DE69623344T2

DE69623344T2 - Zufuhrvorrichtung für schlegelmäher

Info

Publication number: DE69623344T2
Application number: DE69623344T
Authority: DE
Inventors: Robert C. Berfield
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: CN1177275A; ES2182988T3; EA000127B1; MX9706552A; AU6158296A; KR100385521B1; DE69630061T2; EP0899998B1; HK1045625B; EP1169904A3; AU700917B2; EP1169904A2; DE69623344D1; BR9609155A; KR19990022466A; CA2212209C; DE69630061D1; ES2202257T3; JP3246747B2; HK1045625A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zufuhrvorrichtung für Schlegelmäher bzw. auf eine rotierende Schlegelnachschubvorrichtung, die gewöhnlich zum Schneiden von Gras, Unkraut und leichtem Unterholz verwendet wird.
Frühere Schlegelnachschubvorrichtungen umfassen einen Drehkopf, ein innerhalb des Kopfes eingeschlossenes zusammengerolltes Schlegelseilstück, typischerweise einen extrudierten Kunststoffstrang, und einen Mechanismus zum schrittweisen Zuführen bzw. Nachschieben des Seils zu einem oder zwei Schlegeln, der/die aus dem Kopf durch Nachschubkanäle im äußeren Kopfumfang verlaufen. Die geläufigste Schlegelnachschubvorrichtung umfasst einen zentralen Stoßknopf auf dem Kopf, der gegen den Boden oder eine andere Oberfläche gedrückt wird, um einen Schaltmechanismus auszulösen, der Schlegelseilstücke aus dem Kopf nachschiebt, um die beim Gebrauch gekürzte Schlegellänge wieder herzustellen. Ein weiterer Typ von Schlegelnachschubvorrichtung arbeitet mit einem Mechanismus, der jedes Mal dann ein Stück Seil nachschiebt, wenn der Vorrichtungskopf aus einer hohen Betriebsgeschwindigkeit verlangsamt wird. Eine Schlegelnachschubvorrichtung mit automatischer Regulierung ist aus der US-A-4 244 103 bekannt.
Die konventionellen Schlegelnachschubvorrichtungen sind mit Problemen verbunden. Die Stoßknopfvorrichtung beinhaltet komplizierte Federn, Schalträder und Verschleißflächen, die bei der Verwendung gewöhnlich mit Schmutz, nassem Gras und dergleichen beschmiert werden, so dass die Vorrichtung nicht wie gewünscht zusätzliches Seil an die Schlegel ausgibt. Diese Vorrichtungen sind wuchtig, enthalten viele Teile und sind relativ teuer in Herstellung und Montage. Ferner ist bei dieser Art von Vorrichtung die Beibehaltung des dynamischen Gleichgewichts schwierig. Die Stoßköpfe laufen mit einer hohen Drehzahl, die voraussetzt, dass der Kopf ausgewuchtet ist, um unerwünschte Vibrationen zu vermeiden. Die Schaltung der Köpfe für die Ausgabe von Schlegelseil kann das dynamische Gleichgewicht des Kopfes zerstören.
Darüber hinaus wird das Schlegelseil bei den Stoßköpfen von innerhalb des im Kopf eingeschlossenen Rings radial auswärts durch die Austrittsöffnung geführt. Während des Seilnachschubs wird der Kopf heftigen Erschütterungen ausgesetzt, die dazu neigen, das Seil in dem Ring zu blockieren und einen reibungslosen Seilnachschub zum Ergänzen der Schlegellänge zu verhindern. Das Befreien eines blockierten Rings erfordert die Zerlegung des Kopfes, was ein schwieriges und zeitaufwändiges Verfahren ist.
Köpfe mit einem automatischen Seilnachschub als Reaktion auf die Drehung des Kopfes haben den Nachteil, dass sie stets zusätzliches Seil zum Schlegel nachschieben, wenn der Kopf verlangsamt wird, unabhängig davon, ob tatsächlich zusätzliches Seil benötigt wird. Bei diesen Köpfen wird zusätzlich zum Schlegel nachgeschobenes Seil abgeschnitten und jedes Mal, wenn der Kopf aus einer hohen Betriebsgeschwindigkeit verlangsamt wird, verschwendet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zufuhrvorrichtung für Schlegelmäher bzw. eine rotierende Schlegelnachschubvorrichtung zum Schneiden von Gras, Unkraut, kleinen Sträuchern und dergleichen bereitzustellen, die während der Verwendung automatisch die Länge des Schlegels oder der Schlegel beibehält, ohne dass ein Bedienereingriff erforderlich ist.
Die Erfindung umfasst eine rotierende Schlegelnachschubvorrichtung mit einem Drehkopf, der einander gegenüberliegende, quer zu seiner Drehachse sich erstreckende Seiten aufweist, mit einem Tragteil, das mit dem Kopf drehbar und dafür vorgesehen ist, den Kopf an einem Drehantrieb zum Drehen des Kopfes um die Achse zu befestigen, und mit einem ringförmigen Seil- Speicherhohlraum, der innerhalb des Kopfes ausgebildet ist und sich um die Achse herum erstreckt und von dieser in einem Abstand radial nach außen angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein Seil-Wickelelement, das mittig zum Kopf angeordnet und mit diesem drehbar ist, wobei das Wickelelement entlang der Achse bis zu einem Ende an einer Seite des Kopfes verläuft, durch eine Seil-Wickelfläche auf dem Wickelelement neben der einen Seite des Kopfes, eine ringförmige, um das Ende der Wickelfläche herumlaufende Auslassöffnung auf der einen Seite des Kopfes, und durch einen 360-Grad-Seil-Nachschubkanal in dem Kopf, wobei sich dieser Nachschub- bzw. Zufuhrkanal von dem Speicherhohlraum aus an der Wickelfläche vorbei bis zur Auslassöffnung erstreckt.
In einer Ausgestaltung umgibt der ringförmige Speicherhohlraum die Drehachse des Kopfes, und die ringförmige Auslassöffnung auf der einen Seite des Kopfes umgibt die Achse innerhalb des Speicherhohlraums. Ein Schlegelseilring wird in dem Speicherhohlraum festgehalten und radial einwärts und aus der Öffnung geführt, um einen einzelnen Schlegel oder ein Paar Schlegel bereitzustellen, die radial auswärts von der Öffnung verlaufen. Das von dem Hohlraum zur Öffnung verlaufende Seil ist um einen zentralen Pfosten, der das Seil-Wickelelement dargestellt, in einer Richtung gewickelt, die der Drehrichtung des Kopfes entgegengesetzt ist, und wird automatisch von dem Pfosten abgewickelt, um die Länge des Schlegels oder der Schlegel als Reaktion auf eine Verkürzung der Schlegel während der Verwendung zu erhöhen.
Beim Betrieb der Schlegelnachschubvorrichtung wird jeder Schlegel automatisch in einer korrekten Betriebslänge gehalten, ohne dass ein Stoßantrieb mit einem Schaltmechanismus oder eine Unterbrechung und ein Neustart des Kopfes für den Seilnachschub notwendig ist. Durch den einwärtigen Nachschub des Seils von dem Speicherhohlraum zu und um den Pfosten und dann aus der Öffnung werden Seilblockierungen verhindert.
Die offenbarte Schlegelnachschubvorrichtung kann mit einem einzelnen Schlegel oder, bevorzugterweise, mit zwei Schlegeln verwendet werden, die um 180 Grad auseinander gehalten werden, um das Gleichgewicht aufrechtzuhalten und Vibrationen zu vermeiden.
Wird die offenbarte Vorrichtung gestoppt, dann expandiert das um den zentralen Pfosten gewickelte Seil und greift reibschlüssig in ein rotierendes Seil-Leitelement ein, um eine unerwünschte Verlängerung des Schlegels und somit eine Verschwendung von Schlegelseil zu verhindern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat wenig Teile und kann kostengünstig hergestellt und schnell und billig zusammengebaut werden. Der einfache Aufbau der Vorrichtung gewährleistet eine lange Betriebslebensdauer. Die Konstruktion mit ringförmiger Schlegelnachschuböffnung hält dem Eintritt von Fremdkörpern in den Kopf stand.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines Drehschlegels der Art, die einen Drehkopf mit einem ringförmigen Seil-Speicherhohlraum und einen Schlegelseilring größeren Durchmessers in dem Hohlraum aufweist, mit den folgenden Schritten:
a) Drehen des Kopfes und des Rings in eine Richtung um eine Achse, die durch die Mitte des genannten Hohlraums verläuft, und
b) Wickeln des sich drehenden Schlegelseils von dem Ring um eine Fläche in der Mitte des Hohlraums, wobei die Achse in einer Richtung umkreist wird, die der Drehrichtung des Kopfes um die Achse entgegengesetzt ist, um einen Ring kleineren Durchmessers aus Seil an der Fläche zu bilden, und Laufenlassen des Schlegelseils aus dem Kopf durch eine ringförmige Öffnung an einem Ende der Fläche und radial aus der Öffnung, um einen Schlegel mit einem freien Ende zu bilden.
Damit die vorliegende Erfindung besser nachvollzogen werden kann, wird nachfolgend Bezug auf die Begleitzeichnungen genommen. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch den Kopf einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen rotierenden Schlegelnachschubvorrichtung;
Fig. 2 eine Darstellung allgemein entlang Linie 2-2 aus Fig. 1;
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Seil-Leitelement;
Fig. 3A eine Unteransicht des Seil-Leitelements;
Fig. 4 eine verallgemeinerte horizontale Unteransicht des Kopfes aus Fig. 1, wobei Abschnitte des Kopfes entfernt sind und dargestellt ist, dass Schlegel und Seil in dem Kopf in einer ersten Richtung aufgewickelt sind;
Fig. 5 eine Seitenansicht, die Fig. 4 ähnlich ist und das in dem Kopf in einer zweiten Richtung gewickelte Seil darstellt;
Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch eine Seil- Kartusche; und
Fig. 7 einen vertikalen Schnitt einer zweiten Ausgestaltung der rotierenden Schlegelnachschubvorrichtung, die eine Kartusche wie in Fig. 6 verwendet.
Eine erste Ausgestaltung der rotierenden Schlegelnachschubvorrichtung 10 ist in den Fig. 1-5 der Zeichnungen dargestellt. Die Vorrichtung 10 beinhaltet einen Drehkopf 12 mit flachen gegenüberliegenden, kreisförmigen oberen und unteren Seiten 14 und 16 und einer zylindrischen Außenfläche 18, die diese Seiten miteinander verbindet. Die Nabe 20 umfasst eine kreisförmige obere Basis 22, die die Seite 14 definiert, und eine äußere Umfangseinfassung oder Wand 24, die sich von der Außenkante der oberen Basis teilweise über die Fläche 18 erstreckt. Die Abdeckung 26 beinhaltet eine zentrale kreisförmige untere Basis 28 und eine äußere Einfassung oder Umfangswand 30, die sich von der Außenkante der Basis 28 teilweise über die Fläche 18 erstreckt. Die Einfassungen 24 und 30 sind an der Umfangsnahtstelle 32 aneinander befestigt. Nabe und Abdeckung können aus einem geeigneten Material wie Metall oder Kunststoff bestehen.
Ein zentraler Pfosten 34 ist auf der Nabe 20 auf die Drehachse 36 des Kopfes 12 ausgerichtet montiert. Der Pfosten, der aus Metall bestehen kann, dreht sich mit dem Kopf und beinhaltet ein freies zylindrisches Ende 38, das über eine kurze Strecke an der Kopfseite 16 vorbei läuft. Die Gewindeverlängerung 40 erstreckt sich vom Pfostenende 38 nach außen. Ein Drehantriebstragteil 42 ist am Ende des Pfostens auf der Seite 14 montiert. Das Antriebstragteil 42 ist an der Abtriebswelle einer konventionellen Drehantriebsvorrichtung angebracht, bei der es sich um einen Elektromotor oder einen Ottomotor handeln kann, um den Kopf 12 um die Achse 36 in Pfeilrichtung 44 zu drehen. Wenn der Kopf in einer hohen Betriebsgeschwindigkeit gedreht wird, verläuft ein Paar Schlegel radial auswärts von dem Kopf, um Gras, Unkraut, leichtes Unterholz und dergleichen zu schneiden, wie beschrieben wird.
Ein ringförmiger Seil-Speicherhohlraum 46 ist im Kopf 12 auf der Innenseite der Einfassungen 24 und 30 ausgebildet und wird von der inneren zylindrischen Wand 48 an den Einfassungen 24 und 30, der oberen und unteren Wand 50 und 52, die jeweils in der Nabe und Abdeckung ausgebildet sind, und den einwärts schräg verlaufenden kegelstumpfförmigen Führungswänden 54 und 56 definiert, die von den Innenkanten der Wände 50 und 52 zueinander hin und radial einwärts in Richtung auf die Achse 36 verlaufen. Der Hohlraum 46 umgibt den Pfosten 34 und die Achse 36.
Eine abgestufte Ausnehmung 58 ist in der Abdeckungsbasis 28 ausgebildet und umgibt das Ende 38 des Pfostens 34. Ein abgestuftes Seil-Leitelement 60, das in den Fig. 1-3 dargestellt ist, ist in die Ausnehmung eingefügt und umgibt das Pfostenende 38. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind die Außenflächen des Seil-Leitelements von den Innenflächen der Ausnehmung beabstandet, um eine freie Drehung des Elements 60 im Kopf 12 zu ermöglichen.
Das Seil-Leitelement 60, das aus Metall oder einem anderen geeigneten Material geformt sein kann, umfasst eine innere zylindrische Seil-Bremsfläche 62 mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Pfostenendes 38, das durch die von der Fläche 62 definierte Öffnung verläuft. Zwei parallele Seil-Leit- oder - führungsnuten 64 sind in der Unterseite des Elements 60 ausgebildet und verlaufen tangential auswärts in entgegengesetzte Richtungen von gegenüberliegenden Seiten der Fläche 62 zur äußeren Umfangsfläche des Elements (s. Fig. 3A). Die Nuten 64 sind 180 Grad um das Element voneinander beabstandet. Wenn das Element wie in Fig. 1 dargestellt im Kopf 12 positioniert ist, greift die zylindrische Platzierungsfläche 66 in den Boden der Ausnehmung 58 ein, um das Element im Kopf zu platzieren, wobei sich der Boden der Führungsnuten 64 auf der Höhe der Kopfseite 16 befindet, um die Schlegel über die Seite zu führen.
Das kreisförmige Führungselement 68 wird auf das Pfostenende 40 geschraubt und beinhaltet eine ringförmige Ausnehmung 70 und eine Außenwand 72 mit einer oberen Führungsfläche 74. Die Führungsfläche 74 liegt über der Seite 16 außerhalb der abgestuften Ausnehmung 58 und hat einen Abstand von der Seite 16, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der vom Kopf 12 gedrehten Schlegel. Die Außenkante des Seil-Leitelements 60 verläuft ein Stück unterhalb der Fläche 74 in die Ausnehmung 70, um eine korrekte Aufnahme der Schlegel zu gewährleisten. Die Fläche 74 hält die Schlegel in den Nuten 64.
Das Seil-Leitelement 60 ist radial auswärts vom Pfostenende 38 beabstandet, um eine ringförmige Auslassöffnung 76 am Ende des Pfostens zu definieren. Der ringförmige Seil-Nachschubkanal 78 verläuft von der Öffnung 76 ein Stück in den Kopf entlang des Pfostens 34 und krümmt sich um 90 Grad vom Pfosten weg, um radial auswärts von dem Pfosten zur ringförmigen Einlassöffnung 80 zu verlaufen, die in den Speicherhohlraum 46 zwischen den inneren Enden der Wände 54 und 56 wie in Fig. 1 dargestellt mündet. Die ringförmige Einlassöffnung 80 befindet sich etwa auf halbem Weg zwischen der oberen und der unteren Wand 50 und 52. Die obere Wand des Kanals 78 wird durch die zylindrische Seil-Wickelfläche 82 am Pfosten 34 und die Innenfläche der oberen Basis 22 definiert. Die untere Wand des Kanals 78 wird durch die Bremsfläche 62 und die Innenfläche der unteren Basis 28 definiert. Der Kanal 78 bietet eine ungehinderte 360-Grad-Kommunikation zwischen dem Speicherhohlraum 46 und der Öffnung 76 und erleichtert den Nachschub des Schlegelseils vom Hohlraum zur Öffnung.
Die Breite des vom Pfosten 34 weg führenden Seil- Nachschubkanals 78 ist geringer als der zweifache Durchmesser des durch den Kanal geführten Seils, um zu verhindern, dass sich Seilstücke überkreuzen, und um einen reibungslosen Seilnachschub vom Hohlraum 46 durch den Kanal, aus der Öffnung 76 und zu den beiden Schlegeln zu gewährleisten, die sich vom Kopf durch die Führungsnuten 64 wie dargestellt nach außen erstrecken. Neben dem Pfosten ist die Breite des Kanals geringfügig größer als der Durchmesser des Seils.
Nachfolgend werden Beladung und Betrieb der Schlegelnachschubvorrichtung 10 beschrieben.
Die Vorrichtung 10 wird mit einem Ring beladen, der von zwei Stücken aus steif-flexiblem Schlegelseil gewickelt ist. Dieses Seil kann ein extrudiertes Kunststoffseil der Art sein, die in konventionellen rotierenden Schlegelschneidvorrichtungen verwendet wird. Das Seil ist steif-flexibel und hat eine Eigenelastizität, die dazu neigt, Krümmungen geradezurichten.
Zum Beladen des leeren Kopfes mit zwei Schlegelseilstücken wird das Führungselement 68 vom Pfosten 34 abgeschraubt und das Leitelement 60 aus der Ausnehmung 58 entfernt. Die Enden eines Seilpaares, das in den Kopf geladen werden soll, werden nebeneinander angeordnet und dann in das offen liegende Ende des Nachschubkanals 78 geführt und durch den Kanal in den Speicherhohlraum 46 gedrückt. Während des Einfügens sind die Seile vorzugsweise so ausgerichtet, dass die beiden Schlegelseile um den Hohlraum in Pfeilrichtung 84 (s. Fig. 4) gewickelt werden, die die gleiche Richtung ist, in der der Kopf wie durch Pfeil 44 angedeutet gedreht wird. Während der Kopf allmählich in die dem Pfeil 44 entgegengesetzte Richtung gedreht wird, werden die beiden Schlegelseilstücke nebeneinander durch den Kanal 78 in den Speicherhohlraum 46 geführt, bis der Hohlraum mit einem Ring 85 aus Seil gefüllt ist. Die freien Enden der Schlegelseile werden dann gegen den Pfosten 34 gehalten, und das Leitelement 60 wird wieder in die Ausnehmung 58 gesetzt, wobei die Seile durch die mittlere Öffnung verlaufen. Die beiden Enden werden dann um 180 Grad einander gegenüberliegend mit Bezug auf den Pfosten positioniert und vom Pfosten weg gekrümmt und in die Führungsnuten 64 im Element 60 eingefügt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Das Führungselement 68 wird dann wieder auf das Ende des Pfostens 34 geschraubt, so dass die beiden freien Enden des Schlegelseils parallel sind und tangential vom Pfosten in entgegengesetzte Richtungen weg verlaufen und um 180 Grad voneinander beabstandet sind. Die Führungsfläche 74 am Element 68 hält die freien Enden in den Nuten und neben der Kopfseite 16 fest.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, hat der Hohlraum 46 ein relativ großes Fassungsvermögen und nimmt den großen, aus beiden Schlegelseilstücken bestehenden Ring 85 auf. Die beiden Schlegelseilstücke werden in den Hohlraum 46 von innerhalb des Hohlraums gewickelt, ohne dass sie sich verheddern. Durch die Elastizität des Schlegelseils werden Schleifen im Ring gegen die Außenwand 48 gehalten, um einen reibungslosen Einwärtsnachschub des Seils von dem Ring zum Kanal 78 zu erleichtern, ohne dass es während des Betriebs des Kopfes zu Blockierungen und Verlängerungen der Schlegel kommt.
Nachdem der Kopf 12 wie beschrieben mit Schlegelseil beladen und zusammengebaut wurde, wobei die Enden der beiden Seile vom Boden des Kopfes nach außen verlaufen, wird der Drehantriebsmotor gestartet, um den Kopf 12 mit einer Betriebsdrehzahl um die Achse 36 in Pfeilrichtung 44 zu drehen.
Nachdem der Kopf 12 auf eine Betriebsdrehzahl beschleunigt wurde, werden die beiden Enden des im Kopf gewickelten Schlegelseils vom Pfosten 34 radial nach außen geworfen, um ein Paar Schneidschlegel 86 zu bilden, wie in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellt ist. Die beiden vom Ring 85 durch den Kanal 78 und aus der Öffnung 76 verlaufenden Schlegelseile sind spiralförmig fest gegeneinander im unteren Innenabschnitt des Kanals 78 gewickelt. Die beiden Seile 88 werden in und entlang dem Kanal 78 vom Hohlraum 46 zur Öffnung 76 in Pfeilrichtung 90 (s. Fig. 4) entgegengesetzt zur Drehrichtung des Kopfes 12 (s. Pfeil 44) gewickelt. Wenn die beiden Seile wie beschrieben spiralförmig fest im Kanalende um die Fläche 82 gewickelt sind, dann verlaufen die beiden Schlegel 86 tangential nach außen in entgegengesetzte Richtungen vom Pfosten 34, so dass durch das Abwickeln der Schlegel um den rotierenden Pfosten in Pfeilrichtung 44 das Seil von dem Pfosten abgewickelt wird und die Schlegel verlängert werden.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, werden die Seile im Ring 93 um den Kopf 12 in Drehrichtung des Kopfes gewickelt, und Spiralwicklungen 88 werden in den Kanal 78 und entlang der Fläche 82 in der entgegengesetzten Richtung gewickelt, wobei die Seile in dem Ring 93 mit den Seilen in den Spiralwicklungen 88 durch steife 180-Grad-Rückschleifen 92 verbunden sind. Die Schleifen 92 sind scharf gebogen und befinden sich jeweils auf einer Seite des Pfostens 34. Die Schleifen erstrecken sich nicht über den Pfosten 34. Da das Seil steif elastisch ist und die Rückschleifen scharf gebogen sind, sind die inneren Enden der Schleifen in Richtung auf den Pfosten vorgespannt und halten die Spiralwicklungen im Kanal 78 zusammen.
Während der Ausgangsdrehung des Kopfes 12 werden die Schlegel 86 und Rückschleifen 92 Zentrifugalkräften ausgesetzt. Die auf die Schlegel 86 wirkenden Zentrifugalkräfte halten die Spiralwicklungen 88 fest an der Pfostenwickelfläche 82. Während der Ausgangsdrehung des Kopfes wickeln sich die Schlegel 86 vom rotierenden Pfosten in Pfeilrichtung 94 ab und werden verlängert. Die Abwicklung wird durch Zentrifugalkräfte bewirkt, die auf die sich drehenden Schlegel wirken. Während des Abwickelns gleiten die beiden Spiralringe aus Seil auf der Fläche 82 ungehindert axial entlang des Pfostens auf die Öffnung 76 zu, und zusätzliches Seil wird radial einwärts durch die Schleifen 92 auf die Wicklungen 88 von Ring 93 geführt. Während des Seilnachschubs zu den Wicklungen bewegen sich die Schleifen 92 um den Kopf in eine Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Kopfes, wie von den Pfeilen 95 angedeutet wird. Während des Abwickelns wird das Leitelement 60 außerdem im Kopf 12 in der Drehrichtung des Kopfes gedreht, wie durch Pfeil 94 angedeutet wird. Die Länge der Schlegel 86 nimmt mit dem Abwickeln von Seil vom Pfosten zu. Zusätzliches Seil vom Speicherhohlraum 46 wird in den Kanal 78 auf die Wicklungen 88 und auf den Pfosten gewickelt.
Mit dem Verlängern der Schlegel wirkt Luftwiderstand auf die sich erweiternden rotierenden Schlegel. Dieser Widerstand übt Kraft auf die Schlegel im Allgemeinen in Pfeilrichtung 96 aus, die zur Abwickelrichtung der Schlegel entgegengesetzt ist, wie durch die Pfeile 94 angedeutet wird. Die Schlegel 86 wickeln sich so lange weiter ab und verlängern sich, bis der auf die Schlegel wirkende Luftwiderstand ein weiteres Abwickeln des Seils verhindert und die Länge der Schlegel beibehält. Wenn dieser Zustand erreicht ist, befinden sich die entgegengesetzten Zentrifugal- und Luftwiderstandskräfte im Gleichgewicht. Die Länge der Schlegel entspricht unter Gleichgewichtsbedingungen vorzugsweise der normalen Länge der Schlegel in einem konventionellen Drehkopf.
Unter Gleichgewichtsbedingungen werden die Rückschleifen 92 im Kopf gedreht und Zentrifugalkräfte ziehen diese Abschnitte radial auswärts weg vom Pfosten 34, um das Seil in Spiralwicklungen 88 im Kanal 78 festzuziehen, und sind dabei behilflich, die Wicklungen 88 fest an der Wickelfläche 82 am Pfosten zu halten, um zu gewährleisten, dass das Seil mit dem Kopf rotiert. Die Verbindung zwischen den Wicklungen und der Fläche 82 verhindert keine axiale Verschiebung der Wicklungen abwärts am Pfosten in Richtung auf die Öffnung 76 während des Abwickelns und Verlängerns der Schlegel 86. Während sich das Schlegelseil vom Pfosten abwickelt, wird zusätzliches Seil automatisch vom Ring 93 durch den Kopf 92 in die Wicklungen 88 geführt, um die Wicklungen wie beschrieben aufrechtzuerhalten.
Nachdem der Kopf 12 wie beschrieben mit Schlegelseil beladen und auf die Betriebsdrehzahl gedreht wurde, werden die beiden Schlegel 86 automatisch auf eine Betriebslänge verlängert. Der Kopf kann dann zum Schneiden verwendet werden. Während des Schneidens hält das Seil-Leitelement 60 die beiden Schlegel 86 in einer 180-Grad-Ausrichtung am Pfosten, um für den Kopf ein dynamisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.
Während des Gebrauchs des Kopfes 12 nutzen die Enden der Schlegel ab, und mit der Zeit bricht Seilmaterial von den Enden der Schlegel ab. Wenn dies geschieht, reduziert sich der auf die verkürzten Schlegel wirkende Luftwiderstand. Durch das Verkürzen der Schlegel werden die Luftwiderstandskräfte in höherem Maße reduziert als die Zentrifugalkräfte, mit dem Ergebnis, dass das Gleichgewicht zerstört wird und die Zentrifugalkräfte die Schlegel von dem rotierenden Pfosten 34 in Vorwärtsrichtung des Pfeils 94 abwickeln, bis durch die Zunahme der Länge der Schlegel der Luftwiderstand ausreichend erhöht wird, um zwischen den beiden Kräften wieder ein Gleichgewicht herzustellen, und die Länge der Schlegel wiederhergestellt ist. Während der gleichzeitigen Verlängerung beider Schlegel wird das Element 60 um den Pfosten 34 in der Drehrichtung des Kopfes 12 gedreht.
Ist nur ein Schlegel kürzer, dann wird dieses Seil wie beschrieben verlängert, und das Element 60 wird am Kopf gedreht, um den anderen Schlegel ein Stück um den Pfosten abzuwickeln, bis wieder ein Gleichgewicht hergestellt ist. In diesem Fall ist der verkürzte Schlegel geringfügig kürzer als der ungekürzte Schlegel. Mit der Zeit nutzen beide Schlegel auf die gleiche Länge ab.
Die Länge der Schlegel wird, wie beschrieben, während des Schneidens mit dem Kopf 12 automatisch beibehalten, wodurch die Notwendigkeit eines Bedienereingriffs zur Aufrechterhaltung der Schlegellänge und vollen Schneidleistung eliminiert wird.
Während des Schneidens und am Ende eines Schneidvorgangs muss die Drehung des Kopfes 12 oft unterbrochen werden. Wenn die Drehzahl des Kopfes verlangsamt wird, entspannen sich die Spiralwicklungen der Ringe 88 im Kanal 78 und expandieren infolge der Elastizität des Seilmaterials. Dabei expandieren die Ringe am unteren Ende des Kanals am Ende des Pfostens 38 und greifen in die innere Bremsfläche 62 des Leitelements 60 ein, so dass sich das Element nicht relativ zu den Wicklungen drehen kann. Zu diesem Zeitpunkt halten die elastischen Rückschleifen 92, die zwischen den Ringen aus Seilmaterial im Hohlraum 46 und den Wicklungen verlaufen, die Wicklungen fest zusammen, um feste Wicklungen 88 im Kanal zu gewährleisten. Während sich der Kopf verlangsamt, hindern die festen Wicklungen im Kanal die Ringe am Ende des Pfostens am Rotieren, wodurch das Leitelement 60 gegen Drehungen relativ zum Kopf festgehalten wird, so dass das Seilmaterial nicht zu den Schlegeln nachgeschoben und die Länge der Schlegel beibehalten wird. Die Rückschleifen halten die Spannung in den Wicklungen oder Schleifen während des erneuten Startens des Kopfes und Rotierens zurück zur Betriebsdrehzahl aufrecht, um eine Verlängerung der Schlegel während des Startens vor der Wiederherstellung des Gleichgewichts zu verhindern.
Das Schlegelseil wird ungehindert radial einwärts von den Ringen im Hohlraum 46 an den Führungswänden 54 und 56 vorbei durch das Kanalende 80 in den Kanal 78 geführt, ohne dass es zu Überkreuzungen oder verkeilenden Blockierungen kommt. Nachdem sie sich im Kanal befinden, werden die Seile fest zu Spiralwicklungen zusammengewickelt und bewegen sich ungehindert durch den Kanal, um Material zu ersetzen, das von den Enden der Schlegel entfernt wurde, und die Schlegel zu verlängern.
Während des Betriebs des Kopfes 12 dreht sich das Leitelement 60 relativ zum Kopf in Drehrichtung des Kopfes, während das Schlegelseil von den Wicklungen 88 aus der Mündung 76 zum Verlängern der Schlegel 86 nachgeschoben wird. Während dieser Drehung dreht sich das Leitelement auf den Außenflächen der Seilringe oder Wicklungen auf der Wickelfläche 82, die als ein erneuerbares Lager für das Leitelement dienen. Das Leitelement ist vorzugsweise aus Material geformt, das härter ist als der Kunststoff, aus dem die Seile gebildet sind, so dass Verschleiß am Lager in dem Seilmaterial auftritt, das aus dem Kopf nachgeschoben wird. Dieser Verschleiß ist keine Folge des Schneidbetriebs und reduziert den Verschleiß des Leitelements. Das Leitelement dreht sich auch am Boden der Ausnehmung 58 an der Rotationsfläche 66. Die axiale Belastung ist gering und Verschleiß an dieser Fläche ist minimal.
Der Kopf 12 kann auf einem konventionellen Schnurschneidgerät montiert werden, wobei ein Schneidblatt eine Strecke radial auswärts vom Kopf platziert ist, um überlange Schlegel abzuschneiden.
Fig. 5 stellt das Innere des Kopfes 12 dar, in dem das Seil im Hohlraum 46 in Pfeilrichtung 98 entgegengesetzt zu der durch den Pfeil 44 angedeuteten Drehrichtung des Kopfes gewickelt ist. Die beiden Schlegelseilstücke sind in dem Hohlraum aufgewickelt, um den Hohlraum zu füllen. Die Enden des Seils werden durch den Kanal 78 und aus der Mündung 76 geführt. Das Leitelement und die Führungselemente werden dann auf dem Kopf 12 montiert, wie zuvor beschrieben wurde, wobei die beiden Enden in die Führungsnuten 64 eingefügt werden und von dem Pfosten, wie in Fig. 2 dargestellt, nach außen weg verlaufen.
Auf die Ausgangsdrehung des Kopfes in Fig. 5 hin werden die Seile im Kanal 78 spiralförmig fest gewickelt, wobei die unteren Enden der Seile wie zuvor beschrieben um die Wickelfläche 82 gewickelt werden und in diese eingreifen. Die Schlegel 86 verlaufen vom Pfosten nach außen, und ihre Länge wird wie zuvor beschrieben automatisch reguliert. Die inneren Enden der festen Spiralwicklungen 88 im Kanal 78 sind mit den gewickelten Ringen aus Seilmaterial im Hohlraum 46 durch flexible, überquerende Schleifen 100 verbunden, die einwärts vom Ring 102 zu einer Seite des Pfostens 34 verlaufen und sich der festen Spiralwicklung 88 auf der gegenüberliegenden Seite des Pfostens anschließen. Wenn der Kopf 12 bis zum Stoppen verlangsamt wird, neigen die überquerenden Schleifen 100 dazu, eine gerade Position einzunehmen und die Spiralwicklungen 88 zu öffnen, die Wicklungen im Kanal 78 zu lockern und eventuell eine begrenzte Drehung des Leitelements relativ zum Kopf zu ermöglichen. Durch eine solche Drehung werden kurze Seilstücke von dem Pfosten abgewickelt und die Schlegel 86 eine kurze Strecke über die Gleichgewichtspositionen hinaus verlängert.
Fig. 6 stellt eine Schlegelseil-Kartusche 104 dar, die dafür vorgesehen ist, wie in Fig. 7 gezeigt in den Kopf 106 geladen zu werden. Die Kartusche umfasst eine zylindrische Wand 108 mit einem Paar radial einwärts verlaufender Flansche 110 an der oberen und unteren Kante der Wand. Wand und Flansche definieren einen Innenraum, in dem zwei Schlegelseilstücke vorgewickelt sind, um einen Ring 112 zu bilden, dessen freie Enden 114 durch das Zentrum der Kartusche nach außen verlaufen.
Der Kopf 106 entspricht Kopf 12, mit der Ausnahme, dass die Abdeckung 26 von der Nabe 20 an der Nahtstelle 32 abgenommen werden kann, um den Speicherhohlraum 46 für die Aufnahme der Kartusche 104 mit dem vorgewickelten Ring 112 zu öffnen. Die Kartusche ist vorzugsweise mit Symbolen versehen, wie zum Beispiel mit einem Pfeil, der um die Außenfläche eines der Flansche 110 verläuft, um die richtige Ausrichtung der Kartusche in dem Kopf anzugeben, so dass während der Verwendung Rückschleifen 92 in den Abschnitten des Seils gebildet werden, die einwärts zu den festen Spiralwicklungen im Kanal 78 verlaufen (s. Fig. 4).
Die Kartusche mit vorgewickeltem Seilring wird in den Kopf 106 geladen, indem das Führungselement und das Leitelement wie zuvor beschrieben entfernt werden, der Kopf an der Nahtstelle 32 geöffnet und die Kartusche 104 dann in den Abschnitt der Speicherausnehmung 46 in der Nabe gesetzt wird. Die freien Seilenden 114 werden dann entlang der zentralen Fläche der Nabe und entlang dem Ende des Pfostens 34 geführt. Diese Enden werden durch die zentrale Öffnung in der Abdeckung 26 geführt, die dann auf der Nabe positioniert wird, um den Kopf zu schließen. Leit- und Führungselemente 60 und 68 werden dann wie oben beschrieben wieder am Kopf befestigt. Die Symbole auf der Kartusche 104 erleichtern das Platzieren der Kartusche im Kopf, wobei der Ring in der Kartusche in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Kopfes gewickelt ist, um während des Betriebs Rückschleifen zu bilden.
Nachdem die Kartusche wie beschrieben in den Kopf 106 gesetzt wurde, wird der Kopf durch den Antrieb gedreht, und die beiden Schlegel werden wie zuvor beschrieben verlängert und ihre Länge automatisch reguliert.
Die beschriebenen rotierenden Schlegelnachschubvorrichtungen umfassen ein Paar Schlegel, die 180 Grad um den Pfosten 34 orientiert sind. Die beiden Schlegel werden dynamisch im Gleichgewicht gehalten und arbeiten reibungslos. Bei Bedarf können die offenbarten Köpfe aber auch mit einem einzelnen Schlegel betrieben werden, dessen Länge wie zuvor beschrieben automatisch reguliert und erhöht wird. Das Seil-Leitelement 60 wird zur Aufrechterhaltung der korrekten Schlegellänge nicht benötigt und kann bei Bedarf weggelassen werden.

Claims

1. Zufuhrvorrichtung (10) für Schlegelmäher, mit einem Drehkopf (12), der einander gegenüberliegende, quer zu seiner Drehachse (36) sich erstreckende Seiten (14, 16) aufweist, ferner mit einem Tragteil (42), das mit dem Kopf drehbar und dazu eingerichtet ist, den Kopf an einem Drehantrieb zum Drehen des Kopfes um die Achse (36) zu befestigen, und mit einem ringförmigen Seil-Speicherhohlraum (46), der innerhalb des Kopfes ausgebildet ist und sich um die Achse (36) herum erstreckt und von dieser in einem Abstand radial nach außen angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein Seil-Wickelelement (34), das mittig zum Kopf angeordnet und mit diesem drehbar ist und längs der Achse (36) bis zu einem Ende (38) an einer Seite (16) des Kopfes verläuft, ferner durch eine Seil- Wickelfläche (82) auf dem Wickelelement nahe der einen Seite (16) des Kopfes, eine ringförmige, um das Ende der Wickelfläche (82) herumlaufende Auslaßöffnung (76) auf der einen Seite des Kopfes, und durch einen 360 Grad-Seil-Zufuhrkanal (78) in dem Kopf, wobei sich dieser Zufuhrkanal von dem Speicherhohlraum (46) aus an der Wickelfläche (82) vorbei bis zur Auslaßöffnung (76) erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Seil-Zufuhrkanal (78) von dem Speicherhohlraum (46) aus radial einwärts verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Seil-Wickelelement (34) einen im wesentlichen zylindrischen Pfosten (34) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Seil-Zufuhrkanal (78) einen ersten Abschnitt, der nahe der Auslaßöffnung (76) angeordnet ist und längs der Achse (36) verläuft, ein von der Achse weggerichtetes Winkelstück und einen zweiten Abschnitt aufweist, der zum Speicherhohlraum (46) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Seil-Leitelement (60), das drehbar auf der einen Seite (16) des Kopfes (12) befestigt ist und das Seil-Wickelelement (34) umgibt und eine Seil-Bremsfläche (62) aufweist, die die Wickelfläche (82) überdeckt, und eine Seilführung (64) aufweist, die radial außerhalb der Bremsfläche angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Seil-Leitelement (60) eine zweite Seilführung (64) aufweist, wobei die Seilführungen 180 Grad einander gegenüber angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der jede Seilführung eine Nut (64) aufweist, wobei die Nuten parallel zueinander und tangential in entgegengesetzte Richtungen weg von der Auslaßöffnung (76) verlaufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, mit einem Führungselement (68) an dem Ende (38) des Wickelelementes (34), wobei das Führungselement das Seil-Leitelement (60) überdeckt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Seil-Zufuhrkanal (78) ein 90 Grad-Krümmungselement aufweist und in die Mitte der Innenwand des Speicherhohlraums (46) hinein öffnet.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schlegelseil-Länge, die einen mit größerem Durchmesser gewickelten Ring (85, 93, 102) in dem Schlegel-Speicherhohlraum (46), einen ersten Abschnitt (92, 100), der von dem gewickelten Ring aus radial nach innen in den Seil-Zufuhrkanal (78) zur Wickelfläche (82) hineinverläuft, einen Ring (88) mit kleinerem Durchmesser, der auf der Seil-Wickelfläche (82) in einer Richtung gewickelt ist, die der Drehrichtung des Kopfes (12) entgegengesetzt ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der aus der Auslaßöffnung (76) heraus verläuft, um einen Schlegel (86) zu bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Ring (88) mit dem kleineren Durchmesser sich von der Wickelfläche (82) eine Strecke radial nach außen erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der der erste Abschnitt eine Rückwärtsschleife (92) aufweist, die zu einer Seite des Wickelelementes angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Weite des Seil-Zufuhrkanals (78) geringer ist als die zweifache Dicke des Schlegelseils.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Speicherhohlraum (46) eine ringförmige Schlegelseil-Kartusche (104) aufweist.

15. Verfahren zum Betreiben eines Schlegelmähers, der einen Drehkopf (12) mit einem ringförmigen Seil-Speicherhohlraum (46) und einen Schlegelseil-Ring größeren Durchmessers in dem Hohlraum aufweist, mit den folgenden Schritten:

a) Drehen des Kopfes (12) und des Rings in eine Richtung um eine Achse (36), die durch die Mitte des Hohlraums verläuft, und

b) Wickeln des drehenden Schlegelseils von dem Ring um eine Fläche (82) an der Mitte des Hohlraums, wobei die Achse in einer Richtung umkreist wird, die der Drehrichtung des Kopfes um die Achse herum entgegengesetzt ist, um einen Ring (88) kleineren Durchmessers aus Seils an der Fläche zu bilden, und Laufenlassen des Schlegelseils aus dem Kopf heraus durch eine ringförmige Öffnung (76) an einem Ende (38) der Fläche und radial aus der Öffnung heraus, um einen Schlegel (86) mit einem freien Ende zu bilden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, mit den folgenden Schritten:

c) Ausüben einer Zentrifugalkraft auf den Schlegel, um den Schlegel von der Fläche (82) in der Drehrichtung des Kopfes (12) abzuwickeln und dadurch den Schlegel zu verlängern,

d) Ausüben einer Widerstandskraft auf den Schlegel, um den Schlegel auf die Fläche (82) in einer Richtung aufzuwickeln, die der Drehrichtung des Kopfes entgegengesetzt ist, und um dadurch den Schlegel zu verkürzen und

e) Beibehalten der Länge des Schlegels durch Herstellen eines Gleichgewichtes zwischen der Zentrifugalkraft und der Widerstandskraft.