DE2830052C2

DE2830052C2 - Rasenmäher

Info

Publication number: DE2830052C2
Application number: DE2830052A
Authority: DE
Inventors: Donald Charles Beaumaris Viktoria Gibson; Ian Gordon Hampton Viktoria Pearson; Ian Clarence Mulgrave Viktoria Shepherd
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Priority date: 1977-07-12
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1983-12-15
Also published as: GB2000953A; CA1090147A; AU515003B2; US4407112A; AU3791778A; GB2000953B; DE2830052A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Rasenmäher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Rasenmäher ist in der als DE-OS 30 218 veröffentlichten älteren Patentanmeldung offenbart. Dort sind auf einem von einem Motor angetriebenen, scheibenförmigen Schneidelement Gebläseschaufeln angeordnet, die die Luft von oben her ansaugen und in radialer Richtung über das Schneidelement hinweg nach außen richten. Der so erzeugte Luftstrom nimmt das abgeschnittene Gras mit und transportiert es durch eine die Oberseite des Schneidelements umgebende ringförmige Rinne zu einer an deren Ende vorgesehene Abgabeöffnung, durch die das Gras ausgeworfen wird.

Da bei dem Rasenmäher nach der älteren Anmeldung der von dem Gebläse erzeugte Luftstrom in horizontaler Richtung nach außen verläuft und dort auf die die Rinne bildende, nach unten ragende Außenwand des Gehäuses trifft, läßt sich nicht vermeiden, daß dieser Luftstrom zum Teil nach unten aus der Rinne austritt, so daß ein entsprechender Teil des geschnittenen Grases nach unten herausfällt und nicht durch die Abgabeöffnung ausgeworfen wird. Dieser Anteil ist um so größer, je feuchter und schwerer das Gras ist Ferner steigt zwar die ringförmige Rinne in ihrem letzten Abschnitt zu der Abgabeöffnung hin etwas an, doch kann diese Steigung nur gering sein, um nicht Verstopfungen vor der Abgabeöffnung zu riskieren. Die verhältnismäßig niedrig liegende Abgabeöffnung führt dazu, daß das Gras nicht sehr weit ausgeworfen kann. Wolke man die Förderwirkung erhöhen, so müßte eine stärkere Luftströmung durch eine entsprechend höhere Drehzahl des Gebläses erzeugt werden. In diesem Fall würde das Schneidelement, das das Gebläse trägt, mit einer höheren Geschwindigkeit laufen, als es für den Schnitt erforderlich oder erwünscht ist, wobei die höhere Drehzahl mit einer höheren Geräuächentwicklung verbunden wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rasenmäher der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, der bei gegebener Drehzahl eine bessere Förderwirkung für das geschnittene Gras gewährleistet

Nach der im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Lösung dieser Aufgabe wird dem von dem Gebläse erzeugten Luftstrom eine aufwärts gerichtete Komponente erteilt, die in Verbindung mit der ringförmigen Rinne eine weitgehend vollständige Mitnahme des geschnittenen Grases erbringt Besonders vorteilhaft wirkt sich die nach oben verlaufende Luftströmung dann aus, wenn gemäß Patentanspruch 6 hinter der Abgabeöffnung der ringförmigen Rinne eine Grasauffangeinrichtung befestigbar ist, die auf Grund der hohen Zuführleistung eine entsprechend großes Volumen haben kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen gekennzfckhnet

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Rasenmäher, F i g. 2 eine Ansicht des Rasenmähers nach F i g. 1 von unten,

F i g. 3 einen Schnitt längs der. Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 in einem Diagramm die Abhängigkeit des erzeugten Lärms von der Betriebsdrehzahl und

F i g. 5 in einem Diagramm die Abhängigkeit der gesammelten Grasmenge von der Betriebsdrehzahl.

so Der in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Mäher hat ein Gehäuse 1, da auf Rädern 2 sitzt. An dem Gehäuse 1 ist ein nicht gezeigter Schiebehandgriff, der vorzugsweise zusammenlegbar ist, befestigt, so daß der Mäher über die zu mähende Grasfläche geschoben werden kann.

Das Gehäuse 1, das aus einem Metallpreßgußstück bestehen kann, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, hat einen Mittelabschnitt 3, der so geformt ist, daß ein zylindrischer Schacht 10 innerhalb einer Um· fangswand 4 und eines Bodens 5 gebildet wird. Das Gehäuse 1 hat weiterhin eine sich nach unten öffnende ringförmige Rinne 6 in Form eines Kanals, der eine Luftkammer bildet. Die Rinne wird von einer äußeren Umfangswand 8 und einer Abdeckung 7 des Gehäuses 1 gebildet. Die Wand 8 erstreckt sich über die Unterseite des Bodens 5 hinaus und hat einen Rand, der ein rotierendes Schneidelement 9 umschließt.

Das Schneidelement 9 sitzt am unteren Ende der vertikalen Abtriebswelle 11 eines Antriebsmotors 12, der

in dem Schacht 10 des Mähergehäuses 1 angeordnet ist Der Motor 12 ist in Streben 13 gehalten, die sich von der Wand 4 unmittelbar über dem Boden des Schachtes 10 nach innen erstrecken. Die Abtriebswelle 11 erstreckt sich vom Motor 12 nach unten durch eine Mittelöffnung 14 in dem Schachtboden 5. Auf dem Gehäuse 1 ist über dem oberen Ende des Schachtes 10 und über dem Motor 12 eine Haube 15 angeordnet Die Haube 15 hat in ihrer Oberseite eine öffnung 15a, die mit dem Inneren des Schachtes 10 derart in Verbindung steht, daß ein Luftkanal durch den Schacht gebildet wird, wodurch Luft durch die Öffnung 15a, in den Schacht 10 und um den Motor 12 herum zur öffnung 14 in dem Schachtboden 5 gelangen kann.

Das Schneidelement 9 hat eine horizontale Scheibe 17, die konzentrisch am unteren Ende der Motorabtriebswelle 11 befestigt ist und einen leicht nach oben gekrümmten Rand 18 hat Der Rand 18 ist im Radialschnitt von F i g. 1 bogenförmig ausgebildet und derart angeordnet, daß die daran angelegte Tangente am Umfang der Scheibe einen Winkel von etwa 45° mit der Horizontalen bildet An der Unterseite der Sctieibe 17 sind unmittelbar innerhalb des nach oben gebogenen Randes 18 Grasschneidblätter 19 mittels Bolzen 21 über den Umfang verteilt befestigt Die Bolzen 2t bilden Schwenkbefestigungen für die Blätter, so daß im Betrieb des Mähers die Blätter durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert werden und strahlenförmig von der Scheibe unter und etwas außerhalb des nach oben gebogenen Randes 18 nach außen ragen. Die Blätter 19 haben bei diesem Ausführungsbeispiel eine insgesamt herkömmliche Form mit nach oben abgekanteten hinteren Abschnitten 19a.

Auf der Oberseite der Scheibe 17 ist ein Gebläse in Form einer Ventilatoranordnung 30 zwischen der Scheibe 17 und der Unterseite des Schachtbodens 5 angeordnet Das Gebläse ist ein Kunststofformkörper mit zwei übereinanderliegenden Ringplatten 31 und 32, zwischen denen sich eine Anzahl von Zentrifugalgebläseschaufeln 20 erstreckt Die Schaufeln 20 erstrecken sich ausgehend vom Bereich des inneren Randes der Platte 31 außerhalb der Achse der Motorwelle 11 in etwas gekrümmten Bahnen, wie dies in der Draufsicht in F i g. 3 zu sehen ist, bis in die Nähe eines nach oben gebogenen äußeren Randes 33 der Platte 31. Die Gebläseanordnung 30 ist ander Scheibe 17 konzentrisch zu dieser mittels Schrauben 36 befestigt, die sich durch die Platte 32 in die Scheibe 17 erstrecken.

Die Oberseite der Platte 31 befindet sich nahe an der Unterseite des Schachtbc<tens 5, wobei dieser Abstand in F i g. 1 aus Gründen der deutlichen Darstellung übertrieben groß· gezeichnet ist Die Öffnung 14 in dem Schachtbeden 5 liegt unmittelbar über der Mittelötfnung in der Oberseite der Gebläseanordnung 30, wobei diese Mittelöffnung in der Platte 31 vorgesehen ist. Die Platte 31 ist so bemessen, daß der Rand 33 unmittelbar außerhalb des Außenumfangs des Schachtbodens 5 nach oben gebogen ist und oberhalb von und parallel zu dem Rand 18 der Scheibe 17 verläuft Die Gebläseanordnung 30 wirkt somit mit der Scheibe 17 unter Bildung einer insgesamt ringförmigen Gebläsekammer 22 unmittelbar unter dem Schachtboden 5 und über der Scheibe 17 zusammen, wobei diese Kammer auf ihrer oberen Seite durch die Unterseite der Platte 31 und auf ihrer unteren Seite durch die Oberseite der Scheibe 17 und die Oberseite der Platte 32 begrenzt wird, wo diese über der Scheibe 17 lieg». Infolge des geringen Abstands der Platte 31 vom Schachtboden 5 bildet die Kammer 22 im wesentlichen die einzige Verbindung zwischen der öffnung 14 und der kreisförmigen Austrittsöffnung der Kammer 22 zwischen dem Rand 33 und dem Rand 18. Diese kreisförmige Austrittsöffnung der Gebläsekammer 22 bildet die Verbindung mit dem Boden der von der Rinne 6 gebildeten Luftkammer.

Die Gebläseanordnung 30 isi derart installiert, daß bei laufendem Motor 12 Luft nach innen durch, die Haubenöffnung 15a in den Schacht 10 gezogen wird und um

ίο den Motor 12, durch die öffnung 14. nach außen durch die Gebläsekammer 22 und nach oben und nach außen mit einer Wirbelbewegung in die Rinne 6 unmittelbar

. über der Bewegungsbahn der Schneidblätter 19 strömt Die nach oben gerichtete Bewegungskomponente wird durch die nach oben gebogenen Ränder 18 und 33 erreicht

Die Abdeckung 7 der Rinne 6 ist insgesamt schnekken- bzw. wendelförmig, wobei die Höhe in Drehrichtung der Welle 11 vom untersten Abschnitt 7a (F i g. 2) zum höchsten Abschnitt Tb zunimmt, der nach einem Umgang um den Schacht 10 erreichl wird. An dieser Stelle mündet die Rinne 6 in eine Abgabeöffnung 23, mit der eine Grasauffangeinrichtung 24 verbunden ist Die Grasauffangeinrichtung 24, die aus Kunststoffspritzguß

bestehen kann, hat einen leicht elastischen Öffnungsrand 25, der im Schnappsitz auf die Rinnenabgabeöffnung 23 gesetzt werden kann, und ist mit einem nicht gezeigten Luftauslaßgitter versehea Im Betrieb des Mähers sorgt der durch die Gebläseschaufeln 20 verursachte Luftstrom für eine effektive Fangwirkung, so daß das von den Blättern 19 geschnittene Gras in die von der Rinne 6 gebildete Luftkammer gelenkt und dann längs dieser durch die Abgabeöffnung 23 in die Auffangeinrichtung 24 geführt wird. Die Schneidblätter 19 brauchen nur das Gras zu schneiden und das gemähte Gras nach oben in die Rinne 6 zu lenken. Der von den Gebläseschaufeln 20 mit Drall versehene Luftstrom bewirkt den Transport zur Auffangeinrichtung.
Die hier beschriebene Anordnung hat im Vergleich zu bekannten Mähern, bei denen der Luftstrom zum Fördern des gemähten Grases in einer Rinne, wie der Rinne 6, allein durch die Schneidblätter gefördert wird, verschiedene Vorteile. Insbesondere sorgt der starke Luftstrom, der von der Gebläseanordnung erzeugt wird, für ein wirksameres Richten des gemähten Grases in die Rinne 6, auch wenn der Motor 12 mit relativ niedrigen Drehzahlen läuft In dem in F i g. 5 gezeigten Diagramm zeigt die Linie 38 die bei einer Vielzahl von Drehzahlen mit dem hier beschriebenen Mäher gesammelte Grasmasse, während die Linie 40 sich aus den entsprechenden Werten eines identischen Mähers ergibt, der jedoch die Gebläseanordnung 30 nicht aufweist Es zeigt sich, daß die Leistung des beschriebenen Mähers auch bei niedrigen Drehzahlen von 2500 Upm der des Mähers entsprechend der Linie 40 insgesamt überlegen ist, auch wenn dieser Mäher im Bereich seiner höchsten Drehzahlen von 3500 Upm läuft Dies führt zu dem wesentlichen Ergebnis, daß der beschriebene Mäher infolge seiner niedrigen Betriebsdrehzahl weniger Lärm verursacht als die herkömmlichen Mäher. Mäher mit einem Brennkraftmasehinenantrieb sind vor allem dann, wenn sie mit hohen Drehzahlen laufen, was nornvileiweise der Fall ist ziemlich laut, so daß die Lärmreduzierung, die mit dem beschriebenen Mäher erreicht werden kann, eine besondere Bedeutung hat. Die erreichbare Lärmreduzierung ist in F i g. 4 gezeigt. Die Kurve 44 zeigt die Schalleistung bzw. den Lärm, den ein elektrisch angetriebener, nach der vorliegenden Beschrei-

bung gebauter Mäher bei verschiedenen Betriebsdrehzahlen erzeugt. Man sieht, daß die Lärmdifferenz zwischen den extremen Betriebsbedingungen von 2500 Upm und 3500 Upm recht beträchtlich ist.

Bei dem beschriebenen Mäher wird eine weitere Lärmreduzierung gegenüber herkömmlichen Mähern nicht nur dadurch erreicht, daß der Mäher mit einer niedrigeren Drehzahl laufen kann, sondern auch dadi/rch, daß bei der Auslegung des Mähers dafür gesorgt ist, den Lärm auf ein Minimum zu reduzieren, der durch die Wechselwirkung des Luftstroms an den Messern 19 mit der Oberfläche des Gehäuses 1 erzeugt wird. Die Messerblätter 19 sind weit unter dem Schachtboden 5. beispielsweise um 5 bis 10 cm unter dem Boden 5, angeordnet. Die äußere Umfangswand 8 erstreckt sich entsprechend weiter nach unten unter den Schachtboden 5 als dies bei herkömmlichen Mähern üblich ist. Weiterhin ist die äußere Umfangswand 8 so angeordnet,

gehend ausgeschaltet sind. So ist vor allem der Abschnitt 8a(F ig. 2) der Wand angrenzend an die Abgabeöffnung 23. welcher der öffnung 23 in Drehrichtung der Scheibe 17 folgt, so ausgelegt, daß er allmählich und glatt nach innen zur Achse der Welle 11 von einer Stelle aus unmittelbar in der Nähe der Abgabeöffnung 23 in die im wesentlichen kreisförmige Bahn der restlichen Wand 86 von F i g. 6 gekrümmt ist. Passieren die Messerblätter 19 das Ende der Rinne 6 nahe der Abgabeöffnung 23. so bewegen sich ihre äußeren Enden bei der weiteren Drehung nur allmählich in die Nähe der Wand8.

Das Ergebnis der beschriebenen, von der Unterseite des Mähers entfernten Anordnung der Messerblätter und der Gestaltung der Wand 8 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei die Kurve 44 die Beziehung zwischen der erzeugten Schalleistung und der Drehzahl für den hier beschriebenen Mäher zeigt, während die Kurve 46 die entsprechenden Werte für einen herkömmlichen Mäher darstellt, bei dem entsprechend der früheren Praxis die Messerblätter sich näher an der Mäherunterseite befinden und bei welchem der Wandabschnitt 8a eine relativ scharfe Unterbrechung hat, die im wesentlichen konzentrisch zur Motorachse ist und keinen einleitenden Übergang gemäß dem Wandabschnitt Sa bildet.

Der von der Gebläseanordnung 30 erzeugte starke Luftstrom ergibt sich zum Teil aufgrund der relativ wirksamen Anordnung und Positionierung der Schaufelblätter 20, die sich zwischen gegenüberliegenden Flächen an den Platten 31 und 32 erstrecken, wobei die vom Schacht 10 zur Rinne 6 strömende Luft im wesentlichen auf die Strömung durch die Räume zwischen diesen gegenüberliegenden Flächen und den Gebläseschaufeln begrenzt ist. Die inneren hochstehenden Ränder 20a der Gebläseschaufeln sind genau außerhalb der Mittelöffnung 14 im Schachtboden 5 angeordnet, während die Ränder des Schachtbodens 5, die die öffnung 14 bilden, leicht gekrümmt sind (Fig. I), um einen wirksamen Luftstrom zu begünstigen. Der von der Gebläseunordnung 30 erzeugte Luftstrom trägt zur Kühlung des Motors 12 bei, da der Motor direkt in dem nach unten gerichteten Luftstrom im Schacht 10 sitzt.

Der beschriebene Mäher hat den weiteren Vorteil, daß die Positionierung der Gebläseschaufeln derart erfolgt, d»? si? ^vor dem geschnittenen Gras, vor Staub und Steinen geschützt sind, welche die Messerblätter verschleißen lassen. Die Auffangleistung wird bei einer Beschädigung der Messerblätter nicht beeinträchtigt.

Die hier beschriebene Anordnung gewährleistet aufgrund der nach oben gerichteten Krümmung drs Randes 18 an der Scheibe 17 und des Randes 33 an der Platte 31, daß der von der Gebläseanordnung sich nach außen bewegenden Luft eine im wesentlichen nach oben gerichtete BeK'egungskomponente erteilt wird, was das wirksame Auffangen begünstigt. Die Drallbewegung der Luft, die von dem Gebläse erzeugt wird, trägt wesentlich zur Erzielung einer günstigen Auffangwirkung bei. Das Gebläse erteilt außerdem infolge seiner Drehbewegung der verlassenden Luft eine merkliche Geschwindigkeitskomponente in zum Rand der Scheibe tangentialer Richtung.

Die Gebläseanordnung kann auch eine andere als die gezeigte Form aufweisen. So brauchen beispielsweise die Schaufeln 20 nicht aus Kunststoffspritzkörpern zu bestehen, sondern können in einem Stück mit der Scheibe 17 ausgebildet oder daran befestigt sein, wobei eine der Platten 31 oder 32 oder beide Platten weggelassen werden können. Der Rand 18 allein sorgt für eine insgesamt ausreichende Ausrichtung des Luftstroms nach oben, auch wenn ein Rand 33 an der Platte 31 nicht vorhanden ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rasenmäher mit einem Gehäuse (1), dessen nach unten ragende Außenwand (8) eine ringförmige, in einer Abgabeöffnung (23) endende Rinne (6) bildet, einem von einem Motor (12) angetriebenen,

' um eine vertikale Achse drehbaren Schneidelement (9) mit Messern (19), die bis nahe an die Außenwand der Rinne' reichen, einem ebenfalls von dem Motor oberhalb des Schneidelements angetriebenen Gebläse (30), das einen Luftstrom durch eine Ober dem Gebläse angeordnete öffnung (14) ansaugt und über das Schneidelement hinweg nach außen in die ringförmige Rinne richtet, wobei das abgeschnittene Gras durch die Rinne und die Abgabeöffnung weg befördert wird, gekennzeichnet durcheine in der Rinne (6) angeordnete Ablenkeinrichtung (18), die dem v«n dem Gebläse (30) erzeugten und nach außen gerichteten Luftstrom eine nach oben gerichtete Komponente erteilt

2. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung einen nach oben gebogenen Randbereich (18) einer einen Teil des Schneidelements (9) bildenden Scheibe (17) umfaßt.

3. Rasenmäher nach Anspruch 2, wobei das Gebläse (30) an der Oberseite der Scheibe (17) angeordnete Schaufeln (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, da£ die Oberkanten der Schaufeln (20) an einer zu der Scheibe Ci7) par?.".elen Platte (31) enden, die ebenfalls einen narh oben gebogenen Randbereich (33) aufweist

4. Rasenmäher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (8) der Rinne von der Abgabeöffnung (23) in Drehrichtung des Schneidelements (9) zunächst zur Drehachse hin allmählich konvergiert (8a) und dann in einen zur Drehachse konzentrischen Wandteil (86) übergeht

5. Rasenmäher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (6) eine in Drehrichtung des Schneidelements (9) ansteigende obere Wand (7) aufweist, die an ihrem höchsten Ende in die Abgabeöffnung (23) mündet.

6. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Abgabeöffnung (23) eine Grasauffangeinrichtur.g (24) befestigbar ist.