DE102009040245B4 - Method and device for the mechanical harvest of sea buckthorn berries - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ernte von Sanddornbeeren, bei dem die Beeren in der Plantage durch Schnitt der Fruchtäste gewonnen, in Behältern transportiert, gefrostet und durch Rütteln getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fruchtäste mit verstellbaren Leiteinrichtungen und Haspeln mit elastisch gelagerten Zinken den mehretagigen mit rotierenden oder oszillierenden Werkzeugen ausgerüsteten Schneideinrichtungen zugeführt, vom Strauch getrennt, nachgeordneten Förderern übergeben, auf Transporter verladen, in einem mehretagigen Gefriertunnel im Durchlauf gefrostet und von Zinken, die translatorisch über eine schwingende Siebfläche laufen , getrennt werden.Method for harvesting sea buckthorn berries, in which the berries are obtained in the plantation by cutting the fruit branches, transported in containers, frozen and separated by shaking, characterized in that the fruit branches with adjustable guide devices and reels with elastically mounted tines, the multi-tier with rotating or Oscillating tools are fed to cutting devices, separated from the bush, transferred to downstream conveyors, loaded onto transporters, frozen in a continuous passage in a multi-level freezer tunnel and separated by tines that run translationally over a vibrating sieve surface.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ernte von Sanddornbeeren oder anderen Wildfrüchten mit dem Schnitt der Fruchtäste, Transport und dem Abrütteln der Beeren von den gefrosteten Fruchtästen.The invention relates to a method and a device for harvesting sea buckthorn berries or other wild fruits with cutting the fruit branches, transporting and shaking the berries from the frozen fruit branches.
Stand der TechnikState of the art
Bei den bekannten Verfahren werden die fruchttragenden Äste (Fruchtäste) mit pneumatisch oder elektrisch betriebenen Scheren vom Strauch getrennt, zum Transport in Behälter abgelegt, mit den Behältern in Tiefkühltruhen oder als einzelne Äste in Gefriertunneln im Durchlauf gefrostet. Zur Abtrennung der Beeren wurde eine Vorrichtung mit einer Zinkenwalze (
Das Verfahren erreicht eine hohe Qualität der Beeren bei geringen Ernteverlusten und wird deshalb von den derzeit bedeutenden Anbauern angewendet. Nachteilig ist jedoch der enorme, insbesondere aus dem Schnitt der Fruchtäste resultierende Arbeitsaufwand von ca. 120 Akh/ha, der einer weiteren Verbreitung des Sanddornanbaues entgegensteht. Ein Verfahren zur mechanisierten Ernte von Sanddorn wurde bereits vorgeschlagen (
- 1. Die Gehölzschnittgeräte zwar die Äste durchtrennen können, aber infolge der Wuchsform des Strauches mit aufrecht stehenden, seitlich treibenden und herabhängenden Ästen die erforderliche präzise Abtrennung der Fruchtäste nicht leisten können.
- 2. Die abgetrennten Äste in die Arbeitsgasse oder in den Strauch fallen und manuell geborgen werden müssen.
- 3. Die maschinell abgetrennten Fruchtäste wegen ihrer größeren Abmessungen in bekannten Gefriertunneln nicht gefrostet werden können, weil die kälteübertragenden Medien das zusammenhängende Haufwerk nicht durchdringen können.
- 4. Infolge der größeren Abmessungen und der stärkeren Äste der maschinell geschnittenen Fruchtäste eine Förderung durch den halbkreisförmigen Ernteraum der Beerenabtrenneinrichtung nicht möglich ist.
- 1. The pruning devices can cut the branches, but due to the growth habit of the shrub with upright, laterally drifting and drooping branches, they cannot provide the precise separation of the fruit branches.
- 2. The severed branches fall into the work alley or bush and have to be retrieved manually.
- 3. The mechanically separated fruit branches cannot be frozen in known freezing tunnels because of their larger dimensions, because the cold transferring media cannot penetrate the coherent pile.
- 4. As a result of the larger dimensions and the thicker branches of the machine-cut fruit branches, conveyance through the semicircular harvesting space of the berry separating device is not possible.
AufgabenstellungTask
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und die erforderlichen Vorrichtungen zu schaffen, mit denen die Beeren in praxisüblichen Plantagen in hoher Qualität mit geringen Verlusten bei deutlicher Senkung des Arbeitsaufwandes geerntet werden können.The invention is therefore based on the technical problem of creating a method and the necessary devices with which the berries can be harvested in plantations customary in practice in high quality with low losses and a significant reduction in the amount of work.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung nach Anspruch 15 gelöst. Die Fruchtäste werden von verstellbaren Leiteinrichtungen und Haspeln mit elastisch gelagerten Zinken dem mit oszillierenden oder rotierenden ausgerüsteten Schneidwerk zugeführt, vom Strauch getrennt, nachgeordneten Förderern übergeben, auf Transporter verladen, in einem mehretagigen Gefriertunnel im Durchlauf gefrostet und von Zinken, die translatorisch über eine schwingende Siebfläche laufen, getrennt.The object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and a device according to claim 15. The fruit branches are fed by adjustable guide devices and reels with elastically mounted tines to the cutting unit, which is equipped with oscillating or rotating, separated from the shrub, transferred to downstream conveyors, loaded onto transporters, frozen in a multi-level freezing tunnel and by tines that translate over a vibrating sieve surface run, separately.
Mit den Leiteinrichtungen werden die seitlich stehenden und herabhängenden Äste in die Ebene der Schneideinrichtungen gebracht. Zur Anpassung an die Wuchsform des Strauches sind die Leiteinrichtungen an der Spitze horizontal und vertikal verstellbar und können so die herabhängenden Äste unterfahren, anheben und über die Haspeln dem Schneidwerk zuführen. An der Schneidwerkseite sind die Leiteinrichtungen horizontal verstellbar, um sich der Breite des Strauches anzupassen.With the guiding devices, the laterally standing and hanging branches are brought into the plane of the cutting devices. In order to adapt to the growth form of the bush, the guide devices at the top can be adjusted horizontally and vertically and can thus pass under the hanging branches, lift them and feed them to the cutting unit via the reels. The guide devices on the cutting unit side can be adjusted horizontally to adapt to the width of the shrub.
Die Haspeln sind elastisch gelagert, um bei Kollision mit starken Ästen ausweichen zu können und nach hinten gebogen, um ein Verhaken und somit Herumschleudern von abgetrennten Ästen sowie übermäßiger Belastung zu vermeiden. Der Eingriff der Haspelzinken in den Strauch wird abhängig von der Wuchsform in Fahrtrichtung vor und zurück sowie vertikal eingestellt.The reels are elastically mounted so that they can evade in the event of a collision with strong branches and are bent backwards in order to prevent the severed branches from snagging and thus being thrown around and excessive stress. The engagement of the reel tines in the bush is adjusted back and forth in the direction of travel as well as vertically, depending on the type of growth.
Die Schneideinrichtungen sind vorzugsweise mehretagig angeordnet, um bei großen Sträuchern die Äste für eine bessere Nachbearbeitung einzukürzen. Für Äste größeren Durchmessers werden vorzugsweise oszillierende Schneidwerke und für kleinere rotierende Schneidwerke eingesetzt. Abhängig von der Wuchsform des Strauches sind die Schnittebenen der Schneideinrichtungen horizontal, vertikal oder geneigt angeordnet.The cutting devices are preferably arranged on several levels in order to shorten the branches of large bushes for better post-processing. For branches of larger diameter, oscillating cutting units are preferred and for smaller rotating cutting units. Depending on the growth habit of the bush, the cutting planes of the cutting devices are arranged horizontally, vertically or inclined.
Die abgetrennten Fruchtäste werden von Förderern übernommen, die sie direkt oder nach Zwischenbunkerung auf Transporter übergeben. Angesichts der domenbesetzten Fruchtäste, die verhaken oder zur Haufenbildung neigen, haben die Transporter als Boden einen Förderer, über den die Fruchtäste in einen Dosierer entladen werden. Der Dosierbunker besitzt als Boden einen Förderer und an der Abgabeseite Förderer mit Zinken, von denen die Fruchtäste entnommen und dem mehretagigen Förderer im Gefriertunnel dosiert übergeben werden.The cut fruit branches are taken over by conveyors, which transfer them to transporters either directly or after intermediate storage. In view of the dome-covered fruit branches that get stuck or tend to pile up, the transporters have a conveyor as a base, via which the fruit branches are unloaded into a dosing unit. The bottom of the dosing bunker has a conveyor and a conveyor with prongs on the delivery side, from which the fruit branches removed and transferred to the multi-level conveyor in the freezer tunnel in doses.
Die Fruchtäste bieten wegen der stark verzweigten mit Blättern besetzten Äste einen großen Widerstand gegenüber strömenden Medien, die zur Frostung die Kälte transportieren sollen. Damit das kälteübertragenden Medium trotzdem die Fruchtäste durchströmen kann, wird ein Förderer mit außenliegenden Ketten, Leisten dazwischen und Mitnehmern auf den Leisten eingesetzt. Die Leisten laufen über den Boden des Gefriertunnels und sind eine erste Etage für kleine Fruchtäste, auf den Mitnehmern liegen nebeneinander eine Reihe von Rohren und bilden eine zweite Etage und darüber wiederum eine weitere Reihe von Rohren als dritte Etage. In die Zwischenräumen der Etagen wird das kälteübertragende Medium, entweder Luft oder kryogene Gase, eingeleitet. Ebenso erfolgt eine Einleitung über den Boden oder die Decke des Gefriertunnels. Damit große und starke Äste durch eine Beerenabtrenneinrichtung gefördert werden können, sind der gekrümmte Ernteraum durch einen geraden und die auf einer Kreisbahn laufenden Rüttlerzinken durch eine gerade Bahn zu ersetzen. Dazu werden die gefrosteten Fruchtäste einem Schwingsieb übergeben. Über das Schwingsieb läuft ein Förderer mit schwingenden Zinken, die in die Fruchtäste eingreifen, sie vorwärts bewegen, rütteln und damit die Beeren abtrennen. Mit der Frostung der Fruchtäste wird erst die schonende Ablösung der Beeren und damit die gewünschte Qualität erreicht, jedoch wird dabei auch Holz ungewollt gefroren. Für eine bessere Energiebilanz wird die in den abgerüttelten Ästen enthaltene Kälte durch Luft entzogen und in den Dosierbunker zur Vorkühlung der frisch geernteten Fruchtäste eingeleitet.Because of the heavily branched branches covered with leaves, the fruit branches offer great resistance to the flowing media that are supposed to transport the cold for freezing. So that the cold transferring medium can still flow through the fruit branches, a conveyor with external chains, bars in between and drivers on the bars is used. The strips run across the floor of the freezer tunnel and are a first floor for small fruit branches, a row of tubes lie next to each other on the carriers and form a second floor and, above, another row of tubes as a third floor. The cold transfer medium, either air or cryogenic gases, is introduced into the spaces between the floors. It is also discharged via the floor or ceiling of the freezing tunnel. So that large and strong branches can be conveyed through a berry separator, the curved harvesting space must be replaced by a straight one and the vibrator tines running on a circular path with a straight path. To do this, the frozen fruit branches are transferred to a vibrating sieve. A conveyor with vibrating tines runs over the vibrating sieve, engaging the fruit branches, moving them forward, shaking them and thereby separating the berries. When the fruit branches are frozen, the berries are gently detached and thus the desired quality is achieved, but wood is also unintentionally frozen. For a better energy balance, the cold contained in the shaken-off branches is extracted by air and fed into the dosing bunker to pre-cool the freshly harvested fruit branches.
Die mit der Erfindung zu erzielenden Vorteile bestehen also darin, dass ein maschinelles Ernteverfahren für die Ernte der Sanddombeeren eingesetzt werden kann, mit einer deutlichen Steigerung der Ernteleistung und einer erheblichen Senkung des Arbeitsaufwandes von ca. 120 Arbeitskraftstunden pro Hektar auf ca. 4.The advantages to be achieved with the invention are therefore that a mechanical harvesting process can be used for harvesting the sand dome berries, with a significant increase in harvesting performance and a considerable reduction in the workload from approx. 120 man-hours per hectare to approx. 4.
AusführungsbeispielEmbodiment
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend beschrieben:
- Erntevorrichtung mit Portalfahrwerk
- Erntevorrichtung mit dem Trägerfahrzeug, das zwischen den Reihen fährt
- Harvesting device with portal chassis
- Harvesting device with the carrier vehicle driving between the rows
Erntevorrichtung mit einem Portalfahrwerk, bei dem sich die Strauchreihe zwischen den Rädern unter dem Fahrzeug befindet: Die Schnitthöhe stellen Hydraulikzylinder über die Schwingen 41 ein. Torpedos 1 unterfahren die Sträucher, heben die herabhängenden Äste an, richten die schrägstehenden auf und führen sie zu den Kreissägen 4, die mit sehr hoher Drehzahl rotieren und damit für einen glatten, sauberen Schnitt sorgen. Von oben greift eine Haspel 2 mit elastisch gelagerten und nach hinten gebogenen Zinken 3 in die Strauchreihe ein. Die Torpedos 1 sind an der Spitze vertikal und horizontal und an der Rückseite horizontal verstellbar, um die Fruchtäste auch bei den sehr unterschiedlichen Wuchsformen optimal aufzunehmen. Die Haspel 2 ist dazu vertikal und vor/zurück verstellbar. Die abgesägten Fruchtäste gelangen über den mit Gummifingern 6 bestückten Längsförderer 5, den Querförderer 7 und den Höhenförderer 8 auf den Transporter, der als Boden einen Förderer 9 hat. Der Querförderer 7 und der Höhenförderer 8 puffern mit ihrer großen Breite und Höhe die geernteten Fruchtäste bis der Transporter zur Übernahme kommt. Der Transporter übergibt mit dem Förderer 9 die Fruchtäste in den Dosierbunker. Das zusammenhängende Haufwerk von Fruchtästen transportiert der Bunkerförderer 11 zu den Bunkerförderern 12, die mit ihren nach hinten gebogenen Zinken 13 die Fruchtäste aus dem Haufwerk herausziehen und so dünne Matten auf die Rohre 18 und 20 übergeben, wodurch überhaupt erst der Kontakt der kälteübertragenden Medien wie Kaltluft oder kryogene Gase mit den Fruchtästen und damit der Wärmesentzug und die Frostung im Durchlauf während eines kurzen Zeitraumes möglich ist. Über den Boden 14 des Gefriertunnels laufen Förderleisten 16, die beidseitig von Laschenketten 15 gezogen werden. Die Förderleisten 16 transportieren die kleineren Teile über den Boden 14. Die Mitnehmer 17 auf den Förderleisten 16 transportieren die Fruchtäste über die Rohre 18 der 2. Etage. Die Mitnehmer 21 transportieren die Fruchtäste über die Rohre 20 der dritten Etage. Die Mitnehmer 17 der 2. Etage tragen in ihrem unteren Bereich Querriegel 22, auf denen sich die Rohre 18 abstützen. Die Mitnehmer 21 auf den Förderleisten 19 der 3. Etage haben Querriegel 23, auf denen sich die Rohre 20 abstützen. Die Rohre 18 und 20 werden von einem Kältemittel 25 durchströmt und entziehen damit durch direkten Übergang die Wärme aus den Fruchtästen und fördern damit die Frostung der Fruchtäste auf ihrer Unterseite. Die Oberseite und die Zwischenräume der Matte aus Fruchtästen wird von der Kaltluft 27 aus dem Verdampfer einer Kältemaschine über die Kanäle 24 quer eingeblasen und entgegen quer zurückgeführt. Bei Betrieb mit kryogenen Gasen 28 wird durch die Rohre 18 und 20 das kryogene Gas eingeleitet und über die Düsen 26 verdampft und damit wird von den kryogenen Gasen 28 die Wärme entzogen. Über die Öffnungen im Boden 29 und im Oberteil des Gefriertunnels 30 werden ebenfalls Kaltluft 27 aus dem Verdampfer oder kryogene Gase 28 eingeblasen. Mit einer Wendevorrichtung 31 werden die Fruchtäste gewendet und aufgelockert. Die gefrosteten Fruchtäste vom Boden 14, den Rohren 18 und 20 fallen auf das Schwingsieb 32, werden von den schwingenden Zinken 34 des Schwingförderers 33 erfasst, gerüttelt und dabei vorwärts transportiert. Die Beeren fallen mit wenigen feinen Bestandteilen durch das vorzugsweise als Nasensieb 35 ausgebildete Schwingsieb 32 und werden mit bekannten Sieb- und Sichtungsanlagen gereinigt. Die Gebläse 27 drücken Luft durch die kalten abgerüttelten Fruchtäste im Kälteentzugstunnel 36, die sich abkühlt und über die Kaltluftleitung 38 in den Dosierbunker 10 zur Vorkühlung der geernteten Fruchtäste eingeleitet wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erntevorrichtung trägt das Trägerfahrzeug 39 frontseitig links und rechts die Erntebaugruppen, hat dahinter einen Bunker 40 und fährt zwischen den Reihen.Harvesting device with a portal chassis, in which the row of bushes is located between the wheels under the vehicle: the cutting height is set by hydraulic cylinders via the rockers 41. Torpedoes 1 drive under the bushes, lift the drooping branches, straighten the inclined ones and lead them to the circular saws 4, which rotate at a very high speed and thus ensure a smooth, clean cut. A reel 2 with elastically mounted prongs 3 that are bent backwards engages the row of bushes from above. The torpedoes 1 can be adjusted vertically and horizontally at the top and horizontally at the rear in order to optimally accommodate the fruit branches even with the very different growth forms. The reel 2 can be adjusted vertically and forwards / backwards. The sawed-off fruit branches reach the transporter, which has a conveyor 9 as a base, via the longitudinal conveyor 5 equipped with rubber fingers 6, the cross conveyor 7 and the height conveyor 8. The cross conveyor 7 and the height conveyor 8 buffer the harvested fruit branches with their large width and height until the transporter takes over. The transporter transfers the fruit branches with the conveyor 9 to the dosing bunker. The coherent pile of fruit branches is transported by the bunker conveyor 11 to the bunker conveyor 12, which pulls the fruit branches out of the pile with their backward-curved prongs 13 and thus transfers thin mats to the pipes 18 and 20, whereby the contact of the cold-transmitting media such as cold air in the first place or cryogenic gases with the fruit branches and thus the removal of heat and freezing in the flow is possible for a short period of time. Conveyor strips 16, which are pulled by link chains 15 on both sides, run over the floor 14 of the freezing tunnel. The conveyor strips 16 transport the smaller parts over the floor 14. The drivers 17 on the conveyor strips 16 transport the fruit branches over the tubes 18 of the 2nd floor. The drivers 21 transport the fruit branches over the tubes 20 of the third floor. The drivers 17 of the 2nd floor carry cross bars 22 in their lower area, on which the tubes 18 are supported. The drivers 21 on the conveyor strips 19 on the 3rd floor have cross bars 23 on which the pipes 20 are supported. A refrigerant 25 flows through the tubes 18 and 20 and thus withdraw the heat from the fruit branches through direct transfer and thus promote the freezing of the fruit branches on their underside. The upper side and the interstices of the mat made of fruit branches are blown in transversely by the cold air 27 from the evaporator of a refrigeration machine via the channels 24 and returned in the opposite direction. When operating with cryogenic gases 28, the cryogenic gas is introduced through the tubes 18 and 20 and evaporated via the nozzles 26, and the heat is thus extracted from the cryogenic gases 28. Cold air 27 from the evaporator or cryogenic gases 28 are also blown in via the openings in the bottom 29 and in the upper part of the freezing tunnel 30. With a turning device 31, the fruit branches are turned and loosened. The frozen fruit branches from the floor 14, the pipes 18 and 20 fall onto the vibrating screen 32, are gripped by the vibrating prongs 34 of the vibrating conveyor 33, vibrated and transported forward. The berries with a few fine components fall through the vibrating sieve 32, which is preferably designed as a nasal sieve 35, and are cleaned with known sieving and sifting systems. The fans 27 push air through the cold, shaken-off fruit branches in the cold extraction tunnel 36, which cools down and is introduced via the cold air line 38 into the dosing bunker 10 to precool the harvested fruit branches. In a further exemplary embodiment of the harvesting device, the carrier vehicle 39 carries the harvesting assemblies on the front left and right, has a bunker 40 behind it and travels between the rows.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Torpedotorpedo
- 22
- Haspelreel
- 33
- HaspelzinkenReel tines
- 44th
- Kreissägecircular saw
- 55
- LängsfördererLongitudinal conveyor
- 66th
- GummifingerRubber finger
- 77th
- QuerfördererCross conveyor
- 88th
- HöhenfördererElevator
- 99
- FördererSponsor
- 1010
- DosierbunkerDosing hopper
- 1111
- BunkerfördererBunker conveyor
- 1212
- DosierfördererDosing conveyor
- 1313th
- Zinken auf DosierfördererTines on the dosing conveyor
- 1414th
- Erste Etage und Boden des GefriertunnelsFirst floor and floor of the freezer tunnel
- 1515th
- LaschenkettePlate chain
- 1616
- Förderleiste für Boden und zweite EtageConveyor strip for floor and second floor
- 1717th
- Mitnehmer auf zweiter EtageCarrier on the second floor
- 1818th
- Rohre auf zweiter EtagePipes on the second floor
- 1919th
- Förderleiste für dritte EtageConveyor strip for third floor
- 2020th
- Rohre auf dritter EtagePipes on the third floor
- 2121st
- Mitnehmer auf dritter EtageCarrier on the third floor
- 2222nd
- Querriegel für zweite EtageCross bar for the second floor
- 2323
- Querriegel für dritte EtageCross bar for third floor
- 2424
- Kanalchannel
- 2525th
- KältemittelRefrigerant
- 2626th
- DüsenNozzles
- 2727
- Kaltluft vom VerdampferCold air from the evaporator
- 2828
- kryogenes Gascryogenic gas
- 2929
- Öffnungen im BodenOpenings in the bottom
- 3030th
- Öffnungen im OberteilOpenings in the upper part
- 3131
- WendevorrichtungTurning device
- 3232
- SchwingsiebVibrating screen
- 3333
- SchwingfördererVibratory conveyor
- 3434
- schwingende Zinkenswinging tines
- 3535
- NasensiebNasal strainer
- 3636
- KälteentzugstunnelCold withdrawal tunnel
- 3737
- Gebläsefan
- 3838
- KaltluftleitungCold air duct
- 3939
- Fahrwerk für ZwischenreihenfahrtUndercarriage for inter-row travel
- 4040
- Bunkerbunker
- 4141
- SchwingeSwing arm
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ROKSCH, T.: Internationaler Stand der Erntetechnologie bei Sanddorn. Workshop Sanddorn aus Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern, Perspektiven und Potentiale im internationalen Wettbewerb Burg Lentzen, 18.11.2008. URL: http://www.sanddorn.net/Stand_Erntetechnologie.pdf [abgerufen am 20.8.2013] * |
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