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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem autonom arbeitenden Rasenmäher nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein
bekannter, autonom arbeitender Rasenmäher, auch Automower genannt,
mäht eine
vorgegebene Rasenfläche
nach dem Zufallsprinzip, wobei er sich an einer um die Rasenfläche herum
verlegten Begrenzungschleife orientiert. Trifft der Rasenmäher auf
ein im Rasen liegendes Hindernis, z.B. einen Stein, so sorgt eine
taktile Sensorik dafür,
dass dieses Hindernis umfahren wird. Das Schneidwerk besitzt einen
rotierenden Teller, an dem drei über
den Tellerumfang radial vorstehende Messerklingen zueinander um
120° Umfangswinkel
versetzt angeordnet sind.
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Ein
ebenfalls bekannter, autonom arbeitende Rasenmäher besitzt ein Positionsbestimmungssystem
und eine Recheneinheit, die eine im standardisierten Format vorgegebene
Muster-Grafik in Verfahranweisungen und Schnitthöheneinstellungen für den Rasenmäher umsetzt.
Die Muster-Grafik
kann mittels eines PC automatisch eingegeben werden. Beim Mähvorgang
entsteht dann auf der Rasenfläche
das in die Muster-Grafik einprogrammierte Schnittmuster.
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Ein
bekannter, von Hand geführter
Rasenmäher
(
US 2 539 779 ) besitzt
einen das Schneid- oder Mähwerk
abdeckenden Schutzkäfig,
um die Schneidmesser des Mähwerks
vor Kontakt mit Steinen und anderen Fremdkörpern und den Bediener vor
Verletzungen durch wegfliegende Steine oder durch Kontakt mit den
rotierenden Schneidmessern zu schützen. Der Schutzkäfig weist
eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten, voneinander
beabstandeten, C-förmigen
Schutzstangen auf, die mit ihrem einen kurzen Schenkel an dem in
Fahrtrichtung vorderen Ende des Mähergehäuses befestigt sind und mit
ihrem anderen langen Schenkel horizontal unterhalb des Schneidwerks
verlaufen und dieses vollständig überdecken.
Der bogenförmige
Rücken der
C-förmigen Schutzstangen
liegt in Fahrtrichtung gesehen mit Abstand vor dem vorderen Ende
des Mähergehäuses, so
dass beim Mähen
das zwischen die Schutzstangen einlaufende Gras zwischen den oberen
und unteren Schenkeln der C-förmigen Schutzstangen
aufgerichtet gehalten wird.
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Ein
ebenfalls bekannter, handgeführter
Motor-Rasenmäher
(
US 3 665 693 ) weist
einen das Schneidwerk auf der Unter- und auf der Vorder- und Rückseite
abdeckenden Schutzkäfig
auf. Der Schutzkäfig
besitzt eine Vielzahl von langgestreckten, steifen, parallel zueinander
verlaufenden Stangen, die sich auf der Unterseite des Mähergehäuses vom
vorderen Ende bis zum hinteren Ende des Mähergehäuses erstrecken. Innerhalb
dieses Schutzkäfigs
ist das Schneidwerk mit seinen rotierenden Messern angeordnet. Die
horizontal sich erstreckenden Stangen sind am vorderen Ende an vertikal
ausgerichteten Stützgliedern
befestigt und am hinteren Ende an einem Quersteg des Mähergehäuses befestigt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße autonom
arbeitende Rasenmäher
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch den
Schutzkäfig
auf der Rasenfläche
liegende kleinere Objekte oder Gegenstände, wie z.B. Fallobst, vom
Schneidwerk nicht erfasst und zerschnitten, sondern beiseite geräumt werden.
Auch kleinere, leichte Steine können
nicht in das Schneidwerk gelangen und an den Schneidmessern Beschädigungen
hervorrufen. Je nach Auslegung des Schutzkäfigs werden diese kleinen Objekte oder
Gegenstände
bis an das Fahrwegende verschoben oder seitlich aus dem Fahrweg
ausgeschoben. Durch den zwischen den Vertikalstegen verbleibenden
Freiraum kann das Gras ungehindert in den Schnittbereich des Schneidwerks
gelangen. Der Schutzkäfig
kann mit jedem gängigen
Schneidwerk, wie Sichel- oder Spindelmäher, Kantenschneider und dgl.,
eingesetzt werden.
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Durch
die in den weiteren Ansprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen, autonom arbeitenden Rasenmähers möglich.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung weisen die Vertikalstege einen dreieckigen Querschnitt
auf und sind so ausgerichtet, dass eine Dreieckspitze in Fahrtrichtung weist.
Dadurch gelangt das Gras ohne umgebogen zu werden ungehindert und
aufrecht in den Schnittbereich des Schneidwerks.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die Vertikalstege pfeilspitzenförmig oder pflugscharförmig angeordnet,
wobei die Spitze in Fahrtrichtung weist. Die Schenkel der Pfeilspitze
oder der Pflugschar können
dabei einen konkav gekrümmten
Verlauf aufweisen. Bei dieser Anordnung der einzelnen Vertikalstege
werden kleinere Objekte oder Gegenstände im Fahrweg des Rasenmähers von
den Vertikalstegen – ähnlich wie
bei einem Pflug – seitlich
neben den Fahrweg des Rasenmähers
geschoben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung sind an dem vom Mähergehäuse abgekehrten
unteren Ende der Vertikalstege Horizontalstäbe – vorzugsweise einstückig – angesetzt,
die sich unterhalb des Schneidwerks parallel zur Unterseite des
Mähergehäuses und
parallel zueinander erstrecken. Die Horizontalstäbe weisen eine dreieckförmigen Querschnitt
auf und sind so ausgerichtet, dass eine Dreieckspitze zur Unterseite
des Mähergehäuses weist.
Die Horizontalstäbe
geben einen zusätzlichen
Schutz des Schneidwerks von unten, und die Querschnittsform der
Horizontalstäbe
stellt sicher, dass das Schnittgut zuverlässig nach unten aus dem Schutzkäfig herausfallen
kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist das Schneidwerk im Schutzkäfig befestigt und der Schutzkäfig um eine
quer zur Längsachse
des Mähergehäuses sich
erstreckende Schwenkachse schwenkbar am Mähergehäuse gelagert. Die Schwenkachse
ist dabei in Fahrtrichtung den Vertikalstegen vorgeordnet, und die
Vertikalstege sind so geneigt, dass ihre vom Mähergehäuse abgekehrten unteren Enden
gegenüber
ihren am Mähergehäuse festgelegten
oberen Enden in Fahrtrichtung zurückversetzt sind. Bei Hindernissen,
die nicht durch die Vertikalstege geräumt werden können, z.B. bei
Hügelkuppel
mit Abmessungen, die kleiner sind als der Querabstand der Räder des
Rasenmähers, wird
durch Anheben des beweglichen Schutzkäfigs zusammen mit dem Schneidwerk
das Hindernis überfahren,
ohne dass der Rasenmäher
sich festfährt
und stoppt. Die in Fahrtrichtung schräg nach hinten abgekippten Vertikalstege
erleichtern dabei bei Auftreffen auf das Hindernis das gegen Federkraft
erfolgende, partielle Hochschwenken des Schutzkäfigs mit integriertem Schneidwerk.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist das Schneidwerk zwei oder mehrere getrennte Schneideinheiten
auf, deren Einzelschnittbreite die Gesamtschnittbreite des Schneidwerks
ergibt. Jede Schneideinheit ist in einem Schutzkäfig befestigt, der um eine
quer zur Längsachse
des Mähergehäuses sich
erstreckende Schwenkachse schwenkbar am Mähergehäuse gelagert ist. Die Schwenkachsen
der Schutzkäfige
sind wiederum in Fahrtrichtung den Vertikalstegen vorgeordnet und
die Vertikalstege nach hinten so geneigt, dass ihre vom Mähergehäuse abgekehrten
unteren Enden gegenüber
ihren oberen Enden in Fahrtrichtung gesehen zurückversetzt sind. Diese konstruktive
Aufteilung des Schneidwerks in einzelne Schneideinheiten mit jeweils
zugeordnetem Schutzkäfig
hat den Vorteil, dass bei Auftreten von vom Schutzkäfig nicht
räumbaren
Hindernissen der Schutzkäfig
nicht über
die gesamte Schnittbreite angehoben wird, sondern nur über die
Teilschnittbreite der Schneideinheit, in deren Fahrweg das Hindernis liegt.
Vorteilhaft sind auch hier die Vertikalstege aller Schutzkäfige in
Pfeil- oder Pflugscharform angeordnet, so dass räumbare Objekte und Gegenstände seitlich
aus dem Fahrweg ausgeschoben werden und nicht zur Anhebung eines
der Schutzkäfige
führt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematischer
Darstellung:
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1 eine
Frontansicht eines autonom arbeitenden Rasenmähers mit Schneidwerk und dem Schneidwerk
zugeordnetem Schutzkäfig,
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2 ausschnittweise
eine perspektivische Darstellung des Schutzkäfigs in 1,
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3 einen
Schnitt des Schutzkäfigs
längs der
Linie III-III in 1,
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4 einen
Schnitt längs
der Linie IV-IV in 2,
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5 ausschnittweise
eine perspektivische Darstellung eines Schutzkäfigs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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6 eine
Seitenansicht eines autonom arbeitenden Rasenmähers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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7 einen
Schnitt längs
der Linie VII-VII in 6.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Der
in 1 in Frontansicht schematisch skizzierte, autonom
arbeitende Rasenmäher
weist ein fahrbares Mähergehäuse 11 auf,
das mit zwei angetriebenen und zwei lenkbaren Rädern versehen ist. Von den
Rädern
sind in 1 nur die beiden lenkbaren Vorderräder 12 zu
sehen. An der Unterseite des Mähergehäuses 11 befindet
sich ein Schneidwerk 13, das jedes beliebige, gängige Schneidwerk sein
kann, so z.B. ein in 3 skizzierter Sichelmäher, der
einen rotierenden Mähbalken 14 aufweist,
an dessen voneinander abgekehrten Balkenkanten je ein Schneidmesser 15 ausgebildet
ist. Am Mähergehäuse 11 ist
ein Schutzkäfig 16 angeordnet,
wie er in 1 bis 4 in verschiedenen
Ansichten und Schnittdarstellungen skizziert ist. Der Schutzkäfig 16 weist
eine Vielzahl von in Fahrtrichtung 10 dem Schneidwerk 13 vorgeordneten
vorderen Vertikalstegen 17 und eine gleiche Anzahl von
in Fahrtrichtung 10 hinter dem Schneidwerk 13 angeordneten
hinteren Vertikalstegen 18 (3) auf.
Die vorderen und hinteren Vertikalstege 17, 18 sind
an ihren vom Mähergehäuse 11 abgekehrten
unteren Enden über
Horizontalstäbe 19,
die sich unterhalb des Schneidwerks 13 parallel zueinander
erstrecken, miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Horizontalstäbe 19 einstückig mit
den vorderen und hinteren Vertikalstegen 17, 18 ausgeführt. Die
Vertikalstege 17, 18 weisen eine dreiecke Querschnittsform
auf und sind so ausgerichtet, dass eine Dreieckspitze auf einer parallel
zur Längsachse
des Mähergehäuses 11 sich erstreckenden
Geraden liegt, so dass die Dreieckspitzen der vorderen Vertikalstege 17 in
Fahrtrichtung 10 und die Dreieckspitzen der hinteren Vertikalstege 18 entgegen
Fahrtrichtung 10 weisen (3). Die
Horizontalstäbe 19 haben
ebenfalls einen dreieckförmigen
Querschnitt und sind so ausgerichtet, dass eine Dreieckspitze zur
Unterseite des Mähergehäuses 11 weist
(4). Wie 3 zeigt,
weisen einige der parallel zueinander verlaufenden Horizontalstäbe 19 eine
seitlich nach außen
führende
Krümmung
auf, um bei der Ausführung
des Schneidwerks 13 als Sichelmäher 14 einen seitlichen
Austritt des Schnittguts zu ermöglichen.
Im Ausführungsbeispiel liegen
diese gekrümmten
Horizontalstäbe 19 in
der in Fahrtrichtung 10 linken Hälfte des Schutzkäfigs 16.
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Bei
dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eines modifizierten
Schutzkäfigs 16 für den Rasenmäher gemäß 1 sind
die vorderen Vertikalstege 17 so angeordnet, dass sich
in Draufsicht auf die Anordnung der Vertikalstege 17 die
Form eine Pfeilspitze oder der Pflugscharen eines Pflugs ergibt. Die
am Mähergehäuse 11 liegenden
oberen Enden der Vertikalstege 17 sind in einer an die
Unterseite des Mähergehäuses 11 ansetzbaren
Befestigungsplatte 20 gehalten, die entsprechende Aussparungen für den Durchtritt
der Antriebswelle des Mähbalkens 14 besitzt.
Die in Fahrtrichtung 10 weisenden vorderen Begrenzungskanten 201 der
Befestigungsplatte 20 sind ebenfalls nach Art von Pflugscharen
eines Pflugs oder einer Pfeilspitze ausgeführt und die vorderen Vertikalstege 17 sind
mit ihrem oberen Ende längs
der beiden Begrenzungskanten 201 an der Befestigungsplatte 20 angeordnet.
Jede Begrenzungskante 201 – und damit die Anordnung der
vorderen Vertikalstege 17 – kann konkav gekrümmt sein.
Die von dem Mähergehäuse 11 abgekehrten
unteren Enden der vorderen Vertikalstege 17 – gehen
wie bei dem zuvor beschriebenen Schutzkäfig 16 – einstückig in
die Horizontalstäbe 19 über.
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Der
in 6 in Seitenansicht schematisiert skizzierte, autonom
arbeitende Rasenmäher
ist gegenüber
dem zuvor beschriebenen, autonomen Rasenmäher hinsichtlich des Schneidwerks 13 und
des Schutzkäfigs 16 modifiziert.
Im übrigen
sind Bauteile, die mit denen des zuvor beschriebenen Rasenmähers übereinstimmen
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in 1 nicht
zu sehenden, angetriebenen Hinterräder des Rasenmähers sind
mit 24 gekennzeichnet.
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Wie
der schematisierte Querschnitt des Rasenmähers gemäß 7 zeigt,
weist das Schneidwerk 13' drei
Schneideinheiten 131, 132, 133 auf, die so
platziert sind, dass die Einzelschnittbreiten der Schneideinheiten 131, 132, 133 die
Gesamtschnittbreite des Schneidwerks 13' ergeben. Vorzugsweise sind die
Schneideinheiten 131-133 so angeordnet, dass die
Einzelschnittbreiten sich etwas überlappen. Jede
Schneideinheit 131-131 ist wie das Schneidwerk 13 in 1 ausgeführt. Jeder
Schneideinheit 131-133 ist ein separater Schutzkäfig 16' zugeordnet,
der wie zu 1 bis 4 oder zu 5 beschrieben
ausgeführt
ist. Jeder der Schutzkäfige 16' nimmt eine
der Schneideinheiten 131-133 auf, wobei die Schneideinheiten 131-133 am
Schutzkäfig 16' selbst befestigt
sind. Jeder Schutzkäfig 16' ist am Mähergehäuse 11 um
eine quer zu dessen Längsachse
sich erstreckende Schwenkachse 21 schwenkbar gelagert.
Die Schwenkachse 21 ist in Fahrtrichtung 10 gesehen
den Vertikalstegen 17 vorgeordnet. In dem in 6 und 7 gezeigten
Ausführungsbeispiel
sind die Schutzkäfige 16' mit den Schneideinheiten 131-133 quer
zur Fahrtrichtung 10 nebeneinander angeordnet, so dass
alle drei Schutzkäfige 16' an der gemeinsamen
Schwenkachse 21 aufgehängt
sind. Alternativ können
aber auch die Schutzkäfige 16' in Längsrichtung
des Mähergehäuses 11 gegeneinander
versetzt sein, so dass jeder der identisch ausgebildeten Schutzkäfige 16' eine eigene
Schwenkachse 21 besitzt. Jeder der Schutzkäfige 16' wird mittels
einer Druckfeder 22, die sich zwischen Schutzkäfig 16' und Mähergehäuse 11 abstützt, gegen
einen am Mähergehäuse 11 ausgebildeten
Anschlag 23 angedrückt,
wodurch der Schutzkäfig 16' seine tiefstmögliche Lage
einnimmt. Der Anschlag 23 ist zur Erzielung einer variablen
Schnitthöhe
verstellbar im Mähergehäuse 11 angeordnet.
Vorteilhaft sind die vorderen Vertikalstege 17 schräg nach hinten
geneigt, so dass ihre vom Mähergehäuse 11 abgekehrten unteren
Enden gegenüber
ihren am Mähergehäuse 11 festgelegten
oberen Enden in Fahrtrichtung 10 gesehen zurückversetzt
sind. Stößt einer
der Schutzkäfige 16' mit seinen
Vertikalstegen 17 gegen ein Hindernis, so gleiten einige
Vertikalstege 17 bei Weiterfahrt des Rasenmähers über das Hindernis
und der entsprechende Schutzkäfig 16' – und damit
die in diesem befestigte Schneideinheit – wird gegen die Rückstellkraft
der Druckfeder 22 soweit angehoben, dass die Horizontalstäbe 19 über das
Hindernis hinweggleiten.
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In
einer vereinfachten Ausführung
des Rasenmähers
gemäß 6 kann
nur ein einziger Schutzkäfig 16' vorgesehen
werden, der sich – wie beim
Rasenmäher
in 1 – über die
gesamte Schnittbreite des Rasenmähers
erstreckt, aber wie beim Rasenmäher
in 6 um die Schwenkachse 21 schwenkbar im
Mähergehäuse 11 gelagert
ist. In diesem Fall wird durch ein Hindernis der gesamte Schutzkäfig 16' angehoben,
so dass der durch Anheben des Schutzkäfigs 16' mit Schneidwerk 13 nicht auf
Schnitthöher
gestutzte Rasenstreifen beim Mähvorgang
wesentlich breiter wird.