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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mäh-Bürstenkopf für eine Motorsense.
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Motorsensen sind in unterschiedlichen Leistungsbereichen verfügbar. Je nach bereitgestellter Leistung werden sie auch als Freischneider oder Rasentrimmer bezeichnet. Im vorliegenden Dokument wird allgemein der Begriff Motorsense verwendet.
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Motorsensen dienen zum Mähen von Gras an schwer zugänglichen Stellen, wie z. B. enge Passagen, aber auch beispielsweise an Hängen oder Grünflächen mit zahlreichen Hindernissen. Gegebenenfalls dienen sie auch zum Schneiden von holzigem Gestrüpp oder sonstigen Kleinpflanzen. Das Funktionsprinzip einer Motorsense besteht darin, dass ein Schneidwerkzeug über eine längere Stange von einem Motor angetrieben und in hohe Drehzahl versetzt wird. Durch das schnell rotierende Schneidwerkzeug werden die betroffenen Pflanzen gekürzt.
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Neben Messerscheiben dienen auch Fadenköpfe als Schneidwerkzeug. An einem Fadenkopf sind ein Faden oder mehrere Fäden befestigt, die bei rascher Rotation eine Schneidwirkung entfalten. Bei der Rotation werden die Fäden durch Fliehkraft gespannt. Sie passen sich gegebenenfalls an Hindernisse wie Steine, Mauern und Bäume an, was den großen Vorteil solcher Fadenköpfe darstellt.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2005 003 744 U1 ist eine Schutzhaube für einen motorbetriebenen Freischneider für Grünflächen mit einem Mähkopf, welcher ein rotierendes Freischneidewerkzeug mit wenigstens einem Kunststofffaden umfasst, bekannt. Die Schutzhaube umgibt einen rotierenden Mähkopf, von dem aus sich radial Kunststofffäden, z. B. vier Paare von Kunststofffäden, erstrecken. Die Kunststofffäden werden von einer in dem Mähkopf integrierten Vorratsrolle bereitgestellt und werden entweder automatisch oder durch eine Bedienhandlung der Bedienperson nachgestellt. Werden die Kunststofffäden zu lang, so werden diese durch ein Paar von Messern, die an den Seitenwänden der Schutzhaube angebracht sind, entsprechend gekürzt.
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Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift
DE 20 2008 007 782 U1 einen Laubsauger mit Mäheinrichtung. Dabei erfolgt ein Mähen und gleichzeitiges Absaugen von Mähgut. Ein Antriebsmotor, der mit Kraftstoff oder elektrisch angetrieben wird, versetzt eine Saug- und Mähvorrichtung gleichzeitig in eine Rotation. An der Mähvorrichtung ist ein Faden aus Kunststoff oder Metall angebracht.
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Die bekannten Motorsensen bzw. Freischneider dienen also zum Mähen und gegebenenfalls auch zum Saugen. Ihr Mähkopf ist ausschließlich dazu geeignet, Pflanzen zu mähen. Eine weitere Funktion erfüllt der Mähkopf selbst in der Regel nicht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Motorsense auch für andere Reinigungszwecke verwenden zu können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Mäh-Bürstenkopf für eine Motorsense, umfassend
- – einen rotationssymmetrischen Trägerkörper mit einer Rotationsachse, wobei
- – der Trägerkörper eine zentrale Aufnahmeeinrichtung zur Montage an der Motorsense aufweist,
- – der Trägerkörper einen tellerförmigen Abschnitt aufweist, der sich in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse erstreckt,
- – der Trägerkörper am Außenumfang des tellerförmigen Abschnitts einen Randabschnitt aufweist, der sich in axialer Richtung über den tellerförmigen Abschnitt hinaus erstreckt und
- – eine Mehrzahl an Paaren von Bohrungen sowohl über den tellerförmigen Abschnitt als auch den Randabschnitt jeweils am Umfang gleich verteilt angeordnet sind.
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In vorteilhafter Weise wird also ein Mähkopf für eine Motorsense bereitgestellt, der die zusätzliche Funktion eines Bürstenkopfs übernehmen kann. Damit werden zwei unabhängige Funktionen in einen Mäh- bzw. Bürstenkopf integriert. Diese Doppelfunktionalität lässt sich dadurch realisieren, dass unterschiedliche Bereiche an dem Kopf vorgesehen werden, die durch ihre geometrische Gestaltung die Voraussetzungen für die unterschiedlichen Funktionen liefern. Speziell besitzt der Mäh-Bürstenkopf hier einen tellerförmigen Abschnitt an den am Rand ein Randabschnitt angeformt ist. Während der tellerförmige Abschnitt vorzugsweise Bohrungen aufweist, die eine Hauptrichtungskomponente parallel zur Rotationsachse des Mäh-Bürstenkopfs bzw. der Aufnahmeeinrichtung aufweisen, besitzt der tellerförmige Abschnitt vorzugsweise Bohrungen, deren Hauptrichtungskomponenten sich senkrecht zu der Rotationsachse des Mäh-Bürstenkopfes erstrecken. Dabei ist es besonders günstig, wenn die Bohrungen (etwa) senkrecht zum jeweiligen Oberflächenabschnitt verlaufen.
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In einem Anwendungsfall werden ausschließlich die Bohrungen in dem Randabschnitt mit Mähfäden bestückt. Dies bedeutet, dass die Bohrungen in dem tellerförmigen Abschnitt keine Mähfäden aufweisen. Somit stehen die Mähfäden im Wesentlichen radial von dem Mäh-Bürstenkopf ab. Damit ergibt sich im Betrieb ein Mähkopf, bei dem die Mähfäden radial nach außen ragen.
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In einem anderen Anwendungsfall werden ausschließlich die Bohrungen in dem tellerförmigen Abschnitt mit Mähfäden bestückt. In diesem Fall ragen die Mähfäden bei Stillstand des Mäh-Bürstenkopfes hauptsächlich in Richtung der Rotationsachse des Mäh-Bürstenkopfes also axial von diesem ab. Dadurch ergibt sich im Betrieb die Funktion eines Bürstenkopfes. Grundsätzlich bleibt die Funktion eines Bürstenkopfes aber auch erhalten, wenn zusätzlich zu den Bohrungen im tellerförmigen Abschnitt auch die Bohrungen in dem Randabschnitt mit Mähfäden besetzt werden. Bei Rotation werden die Enden der Mähfäden in radialer Richtung gezogen.
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Die Mähfäden können einen mehrkantigen Querschnitt besitzen. Dadurch ergeben sich an den Mähfäden Kanten, welche eine verbesserte Schneidwirkung gewährleisten gegenüber runden Mähfäden.
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Vorzugsweise wird jeder der Mähfäden durch je eines der Paare von Bohrungen gesteckt, indem die beiden Enden des jeweiligen Mähfadens von einer Seite durch die Bohrungen geführt sind und auf der anderen Seite der Bohrungen im Wesentlichen gleich weit herausragen. Damit hält der Mähfaden auch bei Rotation des Kopfes ohne zusätzliche Hilfsmittel in den Bohrungen, da die Fliehkräfte an beiden Enden eines Mähfadens mit nahezu gleichen Werten ziehen.
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Der rotationssymmetrische Trägerkörper kann einteilig gebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass er sehr stabil ist, was bei den hohen Drehzahlen durchaus von Bedeutung ist. Insbesondere kann er als Gussteil oder als Drehteil hergestellt sein.
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Der rotationssymmetrische Trägerkörper kann außerdem aus Aluminium, insbesondere Aluminiumguss, oder Kunststoff gefertigt sein. Das Aluminium hat ein wesentlich geringeres Gewicht als ein vergleichbarer Stahlkörper. Gleiches gilt für den Kunststoff. Diese Gewichteinsparung hat große Vorteile bei der Handhabung von Motorsensen und Freischneidern, da die Mähköpfe am Ende von langen Antriebsstangen befestigt sind. Hub- und Schwenkbewegungen der Motorsensen werden aufgrund des reduzierten Gewichts deutlich erleichtert.
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Die Oberfläche des tellerförmigen Abschnitts kann (im aufgestellten Zustand gemäß 1) von seinem Zentrum in axialer Richtung nach außen hin bezüglich der axialen Richtung abfallen. Dies bedeutet für die Betriebsstellung, in der die gewölbte Fläche des Mäh-Bürstenkopfes nach unten zum Boden weist, dass der Rand des tellerförmigen Abschnitts gegenüber dem Zentrum axial höher liegt. Durch diese Wölbung wird die Bürstenwirkung verbessert, da die durch die Fliehkraft nach außen gezogenen Mähfäden dann weniger in einer axialen Ebene, sondern über die Achse mehr verteilt angeordnet sind.
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Von speziellem Vorteil ist außerdem, wenn jede der Bohrungen gesenkt ist. Durch diese Senkung ergibt sich am Rand der Bohrung eine Phase, so dass der jeweilige Mähfaden dort nicht durch eine scharfe Kante übermäßig stark mechanisch beansprucht wird. Dadurch lässt sich die Haltbarkeit der Mähfäden deutlich verbessern.
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Wie oben bereits angedeutet wurde, kann ein Mäh-Bürstenkopf der geschilderten Art insbesondere für eine Motorsense bzw. einen Freischneider verwendet werden. Eine solche Motorsense besitzt ein Antriebsgestänge, an dessen einem Ende der Mäh-Bürstenkopf befestigt ist und an dessen anderem Ende ein Motor angeordnet ist. Ein Gehäuse umgibt sowohl den Motor als auch das Antriebsgestänge und teilweise den Mäh-Bürstenkopf. Der Mähkopf kann beispielsweise durch eine einzige Schraube an dem Antriebsgestänge befestigt sein. Zum Umrüsten von Mähfunktion auf Bürstenfunktion kann der Mäh-Bürstenkopf entweder an der Motorsense befestigt bleiben oder er wird davon abgeschraubt.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Mäh-Bürstenkopf in der Seitenansicht und
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2 ein mit einem Mähfaden bestücktes Bohrungspaar des Mäh-Bürstenkopfes von 1.
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Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Dabei ist zu beachten, dass die einzelnen Merkmale nicht nur in den geschilderten Kombinationen, sondern auch in anderen technisch sinnvollen Kombinationen oder in Alleinstellung realisiert werden können.
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1 gibt in der Seitenansicht einen Mäh-Bürstenkopf wieder, der zusammen mit einer Motorsense oder einem Freischneider der eingangs genannten Art verwendet werden kann. Ein solcher Mäh-Bürstenkopf wird an das Antriebsgestänge der Motorsense befestigt. Als Befestigungsschnittstelle bzw. Aufnahmeeinrichtung dient ein Schaft 1, in dessen Innerem am axialen Ende eine Aufnahme 2 vorgesehen ist. Der Schaft 1 ist vorzugsweise einteilig mit dem restlichen Mäh-Bürstenkopf gebildet. Dieser besitzt insgesamt in etwa eine pilzkopfförmige Gestalt, wobei der Schaft 1 den Stiel des Pilzes bildet.
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Der beispielhafte Mäh-Bürstenkopf besitzt einen gewölbten, tellerförmigen Abschnitt 3 an seiner Spitze, d.h. an seiner der Aufnahme 2 gegenüberliegenden Seite. Die Oberfläche des tellerförmigen Abschnitts 3 fällt umso mehr ab, je weiter sich der jeweilige Oberflächenabschnitt von der Rotationsachse 4 des Mäh-Bürstenkopfes entfernt befindet. Dabei kann die Oberfläche des tellerförmigen Abschnitts 3 kugelsegmentförmig oder kegelförmig gebildet sein. Darüber hinaus kann die Oberfläche des tellerförmigen Abschnitts 3 auch mehrere aneinander angrenzende Ringe aufweisen, die Kegelstümpfe unterschiedlicher Öffnungswinkel darstellen.
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Am äußeren Rand des tellerförmigen Abschnitts 3 ragt ein Randabschnitt 5 in axialer Richtung nach unten, d.h. in Richtung der Aufnahme 2. Dieser Randabschnitt 5 besitzt beispielsweise eine zylindermantelförmige Oberfläche. Gegebenenfalls besteht auch ein kontinuierlicher Übergang zwischen der Oberfläche des tellerförmigen Abschnitts 3 und des Randabschnitts 5. So kann beispielsweise wie bei natürlichen Pilzen der Randabschnitt 5 dadurch gebildet sein, dass die Krümmung der Oberfläche nach außen hin zunimmt.
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Unterhalb des tellerförmigen Abschnitts 3 und des Randabschnitts 5 ist der Mäh-Bürstenkopf soweit wie möglich freigedreht bzw. hohl, damit sein Gewicht und seine Trägheit möglichst gering ist. Die Wandstärken der beiden Abschnitte 3 und 5 sollte so gering wie möglich sein, was auch für die Bestückung mit Mähfäden positiv ist.
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Im betriebsmäßigen Einsatz ist der Mäh-Bürstenkopf gegenüber der Darstellung von 1 um 180° gedreht, d.h. der Schaft 1 ragt nach oben und die Spitze des tellerförmigen Abschnitts 3 zeigt zum Boden hin. Durch eine zentrale Bohrung 6 hindurch wird der Mäh-Bürstenkopf mit Hilfe einer in 1 nicht dargestellten Schraube an dem Antriebsgestänge der Motorsense angeschraubt. Alternativ sind auch andere Befestigungsmethoden möglich.
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Der Außendurchmesser des Randabschnitts 5 und damit auch der Außendurchmesser des Mäh-Bürstenkopfs kann beispielsweise 14 cm betragen. Natürlich sind auch größere und kleinere Durchmesser möglich. Die Aufnahme 2 in dem Schaft 1 kann beispielsweise einen Durchmesser von 25,4 mm besitzen.
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Sowohl in dem tellerförmigen Abschnitt 3 als auch in dem Randabschnitt 5 sind Bohrungen 7 für Mähfäden vorgesehen. Vorzugsweise sind die Bohrungen 7 in dem tellerförmigen Abschnitt 3 dichter aneinander angeordnet als in dem Randabschnitt 5. Um Unwuchten zu vermeiden, sollten die Bohrungen symmetrisch bezüglich der Rotationsachse 4 angeordnet sein.
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In bevorzugter Ausgestaltung werden die Bohrungen für die Mähfäden immer paarweise benutzt. Daher sollten die Bohrungen 7 paarweise auf dem Mäh-Bürstenkopf verteilt sein. So genügt es beispielsweise dass auf dem Randabschnitt 5 vier Paare von Bohrungen 7 am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Beispielsweise besitzen die Bohrungen einen Durchmesser von 5 mm und der Abstand der zwei Bohrungen eines Paares beträgt 2 cm. Diese Werte können nach Bedarf variiert werden. Insbesondere sind sie auf die spezielle Gestalt der Mähfäden abzustimmen.
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In 2 ist dargestellt, wie ein Mähfaden 8 in ein Paar von Bohrungen 7 eingefügt ist. Das Paar von Bohrungen 7 befindet sich in dem tellerförmigen Abschnitt 3 oder in dem Randabschnitt 5. Der Mähfaden 8 ist in das Paar von Bohrungen 7 so eingefügt, dass die beiden Enden aus einer Seite des jeweiligen Abschnitts 3, 5 nach außen ragen. Dies bedeutet für das konkrete Beispiel von 1, dass die Enden 9 der Mähfäden 8 auf dem tellerförmigen Abschnitt 3 in der Ausrichtung gemäß 1 nach oben und entsprechend der Wölbung des Abschnitts 3 schräg zur Seite ragen, während die Enden 9 der Mähfäden, die durch die Bohrungen 7 im Randabschnitt 5 geführt sind, praktisch direkt radial nach außen ragen. Der Mittelteil 10 jedes Fadens bildet den gekrümmten Teil des eingesetzten Mähfadens und befindet sich im Inneren der pilzförmigen Haube des Mäh-Bürstenkopfes.
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Ein Mähfaden besitzt typischerweise im ungebrauchten Zustand eine Länge von 30 cm und als Vierkant realisiert eine Kantenlänge von 3 mm. Er besteht aus einem geeigneten Kunststoff und besitzt eine gewisse Eigensteifigkeit. In der Rohform besitzt er in etwa die Gestalt eines Stäbchens. Wird er in das Paar von Bohrungen 7 „eingeflochten“, so drückt er aufgrund seiner U-Form gegen die Kanten der Bohrungen 7. Aufgrund der dadurch hervorgerufenen Reibung hält der Mähfaden 8 in dieser in 2 dargestellten Position im Mäh-Bürstenkopf auch im Stillstand.
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Während für die Mähfunktion ausschließlich die Bohrungen 7 in dem Randabschnitt 5 mit Mähfäden 8 bestückt werden, werden für die Bürstenfunktion ausschließlich die Bohrungen 7 des tellerförmigen Abschnitts 3 mit Mähfäden 8 bestückt. Im Stillstand stehen die Mähfäden 8 im tellerförmigen Abschnitt 3 eher in Richtung der Rotationsachse 4 vom Mäh-Bürstenkopf ab. Bei Rotation hingegen werden die Mähfäden 8 durch die Fliehkraft radial nach außen gezogen. Daher werden die Bohrungen 7 vorzugsweise gesenkt, was in 2 nicht zu erkennen ist, so dass die Mähfäden 8 an den Kanten der Bohrungen weniger beansprucht werden.
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Das Umrüsten von Mähfunktion auf Bürstenfunktion oder umgekehrt ist verhältnismäßig einfach. Da die Mähfäden 8 in die Bohrungen 7 lediglich eingesteckt sind und nur durch Reibung halten, können sie leicht wieder aus den entsprechenden Bohrungen gezogen werden. Entsprechend kann beispielsweise der tellerförmige Abschnitt 3 mit Mähfäden 8 bestückt werden, wenn zuvor der Randabschnitt 5 mit Mähfäden bestückt war oder umgekehrt. Es ist nicht zwangsläufig notwendig, dass für die Umrüstung der Mäh-Bürstenkopf von der Motorsense abgenommen bzw. abgeschraubt wird. Ein derart variabler Mäh-Bürstenkopf für Motorsensen oder Freischneider ist insbesondere für Landschaftsgärtner und Hausmeister hilfreich. Speziell kann die Mäh- und Bürstenfunktion bei der Reinigung von Parkplätzen von Vorteil sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005003744 U1 [0005]
- DE 202008007782 U1 [0006]
