DE2800546A1

DE2800546A1 - Vorrichtung bei rotierenden schneidsystemen

Info

Publication number: DE2800546A1
Application number: DE19782800546
Authority: DE
Inventors: Sture Lindblad
Original assignee: Individual
Current assignee: Stiga AB
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1978-01-07
Publication date: 1978-07-27
Also published as: US4214426A; IT1091837B; IT7819228A0; DK146971B; FR2377144B1; SE402854B; DK14178A; FR2377144A1; SE7700499L; NO139286C; NO780067L; GB1594129A; DE2800546C2; DK146971C; NO139286B

Description

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Vorrichtung bei rotierenden Schneidsvsternen.

Die vorliegend· Erfindung betrifft ein rotierendes Sehneidsyfites, das rotierende Messer und/oder Gebläse umfasst, in erster Linie zum Mähen von Gras vorgesehene System· dieser Art.

Bei bekannten Systemen für Motormäher rotiert das System mit hoher Geehrfindigkeit hauptsächlich in einer horisontalen Ebene um eine senkrechte Achse. £s ist bekannt, ein Messer als ein langes, schmales Blatt auszuführen und ein solches Blatt an besondere Forderungen anzupassen, indem es «it nach oben und/oder unten abgekanteten Zonen ausgeführt wird, die eventuell durch Ausnehmungen od*r Schlitze im Blatt von einander getrennt sind. Die US-PS 3.080.697 zeigt eine Ausführung eineβ solchen Messers. Es ist auch bekannt, ein Messer mit nach oben abgekanteter oder konkaver Oberseite auszugestalten, um einen Lüftereffekt zu erreichen, wodurch ein Luftstrom entsteht, der das Gras aufrichtet und daher das Mähen desselben erleichtert.

Es ist auch bekannt, eine solche Lüfterwirkung durch Anordnung eine· getrennten Gebläses zu erreichen, das mit einem oder mehreren Messern zusammenwirkt,die entweder einstückig von Spitze zu Spitze sind oder aber aus kürzeren Messern bestehen, die vorzugsweise im Randbereich einer umlaufenden, kreisrunden, mit Armer. oder auf andere Art und Weise ausgestalteten Mittelzone angelenkt sind, die auf der Drehachse sitzt. Pie Mittelzone kann aus einer im wesentlichen ebenen Scheibe oder einem Arm bestehen, an der bzw. dem das oder die Messer befestigt sind. Die Mittelzone kann einen besonderen Lüfter aufnehmen oder aus der Scheibe oder dem Arm nach oben abgekantete Ventilatorflügel aufweisen. Solche nach oben abgekantete Partien haben an ihrer Oberseite gewöhnlich eine gewinkelte Form, entsprechend den zuvor beschriebenen Hessern. Die angestrebte Wirkung - eine Lüfterwirkung, um das Gras aufzurichten - erhält man somit durch Abkanten der Messer, durch Anbringung eines Lüfters oder durch eine Kombination beider Massnahmen.

jfei der Verwendung umlaufender Messer und Lüfterflügel beschriebener Aueführung entsteht indessen auf Grund der grossen Geschwindigkeit sowie der scharfen Kanten und Absätze, die diese aufweisen, eine sehr starke Schallentwicklung, das heisst störender Lärm. Es hat sich erwiesen, dass diser Lärm einen sehr grossen Anteil der totalen Geräuschentwicklung eines Motormähers darstellt, insbesondere bei elektrischen Rasenmähern, da ja ein Elektromotor bedeutend leiser lauf¹: als ein Benzinmotor. Im Zusammanhang mit d'-m gegenwärtigen grossen Interesse an Umweltschutz und umweltschützenden Massnahmen wurden bezüglich störenden Lärm Vorschriften erlassen, die die Forderungen nach niedrigem Schallpegel stark verschärfen. Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, den störenden Lärm von Schneideystemen mit umlaufenden Messer oder Ventilatorflügeln wesentlich herabzusetzen, insbesondere bei für Rasenmäher vorgesehenen Systemen dieser Art. Dies

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wird erfindungsgemäss auf überraschend einfache und sehr wirkungsvolle Art und Weise bei praktisch unveränderten Gestehungskosten erreicht· Die Erfindung ist durch die Patentansprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes Schneidsystem mit Eotormesser mit konkaver Oberseite,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den äusseren Teil des Hessers nach Fig. 1 mit eingezeichneter Luftströhmung,

Fig. 3 die Draufsicht eines bekannten Messer-Lüfter-Systems mit Hittelzone Fig. k einen Querschnitt durch einen Lüfterflügel nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Hesser entsprechend der Darstellung in Fig. 2 und schliesslich

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäsBen Lüfterflügel entsprechend der Darstellung in Fig. h*

In Figur 1 ist 1a der scharfe, als Schneide ausgeführte vordere, äussere !Feil eines Hesserblattes 2a, das die Fora eines Flacheisens hat, dessen einander diagonal gegenüberliegenden Ecken nach oben abgekantet sind, ua Lüfterflügel zu bilden. Das Messerblatt rotiert zentrisch auf einer Velle 3a.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den äusseren Teil des Hesserblattes 2a mit konkaver Oberseite, der Schneide 1a und der nach oben gebogenen Hinterzone ^a. Die Linien 5a und 6a stellen die Luftströhmung an der Ober- bzw. Unterseite des Messerblattes dar. Da das Hesserblatt umläuft und an den Blattenden eine hohe Geschwindigkeit vorliegt, entstehen Wirbel ?a hinter der äusseren Zone des Messers. Diese Wirbel lösen sich stossweise von der Hinterkante des Hesserblattes 2a ab, was eine starke Iärmentwicklung beim Einsatz des Easenaähers verursacht .

Figu 3 zeigt ein Messer-Lüfter-System mit kreisrunder Mittelscheibe 8 aus Stahlblech mit nach oben abgekanteten Gebläseflügeln 9. Die Messerbältter 2b sind an der Randzone der Scheibe 8 schwenkbar angelenkt. Im Querschnitt hat der äussere Teil hh der Messerblätter 2b mit den Schneiden 1b dasselbe Aussehen, wie in Fig. 2 dargestellt. Vom Gesichtspunkt der Lärmentwicklung haben diese Messerblätter 2b die gleichen Nachteile, wie oben beschrieben.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen aus der Scheibe 8 nach oben abgekanteten Lüfterflügel 9 und Strömungslinien 5b an dessen Oberseite. Bei» Umlauf eines solchen Lüfterflügels entstehen ebenfalls Wirbel 7b, die sich stossweise von dessen Rückseite ablösen und wie oben beschrieben eine starke Geräuschentwicklung verursachen.

Fig. 5 zeigt auf der Fig. 2 entsprechende Art und Weise einen Querschnitt durch den äusseren Teil eines erfindungsgemass ausgestalteten Kotoraessers 2c, das sich in der Zeichnung in Pfeilrichtung nach links bewegt. Das Messerblatt

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hat vorne eine Schneide 1c. Hinter dieser folgt an der Oberseite des Messers eine Zone 21 mit konkaver Form und anschliessend eine Zone 23 mit konvexer Form. Das Messer 2c ist somit an seinem im Umlaufrichtung gesehen vorderen Ende mit einer ebenen Zone 20 versehen, während es an seinem im Umlaufrichtung gesehen hinteren Ende mit mit einer gegenüber der vorderen Zone nach oben versetzten ebenen Zone 24 versehen ist. Die beiden Zonen 20 und 24 sind so ausgerichtet das« sie im grossen und ganzen gesehen parallele Schnitte mit Ebenen aufweisen, die parallel zur Rotationsachse des Rotors und hauptsächlich senkrecht zur Längsrichtung des Messers 2c verlaufen, wobei die beiden Zonen 20 und 24 durch eine dazwischenliegende Zone 22 verbunden sind, die sich mit weich abgerundeten Uebergangen 21 und 23 an die jeweilige Zone 20 bzw. 24 anscbliesst.

Die hintere ebene Zone 24 des Messers liegt somit im wesentlichen in der Rotationsebene 29» die ein Teil der von der Hinterkante des Messers bestrichenen Rotationsfläche darstellt. Hierdurch wird erreicht, dass der Luftstrom 25» 26, wenn er (28) das Messerblatt 2c verlässt, im wesentlichen diesselbe Sichtung hat, wie die hintere ebene Zone 24. Dies bedeutet, dass Ablöswirbel 27 sich nur direkt an der Hinterkante des Messerblattes 2c selbst bilden. Da diese Wirbel 27 nur ein sehr geringes Ausmass haben, wird der Schallpegel entsprechend niedrig.

Fig. 6 zeigt auf Fig. 5 entsprechende Art einen Querschnitt durch den äusseren Teil eines erfindungsgemäss ausgestalteten umlaufenden Lüfterflügels 9a, der an der Oberseite zunächst eine konkave Zone 21a aufweist, nach welcher eine konvexe Zone 23a folgt. Der Lüfterflügel $a ist somit an seinem in Umlauf richtung gesehen vorderen Ende mit einer ebenen Zone 20a versehen, während er an seinem in Umlauf richtung gesehen hinteren Ende mit einer gegenüber der vorderen Zone nach oben verstezten ebenen Zone 24a versehen ist. Die beiden Zonen 20a und 24a sind so ausgerichtet, dass sie im grossen und ganzen gesehen parallele Schnitte mit Ebenen aufweisen, die parallel zur Rotationsachse des Rotors und hauptsächlich senkrecht zur Längsrichtung des Lüfterflügels 9^s verlaufen, wovei die beiden Zonen 20a und 24a durch eine dazwischenliegende Zone 22a verbunden sind, die sich mit weich abgerundeten Uebergängen 21a und 23a an die jeweilige Zone 20a bzw. 24 anschliesst.

Die hintere ebene Zone 24a des Lüfterflügels liegt somit im wesentlichen in der Rotationsebene 29a, die die Hinterkante des Lüfterflügels 9a beim Umlauf um die Achse bestreicht. Auf dieselbe Weise, wie oben bereits bezüglich der Messer erläutert, verlässt der Luftstrom 28a die hintere ebene Zone 24a des Lüfter flügeis 9a im wesentlichen in Richtung der Ebene dieser Zone. Hierbei bilden sich nur sehr kleine Ablösewirbel 27a direkt an der Hinterkante des Lüfterflügels selbst, was zu einem sehr geringen Geräuschpegel führt.

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Wie einleitend bereits erwähnt, wird der grösste Teil der gesamten Geräuschentwicklung eines Motormähers vom rotierenden System der Gebläse und/oder Messer verursacht. Durch die Erfindung wird die Geräuschentwicklung entscheidend gemindert. Praktische Versuche ergaben, dass bei mittelgrossen rotiereden Syste men mit sowohl Messern als auch Gebläsen die Schallintensität durch die Erfindung um ca. 8 dB(A) herabgesetzt wurde, was eine ganz wesentliche Senkung der Schallstärke darstellt.

Es ist leicht einzusehen, dass die vorgeschlagene Ausgestaltung von Messerblättern und Gebläseflügeln zu keiner oder einer nur unwesentlichen Verteuerung derselben führt, da der Materialverbrauch derselbe ist und die für deren Herstellung erforderlichen Werkzeuge nur unwesentlich teuerer werden· Durch die Erfindung wird somit ein wesentlich niedrigerer Schallpegel ohne nennenswerte Kosten erreicht.

Um die Wirbelbildung an der Hinterkante des Messerblatte6 oder Iüfterflügels noch weiter zu schwächen - und damit auch den Schallpegel noch mehr herabzusetzen - kann man die Hinterkante abrunden oder abfasen, was ebenfalls ohne nennenswerte Kosten realisierbar ist.

Es wurde oben beschrieben, wie bei einer erfindungsgemässen Ausführung die Geräuschentwicklung von rotierenden Messern oder Lüfterflügeln bei umlaufenden Schneidsystemen entscheidend gemindert wird. Es ist ohne weiteres einzusehen, dass die Erfindung auch bei anderen rotierenden herausragenden Zonen eines rotierendes Systems und bei Verwendung mehrerer rotierender Schneidsysteme in ein und demselben Aggregat zum Einsatz kommen kann. Die Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, die nur exemplifizierenden und erläuternden Zwecken dienen.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche

( 1J Schallmindernde Anordnung bei um eine Achse rotierenden, beispielsweise für Rasenmäher vorgesehenen Schneidsystemen, die einen hauptsächlich senkrecht zur Rotationsachse angeordneten, mit einer Welle fest verbundenen Rotor und eine Anzahl blattförmiger Bauteile als Schneidelemente aufweisen, z.B. mit Schneiden versehene Messer (2a, 2b) oder Bauteile zur Erzeugung einer Lüfterwirkung, beispielsweise. Lüfterflügel (4a, 4b, 9), dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (2c, 9^a) ^an ihrem in Umlaufrichtung gesehen vorderen Ende mit einer ebenen Zone (20, 20a) und an ihrem in Umlauf richtung gesehen hinteren Ende mit einer gegenüber der vorderen Zone versetzten ebenen Zone (24, 24a) versehen sind, wobei die beiden Zonen so ausgerichtet sind, dass sie im grossen und ganzen gesehen parallele Schnitte (Fig. und 6) mit zur Rotationsachse des Rotors parallelen Ebenen aufweisen und hauptsächlich senkrecht zur längsrichtung der Elemente (2c, 9^a) verlaufen und dass die beiden Zonen (20, 20a,· 24, 24a) durch eine dazwischenliegende Zone (22; 22a) miteinander verbunden sind, die sich mit weichen Abrundungen (21, 23» 21a, 23a) an die jeweilige Zone (20, 24; 20a, 24a) anschliessen.
2. Vorrichtung der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante der hinteren Zone (24, 24a) abgerundet oder abgefast ist, um das Ablösen der am Element vorbeiströmenden Luft von der Kante ohne störende Wirbelbildung zu erleichtern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere (20,20a) und hintere (24,24a) Zone des Elements (2c,9a) jeweils in Ebenen liegen, die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Rotors verlaufen.

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