AT521982B1 - Fahrzeug für eine mobile Bewässerungsanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (10) für eine mobile Bewässerungsanlage mit einem Antrieb und Rädern (11) zum autonomen Befahren eines zu bewässernden Feldes mit Pflanzenbewuchs (12) durch eine Fahrgasse im Pflanzenbewuchs, mit einer EDV, die den Antrieb steuert und mit Sensoren, die den Fahrzustand erfassen und die so ausgebildet sind, dass sie der EDV diese Daten übermitteln. Dazu ist vorgesehen, dass, in Fahrtrichtung gesehen, im vorderen Bereich des Fahrzeuges (10), symmetrisch zur Fahrtrichtung, links und rechts je ein Hebel (2a, 2b) um eine zumindest im wesentlichen vertikale Achse in einem zugeordneten Lager schwenkbar angeordnet ist, dass der Hebel um diese Achse so mit Drehmoment beaufschlagt ist, dass sein freies Ende nach außen gedrängt wird, sodass seine Winkellage vom Pflanzbewuchs (12), an dem er anliegt, bestimmt wird, und dass die Sensoren zur Erkennung und Erfassung dieser Winkellage ausgebildet sind.

Description

Beschreibung

FAHRZEUG FÜR EINE MOBILE BEWÄSSERUNGSANLAGE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug für eine mobile Bewässerungsanlage, genauer gesagt eine Vorrichtung zum autonomen Steuern einer derartigen Bewässerungsanlage bzw. Fahrzeugs durch eine Fahrgasse im Pflanzenbewuchs, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 und der DE 2 649 650 A1.

[0002] Diese Druckschrift offenbart eine entlang eines ausgelegten Schlauches fahrende Beregnungseinrichtung für die Landwirtschaft, die, um die gesamte Vorrichtung herum, einen Rahmen aufweist, der über Sensoren mit dem Gefährt verbunden ist. Beim Auftreffen auf ein (seitliches) Hindernis, wird die Verschiebung des Rahmens bezüglich des Gefährtes über hydraulische Einrichtungen zur Korrektur der Fahrtrichtung verwendet.

[0003] Die FR 2 562 378 A1 verwendet Sensoren, um einen, quer zur Fahrtrichtung eines landwirtschaftlichen Gefährtes tief über den Pflanzen angeordneten Sprühbalken in passender Höhe und möglichst horizontal zu führen. Auch hier erfolgt dies über hydraulische Einrichtungen.

[0004] Die DE 10 2017 128 675 A1 offenbart ein Bewässerungssystem für Hausgärten oder Kleingärten das Stützräder aufweist, die links und rechts eines Wasserschlauches angeordnet sind, sodass sich das Gefährt entlang dieses Wasserschlauches fortbewegt. Dabei befindet sich im Wasserschlauch auch eine Datenleitung und unter Umständen eine Stromversorgung für den Betrieb der Bewässerungsvorrichtung.

[0005] Die EP 1 228 681 A1 betrifft ein autonomes Mähgerät für Gärten, einen sogenannten „Mähroboter“, der, ähnlich wie bei der eingangs genannten DE 2 649 650 A1 einen Rahmen rund um das Gerät aufweist. Bei Kontakt des Rahmens mit einem Hindernis ändert das Gerät die Fahrtrichtung stochastisch, um im Laufe der Zeit über jede Stelle des Arbeitsgebietes zu fahren.

[0006] Die DE 10 2008 041 323 A1 beschreibt einen autonomen Bewässerungsroboter und ein Bewässerungssystem. Kernstück ist etwas, was „ausgebildete Intelligenz“ genannt wird, die mittels GPS, mittels im bzw. um den Arbeitsbereich positionierte Sender (Funksignale, Lichtsignale, Induktionsschleifen und vieles mehr), mittels Wetterdaten, Bepflanzungsinformationen, Kenndaten über den Schlauchzustand und ähnlichem, das Gerät und die Bewässerung steuert und durchführt. Die Anmelderin, die Robert Bosch GmbH, hat hier, aber ohne ins Detail zu gehen, alles zusammengefasst, was irgendwie eine Rolle spielen könnte.

[0007] Die AT 503 415 des Anmelders offenbart eine mobile Bewässrungsanlage mit einem Ausleger, der die Bewässerungsdüsen trägt. Um einerseits Kollisionen des Auslegers mit Pflanzen, andererseits ein zu hohes Abheben des Auslegers zu vermeiden, sind schwenkbare, federbelastete oder unter der Wirkung der Schwerkraft eine Endlage einnehmende Bügel vorgesehen, die beim Eintreten eines Kontaktes einen Schalter betätigen, wodurch der Ausleger angehoben oder abgesenkt wird. Mit dem gesteuerten „autonomen“ Fahren hat diese Anmeldung nichts zu tun.

[0008] Aus der US2017/020087 ist ein Bewässerungsroboter für Gärten bekannt, der selbsttätig bei einer Wasserstelle seinen Tank füllt und dann, mittels Kamera gesteuert, durch den Garten fährt und Pflanzen und Gras bewässert, bis er, mit leerem Tank, wieder zur Füllstation zurückfährt. Für die Bewässerung großer Flächen gewerblicher Betriebe ist dies völlig unbrauchbar.

[0009] Aus der FR 2 869 759 ist eine fahrbare Portalberegnungsanlage bekannt, die mittels eines Steuerarmes und daran angebrachten Leitrades einer speziellen Führungsfurche im Feld folgt und so geführt wird, wodurch auch gekrümmte Fahrwege ermöglicht werden. Auf Pflanzenbewuchs muss durch die Führungsfurche, deren Herstellung einen eigenen Arbeitsgang erfordert, nicht geachtet werden. Wenn diese Führungsfurche allerdings „versandet“, gerät die Anlage außer Kontrolle.

[0010] Es besteht somit ein Bedarf an einer Lenkvorrichtung, die eine mobile Bewässerungsanlage selbsttätig durch eine Fahrgasse lenkt, die nur durch eine Lücke im Bewuchs gebildet wird.

In zumindest einer Ausgestaltung soll die Vorrichtung die Anlage auch selbsttätig stoppen, falls sie auf ein Hindernis trifft, oder falls sie aus der Fahrgasse ausbricht, oder weil das Fahrzeug planmäßig am Ende des Feldes gestoppt werden soll.

[0011] Diese Aufgaben werden mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, mit anderen Worten, es weist die Lenkvorrichtung zwei seitlich von der Bewässerungsanlage abstehende Arme auf, an deren lateralen Endbereichen um vertikale Achsen schwenkbare Ausleger angebracht sind, die mit einem sie nach Außen drängenden Drehmoment belastet sind, sodass deren Winkellage durch den Kontakt mit dem Bewuchs bestimmt wird, diese Winkellage wird von jeweils einem Sensor erfasst und einer elektronischen Rechenanlage zugeführt. Diese lenkt die Anlage derart, dass die Winkellage der Ausleger möglichst symmetrisch ist, was einer Fahrt in der Mitte der Gasse entspricht.

[0012] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung, die, rein schematisch, ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Dabei zeigt

[0013] die Fig. 1 eine Draufsicht und [0014] die Fig. 2 eine Seitenansicht.

[0015] Im dargestellten Beispiel wird nur das Chassis eines Fahrzeuges 10 der Beregnungsanlage dargestellt, die Anlage selbst, ob Kreiselregner oder Beregner mit Auslegern, ist für die Erfindung ohne Belang, der dargestellte Mast 15 deutet eine Variante mit Ausleger an.

[0016] Das Fahrzeug 10 weist Räder 11 auf, die, entweder alle, oder zumindest die einer Achse, passend gelenkt werden können und, alle oder wiederum die einer Achse, angetrieben sind. Antrieb und Lenkung wird über eine nicht dargestellte EDV gesteuert, ein Motor 14 ist schematisch angedeutet.

[0017] Zur Lenkung des Fahrzeugs 10 sind im Frontbereich, beispielsweise wie abgebildet, auf der Deichsel 13 des Fahrzeuges, zwei Teleskoparme 1a, 1b quer zur Fahrtrichtung montiert. Auf den jeweils äußeren Randbereichen der beiden Teleskoparme ist jeweils ein Hebel 2a, 2b um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert. Die Hebel 2a, 2b sind im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils aus einem Profil gefertigt, das gekröpft ausgebildet ist, und im Bereich des Lagers vertikal verläuft (Fig. 2) und als Drehachse fungiert. Der längere Abschnitt verläuft unter dem Lager und ist horizontal nach außen gebogen; an seinem freien, hinteren, Ende ist er nach hinten abgeschrägt. Der kürzere Teil oberhalb des Lagers verläuft horizontal und ist nach innen gebogen ausgebildet.

[0018] Bei dem in Fahrtrichtung gesehen linken Teleskoparm 1a befindet sich rechts neben dem Lager ein auf dem Teleskoparm montierter Anschlag 4a, der auf seiner Stirnseite einen Schalter 5a trägt. Der Hebel 2a wird durch eine Feder 3a auf dem Anschlag 4a gehalten, wodurch sein äußeres Ende weitest-möglich abgespreizt ist, und betätigt dabei den Schalter 5a. Symmetrisch dazu ist die Situation beim rechten Teleskoparm 1b.

[0019] Wenn beispielsweise das Fahrzeug 10 nach links abweicht, wird der Hebel 2a durch den Kontakt mit dem die Fahrgasse links begrenzenden Pflanzenbewuchs, angedeutet durch Stängel 12, die Kraft der Feder 3a und verschwenkt ihn im Lager. Dadurch kommt der Schalter 5a frei, was die EDV veranlasst, das Fahrzeug nach rechts wieder in die Spur zu lenken. Beim Abweichen nach rechts erfolgt, mutatis mutandis, der gleiche Vorgang seitenverkehrt (spiegelbildlich).

[0020] Um das Fahrzeug 10 zu stoppen, falls es aus der Fahrgasse ausbricht, beispielsweise, weil in einem längeren Abschnitt des Weges eine begrenzende Pflanzenreihe, angedeutet durch die Stängel 12, fehlt, oder weil das Fahrzeug auf ein Hindernis trifft, oder weil es am Ende des Feldes planmäßig durch einen Pflock gestoppt werden soll, umfasst die Vorrichtung bevorzugt und wie dargestellt, zudem einen Auffahrbügel 6, der auf der Deichsel 13 angebracht ist. Er weist einen Hebel 6a, der um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist und am Ende seines vorderen Hebelarms ein Querstück 6b trägt, auf. Eine Feder 7 hält den Hebel 6a an einem Anschlag 8 in einer Lage, in der das Querstück 6b seine vorderste Position einnimmt. Am Anschlag 8 ist passend ein Schalter 9 montiert, der das Anliegen feststellt und der

EDV mitteilt.

[0021] Sobald das Querstück 6b auf Pflanzen oder ein anderes Hindernis trifft, überwindet es über den Hebel 6 die Kraft der Feder 7, der hintere Hebelarm lenkt nach oben aus, wodurch der Schalter 9 in seine andere Stellung kommt, diese Zustandsänderung wird an die EDV geleitet, die das Fahrzeug stoppt.

[0022] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So ist es insbesondere möglich die Teleskope 1a, 1b anders als gezeigt auszubilden, in einer anderen Winkellage vorzusehen bzw. an einem anderen Teil des Fahrzeugs 10 zu befestigen. Auch die Hebel 2a, 2b können anders gestaltet und anders gelagert werden, insbesondere kann, in Grenzen, die Position der Schwenkachse von der Vertikalen abweichen.

[0023] Das Fahrzeug muss nicht über eine Deichsel verfügen, in einem solchen Fall werden die Hebel passend im vorderen Bereich des Chassis angelenkt und in ihrer Form und Abmessung angepasst.

[0024] Statt der Federn 3a, 3b können elektromagnetische Stellglieder vorgesehen sein, die dann auch der Verbringung der Hebel 2a, 2b in die eingeschwenkte Transportlage dienen können, und dergleichen mehr.

[0025] Statt der Schalter 5a, 5b und gegebenenfalls auch 9, die nur eine Zweipunktregelung erlauben, können auch Sensoren, dies wird als Uberbegriff benutzt, oder Potentiometer, an den entsprechenden Positionen vorgesehen sein, die eine mehrstufige oder stufenlose Erfassung der Winkellage der Hebel erlauben und so eine proportionale Lenkung/Bremsung ermöglichen, und ähnliches mehr. Für den Fachmann auf dem Gebiete der Steuerung bzw. Regelung ist es in Kenntnis der Erfindung kein Problem, die Lenkvorgänge passend umzusetzen.

[0026] In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“ und so weiter in der landläufigen Form und unter Bezugnahme auf den Gegenstand in seiner üblichen Gebrauchslage, gebraucht. Das heißt, dass bei einem Fahrzeugen „vorne“ der vordere Teil, gesehen in der üblichen Fortbewegungsrichtung ist. „Laufrichtung“ bezieht sich, wenn es um das Gehänge einer Hängebahn geht, und nicht um die Laufschiene(n), auf diese Richtung am Gehänge, Quer dazu meint im Wesentlichen eine um 90° dazu gedreht und im Wesentlichen waagrecht verlaufende Richtung.

[0027] Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass in der Beschreibung und den Ansprüchen Angaben wie „unterer Bereich“ eines Gehänges, Fahrzeugs, Bauwerks, oder einer Vorrichtung oder, ganz allgemein, eines Gegenstandes, die untere Hälfte und insbesondere das untere Viertel der Gesamthöhe bedeutet, „unterster Bereich“ das unterste Viertel und insbesondere einen noch kleineren Teil; während „mittlerer Bereich“ das mittlere Drittel der Gesamthöhe (Breite - Länge) meint. All diese Angaben haben ihre landläufige Bedeutung, angewandt auf die bestimmungsgemäße Position des betrachteten Gegenstandes.

[0028] Bei Bezeichnungen wie bei: „ein Lösungsmittel“ oder „ein Gestänge“ ist das Wort „ein“ nicht als Zahlwort, sondern als unbestimmter Artikel oder als Fürwort anzusehen, wenn nicht aus dem Zusammenhang etwas anderes hervorgeht.

[0029] Der Begriff: „Kombination“ bzw. „Kombinationen“ steht, soferne nichts anderes angegeben, für alle Arten von Kombinationen, ausgehend von zwei der betreffenden Bestandteile bis zu einer Vielzahl oder aller derartiger Bestandteile, der Begriff: „enthaltend“ steht auch für „bestehend aus“.

[0030] Die in den einzelnen Ausgestaltungen und Beispielen angegebenen Merkmale und Varianten können mit denen der anderen Beispiele und Ausgestaltungen frei kombiniert und insbesondere zur Kennzeichnung der Erfindung in den Ansprüchen ohne zwangläufige Mitnahme der anderen Details der jeweiligen Ausgestaltung bzw. des jeweiligen Beispiels verwendet werden.

[0031] Man kann schließlich noch festhalten, dass zum Zwecke der Lenkung des Fahrzeuges auf der Deichsel des Fahrzeuges der mobilen Bewässerungsanlage zwei Teleskoparme 1a und

1b quer zur Fahrtrichtung montiert sind, auf denen jeweils außen zwei Hebel 2a und 2b horizontal drehbar gelagert sind, wobei die Hebel 2a und 2b bevorzugt je aus einem Rundstück gefertigt sind, das im Bereich der Lagerung vertikal verläuft, und unter der Lagerung horizontal nach außen gebogen und nach hinten abgeschrägt ist, und ober der Lagerung horizontal nach innen gebogen ist, und sich auf dem in Fahrtrichtung auf der linken Seite befindlichen Teleskoparm rechts neben dem Lager ein Anschlag 4a befindet, auf dem auf der Stirnseite ein Schalter 5a montiert ist, und der Hebel 2a durch die Feder 3a auf den Anschlag 4a gehalten wird, und dabei den Schalter 5a betätigt, dessen Zustand sich ändert, soferne das Fahrzeug der mobilen Bewässerungsanlage nach links abweicht, und der Hebel 2a bei Kontakt mit dem die Fahrgasse links begrenzenden Pflanzenbewuchs die Kraft der Feder 3a überwindet, wodurch der Hebel 2a horizontal gedreht wird, und dadurch den Schalter 5a frei gibt, dessen Zustandsänderung die elektronische Steuerung des Fahrzeuges veranlasst, das Fahrzeug wieder nach rechts in die gerade Fahrrichtung zu lenken, und sich auf dem in Fahrtrichtung auf der rechten Seite befindlichen Teleskoparm 1b sich links neben dem Lager ein Anschlag 4b befindet, auf dem auf der Stirnseite ein Schalter 5b montiert ist, und der Hebel 2b durch die Feder 3b auf den Anschlag 4b gehalten wird, und dabei den Schalter 5b betätigt, dessen Zustand sich ändert, soferne das Fahrzeug der mobilen Bewässerungsanlage nach rechts abweicht, und der Hebel 2b bei Kontakt mit dem die Fahrgasse rechts begrenzenden Pflanzenbewuchs die Kraft in Feder 3b überwindet, wodurch der Hebel 2b horizontal gedreht wird, und dadurch den Schalter 5b frei gibt, dessen Zustandsänderung die elektronische Steuerung des Fahrzeuges veranlasst, das Fahrzeug wieder nach links, in die „gerade“ Fahrrichtung zu lenken.

[0032] Zum Anhalten zufolge äußerer Umstände ist schließlich vorgesehen, dass zum Zwecke des Stoppens des Fahrzeuges ein Auffahrbügel 6 auf der Deichsel angebracht ist, bestehend aus einem Hebel 6a und einem Querstück 6b, wobei der Hebel 6a vorne auf der Deichsel quer zur Fahrtrichtung vertikal drehbar gelagert ist, und auf dem vorderen Hebelarm das Querstück 6b montiert ist, und der hintere Hebelarm von einer Feder 7 auf einen auf der Deichsel hinter der Lagerung des Auffahrbügels montierten Anschlag 8, auf dessen Stirnseite ein Schalter 9 montiert ist, gehalten wird, wobei der Schalter 9 dazu ausgebildet ist, bei Freigabe durch Auslenken des Hebels 6a aufgrund eines Hindernisses über eine elektronische Steuerung ein Stoppen des Fahrzeuges auszulösen.

[0033] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So können insbesondere die Hebel und ihre Lagerung anders als beschrieben ausgebildet sein, statt der Federn können Gewichte oder elektromotorische Kräfte eingesetzt werden, durch das Vorsehen mehrerer Sensoren können die Winkellagen schrittweise genauer, oder, bei Benutzung entsprechender Sensoren, kontinuierlich (lückenlos) bestimmt werden, die Umsetzung der Messgrößen der Sensoren in Steuerbefehle für den Antrieb ist aus dem Stand der Technik bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Dass die Hebel für den Transport auf der Straße bzw. das Umsetzen von Feld zu Feld eingeklappt werden können oder leicht demontierbar sind, versteht sich von selbst, ebenso, dass ein Anschlag für das äußerste Auslenken der Hebel vorgesehen ist.

[0034] Der Betrieb des Fahrzeugs erfolgt bevorzugt so, dass die EDV das Lenken so ausführt, dass die beiden Hebel symmetrisch ausgelenkt sind, was einer Fahrt in der Mitte der Fahrgasse im Pflanzenbewuchs entspricht.

BEZUGSZEICHENLISTE:

1a, 1b Teleskoparme 8 Anschlag

2a, 2b Hebel 9 Schalter

3a, 3b Federn 10 Fahrzeug

4a, 40 Anschläge 11 Räder

5a, 5b Schalter 12 Stängel, Pflanzenbewuchs 6 Auffahrbügel 13 Deichsel

6a Hebel 14 Motor

6b Querstück 15 Mast

7 Feder

Claims (6)

Patentansprüche

1. Fahrzeug (10) für eine mobile Bewässerungsanlage mit einem Antrieb und Rädern (11) zum autonomen Befahren eines zu bewässernden Feldes mit Pflanzenbewuchs (12) durch eine Fahrgasse im Pflanzenbewuchs, mit einer EDV, die den Antrieb steuert und mit Sensoren, die den Fahrzustand erfassen und die so ausgebildet sind, dass sie der EDV diese Daten übermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) eine Deichsel (13) aufweist und dass, in Fahrtrichtung gesehen, im vorderen Bereich des Fahrzeuges (10), symmetrisch zur Fahrtrichtung, links und rechts je ein Hebel (2a, 2b) um eine zumindest im wesentlichen vertikale Achse in einem zugeordneten Lager schwenkbar angeordnet ist, dass der Hebel um diese Achse so mit Drehmoment beaufschlagt ist, dass sein freies Ende nach außen gedrängt wird, sodass seine Winkellage vom Pflanzbewuchs (12), an dem er anliegt, bestimmt wird, und dass die Sensoren zur Erkennung und Erfassung dieser Winkellage ausgebildet sind, und dass die Lager im Endbereich von Teleskoparmen (1a, 1b) angeordnet sind, die ihrerseits an der Deichsel (13) des Fahrzeugs (10) befestigt sind.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Schalter (5a, 5b) oder Potentiometer sind.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (5a, 5b) auf Anschlägen (4a, 4b) montiert sind, die die Winkellage der Hebel (2a, 2b) nach Außen begrenzen.

4. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in seinem vordersten Bereich ein sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Fahrzeuges (10) erstreckendes Querstück (6b) am vorderen, schräg nach unten gerichteten Ende eines um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren Hebels (6a) montiert ist, dass der Hebel (6a) unter der Wirkung eines Drehmomentes steht, das sein vorderes Ende nach oben, vorne zu drehen sucht, dass er unter der Wirkung dieses Drehmomentes an einem Anschlag (8) anliegt, und dass ein Sensor seine Winkellage erkennt und der EDV übermittelt.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Schalter (9) ist und am Anschlag (8) montiert ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment durch eine Feder (7) bereitgestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen