltbaren Magneten aufweist, und dass die schaltbaren Magnete ringförmig angeordnet sind.
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Indem der Antrieb des Mähtellers über eine Magnetkupplung erfolgt, kann der Mähteller bei zu hohen Belastungen „Durchrutschen“, ohne dass die Antriebseinheit oder die Kraftübertragungseinheit beschädigt werden. Solch zu hohe Belastungen können unter anderem durch Steine oder andere Hindernisse verursacht werden, welche einen höheren Widerstand an dem Mähteller bedingen.
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Nach einer Weiterbildung kann der Mähteller zudem pendelnd an der Kraftübertragungseinheit gehalten sein. Bei einem Hindernis kann der Mähteller somit einseitig durch das Hindernis angehoben werden und über dieses hinweggleiten, ohne beschädigt zu werden. Eine einfache Aufhängung kann dadurch realisiert sein, dass der Mähteller über ein Kugellager an der Kraftübertragungseinheit gehalten ist. Das Kugellager stellt sicher, dass der Mähteller frei um seine Drehachse drehen kann und dass zwischen der Kraftübertragungseinheit und dem Mähteller ein Schlupf möglich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Mähteller mehrere Magnete auf. Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn die Magnete des Mähtellers in einem bestimmten, einheitlichen Abstand zu der Drehachse ringförmig auf dem Mähteller angeordnet sind. Alle Magnete des sich rotierenden Mähtellers sind dann auf einer gemeinsamen Kreisbahn verteilt, insbesondere gleichmäßig zueinander beanstandet verteilt, so dass diesen auf besonders einfache Weise die antriebsseitigen Magnete zuordenbar sind. Insbesondere sind die Magnete des Mähtellers an einem äußeren Umfang des Mähtellers angeordnet.
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Der wenigstens eine antriebseitige Magnet der Kraftübertragungseinheit kann nach einer Weiterbildung auf oder in einem Antriebsteller angeordnet sein. Der Antriebsteller wird dann über eine Motorwelle angetrieben und in Rotation versetzt, wobei der antriebsseitige Magnet den Magneten des Mähtellers und damit den gesamten Mähteller mitnimmt. Der Antriebsteller erstreckt sich dabei vorteilhafterweise parallel zu dem Mähteller in radialer Richtung zu der Drehachse des Mähtellers. Insbesondere weisen sowohl der Mähteller als auch der Antriebsteller eine gemeinsame Drehachse auf.
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Bei ringförmig auf dem Mähteller angeordneten Magneten sind die antriebsseitigen Magnete dementsprechend mit gleichem Abstand zu der Drehachse des Mähtellers auf einer gemeinsamen Kreisbahn in einer Ebene parallel versetzt zu den Magneten des Mähtellers anzuordnen. Antriebsteller und Mähteller drehen im Betrieb dann in die gleiche Richtung.
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Sowohl der Mähteller als auch der Antriebsteller weisen in weiterer Ausgestaltung jeweils 3 bis 10 Magnete, insbesondere jeweils 3 bis 8 Magnete, auf. Die Magnete des Mähtellers sind dann in gleichen Abständen zu den jeweils benachbarten Magneten des Mähtellers angeordnet und die Magnete des Antriebstellers sind in gleichen Abständen zu den jeweils benachbarten Magneten des Antriebstellers angeordnet.
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Nach einer Weiterbildung sitzen der Mähteller und der Antriebsteller auf einer gemeinsamen Motorwelle, wobei der Mähteller von einer Drehbewegung der Motorwelle entkoppelt ist, insbesondere mechanisch entkoppelt ist, während der Antriebsteller drehfest mit der Motorwelle verbunden ist. Der Antriebsteller ist in dieser Ausführung über eine Antriebsbuchse oder dergleichen fest mit der Motorwelle verbunden. Während der Antriebsteller direkt über die Motorwelle mechanisch angetrieben wird, wird der Mähteller ausschließlich über den Antriebsteller angetrieben, insbesondere magnetisch angetrieben. Die Motorwelle dient dann nur der Befestigung des Mähtellers. In einer bevorzugten Ausführung ist der Mähteller an der Motorwelle über einen endseitigen Flansch und ein zwischen dem Flansch dem Mähteller ausgebildetes Kugellager an der Motorwelle befestigt.
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Weiter kann der Antriebsteller einen geringeren Durchmesser als der Mähteller aufweisen. Der damit gegenüber dem Antriebsteller überstehende Randbereich des Mähtellers ermöglicht einerseits einen sauberen Schnitt beim Mähen, da die zu mähenden Pflanzen nicht mit dem Antriebsteller in Kontakt kommen, beispielsweise von diesem zur Seite gedrückt oder abgelenkt werden, und stellt andererseits auch einen Schutz für den mechanisch mit der Antriebseinheit verbundenen Antriebsteller dar. Der einen geringeren Durchmesser aufweisende Antriebsteller kommt bei dieser Ausführung nicht direkt möglichen Hindernissen in Kontakt.
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Die Mitnahme des Mähtellers durch den Antriebsteller erfolgt bevorzugt, indem sich die Magnete der Kraftübertragungseinheit und des Mähtellers voneinander abstoßen. Durch sich voneinander abstoßende Magnete ist einer Verformung des Mähtellers oder des Antriebstellers entgegengewirkt, die insbesondere bei einer grundsätzlich auch möglichen Anordnung mit sich gegenseitig anziehenden Magneten von Mähteller und Antriebsteller auftritt.
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Da die Magnetkupplung anstatt des Antriebstellers antriebsseitig eine Mehrzahl an schaltbaren Magneten aufweist, insbesondere eine Mehrzahl an Elektromagneten aufweist, rotieren die antriebsseitigen Magnete nicht. Die Bewegung des Mähtellers wird durch eine rhythmisch wechselnde Polung der schaltbaren Magnete, ähnlich einem Elektromotor, erreicht. Die Kraftübertragungseinheit ist dann in die Antriebseinheit integriert, wobei der Mähteller gleich der Ausführung mit Antriebsteller ausgebildet sein kann.
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Entsprechend der Anzahl der Magnete des Mähtellers sind antriebsseitig schaltbare Magnete vorzusehen, die gleich den Magneten des Antriebstellers anzuordnen sind. Daraus ergibt sich, dass die schaltbaren Magnete ringförmig angeordnet sind, insbesondere mit jeweils gleichen Abständen zueinander ringförmig angeordnet sind und den gleichen Abstand zur Drehachse aufweisen wie die Magnete des Mähtellers.
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Die wechselnde Polung der schaltbaren Magnete kann durch vorsehen eines Steuergeräts der Antriebseinheit sichergestellt werden. Das Steuergerät schaltet die schaltbaren Magnete dann in vorbestimmter Reihenfolge rhythmisch, so dass deren Polung wechselt. Über die Häufigkeit der Polungswechsel können so auch unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten des Mähtellers im Betrieb geregelt werden.
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Weiter betrifft die Erfindung auch ein Mähwerk oder einen Rasenmäher mit der vorgenannten Schneidvorrichtung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben können, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung einer angeschnitten dargestellten, erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung;
- 2: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung gemäß 1; und
- 3: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung gemäß 1 und 2.
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In 1 ist die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung angeschnitten dargestellt. Diese Schneidvorrichtung setzt sich aus einem Mähteller 1 und einer Kraftübertragungseinheit 2 zusammen. Die Kraftübertragungseinheit 2 besteht aus einer Motorwelle 3 und einem Antriebsteller 4, der mittels einer Antriebsbuchse 5 fest auf der Motorwelle 3 sitzt. Der Antriebsteller 4 erstreckt sich ausgehend von der Motorwelle 3 in radialer Richtung. An seinem äußeren Umfangsrand weist der Antriebsteller 4 mehrere antriebsseitige Magnete 6 auf. Die Motorwelle 3 ist mit ihrem nicht dargestellten Ende mit einer Antriebseinheit zu verbinden.
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Der Mähteller 1 ist mit einem Flansch 7 endseitig an der Motorwelle 3 gehalten und erstreckt sich parallel zu dem Antriebsteller 4. Zwischen dem Flansch 7 und dem Mähteller 1 ist ein Kugellager 8 angeordnet, so dass der Mähteller 1 von einer Drehbewegung der Motorwelle 3 entkoppelt ist und um die Motorwelle 3 frei rotieren kann. An seinem äußeren Umfangsrand weist der Mähteller 1 mit den antriebsseitigen Magneten 6 zusammenwirkende Magnete 9 auf. Der Mähteller 1 weist dabei gleich viele Magnete 9 wie der Antriebsteller 4 Magnete 6 auf. Weiter sind alle Magnete 6, 9 mit gleichem Abstand zu der Motorwelle 3 angeordnet und benachbarte Magnete 6 des Antriebstellers 4 einerseits sowie benachbarte Magnete 9 des Mähtellers 1 andererseits weisen jeweils gleiche Abstände zueinander auf.
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An dem Umfangsrand des Mähtellers 1 sind weiterhin Messer 10 befestigt, die mit einer Schneide 11 in radialer Richtung gegenüber den Umfangsrand des Mähtellers 1 hervorstehen. Die Befestigung der Messer an dem Mähteller 1 erfolgt über Schrauben 12.
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Aus der Draufsicht und der Seitenansicht in 2 und 3 ist jeweils ersichtlich, dass der Mähteller 1 einen größeren Durchmesser als der Antriebsteller 4 aufweist. Gleiche Teile sind in 2 und 3 mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen.
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Insbesondere 2 verdeutlicht dabei, dass sowohl der Mähteller 1 als auch der Antriebsteller 4 konzentrisch zu der Motorwelle 3 angeordnet sind. Weiter zeigt 2, dass auf dem Antriebsteller 4 insgesamt sechs Magnete 6 angeordnet sind, welche jeweils um einen Winkel von 60° zueinander versetzt an dem äußeren Umfangsrand des Antriebstellers 4 angeordnet sind. Die drei Messer 10 sind jeweils um einen Winkel von 120° zueinander versetzt an dem äußeren Umfangsrand des Mähtellers 1 angeordnet. Der parallele Abstand von Mähteller 1 und Antriebsteller 4 ist noch mal aus 3 ersichtlich.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
