DE69416708T2

DE69416708T2 - Kupplungs-und Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE69416708T2
Application number: DE69416708T
Authority: DE
Inventors: Michael Newton Aycliffe Co Durham Dl5 4Rs Bowden
Original assignee: Electrolux Outdoor Products Ltd
Current assignee: Husqvarna UK Ltd
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2014-04-22
Also published as: EP0620964A1; GB9308450D0; ATE176981T1; GB2277668A; EP0620964B1; DE69416708D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung und insbesondere eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung in einem Rotationsrasenmäher einer solchen Art, die durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Solche Rasenmäher bzw. Mähmaschinen umfassen einen Hauptkörper oder eine Haupttragfläche, auf dem bzw. auf der ein Verbrennungsmotor montiert ist. Die Motorkurbelwelle oder eine Abtriebswelle geht durch die Maschinentragfläche hindurch und trägt ein Messer, das in einer horizontalen Ebene dreh- bzw. rotierbar innerhalb der Tragfläche ist. Wenn das Messer direkt an der Motorkurbelwelle oder Abtriebswelle montiert ist und wenn die Mähmaschine unbeaufsichtigt ist, während der Motor läuft, z. B. um einen Gras-Sammelbehälter zu entleeren, kann eine potentiell beträchtliche Sicherheitsgefährdung auftreten. Dies liegt daran, daß eine Person, über eine Grasschnitt-Schüttrinne bzw. -rutsche, die sich von unterhalb der Tragfläche zu dem Grassammelbehälter erstreckt, zeitweise freien Zugang zu dem Messer hat. Um eine derartige potentielle Gefährdung zu vermeiden, wird dem Benutzer oft geraten, den Motor jedesmal anzuhalten, wenn der Grassammelbehälter ausgeleert werden muß. Wenn ein Rotationsrasenmäher durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, der von Hand gestartet wird, resultiert ein solches Anhalteverfahren jedesmal, wenn der Motor wiederangelassen wird in einem erheblichen manuellen Aufwand und verursacht vorzeitigen Verschleiß bei bestimmten Motorkomponenten.
Bestimmte Mechanismen wurden vorgeschlagen, um die oben genannten Probleme durch den Gebrauch einer Kupplungs- und Bremsvorrichtung zum Loskuppeln des Antriebs und zum Aufbringen einer Bremskraft auf das Messer und die verbundenen Komponenten zu bewältigen. Doch viele dieser Mechanismen neigen dazu, kompliziert und teuer zu sein, erfordern gesonderte Kontrollkabel und -hebel und sind insbesondere anfällig für den Eintritt von Dreck und Schutt, was ihre Effektivität vermindert.
Ein bekannter Rasenmäher ist in der US 4369616 offenbart, bei welchem ein Motor eine Antriebswelle antreibt, die andererseits eine Zentrifugalkupplung antreibt. Wenn die Antriebswelle über eine bestimmte Geschwindigkeit hinaus angetrieben wird, erstreckt sich die Zentrifugalkupplung nach außen, um in eine kegelförmige konische Kontaktfläche zu greifen und um somit ein Schneidemesser anzutreiben. Die konische Kontaktfläche schließt einen Bremsschuh mit ein, der mit einer Feder gegen eine feste Bremsfläche gehalten wird. Wenn die Zentrifugalkupplung nach außen geworfen wird, damit sie auf die konische Kontaktfläche trifft, wird die Fläche der Länge nach versetzt, um somit den Bremsschuh weg von der Bremsfläche zu bewegen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, viele der oben angegebenen Probleme zu bewältigen oder zumindest zu reduzieren, und eine vollständig abgeschlossene Einheit herzustellen, um den Eintritt von Dreck und Schmutz zu verhindern.
Nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung: einen drehbaren Körper; eine Zentrifugalkupplung, die ein Kupplungselement enthält, das zwischen einer betriebslosen Nicht-Antriebsstellung und einer betriebsfähigen Antriebsstellung beweglich ist; ein feststehendes Widerlager und ein Bremsglied, das auf dem drehbaren Körper montiert ist, wobei das Bremsglied in Richtung eines Eingriffs mit dem feststehenden Widerlager federvorgespannt ist, wenn das Kupplungselement von dem drehbaren Körper entkuppelt ist, und welches durch die Zentrifugalkupplung bewegt werden kann, damit es mit dem feststehenden Widerlager nicht in Eingriff steht, wenn das Kupplungselement mit dem drehbaren Körper in einer betriebsfähigen Antriebsstellung eingreift, wobei der drehbare Körper dadurch gekennzeichnet ist, das er eine Trommel ist, und dadurch, daß das drehbare Kupplungselement so angeordnet ist, daß es direkt auf das Bremsglied wirkt, um es im Verhältnis zu dem drehbaren Körper zu bewegen und damit es sich so bewegt, daß es im Verhältnis zu dem feststehenden Widerlager nicht in Eingriff steht.
Bevorzugterweise ist das Bremsglied ein Band, das an dem einen Ende an der Trommel befestigt ist, und an dem fernen Ende federnd an die Trommel angebracht ist.
Eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach der Erfindung, die in einen Rotationsrasenmäher eingebaut ist, wird jetzt durch Beispiele mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist ein länglicher Querschnitt eines bereiften Rotationsrasenmähers.
Fig. 2 ist eine Vergrößerung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung der Fig. 1, und
Fig. 3 und 4 sind eine detaillierte Aufsicht und eine Schnittansicht (entlang AA der Fig. 3) einer Kupplungstrommel- bzw. Bremsbandvorrichtung, die in die in Fig. 1 und 2 gezeigte Mähmaschine eingebaut ist.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Räsenmäher-Tragfläche 1 gewöhnlicherweise auf Rädern 2 gelagert. Kraft zum Antreiben der Mähmaschine und eines drehbaren Messers 3 wird von einem Verbrennungsmotor erhalten, der allgemein mit 4 bezeichnet wird. Wenn es gewünscht wird, kann der Verbrennungsmotor 4 nur zum Antreiben des Messers 3 benutzt werden, in welchem Fall die Mähmaschine manuell durch einen Benutzer bewegt wird. Das Messer 3 ist koaxial bezüglich der Motorkurbelwelle oder Antriebswelle 5 montiert und in eine Antriebslinie zwischen der Welle 5 und dem Messer ist eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung 6 eingesetzt, um einen selektiven Antrieb zwischen letzteren zu bewirken.
Insbesondere gemäß Fig. 2 hat die Kupplungs- und Bremsvorrichtung 6 ein Haupt-Gehäuse 7, welches durch Schrauben 7A sicher am Oberteil der Mähmaschinentragfläche 1 befestigt ist. Das Hauptgehäuse 7 ist konzipiert, ein Lager 8 aufzunehmen, welches mit Pressitz in eine angeflanschte Öffnung 9A eingesetzt ist, die in der Grundfläche 9 des Hauptgehäuses 7 gebil det ist. Das Lager 8 bildet ein drehbares Lager für eine drehbare, röhrenförmige Welle 10.
Die drehbare, röhrenförmige Welle 10 sitzt in dem Lager 8 durch die Wirksamkeit einer Schulter bzw. einer Randleiste 9B und eines (nicht gezeigten) Sicherungsrings unterhalb des Lagers 8. An dem Oberteil der Welle 10 ist eine Kupplungs- Trommel 11 angebracht. Die Trommel 11 ist fest an die Welle 10 angefügt und dreht sich in Einklang mit ihr. An die Trommel 11 ist ein Bremsband 12 angesetzt. Das Bremsband 12 ist in so einer Weise befestigt, daß seine Wirkungsweise als Bremse innerhalb des Aufbaus durch die Richtung seiner Drehung gesteigert wird. Die Vorderkante 12A des Bremsbands 12 (siehe Fig. 3 und 4) ist sicher an der Trommel 11 befestigt und die Hinterkante 12B des Bremsbands 12 ist über eine Zugfeder 13 an die Außenfläche der Trommel 11 angefügt. Die Zugfeder 13 wirkt, um das Bremsband 12 festzuziehen und den Durchmesser effektiv zu reduzieren, wobei das Potential erschaffen wird, als Bremse zu wirken, wenn sie auf einen Flansch 14 eines festen Widerlager- oder Bremsflanschs 15 wirkt.
Der Bremsflansch 15 ist wie gezeigt an dem Gehäuse 7 befestigt. Der Verbrennungsmotor 4 ist an einer Adapterplatte 18 angebracht, welche an dem Gehäuse angebracht ist, wobei auch der Bremsflansch 14 fixiert wird. An der Motorkurbelwelle 5 ist eine Zentrifugalkupplungs-Vorrichtung C angebracht. Die Positionierung der Kupplungsvorrichtung C ist derart, daß während des Betriebs ein Teil der Reibungsfläche eines Kupplungselements 16 parallel zu dem Bremsband 12 und der Rest parallel zu der Antriebsfläche 17 der Kupplung ist.
Die Wirksamkeit der Kupplungs- und Bremsvorrichtung wird jetzt beschrieben.
Die Zentrifugalkupplung ist so konzipiert, daß die Kupplungsschuhe, die den Reibwerkstoff bzw. das Reibungsmaterial tragen, eingezogen gehalten werden, wenn der Motor im Leerlauf läuft. In dieser Stellung der Kupplung stehen die Schuhe mit keinem anderen Teil der Kupplungs- und Bremsvorrichtung in Kontakt.
Unter dieser Bedingung ist das Bremsband durch seine Zugfeder völlig eingezogen und wird mit dem feststehenden Bremsflansch in Kontakt gehalten. Hierdurch wird die Kupplungstrommel an einem Drehen gehindert und daher ist die drehbare Welle und jede Schneidevorrichtung, die an ihr befestigt ist, stationär. Unter dieser Bedingung läuft die Maschine in einer sicheren Weise im Leerlauf, da das Messer durch die Wirksamkeit der Bremse unbeweglich gehalten wird.
Um die Kraft auf das Messer zu übertragen, muß die Motorgeschwindigkeit durch Nutzung der Motordrosselklappe erhöht werden. Die Erhöhung der Motorgeschwindigkeit erhöht die auf die Kupplungsschuhe wirkende Zentrifugalkraft, welche sie veranlaßt, sich nach außen entgegen der Federspannung, die sie in der Leerlaufstellung eingezogen hält, zu bewegen. Diese Bewegung erhöht effektiv den Durchmesser der Kupplungsvorrichtung und veranlaßt sie als erstes das Bremsband zu berühren. Dieser Kontakt veranlaßt das Bremsband sich von dem Bremsflansch emporzuheben, während sich die Kupplungsschuhe weiterhin mit der Erhöhung der Geschwindigkeit ausdehnen. Wenn sich die Kupplungsschuhe weiterhin ausdehnen, berühren sie dann die Antriebsfläche der Kupplungstrommel und fangen an, die Trommel in Einklang mit dem Motor anzutreiben.
Unter dieser Bedingung läuft die Maschine mit ausgekuppelter Bremse und mit dem Messer bei voller Geschwindigkeit und ist bereit, Gras zu schneiden.
Um das Messer wieder zum Stillstand zu bringen, wird die Motorgeschwindigkeit mit Hilfe der Motordrosselkappe reduziert. Das veranlaßt die Kupplungsschuhe sich unter ihrer Vorspannungs-Federkraft einzuziehen und den Kontakt mit der Kupplungstrommel abzubrechen. Wenn sich die Kupplungsschuhe weiter einziehen, lösen sie auch das Bremsband, welches jetzt durch die Wirksamkeit der Bremsbandzugfeder entgegen der Bremsflanschfläche wirken kann. Die Bremswirkung wird durch die Umhüllungswirkung bzw. das Umspannen des Bremsbandes verursacht durch die Drehungsrichtung der Kupplungtrommel und des Bremskopfes, vergrößert.

Claims

1. Kupplungs- und Bremsvorrichtung mit einem drehbaren Körper (11);

einer Zentrifugalkupplung (C), die ein Kupplungselement (16) enthält, welches zwischen einer betriebslosen Nicht- Antriebs-Stellung und einer betriebsfähigen Antriebs- Stellung beweglich ist; einem feststehenden Widerlager (14) und

einem das auf dem drehbaren Körper (11) montierten Bremsglied (12), wobei das Bremsglied (12) in Richtung eines Eingriffs mit dem feststehenden Widerlager (14) elastisch vorgespannt ist, wenn das Kupplungselement (16) nicht in Eingriff mit dem drehbaren Körper (11) steht, und durch die Zentrifugalkupplung (C) außer Eingriff bezüglich dem feststehenden Widerlager (14) bewegbar ist, wenn das Kupplungselement (16) mit dem drehbaren Körper (11) in einer betriebsfähigen Antriebsstellung in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß

der drehbare Körper eine Trommel (11) ist, und daß das Kupplungselement (16) für ein direktes Angreifen an das Bremsglied (12) zu dessen Bewegung bezüglich des drehbaren Körpers und außer Eingriff bezüglich des feststehenden Widerlagers (14) vorgesehen ist.

2. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (16) an die innere Stirnseite der Trommel (11) angreift.

3. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsglied (12) ein Band ist, welches an einem Ende an der Trommel (11) befestigt und an dem distalen Ende federnd an der Trommel (11) befestigt ist.

4. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband (12) zur Längsausdehnung federnd angebracht ist.

5. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalkupplung (C) durch eine Antriebsmaschine drehbar ist.

6. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (11) direkt oder indirekt drehbar mit einer Antriebswelle (10) verbunden ist.

7. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an einem Rotationsrasenmäher angebracht ist und die Antriebswelle mit einem drehbaren Messer verbunden ist.