专利名称：用于手动式局部除草的装置、组件及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理杂草的手动式局部除草装置以及包括该装置的除草组件。最后，本发明涉及一种手动式局部除草方法。
背景技术：
已知ー种除草装置，其呈现为杆状并且包括管状贮存器，管状贮存器能够容纳喷射在要破坏的植被上的检疫液体。这些装置不是很经济，并且由于需要检疫液体破坏杂草，因此不是非常有利于生态保护。可替代地，存在气体热装置，其必须连接到丁烷或丙烷的气体筒或罐。减压阀连接 到气体罐。点燃所述气体以使不符合要求的植被进行燃烧。这些装置不是很经济，并且由于其需要供应气体，因此不是非常有利于生态保护。此外，考虑到使用了气体和出现了火焰，这是危险的。此外，必须操作这些装置以将其连接到气体筒或罐，这不是非常方便并且在误操作的情形下可能是危险的。还已知一种蒸汽装置，其通过蒸汽的热破坏杂草。这些装置具有相对长的加热时间，所以不是非常实用。W0-A-91/14363公开了ー种用于除草的手动式局部除草装置，包括附接到杆的生热器。生热器包括风扇和加热电阻，并将热空气射流射入钟形件的内部容积中。由热空气射流生成的热冲击会破坏杂草。在热空气射流将杂草破坏后，没有提供用于处理热空气射流装置。因此，热空气射流趋于通过自由边缘从钟形件内排出，这导致周围的植被被毁坏；或者趋于通过向上流向生热器从钟形件内排出，这使得生热器被过度加热从而带来装置被破坏的风险。更特别地，这些缺陷使得本发明意图通过提供一种有效且精确的、实用的、环境友好型的、手动式局部除草装置来寻找ー种补救方法，这种除草装置的使用安全性最优并且是经济的。
发明内容
为此，本发明的目的是ー种手动式局部除草装置，其包括杆。根据本发明，所述装置包括-生热器，生热器附接到杆，并且包括风扇和加热电阻，-钟形件，钟形件设置有用于将装置支承在地面上的自由边缘，并且设置有用于将空气射流从钟形件的内部容积中排出的至少ー个孔，所述孔与自由边缘间隔开大于2cm的距离。-通过本发明，由热空气射流产生的热冲击将破坏杂草。该装置因此不需要使用气体或检疫液体。仅仅将热空气导引到不需要的植被，通过这种方式周围的植被可能不会被破坏。由于其随时可以使用并且不需要任何预先的处理，所以该装置的使用是实用的。由于其不会排出任何ニ氧化碳或废物，所以该装置是环境友好的。由于不存在火焰，这抑制了爆炸的风险与气体泄漏的风险，所以装置的安全性是最优的。该装置消耗非常少量的能量，这使得其使用更加经济。根据 本发明的有利但并非強制的方面，这种除草装置里可以技术上能够接受的方式结合下列特征中的ー个或若干个-自由边缘在这样的平面内延伸该平面相对于与由生热器产生的热空气射流的方向垂直的平面成介于1°与30°之间的角度。-空气射流确定圆锥体的侧表面的界限，圆锥体的顶点相对于生热器朝向钟形件的自由边缘的ー侧，圆锥体沿着从自由边缘到所述生热器的方向外扩。-在圆锥体的顶点处的半角介于10°与90°之间，优选介于20°与70°之间。-空气射流确定圆锥体的侧表面的界限，圆锥体的顶点相对于钟形件的自由边缘朝向生热器ー侧，所述圆锥体沿着从生热器到自由边缘的方向外扩。-圆锥体的顶点处的半角大于60°。-本发明还涉及ー种手动式局部除草组件，其包括所述这种装置以及可适配在生热器的体部的至少ー个附加钟形件。-有利地，每个钟形件具有不同的几何形状。-本发明还涉及ー种手动式局部除草方法，包括如下步骤，其中-通过使得与加热电阻接触的空气循环来生成热空气射流，-将包括至少ー个孔的钟形件放置在杂草上，使钟形件的自由边缘支承在地面上，所述孔与自由边缘间隔开大于2cm的距离，-将热空气射流导引到所述钟形件的内部容积中，-将热空气射流以辅助射流的形式通过孔从钟形件排出。
有利地，热空气射流的温度高于100°C、优选高于400°C。从对根据本发明的手动式局部除草装置和组件的、仅作为示例给出并參照附图做出的说明中，将更好地理解本发明并且本发明的其他优点将变得更加明显，其中-图I是根据本发明的除草装置的立体图；-图2是根据图I中的平面P2的剖面图；-图3是作为图I的装置的一部分的钟形件的立体图；-图4是作为包括图I的装置的除草组件的一部分的第二钟形件的视图，该视图与图3类似；-图5是图4的钟形件的侧视图；-图6是属于除草组件的第三钟形件的立体图；-图7是示出装配有属于除草组件的第四钟形件的装置的体部的视图，该视图与图2类似；-图8是示出装配有属于除草组件的第五钟形件的装置的体部的视图，该视图与图2类似。
具体实施方式
图I示出了手动式局部除杂草装置1，包括沿纵向轴线X2延伸的中空直线金属杆
2、抓握手柄3以及生热器4，生热器4在装置I的操作期间将热空气射流Jl射入设置用于覆盖要被破坏的植被的钟形件5中。下面，将沿着轴线X2位于手柄3 —侧的元件描述为“上”元件，所谓的“下”元件沿轴线X2位于钟形件5 —侧。在图I中，示出了限定竖直方向的地球重力场G。在操作期间，轴线X2设置成平行于场G或者相对于场G稍微傾斜。手柄3然后相对于钟形件5局部在顶部。手柄3紧固到杆2的上端2a，并且相对于轴线X2稍微弯曲，以便于在装置I的使用期间抓握装置I。手柄3由塑料制成并且在手柄的上端制有开孔31。孔31使装置I能够在需要储存时被悬挂。杆2的下端2b附接到生热器4的体部41的上端4a。体部41由塑料制成，并且容纳用于加热并在约600°C的温度Tl下射出热空气射流Jl的元件。根据本发明，温度Tl优选高于100°C，仍然优选高于400°C。用于开启和停止生热器4的开关47设置在体部41上。在操作期间，通过配电网(未示出)给生热器4供应电能。为此，所述装置包括末端接有阳极电插头63的电源供给电缆6。缆6包括在插头63与手柄3之间延伸的上部61，以及通过杆2内部并电连接到生热器4的下部62。如图2所示，在体部41中靠近其上端4a处制有室外空气入孔43。风扇45在体部41内侧相对于孔43设置在体部41的下端4b的ー侧上。风扇45包括螺旋桨/转子，螺旋桨未在图2中示出，并且位于风扇45的外部整流器451内側。螺旋桨通过相对于风扇45的整流器451设置在上端4a —侧的直流电马达46驱动旋转。在下端4b —侧，整流器连接到沿着总体上平行于杆的轴线X2的纵向轴线X42延伸的管42的上端42a。管42的下端42b从体部41向外伸出。在管42的内部，生热器4包括加热电阻44。加热电阻44相对于风扇45位于下端4b的ー侧上。在操作期间，为加热电阻44和风扇45供应电力。风扇45产生吸取体部41外侧空气的低压区。通过螺旋桨吸取的室外空气进而经由孔43、通过整流器451并且射入管42中。空气进而由加热电阻44加热。由此形成的热空气射流Jl在管42的下端42b处并且沿着管42的轴线X42的方向射在生热器4的外侧。在图3中更加详细地示出的钟形件5可拆卸地安装在管42的下端42b。钟形件5沿轴线X5延伸。钟形件5由能够耐受600°C以上、优选900°C以上温度的材料制成。例如，钟形件5是钢或铝金属板。优选地，钟形件5由不锈钢制成以防止生锈。例如，钟形件5可以通过模压的方式制成。钟形件5的几何形状仅作为示例给出。钟形件5包括具有中空圆筒的几何形状的连接部51，中空圆筒的几何形状具有沿轴线X5的圆形剖面并且设置用干与生热器4的管42的下端42b协作。更具体地，如图2所示，钟形件5围绕管42的下端42b安装并且其上端5a抵靠管42的台肩420。当钟形件5组装到体部41上时，轴线X42和轴线X5平行并重合。连接部51沿轴线X5位于钟形件5的上端5a处。位于上端5a的相反端的钟形件5的下端用5b表示。连接部51在下端5b的ー侧沿着轴线X5延伸成外扩部52。外扩部52以径向壁53朝向上端5a延伸。以轴线X5为中心的环状排气壁54连接到径向壁53。在排气壁54中制有多个规则地间隔开的孔540。沿轴线X5的圆形轮廓制作孔540。排气壁54朝向下端5b被延伸成具有圆形剖面的截锥形(frustro-conical)侧壁55,截锥形侧壁55的较大直径端位于钟形件5的下端5b的ー侧上。侧壁55的下缘551位于钟形件5的下端5b的ー侧上。下缘551是在垂直于轴线X5的平面P5内延伸的自由边缘。钟形件5的内部容积用V5表示。连接部51在钟形件5的上端5a处限定用于使热空气射流Jl流进钟形件5的内部容积V5的孔A。环状外部凹槽56的界限由外扩部52与径向壁53确定。外部凹槽56在容积V5外侧延伸。沿着径向轴线即垂直于轴线X5并且通过轴线X5的轴线，外部凹槽56位于连接部51与排气壁54之间。装置I的操作如下使用者将钟形件5安装在管42上并且将插头63连接到电网。必要时可以使用延长电缆。接下来，使用者按压开关47以开启装置I并且抓握手柄3。使 用者将钟形件5放置在要破坏的杂草的上方。杆2的长度允许使用者能够保持站立的姿势。杂草然后被限定在钟形件5的内部容积V5内。生热器4将热空气射流Jl射入钟形件5的内部容积V5中。热空气射流Jl向前(即沿着从生热器4和孔A朝向钟形件5的自由边缘551的方向)射出。热空气射流Jl加热杂草并且在很短的时间(几秒钟)将其破坏。热空气射流Jl与杂草接触并且以在图1-3中示出的多个辅助射流J2的形式经由孔540从钟形件的内部容积V5自动地排出。在图I和图2的示例中，辅助射流J2向后(即从自由边缘551到钟形件5的孔A的方向)射出。辅助射流J2的方向由排气壁54的几何形状和孔540的几何形状決定。如以下更加详细地说明的，在本发明的范围内，该方向可以改变。如图3所示，辅助射流J2具有參照热空气射流Jl的轴线X42所限定的轴向分量J2a和径向分量J2r。轴向分量J2a平行于热空气射流Jl的轴线X42并且从底部朝向顶部，即朝向后部或从钟形件5朝向手柄3。径向分量J2r与轴线X42相交，并且朝向装置I的外侦1K可替代地，径向分量J2r和轴向分量J2a可以是零。在此,轴向分量J2a的方向与热空气射流Jl的方向相反。因此，辅助射流J2总体上沿着相对于轴线X42稍微倾斜的方向向上或向后(即与地面相反)排放。换句话说，辅助射流J2具有相对于地球重力场G平行的或从装置I稍微向外倾斜的方向。辅助射流J2因此从钟形件5沿着相对于热空气射流Jl的轴线X42平行或稍微倾斜的方向朝着钟形件5相反的方向排放。射流J2限定圆锥体Cl的侧表面，圆锥体Cl的顶点SI转向前(即相对于钟形件5的孔A的自由边缘551的ー侧)。在图I和图2的示例中，轴线X42是圆锥体Cl的旋转轴线。圆锥体Cl向后(即沿着从自由边缘551到钟形件5的孔A和生热器4的方向)加宽。对于每个辅助射流J2，限定圆锥体Cl的顶角的一半的角度β I。优选地，角度β I介于10°与90°之间、尤其优选介于20°与70°之间。这样，要破坏的杂草附近的植物不会有劣化的风险。射流J2从钟形件5沿径向排放，以便不朝向生热器4的体部41，这可能防止生热器4的过热。钟形件5的边缘551抵靠在地面上，这有利于装置I相对于杂草局部定位。
管41的下端42b内部截面大于或等于孔540的截面的总和。换句话说，辅助射流J2的截面总和小于或等于热空气射流Jl的截面。这样，在钟形件5的内部容积V5内生成稍微的过压，这增强了对杂草的毁坏而不便加热电阻44过热。实际上，加热电阻44的过热会破坏自身。可替代地，不存在过压并且辅助射流J2的截面总和大于或等于热空气射流Jl的截面。在该替代实施例中，辅助射流J2的截面总和大于或等于热空气射流Jl的截面。多个替代实施例允许射流J2沿与自由 边缘551相反的方向向后排放。例如，孔540可以相对于轴线X5倾斜地穿刺或者倾斜的喷嘴可以通过模压的方式形成在每个孔540处。在附图中示出的钟形件5、105、205、304和405的几何形状仅仅作为示例给出。根据本发明，钟形件5、105、205、304和405可以在下列情形下具有其他几何形状即排气壁和用于允许辅助射流J2通过的孔设计成使得辅助射流J2从钟形件的内部容积中排出，其中，在自由边缘与排气孔之间的距离大于2cm。钟形件的排放壁例如可以是圆锥形或半球形。根据本发明的除草方法，包括下列步骤，其中-将钟形件5放置在杂草上，使钟形件5的自由边缘551支承在地面上；杂草进而容置在钟形件5的内部容积V5内，-将热空气射流Jl导入到钟形件5的内部容积V5中，-热空气射流Jl从钟形件5经由每个孔540排出，每个孔540与自由边缘551间隔开大于2cm的距离。可选地,热空气射流Jl沿着总体上与热空气射流Jl的方向相反的方向钟相反于形件5的自由边缘551而排放。图4和图5示出了具有轴线X105的第二钟形件105，第二钟形件105与第一钟形件105准相同并且限定内部容积V105。第二钟形件105的类似于第一钟形件5的元件用相同的増加了 100的附图标记表示。因此，钟形件105包括连接部151、外扩部152、径向壁153、制有孔640的排气壁154以及侧壁155。侧壁155的下缘651在平面P105内延伸，平面卩105相对于垂直于轴线乂105的平面？’105稍微倾斜非零角α。角α介于1°至30°之间。这种倾斜便于装置I的使用，尤其是当使用者向前移动时是这样。图6示出了沿轴线Χ205延伸的第三钟形件205。钟形件205总体上类似于钟形件5和钟形件105，但限定了具有长形形状的内部容积V205。钟形件205的类似于钟形件5的元件的元件用相同的増加了 200的附图标记表示。因此，钟形件205包括连接部251、外扩部252、排气壁254以及侧壁255。排气壁254垂直于轴线Χ205。在排气壁254中制有类似于钟形件5的孔540的孔740。侧壁255的下缘751是长形椭圆形状，并且在垂直于轴线Χ205的平面内延伸。可选地，下边缘751在相对于垂直于轴线Χ205的平面倾斜的平面内延伸，如參照钟形件105所说明的。钟形件205的内部容积V205的长形形状适于破坏例如生长在台阶的砖瓦之间的植被。图7示出了沿着轴线Χ305延伸的第四钟形件305。钟形件305总体上类似于钟形件5、105和105，但钟形件305的几何形状限定成使得辅助射流J2仅经由孔840沿径向漏出。钟形件305的类似于钟形件5的元件的元件用相同的増加了 300的附图标记表示。因此，钟形件305包括连接部351、外扩部352、上壁354以及径向侧壁355。侧壁355具有围绕轴线X305的圆筒形侧壁的形状。在径向壁355上制有孔840。对于每个辅助射流J2，轴向分量J2a是零。辅助射流J2从装置I向外导引。为了避免在装置I的操作期间破坏附近的植被，每个排气孔840与钟形件305的自由边缘851间隔开大于2cm的距离d。在从钟形件305的内部容积V305离开时，辅助射流J2通过文丘里管效应带走室温下的某些室外空气，由此使辅助射流J2冷却。因此,从钟形件305离开的辅助射流J2的温度对于使用者不是危险的，并且不具有破坏周围植被的性质。图8示出了沿轴线X405延伸并且确定内部容积V405的界限的第五钟形件405。钟形件405总体上类似于钟形件5、105、205和305，但钟形件405的大部分限定成使得辅助射流J2的轴向分量J2a向前(与热空气射流Jl的方向相同，即从生热器4朝向钟形件405的方向，也就是说，从孔A朝向钟形件405的自由边缘951的方向)导引。在该情形下，径向分量J2r是非零值。钟形件405的类似于钟形件5的元件的元件用相同的増加了 400的附图标记表示。因此，钟形件405包括连接部451、上壁454和侧壁455。例如，侧壁455具有
圆锥形的形状，圆锥的顶点相对于钟形件405的孔A转向自由边缘951的ー侧。在侧壁455上制有孔940。为了防止破坏附近的植被，每个排气孔940与钟形件405的自由边缘951间隔开大于2cm的距离d。辅助射流J2从装置I向外导引。在该替代实施例中，钟形件405的几何形状限定成使得辅助射流J2限定圆锥体C2的侧表面的界限，圆锥体C2的顶点S2相对于钟形件405的自由边缘951转向生热器4的ー侧。由此，圆锥体C2沿从生热器4到自由边缘951的方向外扩。优选地，圆锥体C2的顶点处的半角β 2大于60°。在未示出的另ー替代实施例中，钟形件限定半球形内部容积并且包括连接部，一方面，该连接部沿着钟形件的与热空气射流重合的纵向轴线延伸。该连接部通过半球壁在钟形件的环形自由边缘的ー侧上延伸。在半球形壁中制有用于辅助射流的排气孔。根据其位置，辅助射流沿不同的方向排放。特别地，所述孔可以制成为使得辅助射流从内部容积沿着与热空气射流Jl的方向形成大约45°角的方向排放。配置有其钟形件5的装置I和附加钟形件105、205、305和405是除草组件的部件。使用者因此可以选择适于他/她的需要的钟形件。在未示出的替代实施例中，除草组件包括多个附加钟形件(例如多于四个)，所述附加钟形件可以具有适于各种应用的不同几何形状。可替代地，孔540、640、740、840和940不是圆形的。这些孔可以是缝或格栅。在本说明书中的替代说明可以整个地或部分地组合。
权利要求
1.一种手动式局部除草装置(1)，包括附接到杆(2)的生热器(4)，所述生热器(4)包括风扇(45)和加热电阻(44)、并且将热空气射流(Jl)射入钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)的内部容积(V5 ；V105 ；V205 ；V305 ；V405)中，所述钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)设置有用于将所述装置(I)支承在地面上的自由端(551 ；651 ；751 ；851 ;951 )，其特征在于，所述钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)设置有用于将空气射流(J2)从所述钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)的内部容积(V5 ；V105 ；V205 ；V305 ；V405)排出的至少一个孔(540 ；640 ；740 ；840 ；940)，并且所述孔(540 ；640 ；740 ；840 ；940)与所述自由边缘(551 ；651 ；751 ；851 ；951)间隔开大于2cm的距离(d)。
2.根据权利要求I所述的装置(1)，其特征在于，所述自由边缘(651)在这样的平面(P105)内延伸所述平面(P105)相对于与所述热空气射流(Jl)的方向(X42)垂直的平面(P’ 105)倾斜成介于1°与30°之间的角度U)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述空气射流(J2)限定圆锥体(Cl)的侧表面的界限，所述圆锥体(Cl)的顶点(SI)相对于所述生热器(4)转向所述钟形件(5 ；105 ;205)的所述自由边缘(551 ；651 ;751)的一侧，所述圆锥体(Cl)在从所述自由边缘(551 ；651 ;751)朝向所述生热器(4)的方向上外扩。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，在所述圆锥体(Cl)的所述顶点(SI)处的半角β I介于10°与90°之间，优选介于20°与70°之间。
5.根据权利要求I或2所述的装置(I)，其特征在于，所述空气射流(J2)限定圆锥体(C2)的侧表面的界限，所述圆锥体(C2)的顶点(S2)相对于所述钟形件(305)的所述自由边缘(951)转向所述生热器(4)的一侧，所述圆锥体(C2)在从所述生热器(4)朝向所述自由边缘(951)的方向上外扩。
6.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，所述圆锥体(C2)的顶点处的半角(β 2)大于 60。ο
7.一种手动式局部除草组件，其特征在于，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的装置(I)以及能适配在所述生热器(4)的体部(41)上的至少一个附加钟形件(105，205，305，405)。
8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，每个钟形件(5，105，205，305，405)具有不同的几何形状。
9.一种手动式局部除草方法，其特征在于，其包括如下步骤 -通过使空气循环而与加热电阻(44)接触来生成热空气射流(J1)， -将包括至少一个孔(540 ；640 ；740 ；840 ；940)的钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ;405)覆盖在杂草上，使所述钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)的自由边缘(551 ；651 ；751 ；851 ；951)支承在地面上、所述孔(540 ；640 ；740 ；840 ；940)与所述自由边缘(551 ；651 ；751 ；851 ；951)间隔开大于2cm的距离(d)， -将所述热空气射流(Jl)导引到所述钟形件(5 ；105 ；205 ；305 ；405)的内部容积(V5 ；V105 ；V205 ；V305 ；V405)中， -将所述热空气射流(Jl)以辅助射流(J2)的形式通过所述孔(540 ；640 ；740 ；840 ；940 )从所述钟形件(5，105，205，305，405 )排出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述热空气射流(Jl)的温度高于100°C，优选高于4 00°C。
全文摘要
一种手动式局部除草装置(1)，包括附接到杆(2)的生热器(4)。生热器(4)包括风扇和加热电阻，生热器(4)将热空气射流(J1)射入钟形件(5)的内部容积(V5)，钟形件(5)设置有用于将装置(1)支承在地面上的自由端(551)。根据本发明，钟形件(5)设置有用于将空气射流(J2)从钟形件(5)的内部容积(V5)中排出的至少一个孔。所述孔与自由边缘(551)间隔开大于2cm的距离。
文档编号A01M21/04GK102845410SQ201210228409
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月2日 优先权日2011年7月1日
发明者帕特里克·巴吕 申请人:艾格赛尔工业公司