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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in der Lage ist eine Hecke zu Schneiden.
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Für das Heckenschneiden in kleinem Maßstab kann eine Schere verwendet werden; in einem größeren Maßstab werden von einem Motor angetriebene Maschinen verwendet. In diesem Fall wird zwischen Maschinen mit zwei Messerblöcken, die sich linear miteinander abwechseln, und Maschinen mit einem sich drehenden Messerblock unterschieden. Die vorliegende Erfindung betrifft Maschinen vom letztgenannten Typ.
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Die
GB-1.143.812 beschreibt eine Schneidmaschine mit einem sich drehenden Messerblock. Diese Maschine weist einen einzigen Messerblock auf und ist daher weniger zum Schneiden der Seite von hohen Hecken geeignet, was im Falle des professionellen Schneidens, beispielsweise beim Schneiden von gemeindeeigenen Hecken in einem Park oder entlang einer Straße besonders wichtig ist.
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Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidmaschine bereitzustellen, die große Oberflächen problemlos schneiden kann.
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Beim Schneiden von Hecken werden Sprosse abgeschnitten. Die abgeschnittenen Sprossen fallen auf den Boden oder in die Hecke und sterben. Für ein sauberes Erscheinungsbild müssen sie weggeräumt werden, jedoch ist dies zeitaufwendig. Es ist ferner eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidmaschine bereitzustellen, in der dieser Nachteil nicht vorhanden ist oder der zumindest reduziert ist.
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Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder Ähnliche Teile bezeichnen und in denen Angaben wie „unter/über”, „oberer/unterer”, „links/rechts” usw. ausschließlich die in den Zeichnungen dargestellte Ausrichtung betreffen, weiter verdeutlicht. Es zeigen:
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1 schematisch eine Schneidmaschine, die am Ende eines Manipulationsarms eines Traktors befestigt ist;
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2A und 2B eine schematische Seitenansicht bzw. eine schematische Vorderansicht der Schneidmaschine;
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3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Messerblocks;
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4A–4D schematisch Probleme einiger Anordnungsvariationen, die nicht erfindungsgemäß sind;
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5 schematisch ein Problem einer Schneidscheibe, die nicht erfindungsgemäß ist;
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6 eine schematische perspektivische Ansicht einer Schneidanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 eine schematische Ansicht der Schneidanordnung aus 6 von unten;
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8 eine schematische Seitenansicht der Schneidanordnung aus 6;
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9 eine geschnittene Heckenoberfläche mit konkav gekrümmten Schneidoberflächenteilen;
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10 bis 13 einige Sicherheitsaspekte des Gehäuses einer Schneidmaschine.
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1 zeigt schematisch eine Schneidmaschine 1, die am Ende eines Arms 2 eines Traktors 3 befestigt ist. Der Arm 2 ist ein Manipulationsarm, mit dem die Schneidmaschine angehoben werden kann und mit der die Ausrichtung der Schneidmaschine an die Ausrichtung einer Heckenoberfläche, die geschnitten werden soll, angepasst werden kann. Diese Manipulation kann von einem Bediener (nicht dargestellt) in dem Traktor gesteuert werden. In der Praxis kann es möglich sein, dass der Traktor entlang einer Hecke fährt, die geschnitten werden soll, und dann die Heckenfläche während des Fahrens geschnitten wird.
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Wie ausführlicher erläutert werden wird, umfasst die Schneidmaschine 1 sich drehende Messerblöcke, die von Motoren angetrieben werden. Die Betätigung und Versorgung dieser Motoren erfolgt durch den Traktor 3 mittels Leitungen, die entlang des Arms 2 geführt werden, die allerdings der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
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Die Schneidmaschine 1 weist zumindest in dem dargestellten Beispiel das allgemeine Erscheinungsbild eines rechteckigen Kastens auf. Allerdings ist das genaue äußere Erscheinungsbild nicht wesentlich.
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2A zeigt eine schematische Seitenansicht der Schneidmaschine 1 und 2B zeigt eine schematische Vorderansicht davon. Die Schneidmaschine 1 umfasst ein Gehäuse 10 mit einer geschlossenen oberen Wand 11, einer geschlossenen hinteren Wand 12 und geschlossenen Seitenwänden 13, 14. Eine untere Fläche 15 der Schneidmaschine 1 ist durch die unteren Kanten der hinteren Wand 12 und der Seitenwände 13, 14 definiert, die in einer Ebene liegen; diese untere Fläche ist im Wesentlichen offen. Eine vordere Fläche 16 der Schneidmaschine 1 ist durch die vorderen Kanten der oberen Wand 11 und der Seitenwände 13, 14 definiert; diese vordere Fläche ist im Wesentlichen offen. Während des Gebrauchs wird die Schneidmaschine 1 über eine Oberfläche bewegt, die geschnitten werden soll, wobei ihre untere Fläche 15 in Richtung dieser Oberfläche gerichtet wird, die geschnitten werden soll, und ihre vordere Fläche in die Bewegungsrichtung gerichtet wird, sodass Sprossen der Hecke, die geschnitten werden soll, in das Gehäuse 10 eintreten können. In 2A ist die Schneidmaschine 1 mit der unteren Fläche 15 nach unten gerichtet dargestellt, um eine obere Oberfläche einer Hecke zu schneiden, und zwecks einer Bewegung nach links mit ihrer vorderen Fläche 16 nach links gerichtet dargestellt.
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Im Folgenden werden zueinander senkrechte Richtungen xH, yH und zH in Bezug auf die Oberfläche einer Hecke definiert, die geschnitten werden soll. Die zH-Richtung ist senkrecht zu der Oberfläche, die geschnitten werden soll, und wird auch als „Höhe” angegeben. Die xH-Richtung ist in der Hauptbewegungsrichtung parallel zu der Oberfläche, die geschnitten werden soll, und wird auch als „Länge” angegeben. Die yH-Richtung ist parallel zu der Oberfläche, die geschnitten werden soll, senkrecht zu der Hauptbewegungsrichtung und wird auch als „Breite” oder „Querrichtung” angegeben.
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Eine Vielzahl von rotierenden Messerblöcken 20 ist in dem Gehäuse 10 angeordnet. Diese sind in 2A und 2B lediglich schematisch mit gepunkteten Linien gezeichnet, wobei 2B zeigt, dass eine Vielzahl von Messerblöcken 20, in dem dargestellten Beispiel drei, nebeneinander in der Querrichtung angeordnet ist. Wenngleich dies eine bevorzugte Anzahl ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anzahl beschränkt.
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3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die mehr Details eines einzelnen Messerblocks 20 darstellt. Der Messerblock 20 umfasst einen zylindrischen Messerträger 21. Ein Flansch 22 ist an dem Messerträger 21 befestigt. Ein Messer 23 ist an dem Flansch 22 befestigt. Der Messerträger 21 ist an einer Antriebseinheit 50 drehbar befestigt; der Drehzugriff ist bei 24 angegeben. Die Antriebseinheit 50 ist fest an einem Rahmen (hier nicht dargestellt) der Schneidmaschine 1 befestigt. Zu Erläuterungszwecken und der Zweckmäßigkeit halber wird bis auf Weiteres davon ausgegangen, dass die Drehachsen 24 im Wesentlichen vertikal, das heißt im Wesentlichen senkrecht zu der unteren Fläche 15 gedreht werden.
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Das Messer 23 erstreckt sich im Wesentlichen radial in Bezug auf die Drehachsen 24. Das heißt, dass das Messer 23 längs verlaufende Schneidkanten 23A, 23B aufweist, die sich in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, die zu den Drehachsen 24 senkrecht ist. Eine Mittellinie des Messers ist direkt senkrecht zu den Drehachsen 24 und die Schneidkanten 23A, 23B sind parallel zu dieser Mittellinie. Das Messer 23 kann in Bezug auf den Flansch 22 fixiert sein, jedoch ist das Messer 23 möglicherweise und sogar bevorzugt mittels eines Scharniers 26, dessen Scharnierachsen im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen 24 sind, gelenkartig an dem Flansch 22 befestigt. Somit kann das Messer in Bezug auf den Flansch 22 gelenkartig verbunden sein, wie durch Pfeile angegeben, zum Beispiel wenn das Messer auf einen dicken Ast trifft, sodass Schäden und/oder Abnutzung des Mechanismus entgegenwirkt wird. Anderenfalls wird das Messer in seine normale Betriebsposition gebracht, die oben erläutert und in der Figur dargestellt ist und durch Zentrifugalkraft herbeigeführt wird.
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Während des Betriebs ist es wünschenswert, dass der rotierende Messerblock 20 so wenig wie möglich vibriert. Daher wird empfohlen, sicherzustellen, dass das Schwerpunktzentrum des drehenden Messerblocks mit den Drehachsen 24 übereinstimmt. Dies kann durch Gegengewichte erzielt werden, sodass der Flansch 22 nur ein einziges Messer 23 stützt. Allerdings wird bevorzugt, dass der Flansch 22 zwei Messer 23 in einem gegenseitigen Winkelabstand von 180° stützt, wie dargestellt, oder dass der Flansch 22 drei Messer 23 in einem gegenseitigen Winkelabstand von 120° stützt (nicht dargestellt). Vier oder mehr Messer sind ebenfalls möglich, wobei der gegenseitige Winkelabstand vorzugsweise immer ungefähr 360°/N entspricht, wobei N die Anzahl von Messern ist. Die Messer werden in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die Messer, die an dem gleichen Flansch befestigt sind, sind üblicherweise als eine Messerscheibe 25 angegeben. Damit wird auch ausgedrückt, dass die Messer und der Flansch in einer alternativen Ausführungsform einstückig ausgebildet sind.
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Gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei Flansche an dem Messerträger 21 in einem axialen Abstand voneinander befestigt, dieser Abstand liegt in einer geeigneten Ausführungsform in der Größenordnung von etwa 7 bis 8 cm, jedoch ist dies nicht von entscheidender Bedeutung. In 3 ist ein zweiter Flansch bei 32 angegeben. In ähnlicher Weise wie oben in der Beziehung zu dem ersten Flansch 22 erläutert, sind Messer 33 an dem zweiten Flansch 32 befestigt; die hierdurch definierte Messerscheibe ist durch das Bezugszeichen 35 angegeben. In der dargestellten Ausführungsform entspricht die Anzahl von Flanschen zwei, jedoch kann diese Anzahl auch größer sein. Zur Unterscheidung wird die Messerscheibe 25 als untere Messerscheibe angegeben und die Messerscheibe 26 als die obere Messerscheibe angegeben.
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In dem dargestellten Beispiel stützt jeder Flansch 22, 32 zwei Messer 23, 33. Allerdings entspricht die Anzahl von Messern des zweiten Flansches 32 nicht unbedingt der Anzahl von Messern des ersten Flansches 22. Wenn die Anzahl von Messern einander entsprechen, können die Messer der verschiedenen Flansche miteinander ausgerichtet sein oder die Messer der verschiedenen Flansche werden zueinander in einer Umfangsrichtung über einen Abstand von 180°/N verschoben, wie in der dargestellten Ausführungsform.
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Durch diese Konzipierung mit einer Vielzahl von Schichten von Messern verhält sich die Schneidmaschine 1 auch wie ein Häcksler zur Reduzierung von Schneidabfall. Folglich muss dieser Schneidabfall nicht gesammelt und/oder entsorgt und abtransportiert werden; der reduzierte Schneidabfall fällt schließlich auf den Boden unter der Hecke und wird dort schließlich zu Kompost.
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Wenn die Schneidmaschine 1 während des Betriebs in eine Richtung parallel zu ihrer unteren Fläche 15 bewegt wird, sodass diese im Wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen 24 ist, kann ein einziger Messerblock 20 nur eine Bahn mit einer Breite schneiden, die dem Durchmesser einer untersten Messerscheibe entspricht, das heißt, dem Zweifachen des Abstands von den Drehachsen 24 zu dem freien Ende eines Messers 23; wobei dieser Abstand vorzugsweise der gleiche für alle Messer ist. In einer praktischen Ausführung kann dieser Durchmesser in der Größenordnung von etwa 50 cm liegen. Allerdings können Hecken typischerweise eine Höhe in der Größenordnung von etwa 2 m haben. Daher ist es wünschenswert, eine breitere Bahn in einem einzigen Arbeitsgang schneiden zu können.
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Um effizienter arbeiten zu können, kann eine Vielzahl von Messerblöcken 22 nebeneinander angeordnet werden, wie in der Vorderansicht dargestellt (siehe 2B). 4A bis 4D stellen Variationen einer solchen Anordnung dar, wobei Probleme im Zusammenhang mit diesen Variationen im Folgenden erläutert werden und darauf hingewiesen wird, dass die Anordnungen gemäß 4A bis 4D nicht die Anordnung gemäß der Erfindung sind.
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4A zeigt eine schematische Draufsicht einer Anordnung mit drei Messerblöcken, wobei der Einfachheit halber nur die drei untersten Messerscheiben 25 dargestellt sind, die voneinander durch die Hinzufügung eines Buchstabens A, B, C unterschieden sind. Es wird davon ausgegangen, dass die drei Messerblöcke zueinander identisch sind (dies wird aus Kostengründen bevorzugt, ist jedoch an sich für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich). Die drei Messerblöcke sind in Reihe angeordnet, womit gemeint ist, dass ihre drei jeweiligen Drehachsen 24A, 24B in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet sind. Während eines Arbeitsgangs wird die Schneidmaschine 1 in eine Richtung bewegt, die senkrecht zu dieser Ebene ist, wie durch einen Pfeil W angegeben. Der gegenseitige Abstand zwischen zwei benachbarten Messerblöcken ist immer größer als der Durchmesser der Messerscheiben 25. Es ist klar, dass Streifen X zwischen den Messerblöcken bleiben und von den Messerblöcken nicht geschnitten werden. Für ein vollständiges Schneiden muss die Schneidmaschine 1 zweimal über den gleichen Arbeitsbereich bewegt werden.
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4B ist eine Draufsicht, die mit 4A vergleichbar ist, einer Variation, bei welcher dieser Nachteil überwunden wurde, da der gegenseitige Abstand zwischen zwei benachbarten Messerblöcken immer kleiner als der Durchmesser der Messerscheiben 25 ist. Natürlich besteht nun die Gefahr, dass die Messer 23 von benachbarten Messerblöcken einander berühren.
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4C ist eine schematische Vorderansicht der drei Messerblöcke 20A, 20B, 20C, die veranschaulichen, dass das Problem der gegenseitigen Berührung der Messer durch axiales (d. h. vertikales) Verschieben des mittleren Messerblocks 20B in Bezug auf ihre Nachbarn oder mindestens axiales Verschieben der Messerscheiben 25B, 35B des mittleren Messerblocks 20B in Bezug auf die benachbarten Messerscheiben 25A, 25C und 35A, 35C gelöst werden kann. Wenngleich klar sein wird, dass die rotierenden Messer einander nicht berühren, hat diese Lösung den Nachteil, dass dies zu Schneidbahnen von voneinander unterschiedlicher Höhe führt und somit nicht zu einem schönen gleichmäßigen Schneidergebnis führt.
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4D ist eine Draufsicht, die mit 4B vergleichbar ist und darstellt, dass der gegenseitige Abstand zwischen zwei benachbarten Messerblöcken kleiner als der Durchmesser der Messerscheiben 25 sein kann, wobei sich die Messer auf der gleichen Höhe befinden und sich die Messer nicht berühren, falls die Ausrichtungen der Messer der benachbarten Messerblöcke um 180°/N verschoben sind. Das Ausmaß, in dem eine Überlappung von zwei Messerscheiben möglich ist, ist umso größer, je kleiner N ist, und bei gleichem N ist es größer, wenn benachbarte Messerblöcke immer zueinander entgegensetzte Drehrichtungen aufweisen. Allerdings besteht ein Nachteil dann immer darin, dass die Drehung der verschiedenen Messerblöcke exakt zueinander synchronisiert sein muss, was zu der Notwendigkeit einer komplexeren und teureren Anordnung mit zum Beispiel einem verzahnten Kupplungsriemen oder einer Kupplungskette führt. Die vorliegende Erfindung stellt im Gegensatz dazu eine Anordnung bereit, in der eine solche Synchronisation nicht notwendig ist.
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5 stellt schematisch ein weiteres Problem einer rotierenden Schneidscheibe dar, die nicht erfindungsgemäß ist. Eine Hecke, die geschnitten werden soll, ist schematisch bei H angegeben. Wenn die untere Messerscheibe 25 exakt parallel zu der Oberfläche gehalten wird, die geschnitten werden soll, und so die Ausbreitungsrichtung W genau senkrecht zu den Drehachsen 25 ist, schneidet die Messerscheibe 25 an ihrer Vorderseite (die rechte Seite in der Figur) immer die Sprossen U, jedoch „reibt” die gesamte Messerscheibe 25 sozusagen über die abgeschnittenen Enden der Sprossen U, was zu rauen Enden führt. Die vorliegende Erfindung stellt eine Anordnung bereit, mit der auch dieses Problem gelöst wird.
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6 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Schneidanordnung 100 einer Schneidmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Schneidanordnung 100 eine Anordnung innerhalb des Gehäuses 10 ist, das in dieser Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Schneidanordnung 100 umfasst eine Vielzahl von Schneideinheiten 200. Jede Schneideinheit 200 umfasst einen Messerblock 20 wie oben beschrieben sowie einen zugehörigen Antriebsmotor 210. Die verschiedenen Antriebsmotoren können sich unabhängig voneinander drehen. Es sei klargestellt, dass es innerhalb des Kontextes der vorliegenden Erfindung auch möglich ist, dass die verschiedenen Antriebsmotoren miteinander synchronisiert sind oder dass ein einziger gemeinsamer Antriebsmotor bereitgestellt wird, jedoch ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass der Antrieb ohne die Notwendigkeit zur Synchronisierung implementiert sein kann.
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Die Schneidanordnung 100 umfasst einen Rahmen 110, an dem die verschiedenen Schneideinheiten 200 befestigt sind, sodass die verschiedenen Schneideinheiten 200 zueinander in Bezug auf die Position fixiert sind. Als Alternative wäre es möglich, dass die Schneideinheiten an dem Gehäuse befestigt sind.
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Die verschiedenen Schneideinheiten können zueinander identisch sein. Im Folgenden werden die Schneideinheiten im Allgemeinen durch die Bezugseinheit 200 angegeben; sollte der Wunsch bestehen, zwischen den Schneideinheiten zu unterscheiden, wird ein Buchstabe A, B, C und so weiter hinzugefügt, wobei dies auch für die Bestandteile gilt.
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In dem dargestellten Beispiel umfasst die Schneidanordnung 100 drei Messerblöcke 20A, 20B, 20C, die in einer dreieckigen Konfiguration angeordnet sind. 7 stellt davon eine schematische Ansicht von unten dar, in der das Gehäuse 10 ebenfalls dargestellt ist. Der Eingang 16 des Gehäuses 10 ist zur rechten Seite in dieser Figur dargestellt. Allgemeine umfasst die Schneidanordnung 100 eine ungerade Anzahl von Messerblöcken 20, die in zwei zueinander parallelen Reihen in der yH-Richtung angeordnet sind, wobei die Reihen in der xH-Richtung einen gegenseitigen Abstand von größer als null haben. Die Reihe, die sich am nächsten zum Eingang 16 befindet, wird als vordere Reihe 121 angegeben und die andere Reihe wird als hintere Reihe 122 angegeben. Die Anzahl von Messerblöcken in der vorderen Reihe 121 kann der Anzahl von Messerblöcken in der hinteren Reihe 122 entsprechen, jedoch ist sie vorzugsweise eins mehr als die Anzahl von Messerblöcken in der hinteren Reihe 122. Die Messerblöcke der hinteren Reihe 122 werden in der yH-Richtung in Bezug auf die Messerblöcke der vorderen Reihe 121 verschoben, sodass sich, in der xH-Richtung betrachtet, jeder Messerblock der hinteren Reihe 122 immer zwischen zwei Messerblöcken der vorderen Reihe 121 befindet.
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Als Alternative ist es möglich, dass die vordere Reihe 121 und die hintere Reihe 122 die Plätze wechseln, sodass die hintere Reihe mehr Messerblöcke aufweist als die vordere Reihe. In dem dargestellten Beispiel weist die vordere Reihe 121 zwei Messerblöcke 20A, 20B auf und die hintere Reihe 122 weist einen einzigen Messerblock 20C auf.
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In 7 ist dargestellt, dass der gegenseitige Abstand Dy zwischen den zwei Messerblöcken 20A, 20B der vorderen Reihe 121 (in der yH-Richtung zwischen den jeweiligen Drehachsen 24A und 24B gemessen) größer als das Zweifache des Durchmessers d der unteren Messerscheiben 25A und 25B ist, sodass ihre jeweiligen Messer einander nicht berühren, jedoch kleiner als 2d plus dem Durchmesser der unteren Messerscheibe 25C der hinteren Reihe 122 (mit anderen Worten kleiner als 3d) ist, sodass das Problem, das unter Bezugnahme auf 4A erläutert wurde, nicht mehr besteht.
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8 ist eine schematische Seitenansicht der Schneidanordnung 100, in der nur die Messerblöcke 20A und 20C dargestellt sind (Messerblock 20B ist nicht sichtbar, da sich dieser hinter Messerblock 20A befindet). Die Zeichnungsebene ist senkrecht zu der yH-Richtung und ist somit eine xHzH-Ebene. Der Eingang 16 des Gehäuses 10 ist der Einfachheit halber nicht dargestellt und befindet sich auf der rechten Seite in dieser Ansicht. In dieser Figur ist dargestellt, dass die Drehachsen 24 der Messerblöcke 20 zH-Achsen mit kleinem Winkel bilden, sodass die untere Messerscheibe 25 ihren untersten Punkt an der Vorderseite dieser Messerscheibe erreicht. Mehrere Vorteile werden dadurch erzielt, wie später ausführlicher erläutert werden wird.
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In den obigen Ausführungen wurde ein orthogonales System von Achsen xH, yH, zH in Bezug auf die feste Welt definiert. Die schiefe Position der Drehachsen 24 kann durch Schwenken einer Drehachse 24 um die yH-Richtung beginnend von einer Ausrichtung, die zu den Höhenachse zH parallel ist, erzielt werden. Im Folgenden wird ein orthogonales System von Achsen x, y, z, in Bezug auf die Schneidanordnung 100 definiert. Die z-Achsen werden parallel zu den Drehachsen 24 definiert. Somit bilden die z-Achsen einen Winkel α mit der Richtung zH. Die z-Richtung wird auch als axiale Richtung bezeichnet. Die y-Achsen werden parallel zu der yH-Richtung definiert und werden somit auch als Breitenrichtung bezeichnet. Die x-Achsen werden in der Ebene einer Messerscheibe definiert, die zu der y- und der z-Richtung senkrecht ist. Somit bilden die x-Achsen einen Winkel α mit der Richtung xH.
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Somit ist die Zeichnungsebene aus 8 eine xz-Ebene, die senkrecht zur y-Richtung ist.
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Ein Vorteil der schiefen Position der Schneidanordnung 100 ist, dass die obere Messerscheibe 35 an dem Spross, der geschnitten werden soll, ankommt und diesen Spross schneidet, bevor die untere Messerscheibe 25 dies tut. Dies trägt zu einem verbesserten Häckselergebnis bei.
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Ein weiterer Vorteil der schiefen Position der Schneidanordnung 100 besteht darin, dass, nachdem ein Spross von der vorderen Kante des unteren Messerscheibe 25 geschnitten wurde, die untere Messerscheibe nicht über die Oberseiten der restlichen Äste reibt, sodass die Nachteile, die im Zusammenhang mit 5 erläutert wurden, vermieden werden.
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8 veranschaulicht ferner, dass die axiale Position des Messerblocks 20C der hinteren Reihe 122 niedriger als die axiale Position der zwei Messerblöcke 20A, 20B der vorderen Reihe 121 ist. Unter Berücksichtigung des Schwenkwinkels α und des Durchmessers d der Messerscheiben 25 ist die axiale Verschiebung dz der hinteren Reihe 122 in Bezug auf die vordere Reihe 121 derart, dass sich der unterste Punkt der unteren Messerscheibe 25A, 25B der vorderen Messerblöcke 20A, 20B auf der gleichen Höhe wie der unterste Punkt der untersten Messerscheibe 25C des hinteren Messerblocks 20C befindet, sodass der Nachteil, der unter Bezugnahme auf 4C erläutert wurde, vermieden wird.
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Allgemeiner ist eine zweidimensionale Ebene vorhanden, die sich in der y-Richtung erstreckt und alle unteren Messerscheiben 25A, 25B, 25C aller Schneideinheiten berührt. Diese Ebene ist in 8 mit dem Bezugszeichen 800 angegeben. Diese imaginäre Ebene hat eine feste Ausrichtung in Bezug auf die Schneideinheit 100. Während des Gebrauchs der Schneidmaschine 1 wird die Schneideinheit 100 derart gehalten, dass diese imaginäre gemeinsame Tangentialebene 800 parallel zu der Oberfläche gehalten wird, die geschnitten werden soll. Falls die Schneidmaschine 1, wie bevorzugt, mit einem Gehäuse 10 um die Schneideinheit 100 versehen ist, weist dieses Gehäuse eine untere Seite auf, die zu der imaginären gemeinsamen Tangentialebene 800 parallel ist.
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7 zeigt, dass aufgrund der schiefen Position der Messerblöcke 20A, 20B, 20C der gegenseitige Abstand dx zwischen den zwei Messerblöcken 20A, 20B der vorderen Reihe 121 auf der einen Seite und dem Messerblock 20C der hinteren Reihe 122 auf der anderen Seite (gemessen in der x-Richtung einerseits zwischen der Ebene, in der sich die jeweiligen Drehachsen 24A und 24B befinden, und andererseits der Ebene, die zu dieser parallel ist und durch die Drehachsen 24C verläuft) relativ klein, kleiner als d√2 sein kann. Aufgrunddessen können sich die Messerscheiben in einer z-Projektion (vergleiche 7) relativ weit überlappen, was zu einem guten Häckselergebnis führt. Theoretisch ist es ausreichend, wenn dz so klein ist, dass sich die Messer frei voneinander drehen. In der Praxis ist es jedoch vernünftig, einen etwas größeren Abstand für dz, zu Beispiel in der Größenordnung von 15 mm festzulegen, um einer Biegung der Messer aufgrund von dicken Ästen Rechnung zu tragen.
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Der aufmerksame Leser wird feststellen, dass die sich drehenden Messer prinzipiell keine planare Schneidoberfläche hinterlassen, sondern eine konkav gekrümmte Oberfläche, wie schematisch in 9 dargestellt. Der Schwenkwinkel α der Drehachsen ist jedoch so klein, beispielsweise etwa 6°, dass sich diese Wirkung kaum bemerkbar macht. Darüber hinaus weisen die geschnittenen Sprosse ein gewisses Maß an Flexibilität auf, wobei die Schneidoberfläche aufgrund des vorhandenen Laubs immer etwas unregelmäßig ist, was bewirkt, dass die sowieso sehr geringe und kaum bemerkbare Krümmung vollständig getarnt wird. Insgesamt ist die erwähnte Wirkung absolut akzeptabel und kann nicht als ein Nachteil betrachtet werden.
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Vorzugsweise sind die Drehrichtungen der vorderen Messerblöcke 20A, 20B einander entgegengesetzt, sodass sich die jeweiligen Messer an ihren vorderen Kanten aufeinander zu bewegen und sich danach rückwärts in den zentralen Teil des Gehäuses 10 zu dem hinteren Messerblock 20C bewegen, wie durch die Pfeile RA und RB in 7 dargestellt. Aufgrunddessen werden die Triebe, die von den vorderen Messern geschnitten werden, zu dem hinteren Messer geführt, was zu einem vorteilhaften Häckselergebnis beiträgt und verringert, dass Astteile nach außen streuen.
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Ein wichtiger Aspekt einer Schneidmaschine ist die Sicherheit. Das bereits erwähnte Gehäuse 10 dient diesem Zweck, da es einerseits der Tatsache entgegenwirkt, dass ein Körperteil einer Person leicht zwischen die rotierenden Messer gelangen kann, und andererseits der Tatsache entgegenwirkt, dass Holzschnitzel wie Geschosse herausschießen. Daher ist das Gehäuse 10 nahezu vollständig geschlossen, wobei es natürlich eine offene untere Fläche aufweist, wie bereits oben erwähnt. Andererseits muss es für die Sprossen, die geschnitten werden sollen, möglich sein, in das Gehäuse zu gelangen, für welchen Zweck in der Praxis bekanntermaßen die vordere Fläche des Gehäuses offen ist, wie ebenfalls bereits oben erwähnt. Allerdings reduziert diese offene vordere Fläche an sich den Sicherheitsaspekt. Die vorliegende Erfindung zielt auch auf die Bereitstellung einer Verbesserung in dieser Hinsicht ab.
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10 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teils der Schneidmaschine 1, in dem ein vorderer Messerblock 20 sichtbar ist, und in dem ein Teil des Gehäuses 10 sichtbar ist. Die vordere Seite der Maschine 1 befindet sich auf der rechten Seite in der Figur. Eine Seitenwand 13 des Gehäuses 10 ist ebenfalls sichtbar, sowie die obere Wand 11. Gemäß einem wichtigen Sicherheitsaspekt der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse 10 eine geschlossene vordere Wand 16 in einem relativ großen Abstand D16 in Bezug auf die vordere Kante der Messer des vorderen Messerblocks 20 auf. Dieser Abstand D16 beträgt mindestens 15 cm, vorzugsweise sogar mehr als 20 cm und liegt am meisten bevorzugt in der Größenordnung von 25 cm. Die Höhenabmessung der vorderen Wand 16 und somit die Höhe H der vorderen Wand 11 beträgt ebenfalls mindestens 15 cm, vorzugsweise sogar mehr als 20 cm und liegt am meisten bevorzugt in der Größenordnung von 25 cm. Es wird bevorzugt, das H gleich D16 ist.
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Dank der Gegenwart der geschlossenen vorderen Wand 16 ist es nahezu unmöglich für einen Körperteil, auf die rotierenden Messer zu treffen. Aufgrund des großen Abstands zwischen der vorderen Wand 16 und den Messern ist es immer noch möglich, dass sich ein großer Spross, nach Passieren der vorderen Wand 16, selbst erneut gerade aufrichtet, um ordnungsgemäß geschnitten zu werden, wie in 11A bis 11C dargestellt.
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Diesbezüglich spielt die Position der unteren Kante 116 der vorderen Wand 16 eine besondere Rolle. In dem dargestellten Beispiel ist die vordere Wand 16 vertikal und bildet einen Winkel von 90° mit der oberen Wand 11, es ist jedoch auch möglich, dass die vordere Wand 16 in Übereinstimmung in Bezug auf eine Viertel Zylinderkontur gebogen wird und sich somit nahtlos an die obere Wand 11 anpasst, wie schematisch in 12 dargestellt.
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Die vordere Wand 16 kann eine starre Wand sein. Vorzugsweise ist die vordere Wand 16 allerdings durch robuste, jedoch flexible Kautschuk- oder Kunststoffstreifen 117 ausgebildet, deren oberes Ende 118 an der vorderen Kante 111 der oberen Wand 11 befestigt ist, wie in 13A dargestellt. Die Streifen können auch eine Breite von etwa 5 bis 10 cm haben, wenngleich andere Größen ebenfalls denkbar sind. Solche Streifen verbiegen sich nach innen, um zu ermöglichen, dass ein Spross geschnitten wird, um in das Gehäuse 10 einzutreten, wie in 13B dargestellt, was zu einem guten Schneidergebnis beiträgt.
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Somit stellt die Erfindung eine Schneidmaschine 1 bereit, die ein Gehäuse 10 und drei Schneideinheiten 200A, 200B, 200C umfasst, die in dem Gehäuse gemäß einer dreieckigen Konfiguration angeordnet sind. Jede Schneideinheit umfasst einen drehbaren Messerblock 20; die verschiedenen Messerblöcke weisen zueinander parallele Drehachsen 24 auf. Das Gehäuse weist eine offene untere Fläche 15 auf, die zu einer zH-Richtung senkrecht ist. Das Gehäuse weist eine Vorderseite auf. Eine Richtung zur Vorderseite und parallel zur unteren Fläche definiert eine xH-Richtung. Eine Richtung senkrecht zur xH-Richtung und parallel zur unteren Fläche definiert eine yH-Richtung.
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Jede Drehachse befindet sich in einer xH-zH-Ebene und bildet einen kleinen Winkel α, der größer als null ist, in der z-Richtung.
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Zwei Schneideinheiten 200A, 200B sind in der yH-Richtung nebeneinander angeordnet. Die dritte Schneideinheit 200C ist in der xH-Richtung und in der yH-Richtung in Bezug auf die zwei ersten erwähnten Schneideinheiten 200A, 200B verschoben, befindet sich jedoch auf der gleichen Höhe in der zH-Richtung wie die zwei ersten erwähnten Schneideinheiten 200A, 200B.
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Dem Fachmann ist klar, dass die Erfindung nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist, sondern dass verschiedene Variationen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert möglich sind. Zum Beispiel ist es möglich, dass eine dritte Reihe von Schneideinheiten vorhanden ist. Wenngleich die dargestellte Ausführungsform bevorzugt wird, werden die erzielten Vorteile bereits dann erreicht, wenn die vordere Reihe nur eine einzige Schneideinheit aufweist, während auch die hintere Reihe eine einzige Schneideinheit oder zwei Schneideinheiten aufweist. Allgemeiner ist es denkbar, dass die Anzahl der Schneideinheiten der vorderen Reihe der Anzahl von Schneideinheiten der hinteren Reihe entspricht oder dass diese Anzahlen sich um eine Differenz von eins voneinander unterscheiden.
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In den obigen Ausführungen wurde davon ausgegangen, dass alle Messer gleich lang sind, insbesondere, dass alle Messerscheiben gleich große Durchmesser haben. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Durchmesser voneinander verschieden sind, solange die Anordnung derart ist, dass die unteren Messerscheiben aller Schneideinheiten eine gemeinsame Tangentialebene haben.
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Ferner wurde die untere Fläche des Gehäuses 10 in den obigen Ausführungen als vollkommen offen beschrieben. Allerdings ist es denkbar, dass diese untere Fläche teilweise mit einer Platte oder Plattenteilen an Stellen verschlossen ist, die das Schneidergebnis nicht beeinträchtigen, wobei sich aufgrund der schiefen Position der Messerscheiben solche Plattenteile sogar teilweise unter den Messerscheiben befinden können.
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Merkmale, die nur für eine bestimmte Ausführungsform beschrieben wurden, können auch in anderen Ausführungsformen angewendet werden. Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können kombiniert werden, um eine andere Ausführungsform zu erzielen. Auf Merkmale, die nicht ausdrücklich als wesentlich beschrieben wurden, kann auch verzichtet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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