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Schneidkopf, insbesondere
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Grasmähkopf Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf für motorisch
angetriebene Schneidgeräte, vorzugsweise für Rasenkantenschneider, mit mindestens
einem beim Schneidvorgang erheblichen Verschleißerscheinungen unterworfenen Schneidedraht
aus Kunststoff,insbesondere aus Nylon oder dergl., mit einem den Schneidedraht in
einer Vorratslänge aufnehmenden, scheibenförmigen Trägerkörper, der zur Befestigung
an einer Antriebswelle vorgesehen ist, und mit einer in axialem Abstand vom Trägerkörper
angeordneten Deckscheibe, die zusammen mit dem Trägerkörper den Vorratsraum für
den Schneidedraht in axialer Richtung begrenzt.
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Aus den Unterlagen des DT-GM 7 238 972 ist ein Rasenkantenschneider
mit einer auswechselbar auf die Achse eines Antriebsmotors aufgesetzten Spule bekannt
geworden, bei welchem ein als Schneidwerkzeug dienender, flexibler Schneidedraht
auf die rohrförmig ausgebildete Spule in mehreren Lagen aufgewickelt ist und mit
seinem freien Endabschnitt zwischen zwei an den Stirnseiten der Spule angeordneten
Deckscheiben herausragt. Von diesen beiden Deckscheiben ist eine an ihrem äußeren,
axial gerichteten Kragen mit Zähnen versehen, zwischen welchen das Schneiddrahtende
hindurchgeführt werden kann. Bei einer aus der DT-OS 2 411 602 bekannt gewordenen
Ausführungsform eines Mähkopfes sind zwei Schneidedrähte ebenfalls in mehreren Lagen
auf einem zur
Antriebsachse konzentrischen, rohrförmigen Spulenkörper
aufgewickelt, der an seinen beiden Stirnseiten aufgesetzte, den Wickelraum begrenzende
Deckscheiben trägt, welche untereinander durch zwei parallel zur Drehachse verlaufende
Stifte verbunden sind, andenen sich jeweils eines der beiden Schneidedrahtenden
abstützt, wenn der Schneidkopf in Umdrehung versetzt wird und dabei die Schneidedrahtenden
infolge der Zentrifugalkraft annähernd radial ab stehen. Aus der US-PS 3 708 967
ist außerdem ein Mähkopf mit vier Schneidedrähten bekannt geworden, bei dem jeder
der Schneidedrähte in mehreren Lagen auf einer von vier als Magazin dienenden, hülsenförmigen
Spule aufgewickelt ist.
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Den oben beschrebenen Ausführungsformen von Mähköpfen ist der Nachteil
gemeinsam, daß die beim Schneidevorgang entstehende Reibungswärme von dem Schneidedraht
bzw.
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den Schneidedrähten nur ungenügend abgeführt werden kann und daß bei
aus Kunstoff bestehenden Schneidedrähten die in mehreren Lagen übereinander liegenden,
auf die Spule aufgewickelten Vorratslängen der Schneidedrähte miteinander verbacken
und dann nicht oder nur unter erheblichen Schwierigkeiten von der Vorratsspule abgezogen
werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Schneidkopf, insbesondere
einen Grasmähkopf der eingangs beschriebenen Art eine Anordnung zu schaffen, bei
wel-<her von dem in Vorrat gehaltenen Teil des Schneidedrahtes bzw. der Schneidedrähte
die aufgenommene Wärme leicht
abgeführt werden kann und ein gegenseitiges
Verbacken des in mehreren Windungen in Vorrat gehaltenen Schneidedrahtes vermieden
werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in einem ringförmigen Randbereich
des Schneidekopfes gleichmäßig verteilt mehrere parallel zur Achsrichtung des Trägerkörpers
und der Deckscheibe verlaufende Stege zwischen dem Trägerkörper und der Deckscheibe
angeordnet sind, die als Wickelkörper für den im Vorrat gehaltenen Abschnitt des
Schneidedrahtes dienen. Hierbei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß der Schneidedraht in nur einer einzigen Lage auf die Stege und zwar in Umfangsrichtung
des Schneidekopfes aufgewickelt ist. Bei einerbevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind die Stege im Querschnitt rund oder oval ausgebildet und haben in Umfangsrichtung
des Schneidekopfes bzw. in der Drehrichtung einen geringen Abstand voneinander,
der vorteilhaft mindestens so groß ist wie der Durchmesser des Schneidedrahtes,
so daß dieser zur Bildung eines freien Schneide-Endabschnittes zwischen zwei Stegen
radial nach außen abgeführt werden kann und sich an einem der beiden Stege beim
Schneidvorgang abstützt, wobei dieser Steg dann einen relativ großen AbroBradius
für das Drahtende bildet und demzufolge einem vorzeitigen Bruch des Schneidedrahtes
vorgebeugt wird.
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Zur Gewichtsersparnis des Schneidkopfes und zur Verringerung der Massenkräfte
kann intweiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Stege rohrförmig
ausgebildet sind. Zur Vereinfachung der Herstellung und zur Erleichterung des Zusammenbaus
des Schneidekopfes kann
ferner in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen sein, daß die Stege an einer ihrer Stirnseiten einen Zapfen tragen, mit
dem sie in die Deckscheibe und/ oder den Trägerkörper zum Zwecke der Verbindung
mit dieser/ diesem einsteckbar sind. Damit bei vorgegebenem Außendurchmesser der
Deckscheibe und des Trägerkörpers eine möglichst große Länge des im Vorrat zu haltenden
Abschnittes des Schneidedrahtes aufgewickelt werden kann, empfiehlt es sich, daß
mindestens 6, vorzugsweise 8, 10 oder 12 Stege vorgesehen werden, wobei der Schneidedraht
in der Drehrichtung oder gegen Drehrichtung auf die Stege in weiterer erfindungsgemäßer
Ausgestaltung derart aufgewickelt wird, daß er in radialer Richtung schlangenlinienförmig
verläuft und dabei auf dem jeweils 1., 3., 5., ... Steg an dessen der Drehachse
des Werkzeugs zugekehrten Umfangsteilfläche, auf den jeweils in Drehrichtung benachbarten
2., 4., 6.,... Steg an dessen von der Drehachse abgekehrten Umfangsteilfläche aufliegt.
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Eine erhebliche Vergrößerung der Wärmeabfuhr von dem aufgewickelten
Schneidedraht kann erzielt werden, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
mindestens ein Teil der Stege und/ oder die Deckscheibe und/oder der Trägerkörper
aus Metall hergestellt ist. Unabhängig hiervon kann vorgesehen sein, daß mindestens
ein Teil der Stege aus verschleißfestem Kunststoff, insbesondere aus Polyamid besteht.
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Bei der oben geschilderten, in radialer Richtung schlangenlinienförmig
unter und über die benachbarten Stege erfolgenden Aufwicklung kann die Anordnung
so
getroffen werden, daß die Stege untereinander gleiche Abstände
von der Drehachse aufweisen. Wenn jedoch besonders viele Stege Verwendung finden,
um bei einer solchen schlangenlinienförmigen Aufwicklung einen noch längeren Abschnitt
des im Vorrat zu haltenden Schneidedrahtes unterzubringen, kann es zweckmäßig sein,
die einzelnen Stege in Drehrichtung so anzuordnen, daß sie abwechslungsweise einen
kleineren und einen größeren Abstand von der Drehachse haben.
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Bei unsachgemäßer Führung des Schneidekopfes kann die Gefahr bestehen,
daß das freie Ende des Schneidedrahtes unmittelbar an einem als Abstützung dienenden
Steg abgeschert wird. In diesem Falle kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen sein, daß jeweils zwischen zwei Stegen, vorzugsweise unter dem Druck
des aufgewickelten Schneidedrahtes verspannte Federn angeordnet sind, welche nach
einem Bruch des Schneidedrahtes das mit dem Vorratsabschnitt verbundene Drahtende
radial nach außen bewegen, so daß es über die Deckscheibe für weitere Schneidevorgänge
radial vorstehen kann.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen
näher beschrieben und erläutert, welche in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen ersten Rasenmähkopf in einem in Achsrichtung geführten Längsschnitt.
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Fig. 2 in einer stirnseitigen Ansicht auf die Deckscheibe in Richtung
der Pfeile IIII in Fig.l.
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Fig. 3 einen anderen Grasmähkopf in seinem axialen Längsschnitt und
Fig. 4 in der Ansicht auf seine Deckscheibe nach den Pfeilen IV-IV in Fig. 3, Fig.
5 einen weiteren Grasmähkopf in seinem axialen Längsschnitt und Fig. 6 in seinem
in Fig. 5 nach der Linie VI-VI geführten Querschnitt.
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Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Grasmähkopf ist als Rasenkantenschneider
bestimmt und weist einen zur Befestigung an einer motorisch angetriebenen, nicht
dargestellten Antriebswelle vorgesehenen Trägerkörper 1 auf. Dieser ist aus Polyamid
hergestellt und scheibenförmig ausgebildet. Konzentrisch zu seiner bei 2 angedeuteten
Drehachse ist mit axialem Abstand vom Trägerkörper 1 eine Deckscheibe 3 angeordnet,
die in Fig. 2 in axialer Draufsicht auf ihre gegen den Trägerkörper 1 gerichtete
Stirnseite dargestellt ist. Die Deckscheibe3 ist mit drei gleichmäßig verteilt angeordneten
Schrauben 4 , 5 und 6 gegen den Trägerkörper 1 verspannt und wird von diesem durch
eine angeformte, rohrförmige Hülse 7 im Abstand vom Trägerkörper 1 gehalten, so
daß sich zwischen dem flanschartigen Rand 8 der Deckscheibe 3bildet der und der
Randzone 9, ein Vorratsraum für den Schneidedrah » aus dem Mähkopf herausragt und
dann zum Abschneiden von Gräsern, und anderen Pflanzen verwendet werden kann.
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Beim Mähvorgang ist der Schneidedraht 10 erheblichen Verschleißerscheinungen
ausgesetzt und kann sich durch die bei der Berührung mit dem abzuschneidenden Schneidegut
entstehende Reibungswärme erheblich erhitzen.
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Damit der Schneidedraht 10 auch bei längerer Benützungsdauer des Schneidekopfes
trotz der Verschleißerscheinungen
betriebsfähig gehalten werden
kann, ist der Schneidedraht 10 in der aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen Weise
in einer größeren Vorratslänge im Vorratsraum zwischen dem Rand 8 der Deckscheibe
3 und der Randzone 9 des Trägerkörpers 1 in mehreren Windungen aufgewickelt.
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Um die notwendige Vorratslänge für den Schneidedraht 10 unterbringen
zu können, sind sechs aus Aluminium hergestellte hohlzylindrische Stege 11 bis 16
vorgesehen, welche mit sechs ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildeten, jedoch aus
Polyamid bestehenden Stegen 17 bis 22 zwischen der Deckscheibe 3 und dem Trägerkörper
1 in einer in Umfangsrichtung des Mähkopfes abwechselnder Folge auf einem gleichen
Teilkreisdurchmesser angeordnet sind, wobei ihre Längsachsen parallel zur Drehachse
2 des Schneidkopfes liegen.
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Die Stege haben untereinander einen solchen in Umfangsrichtung gemessenen
Abstand, daß jeweils durch die Lücke zwischen zwei Stegen der Schneidedraht im Vorrat
so eingelegt werden kann, daß er - in radialer Richtung gesehen - schlangenlinienförmig
so verlegt werden kann, daß er die metallischen Stege 11 bis 16 jeweils an einem
innen-liegenden, der Drehachse 2 zugekehrten Umfangsabschnitt umschling und dann
auf dem außenliegenden Umfangteilabschnitt eines benachbarten Kunststoffsteges aufliegt.
Hierzu wird zunächst der innenliegende Endabschnitt 23 des Schneidedrahtes 10 durch
eine von mehreren in der Hülse 7 angebrachten Radialbohrungen 24 von außen her radial
nach innen eingesteckt und dann in der beispielsweise in Fig.2 angegebenen Anordnung
um den Kunststoffsteg herumgeschlungen und dann zwischen dem Metallsteg
12
und dem Kunststoffsteg 17 in der durch einen Pfeil 25 angedeuteten Wickelrichtung,
welche mit der Arbeits- Drehrichtung des Mähkopfes übereinstimmt, aufgewickelt.
Ijierbei ist von besonderer Wichtigkeit, daß die einzelnen, jeweils über einen vollen
Umfang den Schneidkopf umschließenden Windungen 26, 27, 28, nicht übereinander,
sondern aus der in Fig. 1 erkennbaren eise,nur in einer einzigen Lage auf den Stegen
11 bis 22 aufliegen. Auf diese Weise wird der Vorratsraum für den Schneidedraht
10 radial nach außen offen gehalten, so daß etwa entstehende Wärmestauungen ohne
weiteres abgeführt werden können, ohne daß die im Vorrat gehaltenen Windungen des
Schneidedrahtes 10 miteinander verbacken können. Es ist deshalb in einfachster Weise
möglich, einen zur Fortsetzung des Mähvorganges erforderlichen Abschnitt des Schneidedrahtes
10 von den nächsten Stegen abzuzrhen, wenn sich der Schneidedraht im Verlauf eines
längeren Schneidevorgangs bis auf einen ungenügenden Rest abgenützt haben sollte.
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Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten,axialen Längsschnitt weisen die
Metall stege 11 bis 16 einen angeformten Ansatz 29 auf, mit dem sie durch nicht
näher bezeichnete Bohrungen in der Deckscheibe 3 hindurchgreifen und an ihrem freien
Endabschnitt durch einen Bördel -Ansatz 30 befestigt sind. Die Zugschrauben 4, 5
und 6 greifen in ein in die Ansätze 29 eingeschnittenes Muttergewinde 31 ein und
gestatten es hierdurch in einfacher Weise, die Deckscheibe 3 gegen den Trägerkörper
1 zu verspannen.
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Zur Vereinfachung der Herstellung der aus Kunststoff bestehenden Stege
17 bis 22 und deren einfacher Befestigung in der Deckscheibe 3 weisen die Kunststoffstege
einen angeformten, zylindrischen Ansatz 33 auf, mit dem sie in eine knapp passende
Bohrung 34 in der Deckscheibe 3 eingesteckt und dort mit Hilfe eines Klebestoffes
befestigt sind.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2
ist davon ausgegangen worden, daß sowohl die Deckscheibe 3 als auch der Trägerkörper
1 aus einem verschleißfesten und hochtemperaturfesten Kunststoff hergestellt ist.
Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr vom Schneidedraht 10 kann jedoch in Abwandlung
der dargestellten Ausführungsform für die Deckscheibe 3 und/ oder den Trägerkörper
1 ebenso, wie ggf. für die Stege 17 bis 22,ein metallischer Werkstoff, insbesondere
Aluminium vorgesehen sein.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen ein gegenüber den Figuren 1 und 2 vereinfachtes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grasmähkopfes. Dort sind nämlich zwischen
dem Trägerkörper 1 und der Deckscheibe 3 in abwechslungsweiser Folge jeweils nur
vier metallische Stege 11 bis 14 und vier aus Kunststoff hergestellte Stege 17 bis
20 vorgesehen, die einen Haspel-Kern für den Schneidedraht 10 bilden. Der innenliegende
Endabschnitt 23 des Schneidedrahtes ist von außen nach innen durch eine Radialbohrung
24 hindurchgesteckt, etwa um 1800 umgebogen und dann durch ein benachbartes Bohrloch
35 radial nach außen geführt. }hierdurch ergibt sich eine sehr wirkungsvolle Klemmung
des Schneidedrahtes 10, der dann bis auf ein
gezeigtes in der Darstellung
nach Fig. 4 / Reststück verbraucht werden kann, welches über den Metall-Steg 11
und den Kunststoff-Steg 17 geführt ist.
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Während beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 die hohlzylindrisch
ausgebildeten Stege lediglich durch Pressdruck auf der Randzone 9 gegen die bei
der Arbeitsbewegung auftretenden Fliehkräfte abgestützt sind, ist beim zweiten/Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß die rohrförmigen Stege jeweils über den Flansch 37 eines Kunststoffstöpsels
38 gesteckt sind, welcher seinersets mit einem im Durchmesser kleiner gehaltenen
zylindrischen Ansatz 39 in eine Bohrung 40 im Trägerkörper 1 eingesteckt und dort
durch eine Klebeschicht befestigt ist. Die zur Aufnahme der beiden Befestigungsschrauben
5 und 6 dienenden Stöpsel 41 enthalten je eine Längsbohrung 42, durch welche der
Schaft ihrer zugehörigen Befestigungsschraube 5 bzw. 6hindurchgeführt ist.
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Der besondere Vorteil des beschriebenen und dargestellten, erfindungsgemäßen
Mähkopfes besteht darin, daß die beim Mthvorgang auftretende Reibungswärme desSchneidedrahtes
10 leicht infolge der nur einlagigen Auflage / auf den Stegen nach außen abgeführt
werden kann und daß das durch Verschleiß jeweils abgenützte Arbeitsende des Schneidedrahtes
auf die gewünschte Arbeitslänge durch einfaches Abspulen von den als Wickelkörper
dienenden Stegen ersetzt werden kann.
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Bei dedbeiden oben beschriebenen Ausfuhrungabeispielen ist vorgesehen,
daß der Schneidedraht 10, sobald er sich bis auf eine stark verkürzte, durch eine
Wellenlinie 44 angedeutete Länge abgenUtzt hat oder gar in noch kürzerer Entfernung
vom Steg 11 abbricht, infolge der dann sich erhöhenden Drehzahl einer starken Fliehkraft
F ausgesetzt ist. Diese bewirkt dann, daß das hinter dem Steg 11 verbliebene Ende
des Schneidedrahtes 10 am Steg 11 vorbeirutschen und dann in eine Strecklage gelangen
kann, in welcher er sich auch von dem nächstfolgenden Steg 17 abheben und sicyradial
nach außen erstrecken kann wobei er eine ausreichend wirksame Schlaglänge erhält
und von dem Steg 12 abgestützt wird.
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Beim Ausfuhrungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist eine zusätzliche
Abschneidevorrichtung für das sich bei längerem Gebrauch abnützende Drahtende 45
vorgesehen. Im einzelnen besteht die Abschneidevorrichtung aus einem messerartigen
Schneidarin 46, der mit geringem radialem Abstand von dem Trägerkörper 1 und der
Deckscheibe 3 sich parallel zur Drehachse 2 des Mähkopfes erstreckt. Er sitzt an
einer zur Drehachse 2 konzentrischen Ringscheibe 47. Diese wird durch vier zu den
Stegen 11 bis 14 gleichachsigen Schraubenfedern 48 gegen den Flansch 49 einer in
ihrem Querschnitt nach Fig. 5 abgekröpften Stützscheibe 50 gespannt gehalten.
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In der flug. 5dargestellten Mitnahmestellung greifen vier schmale,
radial sich erstreckende Mitnahme-Rippen 51 in nicht dargestellte, ebenfalls um
900 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Schlitze in der Ringscheibe 47 ein.
Um den Abschneidevorgang bei umlaufendem Trägerkörper 1, mit welchem die StUtzscheibe
50 drehfest verbunden ist, auslösen zu können, ist
ein der rückwärtigen
Randzone der Ringscheibe 47 gegenüberstehender Druckstift 52 vorgesehen. Mit diesem
kann die Ringscheibe 47 entgegen der Vorspannung der Federn 48 axial gegen den Trägerkörper
1 verschoben werden, wobei die Ringscheibe 47 außer Eingriff mit den Mitnahmerippen
51 gelangt und dann infolge des von dem Druckstift 52 ausgeübten Bremsmoments hinter
dem in Richtung des Pfeiles 25 weiterlaufenden Trägerkörper und der mit ihm verbundenen
Deckscheibe 3 zurückbleibt. Das radial abstehende Drahtende 45 schlägt dann gegen
die SchnOdkante deskurückgehaltenen Schneidarmes 46 an und wird in der in Fig. 6
angedeuteten Weise abgeschnitten.
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Wie der in Fig. 6 dargestellte, nach der Linie VI-VI in Fig. 5 quer
zur Drehachse 2 geführte Querschnitt erkennen läßt, sind die vier an der Deckscheibe
3 angeformten, hohlzylindrischen Stege 17 bis 20 über jeweils zwei zur Drehachse
2 schräg geneigte Seitenwände 54 und 55 mit einem ebenfalls an die Deckscheibe 5
angeformten Zentralrohr 56 einstückig verbunden. Durch dieses Zentralrohr wird die
Schleuderfestigkeit der Deckscheibe 3 und der mit ihr verbundenen Stege 17 bis 20
wesentlich erhöht.
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Zur Vereinfachung der Montage und zur leichteren Verbindung der Deckscheibe
5 mit dem Trägerkörper l sind an den Trägerkörper vier zur Drehachse 2 konzentrisch
verlaufende Kragenstücke 57 angeformt. Diese endigen an ihren freien Stirnfläche
in einem hinterdrehten Nasenabschnitt 58. Wenn die Deckscheibe mit ihrem Zentralrohr
56 in axialer Richtung über die Kragenstücke 57 geschoben wird, können die Kragenstücke
57 radial nach innen federelastisch ausweichen, bis die Nasenabschnitte
58
schließlich die Deckscheibe 53 an der bei 59 angedeuteten Schulterfläche hintergreifen
und dann in der dargestellten Befestigungsstellung festhalten können.
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Um sicherzustellen, daß der Schneidedraht nach dem Abschneiden mittels
des Schneidarms 46 sich erneut auf eine freie Schneidlänge lösen kann, sind über
die vier an die Deckscheibe 5 angeformten Stege 11 bis 14 Rohrstücke 61 geschoben,
welche eine sehr glatte Mantelfläche haben. Der Endabschnitt des Drahtes 10 erfährt
daher beim Lösevorgang aus der in Fig. 6 dargestellten Stellung am Steg 14 nur einen
sehr geringen Reibungswiderstand, so daß die Fliehkraft leichter in der Lage ist,
das Drahtende zwischen dem Rohrstück 61 des Steges 14 und dem Zentralrohr 56 herauszuziehen.
Der Endabschnitt des Schneidedrahtes 10 löst sich dann auch aus seiner Auflage auf
de»tteg 20 und kann sich dann am nächstfolgenden Steg 11 mit einer ausreichenden,
freien Schlaglänge abstützen.
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