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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sichelmäher, der zur Rasen- oder Gartenpflege verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Schnittmesser, wie es bei dem Sichelmäher verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Zur Garten- oder Rasenpflege werden verschiedene Arten von Sichelmähern verwendet, zum Beispiel unter anderem von Hand geführte Mäher, Aufsitzmäher oder Mähroboter. Im typischen Fall weist ein Sichelmäher ein oder mehrere Schnittmesser auf, die so angeordnet sind, dass sie um eine vertikale Achse umlaufen. Die Schnittmesser sind an einem umlaufenden Tragelement angebracht, so dass das umlaufende Tragelement von einem Antriebsmotor angetrieben wird, um die Schnittmesser in Drehung zu versetzen. Ganz allgemein weist ein Schnittmesser eine Schneidkante auf, die in der Weise angeordnet ist, dass sie das Gras abschneidet. Schnittmesser sind beispielsweise aus der
WO 2009/ 153 655 A2 , der
US 4 628 672 A , der
US 5 899 053 A , der
US 2006 / 0 048 492 A1 und der
JP S57- 187 030 U bekannt.
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Zum wirksamen Mähen und zur Verringerung der Lärmentwicklung und des Energieverbrauchs auf ein Mindestmaß wird ein verbessertes Schnittmesser benötigt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Schnittmesser für Sichelmäher zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit einem neuartigen Schnittmesser für Sichelmäher nach Anspruch 1 gelöst. Das Schnittmesser ist dabei so angeordnet, dass es um eine vertikale Drehachse des Rasenmähers umläuft. Das Schnittmesser besitzt einen Basisabschnitt, der zur Verbindung des Schnittmessers mit einem umlaufenden Tragelement des Rasenmähers angeordnet ist, sowie einen Schneidbereich. Des Weiteren ist in der umlaufenden Kante des Schneidbereichs mindestens eine Vertiefung in der Weise ausgebildet, dass sie mindestens eine erste Schneidkante definiert, die eine konkave Form besitzt. Im Betrieb ermöglicht die konkave Form der Schneidkante eine Abschneidwirkung auf den Pflanzenbewuchs, wobei diese Abschneidwirkung im Vergleich Schneidwirkung eines Schnittmessers mit geradlinigen Schneidkanten Energie einspart. Außerdem entsteht beim Abschneiden während des Pflanzenschnitts auch weniger Lärm.
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Die mindestens eine Schneidkante des Schnittmessers verläuft zwischen einem vorderen und einem hinteren Ende. Außerdem nimmt ein Krümmungsradius der mindestens einen Schneidkante in einer Richtung vom vorderen Ende zum hinteren Ende hin ab. Die Schneidkante weist vorzugsweise eine exponentiell verlaufende Form in der Weise auf, dass die Krümmung am vorderen Ende einem Radius der Umlaufbewegung folgt, um die Pflanzen aufzunehmen und vorzuverarbeiten. Schließlich zwickt die Krümmung am hinteren Ende, die einen kleineren Krümmungsradius aufweist, die Pflanzen ab.
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Gemäß Anspruch 2 ist die mindestens eine Schneidkante in der Weise positioniert, dass dann, wenn das Schnittmesser um die Drehachse umläuft, eine imaginäre Gerade, die sich mit dem vorderen Ende und dem hinteren Ende der Schneidkante schneidet, um einen Winkel relativ zu einer tangential zu einer Umlaufbahn des hinteren Endes verlaufenden Linie abgewinkelt, wobei sich die tangential verlaufende Linie mit dem hinteren Ende schneidet. Der Winkel beträgt weniger als 60 Grad. Des Weiteren beträgt der Winkel gemäß Anspruch 3 vorzugsweise weniger als 45 Grad. Der Winkel definiert einen Schnittwinkel für das Schnittmesser, indem der Schneidwinkel gering gehalten wird, basierend auf dem Profil der Schneidkante, wobei die Schneidkante von der Drehachse abgekehrt ist, um so einen reibungslosen Schneidvorgang zu erreichen.
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Der Schneidbereich weist außerdem eine zweite Schneidkante auf, welche der ersten Schneidkante benachbart ist, wobei das Schnittmesser im Wesentlichen symmetrisch zu einer zentralen Symmetrieachse ist, und wobei die erste und die zweite Schneidkante von einem gemeinsamen Punkt auf der Symmetrieachse verlaufen. Dies macht es möglich, das Schnittmesser sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn zu verwenden. Das Schnittmesser wird unter Umständen nach einer längeren Betriebsdauer stumpf, doch da auf der anderen Seite des Schnittmessers eine symmetrische Kante vorgesehen ist, kann problemlos auf diese andere Schneidkante umgeschaltet werden, indem die Drehrichtung geändert wird oder indem die Anbringung des Schnittmessers umgedreht wird.
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Das Schnittmesser kann eine teilweise hyperbolische fünfeckige Form mit einer ersten und einer zweiten Seitenkante, die einer entsprechenden Schneidkante benachbart sind, sowie eine Basiskante, die so angeordnet ist, dass sie der Drehachse zugewandt ist.
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Entsprechend Anspruch 5 umfasst der Basisabschnitt mindestens eine Verbindungsöffnung, die zur Aufnahme eines Befestigungselements zur Anbringung des Schnittmessers an dem Tragelement ausgelegt ist.
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Das umlaufende Tragelement ist gemäß Anspruch 6 eine umlaufende Scheibe. Der Basisabschnitt kann so angeordnet sein, dass er verschwenkbar mit der umlaufenden Scheibe verbunden ist.
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Gemäß Anspruch 7 umfasst das Schnittmesser einen zweiten Schneidbereich, so dass der Basisabschnitt zwischen den beiden Schneidbereichen positioniert ist.
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Anspruch 8 offenbart eine Schneideinheit eines Sichelmähers. Außerdem umfasst die Schneideinheit ein umlaufendes Tragelement und eine Vielzahl von Schnittmessern. Anspruch 9 offenbart einen Sichelmäher mit der Schneideinheit. Außerdem offenbart Anspruch 9 einen Sichelmäher mit einem Schnittmesser. Und gemäß Anspruch 10 ist der Sichelmäher ein Mähroboter.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in welcher:
- 1 eine Unteransicht eines Sichelmähers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine Draufsicht auf ein Schnittmesser gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, das an einem umlaufenden Tragelement angebracht ist;
- 3 eine Draufsicht auf das Schnittmesser gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist;
- 4 eine Draufsicht auf das Schnittmesser gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 eine Draufsicht auf das Schnittmesser entsprechend einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 6 eine Draufsicht auf das Schnittmesser entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 7 eine Unteransicht auf einen Sichelmäher mit einem Schnittmesser entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung ausführlicher beschrieben, in welcher beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, welche einen oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung aufweisen. Diese Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen realisiert werden und ist nicht so zu verstehen, dass sie auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist; diese Ausführungsbeispiele werden vielmehr in der Weise dargestellt, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und dem Fachmann den Umfang der Erfindung zur Gänze vermittelt. Beispielsweise können einer oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Ausführungsbeispielen Verwendung finden, und sogar auch bei anderen Gerätearten. In der Zeichnung geben gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile an.
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1 zeigt eine Unteransicht eines Sichelmähers 100 (der nachstehend einfach als „Rasenmäher 100“ bezeichnet wird) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Rasenmäher 100 kann ein von Hand geführter Rasenmäher, ein Mähroboter oder dergleichen sein. Der Rasenmäher 100 kann von einem (hier nicht dargestellten) Antriebsmotor angetrieben werden, zum Beispiel einem Benzinmotor, einem Elektromotor oder dergleichen. Alternativ kann der Rasenmäher 100 auch ein separates Mähmodul sein, das zur Anbringung an einem Fahrzeug ausgelegt ist, beispielsweise einem Aufsitzmäher.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst der Rasenmäher 100 einen Korpus 102 und Räder 104 für den Eingriff mit dem Boden, die über Achsen 106 an dem Korpus angebracht sind. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können zwei oder mehr Räder 104 angetrieben werden. Des Weiteren können anstelle von zweien der Räder 104 mindestens zwei freilaufende Räder vorgesehen sein.
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Entsprechend der Darstellung in 1 ist auf der Unterseite des Korpus 102 eine Schneideinheit 107 vorgesehen. Die Schneideinheit 107 umfasst ein umlaufendes Tragelement 108 (das im Folgenden kurz als „das Tragelement 108“ bezeichnet wird), welches zum Umlauf um eine vertikale Drehachse A ausgelegt ist (die nachstehend kurz als „die Achse A“ bezeichnet wird. Das Tragelement 108 kann von dem Antriebsaggregat angetrieben werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Tragelement 108 direkt auf einer Abtriebswelle des Antriebsaggregats befestigt sein. Alternativ kann das Tragelement 108 von dem Antriebsaggregat über ein Getriebe angetrieben werden. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Tragelement 108 um eine umlaufende Scheibe. Das Tragelement 108 kann jedoch in jeder anderen Form im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. Darüber hinaus ist an dem Tragelement 108 mindestens ein Schnittmesser für Sichelmäher 110 (das nachstehend als „das Schnittmesser 110“ bezeichnet wird) angebracht. Somit läuft während der Arbeit mit dem Sichelmäher 100 das Schnittmesser 110 zusammen mit dem Tragelement 108 um, um Pflanzenbewuchs, zum Beispiel Gras, zu schneiden. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, umfasset die Schneideinheit 107 drei Schnittmesser 110, die mit dem Tragelement 108 verbunden sind. Es kann jedoch im Rahmen der Erfindung eine beliebige Anzahl von Schnittmessern 110 vorgesehen werden, die an dem Tragelement 108 befestigt sind. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Höhe des Tragelements 108 und/oder jedes Rades 104 relativ zum Boden einstellbar sein, wodurch eine Veränderung der Schnitthöhe bei jedem Schnittmesser 110 möglich wird.
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2 und 3 zeigen jeweils eine Draufsicht auf das Schnittmesser 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Entsprechend der Darstellung in 2 ist das Schnittmesser 110 über mindestens ein Befestigungselement 202 an dem Tragelement 108 angebracht. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Schnittmesser 110 über mehrere Befestigungselemente an dem Tragelement 108 angebracht sein. Das Schnittmesser 110 kann jedoch auch auf jede andere Weise an dem Tragelement 108 angebracht werden, zum Beispiel durch Schweißen, Hartlöten oder dergleichen. Gemäß der Darstellung in 3 weist das Schnittmesser 110 außerdem einen Basisabschnitt 204 auf, der zur Anbringung an dem Tragelement 108 ausgelegt ist. Das Basisteil 204 weist mindestens eine Verbindungsöffnung 206 zur Einführung des Befestigungselements 202 auf. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Basisabschnitt 204 auch verschwenkbar mit dem Tragelement 108 verbunden sein. Das Schnittmesser 110 kann im Normalfall durch mindestens ein elastisches Element (Bspw. eine Feder) in eine zurückgezogene Position gespannt sein. Wenn jedoch das Tragelement 108 mit einer Drehzahl über einer vorgegebenen Geschwindigkeit umläuft, kann eine Zentrifugalkraft die Vorspannkraft des elastischen Elements überwinden und dann wird das Schnittmesser 110 in eine Schneidstellung verschwenkt. Wenn außerdem das Schnittmesser 110 auf ein Hindernis trifft (z.B. eine Wand, einen Baum, einen Stein oder dergleichen) schwenkt sich das Schnittmesser 110 automatisch in die zurückgezogene Position. Damit wird unter Umständen eine Beschädigung am Schnittmesser 110 wesentlich verringert. Darüber hinaus kann auch eine Überlastung des Getriebes und/oder des Antriebsaggregats verhindert werden.
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Entsprechend der Darstellung in 3 umfasst das Schnittmesser 110 einen Schneidbereich 208. Des Weiteren ist mindestens eine Vertiefung in einer umlaufenden Kante des Schneidbereichs 208 so ausgebildet, dass mindestens eine Schneidkante 210 definiert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt die Schneidkante 210 eine konkave Form. Die konkave Form der Schneidkante 210 ermöglicht einen Abschneidvorgang an dem Pflanzenbewuchs in ähnlicher Weise wie bei einer Sichel. Ein derartiger Abschneidvorgang verbraucht unter Umständen weniger Energie als ein Schneidvorgang mit einer geradlinigen Kante. Des Weiteren kann der Abschneidvorgang auch weniger Lärm erzeugen. Außerdem verläuft die Schneidkante 210 zwischen einem vorderen Ende 210a und einem hinteren Ende 210b. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist während des Betriebs das vordere Ende 210a so ausgelegt, dass es vor dem hinteren Ende 210b auf die Pflanzen auftrifft, wenn sich das Schnittmesser 110 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel nimmt der Krümmungsradius der Schneidkante 210 in einer Richtung vom vorderen Ende 210a zum hinteren Ende 210b ab. Somit besitzt die Schneidkante 210 eine im Wesentlichen exponentiell verlaufende Form, die an die Form einer Sichel erinnert. Während eines Schneidvorgangs nimmt die Biegung der Schneidkante 210 anfänglich einen Pflanzenstreifen auf, der zu schneiden ist. Schließlich zwickt ein kleinerer Krümmungsradius nahe dem hinteren Ende 210b die Pflanzen in einem Abschneidvorgang ab.
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Entsprechend der Darstellung in 2 und 3 ist die Schneidkante 210 so positioniert, dass dann, wenn das Schnittmesser 110 um die Achse A umläuft, eine imaginäre Gerade L, die sich mit dem vorderen Ende 210a und dem hinteren Ende 210b schneidet, unter einem Winkel α relativ zu einer tangential an eine Umlaufbahn R des hinteren Endes 210b angelegte Linie T positioniert ist, wobei sich die tangentiale Linie T mit dem hinteren Ende 210b schneidet. Der Winkel α besitzt einen Wert, der einen geringen Schneidwinkel ergibt, wenn die Schneidkante 210 in der Weise positioniert ist, dass die Schneidkante 210 von der Drehachse A. weg weist. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Winkel α kleiner als etwa 60 Grad. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt der Winkel α weniger als etwa 45 Grad.
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Entsprechend dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Schneidbereich 208 eine zweite Schneidkante 210' nahe der ersten Schneidkante 210. Des Weiteren ist das Schnittmesser 110 im Wesentlichen symmetrisch zu einer zentralen Symmetrieachse S. Infolgedessen stellt die zweite Schneidkante 210' im Wesentlichen ein Spiegelbild zur ersten Schneidkante 210 dar. Darüber hinaus verlaufen die erste und die zweite Schneidkante 210 und 210' von einem gemeinsamen Punkt aus von der Symmetrieachse S weg. Der gemeinsame Punkt fällt mit dem hinteren Ende 210b der ersten Schneidkante 210 zusammen. Die zweite Schneidkante 210' macht es möglich, dass das Schnittmesser 110 in zwei Umlaufrichtungen betrieben werden kann, nämlich im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn. Darüber hinaus weist das Schnittmesser 110 ungeachtet der Drehrichtung die gleiche Schneidcharakteristik auf, da das Schnittmesser 110 eine zentrale Symmetrieachse S besitzt. Entsprechend der Darstellung in 3 weist das Schnittmesser 110 eine teilweise hyperbolische fünfeckige Form mit einer ersten und einer zweiten Seitenkante 212 bzw. 214 nahe den Schneidkanten 210 bzw. 210' und eine Basiskante 216 auf, die der Drehachse A zugewandt ist.
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4 zeigt eine Draufsicht auf ein Schnittmesser 110 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schnittmesser 110 umfasst einen Basisabschnitt 204 und einen Schneidbereich 208. Außerdem umfasst der Schneidbereich 208 eine Schneidkante 210. Das Schnittmesser 110 kann gemäß der Darstellung in 4 in der Weise ausgebildet werden, dass es zum Schneiden des Pflanzenbewuchses entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft.
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5 zeigt eine Draufsicht auf ein Schnittmesser 110 gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schnittmesser 110 umfasst einen Basisabschnitt 204 und zwei Schneidbereiche 208 und 208' an den Seiten des Basisabschnitts 204. Darüber hinaus weist jeder der beiden Schneidbereiche 208 und 208' eine Schneidkante 210 auf. Das Schnittmesser 110 kann gemäß der Darstellung in 5 in der Weise ausgebildet werden, dass es zum Schneiden des Pflanzenbewuchses entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft. Da die zwei Schneidbereiche 208 und 208' vorgesehen sind, wird es möglich, einen größeren Streifen der Pflanzen bei einer einzigen Umdrehung zu schneiden.
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6 stellt eine Draufsicht auf ein Schnittmesser 110 entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Das Schnittmesser 110 umfasst einen Basisabschnitt 204 und zwei Schneidbereiche 208 und 208' auf gegenüberliegenden Seiten des Basisabschnitts 204. Außerdem weist jeder der beiden Schneidbereiche 208 und 208' eine erste und eine zweite Schneidkante 210 bzw. 210' auf. Des Weiteren besitzt das Schnittmesser 110 gemäß der Darstellung in 5 eine zentrale Symmetrieachse S. Die zweite Schneidkante 210' macht es möglich, dass das Schnittmesser 110 in zwei Umlaufrichtungen gedreht werden kann, nämlich im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn. Außerdem weist das Schnittmesser 110 die gleiche Schneidcharakteristik unabhängig von der Umlaufrichtung auf, da das Schnittmesser 110 eine zentrale Symmetrieachse S besitzt.
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7 zeigt eine Unteransicht eines Sichelmähers 700 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie 7 zeigt, ist das Schnittmesser 110 gemäß dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Tragelement 108 eines Rasenmähers 700 angebracht. Der Rasenmäher 700 kann jedoch auch mit dem Schnittmesser 110 gemäß einem der Ausführungsbeispiele ausgerüstet werden, die in den 4 und 6 dargestellt sind. Das Tragelement 108 und das Schnittmesser 110 sind so ausgebildet, dass sie um eine Drehachse A umlaufen.
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In der Zeichnung und in der Beschreibung wurden bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung offenbart; auch wenn hier spezielle Begriffe verwendet wurden, sind sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn zu verstehen und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken, wie er in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.
