DE2411602A1

DE2411602A1 - Vorrichtung zum schneiden bzw. maehen von pflanzen und dergl

Info

Publication number: DE2411602A1
Application number: DE2411602A
Authority: DE
Inventors: George Charles Ballas; Thomas Norman Geist
Original assignee: Individual
Current assignee: White Consolidated Industries Inc
Priority date: 1973-04-05
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE2411602C2; CA991835A; JPS54132659U; YU35490B; JPS535455U; MX145325A; SE7614150L; IT1002845B; JPS554981Y2; AU6512674A; YU16074A; JPS49131834A; FR2224069A2; ZA74237B; FR2224069B2; SE435990B

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL — MÜLLER

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

Telex: os 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 bayerische Hypotheken- und

TELEFON: (08 11) 663197, 663091-92 onnn ** f V τντ ,OTJ 13 TvT nn WECHSELBANK MÜNCHEN NR. 318 - BS IU TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN LJ-öDUU MUWOiIiIIN iJU POSTSCHECK: MCHN 1621 47—809

George Charles B a 1 1 a s , Houston, Texas / V.St.v.A.

"Vorrichtung zum Schneiden bzw. Mähen von Pflanzen und dergl."

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Schneidvorrichtung in Form eines Drehkopfes für einen Rasenmäher, eine Randabschneide vorrichtung _s Beschneidevorrichtung o.dgl.. In bevorzugter Ausführungsform besitzt die Erfindung die Form eines von Hand führbaren, tragbaren Rasenmäh- und Randabschneidegeräts, bei dem das Schneidelement in den meisten Anwendungsarten sicher ist und durch welches die bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art bestehenden Gefahren vermieden werden.

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Es sind bereits zahlreiche Versuche zur Schaffung eines sicheren, wirksamen und einfach aufgebauten Dreh- bzw. Messerkopfes für Drehmesser-Rasenmäher, Randabschneide- oder Beschneidegeräte und dergl. bekannt. Bisher bestand das Drehmesser derartiger Vorrichtungen aus einer sich drehenden Metall-Leiste, die mit ausreichender Drehzahl in Drehung versetzt wird, um Gras, Unkraut und dergl. zu mähen. Diese Messerleisten haben jedoch den Nachteil, daß sie beim Aufprallen auf bestimmte Gegenstände diese wegschleudern und zu gefährlichen Wurfgeschossen werden lassen, welche die Bedienungsperson oder im Arbeitsbereich befindliche Personen treffen können.

Es wurde daher wiederholt versucht, diese, durch die starren Metall-Mähmesser der bekannten Vorrichtungen erzeugten Gefahren auszuschalten. Bei den meisten dieser Versuche wurden gewisse flexible dreschflegelartige Teile verwendet, die ausreichende Elastizität besitzen, so daß sie die bei hohen Drehzahlen getroffenen Gegenstände nicht wegschleudern. Die meisten dieser flexiblen Mähelemente der bekannten Geräte sind jedoch dem Nachteil unterworfen, daß sie nicht sicher sind und die einfache Elastizität nicht ausreicht, um sicherzustellen, daß der Gefahrenzustand bei Drehung mit der gewünschten Schneidoder Mähdrehzahl nicht hervorgerufen wird. Außerdem sind die bekannten Mähelemente im allgemeinen nicht mit Einrichtungen -zur Ermöglichung eines leichten Auswechselns im Falle der Abnützung versehen, so daß ihr Auswechseln für gewöhnlich aufwendig ist,

Infolgedessen sind die meisten bekannten Rasenrandmähvorrichtungen wegen der durch ihren Umlaufmesserkopf hervorgerufenen Gefahr unbefriedigend. Aus diesem Grund muß das Rasenrandmähen und -schneiden um Bäume o.dgl. Hindernisse herum, wobei anderenfalls die Metallmesser und/oder diese Hindernisse beschädigt werden würden, von Hand vorgenommen werden, was sowohl mühsam

als auch zeitraubend ist.

In den deutschen Gebrauchsmusterschriften 6 919 841, 6 919 842, 6 919 843, 6 919 844, 6 938 26.5 und 7 043 648 sind jeweils eine oder mehrere Ausführungsformen von Rasenmäher- und Randabs-ehneidevorrichtungen beschrieben, die einen scheibenartigen, durch einen Elektromotor in Drehung versetzbaren Messerkopf aufweisen und in welche eine koaxial zur Welle des Motors angeordnete Spule eingebaut ist. Um die Spule ist ein Stück einer flexiblen, nicht-metallenen Leine herumgewickelt, deren freies Ende im wesentlichen umfangsmäßig von der Spule und vom Kopf abgeht, wobei dieses freie Leinenende bei Betätigung des Motors bogenförmig herumgeschleudert wird, so daß der Pflanzenwuchs neben dem Gerät durch die nach Art eines Flegels wirkende Leine gemäht wird.

Im Gebrauch dieser Geräte hat es sich gezeigt, daß sie unter idealen Betriebsbedingungen Gras und andere leichte oder weiche Pflanzen mit annehmbarem Wirkungsgrad zu schneiden vermögen. Außerdem besitzen diese Geräte den wesentlichen Vorteil, daß sie im Betrieb erheblich sicherer sind als die bekannten Schneide- oder Mähvorrichtungen, weil sie Steine oder andere feste Gegenstände nicht auf die gleiche gefährliche Weise wegschleudern können, und daß sie praktisch nicht in der Lage sind, irgendwelche nennenswerten Verletzungen von Personen oder Haustieren zu verursachen, die durch die herumschlagende Leine getroffen werden. Tatsächlich kann gesagt werden, daß diese bekannten Geräte in der Praxis wirklich nur den Pflanzenwuchs zu schneiden vermögen, für den sie vorgesehen sind.

Andererseits sind diese bekannten Geräte aber auch gewissen ' Nachteilen unterworfen, die so bedeutsam sind, daß sie den praktischen Nutzen dieser Geräte stark einschränken, wenn nicht sogar zunichte machen. In erster Linie sind diese Geräte

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zwar ziemlich wirksam beim Sehneiden oder Mähen von aufrecht stehenden, leichten, d.h. dünnen und schwachstengeligen Pflanzen, während sie für andere Aufgaben nahezu vollständig unbrauchbar sind. In zweiter Linie vermögen sie derartigen Pflanzenwuchs nur dann zu nähen, wenn er vergleichsweise dünn steht, während auch leichte Pflanzen nicht wirksam gemäht werden können, wenn sie dicht wachsen. Ein noch größerer Nachteil besteht jedoch darin, daß bei diesen bekannten Geräten die Mäh- oder Schneidleine so häufig bricht oder reißt, daß alle Vorteile dieser Geräte zunichte gemacht werden und die Vorrichtung mithin keinen besonderen wirtschaftlichen Hutzen gewährleistet.

Aus den folgenden Ausführungen geht ohne weiteres hervor, daß eine von inneren Fehlern und anderen Mängeln freie Schneidleine normalerweise nicht reißt, solange sie nicht gegen einen vergleichsweise unbeweglichen Gegenstand schlägt. Selbstverständlich könnte die Schneidleine aus einem Metalldraht oder einem schweren Band bestehen, so daß sie ausreichende Zugfestigkeit besitzt, um einem solchen Schlag zu widerstehen, doch würde eine solche Leine praktisch den gleichen Gefahrenzustand aufwerfen, wie er durch ein Schneidelement in Form einer starren Klinge o.dgl. hervorgerufen wird. Die von den bekannten Geräten gebotenen Sicherheitsvorteile beruhen daher unmittelbar auf dem gleichen Konstruktionsmerkmal, das den Grund für den übermäßigen Leinenbruch darstellt, nämlich auf der Tatsache, daß das bei diesen Geräten verwendete Schneidelement eine leichte Kunststoff-Schneidleine mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser ist, so daß sie mit Ausnahme der leichtesten und am dünnsten wachsenden Pflanzen für das Mähen ziemlich unwirksam ist.

Die Nachteile des Standes der Technik und insbesondere der vorstehend beschriebenen Geräte gemäß den genannten deutschen Gebrauchsmustern werden durch die Erfindung vermieden, mit wel-

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eher wirtschaftlich zweckmäßige Ausführungsformen einer Pflanzenmähvorrichtung und dergl. geschaffen werden, welche nicht nur Pflanzenwuehs unter den meisten Betriebsbedingungen zu schneiden bzw» zu mähen, sondern auch andere, vollständig ausserhalb des Bereichs der Möglichkeiten bei den bekannten Geräten liegende Aufgaben durchzuführen vermögen, z.B. die Beseitigung von Laub, Abfall und anderem Unrat längs Zäunen, Wänden und um die Stämme von Bäumen und Büschen herum. Insbesondere vermögen jedoch die Ausführungsformen der Erfindung mit wesentlich geringerer Bruchquote ihrer Schneidleinen zu arbeitenj ohne daß dies zu Lasten der vorstehend beschriebenen, durch die genannten bekannten Geräte gewährleisteten Vorteile geht,

Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung einer verbesserten Schneidvorrichtung für einen Drehmesser-Rasenmäher, Rasenrandmäher₉ Randbeschneider ο.dgl. Diese Vorrichtung weist einen Körper auf,- der um eine im wesentlichen senkrecht zur Schneidebene liegende Achse herum drehbar ist. Dabei sind vorzugsweise zumindest zwei nicht-metallene Schneidleinen derart am Körper befestigt, daß sie sich mit ihm in der Schneidebene drehen, obgleich unter entsprechenden Bedingungen auch eine einzige Leine für den erfindungsgemäß vorgesehenen Zweck ausreichen kann. Jede Leine ist durch ein bestimmtes Verhältnis zwischen effektiver Wirklänge und Durchmesser sowie durch eine bestimmte Werkstoffzusammensetzung gekennzeichnet, so daß die Leine flexibel und in dem Maß nachgiebig ist, daß sie beim Auftreffen auf Personen, Tiere, Bäume und dergl. praktisch keine Schäden oder Verletzungen verursachen kann. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen effektiver Wirklänge und Durchmesser mindestens 20:1. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung sind Einrichtungen zur lösbaren Anbringung der Leine(n) am Körper vorgesehen, so daß die Leine(η) im Abnützungsfall ausgewechselt werden kann bzw. können. Außerdem können am Körper Einrichtungen zur Aufbewahrung von Ersatzleinenlängen im unwirksamen Zustand vorgesehen

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sein, so daß die Effektivlänge der Leine(n) zu vorbestimmten Zeiten verlängert werden kann bzw. können, wenn sich die Arbeits- oder Effektivlänge im Gebrauch verkürzt. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung können Leinen-Vorratseinrichtungen innerhalb des Körpers gehaltert sein; diese Einrichtungen besitzen die Form von gegenüber einer Drehbewegung arretierten Spulen, die jedoch entsperrt werden können, so daß zusätzliche Leinenstücke abgespult werden können, wenn die Effektivlänge im Gebrauch abnimmt. Ein weiteres, spezielles Merkmal besteht darin, daß die Konfiguration des Schneidkopfes so ausgelegt ist, daß eine Winkelverformung oder ein "Abknicken" bzw. Verschlingen der Schneidleinen auf noch näher zu erläuternde Weise verhindert wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein kreisförmiger Schneidkopf vorgesehen, der mit einer einzigen, konzentrisch in ihn eingesetzten und koaxial auf die Motorwelle ausgerichteten Spule versehen ist, um welche eine einzige Schneidleine zentral herumgewickelt ist, so daß sie zwei frei bewegliche, einander entgegengesetzt vom Umfang der Schneidkopfanordnung wegragende Enden bildet. Wahlweise können zwei getrennte Leinen um die Spule herumgewickelt sein, so daß die beiden Leinenenden als Schneidelemente 7oni Umfang des Schneidkopfes in entgegengesetzte Riehtungen abstehen.

Im allgemeinen kann für die Erfindungszwecke jede beliebige Motorenart verwendet werden, um die beiden genannten Schneidelemente des Schneidkopfes in Drehung zu versetzen. Ein Elektromotor ist jedoch billiger und leichter als eine benzingespeiste Brennkraftmaschine, so daß er sich wesentlich besser für eine Schneidvorrichtung eignet, die zur Verwendung in Garten von Wohngegenden und dergl. vorgesehen ist, wo normalerweise eine geringere Schneid- oder Mähleistung benötigt wird. Aus diesem Grund wird ein Elektromotor verwendet, der besondere, für den vorgesehenen Zweck besonders geeignete Eigen-

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schäften besitzt.

Wie noch näher erläutert werden wird, besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal darin, daß der Schneidkopf unabhängig von seiner Konfiguration vorzugsweise mit mindestens zwei Leinen-Anlageflächen versehen ist, die auf die Drehachse des Schneidkopfes ausgerichtet und von dieser innerhalb der durch seine Drehung festgelegten Schneidebene auf Abstand angeordnet sind. Die Schneidleine ist im Schneidkopf konzentrisch in Schneidbereitschaft aufgerollt, wobei ein Abschnitt dieser Leine nach Belieben abgerollt und radial vom Schneidkopf verlängert werden kann, um die Pflanzen nach Art eines Dreschflegels abzutrennen. Es ist jedoch zu beachten, daß dieses abgespulte Leinenstück bei der Drehung des Schneidkopfes völlig innerhalb der Schneidebene liegt, während dies bei den Geräten nach den vorher genannten deutschen Gebrauchsmustern und bei anderen bekannten Geräten einwandfrei nicht der Fall'ist, so daß der Aufprallschlag gegen Pflanzen und dergl. besser geführt und über die Gesamtlänge des hervorstehenden Abschnitts der Schneidleine verteilt ist.

Bei den Geräten gemäß den genannten deutschen Gebrauchsmusterschriften folgt der abgespulte Abschnitt der Schneidleine nicht nur einer gewundenen Bahn von der Spule zum Außenumfang des Gehäuses, vielmehr ist er auch zwischen zwei einander benachbarten zahnartigen Vorsprüngen auf diesem Umfang verklemmt oder verkeilt. Wie nachstehend noch näher ausgeführt werden wird, ist die Schneidleine bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung so angeordnet, daß sie normalerweise nur an einer Anlagefläche im Gehäuse anliegt, wobei diese Fläche der Schneidleine vorauseilt und nicht hinter ihr nachläuft, wenn sich der Schneidkopf in der Schneidebene dreht. Die Aufprallstöße gegen die Schneidleine können sich daher wesentlich weniger stark auf eine einzige Stelle längs der Schneidleine konzentrieren, was einen weiteren Grund dafür darstellt,

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daß Leinenbrüche nicht mit derselben Häufigkeit auftreten wie bei den Geräten nach den genannten deutschen Gebrauchsmustern, wenn die Schneidleine beim Auftreffen auf ein Hindernis aufgehalten wird, bewegt sich zudem die vorlaufende Fläche von der Leine weg, bevor sich die nachlaufende Fläche an die Leine anlegt, worauf die Schneidleine beim Auftreten des Aufprallschlags nur an einer Stützfläche anliegt.

Die Erfindung bezweckt also die Schaffung einer Schneideinrichtung der vorstehend umrissenen Art mit einem Elektromotor, welcher den Kopf der Schneideinrichtung mit solchen Drehzahlen zu drehen vermag, daß die Schneidleinen effektiv Unkraut, Gras und grasartige Pflanzen zu mähen vermögen, die in mäßiger 7/uchsdichte auftreten.

Die drehbare Schneideinrichtung soll dabei mit einer oder mehreren flexiblen, nicht-metallenen Leinen und mit einem Elektromotor zum Herumschleudern dieser Leinen mit einer Spitzen-Geschwindigkeit versehen sein, welche funktionsrnäßig auf die frei beweglichen Abschnitte und die Querschnittsdurchmesser dieser Leinen abgestimmt ist.

In spezieller Ausführungsform der Erfindung soll ein Stück einer nicht-metallenen, flexiblen Leine vorgesehen sein, deren eines Ende um die Drehachse einer Schneidebene herumgewickelt ist und deren anderes Ende von dieser Drehachse in der Schneidebene tangential nach außen abgeht, und diese Anordnung soll eine elektrisch betriebene Einrichtung zum Drehen des aufgespulten Abschnitts der Leine um die genannte Achse, um dem nach außen ragenden Leinenstück an dessen Spitze eine zumindest einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit entsprechende und eine vorgewählte Höchstgeschwindigkeit nicht übersteigende Geschwindigkeit zu erteilen, sowie eine Einrichtung zum Aufnehmen des abstehenden Leinenstücks und zur linearen Verteilung des Schlags eines auf es einwirkenden Aufpralls aufweisen.

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Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer durch eine elektrische Einrichtung in Drehung versetzbaren Schneideinrichtung, die eine oder mehrere nicht-metallene, flexible Leinen, die vom Umfang abstehende, frei bewegliche Enden aufweisen, sowie Mittel zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen gekrümmten Konfiguration der Leinenenden bei einer etwaigen Verzögerung um den Umfang der Schneideinrichtung aufweist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Person, die eine Ausführungsform einer tragbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung betreibt,die vom Umfang einer drehbaren _s kreisförmigen Schneidkopfanordnung o.dgl. abgehende Schneidleinen aufweist,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schaubildliche Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, in welcher die mechanischen Merkmale und die Konfiguration der Vorrichtung näher veranschaulicht sind,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt und in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2₉

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Unterseite der Vorrichtung gemäß Fig. 3j

Fig» 5 eine Fig. 4 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Fig. 5 ähnelnde Darstellung, welche die Vorrichtung in einem anderen Betriebszustand zeigt,

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Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 2 und

Fig. 8 eine teilweise im Schnitt gehaltene Aufsicht auf die Unterseite der Vorrichtung gemäß Fig. 7.

In Fig. 1 ist eine Person 11 dargestellt, die eine allgemein bei 12 angedeutete_s tragbare Rasenmäher- und Randmähvorrichtung trägt bzw. führt. Diese Vorrichtung ist für die Anwendungsfälle ausgelegt, in denen der Bedienungsperson 11 elektrischer Strom in annehmbarer Nähe zur Verfügung steht. Die Vorrichtung kann somit aus einem Rohrrahmen- bzw. einem rohrförmigen Gehäuse 14 bestehen, an dessen einem Ende ein zweckmäßig konstruierter Elektromotor 13 angebracht ist, während an der Welle des Motors 13 ein mit zwei Schneidleinen versehenes, kreisförmiges Gehäuse bzw. ein drehbares Schneidelement 15 befestigt ist. Im Rahraen 14 ist ein elektrisches Kabel 16 o.dgl. angeordnet, das mit seinem unteren Ende an den Motor 13 angeschlossen ist. Folglich ist das andere Ende des Kabels 16 zum Anschluß an eine in Fig. 1 nicht gezeigte, passende Stromquelle aus dem anderen, d.h. oberen Ende des Rahmens 14 herausziehbar.

Gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung 12 vorzugsweise mit einem oberen Griff 17 und einem unteren Griff 18 zweckmäßiger Ausgestaltung versehen, mit deren Hilfe sie sowohl getragen als auch geführt werden kann. Die Vorrichtung 12 kann somit getragen, gedreht und geneigt werden, wie dies gewünscht wird oder wie es infolge von Unebenheiten im Gelände und in der dort wachsenden Bepflanzung erforderlich wird.

Fig. 2 zeigt eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schaubildliche Darstellung der in Fig. 1 allgemeiner dargestellten Vorrichtung. Die in Fig. 2 dargestellte Mähvorrichtung 102

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weist ein hohles rohrförmiges Gehäuse bzw. einen Rohr-Rahmen 111 mit einem zwei Schneidleinen enthaltenden Schneidkopf auf, der durch die Welle eines Elektromotors 103 entsprechender Konstruktion in Drehung versetzbar ist, v/elcher seinerseits am unteren Ende des Rahmens 111 montiert ist. Gemäß Fig. 2 kann der Rahmen 111 lediglich mit Hilfe von zwei an passenden Stellen des Rahmens 111 angebrachten Griffen 112 und 113 einfach getragen und manövriert werden.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist inabesondere zwei flexible Schneidleinen 105A und305B auf, die seitlich über Fenster 107"A bzw. 1O7B mit zweckmäßiger Form über eine Strecke, die - wie noch näher erläutert werden wird - ein wesentliches Funktionsmerkmal der Erfindung darstellt, aus dem Schneidkopf 104 herausragen. Wie weiter aus Fig. 2 hervorgeht, weist das Gehäuse des Elektromotors 103 vorzugsweise einen Hülsenteil 109 zur Aufnahme und Halterung des unteren, einsteck-, baren Klauen-Endes des Rahmens 111 auf, und es kann weiterhin mit einem kreisförmigen Flanschteil oder Stoßfänger versehen sein, um zu verhindern, daß der Schneidkopf 104 während seiner Drehbewegung unter der Kraft des Motors 103 so nahe an eine Wand oder an einen Baum herangeführt wird, daß er Schaden erleidet.

Die Stromzufuhr zum Motor 103 kann über eine übliche isolierte Zuleitung 115 erfolgen, die am einen Ende einen Stecker aufweist und mit dem anderen, nicht dargestellten Ende zum Anschluß an den Motor 103 durch den Rahmen 111 geführt ist. Neben dem Griff 113 am oberen Ende des Rahmens 111 kann ein EIN-AUS-Schalter 114 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Zuleitung 115 und dem Motor 103 vorgesehen sein. Außerdem ist vorzugsweise am Gehäuse des Motors 103 ein Messerglied 110 befestigt, das zum Zurechtschneiden der Schneidleinen 105A und 105B auf die richtige Länge dient, wie dies

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später noch näher erläutert werden wird.

Wenn der Motor 103 abgestellt ist und der Schneidkopf 104 stillsteht, hängen die beiden Enden der Schneidleinen 105A und 105B schlaff herab,"oder sie erstrecken sich flexibel aus den auf gleiche Winkelabstände verteilten Penstern 1O7A und 1O7B über eine Strecke nach außen, die durch die Steifigkeitseigenschaften des Werkstoffs der Leinen bestimmt wird. Wird der Schneidkopf 104 jedoch mit normalen Arbeitsdrehzahlen in Drehung versetzt, so sind die Leinenenden IO5A und IO5B bestrebt, gemäß Fig. 2 steif, aber nachgiebig vom Umfang des Schneidkopfes 104 nach außen abzustehen.

Die Schneidleinen 105A und 105B können aus einer Vielzahl zweckmäßiger Materialien bestehen, s.B. aus einem elastoplastischen Strangpreßprofil, das zur Axialorientierung der Moleküle gestreckt worden ist. Ein Beispiel hierfür ist ein rnonofiler bzw. einfädiger Nylonfaden der üblicherweise für Angelleinen verwendeten Art. Es können jedoch auch andere Leinen benutzt werden, beispielsweise Garne, Schnüre, Seile, Zwirne, umsponnene Leinen oder Mcnofilamente, und zwar sowohl aus elastoplastischen, elastomeren, natürlichen oder synthetischen Pasern als auch aus Verbindungen verschiedener Stoffe. Dennoch bestehen gewisse Parameter bzw. Erfordernisse, denen die Leinen genügen müssen, um wirksam zu sein.

Die Leinen IO5A und 105B sollten vorzugsweise ausreichende Ermüdungs-, Abrieb-, Schlag- und Zugfestigkeit besitzen, um eine annehmbare Betriebslebensdauer zu besitzen. Zudem sollten sie einen mit den vorgenannten Erfordernissen vereinbaren kleinen Durchmesser besitzen, damit eine möglichst scharfe Schneidkante zum Schneiden oder Mähen von Gras, Unkraut o.dgl. zur Verfügung gestellt wird. Außerdem sollten die Leinen ein möglichst ,niedriges Gewicht besitzen, damit dann, wenn eine Leine im Betrieb bricht oder reißt und aus dem Schneidkopf herausgeschleudert wird, die Stücke nur ein begrenztes Stück weit fliegen und

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beim Auftreffen auf in nächster Nähe befindliche Personen oder andere Objekte nur geringen oder keinen nennenswerten Schaden anrichten.

Selbstverständlich kann mit aus Metall bestehenden Leinen 1O5A, IO5B wirksam gemäht werden, und derartige Leinen besitzen auch höhere Zugfestigkeit als solche aus Nylon und dergl.. Metall-Leinen unterliegen aber leichter einem Ermüdungsbruch, und die vergleichsweise größere Masse eines aus Metall, bestehenden Schneidleinenstücks würde dieses im Falle eines Bruchs geschoßartig über eine beträchtliche Strecke fliegen lassen. Abgesehen von diesem Gefahrenmoment sind Metall-Leinen IO5A, 1O5B auch deswegen für den vorgesehenen Zweck weniger wünschenswert , weil sie einen größeren, schwereren Motor 103 mit mehr Leistung erfordern. Andererseits wirft die vergleichsweise geringe Masse einer z.B. aus einem extrudierten Nylon-Monofilament bestehenden Leine 105 verwickelte Konstruktionsprobleme auf, die effektiv gelöst werden müssen, um ein wirksames Mähen von üppiger Vegetation zu ermöglichen, und diese Schwierigkeit wird noch deutlicher, wenn man sich vor Augen hält, daß nur das letzte Stück von etwa 2 - 3 cm jeder Leine 105b tatsächlich auf die zu mähenden Pflanzen auftrifft.

Es ist auf empirischem Weg ermittelt worden, daß ein funktionelles Verhältnis zwischen dem Gewicht der Spitze, d.h. den äußeren 25 mm einer Schneidleine 105₉ ihrem Querschnittsdurchmessers ihrem Schwingradius und der Bogengeschwindigkeit der Leine 105 an ihrer Spitze besteht. Im Fall einer aus einem Nylon-Monofilament ο.dgl. bestehenden Leine ist daher das effektive Längen:Durchrnesser-Verhältnis größer als 30:1g und es hat sich gezeigt, daß die beste Schneidleine für die Erfindungszwecke eine extrudierte Nylonleine, etwa eine Angelleine, mit einem Durchmesser von etwa 1,57 mm zum Mähen von Gras und von etwa 3>2 mm zum Mähen von Unkraut ist.

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Obgleich die genannten Schneidleinen im statischen Zustand im wesentlichen flexibel und nachgiebig sind, nehmen sie unter den dynamischen Drehbewegungsbedingungen gemäß Fig. 1 eine starre Lage ein. Die normale Arbeitsdrehzahl liegt bei 3000 - 4000 U/min. Bei der Drehung bzw. im dynamischen Zustand werden die Schneidleinen gestrafft, so daß sich ihre scheinbare Steifheit erhöht. Diese Wirkungen werden sowohl durch die Drehzahl als auch durch die Spitzengeschwindigkeit der Schneidelemente hervorgerufen.

Für den Gebrauch wird die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 6 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand zusammengesetzt, wobei die Leinen 105A₃ 105B nachgiebig in Radialrichtung über die gewünschten Strecken nach außen ragen. Sodann wird der Schneidkopf 104 mit der gewünschten Drehzahl in Drehung versetzt, wobei sich die Leinen 105A, 105B innerhalb ihrer Schneidebene praktisch steif aus dem Schneidkopf 104 heraus erstrecken, so daß ein Beschneiden, Rasenmähen o.dgl. durchgeführt werden kann. Wenn sich die Leinen 105A, 105B abnützen und im Gebrauch verkürzen, können sie anschließend auf ihre richtige Schneidlänge zurückgeführt werden, indem die Drehung des Schneidkopfes 104 beendet wird und die Leinen 105A und 105B auf die gewünschte überstandlänge abgespult werden, wie dies später noch näher erläutert werden wird.

Ersichtlicherweise wird mit der Erfindung somit eine zweckmäßige Vorrichtung geschaffen, mit welcher schnell, leicht und wirksam Gras, Unkraut und dergl. über, unter, um und zwischen Steinen oder Felsen, Wasserablaufen und dergl. sowie um und zwischen Bäumen, Pfosten, Büschen, Gebäuden und anderen feststehenden Objekten gemäht werden können. Außerdem ist diese Vorrichtung auch besonders sicher sowohl für die Bedienungsperson als auch für andere, in der Nähe befindliche Personen, da das im Gebrauch der bekannten Vorrichtungen bestehende Gefahrenmoment im wesentlichen ausgeschaltet ist. Da

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die Vorrichtung tragbar ist, kann die Schneidebene in jede beliebige Richtung verbracht werden, so daß die vorher erwähnten Mäh- und Randmäharbeiten durchgeführt werden können, ohne daß bei besonders schwierigen Mäharbeiten Handarbeit erforderlich wäre.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch vorteilhaft für Vorgarten- oder Hofaufräum- und -reinigungsarbeiten eingesetzt werden, wenn auf der Bodenfläche eine beträchtliche Menge Abfalls, etwa Flaschen, Dosen, Papiere, Holzstücke, Drähte und dergl., vorhanden ist, ohne daß dabei ein Gefahrenzustand herbeigeführt wird, weil die erfindungsgemäßen Schneidelemente derartige Unratstücke nicht zu Wurfgeschossen werden lassen. Wegen der speziellen Art der erfindungsgemäßen Schneidelemente werden derartige Gegenstände nicht weggeschleudert, vielmehr wirken-die Schneidleinen 1O5A, IO5B nachgiebig, so daß sie auf diese Gegenstände nicht ge,-nügend Kraft ausüben, um sie zu Wurfgeschossen werden zu lassen. Falls solche Gegenstände dennoch weggeschleudert werden, besitzen sie im Vergleich zu den bisher benutzten Schneidgeräten eine nur gei'inge Reichweite. Versuche haben gezeigt, daß im Betrieb dieser Vorrichtung mit Leinen der beschriebenen Art die Schneidleinen in ungewollte Berührung mit den Schuhen, den Kleidern o.dgl. der Bedienungsperson kommen können, ohne ernsthafte Verletzungen zu verursachen, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall wäre. Wenn ein Bruckstück einer Schneidleine von der Vorrichtung weggeschleudert wird, besitzt dieses Stück so geringe Masse und so niedrige kinetische Energie, daß es schnell seine Geschwindigkeit und Bewegungsenergie verliert und praktisch harmlos wird.

Bei der in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht der Schneidkopf 104 aus einem napfförmigen Teil, der zentral an dem mit Gewinde versehenen Ende

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der Motorwelle 120 befestigt und mit Hilfe von Arretier-Muttern 121 und 122 in einem passenden Abstand von der Unterseite des tellerförmigen Stoßfängers 108 angeordnet ist. Dabei wird eine einzige Spulenkammer 117 festgelegt, die ohne weiteres zugänglich ist, da die Spule 123 durch einfaches Abschrauben der unteren Mutter 121 abgenommen werden kann.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß vorzugsweise zwei getrennte Schneidenden 1O5A, 105B vorgesehen sind, die sich in entgegengesetzte Richtungen vom Körper der Spule 123 hinweg und durch eines der beiden Fenster 107A bzw. 107B hindurch erstrecken. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die vorrichtungsseitigen Enden der Leinen 105A und 105B durch eine Bohrung 106 in der Spule 123 hindurchgeführt und dann zur Verhinderung einer Trennung davon miteinander verknotet. Die Leinen 105A und 105B sind sodann vorzugsweise gemeinsam entgegengesetzt zur Drehrichtung der Spule 123 und des Schneidkopfes 104 um die Spule 123 herumgewickelt und schließlich voneinander getrennt und - wie erwähnt - durch die betreffenden Fenster 107A, 107B nach außen geführt.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist das abgekröpfte untere Ende HlA des Rahmens 111 in der Hülse 109 mit Hilfe von zwei Sicherungs-Schrauben 109A und 109B lösbar befestigt, und diese Schrauben dienen zusätzlich zur Halterung des Messers 110 an der Unterseite der Hülse 109 in der richtigen Position, um die Leinen 105A und 105B auf die richtige Länge surechtzuschneiden. Ersichtlicherweise ist die Schneidkante HOA des Messers 110 so angeordnet, daß sie die Bahn der Leinen 105A, 105B schneidet und letztere bei ihrer Umlaufbewegung in der Schneidebene abtrennt.

Die Leinen 1Q5A, IO5B können ohne Abbau der Spule 123 vom Schneidkopf 104 von der Spule 123 abgespult werden, indem sie aus den betreffenden Fenstern 107A bzw. 107B herausgezogen wer-

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den, da der untere Plansch 125 der Spule 123 zwar steif, aber elastisch nachgiebig ist. Der obere Plansch 124 der Spule ist vorzugsweise mit einem oder mehreren Knöpfen 127, 128 besetzt, die in Bohrungen in der Oberseite des Schneidkopfes 104 eingreifen und dadurch eine Eigendrehung der Spule 123 innerhalb des Schneidkopfes 104 verhindern.

Wie erwähnt, besteht ein besonderes Merkmal der beiden Ausführungsformen der Erfindung darin, daß Vorkehrungen getroffen sind, um die in den Schneidleinen auftretenden Beanspruchungen über eine möglichst große Länge zu verteilen. Dies wird dadurch gewährleistet, daß die Leinen innerhalb der Vorrichtung an allen Stellen nur von Teilen umgeben sind, die neben den Leinen gerade oder gekrümmte Flächen bilden. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Seitenwandabschnitte der verschiedenen Ausschnitte oder Fenster, weil es sich gezeigt hat, daß an diesen Flächen die größte Möglichkeit für ein Abknicken und für Ermüdungsbrüche besteht.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 besitzen die Seitenwände der verschiedenen Fenster 107A₃ 107B zu diesem Zweck unter einem beträchtlichen Radius gekrümmte Flächen, wobei die Seitenwände 131 (A 12.B) und 132 (A U.B) gemäß den Fig. 2 bis 4 ähnlich gekrümmt sind. Dabei ist es jedoch von Bedeutung, daß die Seitenwandflachen 132A, 132B in Bewegungsrichtung hinter den Schneidleinen 105A₃ 105B nachlaufen, was ein besonders wichtiges Merkmal darstellt.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Fig. 2 bis 4, bei welcher die Leinen 2O5A, 2O5B auf die vorher beschriebene Weise um eine Spule 223 herumgewickelt sind. Die Spule 223 ist auf ähnliche Weise im Aufnahmeraum 217 des Schneidkopfes 204 angeordnet und auf ähnlicher Weise mittels einer Arretier-Mutter 221 an der Motorwelle 220 befestigt, während die Leinen 2O5A,

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2O5B auf ähnliche Weise wie vorher über Ausschnitte bzw. Fenster 2CJA, 2O7B in der Wand des Schneidkopfes 204 getrennt aus letzterem herausgeführt sind. Der wesentliche Unterschied zwischen dem Schneidkopf 204 gemäß Fig. 5 und dem Schneidkopf 104 gemäß Fig. 3 und 4 besteht ersichtlicherweise darin, daß die vorlaufenden, d.h. in Bewegungsrichtung vorderen Seitenwandflächen einen üblichen Krümmungsradius besitzen, während die nachlaufenden oder in Bewegungsrichtung hinteren Seitenwände 232A, 232B mit einem wesentlich größeren Krümmungsradius ausgebildet sind. Wenn daher gemäß Fig. 6 eine oder beide Leinen 2O5A, 2O5B um den Umfang des Schneidkopfes 204 herum zurückschlagen, führt dieser vergrößerte Krümmungsradius zu einer entsprechenden Krümmung der Leinen 2O5A, 2O5B, wodurch die Biegebeanspruchungen in ihnen und mithin die Bruchmöglichkeiten weitgehend herabgesetzt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 6 wurde festgestellt, daß die optimalen Betriebsbedingungen Nylonleinen mit einem Durchmesser von praktisch nicht unter 0,89 mm und nicht über 2,54 mm sowie eine Schnittlänge, d.h. eine über den Schneidkopf hinausragende Leinenlänge, von etwa 127 - 228 mm erfordern. Die bevorzugte Antriebseinrichtung ist dabei ein Nichtsynchron-Elektromotor, der im Normalbetrieb der Vorrichtung eine Drehzahl von 3500 - 7000 U/min aufrechtzuerhalten vermag.

Genauer gesagt, wird die optimale Drehzahl vorzugsweise auf die Geschwindigkeit der Leinenspitzen bezogen, da die letzten 25 mm jeder Leine für die Erfindungszwecke wirksam sind, und diese Beziehung läßt sich wie folgt ausdrücken:

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1700

1700 "^333

Vmin = A/ d oder

Vmax = _l6r- oder —

worin V die Spitzengeschwindigkeit der Schneidleinen in m/min und d den Durchmesser (in mm) einer extrudierten Monofilament-Nylonleine bedeuten.

Wenn die Leine einen Durchmesser von 0,89 mm besitzt, sollte die Mindestgeschwindigkeit an der Spitze nicht weniger als 5200 m/min betragen, während die Höchstgeschwindigkeit nicht über 7900 m/min liegen sollte. Bei einem Innendurchmesser von 1,65 mm liegen die Spitzen-Geschwindigkeiten vorzugsweise im Bereich von 4270 - 76ΟΟ m/min, und bei einem Leinendurchmesser von 2,54 mm liegen diese Geschwindigkeiten im Bereich von 366O - 7000 m/min.

Wie erwähnt, ist die Mäh- oder Schneidwirkung eine Punktion des Gewichts der Leinen sowie ihrer Spitzen-Geschwindigkeit. Folglich wurde festgestellt, daß bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt ist, die Leinen aus einem Material bestehen sollten, das ein spezifisches Gewicht von nicht wesentlich unter 0,90 und nicht wesentlich über 1,60 besitzt. Da das Mähen praktisch nur durch die letzten 25 mm des Endes jeder Leine erfolgt, kann angegeben werden, daß die Leinen solche Abmes-

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sungen besitzen sollten, daß ihre kinetische Energie im Betrieb nicht wesentlich unter etwa 0,004 mkg und nicht wesentlich über etwa 0,98 mkg (0,03 bzw. 7>l4 foot-lbs.) liegt.

Weiterhin wurde festgestellt, daß die Ausschlaglänge bzw. Reichweite der Schneidleinen ebenfalls eine direkte Punktion der Größe des Schneidkopfes ist, obgleich dieser Umstand derzeit nicht genau erklärbar ist. Auf jeden Fall kann gesagt werden, daß die Schneidleinen eine frei bewegliche bzw. nicht gehalterte Länge besitzen sollten, die nicht wesentlich kleiner als das 0,50-fache des Durchmessers des Schneidkopfes und nicht wesentlich größer ist als das 2,2-fache dieses Durchmessers; dieses Maß scheint für die Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 6 besonders wichtig zu sein.

Im Betrieb der Vorrichtung gemäß den Fig. 4 bis 6 sind die Schneidleinenenden 105A, IO5B bzw. 2O5A, 2O5B bestrebt, sich nur leicht an die benachbarten Abschnitte 13IA, 13IB bzw. 23IA, 23IB der Vorrichtung anzulegen. Die Größe der Ausschnitte bzw. Fenster 107A, 107B und 2O7A,' 207B ist daher tatsächlich für die wirksame Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung unwesentlich, vielmehr ist es tatsächlich nur erforderlich, Vorkehrungen zu treffen, daß die Leinen 105 bzw. 205 nicht von den beiden Spulen 130 bzw. 223 losgeschleudert oder anderweitig abgespult werden. Andererseits ist es ersichtlich, daß es dann, wenn ein Zugang zu den Schneidleinen 105 und 205 nur Über die Fenster I07A, 107B bzw. 2O7A, 2O7B möglich ist, schwierig ist, ein zusätzliches Leinenstück freizugeben, wenn nicht vorher die Spule 130 oder 223 vom betreffenden Schneidkopf 104 bzw. 204 abgenommen wird.

Gemäß Fig. 4 ist der untere Flansch 125 der Spule 130 vorzugsweise zumindest etwas vertieft in den Raum 117 im kreisförmigen

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Schneidkopf 104 eingelassen, so daß die Schneidleinenenden 105A, 105B daran gehindert werden, aus dem Raum 117 herauszurutschen und dann infolge der Drehung des Schneidkopfes 104 von der Spule 130 abgeschleudert zu werden. Der Rand des unteren Flansches 125 befindet sich dicht neben, aber nicht tatsächlich in Berührung mit der angrenzenden Fläche des Schneidkopfes 104, wodurch die Leine 105 ebenfalls an einem Herausrutschen aus dem Raum 117 gehindert wird. Der untere Flansch 125 ist dabei aber gleichzeitig so flexibel und nachgiebig, daß er so weit nach unten gebogen werden kann, daß ein Stück der Leine 105 von der Spule 130 abspulbar ist. Auf ähnliche Weise kann auch der untere Flansch 225 der Spule 223 gemäß den Fig. 5 und 6 ebenfalls aus dem Schneidkopf 204 herausgebogen werden, damit ein Stück der Schneidleine 205 von der Spule 223 abgesogen werden kann, ohne daß die Vorrichtung zerlegt zu werden braucht.

In den Fig. 7 und 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Fig. 3 bis 6 dargestellt. Diese Vorrichtung 302 weist einen zweckmäßigen Elektromotor 303 auf, der am einen Ende einer Hülse 309 montiert ist, in welche das abgekröpfte Ende 3HA eines rohrförmigen Griffs 311 eingeschoben ist. Die Welle 320 des Motors 303 ist vorzugsweise mit einem Gewinde zur festen, aber abnehmbaren Halterung eines kreisförmigen Schneidkopfes 304 versehen, der sich vorzugsweise konzentrisch unter einem tellerförmigen Schutz- oder Stoßfangflansch 308 unterhalb des Motors 303 und der Hülse 309 dreht und welcher ebenfalls mit einer Schneidleine 305 versehen ist, deren Enden 3O5A.und 3O5B vom Umfang des Schneidkopfes 304 in entgegengesetzte Richtungen abstehen. Bei der Drehbewegung des Schneidkopfes 304 stehen somit die Leinenenden 3O5A und 305B dreschflegelartig bzw. freischwingend nach außen ab, so daß sie den in ihrer Nähe befindlichen Pflanzenwuchs mähen. Wenn die Enden 3O5A,

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305B eine größere als die gewünschte Länge besitzen, werden sie beim Auftreffen gegen eine Schneidkante 3IOA einer Klinge 310 zurechtgeschnxtten, welche an der Unterseite der Hülse 309 mit Hilfe der gleichen Stellschrauben 309A, 309B verschiebbar montiert ist, die zur Festlegung des abgekröpften Endes 31IA des Griffs 311 in der Hülse 309 dienen.

Die Schneidkopfanordnung 304 gemäß den Fig. 7 und 8 weist weiterhin ein kreisförmiges Scheibenglied 317 auf, das konzentrisch auf die Welle 320 aufgesetzt und an dieser in der richtigen Position mittels einer Kontermutter 321 befestigt ist. Ein weiteres kreisförmiges Glied 313, das durch einen rohrförmigen Kernabschnitt 322 und einen unteren Flanschteil 314 gebildet ist, ist unmittelbar unterhalb des oberen Scheibenglieds 317 konzentrisch auf die Welle 320 aufgesetzt. Wenn die beiden Teile 313 und 317 auf die in Fig. 7 dargestellte Weise zusammengesetzt sind, bilden sie ersichtlicherweise das Äquivalent der Spulen 130 und 223 gemäß den Fig. 3 bis 6. Dabei kann die Schneidleine 305 durch eine Bohrung im Kernabschnitt 322 des unteren kreisförmigen Glieds 313 hindurchgezogen und dann zur Verhinderung eines Herausgezogenwerdens verknotet werden, worauf ihre Enden 305A und 305B auf gewünschte Weise um diesen Kernabschnitt 322 herumgewickelt werden können.

Gemäß den Fig. 7 und 8 ist der Flanschteil 314 des unteren kreisförmigen Glieds 313 außerdem mit zwei größeren Bohrungen 315 und 316 versehen, die sich vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten seines Kernabschnitts 322 befinden. Das obere Scheibenglied 317 ist zudem mit zwei nach unten ragenden Stiften 318 und 319 versehen, die vorzugsweise auf die beiden Bohrungen 315 und 316 ausgerichtet sind. Wenn die beiden Teile 313 und 317 auf erwähnte Weise unter Bildung einer spulenartigen Anordnung zusammengesetzt sind, ragen die Stifte

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und 319 in die Bohrungen 315 bzw. 316 hinein und verhindern dabei eine Drehung eines der beiden Teile 313 und 317 unabhängig vom anderen Teil.

Gemäß Fig. 7 ist die dargestellte Vorrichtung zudem mit einem napfförmigen, im folgenden als Gleitkappe 307 bezeichneten Teil versehen, das eine abgerundete bzw. halbelliptische Unterseite besitzt und das mit einer auf die Welle 320 des Motors 303 aufschraubbaren Haltemutter 312 versehen sein kann. Die Haltemutter 312 ist vorzugsweise in die Gleitkappe 307 eingebettet oder anderweitig an ihr befestigt, so daß die Gleitkappe 307 und die Haltemutter 321 gemeinsam die beiden kreisförmigen Teile 313 und 317 miteinander verbinden und dabei die genannte Spule zur Aufnahme der Schneidleine 305 bilden. Auf diese Weise kann die Gleitkappe 307 von der Welle 320 abgeschraubt werden, worauf das untere kreisförmige Glied 313 abgenommen werden kann, wenn die Schneidleine 305 als Ganzes ersetzt oder ausgewechselt werden soll.

Gemäß Fig. 1 kann die Randmähvorrichtung 12 durch die Bedienungsperson 11 über der Bodenfläche geführt werden, wobei möglichst nur die Enden der Schneidleine 16 während der Drehung des Schneidkopfes 15 durch den Motor 13 mit dem Boden in Berührung kommen sollen. Die Vorrichtung 302 gemäß den Fig. 7 und 8 ist ebenfalls so ausgelegt, daß sie im Betrieb normalerweise über dem Erdboden gehalten wird. Infolge der abgerundeten Konfiguration der Gleitkappe 307 kann mithin die Vorrichtung während der Drehung des Schneidkopfes auf dem Boden aufliegen, ohne daß die Schneidwirkung der Enden 305A und 305B der Schneidleine 305 beeinträchtigt wird.

Gemäß Fig. 8 liegt das Ende 305A der Schneidleine 305 im Normalbetrieb der Vorrichtung 302 am Stift 319 art. Wenn es je-

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doch auf ein Hindernis trifft und auf die in Fig. 6 gezeigte Weise um die Spule herum zurückschlägt, erhält es ersichtlicherweise eine Krümmung mit einem noch größeren Radius als bei der Krümmung gemäß Fig. 6, wodurch eine Bruchmöglichkeit für die Schneidleine 305 noch weiter herabgesetzt wird.

Gemäß Fig. 4 liegen die abgespulten Leinenenden 105A, 105B bei der Drehung des Schneidkopfes 104 vollständig innerhalb der Schneidebene. Das Ende 105A erstreckt sich tangential vom aufgerollten Teil der Schneidleine 105 zur Anlagefläche 131A und von dieser in der Schneidebene radial aus dem Gehäuse bzw. dem Schneidkopf 104 heraus, doch ist diese einzige Verformung des Leinenendes 105A nicht groß genug, um die Aufprallkräfte ernstlich auf eine einzige Stelle längs der Länge der Leinenenden 105A zu konzentrieren, insbesondere deshalb, weil dieses Leinenende in Bewegungsrichtung hinter der Fläche 131A liegt. Wenn zudem das Leinenende 105A verzögert oder aufgehalten wird, kommt es ersichtlicherweise zunächst außer Eingriff mit der vorlaufenden Fläche 131A, bevor es sich an die nachlaufende Fläche 132A und an andere Abschnitte des Schneidkopfes 104 anlegt. Dieses Merkmal ist auch gleichermaßen beim anderen Leinenende 105B und selbstverständlich auch bei der Vorrichtung gemäß den Fig. 5 bis vorhanden.

Unabhängig von der jeweiligen Konfiguration bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung schwingt das frei bewegliche Ende jeder Schneidleine ersichtlicherweise in der Schneidebene mit vorzugsweise einer solchen Spitzen-Geschwindigkeit, daß es praktisch starr oder steif vom Umfang des Schneidkopfes absteht. Das Leinenende erhält somit jedesmal einen Schlag, wenn es in der Schneidebene auf einen Gegenstand auftrifft, und auch dann, wenn es um den Umfang des Schneidkopfes herum zurückschlägt. Die Größe dieses Schlags hängt selbstverständlich im wesentlichen davon ab, ob der getrof-

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fene Gegenstand nachgiebig oder unnachgiebig oder aber durchtrennbar ist. Wenn die Schneidleinen bei den vorher angegebenen Spitzen-Geschwindigkeiten auf ein unnachgiebiges und undurchtrennbares Objekt, wie einen Zaun oder eine Wand auftreffen, ist der resultierende Schlag groß genug, um einen Bruch hervorzurufen, wenn er auf eine Stelle längs der Leine konzentriert ist.

Wie erwähnt, besteht jedoch ein Merkmal der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen darin, daß der Schock oder Schlag eines solchen Aufpralls möglichst weitgehend über die Länge der Schneidleine hinweg verteilt wird, da eine Konzentration eines solchen Schlags auf eine einzige Stelle die Bruch- oder Reißgefahr der Schneidleine erheblieh vergrößern würde. Infolgedessen sind Vorkehrungen getroffen, damit sich die herausstehenden Abschnitte der Schneidleinen nur längs einer in der Schneidebene liegenden Bahn erstrecken, wobei dafür gesorgt ist₉ daß ein solcher Schlag oder Schock auf einen möglichst großen Teil der Schneidleine verteilt wird. Insbesondere sind Vorkehrungen dafür getroffen, daß die Schneidleine während der Drehung keinen nachlaufenden Abschnitt des Schneidkopfes berührt, so daß sie nur an einem vorlaufenden_s deho in Bewegungsrichtung vor ihr liegenden Abschnitt anliegtc Wenn die Schneidleine auf ein.unnachgiebiges Objekt auitrifftp wird sie zumindest kurzzeitig außer Berührung mit diesem vorlaufenden Abschnitt des Schneidkopfes zurückverlagert_s und da sie kurzzeitig außer Berührung mit jedem angrenzenden Abschnitt der Vorrichtung steht_s wird der Schlag auf einen größeren Teil der Länge der aufprallenden Sehneidleine verteilte

Wenn der Aufprallstoß groß genug oder das getroffene Objekt so unnachgiebig ist, daß die Leine um den Umfang des Schneidkopfes herum zurückgehalten wird_s kommt der freie Abschnitt

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der Schneidleine sodann mit einer oder mehreren nachlaufenden Flächen oder anderen Abschnitten des umlaufenden Schneidkopfes in Berührung. Die Schneidleine erhält dabei bei ihrer Berührung mit dem nachlaufenden Abschnitt des Schneidkopfes einen Stoß oder Schlag- wenn sie auf ein weiteres Objekt trifft, während sie noch verformt ist. Falls jedoch die mit der Leine in Berührung kommenden Abschnitte des Schneidkopfes einen ausreichend großen Krümmungsradius besitzen, verbessern sich die Chancen dafür, daß der Schlag so weit verteilt wird, daß eine Beschädigung der Leine vermieden oder weitgehend vermindert wird.

Wenn die Leine um den Umfang des Schneidkopfes herum zurückschlägt, trifft sie selbstverständlich auf kein anderes Objekt in der Schneidebene als auf den Schneidkopf selbst auf. Die bei diesem Zurückschlagen auftretende Belastung führt jedoch häufig zu Leinenbruch, sofern nicht die eine oder andere der vorstehend beschriebenen Vorkehrungen getroffen wird, bei denen dieses Zurückschlagen um eine oder mehrere Flächen mit zumindest einem Mindestkrümmungsradius erfolgt und wobei der Aufprallstoß auf diese Weise über einen möglichst großen Teil der Länge der Leine verteilt wird. In jedes! Fall ist es außerordentlich wünschenswert, wenn nicht sogar- unbedingt notwendig, daß die Leine an keinem Punkt über ihre Länge hinweg einer Winke!Verformung, d.h. Abkniekung bzw. Verschlingung ("Kinken") unterliegt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß zahlreiche weitere Abwandlungen und Änderungen der offenbarten Konstruktionen und Verfahren möglich sind, ohne daß wesentlich vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird. Aus diesem Grund sollen die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in jeder Hinsicht nur als erläuternd und keinesfalls die Erfindung einschränkend angesehen werden.

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Zusammenfassend wird somit mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Mähen, Beschneiden und Randbeschneiden von Pflanzenwuchs und dergl. geschaffen. Dabei ist ein drehbarer Schneidkopf mit einer oder mehreren nicht-metallenen, flexiblen Leinen versehen, die unter Bildung von dreschflegelartigen Schneidmitteln von seinem Umfang abstehen. Der Schneidkopf wird in einer Schneidebene durch einen Elektromotor in Drehung versetzt, welcher die Enden der Leinen in einem vorbestimmten Bereich von optimalen Spitzen-Geschwindigkeiten umlaufen läßt, und weiterhin sind Mittel zur Verteilung der Belastung eines auf diese Leinen ausgeübten Aufpralls beim Zurückschlagen der Leinen um den Umfang des Schneidkopfes herum vorgesehen .

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

Vorrichtung sum Schneiden bzw, Mähen von Pflanzen, wie Gras Gedgl., gekennzeichnet durch einen in einer Schneidebene drehbaren Schneidkopf (ξ.B. 104) mit eines konzentrisch angeordneten, spulenartigen Vorratsabschnitt (z.B. 123) und sineis uiafangsmäSig angeordneten Anlägeteil, der an einer von der Drehachse des Schneidkcpfes entfernten Stelle eine gekrümmte Anlagefläche aufweist, durch eine elektrisch betriebene Antriebseinrichtung (z.B. 103) zum Drehen des Schneidkopfes in der Schneidebene und um die genannte Achse und durch eine flexiblea nicht-metallene Schneidleine (z.B. 105) mit einem im Vorratsabschnitt des Schneidkopfes aufgerollten Abschnitt und einem in der Schneidebene tangential von diesem aufgerollten Abschnitt zur Anlagefläche abgehenden und radial vom Umfang des Schneidkopfes abgehenden Abschnitt (1G5A, 105B), wobei sich dieser freie Abschnitt der Schneidleine an die Anlageflache (z.B. 131A, 131B) anzulegen vermag, so daß er während der Drehbewegung unter der Wirkung der Antriebseinrichtung in der Schneidebene ein frei bewegliches Schneidende mit einer in Punktionsbeziehung zum Querschnittsdurchmesser der Schneidleine stehenden Länge bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß • der Quer-sclmittsdurchmesser der Schneidleine mindestens etwa 0,89' am und höchstens etwa 2,5*1 inm beträgt.

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Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Elektromotor mit einem Wellenabschnitt ist, welcher den Schneidkopf in der Schneidebene mit einer solchen Drehzahl in Drehung versetzt, daß die Geschwindigkeit (V) an der Spitze des frei beweglichen Schneidendes praktisch mindestens etwa

1700
~3/—' m/min

und höchstens etwa

6400 , .

m/mxn

beträgt, wobei d dem Querschnittsdurchmesser der Schneidleine in mm entspricht.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet» daß der Elektromotor ein Nichtsynchron-Wechselstrommotor ist, welcher den Schneidkopf beim Mähen von Pflanzenwuchs und dergl. durch das frei bewegliche Sehneidende der Schneidleine mit einer Drehzahl von nicht wesentlich unter 3500 U/min und nicht vie sent lieh über 7000 ü/min anzutreiben vermag«

Vorrichtung naefe Anspruch ¹I₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Anlageabschnitt des Schneidkopfes mit einer weiteren gekrümmten Anlagefläche versehen ist_s die in der Schneidebene von der erstgenannten Anlagefläche auf Abstand angeordnet ist und während der Drehung des Schneidkopfes in der Schneiäebene dem frei beweglichen Schneidende normalerweis© mit Abstand nachläuft_s und daß diese weitere Anlagefläehe außerdem so angeordnet ist, daß sie mit dem frei beweglichen Schneidende in Berührung zu gelangen und dieses über eine gekrümmte Bahn zu unterstützen ver-

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mag, wenn das Schneidende durch von ihm getroffene Pflanzen o.dgl. aufgehalten wird.

Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein durch den Motor in der Schneidebene in Drehung versetzbares, kreisförmiges Gehäuse mit einer inneren, konzentrischen Aufnahmekammer, die an der vom Motor abgewandten Seite geöffnet werden kann, und mit mindestens einer durch die Leinen-Anlagefläche gebildeten, mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehenden Umfangsöffnung sowie eine in die Kammer einsetzbare Spule aufweist, welche den aufgerollten Abschnitt der Schneidleine in der Schneidebene und auf die Drehachse ausgerichtet hält, so daß sich der abgespulte bzw. freie Leinenabschnitt in der Schneidebene tangential von der Spule zur umfangsöffnung im Gehäuse und von dieser radial aus dem Gehäuse heraus erstreckt, und daß der abgespulte Leinenabschnitt außerdem der erstgenannten Anlagefläche nachläuft und an dieser anliegt, um mit Abstand von der anderen Anlagefläche dieser vorauszulaufen, so daß er während der Drehung des Gehäuses und der Spule unter dem Einfluß des Motors das frei bewegliche Schneidende bildet.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine ähnliche üififangsöffnung an der der ersten umfangsöffnung gegenüberliegenden Seite aufweist, die ebenfalls durch zwei Leinen-Anlageflächen gebildet und in der Schneidebene von der Drehachse des Gehäuses auf Abstand angeordnet ist, und daß die Schneidleine einen weiteren abgespulten Abschnitt aufweist, der in der Schneidebene tangential von der Spule zur zugeordneten umfangsöffnung im Gehäuse abgeht und sich von dieser öffnung radial nach außen erstreckt, und daß der zweite abgespulte Leinenabschnitt in Bewegungsrichtung hinter der

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einen der beiden weiteren Anlageflächen anliegt und der anderen dieser beiden Flächen mit Abstand vorausläuft, so daß er ein weiteres frei bewegliches Schneidende bildet, dessen Länge in der Schneidebene bei der Drehung des Gehäuses und der Spule durch den Motor funktionsmäßig auf den Querschnittsdurchmesser der Schneidleine abgestimmt ist.

8* Vorrichtung nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsdurchmesser der Schneidleine etwa 0,89 mm beträgt und daß die Spitzen-Geschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeit der Leinenspitze, mehr als etwa 5200 m/min, aber höchstens etwa 7900 m/min beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsdurchmesser der Schneidleine etwa 1,65, mm beträgt und daß die Spitzen-Geschwindigkeit im Bereich von mehr als etwa 4270 m/min bis höchstens etwa 7600 m/min liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsdurchmesser der Schneidleine etwa 2,5^ mm beträgt und daß die Spitzen-Geschwindigkeit im Bereich von mehr als etwa 3660 m/min bis höchstens etwa 7000 m/min liegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nachlaufende bzw. in Bewegungsrichtung hintere Fläche jeder Umfangsöffnung einen größeren Krümmungsradius besitzt als die vorlaufende Fläche dieser öffnung.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein spulenartiges Glied zur Halterung des aufgespulten Abschnitts der Schneidleine mit einer Zentralbohrung zur Aufnahme des Wellenabschnitts des Motors, ein abnehmbar mit dem Ende des Wellenabschnitts des i4otors verbundenes, halbelliptisches Glied sowie durch das halbelliptische Glied fest mit dem Wellenabschnitt des Motors und dem umfang des spulenartigen GlieTs verbundene, stiftartige Mittel aufweist, die mindestens eine Leinen-Anlagefläche am Umfang festlegen, welche in der Schneidebene vom Wellenabschnitt entfernt angeordnet ist und welche dem abgespulten Leinenabschnitt vorausläuft und mit ihm in Berührung steht, so daß bei der Drehung des spulenartigen Glieds in der Schneidebene ein frei bewegliches Schneidende gebildet wirdj das von der genannten Fläche über eine mit dem Querschnittsdurchmesser der Leine in Punktionsbeziehung stehende Strecke nach außen ragt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgespulte Abschnitt der Schneidleine bei einer Verzögerung des Schneidendes zumindest einen Abschnitt des frei beweglichen Schneidendes aufnimmt und über eine gekrümmte Bahn unterstützt.

14. Einrichtung für eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in einer Schneidebene drehbaren Schneidkopf mit einem konzentrischen, spulenartigen Leinen-Vorratsabschnitt und einem auf dem Umfang liegenden Anlageabschnitt, der eine in der Schneidebene auf Abstand von der Drehachse des Schneidkopfes angeordnete und auf diese ausgerichtete Leinen-Anlagefläche aufweist, und durch eine flexible, nicht-

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metallene Schneidleine, die einen im Vorratsabschnitt des Schneidkopfes aufgespulten Abschnitt und einen weiteren abgespulten Abschnitt aufweist, der in der Schneidebene tangential vom aufgespulten Abschnitt zur Leinen-Anlagefläche des Anlageabschnitts des Schneidkopfes abgeht und an dieser Fläche anliegt.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich der abgespulte Abschnitt der Schneidleine weiterhin als frei bewegliches, in Bewegungsrichtung der Leinen-Anlagefläche nachlaufendes Leinenende radial vom Umfang des Schneidkopfes über eine Strecke erstreckt, die in Funktionsbeziehung zum Querschnittsdurchmesser der Schneidleine steht.

16. Einrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidleine einen Quersehnittsdurchmesser von mindestens O_s89 mm und höchstens 2,5^ mm besitzt.

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