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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsübertragung
für Rasenmäher mit
einem hydrostatischen Getriebe und einem Gangwechselhebel, die mit
einer automatischen Rückkehr
zu der neutralen Gangposition nach Betätigung einer Bremssteuerung
ausgestattet sind.
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Bei
Rasenmähern,
insbesondere jenen mit einem sitzenden Fahrer, normalerweise "Minitrecker" genannt, findet
die Übertragung
des Antriebs von dem Motor zu den antreibenden Rädern durch ein Getriebe statt,
das entweder mechanisch oder hydraulisch sein kann.
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Wenn
ein mechanischer Gangwechsel benutzt wird, wird die neutrale Position,
die zum Ändern des
Getriebeverhältnisses
notwendig ist, gegenwärtig
durch mechanisches Eingreifen mit der Bremse der Maschine auf einen
mobilen Spanner erzielt, der in Eingriff mit einem Antriebsriemen
steht, der sich zwischen einer Riemenscheibe, die auf die Welle
des Motors gekeilt ist, und einer Riemenscheibe, die auf die Eingangswelle
des Getriebes gekeilt ist, erstreckt. Durch Freigeben der Spannung,
die durch den Spanner auf den Antriebsriemen ausgeübt wird, löst sich
der Letztere, und es ist möglich,
die Änderung
des Verhältnisses
durch den Hebel zu steuern.
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Die
gleiche Lösung
für ein
hydrostatisches Getriebe zu benutzen, würde sicher für Rasenmäherhersteller
anziehend sein, da es ermöglichen
würde, die
Komponenten für
die zwei Arten von Getriebe mit einer konsequenten Verringerung
der Herstellungskosten ermöglichen.
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Indem
das getan wird, würde
man jedoch mit einigen schwierigen funktionsmäßigen Defekten konfrontiert
sein, die in der Realität
die Vereinheitlichung der Übertragungen
unpraktisch machen. In dem Fall des hydrostatischen Getriebes würde tatsächlich in dem
Moment des Eingriffes und der Freigabe des Vorschubes der Riemen
lauten Lärm
und Vibrationen verursachen wegen des verringerten Durchmessers der
Eingangsriemenscheibe, der durch das Gangwechselverhältnis auferlegt
wird, durch Volumenanforderungen und durch die Notwendigkeit, ein
Kühlgebläse in der
Getriebeeinheit anzuwenden. Zusätzlich
würde die
automatische Verschiebung des Gangwechselhebels zu der neutralen
Position zu dem Zeitpunkt der Bremstätigkeiten nicht garantiert
sein, und dieses würde
ein Sicherheitsproblem erzeugen, da in dem Fall einer versehentlichen
Freigabe der Bremse die Maschine starten würde, sich vorwärts zu bewegen.
Schließlich
würde es
nicht möglich
sein, die Übersetzung
zu ändern,
ohne auf die Bremse zu wirken zum Trennen des Spanners.
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Die
Situation verbessert sich, wenn statt des beweglichen Spanners ein
fester Spanner benutzt wird und das hydrostatische Getriebe mit
einem Hebelsystem ausgestattet wird, das den Ganghebel zurück zu der
neutralen Position bei jeder Betätigung der
Bremse bringt. Weiterhin bestimmt die größere Komplexität der Getriebeeinheiten
größere Kosten, und
vor allem von einem funktionalen Gesichtspunkt im Fall einer Überlast
der Übertragung
(z.B. auf einer Steigung), Halten des Hebels an der Position, die
gesteuert wird, und als Konsequenz wird die gewählte Übersetzung nicht sichergestellt.
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Die
US 4,620,575 offenbart eine
Antriebsübertragung
für Rasenmäher gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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In
Hinblick auf den Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung gewesen, eine Antriebsübertragung
mit hydrostatischem Getriebe für
Rasenmäher
vorzusehen, die die Defekte der gegenwärtigen Lösungen vermeidet, und die insbesondere
die automatische Rückkehr
des Gangwechselhebels zurück
zu der neutralen Position bei der Bewegung der Betätigung der
Bremse vorsieht, die das Positionieren des zuvor erwähnten Hebels und
daher die gewählte Übersetzung
selbst unter Bedingungen der Überlastung
der Übertragung
sicherstellt, einen geräuschlosen
Betrieb aufweist und schließlich
reduzierte Kosten und Volumen aufweist.
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Gemäß der Erfindung
wird solch eine Aufgabe gelöst
mit einer Antriebsübertragung
für Rasenmäher, wie
sie in Anspruch 1 wiedergegeben ist.
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Diese
und andere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform,
die als nicht begrenzendes Beispiel in den eingeschlossenen Zeichnungen
dargestellt ist, in denen:
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1 die
Einheit, die aus dem hydrostatischen Getriebe, aus ihrem Kontrollhebel
mit relativem Kupplungsmechanismus und aus der Bremssteuerung aufgebaut
ist, in der Längsansicht
während
des Zustandes der Vorwärtsbewegung
zeigt;
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2 das
vergrößerte Detail
des Kupplungsmechanismus zeigt, der mit dem Gangwechselhebel verknüpft ist,
und seine Verbindung mit der Bremssteuerung, immer noch in einem
Zustand des Vorwärtsantriebes;
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3 das
gleiche vergrößerte Detail
von 2 zeigt, wie es von der entgegengesetzten Seite gesehen
wird;
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4 den
oben erwähnten
Kupplungsmechanismus im Querschnitt gemäß der Linie IV-IV von 2 zeigt;
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5 den
gleichen Kupplungsmechanismus zeigt, wie er in der Draufsicht unter
Bezugnahme auf 4 gesehen wird;
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6 einen
Teil des Kupplungsmechanismus zeigt, wie er gemäß der Linie VI-VI von 4 geschnitten
ist;
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7 die
Einheit von 1 in einer Draufsicht zeigt,
immer noch in einem Zustand des Vorwärtsantriebes;
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8 das
gleiche vergrößerte Detail
von 2 in der Draufsicht zeigt, immer noch in einem Zustand
des Vorwärtsantriebes;
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9 die
Einheit von 1 zeigt, noch in einer Längssicht
in einem Rückwärtsbewegungszustand;
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10 das
gleiche vergrößerte Detail
von 2 in einem Rückwärtsbewegungszustand
zeigt;
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11 das
gleiche vergrößerte Detail
von 10 zeigt, wie es von der entgegengesetzten Seite
gesehen wird;
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12 das
gleiche Detail von 6 in einem Rückwärtsbewegungszustand zeigt;
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13 die
Einheit von 1 zeigt, immer noch in einer
Längsansicht
in einem Bremszustand;
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14 das
gleiche vergrößerte Detail
von 2 und 10 in dem Zustand des Bremsens zeigt;
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15 das
gleiche vergrößerte Detail
von 14 zeigt, wie es von der entgegengesetzten Seite
gesehen wird;
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16 den
Kupplungsmechanismus von 4 in dem Bremszustand zeigt;
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17 die
Riemenübertragung
zwischen dem Motor und der Getriebeeinheit zeigt, die in den vorhergehenden
Figuren dargestellt ist.
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In 1, 7, 9, 13 und 17 ist
ein Antriebsübertragungssystem
für Rasenmäher als
Ganzes dargestellt, insbesondere der Art mit sitzendem Fahrer, mit
einem Motor 1 (17), einer hydrostatischen
Getriebeneinheit 2, die mit einem Kontrollhebel 3 mit
Kupplungsmechanismus 4 und einer Pedalbremssteuerung 5 ausgestattet
ist (1, 7, 9, 13).
Ein Antriebsriemen 6 (17), der
in Spannung durch einen festen Spanner 7 gehalten wird, überträgt die Bewegung
von einer Riemenscheibe 8, die auf die Ausgangswelle des Motors
gekeilt ist, zu einer Riemenscheibe 9, die auf die Eingangswelle
der Getriebeeinheit gekeilt ist.
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Da
es möglich
ist, aus 1-8 zu bemerken,
die den Vorwärtsantriebszustand
darstellen, das Pedal 5 zum Steuern der Bremse ist mit
einem Stift 10 verbunden, der drehbar durch den Rahmen 11 des
Rasenmähers
in der Querposition in Bezug auf die Antriebsrichtung (Pfeil A in 1)
gelagert ist. Auf den Stift 10 ist ein erster Hebel 12 gekeilt,
der durch eine Stange 13 (7) die Tätigkeit
der Bremsvorrichtung der Maschine bestimmt. Zusätzlich ist auf den gleichen
Stift ein zweiter Hebel 14, der in 1-3, 7 und 8 gezeigt
ist, gekeilt, der durch eine Stange 15 mit einem Hebel 16 verbunden
ist, der als die Freigabesteuerfunktion des Kupplungsmechanismus 4 dient.
An dem gleichen Hebel 14 ist durch eine Feder 17 ein
flexibler Metalldraht 18 mit einer Hülle 19 ebenfalls ange bracht,
der geeignet ist zum Steuern eines Hebels 20 des Kupplungsmechanismus 4,
der durch eine Verbindungsstange 21 den Antrieb der Getriebeeinheit 2 vorsieht,
wobei die Letztere mit einem Kontrollhebel 22 versehen
ist.
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Der
Kupplungsmechanismus 4, der im Einzelnen im vergrößerten Maßstab in 2-6 und 8 gezeigt
ist, weist eine Kupplungseinheit 23 auf, die aus dem zuvor
erwähnten
Hebel 16 und einem festen Halter 24 ungefähr mit rechteckiger
Form aufgebaut ist, der an dem Rahmen 11 durch ein L-förmiges Element 25 befestigt
ist. Der Hebel 16 und der feste Halter 24 tragen
entsprechende Scheiben 28 und 29 durch Unterlegscheiben 26 und 27,
die aus Reibmaterial hergestellt sind, zwischen denen eine kleine
Platte 30 eingefügt
ist (4). Der Hebel 16 ist auf einen Stift 31 angelenkt,
der an dem Halter 24 befestigt ist und durch kreisförmige Löcher in
den Unterlegscheiben 26 und 27 und in den Reibscheiben 28 und 29 und
durch einen länglichen
Kreisbogenschlitz 32 der kleinen Platte 30 geht
(6). Eine Feder 33 mit einstellbarer Last,
die um dem Stift 31 gewickelt ist, spannt elastisch den
Hebel 16 zu dem Halter 24 auf solche Weise vor,
dass die Scheiben 28 und 29 in Reibeingriff mit
der kleinen Platte 30 gehalten werden. Der feste Halter 24 trägt an seinem
oberen und unteren Ende entsprechende Nockenkeile 34 mit
einer schrägen
Vorderseite, wie in 5 gezeigt ist, wobei entsprechende
vorstehende Abschnitte 35 des Hebels 16 in Eingriff
als Nockenfolger stehen.
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Wie
in 4-6 und 8 gezeigt
ist, ist die kleine Platte 30 durch einen C-förmigen Halter 36 an
einem Stift 37 befestigt, der drehend durch einen festen
Träger 38 und
Enden getragen ist, die mit einem kastenartigen Drehkörper 39 verbunden
sind, an dem der Hebel 3 der Getriebesteuerung befestigt ist.
Der Hebel 3 kann daher von der einen zu der anderen von
drei Winkelpositionen verschoben werden, wie in 1, 9 und 12 dargestellt
ist, entsprechend Vorwärtsantrieb
(A), rückwärts (R)
und neutral (N). Zusätzlich
kann der Hebel 3 um einen Stift 40 gedreht werden,
der auf dem kastenartigen Körper 39 gemacht
ist, gegen die Wirkung einer Feder 41, die in dem gleichen
kastenartigen Körper
aufgenommen ist, mit dem Zweck des Zusammenwirkens mit einem geeigneten
Z-förmigen
Fenster des Körpers
der Maschine zum Verhindern mit einer schrägen Querbewegung eines gefährlichen
direkten Überganges
des Hebels von der Position des Vorwärtsantriebes zu dem rückwärtigen und
umgekehrt.
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An
dem kastenartigen Drehkörper 39 ist
der Hebel 20 im Wesentlichen mit einer dreieckigen Form (2 bis 6)
fest angebracht, dessen Bodenspitze einen Stift 43 trägt, an dem
die Verbindungsstange 21 für die Betätigung der Getriebeeinheiten 2 (1 und 7)
angebracht ist, während
es an einer der zwei oberen Spitzen einen Stift 42 trägt (ausgerichtet
mit dem Stift 37), an dem zwei im Wesentlichen symmetrische
Hebel 45 und 46, die als eine Schere gekreuzt
sind, angelenkt sind. Der Hebel 20 trägt ausgerichtet mit den Stiften 42 und 43 eine Klemme 44.
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Wie
insbesondere in 2 und 8 gezeigt
ist, ist ein Ende der Hülle 19 an
der vorderen Seite des Hebels 45 befestigt, deren anderes
Ende an einem L-förmigen
Element 47 befestigt ist, das an dem Rahmen 11 befestigt
ist, während
an der Rückseite
des Hebels 46 ein Ende des Drahtes 18 mit einer
Feder 48 befestigt ist, deren zweites Ende an dem Hebel 14 durch
die Feder 17 angebracht ist. Ein Ende des Hebels 45 ist
gleitfähig
in einer Längsrille 49 einer
gekrümmten
Führung 50 aufgenommen,
die an dem Rahmen 11 befestigt ist.
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Wie
bereits gesagt ist, ist die Bewegungsübertragung in 1-8 in
einem Zustand des Vorwärtsantriebes
gezeigt, wobei der Kontrollhebel 3 in der entsprechenden
Position A in Eingriff ist (1 und 2),
die Kupplungseinheit 23 in Ein griffsposition (4)
des dreieckigen Hebels 20 in der vertikalen Achsenposition
(1-3 und 6) ist und die
zwei Hebel 45 und 46 in weit getrennter Position sind,
wobei der Hebel 46 in Eingriff mit der Klemme 44 ist
(1, 2, 7 und 8).
In diesem Betriebszustand hält
die Reibung zwischen den Scheiben 28 und 29 und
der kleinen Platte 30 der Kupplungseinheit 23 den
Hebel in der richtigen Vorwärtsantriebsposition
auch im Fall der Überlast,
zum Beispiel beim Überwinden
einer Steigung.
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Eine ähnliche
Situation tritt im Fall des Rückwärts auf,
der in 9-11 gezeigt ist und durch den
Pfeil R bezeichnet ist, wenn der Kontrollhebel in der Position R
ist, die Kupplungseinheit 23 ist in der Eingriffsposition,
der Hebel 20 ist in einer geneigten Position und die Hebel 45 und 46 sind
immer noch in der weit getrennten Position, aber die Klemme 44 ist in
Eingriff mit dem Hebel 45.
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Wenn
in dem Zustand des Vorwärtsantriebes der
Bediener auf das Pedal 5 zum Steuern der Bremse drückt (13-16),
bestimmt eine erste Hublänge
des Pedals 5 durch den Hebel 14 und die Stange 15 die
Drehung des Hebels 16 (15), der
durch Wirken mit seinen Vorsprüngen 35 auf
die schrägen Nocken 34 die
Last von der Feder 33 freilässt und das gegenseitige Auseinandergehen
der Reibscheiben 28 und 29 der kleinen Platte 30 ermöglicht,
wodurch die Kupplungseinheit 23 in den Zustand der Freigabe
von 16 versetzt wird. Ein relatives Gleiten zwischen
dem Stift 31 der Kupplungseinheit 23 und dem Schlitz 32 der
kleinen Platte 30 ist dadurch möglich geworden, durch dass
die gleiche kleine Platte und als Konsequenz der kastenartige Körper 39 die
Möglichkeit
der Drehung um den Stift 37 bekommt. Der Kontrollhebel 3 kann
daher manuell in eine neue Betriebsposition mit der konsequenten
Rotation des Hebels 20 um den Stift 37 und entsprechend
des konsequenten Antriebs der Getriebeeinheiten 2 durch
die Verbindungsstange 21 und den He bel 22 manuell
bewegt werden. Die Federn 17 und 48 garantieren
die Rückkehr
der Kupplungseinheit 23 in die Eingriffsposition (4)
zu dem Moment der Freigabe des Pedals 5.
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Wenn,
während
die Kupplungseinheit 23 in der freigegebenen Position ist
und der Kontrollhebel 3 immer noch in der Vorwärtsantriebsposition
ist, der Bediener fortfährt,
einen Druck auf das Bremspedal 5 auszuüben, kann eine zweite Hublänge des
gleichen Pedales die Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (bezüglich 1)
des Hebels 46 durch den flexiblen Metalldraht 18 steuern,
während
der Hebel 45 an der Position durch die Reaktion der Hülle 19 und
seinen Kopfeingriff mit dem Ende der internen Rille 49 der
Führung 50 gehalten
wird, d.h., die zwei Hebel 45 und 46 schließen sich
als Schere, wie in 14 gezeigt ist. Als Konsequenz
zwingt durch Ausüben
auf die Klemme 44 der Hebel 46 die Drehung entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn des Hebels 20, die den Hebel 3 in
die neutrale Position N bringt, und durch die Verbindungsstange 21 und
den Hebel 22 setzt er auch den neutralen Zustand der Getriebeeinheit 2.
Gleichzeitig steuert der Hebel 12 das Anhalten der Maschine
durch die Stange 13.
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Ein ähnlicher
Effekt wird erzeugt durch Antreiben des Bremspedales 5,
während
die Maschine in einem Zustand des Rückwärts ist, wie in 9-12 gezeigt
ist. Der einzige Unterschied ist der, dass zu der Zeit die zweite
Hublänge
des Kupplungseinheitspedales 5, das nun freigegeben ist,
die Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn des Hebels 46 bis
zu seinem Kopfeingriff mit dem Ende der Führung 50 bestimmt
und die begrenzte Drehung im Uhrzeigersinn des Hebels 45 bis
zu dem entsprechenden Ende der internen Rille 49 der gleichen
Führung,
wodurch durch Betätigen
der Klemme 44 der Hebel 45 die Drehung im Uhrzeigersinn
des Hebels 20 steuert mit dem folglichen Setzen des neutralen Zustandes
der Getriebeeinheit 2.