DE2930468A1

DE2930468A1 - Rasenschneider mit umlaufendem faden

Info

Publication number: DE2930468A1
Application number: DE19792930468
Authority: DE
Inventors: Larry R Baker
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1979-07-27
Publication date: 1980-02-07
Also published as: SE438420B; FR2433279A1; JPS6057803B2; CA1098722A; IT7924591A0; DE2930468C2; JPS5519099A; FR2433279B1; US4287670A; IT1122289B; SE7905637L

Description

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PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN

71 HEILBRONN. POSTFACH 3525. CABLE: PATU. TEL. (07131) 82B28

Kilianstraße 7 (Kilianspassage) ehe Bank Hellbronn: 364364 Handelsbank Hellbronn: 23080 5 Kreissparkasse Hellbronn: 7001 6 Postscheck Stuttgart: 43016-704

Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfs-Anmeldung T 6. 32 D 11

HOO5-8O1O/REB 26. Juli 1979/1E

Anmelder: TEXTRON INC.

10 Dorrance Street
Providence/Rhode Island USA

Bezeichnung: Rasenschneider mit umlaufendem Faden

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rasenschneider mit umlaufendem Faden, der in einem drehbaren Gehäuse mit Mantelteil eine Fadenvorratsspule aufweist, die drehbar im Gehäuse gelagert ist und den Faden auf der Vorratsspule aufgewickelt hat und wobei das äussere Fadenende von der Spule zur Aussenseite des Gehäuses verläuft und durch im Mantelteil vorgesehene Austrittsmittel austritt.

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In einem Rasenschneider mit umlaufendem Faden, bei dem die Fadenvorratsspule in einem Drehgehäuse mit einem eine Austrittsöffnung aufweisenden Mantelteil angeordnet ist, durch die der Faden läuft, ergaben sich Probleme infolge der axialen Schwingungen bei laufendem Rasenschneider. Dabei wurde festgestellt, daß diese Schwingungen Reibung zwischen den äußeren Fadenwindungen auf der Vorratsspule und dem tangential von der Spule wegführenden und zur Austrittsöffnung im Gehäusemantel verlaufenden Fadenabschnitt verursachen. Diese Reibung erzeugt Hitze, die für ein stellenweises Schmelzen des Fadens sowie für eine "Verschweißung von Fadenteilen miteinander ausreichen kann. Dadurch wird die Abwicklung von der Fadenspule, die für den Fadenvorschub zur Nachstellung verschlissener oder gebrochener Fadenenden erforderlich ist, blockiert, Außerdem wurde festgestellt, daß sich die äußeren Fadenwindungen auf der Spule infolge der Schwingungen leicht ineinander sowie mit inneren Windungen verschlingen können. Dadurch wird ebenfalls die für den Fadenvorschub erforderliche Abwicklung des Fadens von der Spule gestört.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Probleme und Schwierigkeiten auf einfache,aber höchst wirksame Weise zu beseitigen. Erfindungsgemäß ist eine flexible

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röhrchenförmige Führung vorgesehen, durch die der Faden von der Spule zu den Austrittsmitteln geführt wird. Die sich tangential von der Vorratsspule zur Austrittsöffnung im Gehäusemantel erstreckende, vorzugsweise als Führungsrohr ausgebildete Führung verhindert eine Eigenreibung des Fadens infolge axialer Schwingungen im Faden, wodurch stellenweises Schmelzen des Fadens und Verschweissen mit den äusseren Fadenwindungen auf der Spule vermieden werden. Darüberhinaus sollte das Führungsrohr die Spule vorzugsweise in mindestens annähernd einer vollen Windung umschliessen, so dass eine Straffung der äusseren Fadenwindungen auf der Spule unterstützt und eine Fadenverwicklung verhindert wird.

Das" Wesen, die Ziele und die Vorzüge der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert .

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch das Drehgehäuse und angrenzende Teile eines erfindungsgemäßen Rasenschneiders mit umlaufendem Faden, wobei der das Gehäuse drehende Motor als schematische Strich-Punkt-Phantom-Zeichnung dargestellt ist,

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Pig. 2 eine Seitenansicht eines Führungsrohrs für den Faden vor der Biegung des Rohrs,

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt in etwa entlang der Linie 3~3 in Pig· 1·

Ein erfindungsgemäßer Rasenschneider mit umlaufendem Faden hat einen rotierenden Schneidkopf 1, der durch einen Motor 2 mit Antriebswelle 3 angetrieben wird und beispielsweise als Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor schematisch dargestellt ist. Der Schneidkopf 1 besteht aus einem kreisförmigen Gehäuse 4 mit einem Sockelteil 4a und einem sich nach unten anschließenden Mantelteil 4b. Das Gehäuse 4 ist geeignet aus Kunststoff geformt und mit einer über einen Gewindeteil der Motorantriebswelle 3 geschraubten Metallbuchse 5 mit Innengewinde lösbar am Motor befestigt. Eine Fadenvorrats-Spule 6 mit einem Nabenteil 6a und gegenüberliegenden Flanschteilen 6b und 6c ist drehbar und konzentrisch im Gehäuse gelagert und wird von einem abnehmbaren Deckel 7 gehalten, der eine mittige Nabe mit Innengewinde aufweist, die mit einem Gewindeendteil der Buchse 5 verschraubt ist.

Auf der Spule ist ein Faden 8 aufgewickelt, wobei das innere Fadenende am Nabenteil der Spule befestigt ist. Beispielsweise besteht der Faden 8 aus einem Einzelfaden aus thermoplastischem Kunststoff, der aufgrund seiner

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Festigkeit, Zähigkeit und Abriebfestigkeit gewählt wurde. Ein äußeres Fadenende 8a geht durch eine im Mantelteil 4b des Drehgehäuses 4 vorgesehene Austrittsöffnung 9· Gemäß der Darstellung umfaßt die Austrittsöffnung eine in eine öffnung 11 im Mantelteil 4b des Drehgehäuses 4 eingesetzte Buchse 10. Die Buchse 10 besteht aus hartem, abriebfestem Werkstoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizient gegenüber dem Faden Beispielsweise kann die Buchse 10 aus Metall, z.B. Messing oder nichtrostender Stahl oder aus hartem abriebfestem Kunststoff bestehen. Sie ist in der öffnung 11 des Gehäusemantels beispielsweise durch Ultraschallschweißen befestigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlicht ist, ist die Buchse 10 gegenüber einem durch die Buchse verlaufenden Radius des Gehäuses 4 mit nach hinten geneigter Achse eingesetzt. Der Neigungswinkel beträgt beispielsweise etwa 30 bis 45 Grad. Bei ungehindertem Umlauf geht der Faden ungefähr radial vom Gehäuse weg (in Fig. 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt) und liegt auf der Vorderseite der Buchse auf, die zur Verringerung der Fadenreibung eine glatte, abgerundete Fläche aufweist. Trifft der Faden auf ein Hindernis, so wird er entsprechend der gestrichelt gezeichneten Linien nach hinten abgelenkt, wobei er nicht mehr an der Buchse anliegt, sondern gradlinig durch die öffnung aus der Spule austritt.

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Gemäß der Erfindung durchläuft ein S cd votA dev zur Austrittsöffnung 9 erstreckender Teil 8b des Fadens ein Führungsrohr 12.

Bei dem Führungsrohr 12 handelt es sich beispielsweise um ein Rohr aus extra weichem Aluminium, das ursprünglich ein gerades Rohrstück ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Innendurchmesser des Rohres ist etwas größer als der Durchmesser des Fadens 8, so daß sich der Faden leicht durchziehen läßt. Vor dem Einsetzen der Spule 6 mit dem auf ihr aufgewickelten Faden in das Gehäuse 4 wird ein äußeres Fadenende durch das Rohr geschoben und anschließend das Rohr in der in Fig. 3 dargestellten Weise so gebogen, daß es die Spule teilweise umhüllt und beim Einsetzen der Spule in das Gehäuse tangential von cfer Spule zur Austrittsöffnung 9 verläuft. Vorzugsweise ist das Führungsrohr 12 so lang, daß es sich nach Fig. 3 bei voll aufgewickelter Spule etwa in einer Windung um die Spule legt. Das äußere Ende des Führungsrohrs ist beispielsweise durch Befestigen eines Sperrings 13 so verdickt, daß es nicht durch die Austrittsöffnung im Mantelteil des Drehgehäuses gleiten kann. Das Führungsrohr 12 ist so flexibel, daß die bei verbrauchtem Faden infolge der Zentrifugalkraft auf den Faden ausgeübte Zugkraft ausreicht, das Rohr zu biegen und im wesentlichen den äußeren Fadenwindungen auf der Spule anzupassen, mit Ausnahme des tangential zur Austrittsöffnung 9 verlaufenden Rohrteils. Es wurde gefunden^ daß das Führungsrohr 12 Reibung zwischen der äußersten Faden-

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windung auf der Spule und den angrenzenden Windungen und dadurch ein Schmelzen des Fadens sowie ein Verschweißen des Fadens mit sich selbst verhindert. Indem sich das Führungsrohr eng um die Spule legt, verhindert es außerdem, daß sich die Fadenwindungen ineinander verwickeln. Statt aus Weichaluminium kann das Führungsrohr 12 auch aus einem anderen Werkstoff entsprechender Biegsamkeit

hergestellt sein. Beispielsweise kann das Rohr aus zu einer Wendel aufgerolltem Draht mit dicht nebeneinanderliegenden Windungen hergestellt sein. Anstelle eines nahtlosen Rohrs kann auch ein längs seiner Außenseite geschlitztes Rohr verwendet werden, um das Einschieben des Fadens zu erleichtern. Die Wärmeleitfähigkeit des Rohres trägt dazu bei, daß eine Verschweißung verhindert wird.

Die Spule 6 ist normalerweise gegenüber dem Gehäuse 4 verriegelt, so daß sie sich mit letzterem dreht. Allerdings ist ein Mechanismus vorgesehen, der die Spule von Zeit zu Zeit freigibt, damit sich ein Teil des Fadens infolge des Zugs, den die Zentrifugalkraft am äußeren Fadenende 8a ausübt, abwickeln kann. Bei der als

Beispiel in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Drehung der Fadenspule 6 gegenüber dem Gehäuse 4 durch einen Mechanismus geregelt, wie er beispielsweise

US-in der Patentanmeldung von John D. Sheldon, Aktenzeichen

820,531, jetzt Patent Nr offenbart wird.

Wie Fig. 1 veranschaulicht, umfaßt dieser Mechanismus einen Langsamlauf-Gleiter 15 und einen Schnellauf-Gleiter 909886/0895 ./ ₈

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Die Gleiter 15 und 16 sind in radial verlaufenden Schlitzen im Sockelteil *ia des Gehäuses k

,verschiebbar

unmittelbar über der Fadenspule 6 'angeordnet. Außerdem sind die Gleiter 15 und 16 radial nach innen jeweils durch Spiralfedern 17 und 18 vorgespannt. Infolge der Drehung des Gehäuses k wird auf die Gleiter 15 und l6 eine Zentrifugalkraft ausgeübt, so daß sich diese bei vorbestimmten Drehgeschwindigkeiten radial nach außen entgegen der Vorspannung der jeweiligen Feder bewegen. Die Federn 17 und 18 sind auf die Gewichte der jeweiligen Gleiter so geeicht, daß sie die Drehgeschwindigkeit des Gehäuses, bei der sich die Gleiter durch Zentrifugalkraft nach außen bewegen, bestimmen. Die Feder 18 des Gleiters 16 ist gegenüber dem Gewicht des Gleiters stärker als die Feder 17 des Gleiters 15, so daß sich der Langsamlauf-Gleiter 15 bei einer geringeren Drehzahl radial nach außen bewegt als der Schnelllaufgleiter 16.

Der Langsamlauf-Gleiter 15 weist eine nach unten verlaufende Nase 15a auf, die in der äußeren Stellung des Gleiters mit einer der nach oben verlaufenden, im oberen Flansch 6b der Fadenspule 6 angeordneten Nasen 19 in Eingriff kommen kann. Die Nasen 19 sind in einem Kreis konzentrisch zur Spulenachse angeordnet und auf dem Umfang in Abständen verteilt. Beispielsweise können drei oder vier Nasen auf der Spule angeordnet sein. Der Schnellauf-Gleiter 16 ist in gleicher Weise ./9

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mit einer nach unten verlaufenden Nase l6a versehen, die in der inneren Stellung des Gleiters mit einer der Nasen 19 auf der Spule in Eingriff kommen kann. Die Federn 17 oder 18 sind beispielsweise so geeicht, daß bei einer Drehzahl des Schneidkopfs 1 von weniger als 3000 U/min beide Gleiter in der inneren Stellung sind. Bei einer Drehzahl zwischen 3000 und 9000 U/min hat sich der Langsamlauf-Gleiter 15 inzwischen in seine äußere Stellung bewegt, während sich der Schnellauf-Gleiter 16 noch immer in seiner inneren Stellung befindet. Bei einer Drehzahl von über 9000 U/min befinden sich beide Gleiter in ihrer äußeren Stellung.

Es versteht sich, daß durch entsprechende Eichung der Federn auf die Gewichte der Gleiter verschiedene Drehzahlen gewählt werden können. Läuft der Schneidkopf mit normaler Betriebsdrehzahl, beispielsweise innerhalb des Bereichs von 3000 bis 9000 U/min, so kommt die Nase 16a des Schnellauf-Gleiters 16 mit einer der Nasen 19 auf der Fadenspule in Eingriff, so daß die Spule gegenüber dem Gehäuse drehfest verriegelt ist. Übersteigt die Drehzahl des Schneidkopfs 1 9000 U/min (da das Austrittsende 8a-des Fadens kürzer geworden ist und sich dadurch die Belastung des Motors 2 verringert), so bewegt sich der Schnellauf-Gleiter 16 entgegen der Vorspannung seiner Feder nach außen, so daß die entsprechende Nase 19 auf der Spule ausrückt, wodurch sich die Spule infolge des von der auf den Faden wirkenden Zentrifugalkraft ausgeübten Zugs drehen

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kann, um so Faden von der Spule abzuwickeln. Allerdings liegt die Nase 15a des Langsamlauf-Gleiters in der Bewegungsbahn der Nasen 19 auf der Spule 6, so daß sich die Spule nur so lange drehen kann, bis die nächste Nase auf der Spule mit der Nase 15a des Langsamlauf-Gleiters 15 in Eingriff kommt. Eine weitere Drehung der Fadenspule gegenüber dem Schneidkopf wird beispielsweise durch manuelle Steuerung des Motors so lange verzögert, bis die Drehzahl des Schneidkopfs unter 3000 U/min₃ beispielsweise auf Leerlaufdrehzahl, sinkt. Danach rücken beide Gleiter 15 und 16 unter der Vorspannung der jeweiligen Feder in ihre inneren Stellungen, worauf sich die Nase 15ades Langsamlauf-Gleiters von der entsprechenden Nase auf der Spule löst, so daß sich die Spule so lange drehen kann, bis die nächste Nase auf der Spule mit der Nase l6a des Schnellauf-Gleiters l6 in Eingriff kommt. Durch diese Verzögerung des Fadenvorschubs wird eine plötzliche Zunahme der Fadenlänge sowie eine entsprechende Zunahme des Schneidradius des Rasenschneiders verhindert, während der Schneidkopf mit hoher Drehzahl läuft. Schneidet der Benutzer in der Nähe eines Blumenbeets, wird somit eine mögliche Beschädigung von Blumen verhindert. Da ein Rasenschneider dieser Art zwischen den Leerlaufzeiten im allgemeinen nur kurzzeitig eingesetzt wird, läuft die oben beschriebene Funktionsfolge zum Nachstellen der normalen Fadenaustrittslänge automatisch ohne besonderes Zutun des Bedieners ab.

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Da das erfindungsgemäße Führungsrohr 12 ein Verschweißen des Fadens durch die infolge axialer Fadenschwingungen entstehende Reibung sowie eine gegenseitige Verwicklung der Fadenwindungen auf der Spule verhindert, wickelt sich der Faden bei entriegelter Spule ungehindert ab,

beispielsweise mit Hilfe der in Patent Nr

offenbarten und vorstehend kurz beschriebenen automatischen Steuervorrichtung. Nimmt die Fadenaustrittslänge durch Abbrechen oder Verschleiß ab, so bewirkt die geringere Motorbelastung eine Erhöhung der Motordrehzahl, worauf die Gleiter 15 und 16, wie bereits beschrieben, in Aktion treten, um eine schrittweise Drehung der Spule 16 sowie den Fadenvorschub zum Nachstellen der normalen Fadenaustrittslänge 8a zu ermöglichen.

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und an dieser Stelle beschrieben wurde, versteht es sich, daß Variationen und Abänderungen möglich sind und daß die Erfindung folglich keineswegs auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt ist. Es kann anstelle der eingesetzten Buchse 10 auch eine andere Ausgestaltung für eine Austrittsöse gewählt werden, die in Form, Material und Oberfläche den obigen Erläuterungen entspricht.

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Zusammenfas sung

In einem Rasensehneider mit umlaufendem Faden, bei dem der Faden auf einer drehbar gelagerten Vorratsspule in einem sich drehenden Gehäuse mit einem Mantelteil aufgewickelt ist, verläuft der von der Spule zu einer Austrittsöffnung im Mantelteil des Gehäuses führende Faden durch eine flexible röhrchenförmige Führung, die sich in etwa einer Windung um die Spule legt. Die Führung verhindert, daß sieh die äußeren Windungen auf der Spule ineinander verwickeln, und außerdem, daß die äußeren Windungen infolge der axialen Schwingungen im Faden während des Betriebs des Rasenschneiders stellenweise schmelzen und/oder miteinander verschweißen.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN 71 HEILBRONN1 POSTFACH 3525. CABLE: PATU. TEL. (07131) 82828 Kilianstraße 7 (Kilianspassage) Deutsche Bank Heilbronn: 364364 Handelsbank Heilbronn: 23080 5 Kreissparkasse Heilbronn: 7001 6 Postscheck Stuttgart: 43016-704 Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfs-Anmeldung T 6. 32 D HOO5-8O1O/REB 26. Juli 1979/1E Anmelder: TEXTRON INC. 10 Dorrance Street Providence/Rhode Island USA Bezeichnung: Rasenschneider mit umlaufendem Faden Ansprüche

1. Rasenschneider mit umlaufendem Faden, der in einem drehbaren Gehäuse mit Mantelteil eine Fadenvorratsspule aufweist, die drehbar im Gehäuse gelagert ist und den Faden auf der Vorratsspule aufgewickelt hat und wobei das äußere Fadenende von der Spule zur Außenseite des Gehäuses verläuft und durch im Mantelteil vorgesehene Austrittsmittel austritt, gekennzeichnet durch eine flexible röhrchenförmige Führung (12), durch die der Faden (8) von der Spule zu den Austrittsmitteln (10, 11) geführt wird.

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2. Rasenschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung aus einem flexiblen Rohr (12) besteht, das zumindest teilweise um die Spule gebogen ist.

3· Rasenschneider nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Rohr "(12) mindestens in etwa einer Windung um die Spule herum verläuft.

4. Rasenschneider nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsmittel in dem Mantelteil (Ub) des Gehäuses (H) eine Austrittsöffnung umfassen und das flexible Rohr (12) ein so stark verdicktes äusseres Ende (13) aufweist, dass ein Durchrutschen des Rohres (12) durch die Austrittsöffnung verhindert wird.

5· Rasenschneider nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Rohr (12) aus Weichaluminium besteht.

6. Rasenschneider nach einem der Ansprüche 1 - 5j d a durch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des flexiblen Rohrs (12) geringfügig derart grosser ist als der Durchmesser des Fadens (8), dass der Faden (8) das Rohr (12) ungehindert durchläuft.

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7. Rasenschneider nach einem der Ansprüche !-^dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsmittel von einer Austrittsöffnung in einer in dem Mantelteil (4b) des Gehäuses (4) ausgebildeten Austrittsöse (Buchse 10) gebildet sind und die Achse der Austrittsöffnung bzw. Austrittsöse gegenüber einem durch sie verlaufenden Radius des Gehäuses (4) derart nach hinten geneigt ist, dass das aus dem Gehäuse (4) austretende äussere Fadenende (8a) bei ungehindertem Umlauf an der Vorderseite der Austrittsöse bzw. Austrittsöffnung anliegt und, falls der Faden (8a) gegen ein Hindernis schlägt, nicht an der Austrittsöse anliegt.

8. Rasenschneider nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung bzw. Austrittsöse (Buchse 10) unter einem Winkel von etwa 30° zu dem Radius nach hinten geneigt ist.

9. Rasenschneider nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichne t, dass der Mantelteil (4b) des Gehäuses aus Kunststoff besteht und die Austrittsöse eine Buchse (10) aus hartem, glattem Werkstoff umfasst, die in eine öffnung (11) des Mantelteils (4b) eingesetzt ist.

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