AT512557A1

AT512557A1 - Selbstfahrende und selbstlenkende elektrische landwirtschaftliche Maschine

Info

Publication number: AT512557A1
Application number: ATA315/2012A
Authority: AT
Original assignee: Ati Advanced Technology Internat Gmbh
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2013-09-15
Also published as: AT512557B1

Abstract

Selbstfahrende und selbstlenkende elektrische landwirtschaftliche Maschine (1), mit einer Steuerung (4), einer vorderen Lenkung (5) und einer hinteren Lenkung (6), die geeignet ist, den Bodenstreifen (10) bei Baum und Gewächsreihen (11) automatisch zu bearbeiten.

Description

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Selbstfahrende und selbstlenkende elektrische landwirtschaftliche

Maschine

In der Landwirtschaft, speziell im intensiven Obst- und Weinbau, werden bevorzugt chemische Mittel für die Unkrautbekämpfung in den Pflanzenreihen verwendet. Dabei wird ein schmaler Streifen von ca. 40 bis 50 cm entlang der Baumreihen behandelt. Es werden auch mechanische Geräte zum behandeln des Bodenstreifens angewendet. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht sehr genau arbeiten und zudem sehr zeitintensiv sind. Um den Baumstamm nicht zu beschädigen muss langsam gefahren werden und speziell um den Baumstamm herum können Bereiche nicht bearbeitet werden.

Aus DE 102009001900 Al, WO 02011115563 Al, US2002156556 Al undGB2382157 A, sind selbstfahrende und selbstlenkende Arbeitsgeräte bekannt die innerhalb eines zugewiesenen Arbeitsbereiches selbständig arbeiten können.

Es werden Maschinen für den Ackerbau angeboten, die mit einem Positionierungssystem ausgestattet sind. Es gibt auch Traktoren mit automatischen Lenksystemen. Diese Maschinen eignen sich jedoch nicht für so einen komplexen Arbeitsablauf, wie er für die Behandlung des Baumstreifens im Obst- und Weinbau erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zu konstruieren, die selbstfahrend und selbstlenkend den Zwischenraum zwischen den einzelnen Bäumen und Gewächsen bearbeitet

Dazu ist eine elektrisch angetriebene Maschine notwendig bei der alle vier Räder angetrieben werden, die mit einer speziellen Lenkung der Vorder- und Hinterräder versehen ist, damit die Maschine unter den widrigsten Bodenverhältnissen den Vorgaben des Positionierungssystems automatisch folgen kann.

Das Positionierungssystem kann z. B. über ein GPS Signal gesteuert werden.

Mittels verschiedener Sensoren können Hindernisse erkannt werden.

Ein Werkzeug zur Bodenbearbeitung kann bevorzugt über einen Ausleger an der Maschine angebracht sein.

Als Werkzeug kann ein Bodenlockerungswerkzeug oder Mähwerkzeug Verwendung finden.

An der Maschine kann eine Bühne für die Ernte und Baumpflegearbeit oder ein Spritzwerkzeug montiert werden.

Bei der Lenkung kann es sich um eine Hundeganglenkung, Gleichlauflenkung, Proporzionallenkung, oder Verzögerungslenkung handeln.

Die Maschine kann einen Aufzeichnungsmechanismus beinhalteten, der in einem ersten Modus jede Bewegung des Fahrzeugs, des Auslegers und des Werkzeugs registriert und in einem zweiten Modus diese Bewegungen automatisch ausfuhrt.

Die Maschine kann auch als Zugmaschine verwendet werden.

Die Details der Maschine, der Lenkung, des Auslegers und des Werkzeugs sind aus den Zeichnungen und den dazugehörigen Beschreibungen ersichtlich. 2' ·♦ « · ·* ···«

Im Einzelnen zeigen: FIG. 1 Maschine im Feld; FIG. 1A Ausleger mit Werkzeug am Baumstamm; FIG. 1B Ausleger mit Werkzeug hinter dem Baumstamm; FIG. 2 Maschine von unten; FIG. 3 Lenkung maximaler Einschlag; FIG. 4 Lenkung von vome; FIG. 5 Lenkung geradeaus; FIG. 6 Lenkung hinten; FIG. 7 Maschine mit Bodenbearbeitungsgerät Draufsicht; FIG. 8 Maschine mit Bodenbearbeitungsgerät von hinten; FIG. 9 Bodenbearbeitungsgerät von unten; FIG. 10 Bodenbearbeitungsgerät seitlich; FIG. 11 Bodenbearbeitungsgerät seitlich nach oben angewinkelt; FIG. 12 Bodenbearbeitungsgerät für den Transport nach oben geschwenkt.

Die landwirtschaftliche Maschine gemäß FIG.l, befindet sich zwischen zwei parallelen Baumreihen 11 und fährt in Richtung R. die Maschine 1 wird von vier Rädern 2 angetrieben und kann sowohl durch eine vordere Lenkung 5 als auch einer hinteren Lenkung 6 gesteuert werden. Die Maschine 1 besitzt einen Elektroantrieb 3. Sie ist selbstfahrend und selbstlenkend und kann mittels einer elektronischen Steuerung 4 und eines Positionierungssystems, welches in der Steuerung 4 integriert sein kann, gesteuert werden und kann somit ohne Fahrer selbständig die zu verrichtenden Arbeiten ausführen.

Am hinteren Ende der Maschine 1 sind zwei Ausleger 8 angebracht an deren Ende sich ein Werkzeug 9 befindet. Der Ausleger ist in Richtung S1 und S2 bewegbar.

Die zu verrichtenden Arbeiten beziehen sich auf eine Baumstreifen 10, wobei Bäume in einem bestimmten Abstand angeordnet sind. In FIG. 1 sind Baumstämme 11a ohne Krone abgebildet um den Einsatz des Werkzuges 9 besser zu verdeutlichen. FIG 1A zeigt den Ausleger 8, der an einem Ende eine Befestigungsmöglichkeit für eine Maschine aufweist und an deren anderem Ende ein Werkzeug 9 angebracht ist.

Das Werkzeug ist an der Achse 9a befestigt und kann durch einen Getriebeelektromotor 9d um den Baumstamm 11 a gedreht werden. FIG 1A zeigt das Werkzeug 9 in der Position der Baumstammmitte, in der der Ausleger 8 in eingefahrener Position dargestellt ist. FIG 1B zeigt das Werkzeug in einer Position hinter dem Baumstamm, in der der Ausleger 8 in ausgefahrener Position dargestellt ist.

In FIG. 2 ist die Maschine 1 von unten mit der vorderen und hinteren Lenkung dargestellt. Die vorderen Räder zeigen in die eine Richtung und die hinteren Räder in die entgegengesetzte Richtung. In FIG. 2 ist ebenfalls die Lenkung entsprechend der Einschlagrichtung ersichtlich.

Die Details der Lenkung sind in den FIG. 3 bis 6 dargestellt FIG.3 zeigt die Lenkung bei maximalem Lenkeinschlag der Räder 2. Sie besteht aus einer Lenkachse 5a, Lenkachsenhebel 5b, Lenkgestänge 5c und Lenkhebel 5d. FIG.4 zeigt die Lenkung von vome, wobei der Elektroantrieb 3 ersichtlich ist. Weiters ist die Radaufhängung 5e und der Winkelgeber 7 erkennbar. Des weiteren sind die übereinander angeordneten Lenkgestänge 5c sowie Lenkhebel 5d und die Gelenkköpfe 5f erkennbar. FIG. 5 zeigt die Lenkung in der Mittelposition um die Mechanik der Lenkung besser ersichtlich zu machen.

Fig. 6 Zeigt die hintere Lenkung mit den jeweiligen Komponenten 6a bis 6f. Der Lenkachsenhebel 6b weist eine andere Form auf als der Lenkachsenhebel 5b der vorderen Lenkung. FIG. 7 zeigt die Maschine mit dem Bodenbearbeitungsgerät in der Draufsicht. FIG. 8 zeigt die Maschine mit dem Bodenbearbeitungsgerät von hinten. FIG. 9 zeigt den Ausleger und das Bodenbearbeitungsgerät von unten mit dem Tastsensor 8a, sowie das Bodenbearbeitungsgerät 9. Der Ausleger 8 kann in einer horizontalen Ebene H um die Achse 8b geschwenkt werden. FIG. 10 zeigt den Ausleger und das Bodenbearbeitungsgerät 9 in der Seitenansicht.

Das Werkzeug 9 ist an der Achse 9a befestigt und wird durch die Getriebeelektromotoren 9d gedreht. Das Werkzeug 9 wird durch die Elektromotoren 9b und 9c angetrieben. FIG. 11 zeigt das Bodenbearbeitungsgerät 9 seitlich nach oben angewinkelt. Die Abwinkelung des Auslegers 8 wird durch die Gelenke 8c und 8d ermöglicht. Das Gelenk 8d ermöglicht bei starrer Anbindung des Hubkolbens das Abwinkeln nach oben. Über Gelenk 8b kann der Ausleger 8 an der Maschine befestigt werden. FIG. 12 zeigt den Ausleger 8 in nach oben geschwenkter Position.

Bezugszeichenliste

Selbstlenkendes Fahrzeug 1 Räder 2 5 Elektroantrieb 3 Steuerung 4

Vordere Lenkung 5, 5a, 5b, 5c,5d, Radaufhängung 5e Gelenkköpfe 5f, 6f io Hintere Lenkung 6, 6a, 6b, 6c, 6d Winkelgeber 7 Ausleger 8 Tastsensor 8a Gelenke 8b, 8c, 8d 15 Bodenbearbeitungswerkzeug 9, 9b,9c Achse 9a

Getriebeelektromotor 9d Bodenstreifen 10 Baumreihen 11 20 Baumstamm 11a 25

Claims

Patentansprüche 1. Landwirtschaftliche Maschine (1), geeignet zum automatischen Bearbeiten des Bodenstreifens (10) bei Baumreihen (11) bzw. Gewächsreihen, wobei die landwirtschaftliche Maschine (1) aus einem selbstfahrenden, selbstlenkenden 5 Fahrzeug mit vier Rädern (2) und Elektroantrieb und einer geeigneten Steuerung (4) besteht, wobei jedes Rad (2) durch einen eigenen Elektroantrieb (3) angetrieben wird, wobei das Fahrzeug mittels einer vorderen Lenkung (5) sowie einer hinteren Lenkung (6), bestehend aus einer Lenkachse (5a,6a), Lenkachsenhebel (5b,6b), Lenkgestänge (5c,6c) und Lenkhebel (5d,6d) gesteuert wird, 10 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lenkgestänge (5c,6c) sich auf parallelen horizontalen Ebenen übereinander befinden und jede der beiden Lenkgestänge mittels Gelenkköpfen (5f,6f) an einem Ende mit dem Lenkachsenhebel (5b,6b), und am anderen Ende mit dem Lenkhebel (5d,6d) befestigt sind, wobei die beiden Lenkgestänge so angeordnet sind, dass sie sich überkreuzen und jeweils am weiter 15 entfernten Punkt vom lenkenden Rad (2) angebracht sind, wobei die Lenkung der jeweiligen Räder (2) durch die Lenkachse (5a) erfolgt, die durch Drehung des Lenkachsenhebels (5b) mittels der Lenkgestänge (5b), die Lenkhebel (5d), die an der Radaufhängung (5e) befestigt sind, bewegt und der Lenkmittelpunkt (siehe FIG. 5) mittels eines Winkelgebers (7) bestimmt wird, wodurch es möglich wird, dass ein 20 geeignetes Werkzeug (9) welches an der Maschine (1) angebracht ist, den Zwischenraum, zwischen den Bäumen bzw. Gewächsen, bearbeitet.
2. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1, welche durch ein Positionier-System z.B., GPS Signal, gesteuert wird.
3. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, welche durch Sensoren die 25 Position und Hindernisse erkennen kann.
4. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 3, mit mindestens einem Ausleger (8), an dem ein Werkzeug (9) montiert ist.
5. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 3, an der eine Bühne für die Ernte und Baumpflegearbeit montiert werden kann.
6. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 4, wobei das Werkzeug (9) ein Bodenlockerungswerkzeug oder Mähwerkzeug ist
7. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 4, wobei das Werkzeug (9) aus zwei rotierenden Bodenlockerungswerkzeugen (9b,9c) oder Mähwerkzeugen (9b,9c) besteht.
8. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 4, wobei das Werkzeug (9) um eine Achse (9a) rotieren kann.
9. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 8, wobei ein Tastsensor (8a) einen Baumstamm (1 la) erkennen kann.
10. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 9, wobei nach Erkennen des 40 Baumstammes, das Bodenlockerungswerkzeug (9b,9c) oder Mähweikzeug sich um die Achse (9a) in einer kreisförmiger Bewegung um den Baumstamm dreht.
11. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 10, wobei die kreisförmige Bewegung der Achse (9a) durch einen Getriebeelektromotor (9d) erfolgt
12. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 11, wobei der Ausleger sich teleskopartig verlängern und verkürzen lässt und sich mittels zweier Gelenke (8a, 8b) in die horizontale Richtung (H) und vertikale Richtung (V) schwenken lässt. 45 5 *« ·* ·« • · * r · * « « * » % · « ·
13. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 12, wobei nach Erkennen des Baumstammes der Ausleger (8) sich in Richtung S1 bewegt und zugleich die kreisförmige Bewegung ausgeführt wird, so dass das Bodenlockerungswerkzeug (9b,9c) oder Mähwerkzeug die gesamte Fläche um den Baumstamm (1 la) erfassen kann.
14. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 13, wobei nach der Drehung um den Baumstamm der Ausleger in Richtung S2 zurückgefahren wird und das Bodenlockerungswerkzeug (9b,9c) oder Mähwerkzeug in die Ausgangsposition zurückkehrt. 10
15. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 4, wobei ein Spritzwerkzeug montiert werden kann.
16. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei es sich bei der Lenkung um eine Hundeganglenkung, Gleichlauflenkung, Proportional lenkung, oder Verzögerungslenkung handelt. 15
17. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Maschine einen Aufzeichnungsmechanismus beinhaltet, der in einem ersten Modus jede Bewegung des Fahrzeugs, des Auslegers und des Werkzeugs registriert und in einem zweiten Modus diese Bewegungen automatisch ausfuhrt. 20
18. Landwirtschaftliche Maschine (1) nach Anspruch 1, welche auch als Zugmaschine verwendet werden kann. 25
19. Verfahren zum Bearbeiten des Bodenstreifens (10) bei Baumreihen (11) bzw. Gewächsreihen, unter Verwendung einer landwirtschaftlichen Maschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug sich in Richtung R bewegt, wobei ein Tastsensor (8a) einen Baumstamm (1 la) erkennen kann, und daraufhin das Werkzeug (9) sich tim die Achse 9a in kreisförmiger Bewegung um den Baumstamm (11a) dreht (FIG IA), während gleichzeitig der Ausleger (8) sich zuerst in Richtung S1 und nach Beenden der Drehung des Werkzeugs (9) in Richtung S2 bewegt und somit die Ausgangslage des Auslegers (8) (FIG 1B) wieder erreicht, und auch das Werkzeug (9) in die Ausgangslage zurückgedreht wird FIG 1). 30 35 40