WO2007140930A1 - Selbstfahrender rasenmäher - Google Patents

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WO2007140930A1
WO2007140930A1 PCT/EP2007/004858 EP2007004858W WO2007140930A1 WO 2007140930 A1 WO2007140930 A1 WO 2007140930A1 EP 2007004858 W EP2007004858 W EP 2007004858W WO 2007140930 A1 WO2007140930 A1 WO 2007140930A1
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WO
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cutting
lawnmower
spindle
lawn mower
drive
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/004858
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Kress
Original Assignee
BRILL Gloria Haus- und Gartengeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by BRILL Gloria Haus- und Gartengeräte GmbH filed Critical BRILL Gloria Haus- und Gartengeräte GmbH
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Publication of WO2007140930A1 publication Critical patent/WO2007140930A1/de

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/006—Control or measuring arrangements
    • A01D34/008—Control or measuring arrangements for automated or remotely controlled operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping

Definitions

  • the invention relates to a self-propelled or autonomously operating lawnmower with motor drive.
  • Lawnmowers include a cutter comprising cutters with a limited cutting width of less than 30 cm. A sufficient cutting width could therefore be achieved with these mowers only with a variety of knives.
  • Another disadvantage is the small cutting width of the known from the prior art self-propelled robotic lawnmower using only a single motor.
  • motor and cutting device are enclosed by a housing.
  • the housing is supported by a chassis has wheels that roll on the grass.
  • the wheels have at least partially a drive.
  • a housing In self-propelled lawnmowers motor and cutting device are enclosed by a housing.
  • the housing is carried by a chassis or has wheels that roll on the lawn. For independent process, the wheels initially partially on a drive.
  • the invention is based on the object to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a self-propelled robotic lawnmower or lawn mower, which has a simple construction with a large cutting width.
  • the robotic lawnmower according to the invention is intended to achieve a better quality of cut compared with the mowers known from the prior art, even at different grass heights and in difficult terrain.
  • an autonomously operating lawnmower comprising an electric motor, at least one cutting system, at least one drive wheel, at least one electronic control and / or regulating unit and a device for supplying energy to the autonomously operating lawnmower, for example a rechargeable battery, fuel cells, a Hybrid drive, an energy storage device, for example in the form of capacitors and / or photovoltaic cells, to provide a cutting system having at least one rotating about a horizontal axis cutting spindle .
  • the cutting spindle is arranged in the direction behind the at least one drive wheel.
  • the formulation behind the drive wheel is understood to mean that the axis of the cutting spindle is arranged geometrically according to the wheel center points of the drive wheels.
  • the formulation behind the drive wheel is understood to mean that the cutting spindle is arranged geometrically behind the outer circumference of the drive wheels.
  • two drive wheels are provided, wherein each of the drive wheels is driven by a motor.
  • the autonomously driving lawnmower constructed in this way has a pulling drive when cutting, in particular, the grass, whereas from US Pat. No. 6,650,975 only one sliding drive is known.
  • the pulling drive when cutting has advantages, especially in hilly terrain. In particular, the pulling drive leads to a more uniform cut compared to the pushing mowers as disclosed in US 6,650,975.
  • the pulling drive lawnmower has a quieter and better run.
  • Mowers with a pulling drive generally have a more stable position.
  • the wheels of the front wheel drive with a large diameter, for example greater than 200 mm, formed, which is preferably greater than the diameter of the steering wheels.
  • the wheels with large diameter bumps can be compensated better.
  • an arrangement behind the drive wheel according to the invention preferably such an arrangement is selected, which has a balanced as possible weight distribution and at a lifting of the drive wheels at
  • the self-propelled mower invention allows due to the rotating cutting spindle and the pulling drive cutting the grass only when the spindle is pulled. A cutting in the thrust is not possible.
  • Cutting spindle has been replaced, can be compared to the systems with rotatably mounted about the vertical axis rotatably mounted blades of the prior art larger cutting widths very easily and with little effort realized.
  • the cutting width of the cutting spindle is more than 32, more preferably more than 35 and more preferably more than 38 cm.
  • Another advantage of the mower according to the invention is the structurally simple construction.
  • the autonomously operating lawn mower comprises only a single cutting spindle.
  • the cutting width of the cutting spindle is less than 1 m, preferably less than 60 cm, very preferably less than 50 cm.
  • the structurally optimal cutting width is thus in a range of 32 cm to 1 m cutting width of the cutting spindle.
  • the structurally simple construction is particularly crucial when the autonomously operating lawnmower is used by inexperienced operators, i. to be used in the leisure sector.
  • the size of the cutting spindle is limited by their weight because of the limited available power of the electric motors, especially during startup, since in particular the capacity of the rechargeable battery is limited.
  • the spindle is designed such that a spindle change, e.g. can be done without tools for grinding the spindle.
  • a tool-free change of the spindle is provided, which is attached to the cutting spindle by means of a latching connection, for example a clip connection.
  • a latching connection for example a clip connection.
  • the attachment of the cutting spindle is carried out with a plug connection. This also allows the tool-free change of the cutting spindle.
  • the rotating cutting spindle provides the rotating upper blade of the cutting system.
  • the lower blade of the cutting system is fixed. Between the rotated upper blade and the lower blade a kerf is formed, resulting in a non-contact spindle cutting unit.
  • Such a design of the cutting system is particularly preferred because with rotating cutting spindle only a small amount of force required to rotate the blade.
  • the rotational speed of the spindle is slowly brought by means of a controlled drive from standstill to the operating speed of about 500 to 1000 revolutions per minute, preferably 700 revolutions per minute. It is particularly preferred if a device for power measurement is provided on the spindle. With the aid of the power measurement on the spindle, it is possible to control the spindle in a performance-dependent manner. For low grass, the power consumption is low, correspondingly higher for tall grass. In particular, such a measurement also makes it possible to detect a blocking event. Is there a blocking case, which is characterized by a high power consumption, d. H. then when a certain power value is exceeded, so a short reverse drive of the spindle can be initiated, causing the spindle free running again and the blocking is canceled. The device itself can go back here.
  • the drive of the cutting spindle when deblocking one or more times are driven opposite to the cutting direction.
  • the autonomous lawnmower is opposed to unblocking proceed to the cutting direction, the method is carried out against the cutting direction, preferably along the last traversed by the autonomous lawnmower track or track section.
  • the autonomously operating mower is moved backwards at least partially in the region of an already cut path. This has the advantage that a repeated blocking of the spindle when returning is largely avoided, since blocking objects in the already cut path with high probability are no longer found.
  • Embodiment characterized in that it comprises at least two drive wheels.
  • each drive wheel is assigned its own motor drive.
  • the wheels associated drive motors ensures that the self-propelled lawnmower can also drive curves.
  • two further height-adjustable wheels are provided.
  • the height adjustment of these two wheels serves the cutting height of the cutting system against the
  • the height adjustment by means of these wheels preferably takes place in such a way that the cutting angle of the cutting mechanism, which is essentially caused by the kerf, remains largely unchanged even when the height is adjusted. This ensures a consistently high quality of cut.
  • the height adjustment described above is only an example.
  • a height adjustment of the cutting spindle could be possible. It is particularly preferred if the height adjustment is motorized. A motor adjustment is particularly advantageous if, for example, a height adjustment is made as a function of the power absorbed. For example, exceeding a given power value due to, for example, excessive power consumption can lead to a higher cutting height is set. In general, setting a higher cutting height reduces the power consumption of the motors since, with a low cutting height, more power is generally needed than with a high cutting height.
  • the cutting height adjustment can be done automatically by means of a corresponding control, for example, in which the power consumption of the motors for driving the spindle is constantly monitored and compared with reference values or a limit value. Depending on the power consumption then takes place when reaching a reference or limit automatically height adjustment, for example, the cutting unit with cutting spindle and lower blade.
  • the self-propelled lawnmower preferably also comprises two headlights arranged in the direction of travel. In this way, even in poor visibility conditions, e.g. At dusk, the lawn mower still be used because the lying in front of the lawn mower to be mowed terrain is illuminated. Furthermore, the lawnmower can also be used in poor visibility, e.g. to be observed in the darkness by a user of the terrain to be mowed. The headlamps make it easy to dodge the mower even at night.
  • the autonomously operating lawn mower is part of a system that includes a charging station for charging the rechargeable batteries.
  • the charging station can also serve to protect the self-propelled lawnmower from environmental influences such as rain.
  • a rain sensor may be provided on the lawnmower, which gives the self-propelled lawnmower the instruction to return to the charging station in the rain.
  • the charging station has a humidity sensor and / or rain sensor.
  • a moisture sensor and / or rain sensor is a well-known from the prior art and currently already a commercially available component, for example from the company Gardena Ulm.
  • the arrangement of the humidity sensor and / or rain sensor in addition to a sensor mounted on the vehicle at the charging station has the advantage that the autonomously operating lawnmower returns to the charging station in the rain and only leaves again when the humidity sensor and / or rain sensor no
  • Humidity signal absorbs more.
  • the humidity sensor and / or rain sensor are arranged only directly on the vehicle as in the prior art, the vehicle leaves the charging station even in the rain, senses it and then returns to the charging station.
  • Another advantage of the arrangement of the humidity sensor and / or rain sensor on the charging station is that a
  • Delay can be set until the autonomous lawnmower leaves the charging station again. This ensures, for example, that the autonomous lawnmower does not cut wet grass.
  • a scheme may be provided in which the power consumption is measured via a detector. Based on the power consumption can then be provided that the regulation decides whether a lawn cut should be made or not. If the power consumption is too low, i. if it is below a threshold, the grass has not grown sufficiently high and a grass clipping is not carried out despite signal from the humidity sensor and / or rain sensor that a grass clippings is possible.
  • the charging station comprises a power connection and the electronics, which controls the charge of the rechargeable battery, in the electronic component of the self-propelled
  • Lawnmower is housed. If the regulation of the battery charging is not regulated as usual in an external device or the charging station, but in the electronic component of the self-propelled lawn mower itself, consuming external devices can be saved.
  • the electronic component of the self-propelled lawn mower is thus on the one hand the microcontroller for the charging circuit as well as the microcontroller, which controls or regulates the movement of the self-propelled lawn mower.
  • the charging circuit can take charge of the rechargeable battery in the operating state as well as the charge of the battery in the housing state, for example, when the lawnmower is taken out of service during winter. Furthermore, it would be possible to transmit the control signals for the self-propelled lawnmower via a radio antenna arranged at the charging station. The self-propelled lawnmower would then have to be equipped with a corresponding receiver.
  • the rechargeable battery or the rechargeable batteries in the front part of the lawnmower with emphasis on the drive wheels or only slightly offset from this is or are.
  • a particularly uniform cut is achieved, since a rocking of the lawnmower or a rocking uphill and / or downhill is avoided.
  • the traction is improved.
  • the weight of the battery can be displaced, for example, along a rail. This ensures that the center of gravity of the autonomous lawnmower can be adapted to the terrain.
  • a cover or a cover is preferably provided in the direction of travel behind the cutting roller. This serves to prevent inadvertent intervention in the rotating roller.
  • the cover plate not only takes over covering function but also a guiding function for the cut grass. If the cover plate is bent so that it has only a small distance from the ground and the roller largely completely encloses, cut grass cut by the roller in the direction of the soil. Such a cover plate also prevents cut grass from being ejected into a space behind the mower.
  • the self-propelled lawn mower has a sliding linkage, which allows a manual sliding operation.
  • the combination of the self-propelled lawn mower with a hand slide rod allows that, for example, in areas where automatic mowing of the lawn is not provided, the self-propelled lawnmower can be put out of action and with the sliding rod this lawn can be mowed.
  • the electric drive continues to drive the spindle, only the process is now carried out by an external operator.
  • Fig. 2 is a view of a self-propelled lawn mower
  • Fig. 3 is a side view of a self-propelled lawn mower
  • Fig. 4 is a side view of a second embodiment of a self-propelled lawn mower
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of a self-propelled lawn mower.
  • the self-propelled lawn mower comprises a frame 2.
  • the frame 2 comprises bores 4 which receive a cutting axis 6 of a spindle 8.
  • the spindle 8 includes cutting blades 10.1, 10.2.
  • the spindle 8 can rotate about the vertical axis 4.
  • a cover 12 is provided as protection.
  • Knife 10.1, 10.2 of the spindle form the upper blade of the cutting unit 20, that of the rotating spindle with upper knives 10.1, 10.2 and a fixed lower blade 22 is.
  • the lower blade 22 has a distance from the rotating upper blade 10.2. This is shown in more detail in FIG. Due to the distance between rotating upper blades 10.2, 10.2 and fixed lower blade 22, the cutting unit shown in Figure 1 is a so-called non-contact spindle cutting unit.
  • the frame parts of the frame 2 are held together by cross members, not shown.
  • an electronic component 24, which accommodates the electronics of the autonomously operating lawnmower, and rechargeable batteries 26.1, 26.2 are arranged on the crossbeams.
  • the rechargeable batteries 26.1, 26.2 feed a total of two drive motors (not shown) of the self-propelled lawnmower.
  • the drive motors, not shown in each case drive the drive wheels 28.1, 28.2.
  • guide wheels 30.1, 30.2 are provided.
  • the guide wheels are in turn in a sleeve 32.1, 32.2 vertically along the direction 34.1, 34.2 slidably formed.
  • the cutting height of the cutting mechanism can be adjusted as shown in FIG.
  • the direction of travel of the self-propelled lawn mower is in the direction of the drawn arrow A.
  • the drive wheels 28.1, 28.2 are arranged in front of the rotating spindle 8.
  • the autonomous mower thus works with pulling drive.
  • the arrangement of the batteries 26.1, 26.2 on the drive wheels ensures that even when driving uphill sufficient traction of the autonomous working mower is given.
  • the batteries are slidable along the frame, e.g. on rails (not shown) form. In this way, the center of gravity of the autonomously driving lawn mower can be adapted to different terrain conditions.
  • the cutting height can be adjusted via the motor drive. In this way, an optimal cutting height would always be ensured, even if the cutting height of the grass changes.
  • the self-propelled lawn mower comprises a shift linkage and can be switched from automatic operation to manual operation. In this way it is possible to mow lawns that can not be mowed automatically, for example.
  • the control electronics is housed in electronic component 24 and controls, inter alia, the drive of the self-propelled lawn mower and the drive of the spindle.
  • the electronics in the control unit 24 ensure that the cutting blade 8 is approached slowly.
  • the spindle is mechanically loaded only slightly. If the blade is at operating speeds of about 800 revolutions per minute, then the flywheel of the spindle is sufficient to rotate the spindle with reduced energy.
  • the drive of the wheels is also regulated.
  • a regulation is stored in the one electronics, which allows a controlled movement of the self-propelled autonomous lawnmower on the lawn to be cut.
  • a controlled movement of the self-propelled robot could also be regulated so that it goes through a so-called "random walk", ie a random movement.
  • FIG. 2 the autonomously operating lawnmower shown in three views in FIG. 1 is shown in section. Compare components will be the same Reference numerals related. Well visible in the three-dimensional sectional view are the drive motors 40.1, 40.2 of the drive wheel 28.1 and the drive wheel 28.2, not shown. Furthermore, it can be seen the drive motor 42 of the spindle 8 and the embodiment of the spindle 8 with a total of five cutting blades 10.1, 10.2, 10.3 10.4 and 10.5. Furthermore, the axis of rotation 4 of the spindle can be seen as well as the lower blade 12 and the attachment 44 on the frame 2.
  • FIG. 3 shows a side view of an autonomously operating robotic lawnmower according to FIGS. 1 and 2.
  • the cut surface is the distance of the kerf from a flat surface.
  • the cutting height h of the cutting mechanism can be adjusted.
  • the cutting unit is only slightly inclined by such a height adjustment.
  • the cutting angle predetermined by the cutting mechanism always remains essentially the same at different cutting heights h.
  • the cutting angle is indicated in Figure 3 with ⁇ . If the mower is adjusted in height, the result is the intersection angle ⁇ 'defined by the dot-dash line 100.
  • a height adjustment can also be done by motor and not just as drawn manually.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a mower according to the invention.
  • the drive of the spindle takes place via a belt drive 1000.
  • the belt 1010 is driven by the electric motor 1020.
  • the cover 1030 which is arranged behind the spindle 8 of the spindle cutting mechanism in the direction of travel, prevents ejection of cut grass behind the mower and ensures that the cut grass is directed downwards onto the turf surface 1040. Furthermore, a reaching into the spindle cutter is prevented and thus increases the safety of the self-propelled lawn mower.
  • autonomously driving lawn mower according to the invention thus a simple constructed autonomously driving lawn is first delivered, which is characterized by a constant cutting quality at different cutting heights and in particular by an improved cut quality over previous systems with vertically rotating knives.
  • the system is characterized by a very low power consumption due to the large mass of once set in motion spindle cutting machine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen autonom arbeitenden Rasenmäher umfassend wenigstens einen Elektromotor (1020), wenigstens ein Schneidsystem, wenigstens ein Antriebsrad (28.1, 28.2), eine elektronische Steuer- und/ oder Regeleinrichtung sowie eine Einrichtung zur Energieversorgung, beispielsweise einer wiederaufladbare Batterie (26.1, 26.2) oder Photovoltaikzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidsystem wenigstens eine um eine horizontale Achse umlaufende Schneidspindel (8) umfasst und die Schneidspindel (8) derart angeordnet ist, dass der autonom fahrende Rasenmäher zum Schneiden einen ziehenden Antrieb aufweist.

Description

Selbstfahrender Rasenmäher
Die Erfindung betrifft einen selbstfahrenden bzw. autonom arbeitenden Rasenmäher mit Motorantrieb.
Selbstfahrende Rasenmäher sind aus der US 4 887 415 A, der EP 0 550 473 A, der US 3,550,714, oder der DE 199 32 552, der US 66 50 975, der EP 1 488 296 und der EP 1 495 661 bekannt.
Eine Vielzahl der aus dem Stand der Technik bekannten selbstfahrenden
Rasenmäher weisen eine Schneideinrichtung auf, die Schnittmesser mit einer begrenzten Schnittbreite von weniger als 30 cm umfassen. Eine ausreichende Schnittbreite konnte daher bei diesen Mähern nur mit einer Vielzahl von Messern erreicht werden.
Die Verwendung einer Vielzahl von Messern mit jeweils eigenständigen motorischen Antrieben ist aber eine sehr aufwendige Konstruktion.
Ein weiterer Nachteil der aus dem Sstand der Technik bekannten selbstfahrenden Rasenmäher ist, dass die Schneideeinrichtungen bei der Mehrzahl der selbstfahrenden Rasenmäher um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Daher schlagen die Schneiden im Betrieb das Gras ab, wodurch im Bereich, in dem das Gras abgeschlagen wurde der Grashalm verletzt wird. Dies beeinträchtigt die Schnittqualität ganz erheblich.
Ein weiterer Nachteil ist die geringe Schnittbreite der aus dem Stand der Technik bekannten selbstfahrenden Mähroboter bei Verwendung nur eines einzigen Motors.
Bei selbstfahrenden Rasenmähern sind Motor und Schneideeinrichtung von einem Gehäuse umschlossen. Das Gehäuse wird von einem Fahrgestell getragen bzw. weist Räder auf, die auf dem Rasen abrollen. Zum selbständigen Verfahren weisen die Räder zumindest teilweise einen Antrieb auf.
Selbstfahrende Rasenmäher, die anstelle von Messern eine umlaufende Spindel als Schneideinrichtung aufweisen, sind aus der US 6,650,975 bekannt. Nachteilig an der in der US 6,650,975 gezeigten Einrichtung ist, dass der Antrieb so erfolgt, dass die Spindel geschoben wird, d.h. die Schneidspindel ist vor den Antriebsrädern angeordnet. Alternativ kann die Antriebsspindel auch direkt mit dem Antrieb der Räder gekoppelt sein. Dies führt dazu, dass nur ein unzureichendes Mähergebnis, insbesondere in schwierigem Gelände erzielt wurde. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass man bei einem Spindelmäher im Regelfall nur eine sehr geringe Bodenfreiheit hat. So beträgt beispielsweise bei einer Schnitthöhe von 30 mm und einem Abstand des Untermessers von 5 mm der Abstand der Spindel nur 25 mm. Dies führt dazu, dass bei geringsten Bodenunebenheiten es bei starr mit dem Gehäuse verbundener Spindel zu einem Abheben eines oder mehrerer der Antriebsräder kommt. Bei einem Differentialantrieb führt dies zum Verlust der Traktion und des Weiteren zur Manövrierunfähigkeit. Durch die erfindungsgemäße Anordnung bevorzugt in einem gewissen Abstand zur Antriebsachse können diese Nachteil überwunden werden. Eine Bodenunebenheit oder ein kleines Hindernis führt bei einer derartigen Anordnung nur zu einem leichten Kippen des Hecks über die Antriebsachse. Die Manövrierfähigkeit hingegen wird nicht beeinträchtigt. Zur weiteren Verbesserung könnte die hinter der Antriebsachse angeordnete Spindel auch noch flexibel gelagert sein.
Bei selbstfahrenden Rasenmähern sind Motor und Schneideeinrichtung von einem Gehäuse umschlossen. Das Gehäuse wird von einem Fahrgestell getragen bzw. weist Räder auf, die auf dem Rasen abrollen. Zum selbständigen Verfahren weisen die Räder zunächst teilweise einen Antrieb auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere, einen selbstfahrenden Mähroboter bzw. Rasenmäher anzugeben, der eine einfache Konstruktion bei großer Schnittbreite aufweist. Des Weiteren soll der erfindungsgemäße Mähroboter gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Mähern eine bessere Schnittqualität auch bei verschiedenen Grashöhen und in schwierigem Gelände erreichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei einem autonom arbeitenden Rasenmäher, der einen Elektromotor, wenigstens ein Schneidsystem, wenigstens ein Antriebsrad, wenigstens eine elektronische Steuer- und/oder eine Regeleinheit sowie eine Einrichtung zur Energieversorgung des autonom arbeitenden Rasenmähers, beispielsweise eine aufladbare Batterie, Brennstoffzellen, einen Hybridantrieb, einen Energiespeicher beispielsweise in Form von Kondensatoren und/ oder Photovoltaikzellen umfasst, ein Schneidsystem vorzusehen, das wenigstens eine um eine horizontale Achse umlaufende Schneidspindel aufweist.. Die Schneidspindel ist in Fahrtrichtung hinter dem wenigstens einen Antriebsrad angeordnet. In einer ersten Ausführungsform wird unter der Formulierung hinter dem Antriebsrad verstanden, dass die Achse der Schneidspindel geometrisch nach den Radmittelpunkten der Antriebsräder angeordnet ist. In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird unter der Formulierung hinter dem Antriebsrad verstanden, dass die Schneidspindel geometrisch hinter dem Außenumfang der Antriebsräder angeordnet ist. Bevorzugt sind zwei Antriebsräder vorgesehen, wobei jedes der Antriebsräder von einem Motor angetrieben wird. Durch unterschiedlichen Antrieb der beiden Antriebsräder ist Kurvenfahrt möglich. Im Gegensatz zum System gemäß der US 6,650,975 weist der so aufgebaute autonom fahrende Rasenmäher einen ziehenden Antrieb beim Schneiden insbesondere des Grases, auf, wohingegen aus der US 6,650,975 nur ein schiebender Antrieb bekannt ist. Der ziehende Antrieb beim Schneiden hat insbesondere bei bergigem Gelände Vorteile. Insbesondere führt der ziehende Antrieb zu einem gleichmäßigeren Schnitt gegenüber den schiebenden Mähern wie in der US 6,650,975 offenbart. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Rasenmäher mit ziehendem Antrieb einen ruhigeren und besseren Lauf aufweist. Mäher mit ziehendem Antrieb weisen generell eine stabilere Lage auf. Bevorzugt sind bei einem Mäher mit ziehendem Antrieb die Räder des Frontantriebes mit einem großen Durchmesser, beispielsweise größer 200 mm, ausgebildet, der bevorzugt größer als der Durchmesser der Lenkräder ist. Durch die Räder mit großem Durchmesser können Unebenheiten besser ausgeglichen werden. Bei einer Anordnung hinter dem Antriebsrad ist gemäß der Erfindung bevorzugt eine derartige Anordnung gewählt, die eine möglichst ausgeglichene Gewichtsverteilung aufweist und bei der ein Abheben der Antriebsräder bei
Auffahrt auf ein Hindernis oder bei Bodenunebenheiten weitgehend vermieden wird.
Der erfindungsgemäße selbstfahrende Mäher erlaubt aufgrund der umlaufenden Schneidspindel und dem ziehenden Antrieb ein Schneiden des Grases nur wenn die Spindel gezogen wird. Ein Schneiden im Schub ist nicht möglich.
Dadurch, dass die bei den meisten selbstfahrenden Mähern aus dem Stand der Technik bekannten entlang einer vertikalen Achse drehbar gelagerten Schneiden durch ein Schneidsystem, das eine um eine horizontale Achse umlaufende
Schneidspindel umfasst, ersetzt wurde, können im Vergleich zu den Systemen mit um die vertikale Achse drehbar gelagerten Schneidenaus dem Stand der Technik größere Schnittbreiten sehr einfach und mit wenig Aufwand realisiert werden.
Bevorzugt beträgt die Schnittbreite der Schneidspindel mehr als 32, ganz bevorzugt mehr als 35 und besonders bevorzugt mehr als 38 cm.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mähers ist der konstruktiv einfache Aufbau.
Der konstruktiv einfache Aufbau des erfindungsgemäßen autonom arbeitenden Rasenmähers mit einer Schneidspindel beruht vor allem darauf, dass nur ein einziger Antrieb für die Schneidspindel notwendig ist. Bei den Systemen gemäß dem Stand der Technik war es hingegen notwendig, um die großen Schnittbreiten zu erzielen, mehrere Schneideinrichtungen, beispielsweise nebeneinander liegend anzuordnen. Da jedes Schneidsystem gemäß dem Stand der Technik mit einem eigenen Antrieb ausgestattet ist, sind diese Systeme konstruktiv und in der Herstellung sehr aufwendig.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der autonom arbeitende Rasenmäher nur eine einzige Schneidspindel umfasst.
Da die Lagerung der breiten Schneidspindel ebenfalls wiederum sehr aufwendig sein kann, wird eine konstruktiv besonders einfache Anordnung eines autonom arbeitenden Rasenmähers dann erreicht, wenn die Schnittbreite der Schneidspindel geringer als 1 m, bevorzugt geringer als 60 cm, ganz bevorzugt geringer als 50 cm ist.
Die konstruktiv optimale Schnittbreite liegt somit in einem Bereich von 32 cm bis 1 m Schnittbreite der Schneidspindel.
Der konstruktiv einfache Aufbau ist insbesondere dann ganz entscheidend, wenn der autonom arbeitende Rasenmäher von ungeübtem Bedienpersonal, d.h. im Freizeitbereich verwendet werden soll. Außerdem ist die Größe der Schneidspindel durch ihr Gewicht wegen der nur begrenzt zur Verfügung stehenden Leistung der Elektromotoren insbesondere beim Anfahren limitiert, da insbesondere die Kapazität der wiederaufladbaren Batterie begrenzt ist.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Spindel so ausgebildet, dass ein Spindelwechsel z.B. zum Schleifen der Spindel werkzeuglos erfolgen kann.
In einer ersten Ausführungsform für einen werkzeuglosen Wechsel der Spindel ist vorgesehen, das die Schneidspindel mit Hilfe einer Rastverbindung, z.B. einer Klippverbindung befestigt ist. Dies ermöglicht einen werkzeuglosen Ausbau und damit einen werkzeuglosen Wechsel der Schneidspindel z.B. bei Verschleiß.
Alternativ hierzu kann in einer zweiten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Befestigung der Schneidspindel mit einer Steckverbindung erfolgt. Auch dies ermöglicht den werkzeuglosen Wechsel der Schneidspindel.
Bevorzugt stellt die rotierende Schneidspindel das rotierende Obermesser des Schneidsystems zur Verfügung. Das Untermesser des Schneidsystems ist feststehend. Zwischen dem rotierten Obermesser und dem Untermesser wird ein Schnittspalt ausgebildet, ergebend ein berührungsloses Spindelschneidwerk. Eine derartige Ausgestaltung des Schneidsystems ist besonders deswegen bevorzugt, weil bei umlaufender Schneidspindel nur ein geringer Kraftaufwand zum Drehen des Messers erforderlich ist.
Um möglichst die Spindel mechanisch zu schonen, wird die Drehzahl der Spindel mittels eines geregelten Antriebes langsam vom Stillstand auf die Betriebsdrehzahl von ungefähr 500 bis 1000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt 700 Umdrehungen pro Minute gebracht. Besonders bevorzugt ist es, wenn an der Spindel eine Vorrichtung zur Leistungsmessung vorgesehen ist. Mit Hilfe der Leistungsmessung an der Spindel ist es möglich, die Spindel leistungsabhängig anzusteuern. So ist bei niedrigem Gras die Leistungsaufnahme gering, bei hohem Gras entsprechend höher. Insbesondere ist es durch eine derartige Messung auch möglich, einen Blockierfall zu detektieren. Liegt ein Blockierfall vor, der sich durch eine hohe Leistungsaufnahme auszeichnet, d. h. dann wenn ein bestimmter Leistungswert überschritten wird, so kann ein kurzes Rückwärtsfahren der Spindel eingeleitet werden, wodurch die Spindel wieder freiläuft und die Blockierung aufgehoben wird. Das Gerät selbst kann hierbei zurückfahren.
Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb der Schneidspindel beim Entblockieren ein oder mehrmals entgegengesetzt der Schneidrichtung angetrieben werden.
Wird der autonom arbeitende Rasenmäher zum Entblockieren entgegengesetzt zur Schneidrichtung verfahren, so erfolgt das Verfahren entgegen der Schneidrichtung, bevorzugt entlang der zuletzt vom autonomen Rasenmäher befahrenen Bahn bzw. Bahnabschnitt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der autonom arbeitende Mäher rückwärts wenigstens teilweise im Bereich einer bereits geschnittenen Bahn bewegt. Dies hat den Vorteil, dass ein nochmaliges Blockieren der Spindel beim Zurückfahren weitgehend vermieden wird, da blockierende Gegenstände in der bereits geschnittenen Bahn mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr aufzufinden sind.
Der selbstfahrende Rasenmäher zeichnet sich in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform dadurch aus, dass er wenigstens zwei Antriebsräder aufweist.
Bevorzugt wird jedem Antriebsrad ein eigener motorischer Antrieb zugeordnet.
Durch Ansteuerung der jeweiligen, den Rädern zugeordneten Antriebsmotoren wird erreicht, dass der selbstfahrende Rasenmäher auch Kurven fahren kann.
Neben den zwei Antriebsrädern ist in einer bevorzugten Ausführungsform des selbstfahrenden Rasenmähers vorgesehen, dass beispielsweise zwei weitere höhenverstellbare Räder vorgesehen sind. Die Höhenverstellung dieser beiden Räder dient dazu, die Schnitthöhe des Schneidsystems gegenüber der
Rasenoberkante einzustellen. Bevorzugt erfolgt die Höhenverstellung mittels dieser Räder derart, dass der Schnittwinkel des Schneidwerks, der im Wesentlichen durch den Schnittspalt bedingt wird auch bei Höhenverstellung weitgehend unverändert bleibt. Hierdurch wird, eine stets gleiche Schnittqualität gewährleistet. Die zuvor beschriebene Höhenverstellung ist nur beispielhaft.
Möglich wären auch andere Arten der Höhenverstellung. Beispielsweise könnte auch eine Höhenverstellung der Schneidspindel möglich sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Höhenverstellung motorisch erfolgt. Eine motorische Verstellung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn z.B. eine Höhenverstellung in Abhängigkeit von der aufgenommenen Leistung vorgenommen wird. So kann z.B. die Überschreitung eines vorgegebenen Leistungswertes aufgrund beispielsweise einer zu hohen Leistungsaufnahme dazu führen, dass eine höhere Schnitthöhe eingestellt wird. Generell wird durch das Einstellen einer höheren Schnitthöhe die Leistungsaufnahme der Motoren verringert, da bei geringer Schnitthöhe im Allgemeinen mehr Leistung nötig ist, wie bei einer hohen Schnitthöhe. Die Schnitthöhenverstellung kann automatisch mit Hilfe einer entsprechenden Regelung erfolgen, beispielsweise in dem die Leistungsaufnahme der Motoren zum Antrieb der Spindel ständig überwacht wird und mit Referenzwerten oder einem Grenzwert verglichen wird. In Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme erfolgt dann bei Erreichen eines Referenz- oder Grenzwertes automatisch eine Höhenverstellung beispielsweise des Schneidwerkes mit Schneidspindel und Untermesser.
Bevorzugt umfasst der selbstfahrende Rasenmäher auch zwei in Fahrtrichtung angeordnete Scheinwerfer. Hierdurch kann auch bei schlechten Sichtverhältnissen z.B. bei Dämmerung der Rasenmäher noch eingesetzt werden, da das vor dem Rasenmäher liegende zu mähende Gelände ausgeleuchtet wird. Des Weiteren kann der Rasenmäher auch bei schlechten Sichtverhältnissen, z.B. in der Dunkelheit noch von einem Nutzer des zu mähenden Geländes beobachtet werden. Durch die Scheinwerfer kann dem Mäher auch bei Nacht leicht ausgewichen werden.
Bevorzugt stellt der autonom arbeitende Rasenmäher ein Teil eines Systems dar, dass eine Ladestation zum Laden der wiederaufladbaren Batterien umfasst. Die Ladestation kann auch dazu dienen, dass der selbstfahrende Rasenmäher vor Umwelteinflüssen wie zum Beispiel Regen geschützt wird. Hierzu kann am Rasenmäher ein Regensensor vorgesehen sein, der bei Regen dem selbstfahrenden Rasenmäher die Anweisung gibt in die Ladestation zurückzukehren. Um den selbstfahrenden Rasenmäher wiederum zu aktivieren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ladestation einen Feuchtesensor und/oder Regensensor aufweist. Ein derartiger Feuchtesensor und/oder Regensensor ist ein aus dem Stand der Technik hinlänglich bekanntes und derzeit bereits ein kommerziell erhältliches Bauteil, beispielsweise von der Firma Gardena Ulm. Wenn der Feuchtesensor eine ausreichende Trockenheit der zu mähenden Fläche detektiert, so setzt sich der selbstfahrende Rasenmäher erneut in Betrieb. Die Anordnung des Feuchtesensors und/oder Regensensors zusätzlich zu einem am Fahrzeug angebrachten Sensor an der Ladestation hat den Vorteil, dass der autonom arbeitende Rasenmäher bei Regen in die Ladestation zurückfährt und diese erst wieder verlässt, wenn der Feuchtesensor und/oder Regensensor kein
Feuchtesignal mehr aufnimmt. Ist der Feuchtesensor und/oder Regensensor hingegen nur direkt am Fahrzeug angeordnet wie im Stand der Technik, so verlässt das Fahrzeug auch bei Regen die Ladestation, sensiert diesen und kehrt dann wieder in die Ladestation zurück. Ein weiterer Vorteil der Anordnung des Feuchtesensors und/oder Regensensors and der Ladestation ist, dass eine
Verzögerung eingestellt werden kann, bis der autonom arbeitende Rasenmäher die Ladestation wieder verlässt. So wird beispielswesise sichergestellt, dass der autonom arbeitende Rasenmäher kein nasses Gras schneidet.
Selbstverständlich ist es möglich, das System noch mit weiteren Sensoren auszustatten. So kann beispielsweise eine Regelung vorgesehen sein, bei der über einen Detektor die Leistungsaufnahme gemessen wird. Anhand der Leistungsaufnahme kann dann vorgesehen sein, dass die Regelung entscheidet, ob ein Rasenschnitt erfolgen soll oder nicht. Ist die Leistungsaufnahme zu gering, d.h. liegt sie unter einem Schwellenwert, so ist das Gras noch nicht ausreichend hoch gewachsen und ein Rasenschnitt wird trotz Signal vom Feuchtesensor und/oder Regensensor, dass ein Rasenschnitt möglich ist, nicht durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Ladestation einen Stromanschluss umfasst und die Elektronik, die die Ladung der wieder aufladbaren Batterie steuert, im Elektronikbauteil des selbstfahrenden
Rasenmähers untergebracht ist. Wenn die Regelung der Batterieaufladung nicht wie bislang üblich in einem externen Gerät oder der Ladestation geregelt wird, sondern im Elektronikbauteil des selbstfahrenden Rasenmähers selbst, können aufwendige externe Geräte eingespart werden. Das Elektronikbauteil des selbstfahrenden Rasenmähers ist somit zum einen der Mikrocontroller für die Ladeschaltung wie auch der Mikrocontroller, der den Bewegungsablauf des selbstfahrenden Rasenmähers steuert bzw. regelt. Die Ladeschaltung kann sowohl die Ladung der wiederaufladbaren Batterie im Betriebszustand übernehmen wie auch die Ladung der Batterie im Haltungszustand, beispielsweise, wenn der Rasenmäher über Winter außer Betrieb genommen wird. Des Weiteren wäre es möglich, die Steuersignale für den selbstfahrenden Rasenmäher über eine an der Ladestation angeordnete Funkantenne zu übertragen. Der selbstfahrende Rasenmäher müsste dann mit einem entsprechenden Empfänger ausgestattet sein.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wiederaufladbare Batterie bzw. die wiederaufladbaren Batterien im vorderen Teil des Rasenmähers mit Schwerpunkt über den Antriebsrädern oder nur wenig versetzt hierzu angeordnet ist bzw. sind. Hierdurch wird ein besonders gleichmäßiger Schnitt erreicht, da ein Aufschaukeln des Rasenmähers bzw. ein Wippen bei Bergfahrt und/oder Talfahrt vermieden wird. Zudem wird die Traktion verbessert. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Gewicht der Batterie beispielsweise entlang einer Schiene verschoben werden kann. Hierdurch wird erreicht dass der Schwerpunkt des autonom arbeitenden Rasenmähers dem Gelände angepasst werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt in Fahrtrichtung hinter der Schneidewalze eine Abdeckung bzw. ein Abdeckblich vorgesehen. Dies dient dazu, zu verhindern, dass unbeabsichtigt in die drehende Walze eingegriffen werden kann. In einer weitergebildeten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abdeckblech nicht nur Abdeckfunktion übernimmt sondern auch eine Leitfunktion für das geschnittene Gras. Ist das Abdeckblech derart gebogen, dass es nur einen geringen Abstand zum Boden aufweist und die Walze weitgehend vollständig umschließt, so wird von der Walze geschnittenes Gras in Richtung des Bodens umgelenkt. Durch eine derartiges Abdeckblech wird auch verhindert, dass geschnittenes Gras in einen Raum hinter dem Mäher ausgeworfen wird. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der selbstfahrende Rasenmäher ein Schiebegestänge aufweist, das einen Handschiebebetrieb ermöglicht. Die Kombination des selbstfahrenden Rasenmähers mit einem Handschiebegestänge erlaubt es, dass beispielsweise in Zonen, in denen ein automatisches Mähen der Rasenfläche nicht vorgesehen ist, der selbstfahrende Rasenmäher außer Betrieb gesetzt werden kann und mit dem Schiebegestänge diese Rasenfläche gemäht werden kann. Der Elektroantrieb dient dabei weiterhin zum Antrieb der Spindel, lediglich das Verfahren erfolgt nunmehr durch einen externen Bediener.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführung beispielhaft beschrieben werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht des erfindungsgemäßen selbstfahrenden
Rasenmähers
Fig. 2 eine Ansicht eines selbstfahrenden Rasenmähers Fig. 3 eine Seitenansicht eines selbstfahrenden Rasenmähers Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines selbstfahrenden Rasenmähers
In Figur 1 ist eine dreidimensionale Ansicht eines selbstfahrenden Rasenmähers gezeigt.
Der selbstfahrende Rasenmäher umfasst einen Rahmen 2. Der Rahmen 2 umfasst Bohrungen 4, die eine Schneidachse 6 einer Spindel 8 aufnimmt. Die Spindel 8 umfasst Schneidmesser 10.1 , 10.2. Mittels eines in Figur 1 nicht dargestellten Antriebes kann die Spindel 8 um die vertikale Achse 4 rotieren.
Oberhalb der Spindel ist als Schutz eine Abdeckung 12 vorgesehen. Die
Messer 10.1 , 10.2 der Spindel bilden die Obermesser des Schneidwerkes 20, dass aus der rotierenden Spindel mit Obermessern 10.1 , 10.2 sowie einem feststehenden Untermesser 22 besteht. Das Untermesser 22 weist einen Abstand zum rotierenden Obermesser 10.2 auf. Dies ist in Figur 3 näher dargestellt. Aufgrund des Abstandes zwischen rotierenden Obermesser 10.2, 10.2 und feststehendem Untermesser 22 ist das in Figur 1 dargestellte Schneidwerk ein so genanntes berührungslose Spindelschneidwerk.
Die Rahmenteile des Rahmens 2 werden durch nicht dargestellte Querträger zusammengehalten. Auf die Querträger wiederum sind ein Elektronikbauteil 24, das die Elektronik des autonom arbeitenden Rasenmähers aufnimmt sowie wiederaufladbare Batterien 26.1 , 26.2 angeordnet. Die aufladbaren Batterien 26.1 , 26.2 speisen insgesamt zwei Antriebsmotoren (nicht gezeigt) des selbstfahrenden Rasenmähers. Die nicht gezeigten Antriebsmotoren treiben jeweils für sich die Antriebsräder 28.1 , 28.2 an. Neben den Antriebsrädern 28.1 , 28.2 sind Führungsräder 30.1 , 30.2 vorgesehen. Die Führungsräder sind wiederum in einer Hülse 32.1 , 32.2 vertikal entlang der Richtung 34.1 , 34.2 verschiebbar ausgebildet. Durch die Verschiebbarkeit der Führungsräder 30.1 , 30.2 entlang der Richtung 34.1 , 34.2 kann die Schnitthöhe des Schneidwerkes wie in Figur 3 gezeigt eingestellt werden. Die Fahrtrichtung des selbstfahrenden Rasenmähers erfolgt in Richtung des einzeichneten Pfeiles A. In Fahrtrichtung gesehen sind somit die Antriebsräder 28.1 , 28.2 vor der umlaufenden Spindel 8 angeordnet. Der autonome Mäher arbeitet somit mit ziehendem Antrieb. Durch die Anordnung der Batterien 26.1, 26.2 über den Antriebsrädern wird erreicht, dass auch bei Bergfahrt eine ausreichende Traktion des autonom arbeitenden Mähers gegeben ist. Optional könnte vorgesehen sein, die Batterien verschiebbar entlang des Rahmens z.B. auf Schienen (nicht gezeigt) auszubilden. Auf diese Art und Weise kann der Schwerpunkt des autonom fahrenden Rasenmähers an unterschiedliche Geländegegebenheiten angepasst werden.
Eine Einstellung der Schnitthöhe des Schneidwerkes wäre aber auch möglich, indem das Schneidwerk selbst beispielsweise motorisch angehoben wird. Eine derartige Ausführungsform ist vorliegend nicht dargestellt. Generell kann die Höhenverstellung entweder manuell ausgeführt werden oder aber auch motorisch. Bei einer motorischen Höhenverstellung wäre es möglich, diese mit einem Regelsignal per Elektronik des autonom arbeitenden Rasenmähers zu koppeln. Wird von der Elektronik die Leistungsaufnahme an der Spindel über einen nicht dargestellten Sensor erfasst, so könnte in Abhängigkeit vom aufgenommenen
Leistungssignal die Schnitthöhe über den motorischen Antrieb eingestellt werden. Auf diese Art und Weise wäre stets eine optimale Schnitthöhe gewährleistet, selbst wenn sich die Schnitthöhe des Grases ändert. In einer nicht dargestellten weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der selbstfahrende Rasenmäher ein Schiebegestänge und lässt sich vom automatischen Betrieb auf Handbetrieb umstellen. Auf diese Art und Weise ist möglich, Rasenflächen zu mähen, die beispielsweise automatisch nicht gemäht werden können.
Die Steuerelektronik ist in Elektronikbauteil 24 untergebracht und regelt unter anderem den Antrieb des selbstfahrenden Rasenmähers sowie den Antrieb der Spindel. Wird der Rasenmäher in Betrieb gesetzt, sorgt die Elektronik in der Regeleinheit 24 dafür, dass das Schneidmesser 8 langsam angefahren wird. Hierdurch wird die Spindel mechanisch nur gering belastet. Ist das Messer auf Betriebsdrehzahlen vom ungefähr 800 Umdrehungen pro Minute, so reicht die Schwungmasse der Spindel aus, um mit verminderter Energie die Spindel rotieren zu lassen.
Der Antrieb der Räder erfolgt ebenfalls geregelt. Bevorzugt ist in der einen Elektronik eine Regelung hinterlegt, die eine kontrollierte Bewegung des selbstfahrenden autonomen Rasenmähers auf der zu schneidenden Rasenfläche ermöglicht. Neben einer kontrollierten Bewegung könnte der selbstfahrende Roboter aber auch so geregelt werden, dass er einen so genannten „random walk", also eine Zufallsbewegung durchläuft.
In Figur 2 ist der in Figur 1 in dreidimensionalen Ansichten dargestellte autonom arbeitende Rasenmäher im Schnitt gezeigt. Vergleiche Bauteile werden gleiche Bezugsziffern verwandt. Bei der dreidimensionalen Schnittdarstellung gut zu erkennen sind die Antriebmotoren 40.1 , 40.2 der Antriebsrades 28.1 sowie des nicht dargestellten Antriebsrades 28.2. Des Weiteren ist zu erkennen sind der Antriebsmotor 42 der Spindel 8 und die Ausgestaltung der Spindel 8 mit insgesamt fünf Schneidmessern 10.1 , 10.2, 10.3 10.4 und 10.5. Des Weiteren ist die Rotationsachse 4 der Spindel erkennbar sowie das Untermesser 12 und die Befestigung 44 am Rahmen 2.
In Figur 3 ist in einer Seitenansicht ein autonom arbeitender Mähroboter gemäß Figuren 1 und 2 dargestellt.
Gleiche Bauteile wie in den vorgenannten Figuren sind mit denselben Bezugsziffern belegt.
In Figur 3 gut zu erkennen ist das Untermesser 12 sowie die Schneidmesser 10.1 , 10.2 und 10.5. Des Weiteren angegeben ist ein äußerer Umfang 50, der die Außenkante der Schneidmesser umschließt. Deutlich zu erkennen ist der Spalt S zwischen Untermesser 12 und dem Kreisumfang 50 der den Spalt zwischen den Obermessern 10.1 , 10.2, 10.3, 10.4, 10.5 und Untermesser 12 kennzeichnet. Dieser Spalt ist charakteristisch für das hier dargestellte berührungslose Schneidwerk.
Die Schnittfläche ist der Abstand des Schnittspaltes von einer ebenen Fläche. Durch eine Höhenverstellung der Führungsräder 30.1 , 30.2 entlang Pfeil 34.1 , 34.2 kann die Schnitthöhe h des Schneidwerkes eingestellt werden. Vorteilhafter Weise wird durch eine derartige Höheneinstellung das Schneidwerk nur wenig geneigt. Dadurch bleibt bei verschiedenen Schneidhöhen h der durch das Schneidwerk vorgegebene Schnittwinkel stets im Wesentlichen gleich. Der Schnittwinkel ist in Figur 3 mit α angegeben. Wird der Mäher in der Höhe verstellt, so ergibt sich der durch die strichpunktierte Linie 100 definierte Schnittwinkel α'. Selbstverständlich kann eine Höhenverstellung auch motorisch erfolgen und nicht nur wie eingezeichnet manuell. In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mähers gezeigt. Die gleiche Bauteile wie die Bauteile in den vorangegangenen Figuren tragen dieselben Bezugsziffern. Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Figuren 1-3 erfolgt der Antrieb der Spindel über einen Riementrieb 1000. Der Riemen 1010 wird vom Elektromotor 1020 angetrieben. Des Weiteren zu erkennen auch die in Fahrtrichtung hinter der Spindel 8 des Spindelschneidwerkes angeordnete Abdeckung 1030, die ein Auswurf geschnittenen Grases hinter den Mäher verhindert und dafür sorgt, dass das geschnittene Gras nach unten auf die Rasenfläche 1040 gelenkt wird. Des Weiteren wird ein Hineingreifen in das Spindelschneidwerk verhindert und so die Sicherheit des selbstfahrenden Rasenmähers erhöht.
Durch den gemäß der Erfindung angegebenen autonom fahrende Rasenmäher wird somit erstmal ein einfach aufgebauter autonom fahrender Rasen abgegeben, der sich durch eine gleich bleibende Schnittqualität bei unterschiedlichen Schnitthöhen auszeichnet und insbesondere durch eine verbesserte Schnittqualität gegenüber bisherigen Systemen mit vertikal rotierenden Messern.
Des Weiteren zeichnet sich das System durch eine sehr niedrige Leistungsaufnahme aufgrund der großen Masse des einmal in Bewegung gesetzten Spindelschneidewerks aus.

Claims

Patentansprüche
1. Autonom arbeitender Rasenmäher umfassend wenigstens einen Elektromotor, wenigstens ein Schneidsystem, wenigstens ein Antriebsrad, eine elektronische Steuer- und/ oder Regeleinrichtung sowie eine Einrichtung zur Energieversorgung des autonom arbeitenden Rasenmähers, insbesondere eine wiederaufladbare Batterie oder Photovoltaikzellen , dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidsystem wenigstens eine um eine horizontale Achse umlaufende Schneidspindel umfasst, die in Fahrtrichtung des autonom arbeitenden Rasenmähers nach dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern angeordnet ist und der autonom fahrende Rasenmäher einen ziehenden Antrieb zum Schneiden aufweist.
2. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspindel eine Schnittbreite größer 32 cm, bevorzugt größer 35 cm, ganz bevorzugt größer 38 cm aufweist.
3. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspindel eine Schnittbreite kleiner 100 cm, bevorzugt kleiner 60 cm, insbesondere kleiner 50 cm, aufweist.
4. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspindel wenigstens ein Obermesser des Schneidsystems aufnimmt und zwischen Obermesser und einem feststehendem
Untermesser ein Schnittspalt ausgebildet wird, ergebend ein berührungsloses Spindelschneidwerk.
5. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspindel einen gesteuerten und/oder geregelten Antrieb aufweist, wobei der geregelte Antrieb ein langsames Anfahren der Spindel auf Betriebsdrehzahl erlaubt.
6. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser insgesamt wenigstens drei Räder umfasst, wovon wenigstens zwei Räder einen Antrieb aufweisen.
7. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher eine Höheneinstellungsvorrichtung für die Schnitthöhe des Schneidsystems umfasst.
8. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellvorrichtung eine Höhenverstellung des Schneidsystems mit Schneidspindel und Untermesser umfasst.
9. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellvorrichtung eine Höhenverstellung für wenigstens ein Rad umfasst.
10. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellvorrichtung einen motorischen Antrieb aufweist.
11. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung die eine Regelung für die Bewegung des autonom arbeitenden Rasenmähers umfasst.
12. Autonom arbeitender Rasenmäher nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine Regelung für die Ladung der wiederaufladbaren Batterie oder Photovoltaikzelle umfasst.
13. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher eine Einrichtung zur Leistungsaufnahme der Schneidspindel umfasst.
14. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher einen Detektor zur Leistungsaufnahme umfasst, der ein Steuer-Regelsignal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung übermittelt und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ein
Blockieren der Schneidspindel detektiert und in Abhängigkeit von dem Signal, das die Blockierung anzeigt, die Schneidspindel entblockiert wird.
15. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Schneidspindel beim
Entblockieren ein oder mehrmals entgegengesetzt der Schneidrichtung angetrieben wird.
16. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher zum Entblockieren entgegengesetzt zur Schneidrichtung verfahren wird.
17. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, das Verfahren entgegen der Schneidrichtung wenigstens teilweise entlang eines von dem autonom arbeitenden Rasenmähers gefahrenen Bahnabschnitt, insbesondere im Bereich einer bereits geschnittenen Bahn erfolgt.
18. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspindel derart gelagert ist, dass sie werkzeuglos gewechselt werden kann.
19. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher in Fahrtrichtung wenigstens einen Scheinwerfer aufweist.
20. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wiederaufladbaren Batterien auf dem autonom arbeitenden Rasenmäher verschiebbar angeordnet sind, derart, dass der Schwerpunkt des Rasenmähers eingestellt werden kann. .
21. Autonom arbeitender Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der autonom arbeitende Rasenmäher ein Schiebegestänge für eine Handbetätigung umfasst.
22. System mit einem autonom arbeitenden Rasenmäher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 und einer Ladestation.
23. System gemäß Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation einen Regen- und/oder Feuchtesensor umfasst.
24. System gemäß einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation und/oder der selbstfahrende Rasenmäher eine Funkeinrichtung umfasst.
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