DE3751807T2

DE3751807T2 - Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen

Info

Publication number: DE3751807T2
Application number: DE3751807T
Authority: DE
Inventors: Imack L Collins; Jerry E Stuart
Original assignee: White Consolidated Industries Inc
Current assignee: White Consolidated Industries Inc
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2007-10-29
Also published as: EP0313679B1; EP0313679A1; ATE137910T1; DE3751807D1; AU592679B2; AU8000087A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Zuführen von Schneidfaden von einer Pflanzen-Schneidvorrichtung mit rotierendem Kopf, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf eine Pflanzen-Schneidvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 (entspricht US-A-4 366 622).
Es sind verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um das Entfernen von Pflanzen durch Mäh-, Trimm-, Kantenschneid- und dergleichen Schneidvorgänge zu erleichtern. Im allgemeinen haben diese Vorrichtungen ein Metallmesser zur Bewerkstelligung der Pflanzenentfernung verwendet. Vorrichtungen dieser Art verwenden Kraftmaschinen, wie z. B. Elektromotoren und Benzinmotoren. Als Ergebnis hiervon können rotierende Metallmesser dem Benutzer ernsthafte und schreckliche Verletzungen zufügen.
Etwa 1960 wurde in Europa eine Trimmer- /Kantenschneideinheit entwickelt, die einen flexiblen polymeren Schneidfaden verwendet, der sich zum Schneiden von Pflanzen von einem rotierenden Kopf wegerstreckt. Diese Einheit hat nicht richtig funktioniert, und zwar aufgrund mehrerer Fehler in der Konstruktion und den Betriebsparametern. In den Vereinigten Staaten von Amerika wurden in der Praxis verwendbare Pflanzenschneidvorrichtungen entwickelt, die flexible, nicht-metallische Schneidfäden verwenden, die auf einem rotierenden Kopf getragen sind. Die Vorrichtungen sind in den US-Patenten 3 708 967, 3 826 068, 3 859 776, 4 035 912, 4 052 789, 4 054 992 und 4 067 108 gezeigt. Diese patentierten Vorrichtungen waren deshalb außerordentlich erfolgreich, weil diese amerikanischen Entwicklungen sichere elektrisch oder mit Benzin betriebene Werkzeuge für Schneid-, Kantenschneid- und Trimmvorgänge an Pflanzen schaffen.
Die in den genannten Patenten gezeigten Vorrichtungen verwenden einen flexiblen Schneidfaden, wie er z. B. aus Nylonpolymer hergestellt wird. Der Schneidfaden ist normalerweise auf einer Spule im Inneren eines rotierenden Kopfes getragen. Wenn der Schneidfaden ersetzt werden sollte oder eine zusätzliche Länge Schneidfaden abgegeben werden sollte, wurde die Rotation des Kopfes gestoppt und der Schneidfaden von Hand von der Spule abgezogen. Dieser Schneidfaden Abgabevorgang bei den patentierten Vorrichtungen hat sich als bequem, einfach und zuverlässig erwiesen. Bei vielen der Vorrichtungen mit höherer Leistung, insbesondere Vorrichtungen mit Antrieb durch Elektromotoren, wird seit langer Zeit nach einem System zum Abgeben des Schneidfadens von dem Kopf ohne Unterbrechung der Schneidvorgänge gesucht.
Ein sehr wünschenswertes System wäre eines, das zum Abgeben von Schneidfaden von dem Kopf in automatischer Weise bei Bedarf möglich ist, ohne daß es dabei irgend eines Eingriffs einer Bedienungsperson bedarf. Auf diesen Zweck gerichtete Konstruktionen sind den US- Patenten 3 895 440, 4 020 550 und 4 035 915 gezeigt. Diesen Konstruktionen gemeinsam ist ein Vorrat an Schneidfaden in Panamabindung, der auf dem Umfang einer Scheibe getragen ist, wobei der Schneidfaden von hinter speziellen Stiftelementen zugeführt wird. Diese Stiftelemente besitzen eine Schneid-/Abrieb-Kante, so daß Schneidfaden von dem Bindungs-Vorrat in dem freilaufenden Endbereich, der sich in die Schneidebene erstreckt, um diese Kante gebogen wird. Die kombinierte Funktion der Kante, des Schneidfadens, der Winkelgeschwindigkeit usw. ist derart ausgebildet, daß die Schneidfaden-Stifte mit dieser Kante das freie Ende des Schneidfadens abtrennen, wenn dieses auf eine unwirksame Länge verschlissen ist. In der Praxis hat man festgestellt, daß diese Konstruktionen aufgrund der übermäßigen Länge von an der Stiftkante abgetrenntem Schneidfaden von beispielsweise 3 Inch ca. 25% des Schneidfadens verschwenden.
Gemäß der FR-A-2 551 039 ist das Spulenelement, das eine Spule flexiblen Schneidfadens trägt, durch den rotierenden Kopf drehbar gehaltert und trägt auf seinem Umfang eine Anzahl von Kerben. Ein Klemmelement wird von dem Kopf getragen und liegt in Form eines Trägheitsmassenelements vor, das um eine Achse schwenkbar ist, die parallel zu der Rotationsachse des Kopfes ist. Ein Bereich des Elements, der im wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Elements ist, wird durch den flexiblen Schneidfaden in eine der Kerben des Spulenelements gedrängt.
Wenn der äußere Schneidfaden-Endbereich des flexiblen Schneidfadens kürzer wird, drängt eine Zentrifugalkraft den genannten Bereich des Trägheitselements radial aus der Eingriffskerbe heraus, so daß das Spulenelement rotationsmäßig bewegt wird, wodurch ein Teil flexiblen Schneidfadens abgegeben wird, der der umfangsmäßigen Distanz zwischen zwei benachbarten Kerben der Spule entspricht.
Gemäß der Vorrichtung des Standes der Technik entspricht die Menge der Schneidfadenabgabe der umfangsmäßigen Distanz zweier benachbarter Kerben des Spulenelements. Dies kann, muß aber nicht, die korrekte Menge sein, die zur Wiederherstellung der korrekten Länge des äußeren Schneidfaden-Endbereichs erforderlich ist.
Die US 4 366 622 offenbart eine Pflanzen- Schneidvorrichtung mit rotierendem Kopf, bei der der flexible Schneidfaden um eine Steuerfläche eines zweiarmigen Hebels zwischen dem Steuerflächenbereich und einem inneren Wandbereich des rotierenden Kopfes aufgewickelt ist, um dadurch den Schneidfaden gegen die Wand zu klemmen. Die Zufuhr des Schneidfadens hängt nicht nur von einer Steuerflächenwirkung ab, wie dies vorstehend erwähnt wurde, sondern auch von der Vibration des Schneidfadens während des Pflanzen- Schneidvorgangs, die die durch den Steuerflächenmechanismus gebildeten Greifelemente in ein Impuls-Greifen des Schneifadens moduliert (Spalte 2, Zeilen 32-42 der US-A-4 366 622).
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 15. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen rotierenden Kopf mit einem Mechanismus, der den Schneidfaden bei jedem Verschleißen oder Abtrennen desselben auf eine unerwünschte geringere Länge auf eine geeignete Arbeitslänge verlängert, ohne daß dabei der Pflanzenschneidvorgang unterbrochen wird oder ein davon unabhängiger Eingriff einer Bedienungsperson notwendig ist.
Die Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen weist einen Kopf auf, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Der Kopf beinhaltet einen Hohlraum, der einen Vorrat an flexiblem Schneidfaden (vorzugsweise aus einem nicht- metallischen Monofilament-Material) enthält, der einen äußeren Schneidfaden-Endbereich aufweist, der sich von dem Kopf nach außen durch eine in diesem ausgebildete Öffnung erstreckt und durch den Kopf in einer von diesem nach außen wegragenden Schneidebene rotationsmäßig bewegt wird. Die aufgrund der Zentrifugalkraft auf den Schneidfaden wirkende Zugkraft, der sich von dem Kopf in die Schneidebene erstreckt, wird mit der Zentrifugalkraft ausgeglichen, die auf ein feststehendes Gegengewicht oder Bezugs- Gegengewicht wirkt, und die Abgabe von Schneidfadenersatz wird durch einen Mechanismus gesteuert, der auf die im Ungleichgewicht stehenden Zentrifugalkräfte anspricht. Wenn keine Zentrifugalkraft vorhanden ist, d. h. der Kopf sich nicht dreht, ist eine Schneidfadenabgabe verhindert. Wenn die Bezugskraft die Schneidfaden-Zugkraft übersteigt, d. h. wenn sich der Kopf dreht und der Schneidfaden kürzer ist als die erwünschte Länge, wird der Schneidfaden für eine weitere Abgabe freigegeben. Wenn die Schneidfaden-Zugkraft die Bezugskraft übersteigt, d. h. wenn der Schneidfaden die gewünschte Länge aufweist oder länger ist, wird eine zusätzliche Schneidfadenabgabe verhindert. Wenn sich der Kopf dreht und die Zugkraft auf den Schneidfaden anschließend unter die Gegengewichtskraft oder Bezugskraft fällt, d. h. wenn der Schneidfaden kürzer ist als die gewünschte Schneidlänge, wird der Schneidfaden wieder abgegeben, bis die erwünschte Länge erreicht ist. Jegliches Ereignis, das die auf den Schneidfaden wirkende Ziehkraft künstlich erhöht, wie z. B. Anschlagen des Schneidfadens an einem Zaun oder dergleichen, führt zu einem weiteren überwiegen der Bezugskraft, wodurch sichergestellt ist, daß kein Schneidfaden abgegeben wird. Der einzige Zustand, in dem eine Abgabe von Schneidfaden ermöglicht ist, ist somit eine Verkürzung des Schneidfadens. Da Schneidfaden nur ansprechend auf eine durch Rotation erzeugte zentrifugale Kraft freigegeben wird, kann der Schneidfaden nicht während des Starts bzw. Anlaufens verlängert werden. Da sich das System nur auf sich ausgleichende zentrifugale Kräfte und nicht auf Federkräfte stützt, ist es unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit oder der Richtung des Kopfes, wodurch es sowohl zur Verwendung bei Vorrichtungen mit Benzinmotor-Antrieb als auch bei Vorrichtungen mit Elektromotor-Antrieb geeignet wird. Bei Verkürzung des Schneidfadens aufgrund von Verschleiß besteht natürlich eine Tendenz zur Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes, wodurch die zentrifugale Kraft des Schneidfadens und die Bezugsmasse als Quadratfunktion gesteigert werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Ungleichgewichtskraft dazu verwendet, eine Spule, auf die der Schneidfaden aufgewickelt ist, gegen Rotation zu befestigen und somit eine weitere Abgabe zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Ungleichgewichtskraft für ein direktes reibungsmäßiges Angreifen an dem Schneidfaden mittels einer Hebelanordnung verwendet, um dadurch eine weitere Schneidfadenabgabe zu verhindern.
Gemäß einem sehr wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Betriebsstabilität dadurch erzielt, daß eine verbesserte, vorhersehbare Bremskraft auf den Schneidfaden ausgeübt wird, während dieser abgegeben wird, um die vollständige Spannung auf dem Schneidfaden zu allen Zeiten aufrechtzuerhalten, wodurch sichergestellt ist, daß die auf den Schneidfaden wirkende zentrifugale Kraft während aller Betriebsarten exakt festgestellt werden kann. Dies kann man als gesteuerte Abgabe bezeichnen, bei der die Rate der Abgabe begrenzt ist, so daß in allen Stadien während der Abgabe eine Gegenspannung oder Bremskraft, die der auf den Schneidfaden wirkenden zentrifugalen Kraft im wesentlichen entspricht, auf den Schneidfaden während der Schneidfadenabgabe ausgeübt wird. Der Schneidfaden weist sonst keine nennenswerte Spannung auf, und die zentrifugale Kraft in dem Schneidfaden läßt sich durch Erfassen der Spannung in dem Schneidfaden sowie Verwendung dieser gemessenen Kraft zur Beendigung der Schneidfadenabgabe nicht exakt messen.
Bei einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein schwenkbar gelagertes Gleichgewichtselement in ein Ungleichgewicht gebracht, um dadurch eine Bezugsmasse zu bilden, die auf die zentrifugalen Rotationskräfte anspricht. Der Arm bewirkt einen Eingriff und ein Trennen eines Bremsmechanismus, der die Funktion hat, eine gesteuerte Gegenspannung auf den Schneidfaden auszuüben, um einer unkontrollierten Verlängerung des Schneidfadens entgegenzuwirken, um dadurch sowohl sicherzustellen, daß die Spannung in dem Schneidfaden zu allen Zeiten erfaßt werden kann sowie daß die Rate der Abgabe verlangsamt werden kann, bis der Mechanismus den Schneidfaden bei der gewünschten Länge gegen eine weitere verlängerung in geeigneter Weise verriegeln kann.
Noch ein speziellerer Gesichtspunkt der Erfindung, der in das erste und zweite Ausführungsbeispiel derselben integriert ist, beinhaltet eine Spule im Inneren des Kopfes, auf die der Schneidfaden aufgewickelt ist. Eine Steuerflächenzahnanordnung veranlaßt die Spule zur Ausführung einer axialen Hin- und Herbewegung ansprechend auf eine zentrifugale Zugkraft auf dem Schneidfaden. Die Kraft, die zum Hervorrufen einer Umkehr der Richtung der Spule erforderlich ist, schafft einen primär trägheitsmäßigen Widerstand gegen eine Schneidfadenabgabe, wodurch die volle Spannung auf den Schneidfaden während der Schneidfadenabgabe aufrechterhalten bleibt. Dies ermöglicht ein Erfassen der auf den Schneidfaden wirkenden zentrifugalen Kraft durch den Gleichgewichtsarm, und es verlangsamt auch die Schneidfadenabgabe, um dadurch den Mechanismus in die Lage zu versetzen, anzusdrechen und den Schneidfaden bei der angemessenen Länge zu stoppen, bevor ein Übermaß an Schneidfaden abgegeben worden ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem schwenkbar gelagerten Gleichgewichtselement um einen Gleichgewichtsarm, der die axiale Hin- und Herbewegung der Spule und somit die Rotation der Spule verriegelt, um eine Schneidfadenabgabe zu verhindern.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem schwenkbar gelagerten Gleichgewichtselement um einen Gleichgewichtsbalken, der mit am Umfang der Spule ausgebildeten Zähnen in Eingriff tritt, um eine Rotation der Spule direkt zu verhindern.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein im Ungleichgewicht stehender Schwenkarm mit hoher Hebelwirkung zum Einklemmen oder Greifen des Schneidfadens verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schneidfaden um eine Reibungsfläche herumgeführt, bevor er über den Schwenkarm geführt wird, um dadurch eine minimale, gesteuerte Gegenkraft sicherzustellen, die ausreichend ist um zu gewährleisten, der Schwenkarm mit hoher Hebelwirkung, der als Kraftverstärker wirkt, eine reibungsmäßige Gleitkraft zur Steuerung der Schneidfadenabgabe ausübt, indem er eine ausreichende Verriegelungsspannung auf dem Schneidfaden aufrechterhält, um die Bezugskraft zu überwiegen, wenn der Schneidfaden die erwünschte Länge erreicht hat, so daß der Schneidfaden verriegelt werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine bildliche Darstellung einer mittels eines Elektromotors betriebenen Ausführungsform der Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten und teilweise weggeschnittenen Ansicht den unteren Bereich der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schneidkopf einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung entlang der Linie 3- 3 der Fig. 4;
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schneidkopf entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine fragmentarische Ansicht eines rechten Bereichs der Fig. 4 unter Darstellung einer veränderten relativen Orientierung der Komponenten;
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Achse der Spulenkonstruktion des Kopfes der Fig. 3;
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer unteren Spulenzahnsteuerfläche der Vorrichtung der Fig. 3 entlang der Linie 7-7 derselben;
Fig. 8 zeigt eine Bodenansicht des Gleichgewichtsarms der Figuren 3 und 4;
Fig. 9 zeigt eine von rechts gesehene Seitenansicht des Gleichgewichtsarms der Fig. 8;
Fig. 10 zeigt eine isometrische Aufrißansicht des Gleichgewichtsarms der Fig. 8;
Fig. 11 bis 14 zeigen schematische Darstellungen der aufeinander folgenden Betriebsschritte der Zahnsteuerflächen der Trägheitsbremse der vorliegenden Vorrichtung, wobei die Fadenspule zum Zweck der Erläuterung axial verkürzt ist;
Fig. 15 zeigt eine Bodenansicht einer weiteren Schneidkopf-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ihr unterer Abdeckungsbereich entfernt ist und ein unterer Umfangsbereich der Nabe zum Zweck der Erläuterung weggebrochen ist;
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 der Fig. 15, wobei die untere Schneidkopf-Abdeckung ersetzt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Pflanzen dargestellt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Zum Zweck der Beschreibung handelt es sich bei der Vorrichtung um einen Gras-Trimmer 21, wobei es sich jedoch auch um einen Rasenmäher, einen Kantenschneider oder eine andere Vorrichtung für Pflanzenschneidzwecke handeln könnte. Der Trimmer 21 besitzt ein unteres Gehäuse 22, das durch ein Rohr 23 mit einer Handgriffanordnung 24 verbunden ist. Die Anordnung 24 sieht einen Schalter 26 vor, um einen in dem Gehäuse 22 untergebrachten elektrischen Motor selektiv mit elektrischem Strom zu versorgen, der über ein Kabel 27 zugeführt wird. Für einen zweihändigen Betrieb des Trimmers 21 ist ein Hilfshandgriff 28 an dem Rohr 23 vorgesehen. Das untere Gehäuse 22 trägt einen Kopf 29 aus geformtem Kunststoff, der um eine Achse drehbar ist, die sich durch das Gehäuse 22 erstreckt, und der Schneidfaden 31 erstreckt sich in einer Schneidebene, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Rotationsachse des Kopfes verläuft.
In Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Gehäuses 22 gezeigt, das eine Vielzahl von Luftansaugöffnungen 32 zum Einleiten eines Kühlluftstroms über einen in dem Gehäuse 22 enthaltenen Motor 33 aufweist. Der Motor 33 besitzt eine sich nach unten erstreckende Antriebswelle 34, mit der sich der Kopf 29 in gewindemäßigem Eingriff befindet. Die obere Oberfläche des Kopfes 29 kann von einer Vielzahl von Lamellen 37 umgeben sein, die als Zentrifugalgebläse zum Bewegen von Luft radial nach außen von dem Kopf 29 während der Rotation desselben dienen. Als Ergebnis hiervon kühlt die induzierte Luftströmung den Motor 33 in dem Gehäuse 22.
Der Kopf 29 besitzt eine Nabe 36 sowie eine untere Abdeckung 35, wobei die Nabe 36 in ihrer seitlichen Umfangsfläche eine Öffnung 38 aufweist, durch die hindurch sich der Schneidfaden 31 radial nach außen in die Schneidebene erstreckt. Eine glatte Anlagefläche an der Öffnung schützt den Faden 31 vor übermäßigem Verschleiß sowie Brüchen.
Das Gehäuse 22 beinhaltet einen sich nach rückwärts erstreckenden Flossenbereich 42, der als Schutz für den Benutzer dient, um einen unbeabsichtigten Kontakt mit dem rotierenden Schneidfaden 31 zu verhindern. Ferner schafft der Flossenbereich eine automatische Begrenzung der Erstreckungslänge des Schneidfadens 31 von dem Kopf 29. Genauer gesagt besitzt der Flossenbereich 42 einen sich nach unten erstreckenden Vorsprung 43, in dem eine Schneidklinge 44 aus Metall eingebettet ist. Wenn der Schneidfaden 31 durch den Kopf 29 in einer Schneidebene rotationsmäßig bewegt wird, kann der Schneidfaden somit niemals eine sich über die Schneidklinge 44 hinauserstreckende Arbeitslänge aufweisen. Jede ursprünglich größere Länge an Schneidfaden wird durch das Messer 44 automatisch abgetrennt.
Wie unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 zu sehen ist, ist der Kopf 29 an der Motorantriebswelle 34 mittels eines mit Gewinde versehenen, unteren Bolzenbereichs 47 angeschraubt, der an dem unteren Ende der Welle 34 ausgebildet ist. Die Nabe 36 ist für einen wechselseitigen Eingriff mit der unteren Abdeckung 35 mittels Federverriegelungszungen 39 an der Nabe sowie komplementären Nuten (nicht dargestellt) an der Abdeckung ausgebildet. Ein Dorn 40 ist axial mit Gewinde versehen, um den Bolzen 47 von der Antriebswelle 34 aufzunehmen, und er ist in dem Kopf zwischen einer sich nach unten erstreckenden, rohrförmigen Kappensäule 56 in der Nabe 36 und einer an dem Dorn 40 ausgebildeten Schulter befestigt. Die Abdeckung 35 besitzt eine ringförmige Lippe 45, die das untere Ende des Dorns für Stabilitätszwecke aufnimmt. Eine allgemein mit dem Bezugszeichen 65 angedeutete Fadenspule enthält einen Vorrat an Schneidfaden 31 und ist auf dem Dorn drehbar sowie in hin- und hergehender Weise gehaltert.
Der Kopf 29 ist mit einer Einrichtung versehen, die man als Winkelgeschwindigkeits-Trägheitsregler bezeichnen kann, der einen wichtigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet. In einer nachfolgend noch zu beschreibenden Weise hält der Regler die Spannung in dem Faden 31 bei dessen Verlauf über einen Gleichgewichtsarm 68 aufrecht, um dadurch sicherzustellen, daß die in dem Faden vorhandene Spannung von dem Gleichgewichtsarm erfaßt werden kann. Der Gleichgewichtsarm 68, wie er am besten in den Figuren 8 bis 10 zu sehen ist, kann aus steifem Draht gebildet sein, der in eine mehr oder weniger U-förmige Konfiguration gebogen ist. Der Arm ist dabei zu einem nach oben ragenden geraden Schenkel 70 sowie einen gegenüberliegenden, dazu allgemein parallelen Schenkel 76 geformt. Der Schenkel 70 ist in einer Hülse 72 (Fig. 3) schwenkbar aufgenommen, die wiederum reibungsschlüssig in einer vertikalen Tasche 74 der Nabe 36 aus geformtem Kunststoff angeordnet ist. Der gegenüberliegende Schenkel 76 beinhaltet eine mittlere Versetzung oder Krümmung 78, über die Faden 31 von der Spule 65 zu einer Fadenöffnung 38 geführt wird. Ein gekrümmter Abschnitt 80 verbindet die beiden vertikalen Schenkel an den oberen Enden miteinander und wird zur Verhinderung einer Hin- und Herbewegung der Spule verwendet, wie dies im folgenden noch beschrieben wird, indem sie zwischen der Nabe und der Spule angeordnet wird. Bei der Rotation des Kopfes hat die Zentrifugalkraft die Tendenz, den Arm im Gegenuhrzeigersinn aus der in Fig. 3 in gestricheltem Umriß dargestellten Position (s. auch Fig. 5) , wobei diese Position im folgenden als Position mit verriegeltem Schneidfaden bezeichnet wird, in die in Fig. 3 in durchgezogenem Umriß dargestellte Position zu verdrängen, wobei diese Position im folgenden als Freigabeposition bezeichnet wird (s. auch Fig. 4). Der Zentrifugalkraft entgegenwirkend ist die Kraft F3, bei der es sich um eine vektorielle Funktion der auf den Faden 31 ausgeübten Spannung handelt, die auf die Schenkelversetzung 78 übertragen wird und die Tendenz hat, den Arm 68 von der entriegelten Position in die verriegelte Position zu drängen.
Wie unter spezieller Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 7 beschrieben wird, besteht die Spule 65 aus einer rohrförmigen Hülse 73 mit einer zentralen Bohrung 75, die sich rotationsmäßig und in hin- und hergehender Weise in einem frei beweglichen Sitz um den Dorn 40 herum haltern läßt. Das untere distale Ende der Hülse 73 ist verbreitert, um einen Spulen-Herausziehknopf 81 zu bilden, der einem Benutzer ein bequemes Entfernen der Spule von dem Kopf für Servicezwecke ermöglicht. Mit der Hülse ist eine Trommel 60 verbunden, die ringförmige konzentrische Flansche 69 und 71 aufweist, zwischen denen ein zwischengeordneter Hohlraum 77 zum Aufnehmen eines Wickelvorrats an aufgewickeltem Faden 31 ausgebildet ist. In der oberen Oberfläche des Flansches 69 ist eine Mehrzahl gleichmäßig voneinander beabstandeter, abgeschrägter Vertiefungen 82 (s. Fig. 4 und 11 bis 14) ausgebildet, die zwischen jedem einander benachbarten Paar von Vertiefungen einen Steuerflächenzahn 84 mit abgeschrägten Seiten bilden. In ähnlicher Weise sind in der Unterseite des Flansches 71 eine Anzahl ähnlicher Vertiefungen 86 ausgebildet, die zwischengeordnete Steuerflächenzähne 88 mit abgeschrägten Seiten bilden, die sich mit den oberen Steuerflächenzähnen 84 in fluchtender Ausrichtung befinden. Eine Anzahl bogenförmig gekrümmter, axial verlaufender Vertiefungen 79 schafft im allgemeinen eine Trennung der Hülse 73 von der Trommel 60 (Fig. 3 und 6). Der Faden 31 auf der Trommel 60 erstreckt sich durch einen am Rand befindlichen Nabenhohlraum 89, um um die Versetzung 78 des Gleichgewichtsarms 68 sowie von dort nach außen durch die Öffnung 38 hindurchgeführt zu werden.
Die voneinander beabstandeten, abgeschrägten Vertiefungen 82, 86 sowie die zwischengeordneten Steuerflächenzähne 84 bzw. 88 mit abgeschrägten Seiten der Spule 65 sind zum Zusammenwirken mit Vertiefungen 90 (s. Fig. 11 bis 14) zwischen Steuerflächenzähnen 92, die an der unteren Innenfläche der Nabe 36 ausgebildet sind, sowie mit Vertiefungen 94 zwischen Steuerflächenzähnen 96, die an der Innenfläche der Abdeckung 35 ausgebildet sind, positioniert. Während die Steuerflächenzähne 84 und 88 der Spule miteinander ausgerichtet sein sollen, wie dies vorstehend erwähnt wurde, sollen die Steuerflächenzähne 92 und 96 der Abdeckung bzw. der Nabe relativ zueinander fehlausgerichtet sein, um eine axiale Hin- und Herbewegung der Spule zu bewerkstelligen, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Die Ausrichtungs- und Fehlausrichtungsanordnung der Steuerflächenzähne könnte alternativ hierzu auch umgekehrt oder in einer Kombination davon verwendet werden.
Zum Verständnis des Betriebs des Winkelgeschwindigkeits-Trägheitsreglers 66 ist in bezug auf Fig. 7 darauf hinzuweisen, daß das Profil der Steuerflächenzähne in symmetrischer Weise mit einem Neigungswinkel "A" ausgebildet ist, so daß im Verlauf des Eingriffs und der Trennung kein Blockieren zwischen Steuerflächenzähnen auftreten kann. Der Winkel "A" kann z. B. ca. 30º betragen, wobei dies einen Gleitzustand zwischen miteinander in Kontakt befindlichen Zähnen gewährleistet, so daß die gegenüberliegenden Steuerflächenzähne die Spule in gleitender Weise axial abwechselnd nach oben und unten vorspannen. Die Sequenz, mit der die einander gegenüberliegenden Steuerflächenzähne in Eingriff treten und getrennt werden, läßt sich am besten dadurch verständlich machen, daß man der sich wiederholenden Abfolge von Arbeitsgängen folgt, die schematisch in den Figuren 11 bis 14 dargestellt und im folgenden beschrieben werden. Für die Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die Abdeckung 35 und die Nabe 36 sich in Richtung des Pfeils 98 drehen und daß die Spule 65 sich durch Spannung in dem Faden 31 (während der Fadenabgabe) in einer durch einen Pfeil 100 dargestellten Richtung dreht. Wenn die Spule 65 aufgrund der sich aus der Zentrifugalkraft zum Drehen in der Richtung 100 ergebenden Spannung mit Druck beaufschlagt wird, arbeiten die oberen und unteren Spulen-Steuerflächenzähne 84 und 88 abwechselnd zwischen den gegenüberliegenden, damit fehlausgerichteten Steuerflächenzähnen 92 und 96 der Nabe bzw. der Abdeckung, wodurch eine axiale Hin- und Herbewegung der Spule hervorgerufen wird.
Der Gleichgewichtsarm 68 (Fig. 3) bildet eine im Ungleichgewicht stehende Bezugsmasse, die aufgrund der Rotation der Zentrifugalkraft F2 ausgesetzt ist, die die Tendenz hat, eine Schwenkbewegung des Arms im Gegenuhrzeigersinn aus der in Fig. 3 in gestrichelter Linie dargestellten, verriegelten Position in die in durchgezogener Linie dargestellte, entriegelte Position hervorzurufen. Der Gegenkraftvektor F3, der aus der Spannung in dem Faden 31 resultiert, wirkt auf den Arm 68 in einer Richtung mit einer Tendenz zum Verschwenken des Arms im Uhrzeigersinn von der entriegelten Position in die verriegelte Position. Wenn sich der Gleichgewichtsarm in der verriegelten Position befindet, befindet sich der Bereich 80 des Arms zwischen dem oberen Flansch 69, der Spule 65 und der Nabe 36, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, und die Spule kann sich nicht nach oben bewegen und ist durch das Zusammenwirken der unteren Steuerflächenzähne 88 an der Spule und der Steuerflächenzähne 96 in der Abdeckung 35 verriegelt. Wenn Faden abgegeben werden soll, überwindet die zentrifugale Bezugskraft F2, die durch die Ungleichgewichts-Bezugsmasse des verschwenkten Arms 68 erzeugt wird, die auf den Arm 68 wirkende Gegenkraft F3 des Fadens, und der Arm wird nach außen über den Umfang des oberen Spulenflansches 69 hinaus verschwenkt, wodurch eine vertikale Hin- und Herbewegung der Spule und somit eine Rotation der Spule ermöglicht wird, so daß diese in der Lage ist, die Fadenabgabe exakt trägheitsmäßig zu steuern und zu verzögern.
Beginnend mit der Spulenanordnung der Fig. 11, in der angenommen ist, daß sich der Arm 68 in der entriegelten Position befindet, werden die unteren Spulen-Steuerflächenzähne 88 nach unten heraus in die Abdeckungs-Vertiefungen 94 für eine inkrementelle Rotation in der Richtung 100 verbracht, bis ein Angreifen an den nächstfolgenden Steuerflächenzähnen 96 der Abdeckung 35 stattfindet. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, bewegen sich die Steuerflächenzähne 88 dann entlang der damit in Verbindung stehenden Abschrägungsflächen der Steuerflächenzähne 96 nach oben, bis sie sich von den Steuerflächenzähnen 96 freibewegt haben. Wenn sich die Spule in Richtung auf ihre Position in Fig. 13 nach oben bewegt, treten die oberen Spulen-Steuerflächenzähne 84 in die Nabenvertiefungen 90, bis die Steuerflächenzähne 88 von den Steuerflächenzähnen 96 freigekommen sind. Bis zu diesem Zeitpunkt haben sich die Steuerflächenzähne 84 inkrementell zu den nächstfolgenden Steuerflächenzähnen 92 an der Nabe 36 rotationsmäßig weiterbewegt (Fig. 14). Diese Abfolge wiederholt sich, wenn sich die Steuerflächenzähne der Spule 65 nacheinander voranbewegen, in Eingriff treten sowie eine Gleitbewegung in vertikaler Richtung ausführen. Wenn sich jeder Spulen-Steuerflächenzahn nach unten herausbewegt und in der gegenüberliegenden Naben- oder Abdeckungs-Vertiefung in gekrümmter Weise verlagert wird, verursacht die anschließende gleitende Verlagerung zwischen miteinander in Eingriff stehenden Steuerflächenzähnen zwangsläufig eine Bewegung der Spule in der entgegengesetzten axialen Richtung. Die Reibung zwischen den aneinander gleitenden Steuerflächenzähnen gewährt zwar in gewissem Ausmaß - doch weit wichtiger gewährt die zur Beschleunigung der Spule in hin- und hergehender Weise entlang der Achse erforderliche Energie -, daß eine Gegenkraft oder Bremskraft zu allen Zeiten auf dem Schneidfaden aufrechterhalten wird, und je größer die Schneidfaden- Zugkraft ist, desto größer ist die erforderliche Kraft zur axialen Beschleunigung der Spule und desto größer ist auch die in entgegengesetzter Richtung wirkende Spannung. Dadurch ist sichergestellt, daß die Spannung in dem Schneidfaden während der Abgabe desselben derjenigen Spannung entspricht, die sich aufgrund der auf den Faden wirkenden Zentrifugalkraft wenigstens bei intermittierender Spannung mit hoher Frequenz ergibt, so daß diese Kraft erzeugende Spannung in dem Schneidfaden mit der Zentrifugalkraftwirkung auf der Bezugsmasse des verschwenkten Gleichgewichtsarms ausgeglichen werden kann.
Für ein Verständnis der Kräfte, die bei der Aktivierung und Deaktivierung der Spule 65 in der vorstehend beschriebenen Weise auftreten, wird die Aufmerksamkeit wiederum auf Fig. 3 gelenkt, aus der zu erkennen ist, daß die Spannungskraft F1 diejenige Kraft ist, die aus der Zentrifugalkraft auf dem Faden 31 resultiert, welche durch die Tatsache aufrechterhalten wird, daß die Spule entweder gegen eine Rotation befestigt ist oder während der Schneidfaden-Abgabe durch die trägheitsmäßigen und reibungsmäßigen Wirkungen verzögert wird, die durch die zusammenwirkenden Steuerflächenzähne erzeugt werden. Die Kraft F1 läßt sich als "zentrifugale Abgabekraft" in dem Faden bezeichnen, die die Tendenz hat, zusätzlichen Schneidfaden von dem Kopf nach außen zu ziehen. Die Kraft F4 stellt die Nettodifferenz zwischen der Vektorkraft F3 der Spannung in dem Schneidfaden 31 und der zentrifugalen Bezugskraft F2 an der Bezugsmasse des Arms 68 dar. Bei der in Fig. 3 dargestellten Beziehung, ist bei dem außerhalb der Öffnung 38 befindlichen Faden 31 angenommen, daß dieser die vorbestimmte aufrechterhaltene Länge L1 aufweist, so daß für die Zwecke der Erläuterung die auf den Arm 68 ausgeübte Spannungs-Gegenkraft F3 des Fadens 31 die auf den Arm wirkende Zentrifugalkraft F2 übersteigt, so daß die Nettokraft F4 in bezug auf Fig. 3 nach links gerichtet ist. Der Arm 68 befindet sich daher in der verriegelten Position, um eine Hin- und Herbewegung und somit eine Rotation der Spule zu verhindern, so daß die Spule 64 verriegelt ist und dadurch eine Schneidfadenabgabe verhindert ist.
Wenn die nach außen herausgeführte Länge des Schneidfadens 31 zu verschleißen beginnt oder falls ein Reißen des Schneidfadens auftritt, wird die auf den Schneidfaden 31 wirkende zentrifugale Abgabekraft F1 und somit die Gegenkraft F3 von der Leitung reduziert, bis die zentrifugale Bezugskraft F2 an dem Arm 68 die Gegenkraft F3 des Schneidfadens überwiegt, wobei an diesem Punkt die nächste Kraft F4 nach rechts gerichtet wird, wie dies in Fig. 3 zu sehen ist, und der Arm zur Freigabe der Spule nach außen verschwenkt wird. Die Spule wird dann axial zuerst in Richtung nach oben und dann in Richtung nach unten beschleunigt, während eine widerstandsmäßige Bremskraft oder Gegenspannungskraft auf dem Schneidfaden aufrechterhalten bleibt. Eine besonders beträchtliche, hohe Gegenspannungskraft wird erzeugt, wenn aufeinander folgende Steuerflächenzähne nach einer kurzen Rotation sowie zu Beginn der axialen Beschleunigung miteinander in Eingriff treten. Dadurch ist sichergestellt, daß dann, wenn die nach außen ragende Schneidfadenlänge derart ist, daß die Kraft F3 die Zentrifugalkraft F2 an dem Arm überwiegt, der Arm tatsächlich nach innen verschwenkt wird und die Spule wieder verriegelt wird, um eine weiter Abgabe an Schneidfaden zu verhindern. Wenn dies nicht der Fall ist, setzt die Spule ihre Hin- und Herbewegung, ihre Rotationsbewegung sowie die Abgabe des Schneidfadens fort, bis die Kraft F3 des Schneidfadens 31 den Gleichgewichtsarm 68 in seine innere Verriegelungsposit ion bewegt.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die Abgabe des Schneidfadens 31 im wesentlichen unabhängig ist von der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes, da jeglicher Anstieg in der zentrifugalen Abgabekraft F1 an dem Schneidfaden 31 aufgrund einer Geschwindigkeitserhöhung durch einen entsprechenden Anstieg in der zentrifugalen Bezugskraft F2 ausgeglichen wird, die auf die Bezugsmasse des Gleichgewichtsarms 68 wirkt. Die Vorrichtung funktioniert daher gut bei einer Einheit, die durch einen Benzinmotor angetrieben wird, die aufgrund von fettem Brennstoff, schadhaften Zündkerzen oder dergleichen über einen beträchtlichen Umdrehungsbereich variieren kann, jedoch nicht die Tendenz hat, die Umdrehungen pro Minute durch Schneidfadenverlust zu verändern. Die Vorrichtung funktioniert jedoch auch bei einer elektrisch betriebenen Einheit, bei der die Umdrehungen pro Minute bei Verkürzung des Schneidfadens 31 beträchtlich ansteigen können. Es ist auch wichtig darauf hinzuweisen, daß Schneidfaden 31 nicht abgegeben werden kann, während der Kopf stationär ist, da nur eine Rotationsbewegung des Kopfes den Gleichgewichtsarm 68 zum Entriegeln der Spule 65 veranlaßt. Falls der Schneidfaden 31 an einem Drahtgeflechtzaun oder dergleichen hängenbleibt, überwindet die übermäßige Kraft stets die Zentrifugalkraft an dem Gleichgewichtsarm 68 und stellt sicher, daß die Spule gegen eine Rotation verriegelt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 15 und 16 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem gerade beschriebenen Ausführungsbeispiel, jedoch mit der Ausnahme, daß ein Gleichgewichtsbalken 104 mit Verriegelungszähnen auf dem Umfang der Spule in Eingriff tritt, um die Rotationsbewegung der Spule zu verriegeln und zu entriegeln. Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Spule 65 in Fig. 16 entlang ihrer Achse geteilt und auf der linken Seite der Rotationsachse in der unteren Verschiebeposition der Spule dargestellt, wobei die Steuerflächenzähne 84 von den Naben-Steuerflächenzähnen 92 getrennt sind, während sich die unteren Steuerflächenzähne 88 mit den Abdeckungs-Steuerflächenzähnen 96 der Abdeckung 35 in Eingriff befinden. Im Gegensatz dazu ist die Vorrichtung auf der rechten Seite der Rotationsachse in einem Zustand gezeigt, in dem sich die Steuerflächenzähne 84 in Eingriff mit den Naben- Steuerflächenzähnen 92 befinden, während die unteren Steuerflächenzähne 88 von den Steuerflächenzähnen 96 der Abdeckung 35 getrennt sind.
Für diese Ausführungsform ist der Kopf 29 in ähnlicher Weise wie zuvor mit der Antriebswelle 34 des Motors 33 verbunden. Die Spule 65 beinhaltet ebenfalls eine Trommel 60, um die der Schneidfaden 31 zwischen den Flanschen 69 und 71 herumgewickelt ist. Die trägheitsmäßige Bremseinrichtung 66 ist durch Steuerflächenzähne 84 gebildet, die von dem Flansch 69 hochstehen und in gleichmäßigen Abständen um diesen herum vorgesehen sind, wobei dazwischen bogenförmig gekrümmte Räume 82 vorhanden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind anstatt der Vertiefungen die Steuerflächenzähne 84 und 88 abgeschrägt, während die zwischengeordneten Vertiefungen, wie sie zwischen benachbarten Steuerflächenzähnen ausgebildet sind, im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel nicht abgeschrägt sind. In ähnlicher Weise beinhaltet der Flansch 69 die Abstände 86 und die Steuerflächenzähne 88, die mit den Steuerflächenzähnen 84 ausgerichtet sind, um einen Eingriff mit den Abständen 94 und den Steuerflächenzähnen 96 in der Abdeckung 35 herzustellen. Die Hülse 73 ist mit der Trommel 60 über eine Vielzahl von Speichen 102 verbunden.
Bei der Betätigungseinrichtung zum Aktivieren und Deaktivieren der Materialwiderstands-Bremse bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen durch Stanzen gebildeten Gleichgewichtsbalken 104 aus Metall, der zentral bei 106 in einem stumpfen Winkel gebogen ist und bei 108 (Fig. 15) gespalten ist, um an einem Schwenkstift 110 angebracht zu werden. Der Stift ist in mit einander ausgerichteten, vertieften Taschen 112 und 114 der Nabe bzw. der Abdeckung gehaltert. Der Gleichgewichtsbalken 104 beinhaltet einen ersten Abschnitt 116 mit geringerem Gewicht sowie einen zweiten Abschnitt 118 mit relativ schwererem Gewicht, so daß ein Bezugsmassen- Nettoungleichgewicht die Tendenz hat, den Gleichgewichtsbalken 104 unter Bezugnahme auf Fig. 15 im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken, wenn der Kopf rotationsmäßig bewegt wird. Der zweite Abschnitt 118 beinhaltet ein nach innen ragendes Ende 130, das mit Verriegelungszähnen (definiert durch radial äußere Endbereiche der Spulen-Steuerflächenzähne) in Eingriff tritt, die vom Umfang der Spule wegragen, wobei dieser Abschnitt zur Verriegelung der Spule gegen Rotation dient. Der Schneifaden 31 erstreckt sich von der Spule 65 durch eine Öffnung 125 hindurch und dann über einen sanft gekrümmten Abschnitt, durch den der Schneifaden über das Ende des Gleichgewichtsbalkens 104 geführt wird, bevor er wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel aus der Öffnung 38 austritt, so daß die Spannung in dem Schneidfaden 31 aufgrund der zentrifugalen Rotationskräfte eine vektorielle Kraftkomponente erzeugt, die die Tendenz hat, den Gleichgewichtsbalken 104 im Uhrzeigersinn um die Achse des Stifts 110 zu verschwenken, und zwar entgegengesetzt zu der Zentrifugalkraft an dem Bezugsmassen-Ungleichgewicht des Gleichgewichtsbalkens 104.
Eine längliche Blattfeder 140 ist an ihren Enden 142 und 144 in entgegengesetzten Richtungen versetzt ausgebildet, wobei sie als wahlweises Merkmal vorgesehen ist. Die Feder 140 ist auf der dem Gleichgewichtsbalken 104 gegenüberliegenden Seite des Kopfes positioniert, um dem Kopf Gleichgewicht zu verleihen. Die Blattfeder ist über ihr Ende 144 in einer Tasche 146 der Nabe 36 befestigt, von wo sie sich an einem Stift 152 in einem Hohlraum 148 vorbeierstreckt, bevor ihr Ende 142 über den Rand eines Zahns 84 hinaus nach innen gekrümmt ist. In dieser Beziehung dient die Blattfeder 140 zum Verriegeln der Spule bei relativ niedrigen Umdrehungen pro Minute, bis die Zentrifugalkraft die Federkraft überwindet und die Spule freigibt. Eine niedrige Umdrehungsgeschwindigkeit pro Minute kann nach einem teilweisen Verheddern des Schneidfadens während des Betriebs oder beim Start entstehen, bis eine minimale Umdrehungsgeschwindigkeit pro Minute überschritten wird. Die Feder 140 schafft einen zweistufigen Start- Betrieb, wodurch die Möglichkeit eines jeglichen fehlerhaften Schneidfaden-Abgabeverhaltens entweder bei einem Schneidfaden-Verheddern oder beim Start vermieden wird.
Im Betrieb ist die Betätigung des Gleichgewichtsbalkens 104 ganz analog zu dem vorstehend beschriebenen Gleichgewichtsarm 68. Da der Gleichgewichtsbalken 104 in dem Abschnitt 118 im Vergleich zu dem Abschnitt 116 relativ gewichtig ist, wird er zwischen der inneren Verriegelungsposition und der äußeren Freigabeposition in Abhängigkeit von der Netto-Gleichgewichtskraft F4 verschwenkt. Wie vorstehend werden die die Kraft F4 aufweisenden Kraftkomponenten durch die Zentrifugalkraft dargestellt, die ein Verschwenken des Gleichgewichtsbalkens 104 im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 110 hervorrufen, wobei dieser die vektorielle Kraftkomponente der aus der Zentrifugalkraft F1 resultierenden Spannung in dem Schneidfaden 31 entgegenwirkt, die eine Rotation im Uhrzeigersinn hervorruft. Während solcher Zeiten, zu denen der Schneidfaden 31 die vorbestimmte Länge aufweist, befindet sich der Gleichgewichtsbalken 104 in der verriegelten Position, wodurch das distale, hakenförmige Ende 130 sich in einer Position zum Angreifen an einem Spulen-Verriegelungszahn 84 befindet, um eine Rotation der Spule zu verhindern. Zu solchen Zeiten, in denen eine Schneidfaden-Abgabe bewerkstelligt werden soll, um die Schneidfadenlänge wieder herzustellen, verursachen die Kräfte eine Rotationsbewegung des Gleichgewichtsbalkens 104 im Gegenuhrzeigersinn, so daß die Spule 64 freigegeben wird. Der trägheitsmäßige Abgabe-Regler bzw. die Widerstandsbremse arbeitet dann in der in Verbindung mit den Figuren 11 bis 14 beschriebenen Weise, um eine gesteuerte Abgabe des Schneidfadens 31 zu bewirken Sobald die Wiederherstellung der Schneidfadenlänge erzielt worden ist, sind die auf den Gleichgewichtsbalken 104 wirkenden Kräfte derart, daß sie ein Verschwenken des Gleichgewichtsbalkens 104 im Uhrzeigersinn nach innen in die Verriegelungsposition hervorrufen, in der der Haken 130 an dem oberen oder dem unteren Verriegelungszahn 84 oder 88 angreift, um eine weitere Rotation der Spule 65 zu blockieren.
Die Feder 140, die ansprechend auf die auf das distale Ende 142 ausgeübten Zentrifugalkräfte F5 einem Biegemoment um den Stift 152 ausgesetzt wird, wird dazu verwendet, eine Rotation der Spule zu verhindern, es sei denn, der Kopf 29 dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die über einer Mindestanzahl von Umdrehungen pro Minute liegt. Die Eigenschaften der Feder 140 sind derart ausgewählt, daß eine Freigabe der Spule 65 ermöglicht ist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes 29 eine vorbestimmte Größe übersteigt, so daß eine Abgabe unter Bedingungen mit reduzierter Geschwindigkeit in sicherer Weise ausgeschlossen ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Verwendung der Feder 140 wahlweise, wobei diese in erster Linie eine Unterstützung im Fall der Ausübung irgendeiner Schlagkraft auf den freiliegenden Schneidfaden 31 schafft, durch die die Abgabe beginnen könnte, bevor das Arretieren der Spule mittels des Gleichgewichtsbalkens 104 in korrekter Weise durchgeführt werden kann. Bei dieser Anordnung befindet sich somit das distale Federende 142 ansprechend auf die Rotationskräfte bei F5 in der in Fig. 16 in durchgezogener Linie dargestellten Position, um in den Raum 82 zwischen Verriegelungszähnen 84 einzugreifen und den Betrieb der Spule 64 bei vorbestimmten reduzierten Drehzahlen derselben zu blockieren. Wenn die eingestellte Drehzahl überschritten wird, wird die Blattfeder 140 nach außen in die in gestrichelter Linie dargestellte Position gebogen, wobei zu diesem Zeitpunkt der Gleichgewichtsbalken 104 die Aktivierung und Deaktivierung der trägheitsmäßig verzögerten Rotation der Spule 64 regelt.
Aus der vorstehenden ausführlichen Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist zu erkennen, daß eine mit flexiblem Schneidfaden arbeitende Trimmvorrichtung beschrieben worden ist, die automatisch eine vorgewählte Länge des Schneidfadens und somit des Schneiddurchmessers während des Betriebs aufrechterhält, ohne daß es dazu Befehlen oder der Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson bedarf. Es sind zwar spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben worden, jedoch versteht es sich, daß verschiedene Änderungen, Substitutionen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich sind, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Abgeben von Schneidfaden von einer Pflanzen- Schneidvorrichtung mit rotierendem Kopf (29,200), die eine Vorratsmenge flexiblen Schneidfadens (31,212) auf einer Spule (65,214) in dem Kopf (29,200) trägt, wobei der Schneidfaden (31,212) einen äußeren Schneidfaden-Endbereich vorbestimmter Länge aufweist, der von dem Kopf (29,200) nach außen ragt und von diesem in einer Schneidebene rotationsmäßig bewegt wird, um in dem äußeren Endbereich des Schneidfadens (31,212) eine zentrifugale Abgabekraft (F1) zu erzeugen, die eine Schneidfadenabgabe von dem Kopf (29,200) erzwingt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

rotationsmäßiges Bewegen des Kopfes (29,200) zur Erzeugung der zentrifugalen Abgabekraft (F1) in dem Schneidfaden (31,212) sowie einer Gegenkraft (F3), die in dem Schneidfaden durch die zentrifugale Kraft (F1) erzeugt wird und proportional zu der Länge des äußeren Schneidfaden-Endbereichs ist;

zentrifugales Erzeugen einer zentrifugalen Bezugskraft (F2), die gegenüber der Gegenkraft (F3) ausgeglichen ist;

Gestatten der zentrifugalen Abgabekraft (F1) in dem Schneidfaden (31,212) zur Veranlassung einer Schneidfadenabgabe, wenn die zentrifugale Bezugskraft (F2) die Gegenkraft (F3) ansprechend auf eine Verkürzung des äußeren Schneidfaden Endbereichs auf eine geringere als die vorbestimmte Länge übersteigt; und

Beenden der Schneidfadenabgabe, während die Gegenkraft (F3) die Bezugskraft (F2) übersteigt, wenn der äußere Schneidfadenbereich wieder auf die vorbestimmte Länge verlängert ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß während der Abgabe eine Schneidfaden- Bremskraft, die der zentrifugalen Abgabekraft (F1) zum steuerbaren Verzögern der Schneidfadenabgabe wenigstens in etwa angenähert ist, auf den Schneidfaden entgegengesetzt zu der zentrifugalen Abgabekraft (F1) ausgeübt wird, indem das Abwickeln der Spule (65,240) reibungsschlüssig verzögert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verzögerung durch reibungsschlüssiges verzögern eines Bereichs des Schneidfadens (31,200) während der Schneidfadenabgabe erzielt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verzögerung durch trägheitsmäßige Verzögerung der Spule (65) in dem Kopf (29) erzielt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Beenden der Schneidfadenabgabe, während die Gegenkraft (F3) die zentrifugale Bezugskraft (F2) übersteigt, eine Verriegelung der Schneidfaden-Aufnahmespule (65) sowie eine Entriegelung der Spule beinhaltet, wenn die Gegenkraft (F3) die zentrifugale Bezugskraft nicht mehr übersteigt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmemenge des flexiblen Schneidfadens (31) auf die Spule (65) gewickelt wird, die einen Bereich des rotierenden Kopfes (29) bildet und relativ zu dem Rest des Kopfes (29) drehbar sowie axial hin- und herbewegbar ist,

und wobei der Schritt der Ausübung einer Schneidfaden-Bremskraft dadurch erfolgt, daß man die Spule (65) dazu veranlaßt, während der Schneidfadenabgabe beim Abziehen von Schneidfaden von der Spule (65) durch die zentrifugale Abgabekraft (F1) gleichzeitig eine Rotationsbewegung sowie eine axiale Hin- und Herbewegung relativ zu dem Rest des rotierenden Kopfes (29) auszuführen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Veranlassen der Spule (65) zur gleichzeitigen Ausführung einer Rotationsbewegung und einer axialen Hin- und Herbewegung dadurch erzielt wird, daß eine erste zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung (84,92) an dem einen Ende des Spulenelements und an einer gegenüberliegenden ersten Fläche des übrigen Kopfes ausgebildet ist, daß eine zweite zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung (88,96) an dem gegenüberliegenden Ende der Spule (65) und an einer gegenüberliegenden zweiten Fläche des übrigen Kopfes (29) ausgebildet ist, und daß während der Rotation der Spule (65) relativ zu dem Rest des Kopfes bedingt durch die Schneidfadenabgabe ein abwechselnder Betrieb der ersten und der zweiten zusammenwirkenden Steuerflächeneinrichtung (94,92; 88,96) hervorgerufen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Gegenkraft (F3) erzeugt wird durch Anbringen eines Steuerelements (68) an dem Kopf zur Ausführung einer zentrifugalen Bewegung relativ zu diesem von einer Verriegelungsposition in Richtung auf eine Entriegelungsposition zur Erzeugung der zentrifugalen Bezugskraft (F2); In- Eingriff-Bringen eines Bereichs des Schneidfadens (31) mit dem Steuerelement (68) zur Ausübung der Gegenkraft (F3) auf diesen sowie zum Drücken desselben in Richtung auf die Verriegelungsposition, wodurch das Steuerelement (68) in die Verriegelungsposition bewegt wird, wenn die Gegenkraft die Bezugskraft (F2) übersteigt, sowie in die Entriegelungsposition bewegt wird, wenn die Bezugskraft die Gegenkraft (F3) übersteigt;

und wobei die Beendigung der Schneidfadenabgabe dadurch erzielt wird, daß man das Steuerelement (68) veranlaßt, eine Rotation und eine axiale Hin- und Herbewegung der Spule (65) relativ zu dem Rest des Kopfes (29) zu verhindern, wenn sich das Steuerelement (68) in der Verriegelungsposition befindet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Veranlassung des Steuerelements (68) zum Verhindern der Rotation und der axialen Hin- und Herbewegung der Spule (65) dadurch erfolgt, daß ein Bereich (80) des Steuerelements (68) zwischen einem Ende der Spule (65) und deren gegenüberliegendem Oberflächenbereich des Rests des Kopfes (29) angeordnet wird, um eine axiale Hin- und Herbewegung der Spule (65) zu verhindern.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Schritte zur Bildung der ersten und der zweiten zusammenwirkenden Steuerflächeneinrichtung die Bildung voneinander beabstandeter, axial vorstehender Steuerflächenzähne (84,88) an den Enden der Spule (65) beinhalten,

und wobei das Steuerelement (68) dadurch zum Verhindern der Rotation und der axialen Hin- und Herbewegung der Spule (65) veranlaßt wird, daß man ein Steuerglied (104) zum In-Eingriff-Treten mit einem der Steuerflächenzähne in einer Weise veranlaßt, daß eine Rotation der Spule (65) relativ zu dem Rest des Kopfes (29) verhindert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gegenkraft erzeugt wird durch Anbringen eines Steuerelements (230) an dem Kopf (200) zur Ausführung einer zentrifugalen Schwenkbewegung relativ zu diesem von einer Verriegelungsposition in Richtung auf eine Entriegelungsposition zur Erzeugung der zentrifugalen Bezugskraft (F2), In- Eingriff-Bringen eines Bereichs des Schneidfadens (212) mit dem Steuerelement (230) zum Ausüben der Gegenkraft (F3) auf dieses sowie zum zwangsweisen Verschwenken desselben in Richtung auf die Verriegelungsposition, wodurch das Steuerelement (230) in die Verriegelungsposition verschwenkt wird, wenn die Gegenkraft (F3) die Bezugskraft übersteigt, und in die Entriegelungsposition verschwenkt wird, wenn die Bezugskraft die Gegenkraft (F3) übersteigt,

wobei der Schneidfaden (212) zwischen einem Bereich (222) des Kopfes (200) und einem Bereich (238) des Steuerelements (230) hindurchgeführt wird, und

wobei die Beendigung der Schneidfadenabgabe dadurch erfolgt, daß man ein Einklemmen des Schneidfadens (212) zwischen den Bereichen des Kopfes und des Steuerelements mit einer ausreichenden Kraft zum Verriegeln des Schneidfadens gegen eine Abgabe veranlaßt, wenn das Steuerelement in die Verriegelungsposition verschwenkt wird, und

wobei die reibungsschlüssige Verzögerung dadurch erfolgt, daß man ein Einklemmen des Schneidfadens (212) zwischen den Bereichen des Kopfes und des Steuerelements (230) mit einer geringeren Kraft veranlaßt, die eine Schneidfadenabgabe gestattet, jedoch die Schneidfaden-Bremskraft reibungsschlüssig erzeugt.

11. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin mit einer zentrifugalen Bewegung eines verschwenkten Steuerelements (230) in Richtung auf eine erste Position zur Erzeugung der zentrifugalen Bezugskraft (F2) sowie entgegengesetztes Einwirken auf die Bewegung des Steuerelements durch die Gegenkraft (F3) in dem Schneidfaden (212) mit der Tendenz zum Bewegen des Steuerelements (230) in eine zweite Position zum Ausgleichen der Bezugskraft (F2) mit der Gegenkraft (F3) sowie zum Positionieren des Steuerelements (230) in einer zweiten Position, wenn die Gegenkraft (F3) die Bezugskraft (F2) übersteigt, sowie Beendigung der Schneidfadenabgabe durch In-Eingriff-Bringen eines Bereichs des Schneidfadens (212) mit dem Steuerelement (230) in der zweiten Position zur Verriegelung des Schneidfadens.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die reibungsschlüssige Verzögerung des Schneidfadens unter Einklemmen des Schneidfadens zwischen Bereichen (222,238) des Steuerelements (230) und des Kopfes erfolgt, wenn sich das Steuerelement in der ersten Position befindet, um an dem Schneidfaden eine reibungsschlüssige Bremskraft zu erzeugen, die eine Schneidfadenabgabe gestattet, diese jedoch in steuerbarer Weise verzögert.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Einklemmen des Schneidfadens (212) derart ausgeführt wird, daß die reibungsschlüssige Bremskraft im wesentlichen gleich der zentrifugalen Abgabekraft (F1) ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Verriegelung des Schneidfadens (212) das Einklemmen des Schneidfadens (212) zwischen Bereichen (222,238) des Steuerelements und des Kopfes beinhaltet, wenn sich das Steuerelement in der zweiten Position befindet, wobei eine ausreichende Kraft zum Verriegeln des Schneidfadens gegen eine Abgabe aufgebracht wird.

15. Pflanzenschneidvorrichtung mit:

einer Kopfeinrichtung (29,200), die um eine Achse drehbar ist und eine Spule (65,214) umschließt, auf der eine Aufnahmemenge flexiblen Schneidfadens (31,212) aufgenommen ist, der einen äußeren Schneidfaden-Endbereich mit einer vorbestimmten Länge aufweist, der durch die Kopfeinrichtung in einer von dieser nach außen wegragenden Schneidebene drehbar ist, um in dem äußeren Schneidfaden-Endbereich eine zentrifugale Abgabekraft (F1) mit der Tendenz zum Herausziehen von zusätzlichem Schneidfaden aus dem Kopf (29,200) zu erzeugen;

mit einer Antriebseinrichtung, die zum rotationsmäßigen Bewegen der Kopfeinrichtung (29,200) selektiv betätigbar ist;

mit einer automatischen Schneidfadenabgabeeinrichtung (68;104;230), die von der Kopfeinrichtung (29,200) getragen ist und ansprechend auf eine Rotation derselben eine Verkürzung des äußeren Schneidfaden-Endbereichs erfaßt und darauf ansprechend Schneidfaden abgibt, um den äußeren Schneidfaden-Endbereich wieder auf die vorbestimmte Länge zu verlängern, wobei die automatische Schneidfadenabgabeeinrichtung eine Einrichtung (68,104) aufweist zum Erzeugen einer zentrifugalen Bezugskraft (F2) entgegengesetzt zu einer durch die zentrifugale Abgabekraft (F1) bedingten Gegenkraft (F3) in dem Schneidfaden (31,212), sowie zum Gestatten der zentrifugalen Abgabekraft (F1) zur Veranlassung einer Schneidfadenabgabe von der Kopfeinrichtung (29,200), wenn die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) in einer ersten vorbestimmten Weise in Beziehung zueinander stehen, welche aufzeigt, daß der äußere Schneidfaden-Endbereich eine geringere Länge als die vorbestimmte Länge besitzt, sowie zum Verhindern der zentrifugalen Abgabekraft (F1) zur Veranlassung einer Schneidfadenabgabe von der Kopfeinrichtung (29,200), wenn die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) in einer zweiten vorbestimmten Weise in Beziehung zueinander stehen, welche aufzeigt, daß der äußere Schneidfaden-Endbereich die vorbestimmte Länge besitzt,

gekennzeichnet durch

Einrichtungen (82-92;222,226), die eine auf den Schneidfaden (31,212) während der Abgabe desselben wirkende Bremskraft durch reibungsschlüssiges Verzögern der Spule zum steuerbaren Verzögern der Schneidfadenabgabe erzeugen und die Gegenkraft (F3) entgegengesetzt zu der zentrifugalen Bezugskraft (F2) in einer Weise aufrechterhalten, daß sichergestellt ist, daß die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) in der zweiten vorbestimmten Weise in Beziehung zueinander stehen, wenn der äußere Schneidfaden-Endbereich während der Schneidfadenabgabe die vorbestimmte Länge erreicht, wobei die Bremskraft wenigstens etwa an die zentrifugale Abgabekraft (F1) angenähert ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die automatische Schneidfaden-Abgabeeinrichtung folgendes aufweist:

eine Bremseinrichtung (65;82-96,222), die verriegelbar und entriegelbar ist, wobei die Bremseinrichtung im verriegelten Zustand bewirkt, daß die zentrifugale Abgbekraft (F1) an der Veranlassung einer Schneidfadenabgabe gehindert ist, und die im entriegelten Zustand die Funktion hat, der zentralen Abgabekraft (F1) die Veranlassung einer Schneidfadenabgabe von der Kopfeinrichtung (29) zu gestatten, wobei sie jedoch während der Schneidphasenabgabe die auf den Schneidfaden (31) wirkende Bremskraft erzeugt, und

eine von der Kopfeinrichtung (29) getragene Steuereinrichtung (68,104,230) zum Erzeugen der zentrifugalen Bezugskraft (F2) entgegengesetzt zu der Gegenkraft (F3), wobei die Steuereinrichtung (68,104) relativ zu der Kopfeinrichtung (29) in eine erste Position bewegbar ist, wenn die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) in der ersten vorbestimmten Weise in Beziehung zueinander stehen, und relativ zu der Kopfeinrichtung (29) in eine zweite Position bewegbar ist, wenn die zentrifugale Bezugskraft (F3) und die Gegenkraft (F2) in der zweiten vorbestimmten Weise in Beziehung zueinander stehen, wobei die Steuereinrichtung (68,104) in der ersten Position eine Entriegelung der Bremseinrichtung (65;82-96) bewirkt und in der zweiten Position eine Verriegelung der Bremseinrichtung (82-96) bewirkt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bremseinrichtung (65;82-96) im entriegelten Zustand eine trägheitsmäßige Erzeugung der auf den Schneidfaden (31) wirkenden Bremskraft bewirkt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Spule (65) von dem Rest der Kopfeinrichtung (29) derart getragen ist, daß sie relativ dazu rotationsmäßig beweglich sowie axial hin- und herbewegbar ist, und wobei die Bremseinrichtung (82,96) die Spule (65) sowie eine Einrichtung (82,96) zur Veranlassung einer gleichzeitigen Rotationsbewegung und axialen Hin- und Herbewegung der Spule (65) während der Schneidfadenabgabe beinhaltet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Steuereinrichtung ein Steuerelement (68) beinhaltet, das von der Kopfeinrichtung (29) getragen ist, um relativ zu dieser durch die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) zwischen der ersten und der zweiten Position eine Bewegung auszuführen, wobei das Steuerelement einen Bereich (80) aufweist, der bei Anordnung des Steuerelements (68) in der zweiten Position zwischen einem Ende der Spule (65) und einer gegenüberliegenden Fläche der Kopfeinrichtung (29) in einer Weise angeordnet ist, daß eine Rotationsbewegung und eine axiale Hin- und Herbewegung des Spulenelements relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) verhindert sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Steuereinrichtung ein Steuerelement (104) aufweist, das von der Kopfeinrichtung (29) getragen ist, relativ zu dieser durch die zentrifugale Bezugskraft (F2) und die Gegenkraft (F3) zwischen der ersten und der zweiten Position eine Bewegung auszuführen, wobei das Steuerelement (104) einen Bereich (130) aufweist, der bei Anordnung des Steuerelements (104) in der zweiten Position mit einem Bereich der Spule (65) in einer Weise verriegelbar ist, daß eine Rotationsbewegung desselben relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) verhindert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, wobei die Einrichtung zum Veranlassen einer gleichzeitigen Rotationsbewegung und axialen Hin- und Herbewegung der Spule (65) eine erste zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung (84) an dem einen Ende der Spule (65) und einem gegenüberliegenden ersten Flächenbereich (30,92) des Rests der Kopfeinrichtung (29) sowie eine zweite zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung (88) an dem gegenüberliegenden Ende der Spule (65) und einem gegenüberliegenden zweiten Flächenbereich (94,96) des Rests der Kopfeinrichtung (29) beinhaltet, wobei die erste und die zweite zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung (84,88) während der Rotation der Spule (65) relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) abwechselnd arbeiten, um eine vertikale Hin- und Herbewegung der Spule (65) relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) zu veranlassen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die erste und die zweite zusammenwirkende Steuerflächeneinrichtung folgendes aufweisen:

einen ersten Satz umfangsmäßig voneinander beabstandeter Steuerflächenzähne (84), die an dem einen Ende der Spule (65) ausgebildet sind,

einen zweiten Satz umfangsmäßig voneinander beabstandeter Steuerflächenzähne (92), die an dem ersten Flächenbereich ausgebildet sind,

einen dritten Satz umfangsmäßig voneinander beabstandeter Steuerflächenzähne (88), die an dem gegenüberliegenden Ende der Spule (65) ausgebildet sind, und

einen vierten Satz umfangsmäßig voneinander beabstandeter Steuerflächenzähne (96), die an dem zweiten Flächenbereich ausgebildet sind,

wobei der erste und der dritte Satz der Steuerzlächenzähne (84,86) umfangsmäßig miteinander ausgerichtet sind, und

wobei der zweite und der vierte Satz der Steuerflächenzähne (92,96) umfangsmäßig miteinander fehlausgerichtet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bremseinrichtung (222,226,236) im unverriegelten Zustand eine reibungsschlüssige Erzeugung der auf den Schneidfaden (212) wirkenden Bremskraft bewirkt und im verriegelten Zustand in reibungsschlüssiger Weise verhindert, daß die zentrifugale Abgabekraft (F1) eine Schneidfadenabgabe bewirkt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Bremseinrichtung eine Einrichtung (222,236) zum Einklemmen des Schneidfadens (212) zwischen einem Bereich der Steuereinrichtung (230) und einem Bereich (222) des Kopfes (200) aufweist, wenn sich die Steuereinrichtung (230) jeweils in der ersten und der zweiten Position befindet.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Steuereinrichtung ein Steuerelement (230) aufweist, das von der Kopfeinrichtung (200,220) zur Ausführung einer Schwenkbewegung relativ zu dieser zwischen der ersten und der zweiten Position getragen ist, wobei das Steuerelement (230) eine steuerflächenartig ausgebildete Oberfläche aufweist, die den Bereich der Steuereinrichtung definiert und derart Konfiguriert ist, daß sie eine variable Klemmkraft auf den Schneidfaden ausübt, wenn das Steuerelement zwischen der ersten und der zweiten Position verschwenkt wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Klemmkraft bei in der ersten Position befindlichem Steuerelement (230) geringer ist als die Klemmkraft bei in der zweiten Position befindlichem Steuerelement (230).

27. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Spule (65) während der Schneidfadenabgabe relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) drehbar ist, und wobei die Vorrichtung ferner eine Einrichtung (80,130) zum Verriegeln der Spule (65) gegen eine Rotation relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) aufweist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Kopfeinrichtung (29) unter einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit liegt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei die Einrichtung zum Verriegeln der Spule (65) ein Verriegelungselement (68,104) aufweist, das durch Rotation der Kopfeinrichtung mit der vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit von einer ersten Position, in der das Verriegelungselement (80,130) an der Spule (65) angreift und eine Rotation derselben relativ zu dem Rest der Kopfeinrichtung (29) verhindert, in eine zweite Position zentrifugal beweglich ist, in der das Verriegelungselement (80,130) von dem Spulenelement getrennt ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Spule (65) von dem Rest der Kopfeinrichtung derart getragen ist, daß sie von diesem axial entfembar ist, wobei die Spule (65) einen axial wegragenden, radial zentralen Endbereich aufweist, der an seinem äußeren Ende radial verbreitert ist, so daß er leicht greifbar und abziehbar ist, um eine axiales Entfernen der Spule (65) zu erleichtern, wenn dies erwünscht ist.