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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für ein
Zugmittelgetriebe eines Geräts zur Rasen-, Garten- und
Grundstückspflege mit einem Riementräger, welcher auf einer
Antriebswelle angeordnet ist, mit einer Spannscheibe, welche
auf einer von der Antriebswelle beabstandeten Spannachse
drehbar anbringbar ist, und mit wenigstens einem endlosen
Riemenelement, welches sowohl mit einem ersten, drehfest mit
der Antriebswelle verbindbaren, als auch mit einem zweiten, mit
der Antriebswelle drehbar verbindbaren Trägerteil des
Riementrägers zusammenwirkt, als auch die Spannscheibe
umschlingt, wobei die Spannscheibe wenigstens in eine erste
Stellung, in der das Riemenelement gespannt ist, und in eine
zweite Stellung bringbar ist, in der das Riemenelement
entspannt ist, sowie ein Gerät zur Rasen-, Garten- und
Grundstückspflege.
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Geräte zur Rasen-, Garten- und Grundstückspflege weisen häufig
eine Kupplungseinrichtung auf, durch die es möglich ist, eine
Arbeitseinrichtung, wie beispielsweise einen Mähbalken selektiv
anzutreiben, ohne gleichzeitig hierzu den Antrieb des Geräts
abzuschalten bzw. anzulassen.
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Die DE-A1-31 27 179 zeigt einen Rasenmäher mit einem auf einem
Gehäuse angeordneten Antriebsmotor mit einer Abtriebswelle, die
sich in das Gehäuse erstreckt. Auf der Abtriebswelle ist eine
geteilte Riemenscheibe vorgesehen, deren dem Gehäuse
zugewandter Teil drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist
und deren zweiter Teil auf der Abtriebswelle drehbar vorgesehen
und drehfest mit einem Messerblatt des Rasenmähers verbunden
ist. Ein Endloselement ist sowohl um die geteilte Riemenscheibe
als auch um eine Spannscheibe geschlungen, so dass in
Abhängigkeit von einer Stellung der Spannscheibe eine
Kraftübertragung von der ersten Riemenscheibenhälfte auf die
zweite Riemenscheibenhälfte erfolgen kann. Insbesondere bei
widrigen Umgebungseinflüssen, beispielsweise bei feuchten
Bedingungen, kann es im Betrieb zu einem Durchrutschen des
Endloselements bzw. des Riemenelements und dadurch zu einem
ungleichmäßigen Antrieb des Messerbalkens und somit zu einem
mangelhaften Schnittbild kommen.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin gesehen,
dass bekannte Kupplungseinrichtungen, insbesondere bei feuchter
Witterung, keine optimale Kraftübertragung gewährleisten und
Geräte mit solchen Kupplungseinrichtungen, insbesondere unter
den genannten Bedingungen, nicht optimal einsetzbar sind.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre der
Patentansprüche 1 bzw. 6 gelöst, wobei in den weiteren
Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in
vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Auf diese Weise wird eine Kupplungseinrichtung für einen
Riementrieb zur Verfügung gestellt, welche ein verbessertes
Zusammenwirken des Riemenelements und der zugeordneten
Riemenscheiben ermöglicht. Da sowohl die Krafteinleitung in das
als auch die Ausleitung aus dem Riemen- bzw. Endloselement
nicht nur über eine einzelne Flanke eines (Keil-)Riemens
sondern über einen größeren Bereich des Riemenelements erfolgt,
wird einem Durchrutschen des Riemenelements, insbesondere bei
feuchten Umgebungsbedingungen entgegengewirkt und der
Verschleiß des Riemenelements verringert. Darüber hinaus wird
ein gleichmäßiger Antrieb der drehbar auf der Antriebswelle
gelagerten Riemenscheibe gewährleistet.
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Die Riemenscheiben können über Einzelriemen in Verbindung
stehen, wobei an der Spannscheibe zwei oder mehr Einzelriemen
angreifen. Es ist die Verwendung unterschiedlicher Riemenformen
(Keilriemen, Spannbändern etc.) denkbar.
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Bei der Verwendung eines Mehrfachriemens, beispielsweise eines
Doppelkeilriemens, welcher zwei Riemenkeile und einen
gemeinsamen Rücken aufweist, wird nur ein Riemenelement
benötigt, welches aber bezogen auf die Verwendung eines
üblichen Einzelkeilriemens erhöhte Berührungs- bzw.
Angriffsfläche zwischen den Seitenflächen oder Flanken des
Keilriemens und den entsprechenden Flächen oder Flanken der
jeweiligen Riemenscheibe aufweist.
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Die drehbar vorgesehene Riemenscheibe und/oder die Spannscheibe
können über Gleitlager auf den jeweiligen Wellen angebracht
sein. Eine weniger störungsanfällige Lagerung ergibt sich aber
bei der Verwendung von Kugel- oder Rollenlagern.
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Die zweite Riemenscheibe kann mit unterschiedlichen
Arbeitsgeräten, wie beispielsweise einem Lüfterrad, einer
Kehreinrichtung etc. verbunden sein, um diese anzutreiben.
Besonders wichtig ist ein gleichmäßiger Antrieb aber für einen
Mähbalken, da ein solcher nur dann einen gleichmäßigen Schnitt
erzeugen kann, wenn er gleichmäßig rotiert.
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Kupplungseinrichtungen für Riementriebe werden vorzugsweise an
Geräten zur Rasen-, Garten- und Grundstückspflege verwendet, da
an solchen Geräten häufig Riementriebe eingesetzt werden,
welche einfach in der Handhabung und Wartung sind. Bei solchen
Geräten kann es sich um Kehr- oder auch um Räumgeräte handeln.
Besonders geeignet ist eine solche Kupplungseinrichtung für
Mähgeräte, wie handgeführte oder handgeschobene oder auch
selbstfahrende Mähgeräte, wie beispielsweise für Rasenmäher. An
solchen Geräten kann eine Kupplungseinrichtung einen selektiven
Antrieb eines (oder mehrerer) Messerbalken(s), Mulchbalken(s)
oder auch einer Mähspindel ermöglichen. Es ist auch denkbar,
dass zusätzliche Gebläse- oder Lüftereinrichtungen oder -räder
einzeln oder gemeinschaftlich mit den vorgenannten
Einrichtungen angetriebenen werden. Das Riemenelement der
Kupplung wird gespannt, wenn ein Antrieb erfolgen soll, und
entspannt, wenn die angetriebene Einrichtung, wie ein
Messerbalken, nicht angetrieben werden soll.
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Zusätzlich ist an solchen Geräten, insbesondere an Mähgeräten,
eine zusätzliche Bremse der Arbeitseinrichtung bzw. eine
Messerbremse vorgesehen, um die Arbeitseinrichtung/den
Messerbalken zum Stillstand zu bringen, wenn das Riemenelement
nicht gespannt ist, die Arbeitseinrichtung/der Messerbalken
aufgrund seiner Trägheit aber weiter rotiert. Solche
Messerbremsen sind bekannt wobei häufig wenigstens ein
Bremsband Verwendung findet, welches auf eine Bremstrommel
einwirkt.
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In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Mähgeräts zur Rasen-,
Garten- und Grundstückspflege, wobei ein Gehäuse des
Mähgeräts teilweise aufgebrochen dargestellt ist, so
dass ein im Innern des Gehäuses angeordneter
Messerbalken sichtbar wird und
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Fig. 2 den Messerbalken mit einer Kupplungseinrichtung über
welche der Messerbalken selektiv mit einem Antrieb
des Mähgeräts verbunden werden kann.
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Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Mähgerät
10 in der Art eines handgeführten oder auch handgeschobenen
Rasenmähers gezeigt wird. Das Mähgerät 16 weist ein in
Bodenrichtung geöffnetes Gehäuse 12 auf, das sich über zwei
vordere und zwei rückwärtige Räder 14 auf dem Untergrund
abstützt. An dem Gehäuse 12 ist ein nur andeutungsweise
dargestellter Antrieb 15, beispielsweise in der Art eines
Verbrennungsmotors oder auch eines Elektroantriebs vorgesehen,
um ein unterhalb des Gehäuses 12 angebrachtes Mähmesser bzw.
einen Messerbalken 16 anzutreiben, um Gras bzw. Pflanzenwuchs
zu schneiden. An dem rückwärtigen Bereich 18 des Gehäuses 12
ist ein Führungsholm 20 angebracht.
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Im folgenden wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der der
Messerbalken 16 und die zu seinem Antrieb vorgesehenen Bauteile
genauer dargestellt werden.
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Der Messerbalken 16 ist drehbar auf eine Antriebswelle 22
aufgesetzt, welche durch den nur andeutungsweise dargestellten
Antrieb 15 in Rotation versetzt werden kann.
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Auf die Antriebswelle 22 sind weiter zwei unabhängige
Riemenscheiben 24, 26 aufgesetzt, wobei die an den Messerbalken
16 angrenzende Riemenscheibe 24 auf der Antriebswelle 22
drehbar, beispielsweise mittels eines nur andeutungsweise
dargestellten Kugellagers 27, gelagert und drehfest mit dem
Messerbalken 16, beispielsweise durch eine Verschraubung,
Verbunden ist.
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Die zweite Riemenscheibe 26, welche an die erste Riemenscheibe
24 angrenzend angeordnet ist, ist mit der Antriebswelle 22
drehfest, im vorliegenden Fall durch eine in eine Nut 28 in der
Antriebswelle 22 eingreifende Passfeder 30, verbunden.
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Unterhalb des Gehäuses 12 ist eine weitere, nicht angetriebene
Spannachse 32 vorgesehen, auf welcher eine Spannscheibe 34
drehbar, beispielsweise über ein andeutungsweise dargestelltes
Kugellager 36, drehbar vorgesehen ist. Diese Spannscheibe 34
weist im Gegensatz zu einer üblichen Riemenscheibe bzw. im
Gegensatz zu den Riemenscheiben 24, 26, welche auf der
Antriebswelle 22 vorgesehen sind, zwei Nuten auf.
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Die Spannachse 32 ist an dem Gehäuse derart angebracht, dass
sie in eine erste Stellung und eine zweite Stellung bringbar
und in diesen Stellungen festlegbar ist, wobei die Spannachse
32 in der ersten Stellung weiter von der Antriebswelle 22
beabstandet ist als in der ersten Stellung.
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Um die Riemenscheiben 24, 26 und die Spannscheibe 34 ist ein
endloses Riemenelement 38 geschlungen. Dieses Riemenelement 38
ist als ein Doppel-Keilriemen ausgebildet, welcher zwei
Keilriementeile 40 aufweist, die über einen gemeinsamen
Riemenrücken 42 verbunden sind. Die Keilriementeile 40 greifen
jeweils in die Nuten der jeweiligen Riemenscheiben 24, 26, 34
ein.
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Die Länge des Riemenelements 38 ist derart gewählt, dass es
gespannt ist, wenn sich die Spannachse 32 in der ersten
Stellung befindet und entspannt ist, wenn die Spannachse 32
ihre zweite Stellung einnimmt.
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In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform werden
die Riemenscheiben 24, 26 und die Spannscheibe 34 von zwei
Einzelriemen umschlungen, wobei der erste Einzelriemen die
Riemenscheibe 24 und die Spannscheibe 34 und der zweite
Einzelriemen die Riemenscheibe 26 und die Spannscheibe 34
umschlingt. Vorzugsweise weisen die Spannscheibe 34 und die
Riemenscheiben 24, 26 einen zumindest annähernd gleichen
Durchmesser auf, um eine gleichmäßige Kraftübertragung bei
entsprechenden Eingriffs- bzw. Kontaktbereichen zu ermöglichen.
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Befindet sich die Spannachse 32 in ihrer zweiten der
Antriebswelle 22 näher gelegenen Stellung, so ist das
Riemenelement 38 nicht gespannt und kann eine über die
Antriebswelle 22 und die zweite Riemenscheibe 26 von dem
Antrieb 15 kommende Drehbewegung bzw. ein eingeleitetes
Drehmoment nicht an die Spannscheibe 34 weitergeben bzw.
übertragen. Das Riemenelement 38 rutscht vielmehr durch.
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Befindet sich die Spannachse 32 aber, wie in Fig. 2
dargestellt, in ihrer ersten Stellung und ist sie in dieser
festgelegt, so ist das Riemenelement 38 gespannt und eine durch
die Antriebswelle 22 eingeleitete Rotationsbewegung kann durch
die zweite Riemenscheibe 26 und das Riemenelement 38 an die
Spannscheibe 34 und über diese an die erste Riemenscheibe 24
übertragen werden.
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Zusätzlich kann ein übliches Bremsband vorgesehen sein, welches
derart mit der Spannrolle 34 gekoppelt sein kann, dass es die
erste Riemenscheibe 24 und somit den Messerbalken 16 abbremst,
wenn sich die Spannachse 32 nicht bzw. nicht mehr in ihrer
ersten Stellung befindet. Eine solche Bremseinrichtung bzw. ein
solches Bremsband ist bekannt und kann beispielsweise der DE-
A1-31 27 179 entnommen werden. Auch der Einsatz anderer
Bremseinrichtungen ist denkbar.