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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Vorrichtung zur Aufzucht und Ernte von Gemüse, insbesondere von Spargel und anderem Bleichgemüse, vorzugsweise mit Hilfe eines Gemüsedoms (im Zusammenhang mit Spargel nachstehend auch als Spargeldom bezeichnet).
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Stand der Technik
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Wie bereits in zahlreichen früheren Druckschriften, bspw. der
EP 1 157 604 B1 dargelegt, erweisen sich die herkömmlichen Methoden zur Ernte von Spargel als äußerst zeit- und arbeitsaufwendig. Aus diesem Grund sind bereits zahlreiche Ansätze vorgebracht worden, die Arbeitsabläufe zu optimieren und zusätzliche Erntehilfen einzusetzen, die das Einsammeln und den Abtransport des geernteten Spargels erleichtern (bspw. Spargel-Spinne, SpargelWinner). Das Ernten selbst bleibt allerdings Kräfte zehrende Handarbeit. Sobald an der Erdoberfläche der in der Vorbereitungszeit geglätteten Spargeldämme kleine Aufwürfe erscheinen, müssen die Spargelstangen noch vor dem Durchstoßen der Erdoberfläche mit der Hand gestochen werden, weil diese sonst durch das Sonnenlicht sich sofort rötlich und grünlich verfärben würden und somit eine erhebliche Qualitätseinbuße erleiden. Da die Spargelstangen allerdings nicht gleichmäßig heranwachsen, sondern in unterschiedlichen zeitlichen Abständen ausbrechen, ist es darüber hinaus erforderlich, die Dämme besonders bei warmem und sonnigem Wetter teilweise mehrmals täglich auf Durchbrüche zu kontrollieren.
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In
EP 1 157 604 B1 wurde daher eine Vorrichtung und ein Verfahren vorgeschlagen, mit dessen Hilfe die Nachteile der bisherigen Aufzucht und der bisherigen Ernte, insbesondere von Spargel, behoben/vermieden werden sollten. Die Lösung umfasste im Wesentlichen ein Verfahren, bei dem zum gesicherten und schnellen Wachstum des Spargels ein künstlicher, auf ein Spargelbeet platzierter Dom aus einer äußeren eigenstabilen Hülle verwendet wurde, wobei in den Dom eine Füllung eingebracht wurde, die die wachstumsfördernden Eigenschaften von Erdreich besitzt und Wärme speichern kann. Mit diesem Verfahren wurden zwar erhebliche Probleme des Erddammes bei der Ernte beseitigt, allerdings konnte hierdurch der gesamte Erntevorgang nicht (vollständig) mechanisiert werden.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die einerseits gewährleistet, dass die bekannten Probleme des Gemüsedoms ausgeräumt werden, und die andererseits in der Lage ist, die Ernte von Gemüse vollständig zu mechanisieren und zu automatisieren.
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Erfindungsgemäß werden die voranstehenden Aufgaben mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gitterstruktur aus eigenstabilem Werkstoff oder Verbundwerkstoff zur Platzierung auf einem Gemüsebeet mit im Wesentlichen vertikal zum Gemüsebeet angeordneten Kammern zur Aufnahme von Gemüse aufweist, die mit verschiebbaren Wachstumsgleitern versehen sind.
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Ferner besteht die Vorrichtung nach Anspruch 2 aus einer Einrichtung, die zumindest ein über dem Gemüsebeet bzw. der Gitterstruktur selbständig bzw. automatisiert und zielgerichtet bewegliches und/oder manuell positionierbares Mobil (nachstehend als Erntemaschine bezeichnet) aufweist, das über zumindest eine optische oder mechanische Einrichtung (nachstehend auch als Sensor bezeichnet) zur Ortung und Messung des Gemüses verfügt, und das ferner mit einem Hebe- und/oder einem Schneidwerkzeug ausgestattet ist, mit welchem das Gemüse in den Kammern geerntet und in entsprechende Behältnisse geführt und/oder sortiert werden kann. Vorteilhafterweise ist an dem Mobil gleichzeitig zumindest eine Hebeeinrichtung vorgesehen, mittels der die Wachstumsgleiter vom Gemüse gehoben werden können. Das Mobil sollte ferner in der Lage sein, die mit Gemüse gefüllten Behälter automatisch an eine vorbestimmte, zentrale Sammelstelle zu transportieren.
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Kernstück der Erfindung ist die Gitterstruktur mit den Wachstumsgleitern, welche bspw. über Spargelreihen gestellt wird. Die Abmessungen des Gitters in dem vorliegenden Beispiel sind in etwa: Höhe ca. 22–30 cm; Breite ca. 35–50 cm. Die Kammern zur Aufnahme von Gemüse weisen in einer vorteilhaften Ausführung eine zylindrische Ausformung mit einer im Wesentlichen quadratischen Querschnittsform auf. Die Seitenlängen der Kammern sind vorteilhafterweise so gewählt, dass lediglich ein Spargelstängel bzw. ein Gemüsespross oder Ähnliches gleichzeitig hineinwachsen kann. Die Seitenlängen (der Kammern) betragen hierzu vorzugsweise ca. 2,5 bis 4,0 cm. Die Ausformung des Gitters ist demnach vorzugsweise so gewählt, dass in den Kammern jeweils nur ein Spargelstängel wächst. In jeder Kammer befindet sich ein Wachstumsgleiter, der unten in der Gitterstruktur, direkt über dem Boden angebracht wird. Die Gitterstruktur kann direkt auf dem Boden, in der Regel jedoch mit einem entsprechenden geringen Abstand zum Boden aufgesetzt werden.
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Die Gitterstruktur kann in einem Folientunnel oder einer Haube (Spargeldom) platziert werden.
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Der aus dem Boden austretende Spargelstängel wächst in eine der Kammern hinein. Hier wird der Spargelkopf von dem unten offenen Wachstumsgleiter aufgenommen. Der Wachstumsgleiter verfügt zu diesem Zweck über eine spezielle Form, die den Spargel führt und, insbesondere den schräg wachsenden Spargel, zwingt, gerade hoch zu wachsen. Durch weiteres Wachstum schiebt der Spargel den Wachstumsgleiter immer weiter nach oben. Entsprechende Wachstumsgleiter lassen sich selbstverständlich auch auf andere Gemüsesorten anpassen und mit der vorliegenden Erfindung verwenden.
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Die Oberseite des Wachstumsgleiters ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass sie die Länge des Spargelstängels bzw. des entsprechenden Gemüses erkennen lässt bzw. sich – gleich in welcher Weise – durch die Sensoren auswerten lässt. Erst durch diese Konstruktion können die für die maschinelle Ernte unabdingbaren Definitionen der im Nachfolgenden beschriebenen Achsen erfolgen:
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Die Kammern der Gitterstruktur werden in Längs- und Querrichtung als x- und y-Achse definiert. Der Wachstumsgleiter, der in die Höhe geschoben wird, definiert die z-Achse. Durch die Erfassung der x-y-z-Koordinaten kann eine einwandfreie, zielsichere und sehr einfache maschinelle Ernte der einzelnen Spargelstängel erfolgen. Die Ortung der erntereifen Spargelstängel – bevor sie aus dem Boden treten – stellt nach wie vor die größte unüberwindbare Hürde für eine maschinelle Ernte dar.
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Die Erfassung der Achsen durch die Erntemaschine kann optisch oder mechanisch erfolgen oder aus einer Kombination aus beiden. Nach der selbständigen Erfassung und Auswertung der Achsen durch die Erntemaschine erfolgt eine Auswahl der erntereifen Stängel nach vorgegebenen Längen und eine Positionierung des Wachstums-Gleiter-Hebers (nachstehend als Hebeeinrichtung bezeichnet) und des Schneid- und Hebewerkzeugs (nachstehend als Spargelschneider und/oder Spargelheber bezeichnet).
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Die entsprechende Kammer mit dem erntereifen Stängel ist nunmehr von oben zugänglich. Hierin werden zunächst die Hebeeinrichtung und anschließend der Spargelschneider über dem Stängel abgesenkt.
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Der abgeschnittene Spargelstängel wird aus der Kammer gehoben und vorzugsweise entsprechend der festgestellten Qualität in einen der mitgeführten Behälter einsortiert. Anschließend wird der Wachstumsgleiter wieder in die Kammer in der ursprünglichen Position zur Aufnahme weiterer, nachwachsender Spargelstängel eingesetzt. Hiermit ist der Erntevorgang abgeschlossen und die Erntemaschine fährt selbständig weiter zum nächsten erntefähigen Spargel und führt den Erntevorgang erneut, wie beschrieben, durch.
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Für den Einsatz der Erntemaschine wird ein ausreichender Abstand zwischen Folientunnel/Haube und Gitterstruktur sowohl zu beiden Seiten als auch über der Gitterstruktur freigehalten. Folientunnel oder Haube können somit ortsfest während der gesamten Erntezeit über den Spargelreihen verbleiben, da die Erntemaschine durch ihre vorzugsweise kompakte Bauweise im Tunnel bzw. unter der Haube arbeiten kann.
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Das häufige, mitunter tägliche, zeitraubende und Kräfte zehrende Abnehmen und Wiederauflegen der Folie entfallen daher. Das Wenden der Folie zur Temperaturregulierung entfällt ebenfalls. Durch das um ein Vielfaches größere Luftvolumen des Tunnels gegenüber der herkömmlichen Folienabdeckung der Dämme (hier wird die Folie direkt auf den Erddamm aufgelegt oder mit einem geringen Abstand zum Erddamm mit Bügeln überspannt) wird bereits eine sehr viel ausgeglichenere Temperaturverteilung erzielt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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In den Zeichnungen zeigen
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1 die Gitterstruktur 1 in perspektivischer Ansicht;
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2 einen Wachstumsgleiter 4 in perspektivischer Ansicht;
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3 die Gitterstruktur 1 in der Draufsicht;
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4 Hebeeinrichtung 6 und Spargelschneider 7 im Schnitt, jeweils seitlich und in Frontansicht;
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5 skizzenhaft die Erntemaschine 5 mit Erntebrücke 8 auf einer Gitterstruktur 1;
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6 die Gitterstruktur 1 und die Erntemaschine 5 in seitlicher Ansicht;
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7 die Gitterstruktur 1 und die Erntemaschine 5 in der Draufsicht;
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8 den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 im Schnitt;
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8a den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 im Schnitt mit eingefahrener Erntemaschine 5;
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9 den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 mit Schattierungsvorrichtung;
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10a bis 10f schematisch die Wirkungsweise der Hebeeinrichtung 6 und des Spargelschneiders 7.
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Ausführung der Erfindung
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1 zeigt die Gitterstruktur 1 in einer perspektivischen Ansicht in einer bevorzugten Ausführungsform, 2 einen dieser Gitterstruktur 1 angepassten Wachstumsgleiter 4 in einer perspektivischer Ansicht. Die Gitterstruktur 1 als auch die Wachstumsgleiter 4 (siehe 2) sind vorzugsweise faltbar und die Wachstumsgleiter 4 – wie aus 2 ersichtlich – hierzu hohl ausgestaltet. Sie können sowohl einzeln – Gitterstruktur 1 sowie Wachstumsgleiter 4 – gefaltet werden, sie können jedoch auch im zusammengefügten Zustand gefaltet werden. Die Wachstumsgleiter 4 bleiben sinnvoller Weise nach der Ernte während der Lagerung im gefalteten Zustand in den Kammern 2, sie brauchen deshalb nicht bei der folgenden Ernteperiode neu eingesetzt zu werden. Die Gitterstruktur 1 wird beim Ausbringen nur ausgefaltet/aufgeklappt, über die Spargelreihe gesetzt und ist damit sofort einsatzfähig. Die Faltfähigkeit der Gitterstruktur 1 sowie der Wachstumsgleiter 4 bedeutet eine erhebliche Effizienzsteigerung beim Transport, beim Aufstellen und Abräumen auf dem Feld sowie bei der Lagerung.
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Der Wachstumsgleiter 4 wird durch Wachstum der Spargel 3 in einer Kammer 2 nach oben geschoben. Durch ihre besondere Ausformung sind die Wachstumsgleiter 4 vorteilhafterweise gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen gesichert. Hat die Wachstumsgleiteroberkante eine vorgegebene Höhe erreicht, wird sie durch optische Messung (z. B. eine Lichtschranke) oder mechanisch mittels der Sensoren erfasst und festgestellt, aus welcher Kammer 2 sie herausragt. Es werden die unterschiedlichen Höhen erfasst und verarbeitet.
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Das Erfassen der Wachstumsgleiter 4 dient dabei nicht nur der Feststellung der erntereifen Stängel, sondern auch der noch nicht erntereifen. Hieraus kann, zusammen mit dem Temperaturverlauf, eine genaue Prognose über den zukünftigen Erntezeitpunkt und die Erntemenge gestellt werden. Als Ergebnis hieraus wiederum kann die Geschwindigkeit der Erntemaschine 5 beim nächsten Erntedurchgang voreingestellt oder von der Maschine selbst erkannt werden. Des Weiteren können die Anzahl und die Größe der Behälter 13 für das Erntegut bestimmt werden.
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3 zeigt die Gitterstruktur 1 in der Draufsicht. Die einzelnen Kammern 2 sind in der dargestellten Ausführung vorteilhafterweise quadratisch ausgeformt. Hier kommen jedoch auch weitere (eckige wie auch rundliche oder ovale) Ausformungen in Betracht, vorzugsweise aber nur solche, die ein leichtes Zusammenfalten der Gitterstruktur erlauben. Wie 3 zeigt, ist jede der Kammern 2 mit einem Wachstumsgleiter 4 bestückt.
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Wie aus 1 und 3 ersichtlich, sind beiderseits an der Gitterstruktur 1 Führungselemente 1a vorgesehen, an denen die Erntebrücke 8 der Erntemaschine 5 während des Erntevorgangs entlang gleitet. Diese Führungselemente 1a sind so ausgestaltet, dass durch entsprechende Auskragungen, Einkerbungen (Nuten), Öffnungen, Stege oder dergleichen an der Gitterstruktur 1 die Erntebrücke 8 mit der Hebeeinrichtung 6 und dem Spargelschneider 7 derart geführt und aufgenommen ist, dass sie mit der erforderlichen Genauigkeit während des Erntevorganges stets in der richtigen Position gehalten wird.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, kann die Gitterstruktur 1 durch verstellbare Stützen 10 in verschiedenen Höhen über dem Boden aufgestellt werden. Zugleich dienen diese Stützen 10 als Verankerung, insbesondere wenn die Gitterstruktur 1 im Freien, ohne Folientunnel aufgestellt wird.
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Die Gitterstruktur 1 als auch die Wachstumsgleiter 4 können aus lichtundurchlässigem (Bleichspargel) oder lichtdurchlässigem (Grünspargel) Material ausgeführt werden. Bei der lichtundurchlässigen Ausführung sind die Längsseiten geschlossen und besitzen eine Schürze, die das Eindringen von Rest- und Streulicht unterbindet. Bei Grünspargel kann unter der Gitterstruktur 1 auf dem Boden über den Spargelpflanzen eine perforierte bzw. mit Schlitzen versehene Folie verlegt werden, um unerwünschten Aufwuchs wie z. B. Unkraut zu verhindern. Die Perforation lässt das erwünschte Durchwachsen der Spargelstängel zu, hält aber insbesondere die Samenunkräuter zurück. Der Einsatz von Herbiziden wird hiermit überflüssig.
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Der in 4 dargestellte Spargelschneider 7 besteht vorzugsweise aus einer äußeren Hülse, in der zwei über einen Drehpunkt bewegliche Schenkel 7a, 7b aus Metall bzw. Kunststoff angeordnet sind, zwischen denen am jeweils unteren Ende ein Schneidedraht 7c bzw. Messer gespannt ist. Der untere Rand der Hülse ist vorzugsweise gerundet bzw. hat einen leichten Wulst, um Verletzungen des Spargelstängels zu vermeiden und den Schneidedraht 7c bzw. das Messer zu schützen. Durch eine Hebelwirkung wird der Schneidedraht 7c bewegt und trennt den Spargelstängel 3 in der vorgegebenen Höhe ab. Gleichzeitig wird der Spargelstängel 3 durch die an dem Spargelschneider 7 befestigte Klemme 7d gegen ein Abrutschen gesichert und fixiert.
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Die Hebeeinrichtung 6 besitzt ebenfalls eine dem Spargelschneider 7 entsprechende Hülse, in der eine Vorrichtung 6a zum Anheben des Wachstumsgleiters 4 vorgesehen ist.
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5 zeigt die Erntemaschine 5 mit Erntebrücke 8 auf einer Gitterstruktur 1. Die Übertragung des Ergebnisses der durch die optischen oder mechanischen Einrichtungen 12 zur Ortung und Messung des Gemüses gefundenen x- und y-Achse erfolgt an den Antrieb des Mobils sowie die Steuereinheit für den Arbeitsablauf mit entsprechenden Schnittstellen zum Dialog, zur Wartung, Programmierung und Überwachung. Das Aufsetzen der Erntebrücke 8 mit der Hebeeinrichtung 6 und dem Spargelschneider 7 erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Pendelvorrichtung 11. Ferner sind an der Erntemaschine 5 optische und akustische Signalgeber vorgesehen.
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Die 6, 7 zeigen die Gitterstruktur 1 und die Erntemaschine 5 mit den Behältern 13 für das Erntegut in seitlicher Ansicht und in der Draufsicht. Gelenkt wird die Erntemaschine 5 durch Sensoren 12, die an den Lenkrädern 14 befestigt sind und entlang der dafür vorgesehenen Führungselemente 1a am Gitter gleiten. Die Lenkung kann auch durch das Folgen optischer Markierungen erfolgen. Die Geschwindigkeit ist variabel und kann der zu erwartenden Erntemenge angepasst werden. Vorzugsweise haben die Räder 14 einen Schwenkradius von mindestens 180°, um die Maschine parallel versetzt, ohne Wendemanöver, zum nächsten Beet zu manövrieren und dort den Erntevorgang fortsetzen zu können.
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8 zeigt den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 im Schnitt und 8a den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 im Schnitt mit eingefahrener Erntemaschine 5. Die Energieausbeute bei den bisher verwendeten Folien ist gering bis sehr gering. Die Ursache ist darin zu suchen, dass die Temperaturverteilung in den Folientunneln sehr ungleichmäßig ist. Unten am Boden treten sehr niedrige, oben in der Spitze sehr hohe Temperaturen auf. Wünschenswert sind jedoch genau die umgekehrten Temperaturverhältnisse: am Boden, an der Spargelpflanze, hohe, in der Spitze, an den Spargelköpfen, niedrigere Temperaturen. Weil der Tunnel nunmehr während der gesamten Erntezeit ortsfest bleibt, kann die Energieausbeute um ein Vielfaches gesteigert werden durch ein zusätzliches, im Nachfolgenden näher beschriebenes Wärmetauschsystem:
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Erfindungsgemäß wird ein geschlossener Kreislauf installiert, der die Wärme mittels eines effizienten Wärmeträgers 20 aus der Spitze des Tunnels 9 aufnimmt, in den Boden transportiert und dort abgibt. Hierzu werden im oberen Tunnelbereich unmittelbar an der Folie 9a Schläuche 21 geführt, oder die Folie 9a wird doppelt ausgeführt, damit der Wärmeträger 20 durchfließen und gleichzeitig auch die Wärme aufnehmen kann. Der so erwärmte Energieträger wird durch im Boden, unmittelbar an der Spargelpflanze verlegte Schläuche 21 oder Rohre in den Boden geleitet. Hier wird die Wärme abgegeben. Dies bedingt eine wesentliche Verfrühung der Spargelernte, ein ausgeglichenes Temperaturgefälle im Tunnel und eine preiswerte sowie umweltschonende regenerative Energiegewinnung. Vorzugsweise weisen die Bügel 22, über die die Folie 9a gespannt wird, Aussparungen und Zugentlastungsvorrichtungen auf, um das durch den Wärmeträger verursachte höhere Gewicht der Folie 9a aufzunehmen und zu verteilen.
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9 zeigt den Folientunnel 9 bzw. Spargeldom 9 mit Schattierungsvorrichtung 30. Bei extrem hohen Temperaturen kann die Temperaturregulierung durch eine Schattierung der Tunnel vorgenommen werden. Hierdurch wird die direkte Sonneneinstrahlung auf die Hülle unterbunden. Dies kann ebenfalls maschinell z. B. durch eine temperaturgesteuerte Zugeinrichtung 31 erfolgen. Die Schattierung 30 besteht aus lichtundurchlässigen bzw. lichtstreuenden/lichtbrechenden Bahnen, die mittels schwenkbarer Bügel über dem Folientunnel 9 platziert werden können. Die Bahnen sind miteinander verbunden, so dass in einem Zug die Schattierungsbahnen über mehreren Reihen aufgezogen werden können. Die Zugvorrichtung 31 kann mit einem Temperaturmesser verbunden und bei Erreichen vorgegebener Werte maschinell ausgelöst werden. Die Bügel können mit den Bügeln 22 des Tunnels 9 verbunden werden, so dass das Aufstellen und wieder Abräumen nach der Ernte ohne weiteren Aufwand möglich ist.
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10a bis 10f zeigen schematisch die Wirkungsweise der Hebeeinrichtung 6 und des Spargelschneiders 7.
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10a: Nachdem die Sensoren 14 einen erntereifen Spargelstängel 3 gemessen haben, wird die Erntemaschine 5 gestoppt und die Erntebrücke 8 mittels der Pendelvorrichtung 11 abgesenkt. Die Ränder der Erntebrücke 8 sind so geformt, dass sie in die Führungselemente 1a des Gitterrandes passen. Hiermit ist die exakte Positionierung aller 3 Achsen und der Winkel zwischen Brücke und Gitter gegeben. Die Unebenheiten, die auf einem Gemüsefeld unvermeidlich sind, und immer wieder durch Bearbeitung, Verdichtung, Niederschläge u. a. m. auftreten, verursachen einen Schiefstand der Erntemaschine 5 oder der Gitterstruktur 1 oder beider. Die Folge ist eine Abweichung vom erwünschten Winkel zwischen Gitterstruktur 1 und Erntebrücke 8 der Erntemaschine 5. Die Erntebrücke 8 kann nicht mit der notwendigen Genauigkeit über der entsprechend zu beerntenden Kammer 2 positioniert werden. Die Folgen sind: Fehlfunktionen, mangelhafte Ernteergebnisse, Störungen und Zerstörungen. Durch das Absenken der Erntebrücke 8 und Einrasten in dafür vorgesehenen Arretierungen/Stützen 10 an der Gitterstruktur 1 wird der erwünschte Winkel sicher erreicht. Die Erntebrücke 8 kann auch in die Erntemaschine 5 eingehängt und von dieser auf Rädern gezogen auf dem Gitterrand bzw. den Führungselementen 1a laufen. Ein Anheben bzw. Absenken wäre nicht mehr erforderlich. Die Erntemaschine 5 kann nunmehr einwandfrei und störungsfrei arbeiten. Das Absenken und Anheben kann mittels Pneumatik, Hydraulik oder über ein Gestänge – wie dargestellt – erfolgen.
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Die Hebeeinrichtung 6 wird exakt über der entsprechenden zu beerntenden Kammer 2 positioniert. Die Hebeeinrichtung 6 erfasst den Wachstumsgleiter 4 an einem dafür vorgesehenen Ring 40 (siehe auch 2) und zieht den Wachstumsgleiter 4 ganz in die Hülse der Hebeeinrichtung 6 ein. Das Fassen und Einziehen der Wachstumsgleiter 4 und das Abschneiden des Spargels 3 kann mit Servomotoren erfolgen. Die entsprechende Kammer 2 mit dem erntereifen Stängel 3 ist daraufhin von oben frei zugänglich.
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10b: Nun wird der Spargelschneider 7 über der Kammer 2 positioniert, indem die mit ihm vorzugsweise fest verbundene Hebeeinrichtung 6 entlang der y-Achse verschoben wird. Hierin wird die Hülse, die den Spargelschneider 7 beherbergt, über dem Stängel 3 abgesenkt.
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10c: Der Spargelschneider 7 wird bis auf die vordefinierte Schneidehöhe abgesenkt. Die Schnitthöhe und damit die Erntelänge des Spargelstängels 3 kann nach verschiedenen Kriterien variabel voreingestellt werden: a) Um eine möglichst große Erntemenge zu erzielen, wird möglichst tief über der Erde geschnitten. b) Für eine möglichst gleichmäßige Länge aller Spargelstängel 3 wird die relative Länge von der Spargelspitze bis zur Schnittstelle zugrunde gelegt und nach einer vorgegebenen Länge z. B. einheitlich 20 cm abgeschnitten. Die Schnitthöhe kann deshalb sowohl absolut, nur gemessen an der z-Achse, als auch relativ, gemessen von der Spargelspitze bis zur Schnittstelle, eingestellt werden. Gleichzeitig mit dem Abschneiden wird der Spargelstängel durch den an dem Spargelschneider 7 befestigten Spargelheber gegen Abrutschen gesichert und fixiert. Der Spargelheber 7 ist eine an den Schenkeln befestigte Klemme 7d. An der Klemme 7d befindliche Sensoren messen den Umfang des Spargelstängels. Hieraus ergibt sich die Qualitätszuordnung.
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Durch die Sensoren können die aktuell geernteten Spargelmengen nach Gewicht, Stückzahl und Qualität festgestellt werden. Dies ergibt enorme Einsparungen in der Administration wie Buchführung, Fakturierung, Wirtschaftlichkeitsberechnung usw. und verschafft Vorteile in der Vermarktung und dem Handling der geernteten Ware z. B. Verkauf der Ernte noch vor Abschluss der Ernte selbst.
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10d: Alternativ kann die Positionierung auch durch einen auf der Erntebrücke 8 montierten beweglichen Arm 16 mit rotierendem Kopf erfolgen. Anstelle einer horizontalen Verschiebung der Hebeeinrichtung 6 und des Spargelschneiders 7 werden diese durch Rotation über der jeweils zu beerntenden Kammer 2 platziert, abgesenkt und angehoben. Am Arbeitsvorgang selbst ändert sich nichts.
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10e, 10f: Der abgeschnittene Spargelstängel 3 wird aus der Kammer 2 gehoben und entsprechend der festgestellten Qualität in den mitgeführten Behälter 13 einsortiert. Es können mehrere Behälter 13 zur Aufnahme des Erntegutes mitgeführt und, ohne den Erntevorgang zu unterbrechen, im laufenden Betrieb gewechselt werden. Der Auslöser für den Wechsel kann das Erreichen des vorgegebenen Gewichts eines Behälters 13 sein, oder eine vorgegebenen Füllhöhe. Anschließend wird der Wachstumsgleiter 4 wieder in die Gitterstruktur 1 in der ursprünglichen Position zur Aufnahme weiterer Spargelstängel 3 eingesetzt.
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10g: Hiermit ist der Erntevorgang abgeschlossen und die Erntemaschine 5 fährt selbständig weiter zum nächsten erntefähigen Spargel 3 und führt den Erntevorgang erneut, wie beschrieben, durch.
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Die Erntemaschine 5 stoppt den Erntevorgang an einer vorgegebenen Stelle. Dies kann am Ende des Beetes sein, oder, beim „endlos”-Ernten, nach dem Abernten mehrerer Reihen. Die mit dem gesammelten Erntegut gefüllten Behälter 13 werden hier der Erntemaschine 5 entnommen und durch leere ersetzt. Dies ist an einer zentralen Stelle auf dem Feld möglich. Falls eine weitere Verarbeitung notwendig ist z. B. Kühlung an heißen Tagen oder Kunden spezifische Verpackung usw. sind hierfür keine weiteren Transportwege notwendig. Da die Spargelstängel sauber d. h. ohne Erdanhaftungen sind und gerade abgeschnitten, kann dies sofort an Ort und Stelle geschehen. Der Wechsel von Spargelreihe zu Spargelreihe kann auch ohne weitere Hilfsmittel vorgenommen werden durch Steuersoftware, die die Erntemaschine 5 lenkt. Die Reihenabstände bleiben naturgemäß während des gesamten Ertragszeitraumes (6–8 Jahre) gleich. Durch die Übernahme dieser Maße kann die Erntemaschine 5 selbständig, ohne weitere Hilfsmittel die Reihe wechseln.
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Durch Verbindungsstücke, bestehend aus einer Führungsschiene und ggf. einem Tunnel, können die Spargelreihen miteinander verbunden werden. Die Erntemaschine 5 kann auf diese Weise immer selbständig zur nächsten Spargelreihe gelangen und „endlos” ernten d. h. Unterbrechungen im Ernteablauf treten nicht mehr auf.
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Insbesondere bei geringem Ernteaufkommen bedeutet dies eine erhebliche Leistungssteigerung der Maschine.
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Die akustischen und optischen Signalgeber zeigen die unterschiedlichen Stadien des Arbeitsablaufs an. Beispiel: ein Signal für den Status „Fahren”, ein anderes für den Status „Ernten”, wiederum ein anderes für „Störung” usw. Dies erleichtert die Handhabung insbesondere bei der Ernte des Bleichspargels. Hier arbeitet die Maschine in einem lichtundurchlässigen Tunnel, der Standort kann deshalb von außen nicht oder nur sehr schwer lokalisiert werden. Sollte eine Störung auftreten, oder es aus einem anderen Grund sinnvoll sein, den Standort der Erntemaschine 5 zu erfahren, ist die Ortung mittels des akustischen Signals leicht möglich.
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Vorzugsweise ist an der Vorrichtung ein markierter GPS-Referenzpunkt vorgesehen, durch den die Erntemaschine 5 auf dem Gemüsefeld selbständig die Gemüsebeete ansteuern kann.
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Der Folientunnel/Spargeldom 9 besitzt vorteilhafterweise am Anfang und Ende des Beetes eine bewegliche Öffnung z. B. Lamellen, Klappe mit Zuhaltemechanik o. ä., die das selbständige Ein- bzw. Ausfahren der Erntemaschine 5 ermöglicht.
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Zur Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 5: Kurze Ernteintervalle bedeuten geringere Erntemengen, weil die Stängel entsprechend weit auseinander stehen. Die Geschwindigkeit der Erntemaschine 5 kann entsprechend hoch sein, um die Effektivität zu steigern. Durch den geringen Energieverbrauch und den minimalen Einsatz von Arbeitskräften können auch sehr geringe Mengen wirtschaftlich geerntet werden. Insbesondere im Frühjahr, am Saisonanfang, wenn sehr hohe Preise am Markt erzielt werden können, bedeutet dies eine deutliche Ertragssteigerung.
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Über ein Display an der Erntemaschine 5 zur Anzeige der entsprechenden Parameter kann der jeweils gültige bzw. aktuelle Stand aufgerufen werden. Die Steuereinheit mit der Steuerungssoftware, das Strommanagement u. a. m. kann über eine oder mehrere Schnittstellen mit externen Geräten kommunizieren.
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Das Gewicht und die äußeren Maße der Erntemaschine 5 sind so dimensioniert, dass der Transport leicht in einem Kofferraum eines Pkw oder mittels Pkw-Anhänger durchgeführt werden kann. Weil deshalb keine besonderen und in der Regel sehr langsamen Zugmaschinen erforderlich sind, bedeutet der Transport der Maschine vom Hof zum Feld oder das Umsetzen vom abgeernteten Feld zum nächsten zu beerntenden Feld nur noch einen sehr geringen Zeitaufwand. Auf dem Pkw-Anhänger wäre dann auch noch ausreichend Platz für das Erntegut. Leer- und Doppelfahrten entfallen somit.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gitterstruktur
- 1a
- Führungselemente an 1
- 2
- Kammern
- 3
- Spargel/Spargelstängel
- 4
- Wachstumsgleiter
- 5
- Erntemaschine
- 6
- Hebeeinrichtung
- 6a
- Vorrichtung zum Anheben von 4
- 7
- Hebe- und Schneidwerkzeug/Spargelschneider/Spargelheber
- 7a, 7b
- bewegliche Schenkel an 7
- 7c
- Schneidedraht an 7
- 7d
- Klemme an 7
- 8
- Erntebrücke
- 9
- Haube/Folientunnel/Spargeldom
- 9a
- Folie
- 10
- Arretierungen/Stützen an 1
- 11
- Pendelvorrichtung
- 12
- optische oder mechanische Einrichtungen/Sensoren
- 13
- Behälter für das Erntegut
- 14
- Lenkräder
- 20
- Wärmeträger
- 21
- Schläuche
- 22
- Bügel
- 23
- Zirkulationsleitung
- 24
- Rohr als Bodenheizung
- 30
- Schattierungsvorrichtung
- 31
- Zugeinrichtung/Zugdraht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1157604 B1 [0002, 0003]
