DE102014009674A1

DE102014009674A1 - Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine

Info

Publication number: DE102014009674A1
Application number: DE102014009674.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-12-31

Abstract

Spargel wird nach aktuellem Stand per Hand geerntet, oder durch eine Vorrichtung mit zwei rotierenden Schneidklingen. Diese Techniken haben den Nachtteil unproduktiv, qualitativ sowie quantitativ schlecht zu sein. Der Spargel wird zu langsam, per Hand und teilweise unreif geerntet. Die neue Spargelerntemaschine soll den Spargel vollautomatisch und selektiv ernten. Die vollautomatische selektive Spargelerntemaschine, mit einer Vorrichtung (1) zum anheben und herabsenken der Spargeldammfolie, mit mechanischen Positionierelementen (2) damit die Erntemaschine in der Spur bleibt. Ein Antrieb (3) zum fortbewegen der Erntemaschine, alternativ per Trecker. Ein(e) bewegliche(s) Bildverarbeitungssystem/Kamera (4), die mit einem Tageslichtfilter (5) oder alternativ einem Lichtschutz (6) und LED Beleuchtung (7) ausgestattet ist, um den Spargel besser erkennen zu können. Ein Sensorsystem (8) das z. B. die zurückgelegte Strecke, Bodenwellen, etc. erkennt. Ein Hydrauliksystem (9) zum Ausgleichen von Bodenwellen. Eine Steuereinheit/Software (10) die die gesamten informationen von Kamera (4) & Sensorsystem (8) verarbeitet und an eine bewegliche Greif- und Schneidvorrichtung (11) zum entfernen des Spargels weiterleitet. Ein Auffangbehälter (12) für den geernteten Spargel. Ernten von Weißspargel

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vollautomatischen selektiven Ernten von Weißspargel.
Der bisherige bekannte Stand der Erntetechniken sind folgende:

– Hauptsächlich wird Spargel von Hand gestochen. Die trapezförmigen Spargeldämme sind mit einer Folie abgedeckt. Zum Ernten hebt der Erntehelfer die Folie vom Spargeldamm ab. Spargel der sichtbar am Spargeldamm erkennbar ist, ist erntereif. Um an den Spargel zu gelangen, muss der Erntehelfer den Spargel zunächst mit einer Kelle/Schaufel freilegen. Erst dann kann er den Spargel mit einer gebogenen Klinge abstechen. Der Spargel wird entnommen, der Spargeldamm an dieser Stelle mit Erde wieder aufgeschüttet und mit Folie abgedeckt. Der Vorteil einer vollautomatischen selektiven Erntemaschine liegt darin, dem Erntehelfer den mühsamen Ernteprozess zu erleichtern, wodurch die Produktivität gesteigert und auf die Gesundheit des Erntehelfers Rücksicht genommen wird, da eine gebückte Haltung zum ernten schädlich für den Rücken ist. Auf lange Sicht betrachtet bietet die vollautomatische selektive Erntemaschine einen Kostenvorteil im Vergleich zu den benötigten Erntehelfern, die mehr und mehr rar werden und bietet dem Bauern mehr Flexibilität bzgl. des Beginns der Erntesaison.
– Ein weiteres Ernteverfahren basiert auf einer Vorrichtung mit zwei rotierenden Schneidklingen. Der Spargeldamm wird dabei seitlich/horizontal mit zwei rotierenden Schneidklingen in einer bestimmten Höhe komplett durchgeschnitten. Der abgetrennte Spargeldamm wird über ein Förderband abgetragen. Erde und Spargel werden voneinander getrennt. Spargel landet in einem Auffangbehälter, die abgetragene Erde wird zu einem neuen Damm hinter der Vorrichtung aufgeschüttet. Der Nachteil dieses Ernteverfahrens ist, dass unabhängig von der Reife des Spargels, der obere Teil des Spargeldamms komplett abgetragen wird, obwohl sich hierin noch unreifer Spargel befindet. Die Qualität der Ernte ist schlecht. Die Quantität an reifem Spargel eines Spargelfeldes pro Saison insgesamt ist sehr gering, da unreifer Spargel vorab geerntet wird. Der Gewinn wird dadurch erheblich gemindert. Der Vorteil einer vollautomatischen selektiven Erntemaschine liegt darin, dass der Spargel selektiv geerntet wird, also dann wenn er reif ist. Die qualitative – & quantitative Ausbeute ist sehr hoch. Der geldwerte Ertrag je Saison erheblich höher.

Mängel/Probleme nach aktuellem Stand der Technik:

– Spargel stechen von Hand
• Unflexibilität bzgl. des Erntebeginns
• Mangel an Arbeitskräften
• Qualitätsunterschiede der Arbeitskräfte
• Gebückte Haltung ist gesundheitsschädlich für den Rücken
• Produktivität geringer als mit einer vollautomatischen selektiven Erntemaschine
• Hohe Personalkosten (auf lange Sicht)
– Maschinelle Ernte mit zwei rotierenden Schneidklingen:
• Qualität des geernteten Spargels ist schlecht (unreifer Spargel wird mit geerntet)
• Quantität an reifem Spargel eines Spargelfeldes pro Saison ist sehr gering, da unreifer Spargel vorab geerntet wird.
• Der Gewinn wird dadurch erheblich gemindert

Die Problemlösung und Verbesserung des bekannten Standes der Technik & Ausführungsbeispiel der Erfindung:
Zwei mechanische Positionierelemente (2), bestehend aus z. B. 2 Reifen die seitlich am Spargeldamm entlang laufen, sorgen dafür, dass sich die Erntemaschine in der richtigen Spur befindet und davon nicht abweichen kann. Eine Vorrichtung (1) vor, über und hinter der Erntemaschine sorgt dafür, dass die Folie des Spargeldamms angehoben und nach erledigter selektiver Spargelernte hinter der Erntemaschine wieder ordnungsgemäß abgelegt wird. Diese Vorrichtung (1) besteht aus jeweils einer Rolle vor und hinter der Erntemaschine, sowie einer „Rinne” über ihr. Ein Antrieb (Elektromotor, Verbrennungsmotor, ...) (3) sorgt dafür, dass sich die Erntemaschine fortbewegen kann. Alternativ wäre der Antrieb durch einen Trecker denkbar. Unter angehobener Folie scannt das Bildverarbeitungssystem (die Kamera) (4) den Spargeldamm ab und wertet diese Daten aus. Dies könnte z. B. eine Zeilen- oder Flächenkamera (4) sein. Das scannen des Spargeldamms wäre sowohl im Fahrbetrieb, als auch im Stand vorstellbar. Je nach Ausführung müsste die Kamera (4) auf der Erntemaschine starr oder beweglich angebracht sein. Aufgrund unterschiedlicher Sonneneinstrahlung benötigt die Kamera (4) einen zusätzlichen Filter (z. B. Tageslichtfilter) (5) um den Spargel besser erkennen zu können oder einen Lichtschutz (6) der die Kamera (4) umgibt. Im zweiten Fall würde die Kamera (4) eine zusätzliche Beleuchtungseinheit (z. B. LED-Beleuchtung) (7) benötigen. Beide Varianten waren vorstellbar.
Wird ein Spargel durch die Kamera (4) erkannt, werden diese Informationen an eine Steuereinheit (10) übertragen. Ein installiertes Sensorsystem (8) an der Erntemaschine übermittelt ebenfalls Informationen an die Steuereinheit (10). Diese beinhalten bei Fahrbetrieb z. B. die zurückgelegte Strecke, bei ungleichmäßiger Bodenoberfläche Höhenunterschiede, etc. All diese Informationen werden in der Steuereinheit (10) gesammelt. Die Steuereinheit (10) gleicht somit z. B. ungleichmäßige Bodenoberflächen aus, in dem sie die Erntemaschine z. B. durch ein Hydrauliksystem (9) wieder in Waage bringt. Die Steuereinheit (10) wertet alle Informationen bzgl. der Lage des Spargels, zurückgelegte Strecke im Fahrbetrieb usw. aus, damit der Greifarm mit Schneidvorrichtung (11) genau weiß, wo er zu welchem Zeitpunkt den Spargel ausstechen soll.
Der Greifarm mit Schneidvorrichtung (11) ist in alle Richtungen beweglich. Erhält der Greifarm (11) das Signal wo sich ein Spargel befindet, positioniert er sich über dem Spargel und erntet ihn. Dabei wird der Spargel im ersten Schritt durch zwei Schneidwerkzeuge (11), von oben kommend, ausgestochen und im zweiten Schritt mit einem Greifarm (11) aus dem Spargeldamm entfernt. Der Spargel wird herausgehoben und in einen Auffangkorb (12) an der Seite abgelegt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile:

– Hohe Produktivität
– Über Jahre ist die Erntemaschine kostengünstiger
– Die Qualität des geernteten Spargels ist sehr gut, nur reifer Spargel wird geerntet
– Die Quantität an reifem Spargel je Spargelfeld je Saison ist sehr hoch
– Der Gewinn ist erheblich höher
– Hohe Flexibilität bzgl. des Erntebeginns
– Optimale Arbeitsbedingungen für den Bediener

Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt die vollautomatische selektive Spargelerntemaschine in Seitenansicht.
Die 2 zeigt die vollautomatische selektive Spargelerntemaschine in Draufsicht.
Die 3 zeigt die vollautomatische selektive Spargelerntemaschine in Vorderansicht.

Claims

Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine, mit einer Vorrichtung (1) zum anheben und herabsenken der Spargeldammfolie, mit mechanischen Positionierelementen (2) damit die Erntemaschine in der Spur bleibt. Ein Antrieb (3) zum fortbewegen der Erntemaschine, alternativ per Trecker. Ein(e) bewegliche(s) Bildverarbeitungssystem/Kamera (4), die mit einem Tageslichtfilter (5) oder alternativ einem Lichtschutz (6) und LED Beleuchtung (7) ausgestattet ist. Ein Sensorsystem (8) das z. B. die zurückgelegte Strecke, Bodenwellen, etc. erkennt. Ein Hydrauliksystem (9) zum Ausgleichen von Bodenwellen. Eine Steuereinheit/Software (10) die die gesamten Informationen verarbeitet und an eine bewegliche Greif- und Schneidvorrichtung (11) zum entfernen des Spargels weiterleitet. Ein Auffangbehälter (12) für den geernteten Spargel.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) zum anheben und herabsenken der Spargeldammfolie vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Positionierelemente (2) vorhanden sind.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (3) zum fortbewegen der Spargelmaschine vorhanden ist, Elektromotor, Verbrennungsmotor oder per Trecker.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich bewegliches (hydraulisch, elektrisch, pneumatisch oder mechanisch) Bildverarbeitungssystem/eine Kamera (4) vorhanden ist. Z. B. Zeilen- oder Flächenkamera.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tageslichtfilter (5) für die Kamera (4) vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtschutz (6) für die Kamera (4) vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine LED-Beleuchtung (7) für die Kamera (4) vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorsystem (8) für z. B. die zurückgelegte Strecke, Bodenwellen, etc. vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydrauliksystem (9) zum Ausgleich von Bodenwellen vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit/eine Software (10) zum Auswerten aller Informationen (von Kamera (4), Sensoren (8), Antrieb (3), etc.) vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine bewegliche (hydraulisch, elektrisch, pneumatisch oder mechanisch) Greif- und Schneidvorrichtung (11) zum herausholen des Spargels vorhanden ist.
Vollautomatische selektive Spargelerntemaschine nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auffangbehälter (12) für den geernteten Spargel vorhanden ist.