DE9111505U1 - Schlagmesser-Mähwerkswelle - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schlagmesser-Mähwerkswelle, zugehörige Schlagmesser und einen damit auszurüstenden Mähkopf für Böschungsmäher und dergleichen.
Eine Schlagmesser-Mähwerkswelle für Böschungsmäher u.dgl. gemäß dem Oberbegriff des Abspruchs 1 ist aus der DE-PS 21 59 944 bekanntgeworden. Bei den in vielfachem Einsatz als Autobahn-Rasenmäher etc. befindlichen Geräten dieser Art waren zunächst einzelne lose Schlagmesser an Ketten an der Schlagmesserwelle aufgehängt und bildeten dann unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte beim hoch-tourigen Umlauf der Schlagmesser-Welle eine Schneidwalze, die alle im Bereich dieser Schneidwalze befindlichen Halme , aber auch Gestrüpp, Geäst oder auch am Boden liegende Fremdgegenstsände Abschnitten bzw. zerkleinerten und auf den Boden fallen ließen oder gleich einer Absaugung zuführten. Der Mähwerkskopf hat bei solchen Geräten ein Gehäuse, welches mittels einer Auslegerkonstruktion vielseitig dreh- und schwenkbar von einem Fahrzeug getragen wird.

Außer an Ketten aufgehängten Schlagmessern ist es bereits auch bekanntgeworden, gebogene Messer von plattenartigem Grundaufbau jeweils an in Abstand und parallel zur Achse der Messerwelle angeordneten Gelenkbolzen schwenkbar anzubringen. Ein Beispiel dafür zeigt die DE-PS 22 10 689.

Zur Anfangszeit der Entwicklung solcher Mäheräte wurden die Schlagmesser-Wellen mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise 2.600 U/min betrieben, und die hohe Drehzahl führte zu einer dynamischen Stabilisierung, welche die Geräte vergleichsweise vibrationsfrei arbeiten ließ.

Im Zusammenhang mit der dann erhobenen Forderung zur Vermeidung unerwünschter Verwirbelung von Gras auf die Straße wurde versucht, dem durch Drehzahlherabsetzung Rechnung zu tragen, aber es ergab sich dann die Schwierigkeit, daß an Messerkopf, Ausleger und Träger Vibrationen und Schwingungen auftraten.

Vielfache Versuche, diese Probleme durch Beseitigung von Unwuchten und dergleichen zu vermeiden, blieben erfolglos, so daß nach wie vor weitgehend mit hohen Drehzahlen gearbeitet wird, oder aber Schwingungen und Vibrationen in Kauf genommen werden.

Wegen der Notwendigkeit der Anbringung solcher Mähwerksköpfe an Fahrzeugauslegern, sind auch der Begegnung solcher Vibrations- und Schwingungsprobleme durch besonders schwere Ausführung der Schlagmesser-Mähwerkswelle Grenzen gesetzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die,.Aufgabe zugrunde, bei einer Schlacnnesser-Mähwerkswelle bzw Mähwerksköpfen der in Rede stehenden Art, Vorkehrungen zu treffen, um auch bei niedrigen Betriebs-Drehzahlen, welche ein unerwünschtes Verwirbeln von Gras und dgl. vermeiden, ein Schwingungs- und vibrationsfreies Arbeiten zu gewährleisten, dabei aber gleichwohl eine vergleichsweise leichte Konstruktion, welche die Handhabung des Mähwerks mittels Fahrzeug-Auslegerkonstruktionen ermöglicht, beizubehalten.

Ausgehend von einer Schlagraesser-Mähwerkswelle der eingangs als bekannt vorausgesetzten Art ist die Lösung der Aufgabe im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 herausgestellt. Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die besondere Gestaltung und unregelmäßige Anbringung der Schlagmesser hat dazu geführt, daß ein mit solcher Schlagmesser-Mähwerkswelle ausgerüstetes Mähwerk bei ausreichend leichter Bauweise für den Berieb an Fahrzeug-Auslegern auch bei niedrigeren Drehzahlen im wesentlichen schwingungs- und vibrationsfrei arbeitet und das unterwünschte Verwirbeln von Gras vermeidet.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand von Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt einen zum Anbau an einen Fahrzeug-Ausleger bestimmten Mähwerkskopf in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt den Mähwerkskopf in Ansicht von vorne.

Fig. 3 zeigt einen unterbrochenen Schnitt durch eine Schlagmesser-Mähwerkswelle des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Mähwerkskopfes.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Vor- und Rückschlagwinkel der an der Schlagmesser-Mähwerkswelle angebrachten Schlagmesser.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt ein Schlagmesser von der Seite.

Fig. 6 zeigt das Schlagmesser in Ansicht von vorne.

Fig. 7 zeigt das Schlagmesser mit einigen für die gegenseitige Anschlagfreiheit der Schlagmesser beim Vor- und Zurückschlagen wichtigen Maßangaben, und zwar von der Seite gesehen.

Fig. 8 zeigt das Schlagmesser mit Maßangaben von vorne gesehen.

Fig. 9 zeigt einen Gelenkbolzen zur Anbringung der

Schlagmesser auf der Mähwerkswelie:

Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht der

Schlagmesser-Mähwerkswelle mit Einzeichnung der zur Anbringung der Gelenkbolzen und Schlagmesser dienenden Flansche einschließlich der unregelmäßig gewählten Seitenabstände.

Fig. Il zeigt eine Schnittansicht der Schlagmesser-Mähwerkswelle mit Veranschaulichung der unregelmäßigen Umfangsabstände der Flansche aus Fig. 10, und zwar gemäß Linie A-A der Fig.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt gemäß Linie B-B der Fig. 10.

Fig. 13 zeigt eine schematische Abwicklung der Schlagmesser-Mähwerkswelle mit genauer Angabe der Schlagmesser-Positionen in unregelmäßigen Seitenabständen und unregelmäßigen Umfangsabständen.

Fig. 14 zeigt im einzelnen die unsymmetrische Ausführung des Hohlwellen-Körpers der Schlagmesser-Mähwerkswelle.

In Fig. 1 sieht man einen Mähkopf 1 eines insgesamt nicht dargestellten Böschungsmahgerätes. Der Mähkopf kann mittels einer Aufnahme 3 an einen Auslegerarm des Böschungsmahgerätes o.dgl. derart angebaut werden, daß er entsprechend der Lage und Neigung einer Grasfläche, Böschung o.dgl. auf verschiedene Höhenstellungen, Neigungsstellungen und Winkelstellungen eingestellt werden kann. Auf der Rückseite weist der Mähkopf Anschlußmittel 5 für eine ebenfalls nicht gezeigte Absaugung des Mähgerätes auf. Zur Führung des Mähkopfes am Boden dient eine Abrollwalze 7, die in Seitenwänden und 11 des Mähwerksgehäuses des Mähkopfes gelagert ist. Im Inneren des Mähwerksgehäuses ist eine Schlagmesser-Mähwerkswelle 13 (Fig. 3) gelagert, deren Mähkreis bei 15 in Fig. 1 angedeutet ist. Die Schlagmesserwelle 13 hat einen Hohlwellenkörper 17, der am einen Ende ein Stück nach innen versetzt einen Flansch 19 mit einem Lagerzapfen 21 aufnimmt. Letzterer läuft in einem Lager 23, welches an die Wand 11 des Mähwerksgehäuses angebaut ist. Am anderen Ende nimmt der Hohlwellenkörper 17 der Schlagmesserwelle 13 einen Ölmotor 25 auf, dessen Antriebs- und Lagerzapfen 27 mit einem Innenlager 29 der Schlagmesserwelle 13 zusammenwirkt, um diese zu lagern und die Antriebskraft darauf zu übertragen. Der Ölmotor wird vorzugsweise mit einer Drehzahl von 1600 Umdrehungen/min betrieben.

Der Hohlwellenkörper der Schlagmesserwelle hat eine Wandstärke von etwa 10 mm, einen Außendurchmesser von etwa 120 mm und eine Wellenlänge von etwa 1250 mm. Er ist beispielsweise aus Stahl der Qualität St52/3 hergestellt.

Der Ölmotor 25 und sein Antriebs- und Lagerzapfen reichen ein Stück in den Hohlwellenkörper 17 hinein,

wodurch die Stützlänge des Hohlwellenkorpers Vörktfrzt '" wird.

Die Schlagmesserwelle 17 trägt am Außenumfang 11 in noch näher zu beschreibender,Weise unregelmäßig angeordnete Schlagmesser 31, die in Seitenansicht und Vorderansicht im einzelnen in den Fig. 5 bis 8 gezeigt sind und nach Gestalt, Abmessung und Anbringung für ein vibrations- und schwingungsfreies Arbeiten der Schlagmesserwelle 17 ohne unerwünschtes Aneinanderschlagen der Schlagmesser bei den gegebenen Vor- und Rückschlagwinkeln ausgelegt.

Zur Befestigung der Schlagmesser 31 an der Mähwerkswelle 17 dienen Flansche 33 und Gelenkbolzen 35, von denen einer im einzelnen in Fig. 9 gezeigt ist.

Die Schlagmesser sind von unregelmäßiger S-Form. Sie haben einen als Aufnahme des Gelenkbolzens 35 dienenden stark und mehr als 180° gekrümmten S-Teil von etwa 25 mm Innendurchmesser, einen gestreckten Mittelteil 37 von etwa 44 mm Länge, und einen weniger stark gekrümmten S-Teil mit Krümmungsradius von ca. 35 mm und einen in die Messerschneide 33 gerade auslaufenden Endteil 39. Das Material der Schlagmesser 31 ist Federbandstahl und die Formgebung der Schlagmesser erfolgt aus dem Federbandstahl durch Pressen unter hohem Druck. In Achsrichtung haben die Schlagmesser eine Breite von etwa 110 mm, wobei sich die Breiten-Ausdehnungen der Schlagmesser über die Länge der Schlagmesserwelle jeweils ausreichend überschneiden, um einen lückenlosen Mähvorgang zu gewährleisten.

Die Fig. 10 bis 13 veranschaulichen, daß die Schlagmesser 31 mittels ihrer Flanschen 3 3 mit unregelmäßigem Versatz in Umfangsrichtung und auch unregelmäßigem axialen Versatz benachbarter Schlagmesser angeordnet sind.

In den Fig. 10 bis 13 sind die einzelne« Schlatpnesser mit

M 1 bis M 11 beziffert. Aus Fig. 11 ist die unregelmäßige Winkelanordnung der zur Befestigung der Schlagmesser dienenden Flansche 33 ohne weiteres ersichtlich, wobei für die Vibrations- und Schwingungsfreiheit bevorzugte Winkelmaße bei jedem Schlagmesser eingetragen sind. Diese sind auch aus der Abwicklungs-Darstellung der Fig. 13 ersichtlich.

Gemäß Fig. 10 und 13 sind die Schlagmesser-Mittellinien auf der Schlagmesserwelle 17 im Bereich von 99 mm bis 1.131 mm von deren Länge in Abständen von jeweils ca. 103 mm angeordnet (bei 99 mm M 1, bei 202 mm M 2, bei 305 mm M 3 etc.). Dabei sind aba: die elf vorgesehenen Schlagmesser bezogen auf die Abwicklung auf zwei etwa parallelen und im wesentlich flach-V-förmigen Linien derart über den Wellenumfang verteilt, daß in Umfangsrichtung einander benachbarte Schlagmesser (also beispielsweise die Schlagmesser-Paare M 6 und M 8 sowie M 5 und M 9) nicht die gleichen Abstände haben. Die in Fig. 13 angegebenen Zahlenwerte haben sich für vibrations- und schwingungsfreie Arbeitsweise bewährt.

An den Flanschen 3 3 vorgesehene Plättchen 41 dienen einer Verdrehsicherung der Bolzen 35.

Die anhand der Fig. 5 bis 8 erläuterte Formgebung und Abmessung der Schlagmesser 31 und deren anhand der Fig. 10 bis 13 erläuterte unregelmäßige Anordnung auf der Schlagmesserwelle 17 führen dazu, daß bei den in FIg. veranschaulichten Vor- und Rückschlagbewegungen der schwenkbaren Schlagmesser keine unzulässigen Berührungen von einander in Achsrichtung überdeckenden Messern auftreten können.

In Achsrichtung einander überdeckende Messer haben also in Umfangsrichtung einen mindestens der radialen Messererstreckung entsprechenden Abstand.. Dabei liegt

die Messerschneide 34 des Schlagmessers^-ätif⁴ eiiiem-Radius von ca. 120 mm Entfernung von der Achse des Gelenkbolzens 36 und hat das Schlagmesser eine gesreckte Länge von ca. 215 mm, bei einem Schneidkreisdurchmesser von ca. 43 0 mm.

Fig. 14 zeigt eine etwas abgewandelte konstruktive Ausgestaltung einer Schlagmesserwelle 17', deren Bemessung sich für vibrations- und schwingungsfreie Arbeitsweise bei einem Betrieb des Mähwerks mit 1600 Umdrehungen/min, bewährt hat.

Claims (11)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Schlagmesser-Mähwerkswelle für Böschungsmäher o.dgl., mit einer Mehrzahl von an der Welle in Achsrichtung und Umfangsrichtung versetzt angelenkten Schlagmessern,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale,

- die Schlagmesser (31) sind im Querschnitt S-artig gekrümmte Platten,

- die mit ihrer einen S-Krümmung (35) einen in Achsrichtung an der Welle angebrachten Gelenkbolzen (36) als Schlagmesser-Schwenklager umschließen,

- während die andere, mehr gestreckt ausgeführte S-Krümmung (39) an ihrer freien Plattenkante die Schlagmesser-Schneide (34) bildet,

- wobei die Gelenkbolzen über die Welle (13) mit unregelmäeigem Versatz in Umfangsrichtung und unregelmäßigem axialen Versatz benachbarter Schlagmesser (Fig. 13) verteilt sind.

2. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbolzen bezogen auf die Abwicklung des Wellenumfanges (Fig. 13) auf zwei etwa parallelen und im wesentlichen flach-V-förmigen Linien über den WEllenumfang verteilt sind.

3. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schlagmesser mit gegenseitiger Überdeckung" *irv Achsrichtung angeordnet sind.

4. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach Anspruch 1, 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß

die Gestalt und die Anordnung der Schlagmesser für im wesentlichen gegenseitig berührungsfreie Schwenkbarkeit nach vorne und hinten bemessen sind, indem einander in Achsrichtung überdeckende Messer in Umfangsrichtung einen mindestens der radialen Messererstreckung entsprechenden Abstand haben.

5. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mähwerkswelle mit angebauten Schlagmessern für vibrationsfreien Lauf bei ca. 1600 U/min ausgelegt ist.

6. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Ausführung der Schlagmesser-Welle als etwa 10 mm wandstarker Hohlwellen-Körper (13) aus Stahl von etwa 120 mm Außendurchmeser und etwa 1.250 mm Wellenlänge.

7. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlwellen-Körper am einen Ende ein Stück nach innen versetzt einen Flansch (19) mit einem Lagerzapfen (21) zum Eingriff in ein Lager (23) des Mähwerksgehäuses und am anderen Ende ein Stück nach innen versetzt ein Innenlager zum Eingriff eines von dem Mähwerksgehäuse getragenen Lagerzapfens (27) trägt.

8. Schlagmesser-Mähwerkswelle nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der Schlagmesser-Welle elf Schlagmesser (ml - mil) in axialer Richtung und in Umfangsrichtung mit Abständen gemäß folgendem Schema verteilt sind:

9. Schlagmesser-Mähwerkswwelle nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche bzw. Schlagmesser zum Anbau an eine solche Schlagmesser-Mähwerkswelle, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Schlagmesser (31) aus Federband-Stahl von ca. 10 mm Plattenstärke eine unregelmäßig S-förmige Gestalt mit einem als Aufnahme eines Gelenkbolzens dienenden stark und mehr als 180 ° gekrümmten S-Teil (35) von 25 mm Innendurchmesser, einen gestreckten Mittelteil (37), einen weniger stark gekrümmten S-Teil (39) mit Krümmungsradius von ca. 35 mm und einen in die Messerschneide gerade auslaufenden Endteil aufweist.

10. Schlagmesser-Mähwerkswelle bzw. Schlagmesser nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Messer-Schneide (34) des Schlagmessers auf einem Radius von ca. 120 mm Entfernung von der Gelenkbolzen-Achse liegt und daß das Schlagmesser eine gestreckte Länge von ca. 215 mm und eine Breite in Achsrichtung von

ca. 110 mm hat ^^ei einem Schneidkreisdurchmesser von ca. 430 mm.

11. Mähkopf für Böschungsmähgeräte u.dgl. ausgeüstet mit einer Schlagmesser-Mähwerkswelle und Schlagmessern nach Anspruch 7 und einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mähwerks-Gehäuse (1) auf der einen Seite ein Lager (23) für den an der Schlagmesser-Mähwerkswelle angeflanschten Lagerzapfen (21) trägt, und auf der anderen Seite einen mit Lager- und Antriebszapfen ausgerüsteten Antriebsmotor (25), insbesondere Ölmotor, der in den Hohlwellen-Körper (17) der Schlagmesser-Mähwerkswelle (13) eineinpaßt.