DE10216730A1

DE10216730A1 - Werkzeugkopf eines Freischneiders

Info

Publication number: DE10216730A1
Application number: DE10216730A
Authority: DE
Inventors: Florian Hoche
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-10-30
Also published as: JP2003310027A; US6860019B2; JP3899047B2; US20030192189A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf (1) eines Freischneiders mit einem Getriebegehäuse (2) und einer im Getriebegehäuse (2) gelagerten, drehend antreibbaren Werkzeugwelle (3). Auf der Werkzeugwelle (3) ist ein mit der Werkzeugwelle (3) mitdrehendes Nabenteil (4) gehalten. Zur Vermeidung eines Aufwickelns von abgetrenntem Schnittgut auf der Werkzeugwelle im Bereich des Nabenteiles weist der Werkzeugkopf (1) auf seiner dem Nabenteil (4) zugewandten Seite mindestens eine, mit einer radialen Komponente von innen nach außen verlaufende, über die Kontur des Nabenteiles (4) herausragende Abstreifkante (5) auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf eines Freischneiders mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Freischneider weisen ein Führungsrohr mit einer innenliegenden Antriebswelle auf, wobei an einem Ende des Führungsrohres ein Werkzeugkopf mit einem drehend antreibbaren Schneidwerkzeug und am gegenüberliegenden Ende des Führungsrohres ein Antriebsmotor für das Schneidwerkzeug vorgesehen ist. Das Schneidwerkzeug kann ein Schneidmesser, ein Schneidfaden oder dgl. sein und wird im Betrieb durch zu schneidendes Gestrüpp, Gras oder ähnliches Schnittgut geführt. Im Nabenbereich des Schneidwerkzeuges sich anlagerndes, abgetrenntes Schnittgut wird bei hinreichend hoher Werkzeugdrehzahl durch die wirkenden Fliehkräfte abgeschleudert.

Zur Verbesserung der Handhabbarkeit derartiger Freischneider ist eine kompakte und leichtgewichtige Bauweise insbesondere im Bereich des von Hand zu führenden Werkzeugkopfes angestrebt. Eine kompakte Bauausführung mit einem geringen Durchmesser des Werkzeugnabenbereiches führt auch bei hoher Betriebsdrehzahl zu vergleichsweise geringen Fliehkräften. Insbesondere feuchtes und deshalb klebriges, abgetrenntes Schnittgut kann sich in diesem Bereich anlagern, ohne daß die Fliehkräfte zu einem zuverlässigen Abschleudern führen. Längeres Schnittgut wie Gras oder dgl. kann sich auf den Nabenbereich aufwickeln und zu Funktionsbeeinträchtigungen führen. Insbesondere bei Bauformen, bei denen ein Druckteller für ein anzulegendes Schneidwerkzeug radial über die Außenkontur des Werkzeugkopfes hinausragt, ist ein derartiges unerwünschtes Aufwickeln von abgetrenntem Schnittgut verstärkt zu beobachten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Werkzeugkopf eines Freischneiders derart weiterzubilden, daß seine Funktionssicherheit auch bei schwierigen Schnittbedingungen verbessert ist.

Die Aufgabe wird durch einen Werkzeugkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dazu wird ein Werkzeugkopf eines Freischneiders vorgeschlagen, der auf seiner dem Nabenteil an der Werkzeugwelle zugewandten Seite mindestens eine über die Kontur des Nabenteiles herausragende Abstreifkante aufweist, die radial von innen nach außen verläuft. Abgetrenntes, sich am Nabenteil anlagerndes Schnittgut wird mit der Drehbewegung des Nabenteiles nur soweit mitgeführt, bis es auf die Abstreifkante trifft. Die Abstreifkante führt dort zu einem zuverlässigen Abheben des Schnittgutes vom Nabenteil und verhindert ein sich über mehrere Umdrehungen aufbauendes Aufwickeln von längerem Schnittgut. Aufgrund des Abhebens bzw. Abstreifens des Schüttgutes durch die Abstreifkante sind auch geringe Fliehkräfte ausreichend, das abgetrennte Schnittgut abzuwerfen. Der Werkzeugkopf und das Nabenteil können kompakt mit geringem Durchmesser gebaut sein, wodurch die Handhabbarkeit des Freischneiders verbessert ist. Die zuverlässige Entfernung auch von feuchtem, zur Verklebung neigendem Schnittgut steigert die Betriebszuverlässigkeit und damit die Produktivität des Freischneiders.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Abstreifkante einen bezogen auf die Kontur des Nabenteiles radial innenliegenden Kantenbereich auf, so daß die Abstreifkante von diesem radial innenliegenden Kantenbereich bis zu einem radial außenliegenden Kantenbereich verläuft. Dadurch kann auch eine dem Werkzeugkopf zugewandte Flachseite eines über den Werkzeugkopf hervorstehenden Nabenteiles zuverlässig von Anlagerungen freigehalten werden. Zur Verbesserung der Abstreifwirkung weist dabei die Abstreifkante einen mit der Drehrichtung der Werkzeugwelle schräg von innen nach außen mitlaufenden Verlauf auf. Der schräge Verlauf führt zu einer Schälwirkung mit geringem Energieaufwand und unterstützt den Abtransport von Anlagerungen radial nach außen.

Bei einer Ausbildung der Abstreifkante als geschärfte Schneide wird neben einem Abschaben von Ablagerungen auch eine Zerkleinerung und damit ein vereinfachter Abtransport von sich am Nabenteil festsetzenden Partikeln erzielt. Eine der Abstreifkante zugeordnete, quer zur Bewegungsrichtung des Nabenteiles liegende Abstreiffläche unterstützt den Abtransport von gelösten Ablagerungen nach außen, indem die querstehende Abstreiffläche das abgehobene Material flächig nach außen leitet und ein Anheben des festgesetzten Schnittgutes über die Abstreifkante in Richtung des Innenbereiches vom Werkzeugkopf vermeidet. Dabei liegt die Abstreiffläche entweder etwa parallel zur Achsrichtung der Werkzeugwelle oder in einem leicht geneigten Winkel dazu. Eine leichte Neigung der Abstreiffläche führt zu einer stärkeren Ausprägung der Abstreifkante bzw. der geschärften Schneide und erleichtert das Abheben von Ablagerungen in axialer Richtung. Der letztgenannte Effekt kann durch eine konkave Wölbung der Abstreiffläche unterstützt werden, die zu einem Abschälen der Ablagerungen mit hoher Wirksamkeit bei geringen Energiebedarf führt, wodurch eine Bremswirkung auf die Werkzeugwelle vermieden ist.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Abstreifkante durch einen radial vom Werkzeugkopf hervorstehenden Arretierflansch zur Aufnahme von Arretiermitteln für die Werkzeugwelle gebildet. Beispielweise durch eine Bohrung im Arretierflansch können Arretiermittel hindurchgeführt und in einer Eingriffsöffnung des Nabenteiles eingeführt werden. Die Werkzeugwelle ist bezüglich ihrer Drehbeweglichkeit blockiert. Ein Schneidwerkzeug an der Werkzeugwelle kann dabei ohne weiteres ausgewechselt werden. Der Arretierflansch erfüllt dabei eine Doppelfunktion zum Arretieren der Werkzeugwelle und als Abstreifvorrichtung. Unter Vermeidung von entsprechendem Konstruktions- und Fertigungsaufwand sind keine zusätzlichen Vorrichtungen zur Bildung einer entsprechenden Abstreifkante erforderlich. Die Eingriffsöffnung am Nabenteil für die Arretiermittel ist vorteilhaft in radialer Richtung nach außen offen ausgebildet. Dadurch ist vermieden, daß sich abgetrenntes Schnittgut in der Eingriffsöffnung festsetzt. Abgeschnittene Partikel können ohne weiteres aus diesem Bereich nach außen durch die wirkende Fliehkraft herausgeschleudert werden. Das mit der Abstreifkante in Wechselwirkung stehende Nabenteil ist vorteilhaft ein Druckteller für ein anzulegendes Schneidwerkzeug. Die flächige Ausbildung des Drucktellers mit einem vergleichsweise großen Durchmesser führt zu einer guten Abschleuderwirkung. Durch seine Anordnung unmittelbar zwischen dem Getriebegehäuse und dem drehbaren Werkzeug und in Verbindung mit der Abstreifkante wird der gesamte Nabenbereich zwischen dem drehbaren Schneidwerkzeug und dem Getriebegehäuse zuverlässig von Schmutzablagerungen freigehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht die wesentlichen Komponenten eines Freischneiders nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen erfindungsgemäßen Werkzeugkopf mit einer Abstreifkante für einen Freischneider,
Fig. 3 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Werkzeugkopfes nach Fig. 2 mit Einzelheiten im Bereich der Abstreifkante.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht allgemein einen Freischneider 15 mit einem Führungsrohr 16, an dessen einem Ende eine Antriebseinheit 18 mit einem nicht näher dargestellten Elektromotor vorgesehen ist. Der Elektromotor ist mittels eines Netzkabels 19 mit Betriebsspannung versorgt. Es kann auch ein Verbrennungsmotor, z. B. Zweitakt- oder Viertaktmotor, als Antriebsmotor vorgesehen sein. Das der Antriebseinheit 18 gegenüberliegende Ende des Führungsrohres 16 ist abgewinkelt und an einem Werkzeugkopf 1 festgelegt. Der Werkzeugkopf 1 weist ein Getriebegehäuse 2 auf, in dem eine Werkzeugwelle 3 um eine Drehachse 24 drehbar gelagert ist. Ein auf der Werkzeugwelle 3 festgelegtes Schneidwerkzeug 21 ist in einer senkrecht zur Drehachse 24 liegenden Drehebene 22 mittels der Antriebseinheit 18 drehend antreibbar. Im Führungsrohr 16 ist eine elastische Antriebswelle 17 gelagert und koaxial zur Drehachse 24 in das Getriebegehäuse 2 eingeführt. Das Schneidwerkzeug 21 ist über die Antriebswelle 17 mit dem Antriebsmotor in der Antriebseinheit 18 drehmomentübertragend verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient das Getriebegehäuse 2 der Lagerung der Werkzeugwelle 3. Am Getriebegehäuse 2 ist eine Schutzhaube 23 für das rotierende Schneidwerkzeug 21 festgelegt. Zur Führung des Freischneiders 15 ist am Führungsrohr 16 ein Führungsgriff 20 festgelegt.
Fig. 2 zeigt eine Variante eines Werkzeugkopfes 1 für einen Freischneider 15 nach Fig. 1, bei dem das Getriebegehäuse 2 einen winklig abstehenden Schaft 26 mit Klemmschellen 27 zur Aufnahme des Führungsrohres 16 aufweist. Im Getriebegehäuse 2 ist ein nicht näher dargestelltes Winkelgetriebe zur Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 17 auf die Werkzeugwelle 3 angeordnet. Die Werkzeugwelle 3 ist zusammen mit einem Nabenteil 4 in Richtung des Pfeiles 8 drehbar. Das Nabenteil 4 kann Montage- oder Lagerflansch oder dgl. sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein aus Kunststoff gefertigter Druckteller 14 zur Anlage für das Schneidwerkzeug 21 (Fig. 1).
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Nabenteil 4 in Form des Drucktellers 14 einen größeren Durchmesser auf als das Getriebegehäuse 2. Der Werkzeugkopf 1 weist am Getriebegehäuse 2 einen radial über den Druckteller 14 hervorstehenden Arretierflansch 11 mit einer Bohrung 13 auf. Korrespondierend zur Bohrung 13 ist am Druckteller 14 zumindest eine in radialer Richtung nach außen offene Eingriffsöffnung 12 angeordnet. Zur Arretierung der Werkzeugwelle 3 zusammen mit dem Druckteller 14 können Arretiermittel durch die Bohrung 13 hindurch und in die Eingriffsöffnung 12 eingeführt werden. Als Arretiermittel ist beispielweise ein Schraubendreher oder dgl. geeignet.
Auf der dem Nabenteil 4 bzw. dem Druckteller 14 zugewandten Seite ist durch den Arretierflansch 11 eine mit einer radialen Komponente von innen nach außen verlaufende, über die Kontur des Drucktellers 14 herausragende Abstreifkante 5 gebildet. Dabei weist die Abstreifkante 5 bezogen auf die Kontur des Drucktellers 14 jeweils einen radial innenliegenden Kantenbereich 6 und radial außenliegenden Kantenbereich 7 auf. Es kann auch eine Ausbildung mit nur einem radial außenliegenden Kantenbereich 7 zweckmäßig sein. Bezogen auf die durch den Pfeil 8 angedeutete Drehrichtung verläuft die Abstreifkante 5 mitlaufend schräg von innen nach außen. Je nach Anwendungsfall kann auch ein radialer Verlauf etwa senkrecht zur Drehrichtung 8 zweckmäßig sein.
Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Ausschnittsansicht den Bereich des Arretierflansches 11 vom Werkzeugkopf 1 nach Fig. 2. Die dem Druckteller 14 zugewandte Abstreifkante 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als geschärfte Schneide 9 ausgebildet. An die Schneide 9 bzw. die Abstreifkante 5 schließt sich in Dickenrichtung des Arretierflansches 11 eine Abstreiffläche 10 an. Die Abstreiffläche 10 ist - angedeutet durch die strichpunktierte Linie 29 - relativ zur Drehachse 24 und bezogen auf die Drehrichtung 8 rückwärts geneigt. Darüber hinaus ist die Abstreiffläche 10 - entsprechend der gestrichelten Linie 28 - konkav gewölbt ausgebildet.

Claims

1. Werkzeugkopf eines Freischneiders mit einem Getriebegehäuse (2) und einer im Getriebegehäuse (2) gelagerten, drehend antreibbaren Werkzeugwelle (3), auf der ein mit der Werkzeugwelle (3) mitdrehendes Nabenteil (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (1) auf seiner dem Nabenteil (4) zugewandten Seite mindestens eine mit einer radialen Komponente von innen nach außen verlaufende, über die Kontur des Nabenteiles (4) herausragende Abstreifkante (5) aufweist.

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (5) einen bezogen auf die Kontur des Nabenteiles (4) radial innenliegenden Kantenbereich (6) aufweist.

3. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (5) mit der Drehrichtung (8) der Werkzeugwelle (3) mitlaufend schräg von innen nach außen verläuft.

4. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (5) als Schneide (9) ausgebildet ist.

5. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifkante (5) eine Abstreiffläche (10) zugeordnet ist.

6. Werkzeugkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiffläche (10) bezogen auf die axiale Richtung der Werkzeugwelle (3) geneigt ist.

7. Werkzeugkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiffläche (10) konkav gewölbt ausgebildet ist.

8. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (5) durch einen radial vom Werkzeugkopf (1) hervorstehenden Arretierflansch (11) zur Aufnahme von Arretiermitteln für die Werkzeugwelle (3) gebildet ist.

9. Werkzeugkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Nabenteil (4) eine in radialer Richtung nach außen offene Eingriffsöffnung (12) für die Arretiermittel vorgesehen ist.

10. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil ein Druckteller (14) für ein anzulegendes Schneidwerkzeug ist.