专利名称：一种土壤啮合工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤啮合工具，包括用于操作啮合部围绕转动轴转动该工具的手持部，所述转动轴从连接手持部和啮合部，其中啮合部设置有多个刀片，所述刀片沿着手持部的方向伸展并围绕转动轴分布以压入土壤进行啮合，每个刀片设置有一个靠近手持部的近端以及一个最大地远离手持端的远端。
背景技术：
专利号为2030770的美国专利中，揭露了一个除根的装置，该装置包括一个设置有两个独立刀片的长柄，一个把柄，该把柄用于将刀片压下并转动，从而无需切割草根地获得草根，并通过一个排出器将草根推出。在专利号为2008/0051227A1的美国专利文献中，进一步提出了一个用于修复高尔夫草皮断片的工具，一个所谓的高尔夫绿地修复器，其中包括两个平行的刀片，刀片从把柄部延伸而来，该刀片被插入土壤，靠近草皮断片，通过倾斜动作将草根土壤和草根放入到草皮断片所在的区域。目前已知的这些工具存在许多缺点，在除根装置的情况中，存在这样一个问题， 即将无需切割地获得的草根从形成的洞中安全地推出的问题，在高尔夫绿地修复器的情况中，存在围绕草皮断片重复操作的需求的问题。在后者绿地修复器中也还存在错误操作导致较大风险出现的可能，这样草地不是被修复而是被毁坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工具，其中前述工具中的问题将被解决，至少被减少。这是根据开始提到的工具的发明通过权利要求1中特征部位的特征来获得的。从而，通过将啮合部压入土壤中，使得啮合部得以转动，一方面围绕一个转动中心向受到影响的土壤作向下移动的动作，另一个方面，相对于地面，受到影响的土壤作向上移动的动作。当将刀片设置成不同角度时，从转动的方向来看所有刀片各自后刃的远端区域位于刀片的前面，实际上作为各自后刃的近端区域，所有刀片各自的后刃到转动轴的距离是相同的，通过这些特征，并结合相对于转动轴的刀片的前刃和后刃的位置，而事实上当从刀片的近端到远端的距离来看时，刀片是被设置成不同角度并做向内转动的特征，从而获得该发明。在将啮合部压入土壤的过程中，由于后刃的倾斜路径，该工具被自动地引导使之沿着转动方向进行转动，从而起动切割操作，同时向内移动受到影响的土壤。在以恒定水平的持续转动过程中，除了持续地向受到影响的土壤内进行移动外，还可以获得一个向上移动的动作。尽管如此，这些效果是否能够同时获得决定于刀片的设计。在某种情况下，该工具可以是一个除根装置，通过转动过程中向内和向上的动作， 使得无需切断草根，将草根随着该工具从洞中带出。在某种情况下，该工具可以是一个高尔夫绿地修复器，由于结合了转动过程中向内和向上的动作，土壤被向内带向草皮断片的中心，从而使得草皮断片得到修复，这是本发明的基本发明点。在本发明中，作为前述向内移动动作的互补，由于刀片的角度使得土壤被向上托起，从而获得新鲜的草根。这样，通过用户有限的、快速的操作有效地完成了高尔夫绿地草地断片的修复。在本发明的一种变种形式中，刀片的前刃均勻地向前弯曲，具体地，刀片可以具有一弓形的横断面，从而在使用该工具的过程中特别有益的向内运动和受到影响的土壤被向上托起的动作被获得。在本发明的另一变种形式中，在刀片之间靠近刀片近端的啮合部有一个水平面部，该水平面部是圆形的、面向转动轴向内扩展。从而通过转动该工具将土壤向内移动并被水平平坦地托到地面的一定高度。在根据本发明的工具中，从位于刀片的近端和远端的中央部位看，位于前刃上的点到转动轴之间的距离与位于后刃上的点到转动轴的距离的比值大约为5/4到2/1。当该工具为高尔夫绿地修复工具时，一个刀片的远端到转动轴的距离为6-llmm， 该刀片的长度为15-30mm，是比较合适的。这样比较适合于正常情况下草地断片的大小。作为本发明的进一步变种形成，进一步地将刀片相对于转动轴设置为5°到15° 的角度，从而使得该工具操作简单和易于携带，例如，放入用户的口袋中，其中作为首选地， 该工具带有一定角度的刀片，其形状为平板状。在本发明实施中，该工具也可以适应于挖取草根，其中，一个刀片的远端到转动轴的距离大约为6-15mm，该刀片的长度大约为50_80mm，是比较合适的。作为挖根装置，可用于挖取具有靠近地面的根的草皮，当用于挖取具有比较长的根的草皮时，作为挖根装置的该工具的可选实施例，刀片的长度可以为200mm甚至更长，尽管如此，对于一般的园林使用，50-180mm的长度是比较实际的。在该情形下，刀片的远端到转动轴的距离大约可以为 6-30mm,而对于一般的园林使用，6_25mm是比较合适的。进一步地，作为本发明的一个优选实施例，该工具包括一个把柄式的手持部，该手持部横向地位于转动轴上，具体地，该转动轴连接到手持部的管状中间部，并与啮合部连接，从而使得该工具可以被站立的用户操作，以用于修复绿地以及挖取草皮。合适地，在该工具作为挖根装置的情形中，刀片可以设置为与转动轴成1°到 12°的角度。本发明的更多优点和特征将可以从其它的权利要求和后续的具体实施例中获得。
参照附图，本发明实施例将更加详细地描述本发明。图Ia和图Ib分别为本发明中提供的工具的啮合部的侧视图和剖视图；图加为本发明中工具的第一立体图，图2b和图2c分别为图加中该工具的进一步的立体图；图3a_3c为本发明三个不同视图的进一步实施例。
具体实施例方式图Ia示出了本发明中工具的啮合部2，其中手持部(在图中位于啮合部2之上)未示出。啮合部2包括两个刀片4，两个刀片围绕该工具的转动轴3均等地分布，其中每个刀片4有一个邻近手持部(未示出)的近端5以及一个远端6，远端6为每个刀片4的自由端。每个刀片4有一个带有刀刃的前刃7，该刀刃在使用时用于切入土壤中。进一步地，每个刀片4有一个后刃8，其中“前”和“后”是相对于转动方向V的，如图Ib所示。同样，从图Ib中可以清楚看出，位于前刃7上的点到转动轴3的距离比位于后刃8上的点到转动轴的距离更远。这对于从近端5开始延伸到远端6并靠近手持端的整个刀片4也是一样的。从而意味着当按着转动方向V转动该工具时，刀片将刮过一个区域从而产生一个向下的压力动作，该压力动作面向转动轴，施加在受影响的土壤上，该土壤位于被每个刀片4 刮过的区域中。在这里也示出了带有弓形横断面的的刀片4。进一步地，刀片4被设置为相对于转动轴成一定角度，这样从转动方向来看，每个后刃8的远端区域位于刀片4的前面，作为前述后刃的近端区域到转动轴的距离实际也是相同的。从而，使得刀片4面向转动轴3带有一些角度地向内运动，除了前述向内运动之外在同样转动过程中还使得受到影响的土壤向上进行上升运动。将每个后刃8的远端区域和后刃的近端区域设置在与转动轴距离相同的位置，较优地，位于距离精确相同的位置，从而在将啮合部2压入土壤的过程中，在任何方向涉及到的土壤不会受到明显影响，例如土壤陷入，否则需要不同角度的刀片。在图Ia中通过从近视图中表示后刃8的平行线示出了这种情况，在图Ib中也示出了这种情况刀片(用虚引线6指出)的远端区域以及各个后刃的近端区域都被放射状地设置在内圆的同一平面。这对于高尔夫绿地修复器、除根装置以及在本发明思想内其它用于与土壤作啮合动作的工具是有利的，例如，挖洞工具。在刀片的转动过程中，刀片的近端水平处图Ib中所示的同心圆确定了刀片的一个刮过的区域。该区域沿着刀片的远端方向持续地减少。图加示出了带有与图Ia中所示本质上类型相同的啮合部2的工具1，但是在图 2a中还带有一个手持部9，该手持部包括一个相对于转动轴3成横向的手持部9。在手持部 9与啮合部2之间包括一个中间部10，该中间部包括一个长管状杆，以使得用户能够实际操作啮合部2，例如，用户可以站着操作啮合部2。进一步地，图2b和图2c示出了图加中工具1的立体图，其中刀片的位置被清楚地示出。在本发明实施例中，作为一个除根装置，该工具的优点有通过简单地将刀片间带有草根的工具与一个物体，例如鞋子，以相对于图2c所示的纸面正确的角度进行撞击，可以容易地将挖取的草根从刀片间释放出来。在这种情况下，排出器对本发明并不是必需的。 在图中，同样示出了刀片4相对于转动轴3被放置为角度β的情形。较为合适地，角度β 可以位于1°到12°之间，具体角度大小的设置决定于工具的类型。在图中位于后刃8和虚拟出来的水平面之间的角度α也被示出，较为合适地，角度α位于60°到80°之间，具体角度大小的设置决定于工具的类型，其中水平面相对于转动轴成横向方向。当角度α取该范围外的其它值时，则可能出现问题。当使用前述草皮断片修复工具修复高尔夫草皮时，很容易导致用户错误地使用该工具，从而给草皮带来更严重的破坏。当采用该工具时，其采用的方法与使用传统的修复工具一样是通过一般的向上提升动作挖取草根，从而削弱了草皮在被移入地重新快速生长的能力。图3a至图3c示出了本发明中工具的结构的不同方向的视图，该工具可以作为高尔夫绿地修复工具的形式，以用于高尔夫运动员握持和高尔夫绿地修复使用。在图中，手持部9被示为平板状，刀片相对于手持部9成一定角度被示出。啮合部 2也被示出，该图中与图Ia中的形状基本一样，区别在于刀片4具有圆弧形结构。进一步地，刀片的远端为圆形。这使得刀片在其远端区域9处更宽一些，以使得在啮合部2向需要被修改的地面作轻微的向下运动动作情形时，也可以获得较好的效果。在使用图3a至图3c中的工具时，当按顺时针转动一定范围的同时，啮合部也被带入地面下，该范围对应于在转动方向上后刃转动的角度，典型地，在将啮合部完全压入地面之下时对应的后刃转动的角度为1/6圈。以此为依据，当用户进一步转动一圈的一小部分， 例如1/4圈，啮合部相应地被压入相应的深度。由于高尔夫绿地上的草皮断片的大小和深度是变化的，其大小和深度可能决定于击球的高度，绿地的硬度和潮湿情况也不同，因此，啮合部的压入和转动圈数由最主要的原因来决定性。通过使用本发明提出的高尔夫修复装置，可以快速地使被损害的草皮重新生长并恢复。通过在草皮根部处的切割动作，保证根蘖不受到伤害，从而使得修复到草皮断片处的草皮的生长能够得到较好的确定。11表明了位于刀片间并面向转动轴延伸的、设置于刀片近端的圆形水平向表面部。这保证了在转动该工具时，向内移动并托起受影响土壤将是同时进行的，将受影响土壤在一定程度上被平坦地托起到离地面一高度处。在本发明实施例中，在直接朝向手持部9、 形成水平向表面部11的上面形成了一个压入部。该压入部被设置在水平向表面部11的相对面，如图3c所示。在将该工具压入地面下的过程中，用户通过使用拇指或其它手指，借助压入部可以使得用户获得更多的休息时间。在权利要求的范围内，本发明可以被修改。优选地，刀片的数量为两片，但并不能排除在某些应用上可以使用更多的刀片。刀片4设置有锋利的前刃7，该前刃可以直线形地延伸，或者以从它的近端开始曲线形地延伸到它的远端。在图中示了具有略微向外成圆弧状的刀片或向外成曲线状的刀片
的一面。更为简单地，刀片大体上可以是平面的，并且可以除了在前刃处厚度不同外，其它地方具有相同的厚度，其中在前刃的前外置面刀片是离地的，以用于形成锋利的刀刃。当该工具被用来作为除根装置时，从与转动轴正交的方向观看，刀片的一般的、通用的形状基本上显示为三角形。从上可以得到，从位于刀片的近端和远端的中央部位看，位于前刃7上的点到转动轴3之间的距离与位于后刃8上的点到转动轴3之间的距离的比值大约位于5/4到2/1 之间。到从更远端的部位观看时，一般情况下该比值会更小，而当从刀片的更近端观看时， 一般情况下，该比值会更大，这是因为沿着刀片的远端方向刀刃会变窄，这可以从图Ib中清楚地看出。在本发明产生的工具的啮合部2的一个示例中，该工具大体上对应图la、图lb、图 2a、图2b和图2c中的工具，啮合部2由一延伸的平整的条状金属片制成，该金属片具有两平行的外表面以及边缘，和设定的宽度。两个刀片4沿着关联的弯曲线各自弯曲超过90°，以形成向内弯曲角度β (参见图2c)。其中两条弯曲线相互平行，应注意的是它们与沿着条状金属片的延伸部分的线条形成一锐角角度，从而使得条状金属片表面边缘形成啮合部的后刃。因此，形成的刀片为弯曲状的，从而使得从转动方向V来看，每个后刃8的远端区域位于每个刀片的前面，而实际上每个后刃的远端区域和其近端区域一样，到转动轴3的距离都是一样的。前刃是通过将按上述方式形成的刀片磨削使之锋利而形成。如果有必要可以进一步对啮合部进行硬化处理。进而将啮合部固定于手持部，可以通过焊接、螺钉连接、铆钉或其它类似方式进行固定。在刀片4远端上面的点可以被切除或设置为离开地面，从而使得刀片远端上只包括少量的点。这样，刀片后刃的远端区域到转动轴3的距离与其前端区域到转动轴3的距离并不完全相同。这种情况也是属于本发明的范围之内的。—般情况下，虽然对于除根装置来说，设置在刀片之间用于在完成除根过程后排出草皮的排出器不是必需的，但是在并不排除本发明中的工具作为除根装置设置一排出器。最简单地，该排出器可以包括一个位于刀片之间的排出器平板，该刀片可以通过设置在横向把柄9 (参见图2a)上的调节器来实现上下运动，该调节器可以通过一细长杆连接到排出器平板，该细长杆设置在长管状杆10内部。也可以通过在排出器的一个常规的、非活动位置设置一个弹簧装置替代该细长杆，其它类型的排出器和排出器可操作连接设置也可以用于本发明中的工具。本发明也可以应用于从土壤中挖取树桩。这种情况下，应增加其尺寸大小以适应要挖取的树桩的大小。在其它的情况下，对于更大的树桩，则需要更大的尺寸，此时本发明中的工具则可能需要动力进行驱动。
权利要求
1.一种土壤啮合工具(1)，包括用于在围绕转动轴转动所述啮合工具过程中操作啮合部O)的手持部(9)，该转动轴从手持部延伸至啮合部，其中啮合部( 包括沿着从手持部 (9)出发的方向进行延伸并围绕转动轴(3)分布的多个刀片G)，使得啮合部可压入土壤并与土壤啮合，每一个所述刀片具有一个靠近手持部的近端(5)以及一个远离手持部的远端 (6)，其特征在于:当所述刀片⑷为了与土壤作切割动作，围绕转动轴⑶转动时，从转动方向(V)看， 所述刀片⑷各自具有一个前刃(7)以及后刃(8)，其中位于前刃(7)上的点到转动轴(3) 的距离大于位于后刃⑶上的点到转动轴(3)的距离，刀片⑷被设置成一定角度，以使得从转动方向(V)看，每个前刃的远端区域位于刀片的前面，实际上每个前刃的远端区域到转动轴(3)的距离与每个前刃的近端区域到转动轴(3)的距离相同。
2.如权利要求1所述工具，其特征在于，每个前刃(7)具有一均勻向前延伸的弯曲部。
3.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，刀片(4)具有一弧状横断面。
4.如权利要求1至3任一所述的工具，其特征在于，在刀片的近端(5)和啮合部 (2)之间具有一个水平向表面部(11)，所述水平向表面部(11)为圆形并面向转动轴延伸。
5.如权利要求1至4任一所述的工具，其特征在于，从位于刀片的近端和远端的中央部位看，位于前刃(7)上的点到转动轴(3)之间的距离与位于后刃⑶上的点到转动轴(3) 的距离的比值约为5/4到2/1。
6.如权利要求1至5任一所述的工具，其特征在于，该工具可用于高尔夫绿地的修复。
7.如权利要求6所述的工具，其特征在于，刀片的远端到转动轴的距离为6-llmm，刀片的长度为16-30mm。
8.如权利要求7所述的工具，其特征在于，将刀片相对于转动轴放置为5°到15°的角度⑷。
9.如权利要求6、7或8所述的工具，其特征在于，所述具有成一定角度的刀片的工具大体上是平板状。
10.如权利要求1至5任一所述的工具，其特征在于，所述工具可用于挖取草根。
11.如权利要求10所述的工具，其特征在于，刀片的远端到转动轴的距离大约为 6-30mm，刀片(4)的长度大约为50_200mm。
12.如权利要求1-8或10-11任一所述的工具，其特征在于，所述工具包括手持部(9)， 所述手持部(9)为一个与转动轴成横向的把柄。
13.如权利要求10-12任一所述的工具，其特征在于，包括管状中间部(10)，所述管状中间部(10)与手持部连接，并与啮合部(2)连接。
14.如权利要求10-13任一所述的工具，其特征在于，刀片(4)被设置成与转动轴成 1°到12°的角度(β)。
15.如权利要求10-14任一所述的工具，其特征在于，在所述工具的刀片之间设置一个排出器。
16.如权利要求15任一所述的工具，其特征在于，在所述刀片之间排出器包括一个排出器平板，所述刀片通过调节器装置实现可操作地上下运动。
全文摘要
一种土壤啮合工具(1)，包括手持部(9)，以用于围绕转动轴(3)转动所述工具，其中啮合部(2)包括沿着从手持部(9)出发的方向进行延伸并围绕转动轴(3)分布的多个刀片(4)，使得啮合部可压入土壤中与土壤啮合，每一个所述刀片具有一个近端(5)以及一个自由的远端(6)。为了与土壤作切割动作，所述刀片(4)各自具有一个前刃(7)以及后刃(8)，其中位于前刃(7)上的点到转动轴(3)的距离大于位于后刃(8)上的点到转动轴(3)的距离，刀片(4)被设置成一定角度，以使得从转动方向(V)看，每个前刃的远端区域位于刀片的前面，实际上每个前刃的远端区域到转动轴(3)的距离与每个前刃的近端区域到转动轴(3)的距离是相同的。
文档编号A01B1/16GK102348375SQ201080011065
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月10日 优先权日2009年3月11日
发明者汉斯·琳德 申请人:赫塞尔曼&琳德公司