DE10050374C1

DE10050374C1 - Method and device for garden and landscape maintenance

Info

Publication number: DE10050374C1
Application number: DE10050374A
Authority: DE
Inventors: Gregor Wolf; Michael Simon
Original assignee: Wolf Garten GmbH and Co KG
Current assignee: Wolf Garten GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2020-10-12

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Bearbeiten und zum Schneiden von Pflanzen, z. B. Gras, Zweigen und Ästen, und hierfür geeignete Vorrichtungen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Schneiden durch Laserstrahlung erfolgt und zu diesem Zweck ist innerhalb eines Schutzgehäuses der Vorrichtung wenigstens eine Laserstrahlquelle fest oder beweglich angeordnet. Die Laserstrahlquellen sind dabei zweckmäßigerweise so ausgelegt und angeordnet, daß das Gut geschnitten und das geschnittene Gut in feinste Partikel zerkleinert und gleichzeitig einer Trocknung unterworfen wird, so daß das auf diese Weise gehäckselte Schnittgut als Dünger abgelegt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, einen Rasenmäher oder eine andere mobile Vorrichtung als Roboter mit entsprechenden Sensoren und Steuervorrichtungen auszurüsten. Weiter ist vorgesehen, eine stationäre Anlage zu schaffen, in der durch Laserstrahlung Gras eingefüllt und zerkleinert werden kann, wobei gleichzeitig eine Trocknung stattfindet, so daß das Schnittgut dann mittels Streuwagen wieder ausgebracht werden kann.A method for processing and cutting plants, e.g. B. grass, twigs and branches, and suitable devices. The essence of the invention is that the cutting is carried out by laser radiation and for this purpose at least one laser beam source is arranged fixedly or movably within a protective housing of the device. The laser beam sources are expediently designed and arranged in such a way that the material is cut and the material cut is cut into the finest particles and at the same time subjected to drying, so that the cut material chopped in this way can be deposited as fertilizer. According to a further development, it is provided to equip a lawn mower or another mobile device as a robot with corresponding sensors and control devices. Furthermore, it is provided to create a stationary system in which grass can be filled and chopped by laser radiation, with drying taking place at the same time, so that the clippings can then be spread again by means of a spreader.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsatz im Gartenbau und in der Landwirtschaft gemäß der Ansprüche 1 und 9. Zum Schneiden von Pflanzen und/oder Pflanzen teilen werden üblicherweise mit einem Antriebsmotor ausgerüstete Maschinen benutzt, deren Antrieb durch eine Brennkraftmaschine oder durch einen Elektromotor erfolgt, der entweder vom Netz oder über einen mit der Maschine mitgeführten Akku gespeist wird.The invention relates to a method and a device for use in horticulture and in agriculture according to claims 1 and 9. For cutting plants and / or plants are usually shared with machines equipped with a drive motor, which are driven by a Internal combustion engine or by an electric motor, either from the network or is powered by a battery carried with the machine.

Im großen Umfang werden derartige Maschinen zum Schneiden und/oder zum Zerkleinern von Pflanzenteilen, insbesondere zum Rasenmähen, benutzt. Als nachteilig wird dabei die Lärmbelästigung empfunden, die durch den Motor, die oszillierenden oder rotierenden Messer sowie die Gebläsevorrichtungen verursacht wird, die das geschnittene Gras in einen Fangbehälter fördern.Such machines are used on a large scale for cutting and / or Shredding parts of plants, especially for mowing the lawn. As the noise pollution caused by the engine, the causing oscillating or rotating knives as well as the fan devices that feed the cut grass into a catch bin.

Das vom Motor erzeugte Geräusch kann zwar durch Verwendung von Elektromotoren gegenüber dem Antrieb durch Brennkraftmaschinen bedeutend verringert werden, und Erfolge in der Lärmreduzierung konnten in jüngerer Zeit auch durch verbesserte mechanische Schneidvorrichtungen und günstige Strömungsführungen erreicht werden. Trotz dieser Bemühungen ist es aber bisher nicht gelungen, den beim Rasenmähen oder beim Schneiden von Pflanzenteilen oder Zweigen und Ästen erzeugten Geräuschpegel soweit zu vermindern, daß ein Arbeiten ohne Belästigung der Nachbarn zu jeder Tageszeit möglich wird.The noise generated by the engine can be reduced by using Electric motors compared to the drive by internal combustion engines significant and successes in noise reduction have also been more recent through improved mechanical cutting devices and cheap Flow guides can be achieved. Despite these efforts, it is so far not succeeded in mowing the lawn or cutting plant parts or branches and branches to reduce noise levels generated so far that a Working without bothering the neighbors at any time of the day is possible.

Es ist zwar bereits versucht worden (DE 90 05 367 U1), den Geräuschpegel eines Rasenmähers dadurch herabzusetzen, daß die Schneidwerkzeuge durch eine Ultraschallvorrichtung ersetzt werden. Diese Versuche haben jedoch zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt.It has been tried (DE 90 05 367 U1), the noise level to reduce a lawnmower in that the cutting tools by a Ultrasound device to be replaced. However, these attempts have none satisfactory result.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit maschinell ein praktisch geräuschloser sauberer Schnitt erzielt werden kann. The invention is therefore based on the object of a method and a device to create what mechanically achieves a virtually noiseless clean cut can be.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8. Soweit es die Vorrichtung betrifft, wird die gestellte Aufgabe gelöst durch einen Rasenmäher mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Ausgestaltungen hiervon ergeben sich aus den Ansprüchen 10 und 11.The task is solved by the method according to the characteristics of Claim 1. Appropriate training of the method result from the Subclaims 2 to 8. As far as the device is concerned, the posed Object achieved by a lawn mower with the features of claim 9. Refinements thereof result from claims 10 and 11.

Der Ersatz der mechanisch bewegten Teile bekannter Maschinen durch die Laserstrahlung gewährleistet, daß der Geräuschpegel auf einen Wert reduziert wird, der kaum hörbar ist und auch in nächster Umgebung nicht als störend empfunden wird.The replacement of the mechanically moving parts of known machines by the Laser radiation ensures that the noise level is reduced to a value which is barely audible and not perceived as a nuisance even in the immediate vicinity becomes.

Laservorrichtungen werden zwar auf den verschiedensten Gebieten der Technik auch zum Schneiden von Materialien benutzt. Beispielsweise werden in der Medizintechnik Laserstrahlen zum punktgenauen Schneiden von Gewebeteilen benutzt.Laser devices are used in a wide variety of fields of technology also used for cutting materials. For example, in the Medical technology Laser beams for precise cutting of tissue parts used.

Auf dem Gebiet der Garten- und Landschaftspflege wurde Laserstrahlung bisher jedoch nur als Sensor zur Detektion der Wuchsorte von Unkräutern benutzt. Die DE 196 40 641 A1 beschreibt zu diesem Zweck ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von potentiellen und tatsächlichen Standorten von Unkraut sowie der Unkrautbekämpfung oder Unkrautvorsorge auf Wegen und Plätzen, wobei mit Hilfe von Sensoren oder dergleichen die potentiell möglichen Wuchsorte von Unkräutern detektiert oder erkannt werden sowie das potentiell zu erwartende oder gegenwärtige Wachstum der Unkräuter dann durch Bearbeitung oder durch Manipulation der Unkräuter oder der Wuchsorte gänzlich oder zeitweise verhindert wird. Dabei können Laserstrahlen indirekt zur Unkrautbekämpfung genutzt werden, indem sie Porzellan- oder Metallteile anstrahlen, welche ihre Hitze dann an die Zielfläche abgeben. Ein Schneiden von Pflanzenteilen mittels Laser ist hierbei jedoch nicht vorgesehen.Laser radiation has so far been used in the field of garden and landscape maintenance however only used as a sensor for the detection of the growth sites of weeds. The DE 196 40 641 A1 describes a method and a device for this purpose for the detection of potential and actual locations of weeds as well as the Weed control or weed control on paths and squares, with the help of sensors or the like the potential growth sites of weeds can be detected or recognized as well as the potentially expected or current weed growth then through cultivation or through Manipulation of the weeds or the growth sites completely or temporarily prevented becomes. Laser beams can be used indirectly for weed control, by illuminating porcelain or metal parts, which then transfer their heat to the Submit target area. A cutting of plant parts by laser is here however not provided.

Es hat sich gezeigt, daß bereits mit relativ geringer Leistung bei entsprechender Fokussierung eine Energiedichte erreicht werden kann, die zuverlässig ein Schneiden und Zerkleinern von Pflanzenteilen ermöglicht, wobei Sicherheitsvorrichtungen getroffen werden können, die ein sofortiges Abschalten der Laserstrahlquellen bewirken, wenn der Rasenmäher aus seiner definierten Gebrauchslage bewegt wird. Die Abschaltung kann über geeignete Sensoren augenblicklich erfolgen, da im Gegensatz zu den üblichen Rasenmähern kein Nachlauf der Mähwerkzeuge zu befürchten ist.It has been shown that with a correspondingly low power even at low power Focusing an energy density that can be reliably achieved Enables cutting and crushing plant parts, whereby Safety devices can be taken that require an immediate shutdown of the Laser beam sources cause when the lawn mower out of its defined Use position is moved. The switch-off can be done using suitable sensors done instantly since, unlike the usual lawnmowers, none There is a risk that the mowing tools will continue to run.

Bei dem erfindungsgemäßen Rasenmäher ist die Anordnung derart getroffen, daß das Gas beim Schneiden in einem Arbeitsgang gleichzeitig zerkleinert und getrocknet wird, so daß das zerkleinerte und getrocknete Schnittgut unmittelbar wieder auf der Rasenfläche zwecks Düngung abgelegt werden kann.In the lawnmower according to the invention, the arrangement is such that the gas is cut and cut simultaneously in one operation is dried so that the crushed and dried clippings immediately can be put back on the lawn for fertilization.

Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar zum Schneiden von Blumen und anderen Pflanzen sowie zum Schneiden von Zweigen oder Ästen, wobei sich wiederum die genannten Vorteile gegenüber mechanisch bewegten Schneidvorrichtungen ergeben.However, the invention is also applicable for cutting flowers and others Plants as well as for cutting twigs or branches, whereby the mentioned advantages over mechanically moving cutting devices result.

Eine derartige Schneidvorrichtung kann jedoch auch stationär angeordnet werden, wobei die Pflanzenteile, insbesondere geschnittenes Gras, in einen Behälter eingefüllt werden, in dem durch die Laserstrahlung eine Zerkleinerung und Trocknung durchgeführt wird, wobei danach das derart behandelte Schnittgut zum Beispiel mittels eines Streuwagens wieder ausgebracht werden kann.However, such a cutting device can also be arranged stationary, the plant parts, in particular cut grass, in a container be filled in by the laser radiation and a Drying is carried out, after which the clippings treated in this way become Example can be spread using a spreader.

Ebenso kann stationär durch eine Laservorrichtung ein Häckseln von Zweigen und Ästen sowie eine Zerkleinerung von Laub und anderen Pflanzenteilen vorgenommen werden.Likewise, chopping of branches and Branches and a shredding of leaves and other parts of plants made become.

In Verbindung mit dem Laserschnittsystem können Lasersysteme, Videokameras und Sensoren benutzt werden, die zur Steuerung aller Aufgaben herangezogen werden können.In connection with the laser cutting system, laser systems, video cameras and sensors are used that are used to control all tasks can be.

Bei Anwendung als Rasenmäher hat das Laserschnittsystem noch den Vorteil, daß kein Fangbehälter für das geschnittene Gras und keine pneumatische Fördervorrichtung erforderlich sind, weil das geschnittene Gras durch die Laserstrahlen in feinste Partikel zerkleinert und gleichzeitig vollständig getrocknet wird. Danach fällt es verteilt auf die Grasnabe zurück. Die Zerkleinerung in feinste Partikel gewährleistet die Aufrechterhaltung einer guten Rasenqualität, da eine Verfilzung und Schimmelbildung, die beim herkömmlichen Mulchen auftritt, verhindert wird.When used as a lawnmower, the laser cutting system has the advantage that no catch container for the cut grass and no pneumatic Conveyor devices are required because the cut grass through the Laser beams crushed into the finest particles and at the same time completely dried becomes. Then it falls back onto the grass hub. The crushing in the finest Particle ensures the maintenance of good turf quality as a Matting and mold formation that occurs with conventional mulching, is prevented.

Der erfindungsgemäße Rasenmäher ist insbesondere als service-orientierte Komplettlösung für die Pflege von Rasenflächen konzipiert. Der Rasenmäher kann als Roboter ausgebildet sein, und das Rasenmähen kann automatisch vorgenommen werden, wobei alle Anbauelemente mit Hilfe von Kameras und Sensoren gesteuert werden.The lawn mower according to the invention is particularly service-oriented Complete solution designed for the care of lawns. The lawnmower can be designed as a robot, and mowing the lawn can automatically be made, with all attachments using cameras and Sensors are controlled.

Mit dem Laserschneidsystem kann das Gras nahezu geräuschlos und in sehr viel feineren Partikeln als mit Messern oder Schlegeln geschnitten werden. Auch die Wiederverwertung des Schnittguts als natürlicher Teil der Rasendüngung ist damit optimiert. Einmal durch die winzigen Rasenschnipsel selbst und zum anderen durch den gleichzeitigen Entzug von Feuchtigkeit. Da Rasen zu 80% aus Wasser besteht, bedeutet dieser Trockenvorgang eine enorme Reduzierung des Schnittgutvolumens. Die winzigen Partikel, die getrocknet auf die Grasnabe fallen, tragen weder zur Verfilzung des Rasens noch zu Rasenkrankheiten bei, die durch eine zu langsame Verrottung bei normalen Mähern ausgelöst werden können. Die so gebildeten Rasenschnipsel sind vielmehr die Basis für die Nährstoffversorgung.With the laser cutting system, the grass can be almost noiseless and in a lot finer particles than cut with knives or flails. Also the This means recycling the clippings as a natural part of lawn fertilization optimized. Once through the tiny lawn snippets themselves and through the other the simultaneous removal of moisture. Since lawn is 80% water, this drying process means an enormous reduction in the clippings volume. The tiny particles that fall dry on the grass hub neither contribute Matting of the lawn still contributes to lawn diseases caused by a too slow Rotting can be triggered on normal mowers. The so educated Lawn clippings are the basis for nutrient supply.

Ausschlaggebend für das Schneidergebnis ist die Auslegung der Strahlführung. Durch Festlegung geeigneter Strahlweichen, Umlenkeinheiten in Form von Spiegeln und Fokussiereinheiten läßt sich ein exaktes Schnittbild erzeugen. Dabei können die Laserstrahlquellen in einem Schutzgehäuse einer mobilen oder stationären Einheit montiert sein.The design of the beam guidance is decisive for the cutting result. By defining suitable beam switches, deflection units in the form of mirrors and focusing units can produce an exact cross-section. The Laser beam sources in a protective housing of a mobile or stationary unit be mounted.

Claims

1. methods for use in horticulture and agriculture, in which a laser radiation for cutting plants and / or Plant parts is used.

2. The method according to claim 1, where the laser radiation is used to cut grass.

3. The method according to claim 1, where the laser radiation is used to cut twigs and branches becomes.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the laser radiation cut plants and / or Shredded plant parts.

5. The method according to claims 3 and 4, in which cut plants and / or plant parts by the laser radiation be subjected to drying.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, which is used in conjunction with a mobile processing machine.

7. The method according to claims 2, 4, 5 and 6, characterized in that the cut, crushed and dried Plant parts are placed evenly on the mown ground.

8. The method according to any one of claims 1 to 5, which is used in conjunction with a stationary processing machine.

9. lawn mower for performing the method according to claim 2, characterized in that within a protective housing Laser beam source or multiple laser beam sources are arranged, the Energy density is such that the grass is cut and shredded is dried.

10. Lawn mower according to claim 9, characterized in that the laser beam sources within the protective housing fixed or movable (rotating or oscillating).

11. Lawn mower according to claim 9, characterized in that it is designed as a robot and a laser system as well as video cameras and sensors to control all tasks.