РЕЖУЩЕЕ УСТРОЙСТВО
CUTTING DEVICE

Изобретение касается режущего устройства, в частности газонокосилки, с по меньшей мере одним вращающимся ножом, который смонтирован посредством безвинтового разъемного соединения на вращающемся ножедержателе с двигательным приводом, причем указанное соединение разъединяется путем взаимного поворота между ножом и ножедержателем.
При эксплуатации газонокосилок время от времени возникает необходимость в подточке ножей для обеспечения гладкого и чистого скашивания травы. В смонтированном состоянии ножей такая подточка возможна лишь в ограниченной степени. Обычно с целью соблюдения правильного угла резания по длине ножей их демонтируют и закрепляют в специальном заточном приспособлении.
Обычные винтовые соединения ножа по истечении определенного периода эксплуатации забиваются скошенной массой и землей, что затрудняет демонтаж ножа. Из патента DE 19520618, из которого исходит ограничительная часть п.1 формулы данного изобретения, известно безвинтовое крепление ножей, позволяющее производить замену ножей без применения инструментов.
Это известное крепление ножей состоит из диска, приводимого в действие двигателем и несущего две выступающие вниз цапфы, на выступающий конец каждой из которых насажен нож, имеющий, таким образом, возможность поворота на своей цапфе. Под ножами находится поворотная пластина, имеющая в зоне цапф паз, проходящий в окружном направлении, вследствие чего пластина может поворачиваться относительно диска с цапфами и ножами, принимая концы цапф в своем пазу и во ввернутом положении поддерживая ножи снизу. Для фиксирования указанной пластины во ввернутом положении, удерживающем ножи, паз переходит в углубление, в которое заходит соответствующая цапфа. Такое фиксирующее соединение препятствует обратному повороту пластины, но не может исключить его полностью, если пластина при случайном внешнем воздействии подвергнется нагрузке в направлении деблокирования.
Кроме того, поворотная пластина нуждается в опоре снизу. Такая опора создается установленным под пластиной кожухом. Этот кожух перекрывает поворотную пластину, затрудняя к ней доступ при демонтаже ножей.
Исходя из этого, в основу изобретения положена задача создания такого соединения между ножом и ножедержателем, которое, оставаясь разъемным без использования инструментов, было бы более легким в обращении и одновременно более надежным по сравнению с известным случаем. Предложенное согласно изобретению соединение не в последнюю очередь должно отличаться экономически целесообразным выполнением.
Указанная задача решается в соответствии с изобретением тем, что соединение между по меньшей мере одним ножом и его ножедержателем осуществляется центрально установленным штыковым затвором и этот штыковой затвор выполнен с возможностью фиксации в закрытом положении посредством по меньшей мере одного дополнительного запорного элемента.
Таким образом, разъемные соединения, которые в известном случае необходимы на каждом ноже, заменяются в соответствии с изобретением одним единственным общим штыковым затвором. Одновременно предусматривается дополнительный запорный элемент, удерживающий штыковой затвор в закрытом положении.
В результате этого предложенное крепление ножей требует значительно меньшего количества деталей, а замена ножей производится проще и быстрее, поскольку доступ к штыковому затвору не затруднен нижним перекрывающим кожухом.
Кроме того, запорный элемент повышает надежность, так как создает настоящее блокирование с геометрическим замыканием, тогда как в известном случае имеет место лишь соединение с помощью фиксатора или защелки.
Запорный элемент предпочтительно имеет два положения, при этом в одном положении относительный поворот между ножом и ножедержателем блокируется, а в другом положении этот относительный поворот деблокируется. Для конструктивного выполнения запорного элемента специалисту представляются различные возможности. Наиболее благоприятным оказалось выполнение запорного элемента в виде подпружиненной нажимной кнопки, которая усилием пружины удерживается в положении фиксации и освобождает относительный поворот лишь в том случае, если подвергнется нажатию с преодолением усилия пружины.
Теоретически запорный элемент может быть размещен на самом ноже. Но в конструктивном отношении значительно благоприятнее разместить запорный элемент вместе с его пружинным элементом в ножедержателе.
В другом усовершенствованном варианте изобретения относительный поворот между ножом и ножевым брусом целесообразно выбрать так, чтобы деблокирование ножа происходило только при повороте ножа в направлении резания. Вследствие этого толчки, возникающие при столкновении ножа с препятствиями, не способствуют открытию штыкового затвора, причем запорный элемент также не нагружается этими толчками.
Сам нож предпочтительно выполнить в виде сплошного ножевого бруса, заточенного по двум противоположным наружным кромкам и взаимодействующего в своем центре со штыковым затвором, в частности за счет того, что ножевой брус имеет центральное отверстие с радиальными выемками и радиальными выступами и что по меньшей мере одна из этих выемок и/или выступов взаимодействуют с запорным элементом. Целесообразно устанавливать между ножом и ножедержателем в окружном направлении промежуточные упорные пластины, которые будут предотвращать передачу удара на ножедержатель при столкновении ножа с препятствиями.
Для того чтобы штыковой затвор даже по истечении длительного периода эксплуатации сохранял свою работоспособность, в частности легкоподвижность, рекомендуется оснастить запорный элемент вблизи его конца, служащего для управления, уплотнением относительно ножа и/или ножедержателя. Благодаря этому проникновение скошенной массы и земли исключается. С той же целью уплотнение можно установить также между ножедержателем и ножом.
Другие признаки и преимущества изобретения поясняются с помощью изложенного ниже описания примера выполнения со ссылкой на чертежи, на которых
Фиг.1 показывает вид ножа в осевом направлении снизу;
Фиг.2 - нож согласно фиг.1, вид сбоку;
Фиг.3 - вид ножа согласно фиг.1, но в полусмонтированном состоянии на ножедержателе;
Фиг.4 - тот же вид, что и на фиг.3, но в окончательно смонтированной позиции;
Фиг.5 - осевой разрез по линии А-А на фиг.4;
Фиг.6 - вид ножедержателя в осевом направлении снизу;
Фиг.7 - ножедержатель согласно фиг.6, вид сбоку;
Фиг.8 - радиальное сечение ножа и ножедержателя;
Фиг.9 - нож с отдельными упорными пластинами, вид сверху.
Представленный на фиг.1 и 2 нож в виде ножевого бруса 1 по своему наружному контуру и профилированию имеет известную форму, в частности с двумя противолежащими по диагонали наружными режущими кромками 1а, которые на своих концах, задних в направлении вращения, переходят в отогнутые вверх лопасти 1b. В центре ножевого бруса находится отверстие 2. В соответствии с изобретением это отверстие на своей периферии имеет выемки 2а, 2b, 2с и выступы 2d, 2e, 2f, которые взаимодействуют с описанным ниже ножедержателем по принципу штыкового затвора. Это взаимодействие раскрывается на нижеследующих чертежах.
Фиг.3 показывает промежуточную стадию, на которой ножевой брус смонтирован на своем ножедержателе 3 частично, где видно, что ножедержатель 3 имеет на частях своего периметра выступающий в осевом направлении цилиндрический бурт 3а. Этот бурт 3а согласуется с внутренними периферийными участками отверстия 2 ножевого бруса и определяет ось его вращения. Вместо этого или дополнительно поворотная опора может быть образована также наружными периферийными поверхностями 3b ножедержателя, которые согласуются с периферийными краями выемок 2а, 2b, 2с ножевого бруса.
Для лучшего понимания остановимся теперь на фиг.6 и 7, на которых показан ножедержатель без ножевого бруса. Существенным здесь является то, что ножедержатель снабжен несколькими выступающими в осевом направлении и направленными в рабочей позиции вниз выступами 4а, 4b и 4с, форма и позиция которых согласуется с выемками 2а, 2b, 2с ножевого бруса так, что выступы при насаживании ножевого бруса на ножедержатель погружаются в указанные выемки ножевого бруса. Существенно также то, что каждый из выступов 4а - 4с в своем основании имеет прорезь, проходящую в окружном направлении (см. фиг.7, где видны прорези 14а и 14с). Эти прорези в одном окружном направлении открыты, а именно там, где на фиг.6 помещена стрелка, в то время как на другом окружном конце они закрыты. Указанные прорези размещены и сформированы так, что при наложении ножевого бруса на ножедержатель 3 периферийные участки 2d, 2e, 2f, радиально расположенные внутри выемок 2а, 2b, 2с, при повороте ножевого бруса проникают в прорези 14а-14с. Это частично ввернутое в прорези ножедержателя состояние внутренних периферийных участков ножевого бруса показано на фиг.3, а полностью ввернутое состояние, при котором упомянутые периферийные участки ножевого бруса примыкают к закрытым концам прорезей 14а-14с, показано на фиг.4. При этом ножедержатель удерживается прорезями 14а-14с в осевом направлении с геометрическим замыканием и почти без зазора (см. в этой связи также осевое сечение на фиг.5).
По окружности нож зафиксирован сначала только в том направлении, в котором радиальные переходы между внутренними и наружными периферийными участками 2а-2f ножевого бруса примыкают к закрытым концам прорезей 14а-14с. Чтобы предотвратить вывертывание ножевого бруса из прорезей, в ножедержателе установлен по меньшей мере один аксиально подвижный запорный элемент в виде нажимной кнопки 5. За счет усилия пружины эта нажимная кнопка выступает из ножедержателя вниз и расположена так, что при насаживании ножевого бруса на ножедержатель она вдавливается с поверхности ножа в ножедержатель. При последующем повороте ножа перекрытие ножевой кнопки ножом постепенно устраняется: так, на фиг.3 после совершенного наполовину ввертывания ножа в прорези видна уже половина нажимной кнопки, тогда как после полного ввертывания ножа кнопка не перекрыта ножом вообще. Под действием пружины кнопка занимает свою выступающую вниз позицию и выполняет функцию упора против обратного вывертывания ножа из прорезей 14а-14с.
Описанное стопорение ножа в обоих окружных направлениях происходит за счет того, что ввертывание ножевого бруса в прорези 14а-14с производится навстречу направлению резания ножа. Благодаря этому движущий момент, обозначенный соответствующей стрелкой на фиг.4 и 6, передается через жесткие выступы 4а-4с ножедержателя, в то время как запорный элемент 5 почти не подвержен действию сил.
Для демонтажа ножевого бруса необходимо лишь на несколько миллиметров утопить нажимную кнопку 5 в ножедержатель, в результате чего она уже не будет блокировать нож. Затем можно вывернуть нож из прорезей 4а-4с в направлении резания и снять его.
Еще более простым является монтаж ножевого бруса, так как при насаживания на ножедержатель он сам вдавливает нажимную кнопку 5 в ножедержатель.
Важная деталь просматривается, кроме того, на фиг.8 и 9 во взаимосвязи с фиг.5. На фиг.8 горизонтальное сечение вдоль плоскости ножа обнажает три выступа 4а, 4b и 4с ножедержателя, которые передают движущий момент с ножедержателя на нож. Кроме того, на фиг.8 виден запорный элемент 5 в виде нажимной кнопки, которая в своем ненажатом положении предотвращает вывертывание ножа из штыкового затвора. Существенно при этом то, что выступы 4а - 4с не воздействуют непосредственно на выступающие внутрь участки 2d, 2e и 2f вдоль отверстия 2 ножа и это воздействие осуществляется через промежуточные упорные пластины 10а, 10b и 10с. Эти упорные пластины, также как и нож 1, выполнены из устойчивого металла, в частности железа, тогда как ножедержатель 3 изготавливается предпочтительно из легкого металла, в частности алюминия. Преимущество упорных пластин, которые в целесообразной форме выполнения представляют собой отдельные детали, заключается в том, что твердый нож при столкновении с препятствиями не передает удар непосредственно на ножедержатель.
В конструктивном отношении для выполнения упорных пластин 10а-10с представляются различные возможности. В примере выполнения (см. фиг.9) упорные пластины выполнены в виде прямых уголков, которые своей показанной на фиг.8 полкой, проходящей аксиально и радиально, выполняют функцию упора между ножом и ножедержателем, а их отогнутая на 90° полка смонтирована, в частности посредством цапфы 3а (см. фиг.5), на ножедержателе таким образом, что эта полка заневолена между двумя половинами ножевой головки.
Для предотвращения забивания предложенного штыкового затвора скошенной массой, завихренной землей и т.п. между ножедержателем и ножевым брусом согласно изобретению предусмотрено вращающееся уплотнительное кольцо 7. Той же цели служит уплотнительное кольцо 8 между нажимной кнопкой 5 и ножедержателем. В случае необходимости целесообразно предусмотреть уплотнение также и в зоне прорезей 14а-14с.
Наконец, в рамках изобретения имеется возможность оснастить ножедержатель упругими элементами, которые нагружают ножевой брус в осевом направлении и тем самым обеспечивают абсолютно беззазорное расположение в прорезях 14а-14с.
Изобретение было описано выше на примере цельного ножевого бруса. Разумеется, что в рамках изобретения также возможна конструкция ножа, состоящая из нескольких частей. Так, например, можно было бы образовать центральную зону ножевого бруса с отверстием 2 и выемками, и выступами, расположенными на периферии этого отверстия, посредством кольцеобразного диска и закрепить на нем отдельные радиально отстоящие ножи.
Рамками изобретения также допускается возможность использования штыкового затвора не только в газонокосилках, но и в сравнимых с ними режущих и измельчающих устройствах, если одним из важных требований в них является быстрая и удобная смена ножей.