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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Fadenzuführvorrichtung
für Fadenmäher, die
gewöhnlich
zum Schneiden von Gras, Unkraut und leichtem Gebüsch verwendet wird.
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Fadenzuführvorrichtungen für Fadenmäher vom
Stand der Technik haben einen Drehkopf, eine aufgewickelte Schneidleine
(Mähfaden),
im typischen Fall ein extrudierter Plastikfaden, die in dem Kopf
eingeschlossen ist, und einen Mechanismus zum schrittweisen Vorschieben
der Leine zu einem oder zwei Schneidfäden, die sich durch Zufuhrkanäle im Außenumfang
des Kopfes aus dem Kopf heraus erstrecken. Die üblichste Fadenzuführvorrichtung
hat einen am Kopf angeordneten zentralen Aufstoßknopf, der gegen den Boden
oder eine andere Oberfläche
gedrückt
wird, um einen Schrittschaltmechanismus zu betätigen, der Schneidleinenstücke aus dem
Kopf heraus vorschiebt, um die Länge
der Schneidfäden,
die im Gebrauch gekürzt
wurden, wiederherzustellen. Eine andere Art von Fadenzuführvorrichtung
verwendet einen Mechanismus, der jedesmal, wenn der Vorrichtungskopf
aus einer hohen Betriebsdrehzahl verlangsamt wird, ein Stück Leine ausschiebt.
Eine Fadenzuführvorrichtung
mit einer Einstellautomatik ist aus US-A-4 244 103 bekannt. Eine
Fadenzuführvorrichtung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 wird in US-A-4 335 510 offenbart.
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Bei konventionellen Fadenmähervorrichtungen
werden Probleme angetroffen. Die Aufstoßknopfvorrichtung hat komplizierte
Federn, Rastvorrichtungen und Verschleißflächen, die im Gebrauch häufig mit
Schmutz, nassem Gras und dergleichen verklebt werden, sodass die
Vorrichtung den Schneidfäden
bei Bedarf keine weitere Leine zuführt. Diese Vorrichtungen sind
massiv, haben viele Teile und sind in der Herstellung und Montage
relativ teuer. Ferner ist die Erhaltung der dynamischen Auswuchtung
bei diesen Arten von Geräten
schwierig. Die Köpfe
mit Aufstoßmechanismus
laufen mit einer hohen Drehzahl, was erfordert, dass der Kopf ausgewuchtet
ist, damit unerwünschte
Vibrationen verhindert werden. Das Schrittschalten der Köpfe zum
Ausgeben von Schneidleine kann die dynamische Auswuchtung des Kopfs
zerstören.
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Außerdem wird bei den Köpfen mit
Aufstoßmechanismus
die Schneidleine aus der Innenseite der in dem Kopf eingeschlossenen
Rolle radial nach außen
durch die Auslassöffnung
vorgeschoben. Während
des Ausschiebens der Leine wird der Kopf scharfen Stößen unterzogen,
die dazu neigen, die Leine in der Rolle einzuklemmen und das ruhige
Ausschieben von Leine zum Wiederherstellen der Schneidfadenlänge zu verhindern.
Zum Reparieren einer klemmenden Rolle muss der Kopf zerlegt werden,
ein schwieriger und zeitraubender Vorgang.
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Die Köpfe mit automatischem Leinenvorschub
in Reaktion auf die Rotation des Kopfes haben den Nachteil, dass
sie immer zusätzliche
Leine für den
Schneidfaden ausschieben, wenn der Kopf verlangsamt wird, unabhängig davon,
ob auch wirklich mehr Leine benötigt
wird. Bei diesen Köpfen
wird für den
Schneidfaden ausgeschobene zusätzliche
Leine bei jedem Verlangsamen des Kopfes aus einer hohen Betriebsdrehzahl
abgeschnitten und vergeudet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Fadenzuführvorrichtung
für Fadenmäher zum
Schneiden von Gras, Unkraut, kleinen Sträuchern und dergleichen bereitzustellen,
die im Gebrauch die Länge
des Schneidfadens oder der Schneidfäden automatisch, ohne Bedienereingriff, aufrecht
erhält.
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Die Erfindung besteht aus einer Fadenzuführvorrichtung
für Fadenmäher mit
einem Drehkopf, der einander gegenüberliegende, quer zu seiner Drehachse
sich erstreckende Seiten aufweist, einen ringförmigen Speicherhohlraum, der
die Drehachse des Kopfes umgibt, einem Ständer, der an der Drehachse
angeordnet ist, einer ringförmigen
Auslassöffnung,
die zu einer Seite des Kopfes hin verläuft und die Achse einwärts des
Speicherhohlraums umgibt, und einer in dem Speicherhohlraum angeordneten Rolle
aus Schneidleine und bei der die Leine radial einwärts davon
verläuft,
in einer Richtung um den Ständer
herum gewickelt ist, die der Soll-Drehrichtung des Kopfes entgegengesetzt
ist, und durch die Auslassöffnung
hindurch verläuft,
um einen Schneidfaden oder ein Paar Schneidfäden zu bilden.
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Das Betreiben der erfindungsgemäßen Fadenmähervorrichtung
hält den
oder jeden Schneidfaden automatisch auf der richtigen Betriebslänge, ohne
dass ein Stoßantrieb
mit einem Schrittschaltmechanismus oder das Stoppen und erneutes
Starten des Kopfes zum Vorschieben von Leine nötig ist. Das Zuführen der
Leine nach innen aus dem Speicherhohlraum zu dem und um den Ständer und
dann zur Auslassöffnung
hinaus verhindert das Steckenbleiben der Leine.
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Die Erfindung kann mit einem einzelnen Schneidfaden
oder vorzugsweise mit zwei Schneidfäden verwendet werdet, die 180
Grad auseinander gehalten werden, um die Auswuchtung aufrecht zu erhalten
und Vibrationen zu verhindern.
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Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
gestoppt wird, dehnt sich die um den Ständer gewundene Leine aus und
kann mit einem drehbaren Leinenleitelement in Reibungseingriff kommen,
um eine unerwünschte
Verlängerung
des Schneidfadens und eine Vergeudung von Schneidleine zu verhindern.
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Der Kopf hat wenige Teile und kann
kostengünstig
hergestellt und schnell und billig montiert werden. Die einfache
Konstruktion der Vorrichtung gewährleistet
eine lange betriebsfähige
Leine. Die Konstruktion mit einer zentralen ringförmigen Schneidfadenöffnung widersteht
dem Eindringen von Fremdstoffen in den Kopf.
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Im Folgenden wird auf die Begleitzeichnungen
Bezug genommen, damit die vorliegende Erfindung besser verständlich wird.
Dabei zeigt:
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1 einen
vertikalen Schnitt durch den Kopf einer ersten Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Fadenzuführvorrichtung
für Fadenmäher;
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2 eine
allgemein entlang 2-2 von 1 entnommene
Ansicht;
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3 einen
vertikalen Schnitt durch das in den 1 und 2 gezeigte Leinenleitelement;
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3A eine
Ansicht des Leinenleitelements von unten;
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4 eine
verallgemeinerte horizontale Ansicht des in 1 gezeigten Kopfes von unten, wobei Teile
des Kopfes entfernt wurden und die Schneidfäden und die in einer ersten
Richtung in dem Kopf aufgewickelte Leine zu sehen sind;
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5 eine 4 ähnliche Ansicht, bei der die
in einer zweiten Richtung in dem Kopf aufgewickelte Leine zu sehen
ist;
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6 einen
vertikalen Schnitt durch eine Leinenkassette und
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7 einen
vertikalen Schnitt einer zweiten Ausgestaltung einer -Fadenzuführvorrichtung
für Fadenmäher, die
eine Kassette verwendet, wie sie in 6 gezeigt
wird.
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In den 1 bis 5 ist eine erste Ausgestaltung
der Fadenmähervorrichtung 10 abgebildet.
Die Vorrichtung 10 hat einen Drehkopf 12 mit einer
flachen kreisförmigen
Ober- 14 und Unterseite 16, die einander gegenüberliegen,
und eine an die Seiten anschließende
zylindrische Außenfläche 18.
Die Nabe 20 hat ein kreisförmiges Oberteil 22,
das Seite 14 definiert, und eine äußere Umfangseinfassung oder
-wand 24, die sich von dem Außenrand des Oberteils teilweise über die
Fläche 18 erstreckt.
Der Deckel 26 hat ein zentrales kreisförmiges Unterteil 28 und eine
Außeneinfassung
oder Umfangswand 30, die sich von dem Außenrand
des Teils 28 teilweise über
die Fläche 18 erstreckt.
Die Einfassungen 24 und 30 sind an der Umfangsfuge 32 aneinander
befestigt. Nabe und Deckel können
aus geeignetem Material einschließlich Metall oder Kunststoff
hergestellt sein.
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Auf der Nabe 20 ist ein
zentraler Ständer 34 mit
der Drehachse 36 des Kopfes 12 fluchtend montiert.
Der Ständer,
der aus Metall sein kann, dreht sich mit dem Kopf und hat ein freies
zylindrisches Ende 38, das sich ein kurzes Stück über die
Kopfseite 16 hinaus erstreckt. Eine mit Gewinde versehene
Verlängerung 40 erstreckt
sich von dem Ständerende 38 nach
außen.
Das Drehantriebsträgerelement 42 ist am
Ende des Ständers
an Seite 14 montiert. Antriebsträgerelement 42 ist
an der Abtriebswelle einer konventionellen Drehantriebsvorrichtung
angebracht, die ein Elektromotor oder ein Benzinmotor sein kann,
um den Kopf 12 in der Richtung von Pfeil 44 um
die Achse 36 zu drehen. Wenn der Kopf mit einer hohen Betriebsdrehzahl
gedreht wird, erstreckt sich ein Paar Schneidfäden von dem Kopf radial nach außen zum
Mähen von
Gras, Unkraut, leichtem Gebüsch
und dergleichen, wie im Folgenden noch beschrieben wird.
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Der ringförmige Leinen-Speicherhohlraum 46 ist
in Kopf 12 auf der Innenseite der Einfassungen 24 und 30 gebildet
und wird von der inneren zylindrischen Wand 48 an den Einfassungen 24 und 30,
der oberen und unteren Wand 50 und 52 in der Nabe bzw.
dem Deckel und den einwärts
geneigten kegelstumpfförmigen
Führungswänden 54 und 56,
die sich von den Innenrändern
der Wände 50 und 52 aufeinander
zu und radial einwärts
in Richtung auf die Achse 36 erstrecken, definiert. Hohlraum 46 umgibt
den Ständer 34 und
die Achse 36.
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Eine gestufte Ausnehmung 58 ist
in dem Deckelteil 28 gebildet und umgibt das Ende 38 des Ständers 34.
Das in den
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1 bis 3 gezeigte gestufte Leinenleitelement 60 ist
in die Ausnehmung eingesetzt und umgibt das Ständerende 38. Wie in 1 illustriert, sind die Außenflächen des
Leinenleitelements von den Innenflächen der Ausnehmung beabstandet,
um das freie Drehen des Elements 60 im Kopf 12 zuzulassen.
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Das Leinenleitelement 60,
das aus Metall oder einem anderen geeigneten Material sein kann, hat
eine innere zylindrische Leinenbremsfläche 62 mit einem Durchmesser,
der größer ist
als der Durchmesser des Ständerendes 38,
der sich durch die von Fläche 62 definierte Öffnung hindurch
erstreckt. In der unteren Oberfläche
des Elements 60 sind zwei parallele Leinenleit- oder -führungsnuten 64 gebildet und
erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen von gegenüberliegenden
Seiten von Oberfläche 62 tangential
nach außen
zu der äußeren Umfangsfläche des
Elements (siehe 3A).
Die Nuten 64 sind im Abstand von 180 Grad zueinander um
das Element angeordnet. Wenn das Element in dem Kopf 12 positioniert
ist, wie in 1 gezeigt
wird, ist die zylindrische Passfläche 66 mit dem Boden
der Ausnehmung 58 in Eingriff, um das Element in dem Kopf
mit dem Boden der Führungsnuten 64 auf
der Höhe
der Kopfseite 16 anzuordnen, um die Schneidfäden an der
Seite entlang zu führen.
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Das kreisförmige Führungselement 68 ist
auf das Ständerende 40 aufgeschraubt
und hat eine ringförmige
Ausnehmung 70 und eine äußere Wand 72 mit
einer oberen Führungsfläche 74.
Die Führungsfläche 74 liegt
auswärts
der gestuften Ausnehmung 58 über der Seite 16 und
ist von Seite 16 um eine Entfernung beabstandet, die ein
wenig größer ist
als der Durchmesser der vom Kopf 12 rotierten Schneidfäden. Der
Außenrand
des Leinenleitelements 60 erstreckt sich unterhalb der
Oberfläche 74 ein
Stück weit
in die Ausnehmung 70 hinein, um das richtige Fangen der Schneidfäden zu gewährleisten.
Die Fläche 74 hält die Schneidfäden in den
Nuten 64.
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Das Leinenleitelement 60 ist
von dem Ständerende 38 radial
nach außen
beabstandet, um am Ende des Ständers
eine ringförmige
Auslassöffnung 76 zu
definieren. Der ringförmige
Leinenzufuhrkanal 78 erstreckt sich von der Öffnung 76 ein
Stück weit
in den Kopf entlang Ständer 34 und
krümmt
sich um 90 Grad von dem Ständer
weg, um sich vom Ständer
radial nach außen
zu der ringförmigen
Einlassöffnung 80 zu
erstrecken, die zwischen den inneren Enden der Wände 54 und 56 in
den Speicherhohlraum 46 mündet, wie in 1 gezeigt. Die ringförmige Einlassöffnung 80 befindet
sich ungefähr
in der Mitte zwischen der oberen und der unteren Wand 50 und 52. Die
obere Wand des Kanals 78 wird von der zylindrischen Leinenwickelfläche 82 am
Ständer 34 und
der Innenfläche
des Oberteils 22 definiert. Die untere Wand des Kanals 78 wird
von der Bremsfläche 62 und
der Innenfläche
des Unterteils 28 definiert. Der Kanal 78 stellt
ungehinderte 360-Grad-Kommunikation zwischen dem Speicherhohlraum 46 und
der Öffnung 76 bereit
und erleichtert das Zuführen
der Schneidleine aus dem Hohlraum zu der Öffnung.
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Die Breite des Leinenzufuhrkanals 78 von Ständer 34 weg
ist kleiner als das Zweifache des Durchmessers der durch den Kanal
zugeführten
Leine, um zu verhindern, dass sich Leinenabschnitte überkreuzen,
und um das ruhige Zuführen
der Leine aus Hohlraum 46 durch den Kanal, aus Öffnung 76 hinaus
und zu den zwei Schneidfäden
zu gewährleisten,
die sich von dem Kopf durch die Führungsnuten 64 nach
außen
erstrecken, wie abgebildet. Neben dem Ständer ist die Breite des Kanals
etwas größer als
der Durchmesser der Leine.
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Im Folgenden wird das Befüllen und
die Arbeitsweise der Fadenzuführvorrichtung 10 beschrieben.
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In die Vorrichtung 10 wird
eine Rolle eingelegt, die aus zwei Stücken steif-biegsamer Schneidleine
gewickelt ist. Diese Leine kann extrudierte Kunststoffleine der
in konventionellen Trimmervorrichtungen mit Schneidfäden verwendeten
Art sein. Die Leine ist steif-biegsam mit einer Eigenrückprallelastizität, die dazu
tendiert, Krümmungen
gerade zu biegen.
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Der leere Kopf wird mit zwei Schneidleinen befällt, indem
das Führungselement 68 von
dem Ständer 34 abgedreht
und das Leitelement 80 aus der Ausnehmung 58 entfernt
wird. Die Enden eines in den Kopf einzulegenden Leinenpaares werden
nebeneinander angeordnet und dann in das freiliegende Ende des Zufuhrkanals 78 hinein
gelegt und durch den Kanal und in den Speicherhohlraum 46 geschoben.
Während
des Einführens
werden die Leinen vorzugsweise zum Wickeln der zwei Schneidleinen
um den Hohlraum in der Richtung des in 4 gezeigten Pfeils 84 ausgerichtet,
der gleichen Richtung, in der der Kopf gedreht wird, wie von Pfeil 44 gezeigt
wird. Während
der Kopf allmählich
in einer dem Pfeil 44 entgegengesetzten Richtung gedreht
wird, werden die zwei Schneidleinen nebeneinander durch Kanal 78 und
in den Speicherhohlraum 46 eingespeist, bis der Hohlraum
mit einer Leinenrolle 85 gefüllt ist. Die freien Enden der
Schneidleinen werden dann an Ständer 34 gehalten
und das Leitelement 60 wird wieder in die Ausnehmung 58 eingesetzt,
wobei sich die Leinen durch die zentrale Öffnung erstrecken. Die zwei
Enden werden dann mit Bezug auf den Ständer 180 Grad zueinander
einander gegenüber
positioniert und von dem Ständer
weg gebogen und in die Führungsnuten 64 im
Element 60 gelegt, wie in 2 illustriert
wird. Das Führungselement 68 wird
dann wieder auf das Ende des Ständers 34 aufgeschraubt, sodass
die zwei freien Enden der Schneidleine parallel sind und sich in
entgegengesetzten Richtungen tangential von dem Ständer weg
erstrecken und mit einem Abstand von 180 Grad zueinander angeordnet sind.
Die Führungsfläche 74 am
Element 68 hält
die freien Enden in ihrer Lage in den Nuten und an die Kopfseite 16 angrenzend.
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Wie in 1 gezeigt
wird, hat der Hohlraum 46 ein relativ großes Volumen
und nimmt die aus beiden Schneidleinen gebildete große Rolle 85 auf.
Die zwei Schneidleinen werden ohne sich zu verwirren von der Innenseite
des Hohlraums in den Hohlraum 46 gewickelt. Die Elastizität der Schneidleine
hält Schleifen
in der Rolle an der Außenwand 48,
um während
des Betriebs des Kopfes und des Verlängerns der Schneidfäden das
ruhige Einspeisen der Leine von der Rolle zum Kanal 78 ohne
Steckenbleiben zu erleichtern.
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Nachdem der Kopf 12 wie
beschrieben mit Schneidleine befällt
und zusammengebaut worden ist, wobei die Enden der zwei Leinen sich
von dem Boden des Kopfs nach außen
erstrecken, wird der Drehantriebsmotor oder das Drehantriebsaggregat gestartet,
um den Kopf 12 mit einer Betriebsdrehzahl in der Richtung
des Pfeils 44 um die Achse 36 zu drehen.
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Wenn der Kopf 12 auf eine
Betriebsdrehzahl beschleunigt worden ist, werden die zwei Enden
der in dem Kopf aufgewickelten Schneidleine vom Ständer 34 radial
nach außen
geschleudert, um ein Paar Schneidfäden 86 zu bilden,
die in den 1, 2 und 4 abgebildet sind. Die zwei Schneidleinen,
die sich von der Rolle 85, durch den Kanal 78 und
aus der Öffnung 76 heraus
erstrecken, sind in dem unteren Innenteil des Kanals 78 spiralförmig eng
aneinander gewickelt. Die zwei Leinen 88 werden in der
Richtung des in 4 gezeigten
Pfeils 90, entgegen der Drehrichtung des Kopfes 12,
wie durch Pfeil 44 gezeigt, aus dem Hohlraum 46 in
den und entlang dem Kanal 78 zur Öffnung 76 gewickelt.
Wenn die zwei Leinen im Kanalende eng spiralförmig um Fläche 82 gewickelt sind,
wie beschrieben, erstrecken sich die zwei Schneidfäden 86 in entgegengesetzten
Richtungen vom Ständer 34 tangential
nach außen,
sodass das Abwickeln der Schneidfäden um den rotierenden Ständer in
der Richtung des Pfeils 44 die Leine von dem Ständer abwickelt
und die Schneidfäden
verlängert.
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Wie in 4 gezeigt
wird, sind die Leinen in der Rolle 93 in der Drehrichtung
des Kopfes um den Kopf 12 herum gewickelt und die Spiralwicklungen 88 sind
in der entgegengesetzten Richtung in den Kanal 78 und entlang
der Fläche 82 gewickelt,
wobei die Leinen in der Rolle 93 durch steife 180-Grad-Rückwärtsschleifen 92 mit
den Leinen in den Spiralwicklungen 88 verbunden sind. Die
Schleifen 92 sind scharf gekrümmt und befinden sich jeweils
auf einer Seite des Ständers 34.
Die Schleifen erstrecken sich nicht über den Ständer 34. Weil die
Leine steif-biegsam ist und die Rückwärtsschleifen scharf gekrümmt sind,
werden die inneren Enden der Schleifen zum Ständer hin vorgespannt und halten
die Spiralwicklungen im Kanal 78 zusammen.
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Während
der anfänglichen
Drehung des Kopfes 12 werden die Schneidfäden 86 und
die Rückwärtsschleifen 92 Zentrifugalkräften ausgesetzt. Die
auf die Schneidfäden 86 wirkenden
Zentrifugalkräfte
halten die Spiralwicklung 88 eng an der Wickelfläche 82 des
Ständers.
Während
der anfänglichen Drehung
des Kopfes wickeln sich die Schneidfäden 86 von dem rotierenden
Ständer
in der Richtung der Pfeile 94 ab und werden verlängert. Das
Abwickeln wird durch Zentrifugalkräfte verursacht, die auf die
rotierenden Schneidfäden
ausgeübt
werden. Während des
Abwickelns gleiten die zwei Leinenspiralrollen an Fläche 82 frei
axial am Ständer
entlang auf die Öffnung 76 zu
und zusätzliche
Leine wird von der Rolle 93 durch die Schleifen 92 radial
einwärts
auf die Wicklungen 88 vorgeschoben. Während des Vorschiebens der
Leine zu den Wicklungen bewegen sich die Schleifen 92 in
einer der Drehrichtung des Kopfes entgegengesetzten Richtung, durch
die Pfeile 95 gezeigt, um den Kopf. Auch wird während des
Abwickelns das Leitelement 60 im Kopf 12 in der
Drehrichtung des Kopfes gedreht, wie durch Pfeil 94 gezeigt.
Die Länge
der Schneidfäden 56 nimmt
beim Abwickeln der Leine von dem Ständer zu. Zusätzliche
Leine wird aus dem Speicherhohlraum 46 in den Kanal 78,
auf die Wicklungen 88 und auf den Ständer gewickelt.
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Wenn sich die Schneidfäden verlängern, wird
auf die sich erstreckenden rotierenden Schneidfäden Luftwiderstand ausgeübt. Dieser
Widerstand übt
allgemein in der Richtung der Pfeile 96 entgegengesetzt
zu der Richtung des Abwickelns der Schneidfäden, wie von den Pfeilen 94 angezeigt,
Kräfte
auf die Schneidfäden
aus. Die Schneidfäden 86 werden weiter
abgewickelt und verlängert,
bis die auf die Schneidfäden
ausgeübten
Luftwiderstandskräfte weiteres
Abwickeln der Leine verhindern und die Länge der Schneidfäden aufrecht
erhalten. Wenn dieser Zustand erreicht ist, sind die entgegengesetzten
Zentrifugal- und Luftwiderstandskräfte im Gleichgewicht. Die Länge der
Schneidfäden
bei Gleichgewicht ist erwünschtermaßen die
normale Länge
der Schneidfäden
in einem konventionellen Drehkopf.
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Bei dem Gleichgewicht werden die
Rückwärtsschleifen 92 im
Kopf gedreht und Zentrifugalkräfte
ziehen diese Abschnitte radial nach außen vom Ständer 34 weg, um die
Leine in Spiralwicklungen 88 im Kanal 78 zu spannen
und dazu beizutragen, die Wicklungen 88 eng auf Wickelfläche 82 am Ständer zu
halten, um zu gewährleisten,
dass sich die Leine mit dem Kopf dreht. Die Verbindung zwischen
den Wicklungen und der Oberfläche 82 verhindert
eine axiale Verschiebung der Wicklungen am Ständer nach unten in Richtung
auf Öffnung 76 während des
Abwickelns und Verlängerns
der Schneidfäden 86 nicht.
Beim Abwickeln der Schneidleine vom Ständer wird zusätzliche
Leine automatisch von der Rolle 93 durch den Kopf 92 und
in die Wicklungen 88 zugeführt, um die Wicklungen zu erhalten,
wie beschrieben.
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Nachdem der Kopf 12 mit
Schneidleine befällt
worden ist, wie beschrieben, und auf Betriebsdrehzahl hochgefahren
wurde, werden die zwei Schneidfäden 86 automatisch
auf eine Betriebslänge ausgeschoben.
Der Kopf kann dann zum Mähen
verwendet werden. Während
des Mähens
hält das
Leinenleitelement 60 die zwei Schneidfäden 86 in 180-Grad-Ausrichtung an dem
Ständer,
um die dynamische Auswuchtung für
den Kopf aufrecht zu erhalten.
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Beim Benutzen von Kopf 12 werden
die Enden der Schneidfäden
abgenutzt und mit der Zeit bricht Leinenmaterial von den Enden der
Schneidfäden
ab. Wenn das eintritt, ist der auf die gekürzten Schneidfäden ausgeübte Luftwiderstand
kleiner. Das Verkürzen
der Schneidfäden
verringert die Luftwiderstandskräfte
in größerem Maße, als
die Zentrifugalkräfte
durch das Verkürzen
der Schneidfäden
verringert werden, was bewirkt, dass das Gleichgewicht zerstört wird
und die Zentrifugalkräfte
die Schneidfäden
in der Vorwärtsrichtung
des Pfeils 94 von dem rotierenden Ständer 34 abwickeln,
bis die Verlängerung
der Schneidfäden
den Luftwiderstand weit genug erhöht, um das Gleichgewicht zwischen
den zwei Kräften
wieder herzustellen und die Länge
der Schneidfäden
wieder hergestellt wird. Während
der gleichzeitigen Verlängerung
beider Schneidfäden wird
das Element 60 in der Drehrichtung des Kopfes 12 um
den Ständer 34 gedreht.
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Wenn nur ein Schneidfaden verkürzt wurde, wird
diese Leine wie beschrieben verlängert
und das Element 60 wird am Kopf gedreht, um den anderen Schneidfaden
ein Stück
weit um den Ständer
abzuwickeln, bis wieder ein Gleichgewicht hergestellt wird. In diesem
Fall ist der gekürzte
Schneidfaden etwas kürzer
als der ungekürzte
Schneidfaden. Mit der Zeit werden beide Schneidfäden abgenutzt und weisen dann
die gleiche Länge
auf.
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Die Länge der Schneidfäden wird
beim Mähen
mit dem Kopf 12 automatisch aufrecht erhalten, wie beschrieben, wodurch
die Notwendigkeit eines Bedienereingriffs zum Erhalten der Schneidfadenlänge und
der vollen Schnittleistung aufgehoben wird.
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Oftmals während des Mähens und am Ende einer Mäharbeit
muss die Drehung des Kopfes 12 gestoppt werden. Wenn die
Drehzahl des Kopfes verlangsamt wird, entspannen sich die Spiralwicklungen der
Windungen 88 im Kanal 78 und dehnen sich auf Grund
der Elastizität
des Leitungsmaterials. Dann dehnen sich die Windungen am unteren
Ende des Kanals am Ende des Ständers 38 aus
und kommen mit der inneren Bremsfläche 62 des Leitelements 60 in
Eingriff, sodass das Element sich relativ zu den Wicklungen nicht
mehr drehen kann. Zu diesem Zeitpunkt halten die federnden Rückwärtsschleifen 92, die
sich zwischen den Leinenmaterialwindungen im Hohlraum 46 und
den Wicklungen erstrecken, die Wicklungen eng zusammen, um im Kanal
enge Wicklungen 88 zu erhalten. Wenn sich der Kopf verlangsamt,
verhindern die engen Wicklungen im Kanal, dass sich die Windungen
am Ende des Ständers
drehen, wodurch sie das Leitelement 60 gegen die Drehung
relativ zum Kopf halten, sodass das Leinenmaterial nicht zu den
Schneidfäden
vorgeschoben wird und die Länge
der Schneidfäden
aufrechterhalten wird. Die Rückwärtsschleifen
erhalten die Spannung in den Wicklungen oder Schleifen während des
erneuten Startens des Kopfes und des erneuten Hochfahrens auf Betriebsdrehzahl
bei, um eine Verlängerung
der Schneidfäden
während
des Anfahrens, bevor ein Gleichgewicht hergestellt wird, zu verhindern.
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Die Schneidleine wird ohne Überkreuzungen und
Einklemmen von den Rollen in Hohlraum 46 frei radial einwärts, an
den Führungswänden 54 und 56 vorbei,
durch das Kanalende 80 und in den Kanal 78 hinein
vorgeschoben. Im Kanal werden die Leinen eng zusammengewickelt,
um Spiralwicklungen zu bilden und sich frei durch den Kanal zu bewegen,
um an den Enden der Schneidfäden
entferntes Material zu ersetzen und die Schneidfäden zu verlängern.
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Während
des Betriebs des Kopfes 12 rotiert ein Leitelement 60 relativ
zum Kopf in der Drehrichtung des Kopfes, während Schneidleine aus den Wicklungen
88 zum Verlängern
der Schneidfäden 86 aus
der Mündung 76 vorgeschoben
wird. Während dieser
Drehung dreht sich das Leitelenent auf den Außenflächen der Leinenwindungen oder – wicklungen
auf der Wicklungsfläche 82,
die als erneuerbares Lager für
das Leitelement dienen. Das Leitelement ist vorzugsweise aus Material,
das härter
als der die Leitungen bildende Kunststoff ist, sodass Verschleiß am Lager
in dem Leinenmaterial auftritt, das aus dem Kopf hinausgeschoben
wird. Diese Abnutzung ist für den
Mähbetrieb
irrelevant und verringert den Verschleiß am Leitelement. Das Leitelement
dreht sich an der Drehfläche 66 auch
auf dem Boden der Ausnehmung 58. Die Schubbelastung ist
gering und die Abnutzung an dieser Fläche minimal.
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Der Kopf 12 kann auf einem
konventionellen Fadenmäher
(Trimmer) mit einer Schneidklinge zum Beschneiden von zu langen
Schneidfäden
montiert werden, die sich radial auswärts ein Stück weit von dem Kopf entfernt
befindet.
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5 illustriert
das Innere des Kopfes 12, bei dem Leine im Hohlraum 46 in
der Richtung von Pfeil 98, entgegen der Drehrichtung des
Kopfes, wie durch Pfeil 44 gezeigt, aufgewickelt wurde.
Zwei Schneidleinen werden in den Hohlraum gewickelt, um den Hohlraum
zu füllen.
Die Enden der Leine werden durch den Kanal 78 und zu der
Mündung 76 hinaus
vorgeschoben. Das Leitelement und die Führungselemente werden dann
am Kopf 12 montiert, wie bereits beschrieben, wobei die
zwei Enden in die Führungsnuten 64 eingesetzt
sind und sich von dem Ständer
weg nach außen
erstrecken, wie in 2 gezeigt.
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Bei der anfänglichen Drehung des Kopfes von 5 werden die Leinen im Kanal 78 eng
spiralförmig
gewickelt, wobei die unteren Enden der Leinen um Wickelfläche 82 gewunden
und mit ihr in Eingriff sind, wie bereits beschrieben wurde. Schneidfäden 86 erstrecken
sich von dem Ständer
nach außen und
ihre Länge
wird automatisch nachgestellt, wie bereits beschrieben. Die inneren
Enden der engen Spiralwicklungen 88 im Kanal 78 sind
durch elastische Überkreuzungsschleifen 100,
die sich einwärts der
Rolle 102 zu einer Seite des Ständers 34 erstrecken
und sich an die engen Spiralwicklung 88 auf der entgegengesetzten
Seite des Ständers
anschließen, mit
der aufgewickelte Rolle von Leinenmaterial im Hohlraum 46 verbunden.
Wenn der Kopf 12 bis zu einem Stopp verlangsamt wird, nehmen
die Überkreuzungsschleifen 100 meist
eine gerade Position ein und neigen dazu, die Spiralwicklungen 88 zu öffnen, die
Wicklungen im Kanal 78 zu lockern, und lassen eventuell
eine begrenzte Drehung des Leitelements relativ zum Kopf zu. Eine
derartige Drehung wickelt kurze Leinenabschnitte vom Ständer ab
und verlängert
die Schneidfäden 86 um
kurze Entfernungen über
die Gleichgewichtspositionen hinaus.
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6 illustriert
eine Schneidleinenkassette 104 zum Einlegen in den in 7 gezeigten Kopf 106.
Die Kassette hat eine zylindrische Wand 108 mit einem Paar
von sich radial einwärts
erstreckenden Flanschen 110 an dem oberen und unteren Rand
der Wand. Die Wand und die Flansche definieren einen Innenraum,
in dem zwei Schneidlinienstücke
fertig aufgewickelt sind, um eine Rolle 112 mit sich durch die
Mitte der Kassette nach außen
erstreckenden freien Enden 114 zu bilden.
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Der Kopf 106 ist wie der
Kopf 12 mit der Ausnahme, dass der Deckel 26 an
der Fuge 32 von der Nabe 20 abgenommen werden
kann, um den Speicherhohlraum 46 zur Aufnahme der Kassette 104 mit fertig
aufgewickelter Rolle 112 zu öffnen. Die Kassette ist vorzugsweise
mit einem Zeichen versehen, wie z. B. einem Pfeil, der um die Außenfläche von
einem der Flansche 110 verläuft, um die richtige Anordnung der
Kassette im Kopf anzuzeigen, damit während des Gebrauchs in den
Abschnitten der Leine, die sich einwärts zu den engen Spiralwicklungen
im Kanal 78 erstrecken, Rückwärtsschleifen 92 gebildet
werden, wie in 4 dargestellt.
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Die Kassette mit fertig aufgerollter
Leinenrolle wird in den Kopf 106 eingelegt, indem das Führungselement
und das Leitelement entfernt werden, wie bereits beschrieben, der
Kopf an Fuge 32 geöffnet
wird und die Kassette 104 dann in den Teil der Aufnahmeausnehmung 46 in
der Nabe gelegt wird. Die freien Leinenenden 114 werden
dann entlang der zentralen Oberfläche der Nabe und entlang dem Ende
des Ständers 34 geführt. Diese
Enden werden durch die zentrale Öffnung
im Deckel 26 hindurchgeführt, der dann zum Schließen des
Kopfes auf der Nabe positioniert wird. Leit- und Führungselemente 60 und 68 werden
dann wieder wie bereits beschrieben am Kopf angebracht. Das Zeichen
auf der Kassette 104 erleichtert das Einsetzen der Kassette
in den Kopf, wobei die Rolle zum Bilden der Rückwärtsschleifen während des
Betriebs in einer der Drehrichtung des Kopfes entgegengesetzten
Richtung in die Kassette gewickelt ist.
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Nachdem die Kassette wie beschrieben
in den Kopf 106 eingelegt worden ist, wird der Kopf über den
Antrieb gedreht und die Länge
der zwei Schneidfäden
wird verlängert
und automatisch nachgestellt, wie bereits beschrieben.
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Die beschriebenen -Fadenzuführvorrichtungen
für Fadenmäher weisen
jeweils ein Paar Schneidfäden
auf, die um den Ständer 34 mit
180 Grad zueinander angeordnet sind. Die zwei Schneidfäden werden
dynamisch ausgewuchtet und laufen ruhig. Wenn gewünscht, können die
beschriebenen Köpfe
aber auch mit einem einzelnen Schneidfaden betrieben werden, dessen
Länge automatisch
nachgestellt und verlängert
wird, wie bereits beschrieben. Das Leinen-Leitelement 60 wird nicht
benötigt,
um die richtige Schneidfadenlänge
aufrecht zu erhalten, und kann auf Wunsch weggelassen werden.