DE2411602C2

DE2411602C2 - Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen

Info

Publication number: DE2411602C2
Application number: DE2411602A
Authority: DE
Inventors: George Charles Ballas; Thomas Norman Houston Tex. Geist
Original assignee: Weed Eater Inc
Current assignee: White Consolidated Industries Inc
Priority date: 1973-04-05
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1982-11-18
Also published as: YU16074A; DE2411602A1; ZA74237B; IT1002845B; YU35490B; FR2224069B2; JPS49131834A; SE435990B; CA991835A; SE7614150L; JPS54132659U; JPS535455U; AU6512674A; FR2224069A2; JPS554981Y2; MX145325A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Eine ähnliche Vorrichtung ist in der US-PS 3708967 beschrieben. Sie weist einen tragbaren Antriebsmotor auf, der über eine flexible Antriebswelle einen Schneidkopf antreibt, welcher eine Vielzahl von Vorratsrollen für nichtmetallisches flexibles Sehn«·' 1- so leinenmaterial aufweist. Als Schneidleinenmatenal werden dort insbesondere auch aus elastischem Kunststoff gefertigte dünne Drähte, z. B. Nylondrähte verwendet.

Die bekannte Vorrichtung hat ein verhältnismäßig hohes Gewicht, da der Antriebsmotor eine kleine Brennkraftmaschine ist. welche mit verhältnismäßig geringer Drehzahl umläuft, aber ein verhältnismäßig hohes Drehmoment bereitstellt.

In dem DE-GM 6919841 ist ferner eine Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen beschrieben, bei Welcher ein Elektromotor direkt an den die umlaufende Schneidleine aufweisenden Schneidkopf angebaut ist, Da ein Elektromotor bei gleicher Leistung ein geringeres Gewicht aufweist als eine Brennkraftmaschine und da so die flexible Antriebswelle entfallen kann_t erhält man ein niedereres Gesatntgewicht der Vorrichtung und damit eine leichtere Handhabbarkeit. Allerdings stellt der Elektromotor nur ein geringeres Drehmoment bereit und muß zur Erzielung der gleichen Leistung mit höherer Drehzahl betrieben werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Vorrichtung gemäß dem DE-GM 6919841 ;m Dauerbetrieb nicht befriedigend arbeitet, da entweder keine befriedigende Schneidergebnisse erzielt werden oder die Schneidleine sehr häufig bricht.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung nach der US-PS 3708967 so weitergebildet werden, daß sie trotz des durch Austausch der Brennkraftmaschine durch einen Elektromotor erzielten geringeren Drehmoments eine gute Schneidleistung bei hoher Standzeit der Schneidleinen aus flexiblem nichtmetallischem Material gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichung ist die Umfangsgeschwindigkeit des frei umlaufenden Schneidendes der Schneidleine in spezifischer Art und Weise auf den Durchmesser der Schneidleine abgestimmt. Während man bisher der Auffassung war, daß man zur Verbesserung unzureichender Schneidergebnisse die kinetische Energie des außenliegenden Schneidendes der Schneidleine vergrößern muß (entweder durch Erhöhen der Masse, z. B. unter Verwendung metallischen SchR iidleinenmaterials, oder durch Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit), wurde nun erkannt, daß der Querschnittsdurchmesser der Schneidleine in gewisser Weise ein Surrogat für Masse darstellen kann, was die »kinetische Energie« der Schneidleinenspitze betrifft. Man erhält so auch im Schneidbetrieb eine Drehmomentübertragung zwischen den radial innenliegenden Abschnitten der Schneidleinen und den die Pflanzen schneidenden äußeren Schneidenden der Schneidleinen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung braucht man die Drehzahl des Antriebsmotors nicht so stark zu erhöhen, wie dies notwendig "-'äre, wenn man die gewünschten guten Schneideigenschaften durch bloße Erhöhung der kinetischen Energie des Schneidendes der Schneidleine herbeiführen wollte. Diese Drehzahlverminderung in Kombination mit dem erhöhten Durchmesser der Schneidleine führt zu einer erheblichen Verminderung der Gefahr eines Reißens der Schneidleine.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines Rasenkantenschneiders.

Ein Rasenkantenschneider 102 weist einen Elektromotor 103 auf. der einen Schneidkopf 104 mit zwei Schneidleinen 105-4. 105ß antreibt.

Die Schneidleinen 105/1, 105Ö bestehen aus flexiblem Kunststoffmaterial, z. B. aus einem elastoplastischen Strangpreßprofil, welches zur Axialorientierung der Moleküle gestreckt worden ist. Ein Beispiel hierfür ist ein monofilef Nylonfaden, wie er üblicherweise für Angelleinen verwendet wird» Es können jedoch auch andere Schneidleinenmaterialien Verwendet werden, z. B. Garne, Schnüre, Seile, Zwirne, umsponnene Leinen oder Drahtmaterialien, und zwar sowohl aus elastoplastischen, elastomeren, natürlichen oder synthetischen Fasern und auch aus Kombi' nattonen der vorgenannten Materialien,

Allgemein wird an das Material der Schneidleinen 105/4 und 1Q5B die Anforderung gestellt, daß es ausreichende Ermüdungs-, Abrieb-, Schlag- und Zugfestigkeit aufweist. Außerdem soll es einen kleinen Durchmesser haben, damit am freien Ende eine mögliehst scharfe Schneidkante zum Schneiden oder Mähen von Gras, Unkraut od. dgl. zur Verfügung steht. Die Schneidleinen sollen femer ein möglichst geringes Gewicht haben damit dann, wenn eine Schneidleine im Betrieb bricht oder reißt und aus dem Schneidkopf herausgeschleudert wird, die Stücke nur ein begrenztes Stück weit fliegen und beim Auftreffen auf in nächster Nähe befindliche Personen oder andere Objekte allenfalls geringfügigen Schaden anrichten.

Die Schneidleinen 105/1 und 1055 sind durch seitliehe Fenster 107/1 bzw. WlB des Schneidkopfes 104 hindurchgeführt.

An das Gehäuse des Elektromotors 103 ist eine Hülse 109 angeformt, welche zur Aufnahme und Halterung des unteren Endes eines Tragrohres 111 dient. Das Gehäuse des Elektromotors 103 ist ferner mit einem umlaufenden Flansch 108 versehen, der ils Stoßfänger dient und verhindert, daß der Schneidkopf 104 im Betrieb so nahe gegen ein festes Hindernis bewegt werden kann, daß er beschädigt wird.

Am Tragrohr 111 sind zwei Griffe 112 und 113 zum Führen des Rasenkantenschneiders 102 vorgesehen. Außerdem ist am Tragrohr 111 ein Schalter 114 für den Elektromotor 103 vorgesehen. Zur Verbindung des Elektromotors 103 mit dem elektrischen Netz über den Schalter 114 ist eine Zuleitung 115 mit einem Stecker 116 vorgesehen.

Das Gehäuse des Elektromotors 103 trägt ein Messer 110, welches zum Schneiden der Schneidleinen 105/4 und 105ß auf die richtige Länge dient.

Die im Betrieb erhaltenen Schneideigenschaften des oben beschriebenen Rasenkantenschneiders hängen wesentlich von der Anpassung von Schneidleinenlänge, Schneidleinendurchmesser und Drehzahl des Schneidkopf.s aneinander ab. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im Betrieb nur das äußerste Stück von etwa 2 bis 3 cm einer jeden Schneidieine 105/4 und 105ß tatsächlich auf zu mähendes Pflanzengut auftrifft.

Ist das Schneidleinenmaterial ein Nylondraht, so sollte das Verhältnis zwischen Scbneidleinenlänge und Schneidleinendurchmesser 30:1 betragen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein extrudierter Nylondraht, z. B. Angelleinenmaterial mit einem Durchmesser von etwa 1,57 m>n zum Mähen von Gras und mit einem Durchmesser von etwa 3,2 mm zum Mähen von Unkraut geeignet ist.

Die normale Arbeitsdrehzahl des Schneidkopfes. 104 Hegt bei 3000 bis 4000 U/min, und bei diesen Drehzahlen werden die Schneidleinen 105/1 und 105B durch die Zentrifugalkräfte gestrafft, so daß sich ihre Steifheit scheinbar erhöht. Insgesamt ist ein Durchmesserbereich von Nylondraht-Schneidleinen von 0,89 mm bis 3,2 mm brauchbar, wobei das über den Schneidkopf 104 überstehende Schneidleinenstück etwa 127 bis 228 mm lang ist. Die Drehzahl des Elektromotors 103 kann für normales Arbeiten im Rereich zwischen 35G0 und 7000 U/min gewählt werden.

Die Anpassung der Drehzahl des Elektromotors 103 bzw. die Anpassung der Umlaufgeschwindigkeit V der Schneidleinenspitzen an den Schneidleinendurchmesser kann bei Verwendung von extrudiertem Nylondraht als Schneidleinenmaterial unter Verwendung der nachstehenden Gleichungen vorgenommen werden:

V^_n = 1700 (dl25A)'^m m/min

V^₁ = 6400 (rf/25,4)-"¹⁶ m/min,
wobei d der Schneidleinendurchmesser in Millimeter und V_min und V_max die untere bzw. obere Grenze des brauchbaren Schneidleinenspitzen-Geschwindigkeitsbeiciches bedeuten.

Bei einem Schneidleinendurchmesser von 0,89 mm sollte die Geschwindigkeit der Schneidleinenspitze nicht weniger als 5200 m/min betragen, während die Höchstgeschwindigkeit nicht über 7900 m/min liegen sollte. Bei einem Leinendurchmesser von 1,65 mm beträgt der Geschwindigkeitsbereich 4270 bis 7600 m/ min, und bei einem Schneidleinendurchmesser von 2,54 mm sollte die Geschwindigkeit der Schneidleinenspitze zwischen 3660 und 7000 m/min gewählt werden.

Allgemein wird für die Schneidleinen ein Material gewählt, dessen spezifisches Gewicht nicht wesentlich unter 0,90 und nicht wesentlich über 1,60 beträgt. Da das Mähen praktisch nur durch die letzten 25 mm des End°s einer jeden Schneidleine erfolgt, kann ferner angegeben werden, daß die Schneidleinen solche Abmessungen besitzen sollten, daß ihre kinetische Energie im Betrieb nicht wesentlich unter etwa 0,004 mkg und nicht wesentlich über etwa 0,98 mkg liegt.

Die Länge des über den Schneidkopf 104 überstehenden aktiven Schneidleinenstückes sollte nicht wesentlich kleiner als das 0,5fache des Durchmessers des Schneidkopfes 104 und nicht wesentlich mehr als das 2.2fache dieses Durchmessers betragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen mit einem Antriebsmotor und mit einem von diesem angetriebenen Schneidkopf, in welchem zumindest eine Vorratsrolle eines flexiblen, nicht metallischen Schneidlleinenmaterials angeordnet ist, von welcher zumindest eine Schneidleine wegläoft, die im Betrieb an einer gekrümmten, im wesentlichen senkrecht zur von den Schneidleinen durchlaufenen Schneidebene verlaufenden Absrütztfläche des Schneidkopfgehäuses anliegt und mit einem freien Endabschnitt mit einer Länge von 127 bis 228 mm über die Abstützfläche hinausragt und welche einen Durchmesser von zwischen etwa 0,89 und etwa 3,2 mm hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Elektromotor (103) ist, welcher den Schneidkopf (104) mii so großer Drehzahl antreibt, daß die Umfangsgeschwindigkeit des frei umlaufenden Endes der Schneidleine (105) mindestens etwa 1700 (d/25,4)-"³ m/min und höchstens 6400 (d/25,4)~^m6 m/min beträgt, wobei d der Durchmesser der Schneidleine ausgedrückt in mm ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneidleine 0,89 mm beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneidleine 1.65 Tim beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneidleine 2,54 mm beträgt.

5. Vorrichtung nach einem Jer Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (103) mit einer Drehzahl zwischen etwa 3500 und etwa 7000 Umdrehungen/min läuft.