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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug und insbesondere
auf eine Faden- und Blattschneidwerkzeugkombination mit Hilfsblasfunktion.
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Ein
Schneidwerkzeug wird normalerweise für das Beschneiden von Vegetation,
wie zum Beispiel von Gras und Ähnlichem,
unter Verwendung von einem oder mehreren Fäden benutzt, die an einer Fadenspulenanordnung
befestigt sind, die sich, angetrieben durch einen Motor, schnell
dreht. Ein Blattschneidwerkzeug funktioniert nach dem gleichen Prinzip
wie ein Fadenschneidwerkzeug, verwendet jedoch statt des Fadens
ein Schneidblatt oder mehrere Schneidblätter. Schneidblätter leisten normalerweise
eine bessere Arbeit als ein Schneidfaden, können jedoch nicht gegen eine
Bordeinfassung oder eine harte Oberfläche verwendet werden.
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Es
ist daher erwünscht,
ein Schneidwerkzeug zur Verfügung
zu stellen, das wahlweise im Fadenschneidbetrieb und im Blattschneidbetrieb
verwendet werden kann. Bisher musste, um ein Fadenschneidwerkzeug
in ein Blattschneidwerkzeug umzuwandeln, der Schneidkopf abmontiert
und wieder anmontiert werden, um das Fadenspulengehäuse durch
eine Blatteinheit zu ersetzen. Durch die Beschaffenheit des Werkzeugs
ist die Demontage des Schneidkopfes eine schmutzige Angelegenheit,
die viele Benutzer nur einmal ausführen und sich nicht die Mühe machen
würden,
sie zu wiederholen.
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Ferner
müssen
sich aus dem Schneidbetrieb ergebende Abfälle abgeharkt und gesammelt
werden, um das Gesamterscheinungsbild der Bodenpflege zu verbessern.
Es würde
daher auch vorteilhaft sein, eine Blasfunktion in das Schneidwerkzeug einzubeziehen,
um das Sammeln und das Beseitigen der sich aus dem Schneidbetrieb
ergebenden Abfälle zu
erleichtern.
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DE 25 56 553 offenbart einen
Schneidkopf für
eine Schneidvorrichtung, in der starre Schneidblätter und flexible Schneidfäden an einem
drehbaren Träger
angebracht sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein wählbarer
Blattansatz für
ein Fadenschneidwerkzeug vorgesehen, das einen Motor aufweist, der
ein Fadenspulengehäuse
drehend antreibt, wobei der wählbare
Blattansatz aufweist:
eine Schneidblattanordnung zum Eingriff
mit dem Fadenspulengehäuse
und mit mindestens einem Schneidblatt, das durch Zentrifugalkraft
zwischen einer zurückgezogenen
Stellung und einer ausgefahrenen Stellung schwenkbar ist, und
einen
Verriegelungsmechanismus, der wahlweise in Eingriff mit dem Schneidblatt
bringbar und angepasst ist, in einer verriegelten Stellung das Schneidblatt
in der zurückgezogenen
Stellung zu verriegeln,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus
angepasst ist, sich in einer verriegelten Stellung zu befinden,
wenn sich der Motor in einer ersten Richtung dreht, und sich in
einer unverriegelten Stellung zu befinden, wenn sich der Motor in
einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, dreht.
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Die
Faden- und Blattschneidwerkzeugkombination gemäß der vorliegenden Erfindung
ermöglicht
einen schnellen Wechsel zwischen Fadenschneidbetrieb und Blattschneidbetrieb,
ohne dass der Benutzer einen Schneidkopf abbauen und ersetzen muss.
Ferner sieht die erfindungsgemäße Struktur
auch eine Hilfsblasfunktion vor, die einen durch den Motorbetrieb
erzeugten Luftstrom nutzt, der durch eine Rinne zu einer Austrittsöffnung geleitet wird,
um die Blaswirkung zu erzielen. Zur Erhöhung der Wirksamkeit könnte alternativ
getrennt von dem Motor ein Gebläse
vorgesehen sein.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein wählbarer
Blattansatz an eine vorhandene oder geringfügig modifizierte Fadenschneidanordnung
anbringbar. In einer Ausführung
sind ein Schneidblatt oder zwei Schneidblätter schwenkbar an einer Scheibe
oder Ähnlichem
befestigt, die wiederum mit einem Fadenspulengehäuse des Schneidwerkzeugs in
Eingriff steht. Das eine Schneidblatt oder die mehreren Schneidblätter sind
durch eine Feder in Richtung auf eine zurückgezogene Stellung vorgespannt
und bei Fadenschneidbetrieb durch einen Verriegelungsmechanismus
in der zurückgezogenen
Stellung verriegelt. Um vom Fadenschneidbetrieb zum Blattschneidbetrieb
zu wechseln, wird die Motordrehrichtung umgekehrt, der Verriegelungsmechanismus
freigegeben und das eine Schneidblatt oder die mehreren Schneidblätter werden
durch Zentrifugalkraft entgegen der Kraft der Feder in eine ausgefahrene
Stellung verschwenkt. Der Verriegelungsmechanismus kann eine Trägheitsverriegelung
sein, die durch Zentrifugalkraft aktiviert wird. Um in den Fadenschneidbetrieb
zurück
zu wechseln, werden, wenn der Motor gestoppt ist, das eine Schneidblatt
oder die mehreren Schneidblätter
durch die Feder in Richtung auf die zurückgezogene Stellung verschwenkt,
und wenn sich der Motor in Fadenschneidbetrieb-Drehrichtung dreht,
wird der Verriegelungsmechanismus in Eingriff gebracht. Bei dieser
Struktur kann ein Betreiber leicht zwischen Fadenschneidbetrieb
und Blattschneidbetrieb wechseln, ohne dass ein Zerlegen des Schneidkopfes
erforderlich ist.
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In
einer alternativen Ausführung
der Erfindung kann die kombinierte Funktionalität erreicht werden, ohne die
Drehrichtung des Motors umzukehren. Bei dieser Anordnung ist ein
mechanischer Betätiger
nahe dem Griff des Werkzeugs an einer drehbaren Nockenplatte oder Ähnlichem
befestigt. Wenn der Betreiber die Nockenplatte dreht, verschieben
die Nockenflächen
auf der Nockenplatte einen Verriegelungsstift aus einer abgesenkten
Stellung in eine angehobene Stellung, wodurch wiederum eine Verriegelung
von einer Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung gebracht
wird. In der Freigabestellung kann das Schneidblatt durch Zentrifugalkraft
gegen die Kraft der Feder frei nach außen schwenken. Wenn der Motor
gestoppt wird, wenn der Betreiber es wünscht, das Werkzeug in den
Fadenschneidbetrieb zurückzuführen, wird
das Schneidblatt durch die Feder in seine zurückgezogene Stellung zurückgeführt und
kann durch die Verriegelung erneut gesichert werden, indem die Nockenplatte
mit dem mechanischen Betätiger
erneut gedreht oder in eine pulsierende Bewegung versetzt wird.
Somit können
bei dieser Struktur die wählbaren
Schneidbetriebsweisen auch realisiert werden, ohne dass ein Abmontieren des
Schneidkopfes erforderlich ist und ferner, ohne dass ein umsteuerbarer
Motor verwendet werden muss.
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In
das Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung
kann eine permanente zusätzliche
Blasfunktion einbezogen werden. In diesem Zusammenhang kann das
Gebläse
von der Fadenspule getrennt sein oder Bestandteil der Fadenspule
sein und rund um das Gebläse
und unter die Spule ist eine Blasspirale eingesetzt. Die Spirale
ist an die Unterseite der Werkzeugschutzhaube geschraubt oder in
anderer Weise befestigt. Die Blaseinrichtung funktioniert kontinuierlich
mit der Motorkühlluft,
die durch die Blasspirale gerichtet wird. Alternativ kann durch
ein Kabel oder Ähnliches
eine optionale Luftaustrittsabdeckung mit einem Schneid-/Blas-Wählschalter am Griff verbunden
sein, und bei Schneidbetrieb bläst
die Motorkühlluft
im Wesentlichen in die Faden- oder Blattebene, um als eine Luftverstärkung zu
wirken. Im Blasbetrieb ist die Abdeckung vollständig offen für die nach
vorn gerichtete Luftmasse. Mit der Blasfunktionalität schließt das Schneidwerkzeug
gemäß der Erfindung diverse
Anwendungsmöglichkeiten
ein und erleichtert das Sammeln und das Beseitigen von Abfällen aus
dem Schneidbetrieb.
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Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein wählbarer
Blattansatz für
ein Fadenschneidwerkzeug vorgesehen, das einen Motor aufweist, der
ein Fadenspulengehäuse
drehend antreibt. Der wählbare
Blattansatz weist eine Schneidblattanordnung zum Eingriff mit dem
Fadenspulengehäuse
und mindestens ein Schneidblatt auf. Das Schneidblatt ist durch
Zentrifugalkraft zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer
ausgefahrenen Stellung schwenkbar. Der Blattansatz weist vorzugsweise
ferner einen Verriegelungsmechanismus auf, der wahlweise in Eingriff
mit dem Schneidblatt bringbar ist, wobei in einer verriegelten Stellung der
Verriegelungsmechanismus das Schneidblatt in der zurückgezogenen
Stellung verriegelt. Der Verriegelungsmechanismus ist vorzugsweise
so strukturiert, dass er sich durch Zentrifugalkraft zwischen der verriegelten
Stellung und einer unverriegelten Stellung hin- und herbewegt. In
einer Anordnung der Erfindung wird der Verriegelungsmechanismus
aufgrund der Drehrichtung des Motors zwischen der verriegelten Stellung
und der unverriegelten Stellung hin- und herbewegt. In bevorzugten
Formen ist das Schneidblatt durch eine Feder in Richtung der zurückgezogenen
Stellung vorgespannt.
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Ferner
weist der Blattansatz vorzugsweise eine mit dem Fadenspulengehäuse in einer
verriegelten Stellung in Eingriff bringbare Spulenverriegelung auf,
um eine automatische Fadenzufuhr bei Blattschneidbetrieb zu verhindern,
wobei die Spulenverriegelung durch Zentrifugalkraft zwischen einer
Freigabestellung und der Verriegelungsstellung verschoben wird.
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Andere
Merkmale der Erfindung verwenden eine Verriegelungsstange und eine
Blattverriegelungsplatte in dem Verriegelungsmechanismus. Die Struktur,
die den Blatt- und Verriegelungsmechanismus stützt, kann abgeschrägte Kanten
aufweisen, um während
des Betriebs den Windwiderstand zu verringern. In einer noch anderen Ausführung wird der
Verriegelungsmechanismus durch einen Betätiger, beispielsweise ein Zugkabel,
in und außer
Eingriff gebracht.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schneidwerkzeug
vorgesehen, aufweisend
einen Motor mit einer Ausgangswelle,
ein
zur Drehung durch den Motor an der Ausgangswelle befestigtes Fadenspulengehäuse, das
aufgewickelten Schneidfaden für
das Werkzeug aufweist, und
einen wählbaren Blattansatz, wie er
vorher definiert ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Betreiben eines Schneidwerkzeugs im Fadenschneidbetrieb und im Blattschneidbetrieb
vorgesehen, umfassend:
Vorsehen eines eine Ausgangswelle aufweisenden Motors,
Vorsehen eines zur Drehung durch den Motor an der Ausgangswelle
befestigten Fadenspulengehäuses,
das aufgewickelten Schneidfaden für das Werkzeug enthält,
Vorsehen
einer Schneidblattanordnung, die in Eingriff mit dem Fadenspulengehäuse steht
und mindestens ein Schneidblatt aufweist, das durch Zentrifugalkraft
zwischen einer zurückgezogenen
Stellung und einer ausgefahrenen Stellung schwenkbar ist, und
Vorsehen
eines Verriegelungsmechanismus, der wahlweise in Eingriff mit dem
Schneidblatt bringbar und angepasst ist, um in einer verriegelten
Stellung das Schneidblatt in der zurückgezogenen Stellung zu verriegeln,
im
Fadenschneidbetrieb:
Verriegeln des Schneidblatts in der zurückgezogenen
Stellung und Drehen des Motors mit in der zurückgezogenen Stellung befindlichem
Schneidblatt, und
im Blattschneidbetrieb:
Freigeben des
Schneidblatts und Drehen des Motors, so dass das Schneidblatt durch
Zentrifugalkraft in die ausgefahrene Stellung verschwenkt wird,
gekennzeichnet
durch Drehen des Motors in einer ersten Richtung, um den Verriegelungsmechanismus im
Fadenschneidbetrieb in eine verriegelte Stellung zu bringen, und
Drehen des Motors in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten
Richtung, um im Blattschneidbetrieb die unverriegelte Stellung des
Verriegelungsmechanismus zu bewirken.
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Das
Verfahren kann ferner das Verhindern von Fadenzuführung im
Blattschneidbetrieb umfassen. In einem anderen Schritt umfasst das
Verfahren das Bewirken einer Blasfunktion unter Verwendung des Motors.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ausführlich
beschrieben, die zeigen in:
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1 eine Perspektivansicht
des Schneidwerkzeugs mit einem Blattansatz gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2 eine Ansicht des Schneidwerkzeugs von
unten, wobei der Blattansatz entfernt ist und das Fadenspulgehäuse gezeigt
ist,
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3A eine Ansicht des Blattansatzes
mit entfernter erster Abdeckscheibe von oben,
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3B eine Ansicht der zweiten
Scheibe von oben,
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3C eine Ansicht des an dem
Schneidwerkzeug befestigten Blattansatzes,
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3D und 3E einen alternativen Blattansatz,
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4 eine Perspektivansicht
einer Spulenverriegelung, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendet wird,
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5A eine Ansicht eines alternativen
Blattansatzes von oben,
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5B eine Seitenansicht des
in 5A dargestellten
Blattansatzes,
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6 eine Ansicht, welche die
Trägheitsverriegelung,
die in der 5A dargestellt
ist, in geschlossener und geöffneter
Stellung zeigt, und
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7A bis 7D die Struktur, die eine Blasfunktion
gemäß der vorliegenden
Erfindung bewirkt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
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Die.
bevorzugten Ausführungen
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben,
wobei gleiche Bauelemente in allen Figuren mit gleichen Bezugszahlen
versehen sind.
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Bezug
auf 1 nehmend, weist
ein Schneidwerkzeug 10 gemäß der Erfindung eine Griffanordnung 12 auf,
die über
einen Schaft 14 mit einer Schneidanordnung 16 verbunden
ist. Auf die Betätigungsfunktionen
kann durch herkömmliche
Schalter und Ähnliches
am Griff zugegriffen werden. Das Werkzeug 10 weist einen
Motor mit einer Ausgangswelle und ein Fadenspulengehäuse 22 auf,
das zur Drehung durch den Motor an der Ausgangswelle befestigt ist.
Das Fadenspulengehäuse 22 enthält in einer
bekannten Art und Weise aufgewickelten Schneidfaden. Ferner weist
das Fadenspulengehäuse 22 einen
bekannten automatischen Fadenzuführungsmechanismus
auf, der die Zentrifugalkraft verwendet, um einen Fadenriss zu erkennen,
wie es in den US-Patenten Nr. 4, 607, 431 und 5,063,673 beschrieben
ist, deren Offenbarungen hierdurch als Bezugnahme einbezogen sind.
Nach einem solchen Riss bewirkt der Mechanismus das automatische
Zuführen
des Fadens aus dem Fadenspulengehäuse 22.
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Wie
in 2 dargestellt, ist
eine untere Fläche
des Fadenspulengehäuses 22 gemäß der Erfindung
mit einem oder mehreren Stiften 28 versehen, die daran
zur Drehung mit dem Fadenspulengehäuse 22 befestigt sind.
In einer bevorzugten Ausführung ist
das Fadenspulengehäuse 22 mit
Stiften 28 versehen, die um 180° gegeneinander versetzt sind.
In der ersten Ausführung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Blattansatz über
die Stifte 28 am Fadenspulengehäuse 22 und eine Mittelwelle 29 mit
dem Schneidwerkzeug 10 gekoppelt.
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Bezug
auf 3A bis 3C nehmend wird die erste
Ausführung
der Erfindung ausführlich
beschrieben. Der Blattansatz 30 gemäß der ersten Ausführung der
Erfindung weist eine erste Scheibe 32, die über die
Stifte 28 und die Mittelwelle 29 mit dem Fadenspulengehäuse 22 des
Schneidwerkzeugs in Eingriff bringbar ist, und eine zweite Scheibe 34 (siehe 1) auf, wobei die Innenkomponenten
des Blattansatzes 30 zwischen der ersten Scheibe 32 und
der zweiten Scheibe 34 angeordnet sind.
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Die
erste Scheibe 32 weist ein Paar von gekrümmten Schlitzen 36 auf,
die von einer Außenkante
der ersten Scheibe 32 radial nach innen etwa in der Mitte
zwischen der Kante der ersten Scheibe 32 und ihrem Mittelpunkt
ausgebildet sind. Die gekrümmten
Schlitze 36 sind so geformt, dass sie die Stifte 28 aufnehmen
können,
die an dem Fadenspulengehäuse 22 angebracht
sind. Die Stifte 28 werden in den Schlitzen 36 als
eine Funktion der Drehrichtung des Fadenspulengehäuses 22 verschoben.
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Die
erste Scheibe 32 trägt
ein Paar Stützpfosten 38,
die im Wesentlichen 180° gegeneinander versetzt
sind. Die Stützpfosten 38 stützen die Schneidblätter 40 des
Blattansatzes 30 schwenkbar ab. Wie in 3A und 3C dargestellt,
weist jedes Schneidblatt 40 eine Schneidkomponente 40A,
die an einer Seite des Stützpfostens 38 schwenkt,
und an der anderen Seite des Schneidpfostens 38 eine Nockenkomponente 40B auf.
Die Nockenkomponenten 40A können mit einem tragflügelförmigen Querschnitt
ausgebildet sein, um während
des Betriebs den Windwiderstand zu verringern.
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Bei
Betrieb werden die Schneidblätter
bei Fadenschneidbetrieb in eine zurückgezogene Stellung und bei
Blattschneidbetrieb in eine ausgefahrene Stellung verschwenkt. Im
Fadenschneidbetrieb wird der Motor betätigt, um das Fadenspulengehäuse 22 in
der Richtung anzutreiben, die in 3D durch
den Pfeil ST gekennzeichnet ist. Bei dieser Drehrichtung sind die
Stifte 28 in den gekrümmten Schlitzen
in Eingriff mit der Nockenkomponente 40B des Schneidblatts 40 positioniert.
Daher sind die Blätter 40 durch
die Stifte 28, welche mit den Nockenkomponenten 40B der
Schneidblätter 40 in
Eingriff stehen, in der zurückgezogenen
Stellung verriegelt und werden an einem Verschwenken in ihre ausgefahrene
Stellung gehindert.
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Um
in der Betriebsweise vom Fadenschneidbetrieb zum Blattschneidbetrieb
zu wechseln, betätigt
der Benutzer einen mechanischen Schalter am Griff oder Ähnliches,
um die Drehrichtung des Motors umzukehren. Der Motor treibt somit
das Fadenspulengehäuse 22 in
der Richtung an, die in 3D mit BT
bezeichnet ist. Dadurch werden die Stifte 28 entlang den
bogenförmigen
Schlitzen 36 zum entgegengesetzten Ende der bogenförmigen Schlitze
(in 3C im Uhrzeigersinn)
verschoben, wie es in 3C dargestellt
ist. Wenn die Stifte 28 in diese Stellung verschoben sind,
kommen sie außer
Eingriff von der Nockenkomponente 40B des Schneidblatts 40 und
die Schneidblätter
können
durch Zentrifugalkraft frei um die Stützpfosten 38 schwenken.
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Die
Schneidblätter 40 sind
durch eine zwischen jedem Schneidblatt 40 und der ersten
Scheibe 32 befestigte Torsionsfeder 42 oder Ähnliches
vorzugsweise in Richtung auf die zurückgezogene Stellung vorgespannt.
Die Torsionsfedern 42 sind in Federschlitzen 43 befestigt,
die in der ersten Scheibe 32 ausgebildet sind, wie es in 3B dargestellt ist. Im Blattschneidbetrieb
ist die auf die Schneidblätter
einwirkende Zentrifugalkraft größer als
die durch die Torsionsfeder 42 bewirkte Vorspannung. Die
Torsionsfeder 42 wirkt durch den Federschlitz 43,
der eine vollständig
ausgefahrene Stellung definiert, auch als verlagerbarer Anschlag
für die
Schneidblätter.
Die Feder 42 ermöglicht
es, dass die Blätter
im Fall eines Kontaktes mit einem harten Gegenstand oder Ähnlichem weiter
ausgefahren werden können,
um einen Bruch der Blätter
zu verhindern.
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Wenn
der Motor gestoppt wird, drückt
die Torsionsfeder 42 die Schneidblätter zurück in die zurückgezogene
Stellung. Wenn der Benutzer auswählt,
zurück
zum Fadenschneidbetrieb zu wechseln, indem erneut die Drehrichtung
des Motors umgekehrt wird, kommen die Stifte 28 mit den
Nockenkomponenten 40B der Schneidblätter 40 in Eingriff, um
die Schneidblätter
in die zurückgezogene
Stellung zu drücken
und sie zu verriegeln.
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Der
Faden 44 ist um das Fadenspulengehäuse 22 in herkömmlicher
Art und Weise aufgewickelt. Von dem Fadenspulengehäuse 22 wird
der Faden über Öffnungen
und Federführungen
in eine Schneidstellung geführt.
Im Blattschneidbetrieb bleibt der Faden 44 ausgefahren,
ist jedoch unwirksam, da die Federführungen und Ähnliches
den Faden in eine Stellung direkt hinter das ausgefahrene Schneidblatt 40 führen. Durch
ein solches Positionieren des Fadens wird der Faden 44 hinter
das Schneidblatt 40 gezogen, verringert dadurch den Luftwiderstand
durch die Feder und erhöht
den Kraftstoff- oder elektrischen Wirkungsgrad und die Motorleistung.
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Für den Fall
eines Fadenrisses im Fadenschneidbetrieb ist das Schneidwerkzeug 10 mit
dem automatischen Zuführungsmechanismus versehen, wie
er vorher erwähnt
wurde. Im Allgemeinen verwendet der automatische Zuführungsmechanismus einen
Verriegelungshebel, um unter Nutzung der durch eine gewünschte Fadenlänge 22 erzeugten Zentrifugalkraft
das Fadenspulengehäuse
zu verriegeln oder freizugeben. Im Fall eines Fadenrisses während der
Anwendung wird das Zentrifugalmoment des Fadens verringert, um den
Verriegelungsmechanismus freizugeben, und der Faden wird aus dem
Fadenzuführungsgehäuse 22 zugeführt, bis
die Fadenlänge
ein ausreichendes Zentrifugalmoment erzeugt, um den Spulenverriegelungsmechanismus wieder
zu aktivieren. Die Einzelheiten und die Struktur des automatischen
Zuführungsmechanismus
sind in den vorher angeführten
US-Patenten beschrieben und weitere Einzelheiten werden hier nicht
angeführt.
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Im
Blattschneidbetrieb ist es erforderlich, den automatischen Fadenzuführungsmechanismus zu
deaktivieren, da die ausgefahrenen Blätter ein nicht vorhersehbares
Ergebnis und eine nicht vorhersehbare Wirkung auf das Zentrifugalmoment
des Fadens haben. Zu diesem Zweck ist eine Spulenverriegelung 46 an
einem angehobenen Verbindungselement 48 in der ersten Scheibe 32 befestigt.
Auf 4 Bezug nehmend,
weist die Spulenverriegelung 46 eine geformte Verbindungsöffnung 50 auf,
die mit dem angehobenen Verbindungselement 48 (3B) der ersten Scheibe 32 in
Eingriff steht, und ein Verriegelungsvorsprung 52 ist über einen
Arm 54 oder Ähnliches
mit der geformten Verbindungsöffnung 50 gekoppelt
und erstreckt sich durch einen Spulenverriegelungsschlitz 56 (3B) in der ersten Scheibe 32. Die
geformte Verbindungsöffnung 50 ist
in einer Abmessung (in 3C z.
B. in der Breite) geringfügig größer als
das angehobene Verbindungselement 48 der ersten Scheibe 32.
Dadurch ist die Spulenverriegelung 46 auf dem angehobenen
Verbindungselement 48 um einen Betrag verschiebbar, der
durch die Größe der geformten
Verbindungsöffnung 50 definiert
ist. Die Spulenverriegelung 46 ist durch Zentrifugalkraft
zwischen einer Freigabestellung im Fadenschneidbetrieb und einer
Verriegelungsstellung im Blattschneidbetrieb verschiebbar.
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Wie
in 3C dargestellt ist,
greift im Fadenschneidbetrieb ein vorderes Ende des Arms 54 der Spulenverriegelung 46 mit
dem Schneidblatt 40 in seiner zurückgezogenen Stellung ein. Im
Fadenschneidbetrieb mit in der zurückgezogenen Stellung verriegelten
Schneidblättern 40 wird
die Spulenverriegelung 46 durch eines der Schneidblätter 40 daran gehindert,
nach vorn in die Verriegelungsstellung verschoben zu werden. In
der Freigabestellung funktioniert die automatische Fadenzuführung in
ihrer normalen Arbeitsweise. Im Blattschneidbetrieb, wie er vorher
beschrieben ist, sind die Schneidblätter 40 durch Zentrifugalkraft
in ihre ausgefahrene Stellung verschwenkt und die Spulenverriegelung 46 kann sich
durch die Zentrifugalkraft frei in die Verriegelungsstellung bewegen.
In der Verriegelungsstellung wirkt der Verriegelungsvorsprung 52 gegen
einen Innendurchmesser des Fadenspulengehäuses 22, um dadurch
die Fadenzufuhr zu verhindern. Das Fadenspulengehäuses 22 kann
zu diesem Zweck mit Pfosten oder Verriegelungsrippen 57 oder Ähnlichem (siehe 2) in seinem Innendurchmesser
versehen sein.
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Wie
in 3A und 3C dargestellt ist, ist die Nockenkomponente 40B des
Schneidblatts 40 vorzugsweise dünner als die Schneidkomponente,
so dass in der ausgefahrenen Stellung die Schneidkomponente mit
dem Arm 54 der Spulenverriegelung 46 eingreift
und dadurch verhindert, dass sich die Spulenverriegelung 46 in
die Verriegelungsstellung verschiebt und in der ausgefahrenen Stellung
kann die Nockenkomponente 40B des Schneidblatts 40 zwischen
dem Arm 54 der Spulenverriegelung und der ersten Scheibe 32 verschwenkt
werden. Auf diese Art und Weise bewegt sich in dem Fall, dass das Schneidblatt 40 durch
die Torsionsfeder 42 während des
Betriebs über
den verschiebbaren Anschlag hinaus ausgefahren ist, z. B. durch
Auftreffen auf einen harten Gegenstand, die Nockenkomponente 40B zwischen
dem Arm 54 der Spulenverriegelung und der ersten Scheibe 32 hindurch
und das Schneidblatt 40 ist gegen Beschädigung geschützt.
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Die
zweite Scheibe 34 ist durch Öffnungen oder Ähnliches
an den Schwenkpfosten 38 angebracht und in ihrer Mitte
durch irgendeine geeignete und gut bekannte Befestigungsstruktur,
wie zum Beispiel einen Sprengring oder Ähnliches, angebracht. Die zweite
Scheibe 34 schließt
die Komponenten des Blattansatzes ein und befestigt die Schneidblätter 40 an
den Schwenkpfosten 38.
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Eine
andere Ausführung
der Erfindung ist in 3D und 3E dargestellt. In dieser
alternativen Ausführung
ist der Blattansatz 30 der ersten Ausführung durch einen modifizierten
Blattansatz 30' ersetzt,
in dem die Stifte 28 durch die Schwenkstifte 28' ersetzt sind,
die an einer Antriebsscheibe 32' befestigt sind, die zur Drehung
wiederum mit dem Fadenspulengehäuse 22 gekoppelt
ist. Die Antriebsscheibe 32' bildet
einen Teil des Fadenspulengehäuses 22. Die
Schwenkstifte 28' in
der Antriebsscheibe 32' stützen schwenkbar
die Schneidblätter 40' ab und greifen
mit den gekrümmten
Schlitzen 36' in
einer angetriebenen Scheibe 34' ein. Die angetriebene Scheibe 34' weist weiterhin
Anschlagstifte 37 auf, die an ihr befestigt sind.
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Bei
Fadenschneidbetrieb treibt der Motor das Spulengehäuse in der
Richtung an, die durch den Pfeil ST gekennzeichnet ist. Die Schwenkstifte 28' werden durch
die Drehrichtung der Antriebsscheibe 32' an die entsprechenden Enden der
Schlitze 36' (in 3D im Uhrzeigersinn) verschoben.
Die Anschlagstifte 37 verhindern im Fadenschneidbetrieb ein
Verschwenken der Blätter 40' nach außen und dienen
dadurch als ein Verriegelungsmechanismus für die Blätter 40'.
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Wenn
der Betreiber es wünscht,
das Werkzeug im Blattschneidbetrieb zu betreiben, wird die Drehrichtung
des Motors umgekehrt und der Motor wird in der Richtung angetrieben,
die in 3D durch den
Pfeil BT gekennzeichnet ist. Die Schwenkstifte 28' verschieben
sich dann entlang den gekrümmten Schlitzen 36' (in 3D entgegen dem Uhrzeigersinn)
zu den entgegengesetzten Enden der Schlitze 36' und die Schneidblätter 40' werden freigegeben, um
durch Zentrifugalkraft in ihre ausgefahrenen Stellungen zu verschwenken
(in 3D in gestrichelten Linien
dargestellt). Wenn der Motor gestoppt wird, können die Blätter 40' in ihre zurückgezogene Stellung zurückkehren,
indem sie mit den Schwenkstiften 37 eingreifen, wenn der
Motor das Spulengehäuse
in Fadenschneidbetriebsrichtung antreibt, oder die Blätter können in
Richtung auf ihre zurückgezogene
Stellung durch eine Feder vorgespannt sein.
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Wie
bei der ersten Ausführung
weist der Ansatz gemäß dieser
Ausführung
eine Spulenverriegelung auf, um im Fadenschneidbetrieb eine Fadenzuführung zu
verhindern.
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Bezug
auf 5A, 5B und 6 nehmend,
ist gemäß einer
anderen Ausführung
der Erfindung die erste Scheibe 32'' in
einer länglichen
Form ausgestaltet. Die erste Scheibe 32'' weist
gleichermaßen gekrümmte Schlitze 36'' auf, welche die Stifte 28 aufnehmen,
die an dem Fadenspulengehäuse 22 befestigt
sind. In dieser Ausführung
sind, wie aus 5A ersichtlich
ist, die gekrümmten
Schlitze 36'' kleiner als
die gekrümmten
Schlitze 36 in der ersten Ausführung, da der Verriegelungsmechanismus
in dieser Ausführung
nicht die Stifte 28 verwendet.
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Statt
dessen wirken die Schlitze 36" und geringfügig modifizierte Stifte 28'' zusammen, um die Funktionalität der Spulenverriegelung 46 zu
erzielen, die im Zusammenhang mit der ersten Ausführung behandelt
wurde. Insbesondere sind die Stifte 28'' mit einer
Nockenfläche
oder Ähnlichem
zum Zusammenwirken mit einer entsprechenden Oberfläche an der Spulenverriegelung 46 versehen.
Im Fadenschneidbetrieb sind die Nockenflächen außer Eingriff mit der Spulenverriegelung 46,
wodurch der automatische Fadenzuführungsbetrieb gestattet ist.
Im Blattschneidbetrieb, wenn sich die Stifte 28'' entlang den Schlitzen 36'' verschieben, steht die Nockenfläche von
mindestens einem der Stifte 28'' mit
der entsprechenden Oberfläche
der Spulenverriegelung im Eingriff, wodurch die Fadenzuführung verhindert
wird.
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Die
erste Scheibe 32'' stützt einen
modifizierten Blattansatz 60, der eine Trägheitsverriegelung 62 aufweist.
Im Gegensatz zu den Schwenkpfosten 38 in der ersten Ausführung, sind
drehbare Pfo sten oder Blattschwenkelemente 64 mit einem
Lager oder Ähnlichem
drehbar in der ersten Scheibe 32'' montiert. Die
Blattschwenkelemente 64 sind in einer geeigneten Art und
Weise aufgekeilt, wie es in den Figuren dargestellt ist, und das
Schneidblatt 40'' ist entsprechend
zur Drehung mit dem Blattschwenkelement 64 mit einer geformten Öffnung verkeilt.
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Die
Trägheitsverriegelung 62 weist
eine Verriegelungsstange 68 auf, die schwenkbar an der
ersten Scheibe 32'' befestigt und
von dem Blattschwenkelement 64 beabstandet ist, wie es
in 5A dargestellt ist.
Die Verriegelungsstange 68 schwenkt um einen Schwenkzapfen 69,
der an der ersten Scheibe 32" angebracht
ist. Eine Blattverriegelungsplatte 70, die im Wesentlichen
eine Tropfenabrissform aufweist, wie es in der Fig. dargestellt
ist, ist ebenfalls mit dem Blattschwenkelement 64 mit einer
geformten Öffnung
oder Ähnlichem
zur Drehung mit dem Blattschwenkelement verkeilt. Eine Abdeckung 72 ist
an der ersten Scheibe 32'' über den Komponenten
der Trägheitsverriegelung 62 durch Schrauben
oder Ultraschallschweißung
angebracht und befestigt das Schneidblatt 40'',
die Blattverriegelungsplatte 70 und die Verriegelungsstange 68.
Beide Seiten des Schneidblatts 40'' sind
in dieser Ausführung
mit einer Schneidkante versehen, so dass in dem Fall, wenn eine
Schneidkante verschlissen ist, die Abdeckung 72 abgenommen
und das Schneidblatt umgedreht werden kann.
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Im
Fadenschneidbetrieb wird das Schneidblatt 40'' durch
eine Feder in seine zurückgezogene Stellung
gedrückt
und die Verriegelungsstange 68 der Trägheitsverriegelung 62 wird
in eine verriegelte Stellung in Eingriff mit der Blattverriegelungsplatte 70 verschwenkt,
wodurch verhindert wird, dass das Blatt 40" aus seiner zurückgezogenen Stellung verschwenkt.
Wenn die Drehrichtung des Motors umgekehrt wird, um vom Fadenschneidbetrieb
zum Blattschneidbetrieb zu wechseln, bewirkt die Zentrifugalkraft,
dass die Verriegelungsstange 68 in eine Freigabestellung,
getrennt von der Blattverriegelungsplatte 70, verschwenkt
(in 5A entgegen dem
Uhrzeigersinn, wie es in gestrichelten Linien dargestellt ist). Das
Schneidblatt 40'' kann dann durch
Zentrifu galkraft frei gegen die Kraft der Torsionsfeder zum Blattschneiden
in seine ausgefahrene Stellung verschwenken. In dieser Ausführung ist
die Torsionsfeder zwischen der ersten Scheibe 32'' und dem Blattschwenkelement 64,
welches das Schneidblatt 40'' stützt, befestigt.
Wenn der Motor gestoppt wird, drückt
die Torsionsfeder das Schneidblatt 40'' zurück in die
zurückgezogene
Stellung und die Blattverriegelungsplatte 70 wird durch
die Verriegelungsstange 68 bewegt. Nach dem erneuten Starten
des Motors im Fadenschneidbetrieb verschiebt die Zentrifugalkraft
die Verriegelungsstange 68 zurück in ihre verriegelte Stellung,
bevor das Blatt versucht, nach außen zu schwingen.
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Diese
Ausführung
weist ebenfalls die in Verbindung mit der ersten Ausführung behandelte
Verriegelung 46 auf. Außerdem ist die zweite Platte 34'' an der ersten Platte 32'' in einer Art und Weise befestigt,
die in Verbindung mit der ersten Ausführung behandelt wurde.
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Ebenfalls
wird der Faden von dem Fadenspulengehäuse 22 zu dem Äußeren des
Ansatzes in gleicher weise wie bei der ersten Ausführung geführt, so
dass im Blattschneidbetrieb der Faden dem Blatt direkt in seine
ausgefahrene Stellung folgt. Folglich streckt sich der Faden mit
dem Blatt, um den Windwiderstand zu verringern, um den Systembetrieb
zu verbessern und den Wirkungsgrad zu erhöhen. In der vorliegenden Ausführung, wie
sie in 5B dargestellt
ist, ist der Umfang der ersten Scheibe 32'' mit
einer abgeschrägten
Kante 74 versehen, um den Windwiderstand weiter zu verringern.
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Wie
vorher beschrieben, wird in den Ausführungen gemäß der Erfindung das Blattschneiden durch
Umkehren einer Drehrichtung des Motors bewirkt. In jeder Ausführung ist
ein Verriegelungsmechanismus wahlweise mit dem Schneidblatt in Eingriff
bringbar, um das Schneidblatt im Fadenschneidbetrieb in seiner zurückgezogenen
Stellung zu verriegeln. Jeder Verriegelungsmechanismus ist so strukturiert,
dass er zwischen einer verriegelten Stellung und einer unverriegelten
Stellung aufgrund einer Drehrichtung des Motors hin- und herbewegt
werden kann. Ferner sind das eine Schneidblatt oder die mehreren
Schneidblätter
durch eine Torsionsfeder oder Ähnliches
in Richtung auf ihre zurückgezogene Stellung
vorgespannt, so dass, wenn der Motor im Blattschneidbetrieb gestoppt
wird, die Blätter
durch die Feder automatisch in ihre zurückgezogene Stellung zurückgezogen
werden.
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In
jeder der vorher beschriebenen Ausführungen kann der wählbare Blattansatz
in dem Schneidwerkzeug oder getrennt als wählbarer Blattansatz verkörpert werden.
Bei Anwendung des Ansatzes kann der Benutzer den Blattansatz leicht
einem vorhandenen Werkzeug hinzufügen. In einigen Anwendungen
muss der Benutzer das Fadenspulengehäuse durch ein Fadenspulengehäuse mit
den Stiften 28 ersetzen. Wie vorher beschrieben, kann jedoch
der Auswechselvorgang ohne Schwierigkeit ausgeführt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jede der vorher beschriebenen Ausführungen
mit einer Blasfunktion versehen werden, um die Funktionalität des Schneidwerkzeugs
zu erhöhen.
Bei einem herkömmlichen
Schneidwerkzeug wird der Luftstrom durch mindestens einen Luftflügel erzeugt,
der an dem Fadenspulengehäuse 22 befestigt
ist. Der Luftstrom dient dazu, den Motor während des Betriebs zu kühlen. Nach
dem Kühlen
des Motors wird der Luftstrom durch die Kühlkomponenten nach außen ausgestoßen.
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Bezug
auf 7A nehmend, kann,
um Blasfunktionalität
zu bewirken, eine Blasluftrinne oder eine Blasluftspirale 112 einen
Teil der Einheit zum Hinleiten des Luftstroms zu einer Ausgangsöffnung 114 bilden,
wenn eine permanente Hilfsblasmöglichkeit
in das Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung einbezogen
ist. Das Gebläse
wird zunächst
von dem Fadenspulengehäuse 22 getrennt
und die Blasspirale 112 wird zwischen Gebläse und Spule
eingesetzt. Die Spirale ist an die Unterseite der Werkzeugschutzhaube
angeschraubt oder in anderer Weise daran befestigt. Die Blasluftrinne 112 ist
so angeordnet, dass sie das Fadenspulengehäuse 22 umgibt und dadurch
die Motorkühlluft
in Richtung zu der Ausgangsöffnung 114 leitet.
Mit dem so geleiteten Luftstrom sind Volumen und Geschwindigkeit
der Luft ausreichend, um Verschnitt und Ähnliches, das aus dem Schneidvorgang
herrührt,
weg zu blasen.
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In
den vorher beschriebenen Ausführungen, in
denen die Motordrehrichtung umgekehrt ist, um von einem Fadenschneidbetrieb
zu einem Blattschneidbetrieb zu wechseln, ist es wichtig, zu sichern,
dass während
des Betriebs mit umgekehrter Drehrichtung ausreichend Kühlluft für den Motor
zur Verfügung
steht.
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Wie
in 7A dargestellt, ist
eine zweite Luftaustrittsöffnung 116 in
der Blasluftrinne vorgesehen, die es der Luft erlaubt, den Motor
im Blattschneidbetrieb zu kühlen
(d. h. wenn das Fadenspulengehäuse
in der Richtung gedreht wird, die durch den Pfeil BT gekennzeichnet
ist).
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In
einer alternativen Ausführung
(nicht dargestellt), ist eine Luftaustrittsabdeckung durch ein Kabel
oder Ähnliches
mit einem Wählschalter Schneiden/Blasen
am Griff verbunden. Im Schneidbetrieb bläst im Wesentlichen Motorkühlluft in
die Faden- oder Blattebene, um als Luftverstärkung zu wirken. Im Blasbetrieb
ist die Abdeckung für
die Masse der nach vorn gerichteten Luft vollständig offen.
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Bezug
auf 7B nehmend, ist
in einer anderen alternativen Anordnung ein zweistufiges Spulengehäusegebläse vorgesehen.
Das zweistufige Spulengehäusegebläse ist mit
dem Fadenspulengehäuse 22 verbunden.
Eine erste Stufe 120 ist mit einem Luftflügel oder
mit mehreren Luftflügeln
versehen, die sich mit dem Fadenspulengehäuse 22 drehen. Die
erste Stufe erzeugt Kühlluft
für den
Motor durch Ansaugen von Außenluft über den
Motor und durch die Einlassöffnungen 122 in
der Anordnung. Die Luft wird darauf über die Einlassöffnungen 126 zu einer
zweiten Stufe 124 geleitet, die ebenfalls mit einem Luftflügel oder
mit mehreren Luftflügeln
versehen ist, die sich mit dem Spulengehäuse 22 drehen. Die
Luftflügel
in der zweiten Stufe 124 richten den Luftstrom in eine
Luftspirale 112',
die das Gebläse umgibt.
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Bezug
auf 7C und 7D nehmend, ist in einer
noch anderen Ausführung
ein Blasansatz 130 für die
wahlweise Befestigung an einem vorhandenen Fadenschneidwerkzeug
strukturiert. Der Blasansatz 130 weist einen Innenspiralenmantel
oder eine Innenspiralen-Evolvente 132 auf und ist über dem
Motorgehäuse
MH angebracht, um den Luftstrom zu einer Austrittsöffnung zu
richten. 7D stellt die
Art und Weise dar, in welcher die vorhandene Schutzhaube G über dem
Motorgehäuse
MH angebracht ist. Diese Schutzhaube G wird durch Trennen der Schulteranordnung
S von dem Motorgehäuse
MH entfernt. Der Blasansatz ist mit einer entsprechenden Schulteranordnung 134 versehen.
Der Blasansatz ist somit leicht an vorhandene Schneidwerkzeuge anpassbar.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Schneidwerkzeug bequem einen Wechsel zwischen Fadenschneidbetrieb
und Blattschneidbetrieb ermöglichen,
ohne das Werkzeug zu zerlegen. Die Schneidblätter werden in einer Anordnung
durch Umkehrender Drehrichtung des Motors und in einer anderen Anordnung
durch Freigeben eines Verriegelungsmechanismus unter Verwendung
eines mechanischen Betätigers
durch Zentrifugalkraft in ihre Betriebsstellungen ausgefahren. Die
Blasfunktionalität kann
dem Schneidwerkzeug als permanenter Ansatz zwischen dem Fadenspulengehäuse und
der Werkzeugschutzhaube oder als Hilfsansatz hinzugefügt werden,
der leicht an vorhandenen Schneidwerkzeugen anbringbar ist. Der
Blasansatz richtet unter Verwendung einer Blasluftrinne oder einer
Blasluftspirale für
die Motorkühlung
erzeugte Luft zu einem Luftaustritt. Somit wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Schneidwerkzeug mit erweiterter und vielfältiger Funktionalität zur Verfügung gestellt.
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Wenn
auch die Erfindung in Verbindung mit Ausführungen beschrieben wurde,
die zur Zeit als die praktischsten und bevorzugtesten angesehen
werden, ist durch Fachleute zu erkennen, dass diese Ausführungen
nur in Form eines Beispiels beschrieben sind und nicht in irgendeinem
einschränkenden Sinne,
und dass verschiedene Veränderungen
und Modifikationen möglich
sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.