手持马达驱动喷洒器 本发明涉及一种用于有选择地对田间、花园、果园或类似场合中的不想要的植物喷施特定液体除草剂的手持马达驱动喷洒器。
利用使喷哂器吸油绳回转、用于在宽广区域中控制植物生长的机器已公开在授予STEVENS的申请号为PCT/AU85/00039的国际专利申请及授予WEEDBUG PTY LTD的申请号为PCT/AU 95/00065的文件中。这类机器一般包括一组相对大的转子组件，这些组件安装在一竖立在牵引机后的机架上并且通过安装在转子组件内的液压马达驱动各个转子组件。虽然这类机器在控制生长在广阔区域或路旁环境中的植物/野草是十分有效的，但是它们并不适合于许多难以到达的地方使用，例如不适于在篱笆下，沟渠中、堤坝上，或其它河岸边和斜坡上。因此，生长在这些地方的不想要的植物或野草通常要用马达驱动手持导引的刷式切割器来除去，而在一些场合中甚至要用刷式钩耙或类似物来将之清除。
可以体会到；在许多场合中，不希望有的植物在被切割后的重新生长速度比所想要的植物生长率要快，因而要对它们周期性地割除。所以，通过刷式切割器来控制不希望的植物如野草的生长不那么有效。在另一方面，通过化学处理有选择地杀灭不想要地植物可使所要的植物，尤其是使草皮来覆盖那些原先曾长过不希望有的植物的地面，由此来使不希望的植物被除去。
在一段时期中，已经提供过用于有选择地对不希望的植物进行化学处理的手持器械。这类器械通常有一个使用器，此使用器用一个将化学液体从容器中吸出的静止不动的油绳来擦拭选出的植物。但是，为了有效地将选出的植物杀死，这类器械一般要求该使用器在该植物上用油绳擦拭多次。而且这类器械要求由操作员单个地挑选待杀灭的植物，因而不太适合于对在一地面上与想要的植物广泛混杂在一起的不希望的植物进行控制。换言之，这类器械不很适合于根据高度有选择地控制植物。也已经做过使用自由滚动回转喷洒器的努力，其转动是通过使喷洒器与田间的树木或其它固定物结合来产生的，然而它同样也要求使用器用油绳擦拭待处理植物。本发明的目的是提供一种手持马达驱动喷洒器，它用来有选择地对不想要的植物喷洒液体，具体来说是喷洒除草剂，由此来实现对在相对小区域中的植物进行化学方式的控制，本发明的另一个目的是提供一种手持马达驱动喷洒器，它在田间、花园或果园中使用是有效的，操作员通过它可以对超过预定高度的所有植物喷洒化学药剂。本发明的又一个目的是提供一种可靠地对被选出的待处理植物喷洒液体。本发明的其它目的和优点在下文介绍后会清楚地显现出来。
根据上面介绍，本发明主要涉及一种用来有选择地在田间、花园、果园等地方对不想要的植物喷洒液体、具体来说是喷洒除草剂的手持马达驱动喷洒器，它包括：
一马达，
一转子组件，它包括一个可转动油绳支承件，支承件装有一个或多个喷洒器油绳，转子组件由支承装置支承得在使用中可环绕一垂直轴线转动；
驱动装置，它以可操作方式与马达及转子组件连接，用以将回转驱动从马达传送给转子组件；
与一个或多个喷洒器油绳以通液方式连接的贮存装置，用来贮存一定数量的液体在转子组件被转动时向一个或多个油绳提供液体；以及
一长形手柄，它与支承装置以可操作方式连接，由此使用者可使转子组件趋近田间、花园或果园地面，从而使喷洒器油绳可以在接触过程中将液体施加于选出的植物。
在本发明的一个形式中，马达是一种高速内燃机，它安装在长形手柄的远离转子组件的一端，此驱动装置有一个安装在长形手柄内的驱动轴或链索，驱动轴或链索通过一减速装置与转子组件可回转连接。但在本发明的另一种形式中，该马达是一种蓄电池供电的电动机。在此种形式中，电动机被安装在长形手柄的远离转子组件的一端；在另一种形式中，电动机安装在长形手柄的邻近转子的下端，蓄电池动力源则安装在长形手柄的另一端，以便使喷洒器提供某种平衡。蓄电池动力源借助电线或其它合适的导电体与电动机连接。如果要求大的蓄电池驱动的电机，电机还可以安装在长手柄的远离转子组件的远端而使喷洒器适当地平衡，而蓄电池组件就由操作员背在他的皮带或背上，通过电线或其它合适的导电体与电动机连接。典型地是，转子组件的油绳以每分钟约300转(rpm)的回转速度将液体化学药剂有效地施加于杂草和草皮上，很清楚：喷洒器使用一种内燃机，故需要提供一种减速比约为12∶1或更大的减速装置，以便使马达的尺寸合适地缩小到易于携带的最小尺寸。相似的考虑也适用于电动机和蓄电池组件，为了使此种马达尺寸如期望的那样小，也需要一种减速装置。然而该体会到：本发明的喷洒器之油绳只是简单地擦拭植物、最好是擦划植物茎叶的外层，而不是将之完全切断，所以与现有马达驱动的擦刷式切割器相比，其要求的功率小得多，因而可以运作更长的时间。可以相信：由喷洒器油绳对植物茎叶的擦划能提高杀灭率，除草剂能更有效地施加于破损的外皮。因此，低功率的需求使本发明的电池提供动力的喷洒器可以替代发动机驱动刷擦式切割器来对杂草和草皮进行控制。
最好，转子组件有一个中心安装的轴，此轴在使用时从可转动的油绳支承件向上竖立，并由配置在该支承装置中的辅助轴承或轴颈支承以可转动方式支承，驱动力通过一角传动机构被传送到转子组件。角传动机构以可操作方式与马达及转子组件连接，并且相对该中央安装轴偏置。角传动机构的偏置恰当地允许被连接于转子组件的贮存装置跟转子组件一起绕垂直轴线转动，或者被组合在该可转动的油绳支承件中。
所述支承装置最好是一壳体结构，其可容纳可转动油绳支承件。可转动油绳支承件是由此壳体以可转动方式支承的，油绳支承件具有一个设有一腔的中央毂件，所述贮存装置就是由此毂件形成的。该中央安装的轴是一个大直径薄壁空心短轴，且与中央毂的上壁形成一体，此短轴被以轴颈支承在此转子壳体的辅助筒套中。在本发明的这种形式中，驱动作用可以通过一转子组件上的环齿轮提供，其被配置在该空心短轴上，亦即环绕着该空心短轴配置。通向这形成于该毂件中的贮存装置即容器的入口可以通过该短轴的拔顶敞口的空心腔及在该毂件中央制的孔来提供，该入口可以连接一加料软管。因此，这种方案允许容易地从转子组件上方给该贮存装置加料。
贮存装置最好能被通气，从而使贮存装置在喷洒器运作期间保持其内部压力为大气压力。在一种推荐形式中，通气装置包括一个小直径的管或通道，此管环绕贮存装置的上端附近沿圆周方向延伸，在其内端处与贮存装置有通液联系，在其另一端则与大气连通。因此，这种方案的喷洒器如果在倾斜位置运作时，或被以不正确的位置贮存时，例如转子组件的回转轴被置于水平状态时，可防止液体通过通气孔从该贮存装置中流出。
在另一方面，本发明涉及一种被广泛使用的手持马达驱动喷洒器，用于将液体，具体地说将除草剂有选择地施加于田间、花园、果园或类似场所内的不想要的植物，本喷洒器包括：
一马达；
一包括一可转动油绳支承件的转子组件，油绳支承件连接有一个或多个喷洒器油绳，转子组件被支承装置支承得在使用中可环绕一垂直轴线转动；
与所述一个或多个喷洒器油绳有通液连接的贮存装置，它用于贮存一定量的液体，并在转子组件被转动时将液体供给所述油绳；
一个以可操作方式与该支承装置连接的长形手柄，由此使用者可使转子组件保持趋近田间、花园或果园的地面。从而使喷洒器油绳在接触所选定的植物时将液体施加于该植物；
以可操作方式连接于所述马达和转子组件的传动装置，它用于将转动从马达传送至转子组件；此传动装置包括安装在该长形手柄内的一传动轴或链索，并可通过减速装置与所述转子组件进行传动连接；
可转动油绳支承件有一个下部和一个上部，其下部是带一杯状中央凹槽的盘形件，其上部被紧固于下部，因而在此上、下部之间限定一腔，此腔构成所述贮存装置，在该凹槽壁上配设一个或多个孔，一个或多个喷洒器油绳穿过各自的孔分别沿径向从该凹槽朝所述下部外周边延伸及一个或多个喷洒器油绳被用一锥形压盖保持在各自的孔内。
通过结合附图对本发明的具体实施例介绍后，会使本发明的其它特点和优点更清楚地显示出来。各附图为：
图1，2及3是本发明一喷洒器的喷洒器头部组件立体图；
图4是使用图1，2及3所示喷洒器头部组件的本发明一喷洒器沿2-2线的剖视图；
图5是用于图6所示喷洒器的一压盖的剖视图；
图6是沿图8之8-8线剖切的本发明另一喷洒器剖视图；
图7，8及9分别是一剖视图，一平面图及侧视图，它们展示图6所示喷洒器转子组件的一塑料模制顶盖即上部。
展示在附图中的手持马达驱动喷洒器10包括一喷洒器头部组件11，该头组件11由与其分开安置的一小型两冲程汽油发动机12和回转传动装置通过一传动轴13及角传动装置14提供动力。轴13安装在空心管15中，管15的上端固紧于发动机机架上，其下端部则固接于角传动装置的壳体17。发动机，传动轴和角传动装置是安装在手持马达驱动刷擦式切割器中的典型形式。角传动装置壳体17又通过壳体18紧固于喷洒器头部组件，从而使之能被操作者通过手柄19和21按照需要升高、降低和倾斜。手柄19和21分别配置在发动机和空心管15上。
喷洒器头部组件11包括一转子组件22，一从角传动轴24传递回转驱动的传动箱23，一贮存池26及一顶盖27。壳体18有一个圆板状转子盖部份29，该部份29有一从其上向下悬伸的裙边31，它用来蔽护转子组件22；还有一个在转子盖部份上方的传动盖部份32，它用来盖封传动箱23及将此壳体与管15连接。管15通过支架33紧固于此壳体。支架33通过压板34紧固于管15，并通过螺栓36连接于裙边31及传动装置盖上。应该明白：角传动轴24通过设置在传动箱盖部份之上表面的孔37延伸入该壳体中，并且如以后要详细地介绍的那样与传动箱啮合。一第二大孔设置在传动箱盖上，它用于容纳贮存容器。
转子组件22有一个用螺纹连接于空心支承轴42的喷洒器头41，轴42安装在壳体18中。在使用中，轴42可环绕一垂直轴线43转动。喷洒器头有一盘44，盘44的直径略小于裙边31内壳体内侧的直径，从而使之可在此壳体内转动，一个毂部紧固于盘27的下表面，一对相反对置的喷洒器油绳45从盘27下表面沿径向向盘周边延伸。油绳被用带条45a紧固于盘27的最外周部份。一传动轮28被紧固于盘44的上侧，并通过此盘用4个螺栓50紧固于毂件上，此传动轮用来如下面会更详细地介绍的那样，从发动机处接受回转驱动。
轴42被安装在两个间隔安置的上、下轴承47、46内，下轴承46被安装在设置于转子上盖部份29的槽中，上轴承47则安装在设置于可拆卸顶盖27的上端壁内之槽中。该顶盖本身围绕着从壳体18传动箱盖部上壁部份竖立的一突缘48连接。可以看出：分隔安置的轴承46、47为轴42提供了合适的支承，该顶壳体则被突缘48良好地支承。
贮存容器26是圆柱形的，它有一底端壁51及顶端壁52，两端壁上各有一对准的中央孔53，54，通过这些孔以可滑动方式配装于空心轴42上。压盖形橡胶密封件被分别配置于孔53，54中，用于使容器26与轴42之间密封，并用于将回转驱动从轴42传递至容器26，以便使贮存容器26与转子组件22一起转动。轴环56，57也分别配置于下、上端51和52，它们分别用于与上、下轴承47、46接合。很清楚，容器26或多或少地被顶盖27压住以与这两个轴承进行操作接合，而顶盖27自身则由一顶螺母即螺帽58保持在位。顶螺母58用螺纹拧在轴42的上端。一通气管67被紧固于容器26的上端，其一端68向容器26敞开并位于空心轴42附近，其另一端69则开向圆筒形壁之外侧。通气管使在其两端之间形成两个绕轴43完全同心的螺线结构，并在转子组件回转时有效地允许空气进入容器26，螺线(coils)结构的方向应使偶尔进入这螺线管的液体被强制地返回容器26。在TCT/AU95/00065的专利申请中介绍的喷洒器有一个类似的通气结构参考此申请可以对此通气结构有清楚地理解。顶盖27通过配设在其圆筒形壁上的孔70也进行通气。
在下端壁51之上邻近的并在容器26内的空心轴42之圆筒形壁上配设一孔61，一个与之相似的孔则被配设在容器内刚好邻近上端壁52的轴42的圆筒形壁上。这些孔提供了容器26与空心轴42间的连通关系，轴42又通过配置在毂件41a上的沿径向延伸的通道63与油绳45建立通液连接。可清楚地看出：容器26在卸去盖帽58后可从上方用液体泵入或灌入空心轴42来加液，液体经孔61，62流入容器26。在此特定的实施例中，毂件41a有两个沿径向延伸的相互成90°的通孔63，一个喷洒器油绳从一个孔的一端延伸至另一个与之成90°的孔的端部。每根油绳的端部被一个更清楚地展示于图5中的锥形压盖64夹持在各自孔中，压盖64通够以弹性钳口方式装配到油绳上，然后被压入孔63中，其锥形结构可有效地将油绳保持在位。
很清楚地看到，角传动装置14相对轴线43偏置的定位允许容器26被安置在转子组件26的对中位置上，从而使之可与轴42一起转动，由此而使容器26可以容易地从上方加液。此外，这种偏置为安置传动齿轮减速箱提供了空间，由此而使转子组件可以用100-300转/分的速度被驱动，但是，如果要求更高或更低的速度，要使该发动机速度能够改变。在所介绍的本实施例中，回转驱动通过一组即一套摩擦传动轮从角传动装置24传送到传动轮29。一组摩擦传动轮包括一大橡胶轮72，轮72与一较小的钢轮75以摩擦方式啮合，钢轮75用螺纹连接于角传动轴24上，小橡胶轮73则与传动轮29啮合。两个橡胶轮被固定于一共公轴73上。轴73以可转动方式安装在一安装板74上，轮72在板74上方，轮73在板74下方；钢轮75也以可转动方式安装在板74上，并用一弹簧环来保持轮75在板74上。也很清楚的是，角传动轴24使板74及安装其上的轮子保持在一个所期望的操作平面内，由此使安装板74能在一未示出的弹簧作用下环绕角传动轴的轴线77传动，而弹簧用于迫使轮73与传动轮29啮合。
在使用时，在卸下帽盖58(如果希望，帽盖58可以用一快速软管联接接头来代替)后，将液体灌入容器26。在此之后，喷洒器就可准备使用了。发动机通过传动轮系推荐用约300转/分(rpm)的速度驱动转子组件22。之后，液体就从容器26径孔53、空心轴42及孔63流至喷洒器油绳45。很清楚，压盖64通过将油绳45紧密地挤压可限止液体流入喷洒器油绳的流率。
展示在图6-9的手持马达驱动喷洒器110与图1-5所示的方案在许多方面都相似，它有一个被蓄电池供能电动机提供动力的喷洒器头组件111，电动机与头组件111间隔安置，并通过传动轴113和锥齿轮114传送回转驱动。轴113被安装在一空心管115中，管115在其上端处紧固于马达的机架上，在其下端处则紧固于壳体118的偏置突部117上。
喷洒器头组件111包括一个安装在壳体118内、用于环绕垂直轴线143回转的转子组件122。壳体118有一圆盖部份129及从其上垂直下的裙边131，它用于蔽护转子组件；在该盖部份129上方有一套筒部份132，该部份132为转子组件提供安装结构。突部117与盖部份129及安装部份132被整体地模制成形。转子组件有一下部141及一上部142，它们被紧固在一起确定了一个用于贮存液体化学药剂的腔即容器146。为此，下部141被制作成带一杯状中央凹槽151的盘形。上部142则有一圆基部144，它为槽151提供一互补方式顶盖，此盖上有一个加液孔161。一环圈147从上部142的基部悬伸下来，并与凹槽151的内表面以螺纹方式连接，从而使上、下部份紧固在一起；并且还有一个从基部144向上延伸的圆筒形壁部148，其(148)如以后要介绍的那样，用于安装转子组件。盘形底部141的直径略小于该壳体的直径，从而使之可在裙边131内部转动。在此实例中这上、下两部份是用聚氨酯模制成形的，但是，如铝合金一类的别的材料也是适合的。多个喷洒器油绳145沿径向从容器朝盘状底部之外周边延伸，并在终结的末端部分地沿着盘状底部之外周边延伸，同时，用条带145a将油绳145固持在该盘状底部的最外周缘处。油绳145经在凹槽151壁部上制作的孔进入容器中，并用压盖145b将其固紧在该孔中。在另一实施例中，油绳是穿过制作在盘状底部上的孔编织构成的，因而不必用条带来将其固定。在使用中，贮存在容器146中的液体化学药剂在转子组件回转产生的离心力作用下流入油绳、使油绳保持湿润，以便于将化学药剂施加于杂草上。从基部144竖立向上延伸的圆筒形壁部份148形成一空心短轴，此短轴被以轴颈轴承方式支承得可以在被制作在壳体盖部129上的互补式套筒132中回转，并用开口弹簧圈149将其保持在套筒132中。短轴的空心部份朝上敞口以形成一个凹口154，以便如以后还要更详细地介绍的那样用于向容器加液。一轮齿环(即圈齿轮)152被环绕着壁部148制作在转子部件的上部份142上，它用于通过锥齿轮114从马达112处接受回转驱动。合适的是使圈齿轮的直径做得相当大，从而使锥齿轮与该圈齿轮的齿轮比为约12∶1，这样就可不用齿轮组就能获得合适的减速效果。
可以看出：锥齿轮114的位置偏离轴线143就可以允许容器146被安置于转子组件的中心位置处，由此而可以通过安置在中心位置处的孔161从上方给容器146加液。孔161可以用一互补的螺纹塞162有选择地封闭。而且此种偏置还可允许圈齿轮环绕回转轴线延伸而能有效地减速，由此而使转子组件能以100-300转/分的速度被驱动。
多个风扇叶片153还被制作在该圈齿轮向外径向延伸的上部，其(153)用来强制地使转子组件周围的空气流动。在本具体实施例中，空气从配置在长形手柄115内邻近未示出的马达112处的空气进入孔吸入，然后在邻近锥齿轮114处被排走，由此而使齿轮及其它另部件保持清洁和冷却。在别的实施例中，马达是安装在邻近突缘117或上的，此风扇可以使空气流过马达上方，从而使马达清洁、冷却。
通气管150被紧固于基部144的上表面，其一端向容器敞口，其另一端则通大气。通气管150在其二端间形成两个完全同轴的螺线管环绕着轴线143，它们在转子组件转动时有效地允许空气进入容器，螺线管的方向被确定得使偶尔进入其的液体被强制地返回容器。在国际专利申请PCTj/AU 95/00065中介绍的喷洒器包括一个相似的通气结构方案，参看此申请可以更清楚地理解这种通气结构方案。
通过先将螺塞162卸下，然后再将液体经孔161泵入或灌入以使贮存容器146加液。但是，如果将一快速松开接头永久性地配装于该孔，且与在供液管上配置的辅助件配合作用，液体会被更容易地送入液池。应该注意到，吸入液体时会引起空气进入容器，其可通过通气管150排出。
如果期望，通过将一抽吸泵之软管通过孔161插入容器，就可以使在使用后仍留在容器中的液体返回到供液源贮存容器。作为一种替换，也可以使喷洒器倒置；如果使用了快速松开接头，也可以使一抽吸泵与该快速松开接头连接来做到使液体返回贮存容器。为了帮助完全抽干容器，使该盖部的基部144稍微向上倾斜到加液孔161，当转子组件被倒置时，孔161则刚好处于最低位置。
用户可以在沟渠内和河岸上或其它类似场所使用本发明的喷洒器，而那些地方使用牵引机携带的喷洒器是不适合或不切合实际的。操作员可以这样来使用喷洒器：使油绳145与植物接触并将除草剂或别的化学药剂施加于植物，由此而使在所想要的短草皮之上的并在一个平面内的植物死亡。因此，由于本发明的喷洒器速度相对低及所要求的动力相对小，故可以用相对轻的材料来制作它。
对本领域的熟练人员来说显而易见的各种本发明的其它实施例可以被做出来，但它们不能脱离如所附权利要求中确定的本发明基本构思和保护范围。