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Die Erfindung betrifft einen Rasenmäher mit Motorantrieb.
Dabei kommt als Motor in erster Linie ein Benzinmotor in Betracht,
aber auch ein Elektromotor.
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Ein solcher Rasenmäher weist
eine Schneideinrichtung auf. Die Schneideinrichtung besteht vorzugsweise
aus einem langgestreckten Messerblatt, das in der Mitte seiner Länge um eine
vertikale Achse drehbar gelagert ist. Das Messerblatt ist an seinen beiden
Längenabschnitten
beidseits der genannten Drehachse jeweils mit einer Schneide versehen,
der eine Längenabschnitt
auf der einen Schmalkante, und der andere Längenabschnitt auf der gegenüberliegenden
Schmalkante. Das Messerblatt ist in vielen Fällen im wesentlichen horizontal
angeordnet. Es kann auch eine gewisse Neigung gegen die Horizontalebene
aufweisen, so dass die Schneideinrichtung nicht nur ihre Schneid-
(oder Abschlag-) Funktion erfüllt,
sondern auch eine Förderfunktion.
Hierdurch wird ein Luftstrom erzeugt, der das abgeschlagene Gras
in eine bestimmte Richtung fördert.
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Motor und Schneideinrichtung sind
von einem Gehäuse
umschlossen. Das Gehäuse
kann von einem Fahrgestell getragen sein oder selbst Räder aufweisen,
die auf dem Rasen abrollen. Am Gehäuse ist ein Holm befestigt,
mit dem der Rasenmäher
manipuliert wird. Die Bedienungsperson greift dabei am Holm an,
um den Rasenmäher über den
Rasen hinweg zu führen
und somit dessen Bewegungsbahn zu steuern. Außerdem bringt die Bedienungsperson über den
Holm die Schubkraft zum Verfahren des Rasenmähers auf. Es gibt aber auch
Rasenmäher,
bei denen die genannten Räder
einen Antrieb aufweisen, so dass die Bedienungsperson mittels des
Holms lediglich noch die Steuerung auszuführen braucht.
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Das Gehäuse weist einen Auslass auf,
durch welchen der grasführende
Luftstrom austritt. Der Luftstrom kann dabei an einer Seite des
Rasenmähers
austreten – das
heißt
seitlich der Bewegungsbahn, die der Rasenmäher ausführt. In neuerer Zeit sind aber
Rasenmäher
im allgemeinen mit Grasfangbehältern
ausgestattet. Ein solcher Grasfangbehälter hat eine Öffnung,
die dem genannten Auslass des Gehäuses entspricht, und die an
das Gehäuse über den
Gehäuseauslass
angeschlossen ist. Der Grasfangbehälter befindet sich meist im
hinteren Bereich des Gehäuses.
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Der Grasfangbehälter kann einen Sack aus Gewebe
oder anderen schlaffen Materialien aufweisen. Er kann aber auch
aus einer Box mit starren Wänden
bestehen. In jedem Falle ist die Wandung oder wenigstens ein Teil
der Wandung des Grasfangbehälters
luftdurchlässig.
Handelt es sich um ein Gewebe, so ist dies von Natur aus porös. Handelt
es sich um eine Box mit starren Wänden, so sind die Wände oder
wenigstens einige der Wände
perforiert. Bei Rasenmähern
ohne Grasfangbehälter
ist der Gehäuseauslaß mit einer
Klappe versehen, die um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.
Der grasführende
Luftstrom prallt gegen die Platte und öffnet diese, so daß der grasführende Luftstrom
austreten kann.
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Ein äußerst wichtiger Aspekt bei
der Konstruktion eines Rasenmähers
ist dessen Geräusch während des
Betriebes. Ein besonders Problem besteht darin, dass Rasenmäher im allgemeinen
in Wohngebieten betrieben werden. Weiterhin werden sie während der
Freizeit des Besitzers betrieben. Dies ist aber gerade jene Zeit,
in der andere Personen den Lärm
als besonders störend
empfinden. Deshalb haben sich die Konstrukteure schon von jeher
bemüht,
die Geräuschentwicklung
von Rasenmähern
zu minimieren. Dabei führen
die Maßnahmen zur
Geräuschverminderung
häufig
zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades des Rasenmähers. Die
beiden Ziele Geräuschminderung
und Effizienz des Rasenmähers
kollidieren somit häufig
miteinander.
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Bei Rasenmähern lassen sich drei verschiedene
Geräuschquellen
identifizieren, die alle zu einem Gesamt-Geräuschpegel beitragen: der Motor, mechanische Bauteile,
die sich lösen
und einander anschlagen können,
sowie aerodynamisch relevante Bauteile.
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Beim Motor ist verständlicherweise
die Bauart von großer
Bedeutung. Ein Verbrennungsmotor wird immer einen wesentlich höheren Geräuschpegel erzeugen,
als ein Elektromotor. Ungeachtet der Motorart wird das hiervon abgegebene
Geräusch
durch entsprechende Motorkapselung gedämmt. Jedoch soll auf das Problem
der Motor-Geräuschdämmung im
Rahmen dieser Erfindung nicht eingegangen werden.
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Gleiches gilt für die mechanischen Bauteile.
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Die Erfindung befasst sich mit dem
Problem jenes Geräusches,
das durch aerodynamisch relevante Bauteile und Vorgänge erzeugt
wird, beispielsweise das vom Messer erzeugte Geräusch. Solche Geräusche entstehen überall dort,
wo ein Luftstrom einen nicht-laminaren Zustand aufweist. Das Geräusch entsteht
insbesondere beim Vorbeistreichen des Lufstromes an scharfen Kanten
wie beispielsweise am Übergang
zwischen dem Gehäuse
und dem Grasfangbehälter.
Der Auslass des Gehäuses
und damit auch der Einlass des Grasfangbehälters weisen scharte Kanten
auf. Beim Eintritt in den Grasfangbehälter kommt es zu Turbulenzen.
Eine weitere Geräuschquelle
aerodynamischer Natur ist die Wandung des Grasfangbehälters. Durch
die zahlreichen, hier vorhandenen Öffnungen – Perforationen beim Behälter mit
starren Wänden
beziehungsweise Maschen beim Behälter
aus einem Gewebesack- treten ebensoviel minimale Luftströme aus,
die in Wirbelform auftreten und Pfeifgeräusche erzeugen.
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Es hat nicht an Anstrengungen gefehlt,
Rasenmähergeräusche zu
dämmen.
Dabei stand jedoch das Motorgeräusch
im Mittelpunkt, während man
die aerodynamisch bedingten Geräusche
nicht systematisch bekämpft
hat.
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Die Geräuschdämmung wird in nächster Zeit verschärften gesetzgeberischen
Anforderungen unterliegen. Die derzeitigen Geräuschpegel liegen bei 96 db
und darüber.
Anzustreben und demnächst
gesetzlich vorgeschrieben sind 94 db. Diese Anforderung wird dadurch
verschärft,
dass künftig
jedes einzelne Exemplar einer Baureihe den Anforderungen genügen muss,
sodass die Hersteller aus Sicherheitsgründen den Geräuschpegel
noch auf einen unter 94 db liegenden Wert auslegen müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Rasenmäher,
umfassend eine Schneideinrichtung, einen Motor, ein Gehäuse und
gegebenenfalls einen Grasfangbehälter,
derart zu gestalten, dass die aerodynamisch bedingten Geräusche deutlich
vermindert werden.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
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Der Erfinder hat Folgendes erkannt:
Entscheidenden
Anteil an der aerodynamisch bedingten Geräuscherzeugung hat der den Grasfangbehälter verlassende,
vom Messer erzeugte Luftstrom. Dieser unterliegt Schallschwingungen,
die sich als Geräusch
bemerkbar machen, das in der Umgebung als besonders unangenehm empfunden wird.
Der Erfinder hat weiterhin erkannt, dass eine entscheidende Abhilfe
dann erzielt wird, wenn der austretende Luftstrom gegen die Rasenfläche umgelenkt
wird, so dass er auf diese auftrifft. Die Auftreffrichtung soll
dabei möglichst
vertikal sein. Der Erfinder hat nämlich weiterhin erkannt, dass
eine Rasenfläche
in idealer Weise als Schallschlucker geeignet ist. Dabei soll gemäß der Erfindung
eine solche Umlenkung des Luftstromes gegen die Rasenfläche in jeden
Falle stattfinden, ungeachtet dessen, ob ein Grasfangbehälter verwendet
wird, oder nicht. Wird ein Grasfangbehälter verwendet, so wird der
den Grasfangbehälter
verlassende Luftstrom – zusammengesetzt
aus einer Vielzahl von Teilströmen – umgelenkt.
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Die Erfindung bringt im einzelnen
die folgenden Vorteile:
- – Der Geräuschpegel wird ganz erheblich
abgesenkt, im allgemeinen um zwei oder mehr db.
- – Wird
der Rasenmäher
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung ohne Grasfangbehälter
betrieben, so dient in einem solchen Fall die Box selbst als Fangraum
für das
abgeschlagene Gras.
- – Ist
der Rasenmäher
aber mit einem Grasfangbehälter
ausgerüstet,
so gelangt der grasführende Luftstrom
zunächst
in den Grasfangbehälter,
und tritt sodann durch dessen Perforationen aus. Sodann wird er
wiederum durch die erfindungsgemäße Box in
der genannten Weise umgelenkt und gegen den Rasen hingerichtet.
- – Mit
dem Wegfall der Klappe entfällt
ein Strömungshindernis
für den
Luftstrom. Der Strömungswiderstand
ist somit geringer, so daß die zur
Förderung
des abgeschlagenen Grases notwendige Förderenergie ebenfalls geringer
ist. Die Messer der Schneideinrichtung brauchen somit nur in geringerem
Maße eine
Förderfunktion
zu erfüllen
und können
daher unter einem kleineren Winkel gegen die Horizontale angestellt
sein. Dies bedeutet eine Energieeinsparung sowie zugleich eine Verringerung
des Geräuschpegels.
- – Die
Box bietet einen guten Rundumschutz gegen herumfliegendes Gras,
ungeachtet dessen, ob ein Grasfangbehälter verwendet wird, oder nicht.
Selbst bei Verwendung eines Grasfangbehälters ist der den Grasfangbehälter verlassende Luftstrom
nämlich
immer noch mit Graspartikeln behaftet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung
näher erläutert. Darin
ist im einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine erste Version eines Rasenmähers im
Betriebszustand.
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2 zeigt
den Rasenmäher
von 1 in einer Arbeitspause.
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3 zeigt
eine zweite Version eines Rasenmähers
in perspektivischer Darstellung im Betriebszustand.
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4 zeigt
den Rasenmäher
gemäß 3 in einer Arbeitspause.
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5 zeigt
den Gegenstand von 3 in Seitenansicht.
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6 zeigt
den Gegenstand von 3 in Draufsicht.
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7 zeigt
den Gegenstand von 4 in Seitenansicht.
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8 zeigt
einen Rasenmäher
in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
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9 zeigt
den Gegenstand gemäß 8 in einer Schnittansicht
A–A.
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10 zeigt
eine Schnittansicht eines weiteren Rasenmähers analog der Schnittansicht
gemäß 9.
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Die Rasenmäher beider Versionen weisen die
folgenden wesentlichen Teile auf:
Als Motor ist ein Viertakt-Benzinmotor 1 vorgesehen, von
dem hier nur eine Abdeckung erkennbar ist. Der Motor weist eine
vertikale Abtriebswelle auf.
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Man erkennt ein Gehäuse 2.
Dieses umschließt
mit seinem unteren, zylindrischen Teil eine hier nicht erkennbare
Schneideinrichtung. Die Abdeckung des Motors 1 kann integraler
Bestandteil des Gehäuses 2 sein.
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Der Rasenmäher weist vier Räder 3 auf.
Diese können
vom Motor angetrieben sein. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise
der Fall.
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Ein wichtiges Bauteil ist ein Grasfangbehälter 4.
Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um einen Kasten mit
starren Wänden – hier in 2 erkennbar.
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Der Grasfangbehälter 4 ist an das
Gehäuse abnehmbar
angesetzt und verriegelt. Das Gehäuse 2 hat einen Auslass,
und der Grasfangbehälter
hat einen Einlass – beide
hier nicht erkennbar. Auslass und Einlass sind deckungsgleich, so
dass das Innere des Gehäuses 2 und
das Innere des Grasfangbehälters 4 miteinander
in leitender Verbindung stehen. Der Grasfangbehälter ist außerdem perforiert. Als Perforation
können
Schlitze oder Bohrungen oder sonstige Löcher dienen.
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Man erkennt ferner einen Führungsholm 5. Dieser
umfasst zwei Schenkel 5.1, 5.2 sowie einen diese
beiden miteinander verbindenden Steg 5.3. Der Führungsholm 5 ist
am Gehäuse 2 befestigt.
Dabei ist er um eine horizontale Schwenkachse 5.4 verschwenkbar – siehe 2.
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Das wichtige, erfindungsgemäße Bauteil
ist eine Luftleiteinrichtung 6. Diese besteht im vorliegenden
Falle aus einer starren Box. Sie ist derart gestaltet, dass sie über den
Grasfangbehälter 4 stülpbar ist. Siehe 1. Dabei ist die Box nach
unten, somit gegen den Rasen hin offen.
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Bei der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 ist die Box 6 umklappbar – in derselben
Richtung wie der Holm 5. Die Drehachse wird hierbei im allgemeinen
dieselbe sein wie jene des Holmes 5, nämlich die Drehachse 5.4.
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Die Box 6 weist an wenigstens
einer ihrer Seitenwände
einen Mitnehmerzapfen 6.1 auf. Dieser ist derart angeordnet,
dass der Holm 5 die Box 6 dann mitnimmt, wenn
er verschwenkt wird. Dabei ist der Mitnehmer 6.1 derart
angeordnet, dass der Führungsholm 5 zunächst eine
gewisse Verschwenkbewegung ausführt,
ohne die Box 6 mitzunehmen.
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Beim Betrieb des Rasenmähers und
damit auch des Motors 1 wird von der Luftleiteinrichtung Gras
abgeschlagen. Die Schneideinrichtung erzeugt in bekannter Weise
einen Gras-Luftstrom, d.h. einen Luftstrom, der Gras mit sich führt. Dieser
Gras-Luftstrom gelangt in den Grasfangbehälter 4. Das Gras des
Gras-Luftstromes verbleibt im Grasfangbehälter 4, während die
Luft durch die genannten Perforationen des Grasfangbehälters 4 austritt,
und zwar in Gestalt einer Vielzahl von Teil-Luftströmen – somit
durch jede Perforation ein Teil-Luftstrom.
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Die Box 6 ist auf ihrer
hier nicht gezeigten Innenseite derart gestaltet, dass die zahlreichen Teil-Luftströme, die
aus der Perforation des Grasfangbehälters 4 austreten,
umgelenkt werden, und zwar möglichst
senkrecht gegen die Rasenfläche. Diese
hat eine schallschluckende Wirkung. Die Box 6 führt aufgrund
ihrer Umlenkung zu einer ganz erheblichen Absenkung des Schallpegels.
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Bei dem in 2 dargestellten Zustand kann der Grasfangbehälter 4 vom
Gehäuse 2 abgenommen
und dessen Inhalt entleert werden.
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Bei der in den 1 und 2 dargestellten
Version ist die Box 6 einteilig.
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Bei der zweiten Version gemäß der 3 bis 7 ist die Box 6 anders ausgeführt. Bei
der Version gemäß den 3 bis 7 ist die Box 6 fest angebaut
und kann wie in den 3 bis 7 gezeigt, einen Deckel 6.3 umfassen.
Die Box 6 kann dann beispielsweise, wie in den 3 bis 7 gezeigt, aus einem Grundkörper 6.2 und
einem Deckel 6.3 bestehen. Der Deckel 6.3 ist
im Betriebszustand des Rasenmähers
gesehen an der Oberseite des Grundkörpers angeordnet und aufklappbar.
Diesbezüglich
wird auf die 4 und 7 verwiesen. Wird eine derartige
Ausführungsform
mit einem Grasfangbehälter betrieben,
so lässt
sich der Grasfangbehälter,
der vorliegend nicht dargestellt ist bei geöffnetem Deckel 6.3 von
oben in die Box 6 einsetzen und zur Entleerung nach oben
herausnehmen. Dies kann einen Bedienungsvorteil sein, weil das Einsetzen
und/oder Herausnehmen des Grasfangbehälters 4 nach oben
für eine
Bedienungsperson leichter sein kann als das Abnehmen in horizontaler
Richtung wie bei Rasenmähern
gemäß dem Stand
der Technik. Im Betrieb mit eingesetztem Grasfangbehälter ist
der Deckel 6.3 geschlossen.
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Der in 8 gezeigte
Rasenmäher
weist wiederum ein Gehäuse 2 auf,
Räder 3,
einen Grasfangbehälter 4,
einen Führungsholm 5 sowie
eine Box 6.
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Der Grasfangbehälter 4 ist ein starrer
Kasten aus Kunststoff. Er ist an seinen beiden Seitenflächen sowie
auf seiner Oberseite mit Perforationen 4.1 versehen. Der
größte Teil
seiner Außenfläche ist
von der Box 6 umhüllt.
Die Box 6 ist am Gehäuse
angelenkt, so dass sie hochgeschwenkt werden kann.
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Entscheidend ist Folgendes:
Die
Unterkante 6.1 des Grasfangbehälters reicht nach unten über die
Perforationen 4.1 hinaus. Dies bedeutet, dass alle Luft,
die aus dem Grasfangbehälter 4 durch
die Perforationen 4.1 austritt, von der Box 6 aufgefangen
wird. Zwischen der Außenfläche des Grasfangbehälters 4 und
der Innenfläche
der Box 6 ist im dargestellten Betriebszustand ein Zwischenraum
gebildet, der als Kanal wirkt, und durch welchen die aufgefangene
Luft in Richtung auf die Austrittskante 6.1 der Box 6 strömt, und
nach unten gegen den Rasen 10 gerichtet wird.
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Man erkennt dies auch aus den 9 und 10. Siehe die Pfeile B, die die strömende Luft
veranschaulichen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 10 ist der Grasfangbehälter 4 aus
einem Grundkörper 4.5 und
einem Deckel 4.6 zusammengesetzt. Nach dem Hochschwenken
der Box 6 ist der Deckel 4.6 des Grasfangbehälters 4 abnehmbar.
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Wie man sieht, befindet sich die
Unterkante 6.1 der Box 6 dicht über dem
Rasen. Sie kann derart weit herabgezogen sein, dass sie bei Betrieb
den Rasen berührt.
Im Allgemeinen wird man aber einen Abstand von 5, 10, 15, 20, 25
cm über
dem Rasen 10 anstreben.
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Wie man aus allen Figuren recht gut
erkennt, ist die Box 6 unterhalb des Holmes 5 sehr
breit. Sie überragt
in Draufsicht gesehen die beiden Schenkel 5.1 und 5.2 des
Holms 5 durch seitliche Ausbuchtungen 6.4.
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Die Ausführungsbeispiele erläutern zwar
die Erfindung anhand eines Rasenmähers mit Grasfangbehälter. Es
versteht sich jedoch, dass die Erfindung – wie oben erwähnt – sehr wohl
auch bei Rasenmähern
angewandt werden kann, die keinen Grasfangbehälter haben. Dies lässt beispielsweise
das ungehinderte Mähen
einer Wiese zu.
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Ferner lässt sich die Erfindung bei
jeglichen Bauarten von Rasenmähern
einsetzten, somit auch bei solchen ohne Fahrwerk, oder bei Rasenmähern, die
mit einem Personensitz ausgestattet sind.
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Der Grasfangbehälter 4 kann Perforationen an
unterschiedlichen Stellen aufweisen:
- – Entweder
an seiner Oberseite, oder an einer oder beiden Seitenwänden, oder
an einer Rückwand,
oder an allen diesen Wänden.