Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, vorzugsweise eine autonome Robotervorrichtung, zum Mähen von Gras, mit mehreren Schneideinrichtungen zum Mähen des Grases.

Typischerweise werden heutzutage Obstplantagen, wie beispielsweise Apfelbaumplantagen und Weintraubenplantagen, alle drei bis vier Wochen von einem Traktor mit verbundener Mäh vorrichtung / Mulchvorrichtung gemäht. Typischerweise sind die Bäume oder Sträucher der Plantagen in nebeneinanderliegenden Reihen (so genannte Reihenkulturen) angeordnet. Der Obstbauer durchfährt mit dem Traktor nacheinander die Räume zwischen den nebeneinan derliegenden Reihen und mäht dabei das Gras. Dies erfordert einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand für den Obstbauern. Die Mäharbeiten und Mulcharbeiten sind notwendig, da mit es bei der Ernte zu keinen Verzögerungen kommt und die Wege zwischen den Bäumen oder Sträuchern problemlos befahren werden können.

Im Stand der Technik sind Robotervorrichtungen zum Mähen von Gras und/oder zum Einsatz in der Landwirtschaft bekannt. Letztlich weisen diese Robotervorrichtung jedoch ver schiedenste Unzulänglichkeiten auf, sodass diese derzeit kaum in der Landwirtschaft einge setzt werden.

Die US 7, 117,660 B1 offenbart einen selbstfahrenden Rasenmäher mit einem Mikroprozessor und mindestens einem Schneidwerkzeug, wobei ein elastisches Spannelement vorgesehen ist, das mit dem Rahmen des Rasenmähers und dem mindestens einen Schneidwerkzeug verbunden ist. Eine zentrale automatische Einstellung der Höhe des Schneidwerkzeugs in Be zug auf den Boden ist ebenfalls vorgesehen. Die Schneidwerkzeuge bestehen aus einer Dreh scheibe mit einziehbaren Messern, die mit einem Anschlag unter der Unterseite in Form einer zentralen Verlängerung versehen sind, die mit dem Boden in Berührung kommen kann.

Die US 6,321 ,515 B1 offenbart einen selbstfahrenden Rasenmäher und ein Verfahren zur Ver- wendung der Maschine. Die Maschine umfasst einen beweglichen Rahmen mit mindestens einem Antriebsrad und an seiner Unterseite mindestens zwei nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen, die jeweils einem Elektromotor zugeordnet sind. Ein Trägerchassis ist vorne mechanisch mit fünf identischen Schneidköpfen verbunden, die sich auf zwei Linien befinden und in Bezug auf die Senkrechte zur Bewegungsrichtung versetzt sind, um einen wesentlichen Teil der Breite des Mähers abdecken zu können. Es sind ferner flexible Befesti gungsmittel für die Schneidköpfe und zwei von Elektromotoren angetriebene Antriebsräder umfasst.

Nachteilig an bekannten Vorrichtungen kann beispielsweise sein, dass das Schnittergebnis über mehrere Schneideinrichtungen hinweg nicht gleichmäßig ist, eine ungleichmäßige Ver teilung des geschnitten Rasens durch die Mähvorrichtung erfolgt und/oder die Mähvorrichtung zum Aufbocken neigt, wenn sie Hindernisse berührt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Vorrichtung zum Mähen von Gras zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.

Die Erfindung schafft eine (z. B. selbstfahrende) Vorrichtung, vorzugsweise eine autonome Robotervorrichtung, zum Mähen von Gras. Die Vorrichtung weist mehrere (z. B. angetriebene) Schneideinrichtungen zum Mähen des Grases, auf. Die Vorrichtung weist mehrere Tragarme, die versetzt zueinander bezüglich einer Querachse der Vorrichtung angeordnet sind, jeweils einzeln auf- und abschwenkbar (hoch- und runterschwenkbar) gelagert sind (z. B. an einem Hauptkörper oder Rahmen der Vorrichtung) sowie jeweils eine der mehreren Schneideinrich tungen tragen, auf. Die Vorrichtung weist mehrere Stützelemente auf, die jeweils einen der mehreren Tragarme an einem Untergrund abstützen und bezüglich einer Vorwärtsfahrtrich tung der Vorrichtung vor (und zweckmäßig beabstandet zu) der jeweiligen Schneideinrichtung angeordnet sind.

Die Vorrichtung kann den Vorteil aufweisen, dass die vorauseilenden Stützelemente nicht durch von den Schneideinrichtungen geschnittenes Gras gehen und somit kein Schnittgut vor sich herschieben, was zu einer ungewünschten Haufenbildung oder damit letztlich sogar zu einem Aufbocken der Vorrichtung führen könnte. Ferner wirkt sich ein möglichst großer Ab stand zwischen der Schwenklagerung der Tragarme und den Stützelementen ganz allgemein vorteilhaft auf ein Risiko zum Aufbocken der Vorrichtung aus. Die Einzelaufhängung der Schneideinrichtungen kann vorteilhaft hinsichtlich eines gleichmäßigen Schnittergebnisses sein, da zweckmäßig eine Auf- und Abschwenkbewegung der Tragarme und somit der Schneideinrichtungen einer Kontur des Untergrunds unter dem jeweiligen Stützelement folgt. Zweckmäßig sind die Schneideinrichtungen angetriebene Schneideinrichtungen, die bspw. je weils einen eigenen Antriebsmotor (z. B. Elektromotor) aufweisen.

In einem Ausführungsbeispiel sind die mehreren Stützelemente als, vorzugsweise hornförmige und/oder gekrümmte, Gleitkufen ausgebildet. Gleitkufen können bspw. gegenüber Rädern als Stützelemente den Vorteil haben, dass sie sich nicht mit Dreck und Rasen zusetzen und ein fach herstellbar sind.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die mehreren Stützelemente drehbar mit dem je weiligen Tragarm verbunden. Vorzugsweise kann eine jeweilige Drehachse der mehreren Stützelemente parallel oder schräg zu einer Hochachse der Vorrichtung verlaufen und beson ders bevorzugt bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung nach vorne geneigt sein (z. B. in einem Winkel zwischen 0° und 15° zur Hochachse). Die drehbare Verbindung ermöglicht, dass die Stützelemente sich bei Kurvenfahrten mitdrehen oder bei Rückwärtsfahrten umdrehen kön nen. Eine leichte Neigung zur Hochachse kann das Risiko des Aufbockens der Vorrichtung verringern. Bei Rückwärtsfahren der Vorrichtung, z. B. wegen eines Hindernisses, können durch die nach vorne geneigten Drehachse der Stützelemente die Tragarme angehoben wer den. So kann sich die Vorrichtung einfacher von einem im Schneidbereich vorhandenen Hin dernis freifahren. Bei seitlichem Verschwenken bzw. Lenken der Vorrichtung kann das leichte Anheben ebenfalls vorteilhaft sein, um ein unbeabsichtigtes, zu tiefes Schneiden (Gras lokal sehr kurz/zu kurz, oder gar ins Erdreich geschnitten) zu vermeiden, insbesondere wenn durch Traktoren entstandene Vertiefungsrillen/Fahrspuren vorhanden sind.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner einen Hauptkörper oder Rahmen auf, an dem die mehreren Tragarme jeweils einzeln auf- und abschwenkbar gelagert sind und/oder an dem Antriebselemente, vorzugsweise Räder oder Raupenantriebe, ange bracht sind, die trieblich mit einer Antriebseinheit (z. B. Elektromotor) der Vorrichtung verbun den sind.

In einer Ausführungsform sind die Schwenklagerungen und die mehreren Stützelemente je weils an entgegengesetzten Endbereichen der mehreren Tragarme angeordnet. Damit kann ein Abstand zwischen den Schwenklagerungen und den Stützelementen möglichst groß wer den, was das Risiko des Aufbockens der Vorrichtung verringern kann. In einer weiteren Ausführungsform weisen die mehreren Schneideinrichtungen jeweils min destens ein Schneidelement (z. B. Schneidmesser) auf, das um eine Schneidachse der jewei ligen Schneideinrichtung drehbar ist. Vorzugsweise verläuft die Schneidachse schräg bezüg lich einer Hochachse der Vorrichtung. Besonders bevorzugt ist die Schneidachse bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung nach vorne geneigt (z. B. in einem Winkel zwischen 0° und 15° zur Hochachse). Durch die Neigung der Schneideinrichtungen kann ein Schnitt des Rasens nur im vorderen Bereich der jeweiligen Schneideinrichtung erfolgen, jedoch nicht dahinter. Die Schneidelemente berühren somit den bereits gemähten Rasen nicht oder kaum, sodass we niger (zum Beispiel elektrische) Energie zum Antreiben der Schneidelemente notwendig sein kann.

Zweckmäßig kann die Schneidachse der Schneideinrichtung einer Drehachse einer Antriebs einheit (z. B. Elektromotor) der Schneideinrichtung entsprechen.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die mehreren Schneideinrichtungen jeweils einen feststehenden Teil und einen drehbaren Teil auf, die durch eine Trennfuge voneinander beab- standet sind. Vorzugsweise verjüngt sich ein an die Trennfuge angrenzender Bereich des fest stehenden Teils in einer Richtung weg von der Trennfuge und/oder ein sich an die Trennfuge angrenzender Bereich des drehbaren Teils verjüngt sich in einer Richtung weg von der Trenn fuge. Diese Konfiguration kann einen (Um-) Wickelschutz der Trennfuge bilden, die ein Risiko des Festsetzens des drehbaren Teils durch Schnittgut verringert kann. So kann auch eine dauerhafte Verschmutzung verhindert werden.

Beispielsweise kann sich ein Außendurchmesser des feststehenden Teils und ein Außen durchmesser des drehbaren Teils zur Trennfuge hin erweitern.

In einer Ausführungsvariante weist die Vorrichtung ferner mehrere Tragarm-Vorspannele mente, vorzugsweise Federn, auf, die jeweils einem der mehreren Tragarme zugeordnet sind und den jeweiligen Tragarm zum Hochschwenken Vorspannen. Damit können vorzugsweise das jeweilige Stützelement und/oder der Untergrund entlastet werden.

Zweckmäßig können die Tragarm-Vorspannelemente jeweils an der Schwenklagerung der mehreren Tragarme angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Vorrichtung ferner mindestens einen taktilen Sensorarm auf, der auf einer Längsaußenseite der Vorrichtung zur taktilen Erfassung eines Abstands zwischen der Vorrichtung und einem Objekt (z. B. Pflanze, Baum) neben der Vor richtung, vorzugsweise ein- und ausschwenkbar, angeordnet ist. Vorzugsweise ist je mindes tens ein taktiler Sensorarm an beiden Längsaußenseiten der Vorrichtung umfasst. Ein Vorteil des taktilen Sensorarms gegenüber bspw. optischen Systemen zur Abstandsüberwachung ist bspw. die geringe Empfindlichkeit gegen Verschmutzung. Bei dem taktilen Sensorarm handelt es sich um ein Sensorsystem, das nicht nur binär angibt, ob ein Kontakt mit einem Objekt stattgefunden hat. Stattdessen ermöglicht der taktile Sensorarm eine Ermittlung eines Ab stands zum Objekt. Bei Verwendung eines geeigneten Auswerteverfahren kann auch eine Formerkennung eines Hindernisses möglich sein. So kann beispielsweise festgestellt werden, ob ein Objekt mit kleinem oder großem Durchmesser berührt wurde oder ob ein ebenes Objekt (z. B. Zaun) ertastet wurde.

Es wird darauf hingewiesen, dass ein Vorhandensein des mindestens einen Sensorarms und dessen Konfiguration hierin unabhängig von einem Vorhandensein und/oder einer Konfigura tion der mehreren Schneideinrichtungen, der mehreren Tragarme und/oder der mehreren Stützelemente offenbart ist. Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Of fenbarung daher auch auf eine Vorrichtung, vorzugsweise autonome Robotervorrichtung, zum Mähen von Gras. Die Vorrichtung weist eine oder mehrere Schneideinrichtungen zum Mähen des Grases auf. Die Vorrichtung weist ferner mindestens einen taktilen Sensorarm auf, der auf einer Längsaußenseite der Vorrichtung zur taktilen Erfassung eines Abstands zwischen der Vorrichtung und einem Objekt (z. B. Pflanze, Baum) neben der Vorrichtung, vorzugsweise ein- und ausschwenkbar, angeordnet ist. Vorzugsweise ist je mindestens ein taktiler Sensorarm an beiden Längsaußenseiten der Vorrichtung umfasst.

Es ist möglich, das die Vorrichtung lediglich einen taktilen Sensorarm aufweist. Damit kann die Vorrichtung bspw. bei besonders beengten Platzverhältnissen in Reihenkulturen (z.B. bei Bee- ren-Reihenkulturen) exakt zwischen zwei benachbarten Pflanzenreihen navigieren. Beispiels weise kann ein zusätzlicher taktiler Sensorarm, z. B. der auf der linken Längsaußenseite, eine modular ergänzbare Option sein.

In einer Weiterbildung weist die Vorrichtung ferner mindestens ein Sensorarm-Vorspannele- ment auf, das den mindestens einen taktilen Sensorarm zum Ausschwenken vorspannt. Alter nativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung einen Elektroantrieb, vorzugsweise ein Gimbal- Elektroantrieb, aufweisen, der antreibend mit dem mindestens einen taktilen Sensorarm zum Ausschwenken des mindestens einen taktilen Sensorarms verbunden ist. Vorzugsweise kann ein Getriebe, besonders bevorzugt ein z. B. einstufiges Planetengetriebe, ein Stirnradgetriebe und/oder ein Riemengetriebe (z. B. mit Zahnriemen), zwischen dem Elektroantrieb und dem taktilen Sensorarm angeordnet (trieblich zwischengeschaltet) sein. Mit dem Getriebe könnte das nötige Motormoment reduziert werden. Das Trägheitsmoment des taktilen Sensorarms (Trägheitsmoment der Last) weist geringe Auswirkungen auf den Antrieb auf.

Es ist möglich, dass ferner ein Dämpfungselement vorgesehen ist, um Schwingungen des Sensorarms an einem Endanschlag zu dämpfen. Das Dämpfungselement kann bspw. am Sensorarm oder am Endanschlag angeordnet sein.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen Winkelsensor auf, der dazu aus gebildet ist einen Schwenkwinkel des mindestens einen taktilen Sensorarms erfasst. Zweck mäßig können bei mehreren Sensorarmen auch mehrere Winkelsensoren umfasst sein, z. B. je ein Winkelsensor pro Sensorarm.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Steuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einem Schwenkwinkel des mindestens einen taktilen Sen sorarms und/oder einer Winkelgeschwindigkeit einer Schwenkbewegung des mindestens ei nen taktilen Sensorarms einen Abstand zu dem Objekt zu ermitteln. Vorzugsweise kann die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet sein, die Vorrichtung basierend auf dem ermittelten Ab stand zu navigieren.

Zweckmäßig kann die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet sein, den Abstand zusätzlich ba sierend auf einer vorbestimmten oder bekannten Länge des taktilen Sensorarms zu ermitteln.

Wie hierin verwendet kann sich der Begriff „Steuereinheit“ zweckmäßig auf eine Elektronik beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben über nehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff„Steuern“ verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch„Regeln“ bzw.„Steuern mit Rückkopplung“ umfasst sein.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner mindestens einen Ausleger auf, der auf einer Längsaußenseite der Vorrichtung zweckmäßig ein- und ausschwenkbar ist. Es ist möglich, dass der Ausleger zum Ausschwenken vorgespannt (z. B. federvorgespannt) ist und/oder eine weitere Schneideinrichtung zum Mähen von Gras aufweist. Bevorzugt kann der Ausleger ein, vorzugsweise kreisrundes, drehbares Abwälzelement zum Abwälzen (Abrollen) an Objekten neben der Vorrichtung aufweisen. Das Abwälzelement kann bspw. eine Beschä digung der Objekte verhindern, insbesondere bei dünnen Baumstämmen, wie sie häufig bei neu angelegtem Obstplantagen vorhanden sind. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Vorhandensein des mindestens einen Auslegers und dessen Konfiguration hierin unabhängig von einem Vorhandensein und/oder einer Konfigura tion der mehreren Schneideinrichtungen, der mehreren Tragarme und/oder der mehreren Stützelemente offenbart ist. Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Of fenbarung daher auch auf eine Vorrichtung, vorzugsweise autonome Robotervorrichtung, zum Mähen von Gras. Die Vorrichtung weist eine oder mehrere Schneideinrichtungen zum Mähen des Grases auf. Die Vorrichtung weist ferner mindestens einen Ausleger auf, der auf einer Längsaußenseite der Vorrichtung zweckmäßig ein- und ausschwenkbar ist. Es ist möglich, dass der Ausleger zum Ausschwenken vorgespannt (z. B. federvorgespannt) ist und/oder eine weitere Schneideinrichtung zum Mähen von Gras aufweist. Bevorzugt kann der Ausleger ein, vorzugsweise kreisrundes, drehbares Abwälzelement zum Abwälzen (Abrollen) an Objekten neben der Vorrichtung aufweisen. Das Abwälzelement kann bspw. eine Beschädigung der Objekte verhindern.

Es ist möglich, dass die Vorrichtung einen Elektroantrieb zum Ein- und/oder Ausschwenken des Auslegers aufweist. Beispielsweise kann der Elektroantrieb nur als Notfunktion beim Ran gieren oder zur Hindernisüberwindung verwendet werden, vorzugsweise um die Vorrichtung wieder freizufahren. Dementsprechend kann bspw. ein kostengünstiger Elektroantrieb einge setzt werden, da er nur in Ausnahmefällen verwendet wird.

Es ist möglich, dass der Ausleger und der Sensorarm gekoppelt und/oder in einem Bauteil integriert sind.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Abwälzelement oberhalb der weiteren Schneideinrichtung angeordnet und/oder weist einen Außendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser der weiteren Schneideinrichtung ist.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Ausleger zusätzlich auf- und abschwenkbar ge lagert, wobei der Ausleger ein weiteres Stützelement, vorzugsweise ausgebildet als Gleitkufe, zum Abstützen des Auslegers am Untergrund aufweist und vorzugsweise zum Hochschwen ken vorgespannt ist (z. B. zur Entlastung des weiteren Stützelements und/oder des Unter grunds).

Vorzugsweise wird die Vorrichtung in landwirtschaftlichen Reihenkulturen zum Mähen von Gras zwischen den einzelnen Pflanzenreihen verwendet. Die Vorrichtung kann sich zweckmä ßig parallel zu den Pflanzenreihen bewegen. Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Mähen von Gras gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;

Figur 2 eine Vorderansicht der beispielhaften Vorrichtung zum Mähen von Gras;

Figur 3 eine Draufsicht auf die beispielhafte Vorrichtung zum Mähen von Gras;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Mäheinrichtung der beispielhaften Vorrichtung zum Mähen von Gras;

Figur 5 eine Seitenansicht einer Schneideinrichtung der beispielhaften Vorrichtung zum

Mähen von Gras;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Auslegerarms der beispielhaften Vorrichtung zum Mähen von Gras; und

Figur 7 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Vorrichtung zum Mähen von Gras gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Vorrichtung 10 zum Mähen von Gras. Vorzugsweise kann die Vorrichtung 10 zum Mähen von Gras zwischen Pflanzenreihen landwirtschaftlicher Reihenkulturen (zum Beispiel Obstplantage mit Baumreihen) verwendet werden. Es ist allerdings auch möglich, die Vorrichtung 10 zum Mähen einer Freifläche, wie zum Beispiel auf Golfplätzen, einzusetzen. Zweckmäßig ist die Vorrichtung 10 als eine auto nome Robotermähvorrichtung ausgebildet, die autonom Rasen mähen und navigieren kann.

Die Vorrichtung 10 weist einen Rahmen oder Hauptkörper 12 und eine Mäheinrichtung 14 auf. Der Hauptkörper 12 trägt die Mäheinrichtung 14 vor sich her. Der Hauptkörper 12 weist eine Antriebseinheit (nicht dargestellt), z. B. einen Elektromotor, auf. Die Antriebseinheit ist antrei bend mit Antriebselementen 16 verbunden. Die Antriebselemente 16 sind an den Längsau ßenseiten des Hauptkörpers 12 angeordnet. Wie dargestellt ist, können die Antriebselemente 16 beispielsweise als Raupenantriebseinheiten ausgeführt sein. Es ist allerdings auch möglich, dass Räder als die Antriebselemente 16 verwendet werden. Der Hauptkörper 12 kann ferner zweckmäßig eine Steuereinheit zum Steuern der Vorrichtung 10 aufweisen.

Nachfolgend ist die Mäheinrichtung 14 unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher be schrieben.

Die Mäheinrichtung 14 kann bspw. einen rechteckförmigen Rahmen aufweisen, der fest oder schwenkbar mit dem Hauptkörper 12 verbunden ist. Die Mäheinrichtung 14 weist mehrere Schneideinrichtungen 20 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Schneideinrich tungen 20 umfasst. Die Mäheinrichtung 14 kann allerdings auch mehr oder weniger Schneideinrichtungen 20 aufweisen.

Die Schneideinrichtungen 20 können insbesondere so zueinander angeordnet sein, dass sich Schneidbereiche von benachbarten Schneideinrichtungen 20 teilweise überlappen, sodass kein Rasenstreifen zwischen den Schneideinrichtungen 20 stehen bleibt. Die Überlappung stellt sich hierbei bei der Vorwärtsfahrt der Vorrichtung 10 ein. Die Schneidelemente der Scheineinrichtungen 20 berühren sich hingegen nicht. Der von den Schneideinrichtungen 20 umfasste gemeinsame Schneidbereich kann zweckmäßig auch die Bereiche in Vorwärtsfahrt richtung V vor den Antriebselementen 16 aufweisen. Die Antriebselemente 16 können die Vor richtung 10 somit bereits über eine gemähte Rasenfläche bewegen.

Beispielsweise können die Schneideinrichtungen 20 bezüglich einer Querachse der Vorrich tung 10 und/oder bezüglich einer Längsachse der Vorrichtung 10 versetzt zueinander ange ordnet sein. Wie insbesondere in Figur 3 ersichtlich ist, können die Schneideinrichtungen 20 beispielsweise entlang einer Diagonalen der Mäheinrichtung 14 angeordnet sein. Es sind al lerdings auch andere Anordnungen denkbar, zum Beispiel eine Anordnung in einer Linienform, einer V-Form, einer umgekehrte V-Form (Pfeilform), einer W-Form, einer M-Form usw.

Vorzugsweise weisen die Schneideinrichtungen 20 alle den gleichen Drehsinn auf. Damit kann verhindert werden, dass sich Grashaufen aus gemähtem Gras zwischen benachbarten Schneideinrichtungen 20 bilden. Es ist allerdings auch möglich, dass bspw. bei einer Pfeilform io

von der Mitte aus gesehen jeweils nach außen gedreht wird. D.h., Schneideinrichtungen auf einer Seite drehen entgegengesetzt zu Schneideinrichtungen auf der anderen Seite.

Jede Schneideinrichtung 20 ist an einem länglichen Tragarm 22 der Mäheinrichtung 14 getra gen. Die Tragarme 22 sind jeweils einzeln auf- und abschwenkbar (hoch- und runterschwenk bar) mit einem Querträger 18 der Mäheinrichtung 14 verbunden. Die Schwenkachsen der T ragarme 22 können parallel zu einer Querachse der Vorrichtung 10 verlaufen. Der Querträger 18 kann beispielsweise direkt oder indirekt an dem Hauptkörper 12 der Vorrichtung 10 befes tigt sein. Es ist auch möglich, dass die Tragarme 22 beispielsweise direkt schwenkbar mit dem Hauptkörper 12 verbunden sind. Die schwenkbaren Tragarme 22 bilden zweckmäßig eine Ein zelaufhängung für die Schneideinrichtungen 20.

Die Schwenklagerung der Tragarme 22 ist möglichst bodennah positioniert, um ein Risiko zum Aufbocken des Hauptkörpers 12 möglichst gering zu halten. Der Abstand der Schwenklage rungen der Tragarme 22 zum Boden kann vorzugsweise in einem Bereich zwischen 120 mm und 150 mm liegen oder weniger.

An einem der schwenkbaren Lagerung der Tragarme 22 gegenüberliegenden Ende ist jeweils ein Stützelement 24 je Tragarm 22 angeordnet. Bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung V der Vorrichtung 10 sind die Stützelemente 24 vor den Schwenklagerungen der Tragarme 22 und vor den Schneideinrichtungen 20 angeordnet. Die Schneideinrichtungen 20 sind jeweils zwi schen der Schwenklagerung des jeweiligen Tragarms 22 und dem jeweiligen Stützelement 24 angeordnet.

Die Stützelemente 24 stützen den jeweiligen schwenkbar gelagerten Tragarm 22 am Unter grund ab. Durch die Stützelemente 24 folgt eine Schwenkbewegung der Tragarme 22 (und der Schneideinrichtungen 20) einer jeweiligen Kontur des Untergrunds, über die sich das je weilige Stützelement 24 bewegt. Die Schwenkbewegungen der Tragarme 22 sind dabei ent koppelt voneinander, da jeder Tragarm 22 eine eigene Schwenklagerung aufweist und von einem eigenen Stützelement 24 am Untergrund abgestützt ist.

Zur Entlastung der Stützelemente 24 und zur Bodenschonung können die schwenkbar gela gerten Tragarm 22 jeweils mittels eines Vorspannelements 26 in einer Drehrichtung weg vom Untergrund vorgespannt sein. Die Vorspannelemente 26 können bei der Schwenklagerung der Tragarme 22 angeordnet sein. Beispielsweise können die Vorspannelemente 26 als Fe derelement ausgebildet sein. Die Stützelemente 24 sind zweckmäßig als Gleitkufen ausgebildet. Die Gleitkufen können bei spielsweise hornförmig und gekrümmt sein. Die Stützelemente 24 können drehbar mit den jeweiligen Tragarm 22 verbunden sein. Die drehbare Lagerung der Stützelemente 24 ermög licht, dass sich die Stützelemente 24 bei Kurvenfahrten mitdrehen können. Die Drehachsen verlaufen hierbei parallel oder schräg zur Hochachse (Vertikal ach se) der Vorrichtung 10. Es kann vorteilhaft sein, die Stützelemente 24 so mit den Tragarmen 22 zu verbinden, dass die Drehachsen der Stützelemente 24 leicht schräg bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung V der Vor richtung 10 nach vorne geneigt sind (nicht dargestellt). Dadurch kann ein Risiko zum Aufbo cken des Hauptkörpers 10 durch Hindernisse vor den Stützelementen 24 verringert werden. Zusätzlich können die Schneideinrichtungen 20 auf vorteilhafte Weise bei Kurvenfahrten oder bei einer Rückwärtsfahrt der Vorrichtung 10 leicht angehoben werden. Ein Winkel zwischen einer Hochachse der Vorrichtung 10 und einer Drehachse eines Stützelements 24 kann bei spielsweise in einem Bereich zwischen 0° und 15°, vorzugsweise bei rund 5°, liegen.

Die Figur 5 zeigt beispielhaft eine der Schneideinrichtungen 20 im Detail, die nachfolgend be schrieben ist.

Die Schneideinrichtungen 20 können einen feststehenden Teil 28 und einen drehbaren Teil 30 aufweisen. Im feststehenden Teil 28 kann beispielsweise ein vorzugsweise bürstenloser Elektromotor zum Antreiben des drehbaren Teils 30 angeordnet sein. Der drehbare Teil 30 kann eines oder mehrere Schneidelemente 32, zum Beispiel Schneidmesser, aufweisen. In den Figuren ist neben den Schneidelementen 32 auch ein durch diese aufgespannter kreis förmiger Schnittbereich dargestellt. Der feststehende Teil 28 kann an dem Tragarm 22 befes tigt sein. Der feststehende Teil 28 kann den drehbaren Teil 30 zweckmäßig an einer Unterseite des feststehenden Teils 28 tragen.

Die Schneidelemente 32 sind um eine Drehachse der jeweiligen Schneideinrichtung 20 dreh bar. Die Drehachse kann beispielsweise parallel oder schräg zur Hochachse der Vorrichtung 10 verlaufen. Zweckmäßig ist die Drehachse leicht schräg bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung V der Vorrichtung 10 nach vorne geneigt sind. Dadurch erfolgt ein Schnitt des Rasens nur im vorderen Bereich der Schneideinrichtung 20, im hinteren Bereich hingegen nicht. Somit be rühren die Schneidelemente 32 den bereits gemähten Rasen nicht oder kaum, sodass weniger (zum Beispiel elektrische) Energie zum Antreiben der Schneidelemente 32 notwendig ist. Ein Winkel zwischen einer Hochachse der Vorrichtung 10 und einer Drehachse der Schneidein richtung 20 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 0° und 15°, vorzugsweise bei rund 5°, liegen. Der feststehende Teil 28 und der drehbare Teil 30 sind durch eine Trennfuge 34 voneinander beabstandet. Um ein Umwickeln der Trennfuge 34 durch geschnittene Grashalme zu verhin dern, ist die Trennfuge 34 in einem Bereich mit großem Außendurchmesser angeordnet. Der Außendurchmesser kann beispielsweise 50 mm oder mehr betragen, sodass ein Grashalm eine Länge von mehr als 150 mm aufweisen müsste, um sich vollständig um die Trennfuge 34 zu wickeln, zu verknoten und den drehbaren Teil 30 festzusetzen. So kann auch eine dauer hafte Verschmutzung verringert werden. Um die Trennfuge 34 in einem Bereich mit großem Außendurchmesser zu positionieren, erweitern sich sowohl der drehbare Teil 30 als auch der feststehende Teil 28 zur Trennfuge 34 hin. In anderen Worten, ein an die Trennfuge 34 an grenzender Bereich des feststehenden Teils 28 verjüngt sich in einer Richtung weg von der Trennfuge 34. Ebenso verjüngt sich ein an die Trennfuge 34 angrenzender Bereich des dre henden Teils 30 in einer Richtung weg von der Trennfuge 34.

Die Vorrichtung 10 kann optional einen schwenkbaren Ausleger 36 aufweisen, wie in den Fi guren 1 bis 4 und 6 bis 7 dargestellt ist. Bei der Verwendung der Vorrichtung 10 in landwirt schaftlichen Reihenkulturen kann mittels des Auslegers 36 ein Bereich zwischen den Pflanzen einer Reihe gemäht werden. Bei der Verwendung der Vorrichtung 10 auf einer Freifläche kann eine durch die Vorrichtung 10 bereitgestellte Schnittbreite durch den Ausleger 36 vergrößert werden.

Die Figur 6 zeigt den Ausleger 36 im Detail. Der Ausleger 36 ist schwenkbar mit dem Haupt körper 12 verbunden. Der Ausleger 36 kann einen Auslegerarm 38, eine Schneideinrichtung 40, ein Stützelement 42, ein Abwälzelement 44, ein erstes Vorspannelement 46 und/oder ein zweites Vorspannelement 48 aufweisen.

Der Auslegerarm 38 ist an einem Ende seitlich ein- und ausschwenkbar mit dem Hauptkörper 12 verbunden. Der Auslegerarm 38 ist durch das erste Vorspannelement 46 zum Ausschwen ken vorgespannt. Der Auslegerarm 38 kann an diesem Ende auch auf- und abschwenkbar mit dem Hauptkörper 12 verbunden sein. Der Auslegerarm 38 ist durch das zweite Vorspannele ment 48 zum Hochschwenken vorgespannt, vorzugsweise zur Entlastung des Stützelements 42 und des Untergrunds.

An einem der Schwenklagerung entgegengesetzten Ende trägt der Auslegerarm 38 die Schneideinrichtung 40. Die Schneideinrichtung 40 kann wie die Schneideinrichtungen 20 oder ähnlich dazu ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Schneideinrichtung 40 eines oder meh rere um eine Drehachse drehbare Schneidelemente aufweisen, wobei die Drehachse parallel oder bevorzugt nach vorne geneigt bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung V der Vorrichtung 10 ist.

Das Stützelement 42 stützt den Auslegerarm 38 am Boden ab. Beispielsweise kann das Stützelement 42 an einem Trägerelement, das an dem feststehenden Teil der Schneideinrich tung 40 befestigt ist, angebracht sein. Es ist auch möglich, dass das Stützelement 42 direkt am Auslegerarm 38 angebracht ist. Eine Auf- und Abschwenkbewegung des Auslegearms 38 (und damit der Schneideinrichtung 40) folgt einer Kontur des Untergrunds durch die Abstüt zung des Auslegerarms 38 mittels des Stützelements 42. Das Stützelement 24 kann bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung V der Vorrichtung 10 hinter oder bevorzugt vor der Schneideinrich tung 40 angeordnet sein. Das Stützelement 42 kann wie die Stützelemente 24 oder ähnlich dazu ausgebildet sein. Bspw. kann das Stützelement 42 als zweckmäßig hornförmige und/o der gekrümmte Gleitkufe ausgeführt sein. Eine Hochachse des Stützelements 24 kann parallel zur Hochachse der Vorrichtung 10 sein oder schräg dazu, vorzugsweise leicht nach vorne geneigt (nicht dargestellt).

Das Abwälzelement 44 ist drehbar gelagert und dazu ausgebildet, an Objekten, z. B. Bäumen oder anderen Pflanzen, abzuwälzen bzw. abzurollen. Damit wird einerseits das Objekt nicht beschädigt. Insbesondere können so beispielsweise Pflanzenveredelungsstellen an Bäumen in Obstplantagen geschont werden. Andererseits kann nahe des Objekts durch die Schneideinrichtung 40 gemäht werden und der Auslegerarm 38 sowie die Schneideinrichtung 40 durch das Abwälzelement 44 geführt werden. Das Abwälzelement 44 kann beispielsweise als kreisförmige Scheibe oder als kreisförmiger Ring ausgeführt und drehbar gelagert sein, zum Beispiel an der Schneideinrichtung 40 oder dem Auslegerarm 38. Das Abwälzelement 44 kann oberhalb der Schneideinrichtung 40 angeordnet sein und einen Außendurchmesser auf weisen, der größer als ein Außendurchmesser der Schneideinrichtung 40 ist.

Es ist möglich, dass die Vorrichtung 10 den Ausleger 36 nur auf einer Längsseite (wie darge stellt ist) oder auf beiden Längsseiten der Vorrichtung 10 aufweist.

In Figur 7 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel dargestellt.

Die Vorrichtung 10 weist hier zwei optionale seitliche, taktile Sensorarme 50 auf. Die Sensor arme 50 sind auf beiden Längsaußenseiten der Vorrichtung 10 zur taktilen Erfassung eines Abstands a zwischen der Vorrichtung 10 und einem Objekt 52 neben der Vorrichtung 10 ein- und ausschwenkbar. Bei den Objekten 52 kann es sich bspw. um eine Pflanze einer landwirt schaftlichen Reihenkultur handeln.

Es ist auch möglich, dass die Vorrichtung 10 nur einen taktilen Sensorarm 50 an einer der beiden Längsaußenseiten aufweist. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass der taktile Sen sorarm 50 auch bei anderen Vorrichtungen, vorzugsweise zum Mähen von Gras, verwendet werden könnte, die sich von der Vorrichtung 10 unterscheiden. Insbesondere kann eine Vor richtung zum Mähen von Gras den Sensorarm 50 unabhängig von einem Vorhandensein und/oder einer Ausbildung der Mäheinrichtung 14 aufweisen.

Der Sensorarm 50 kann schwenkbar mit dem Hauptkörper 12 verbunden sein. Der Sensorarm 50 kann zum Ausschwenken vorgespannt sein, z. B. mittels einer Feder. Es kann ein Endan schlag vorgesehen sein, der ein maximales Ausschwenken des Sensorarms 50 begrenzt, z. B. auf rund 90° zur Längsachse der Vorrichtung 10. Es kann ferner ein Dämpfungselement (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um Schwingungen des Sensorarms 50 am Endanschlag zu dämpfen. Das Dämpfungselement kann am Sensorarm 50 oder am Endanschlag angeordnet sein.

Ein Winkelsensor 54 des Sensorarms 50 kann dazu ausgebildet sein, einen Winkel a zwischen dem Sensorarm 50 und dem Hauptkörper 12 zu erfassen. Der Winkelsensor 54 kann bspw. als ein Drehgeber in Form eines Potentiometers ausgeführt sein. Eine Steuereinheit 56 der Vorrichtung 10 kann aus der bekannten Länge des Sensorarms 50, dem durch den Win kelsensor 54 erfassten Winkel a und zweckmäßig einer Winkelgeschwindigkeit der Schwenk bewegung des Sensorarms 50 den Abstand a zwischen der Vorrichtung 10 und dem Objekt 52 (bzw. der dazugehörigen Objektreihe/Pflanzenreihe) ermitteln. Basierend auf dem ermittel ten Abstand a kann die Steuereinheit 56 dazu ausgebildet sein, die Vorrichtung 10 zu navigie ren. Zweckmäßig kann so bspw. ein gleichbleibender Abstand zur Objektreihe aus den Objek ten (Pflanzen) 52 beim Mähen gehalten werden. Gleichzeitig kann so gewährleistet werden, dass die Schneideinrichtung 40 des Auslegers 36 auch den Bereich zwischen benachbarten Objekten (Pflanzen) 52 derselben Objektreihe erreicht.

Es ist auch möglich, dass alternativ zu der Federvorspannung des Sensorarms 50 ein Elekt roantrieb (z. B. ein bürstenloser Elektroantrieb) vorgesehen ist. Der Elektroantrieb kann bspw. als ein Gimbal-Elektroantrieb ausgeführt sein. Der Elektroantrieb kann antreibend mit dem taktilen Sensorarm 50 zum Ausschwenken des Sensorarms 50 verbunden sein. Die Steuer einheit 56 kann den Elektroantrieb mit einer Stellaufgabe ansteuern, die bspw. vorsieht, einen Schwenkwinkel a von 90° einzunehmen. Aus dem sich ergebenden Regelungsaufwand zum Einnehmen des Schwenkwinkels a kann auf den Abstand a geschlossen werden. Es kann ebenso auch eine Winkelmessung mittels der Winkelsensors 54 erfolgen. Die Verwendung des Elektroantriebs kann den Vorteil haben, dass die Sensorarme 50 auf einfache Weise beim Parken der Vorrichtung 10 angelegt werden können und dass auch bei einer Rückwärtsfahrt eine Ermittlung des Abstands a möglich ist.

Es ist auch möglich, dass der Sensorarm 50 als Anzeigegerät oder Navigationselement ge nutzt werden kann. Bspw. könnte der Sensorarm 50 durch Ausrichtung in eine bestimmte Richtung anzeigen, wohin die Vorrichtung 10 nach dem Start fahren wird, um Unsicherheiten durch den Benutzer zu reduzieren. Der Sensorarm 50 kann auch als Eingabegerät genutzt werden, um beispielsweise die Vorrichtung 10 manuell zu führen, wobei die Vorrichtung 10 sich dabei bspw. selbst antreibt. Damit kann die Vorrichtung von einem Ort zum einem ande ren Ort geführt begleitet werden, z. B. bei der Überquerung einer Straße.

Die Vorrichtung 10 kann weitere Komponenten aufweisen, die hier nicht näher erläutert sind. Dazu gehören bspw. ein oder mehrere Kettenvorhänge und/oder andere Schutzverkleidungen zum Abschirmen der Mäheinrichtung 14, der Schneideinrichtungen 20 und/oder der Schneideinrichtung 40. Im Hauptköper 12 kann zweckmäßig auch ein elektrischer Energie speicher angeordnet sein, der an einer stationären oder mobilen Ladestation aufladbar ist und die elektrischen Systeme der Vorrichtung 10 mit elektrischer Energie versorgt. Es ist auch möglich, dass weitere Sensoren zum Navigieren der Vorrichtung vorgesehen sind, z. B. be rührungsempfindliche Sensoren (z. B. Schaltleisten) an einer Vorderseite, einer Rückseite und/oder den Längsaußenseiten der Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10, vorzugsweise der Hauptkörper 12, kann zweckmäßig weitere Systeme zum Navigieren der Vorrichtung 10 auf weisen, z. B. eine satellitengestützte Positionsbestimmungsvorrichtung (z. B. DGPS) und/oder einen Kompass. Die Steuereinheit 56 kann ferner Verfahren der Odometrie zur Schätzung der Position und/oder Lage der Vorrichtung 10 verwenden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkma len bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration der Schneideinrichtungen, der Tragarme und/oder der Stützelemente des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Be reichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Au ßengrenzen des jeweiligen Bereichs.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung zum Mähen von Gras

12 Hauptkörper

14 Mäheinrichtung

16 Antriebselement

18 Querträger

20 Schneideinrichtung

22 Tragarm

24 Stützelement

26 Vorspannelement

28 Feststehender Teil

30 Drehbarer Teil

32 Schneidelement

34 Trennfuge

36 Ausleger

38 Auslegerarm

40 Schneideinrichtung

42 Stützelement

44 Abwälzelement

46 Erstes Vorspannelement

48 Zweites Vorspannelement

50 Sensorarm

52 Objekt

54 Winkelsensor

56 Steuereinheit

V Vorwärtsfahrtrichtung

a Abstand

a Schwenkwinkel