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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen wie zum Beispiel Kamille und Ringelblume.
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Die Problematik beim effektiven Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen ist in einer Hinsicht identisch mit der Problematik, die beim Ernten von Getreidefruchtkörpern auftritt. Bei beiden Prozessen wird das selektive Sammeln nur eines Teils der betreffenden Pflanze, nämlich der Blüte oder des Fruchtkörpers, angestrebt. Der wesentliche Unterschied besteht jedoch in der größeren Empfindlichkeit von Blüten im Vergleich zu Getreidefruchtkörpern bei mechanischer Einwirkung.
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Im Stand der Technik werden verschiedene Vorrichtungen zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen beschrieben. Hierbei finden sowohl manuell zu verwendende Vorrichtungen als auch maschinell betriebene Vorrichtungen Anwendung. Die maschinell betriebenen Pflückvorrichtungen können sowohl durch die Kombination eines Pflückvorsatzes mit einem herkömmlichen landwirtschaftlichen Fahrzeug, wie einem Traktor, als auch als selbst fahrende Vorrichtung ausgestaltet sein.
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Neben der Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Blüten ist bei der Ernte von Blüten auch die Flächenleistung einer Vorrichtung von großer Bedeutung. Die Flächenleistung besagt, welche Fläche des Pflückareals in einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise einer Stunde, abgepflückt werden kann. Allerdings hat sich bei konventionellen Vorrichtungen gezeigt, dass eine hohe Flächenleistung häufig mit einem nicht optimalen Ernteergebnis verbunden ist. Bei der Verwendung von Vorrichtungen des Standes der Technik, bei welchen Pflückkämme zum Einsatz kommen, wurde festgestellt, dass große Mengen an Blüten innerhalb des Blütenhorizonts nicht geerntet wurden, sondern auf der Fläche verblieben sind.
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Bei der Beurteilung der Qualität einer Pflückvorrichtung für Blüten von Blütenpflanzen muss daher auch der Abpflückgrad auf der Erntefläche, neben der Qualität der gepflückten Blüten, der Flächenleistung und der Mengen- und Qualitätsverluste nach dem Pflückvorgang, berücksichtigt werden. Hierbei ist unter der Qualität der gepflückten Blüten das Verhältnis zwischen Blüten und unerwünschten Komponenten im Pflückgut zu verstehen. Zu den unerwünschten Komponenten zählen pflanzliche Komponenten wie Stängel und Blätter, aber auch Verunreinigungen wie Sand und Steine. Je geringer die Anteile an unerwünschten Komponenten sind, umso höher ist die Qualität des Pflückguts.
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Mengen- und Qualitätsverluste nach dem Pflückvorgang können beispielsweise dadurch entstehen, dass die Blüten durch mechanische Einwirkung bei einer in der Vorrichtung stattfindenden Bearbeitung, zum Beispiel in einem Schritt zur Abtrennung des Stängels, beim Entfernen der Blüten aus Vorrichtungsteilen, beim Transport innerhalb der Vorrichtung oder bei der Zwischenlagerung beschädigt (Qualitätsverlust) und sogar für die weitere Verwendung unbrauchbar werden (Mengenverlust).
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Weiterhin ist auch bei einer insgesamt hohen Qualität der gepflückten Blüten vor der weiteren Verarbeitung der Blüten üblicherweise ein Schritt erforderlich, bei welchem die gepflückten Blüten von enthaltenen Beimengungen abgetrennt werden. In einem solchen Abtrennschritt werden neben Blüten mit zu langen Stängeln auch ganze Pflanzen und unerwünschtes Feingut wie Sand und Unkrautsamen von den Blüten abgetrennt. Im Stand der Technik werden für diesen Abtrennschritt stationäre Sortieranlagen verwendet. Diese Sortieranlagen bestehen in der Regel aus großen Trommelsieben, denen Annahmedosierer mit entsprechender Fördertechnik vor- und nachgeschaltet sind. Dadurch entstehen ein hoher apparativer Aufwand und damit verbundene Verfahrenskosten, wodurch maßgeblich der betriebliche Gewinn reduziert wird.
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Es sind Vorrichtungen zum Pflücken von Blüten bekannt, welche Pflückkämme aufweisen. Diese Pflückkämme findet man sowohl an so genannten Handkämmen als auch an maschinell betriebenen Pflückvorrichtungen.
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So offenbaren die Schutzrechte
DE 1819617 U ,
DD 69479 ,
DE 2546540 A1 ,
DD 145487 ,
DD 231475 A1 und
EP 2422610 B1 Pflückvorrichtungen, welche mit Pflückkämmen versehene rotierbare Pflücktrommeln aufweisen. Während des Pflückvorgangs rotieren die mit den Pflückkämmen versehenen Pflücktrommeln und die Pflückkämme durchkämmen den Blütenhorizont. Dabei gleiten die Stängel der Blütenpflanzen in den Zwischenräumen des Pflückkamms zwischen den Zähnen entlang, bis die Blüte erreicht ist. Die Kämme sind hierbei derart gestaltet, dass der durch den Abstand der Kammzähne gebildete Spalt kleiner ist als der Blütenkopf. Da die Blüte dicker ist als der Spalt zwischen den Zähnen, wird eine Zugkraft auf den Stängel ausgeübt und dieser an der schwächsten Stelle abgerissen.
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Im Idealfall reißt hierbei der Stängel unmittelbar unter der Blüte. In den meisten Fällen verbleiben aber an den gepflückten Blüten Reste der Stängel. Unter ungünstigen Bedingungen kann es sogar zum Herausreißen ganzer Pflanzen aus dem Boden kommen.
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Zum Abtrennen der noch an der Blüte befindlichen Stängel sind in der Vorrichtung der
DD 145487 Abstreifer vorhanden. Die im Kamm befindlichen Blüten werden mittels des Abstreifers gegen den Kammgrund gedrückt, um somit ein Abscheren der verbliebenen Stängel unmittelbar an der Blüte zu bewirken. Aufgrund von bei dieser Lösung auftretenden Spalten zwischen Abstreifer und Kamm werden nicht von allen Blüten die Stängel abgeschert. Dadurch und durch die direkt auf die Blüten ausgeübten Scherkräfte ist die Qualität der gepflückten Blüten gemindert. Die abgetrennten Blüten fallen bei der Vorrichtung der
DD 145487 anschließend, infolge der Schwerkraft, nach unten in eine Sammelmulde, um mittels Förderschnecke und Elevator in einen Sammelbehälter befördert zu werden.
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Dies trifft ebenfalls für die in der Patentschrift
DD 69479 vorgeschlagene Vorrichtung zu, die zusätzlich für jeden Pflückkamm rotierende Bürsten benutzt, um die abgeschnittenen Blüten vom Pflückkamm in Sammelmulden zu fördern. Nachteilig ist bei der Vorrichtung der
DD 69479 , dass der Einsatz mehrerer rotierender Bürsten mit einem vergleichsweise hohen technischen Aufwand verbunden ist. Ein weiteres Problem ist die Gefahr, dass sich längere Pflanzenteile in den Bürsten, die einen relativ geringen Durchmesser aufweisen, verwickeln und dadurch Störungen des Betriebs der Vorrichtung auftreten können. Aufgrund der direkten mechanischen Einwirkung der Bürsten auf die Blüten, kommt es zusätzlich zu einem Mengen- und Qualitätsverlust bei den gepflückten Blüten.
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Eine Vorrichtung mit einem speziellen Mechanismus zum Auswerfen der Blüten aus dem Pflückmechanismus wird in der
DD 231475 A1 offenbart. Die Blüten werden hierbei aus der Vorrichtung heraus befördert, also nicht in deren Innerem gesammelt. Die in diesem Schutzrecht offenbarte Vorrichtung weist auf einer Trommel angebrachte Pflückmechanismen auf. Diese Pflückmechanismen umfassen Zinkenkulissen, welche einen starren Pflückzinken, ein Blütenstielmesser und einen beweglichen Pflückzinken aufweisen. Gemäß der Offenbarung haben die Pflückzinken die Aufgabe, bei der Drehbewegung der Trommel von unten her in den Blütenhorizont der Kamille oder anderer Blütendrogen zu greifen und die Blütenstiele zwischen die in gleichmäßigen Abständen parallel stehenden, leicht nach vorne geneigten Pflückzinken gleiten zu lassen. Bei fortschreitender Drehbewegung werden die Blüten am Blütenstielmesser vom Stiel abgetrennt. Durch die Drehung der Zinkenwelle werden die beweglichen Pflückzinken gespreizt, was zum Abwerfen der gepflückten Blüten entgegen der Fahrtrichtung nach außen führt. Das Spreizen der Pflückzinken nach dem Pflückvorgang bewirkt die Freigabe des Pflückgutes und ermöglicht dessen Abwerfen aus der Vorrichtung. Nachteilig sind bei dieser Lösung der erhebliche technische Aufwand sowie die Verschleißneigung der radialen Kurvenbahn zur Erzeugung der Spreizbewegung.
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Im Patent
EP 2422610 wird eine Vorrichtung offenbart, die eine rotierbare Trommel mit Innenabgabe aufweist und jeweils zwei übereinander liegende, gegeneinander verschiebbare Kammleisten mit gleicher Teilung besitzt. Nach innen abgebend bedeutet hierbei, dass die Blüten innerhalb der Vorrichtung (Pflücktrommel) aufgefangen werden. Während des Pflückvorgangs befinden sich beide Kammleisten in deckungsgleicher Stellung, so dass dies der Wirkung eines Kammes entspricht. Nach erfolgtem Pflückvorgang wird die verschiebbare Kammleiste mittels einer Axialkurve gegen die feststehende Kammleiste verschoben. Als Folge dieser Bewegung werden die an den Blüten verbliebenen Stängel abgeschert und die Blüte in eine Sammelmulde mit Förderschnecke abgegeben, die innerhalb der Pflücktrommel angeordnet ist. Diese Vorrichtung ermöglicht im Vergleich zum Stand der Technik bereits in vorteilhafter Weise das Ernten von Blüten in hoher Qualität und mit großer Flächenleistung. Die für den Schervorgang erforderliche Erzeugung der Axialkurve erfordert jedoch einen erheblichen technischen Aufwand.
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Insgesamt besteht bei allen beschriebenen Lösungen des Standes der Technik das Problem, dass ein Teil der Blüten während des Pflückvorgangs aus den Kammzwischenräumen herausspringt und als so genannter Spritzverlust auf den Ackerboden fällt und damit die potenzielle Erntemenge reduziert.
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Weiterhin müssen die gepflückten Blüten im Stand der Technik in einer externen stationären Vorrichtung einem Abtrennschritt für unerwünschte Beimengungen unterzogen werden, um die für die Weiterverarbeitung erforderliche Qualität des Pflückguts zu erreichen. Bei diesem Abtrennschritt werden zu große Bestandteile, nämlich Blüten mit zu langen Stängeln, Pflanzenreste und vollständige Pflanzen, sowie kleine Bestandteile wie Sand und Steine von den Blüten abgetrennt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung bereitzustellen, die derart gestaltet ist, dass den speziellen Erfordernissen bei der Ernte von empfindlichem Erntegut wie Blüten Rechnung getragen wird.
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Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben genannten Erfordernisse an Vorrichtungen zum Pflücken von Blüten mit einem vergleichsweise geringen technischen Aufwand erfüllt, und damit zum Pflücken von Blüten in guter Qualität und Ausbeute und mit insbesondere hohem Abpflückgrad geeignet ist.
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Darüber hinaus ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, in welcher zudem bereits der Abtrennschritt der gepflückten Blüten von unerwünschten Beimengungen durchgeführt werden kann und damit ein externer Abtrennschritt vermieden wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher ein Erntegut gewonnen wird, das hinsichtlich der Größenverteilung und Reinheit die für die Weiterverarbeitung zu stellenden Anforderungen ohne die Inanspruchnahme einer zusätzlichen stationären Sortieranlage erfüllt.
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Als Synonyme für den Begriff "Pflücken" werden nachfolgend auch die Begriffe "Ernte" oder "Ernten" verwendet. Weiterhin wird für die Blüte der Pflanze nachfolgend auch der Begriff Blütenkopf verwendet. Unter Arbeitsrichtung wird nachfolgend die Richtung verstanden, mit welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung in den zu erntenden Bereich einfährt oder eingebracht wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen, umfassend mindestens eine geschlossene, rotierbare Pflücktrommel 1, mindestens einen auf der Mantelfläche der Pflücktrommel 1 mit seinen Zinken in Richtung der Drehachse der Pflücktrommel angeordneten Pflückkamm 3, eine rotierbare Zuführwalze 5, die im Pflückbereich vor der Pflücktrommel 1 mit ihrer Drehachse parallel zur Drehachse der Pflücktrommel 1 und ohne Bodenberührung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung beim Pflückvorgang in Arbeitsrichtung X in eine Ansammlung von Blütenpflanzen einfährt oder eingeschoben wird, wobei die Drehrichtung des bodennahen Teils der Pflücktrommel 1 beim Pflückvorgang der Arbeitsrichtung X entspricht und die Rotation der Zuführwalze 5 beim Pflückvorgang in zur Drehrichtung der Pflücktrommel 1 entgegengesetzter Richtung erfolgt, und wobei die Zuführwalze 5 derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die beim Pflückvorgang durch die Zuführwalze 5 auf die Blütenpflanzen ausgeübten Kräfte die Position der Blütenpflanzen in Richtung auf die Pflücktrommel 1 ändern können, die Blütenpflanzen jedoch nicht ausgerissen und die Blüten nicht beschädigt werden.
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Insbesondere bevorzugt ist eine Vorrichtung, bei welcher auf der Mantelfläche der Pflücktrommel 1 mehr als ein Pflückkamm 3 angeordnet ist und die Pflückkämme 3 die gleiche Zahnteilung aufweisen und derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Kammzwischenräume während der Drehung der Pflücktrommel 1 jeweils auf gleichen Kreisbahnen liegen.
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Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung, bei welcher die Zuführwalze 5 eine Bürstenwalze ist.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft ist eine Vorrichtung, welche weiterhin eine Walzenabdeckung 6 umfasst, die den in Arbeitsrichtung aus der Vorrichtung herausragenden Umfang der Zuführwalze 5 teilweise oder vollständig überragt.
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Vorteilhaft ist weiterhin eine Vorrichtung, bei welcher die Pflücktrommel 1 und die Zuführwalze 5 unabhängig voneinander rotierbar ausgestaltet sind.
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Besonders vorteilhaft ist eine Vorrichtung, welche eine Trommelabdeckung 7 für die Pflücktrommel 1 umfasst, die beabstandet zur Pflücktrommel 1 und beabstandet zu dem mindestens einen Pflückkamm 3 einen Teil des aus der Vorrichtung in Arbeitsrichtung herausragenden Umfangs der Pflücktrommel 1 überragt.
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Bevorzugt ist weiterhin eine Vorrichtung, bei welcher die Trommelabdeckung 7 die Pflücktrommel 1 bis zur Höhe der Zuführwalze 5 überdeckt.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Vorrichtung, welche an dem mindestens einen Pflückkamm 3 jeweils ein streifenförmiges Scherblech 4 umfasst, wobei die Vorderkante des Scherblechs 4 den Kammgrund des Pflückkammes 3 in seiner gesamten Breite überdeckt.
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Insbesondere bevorzugt ist eine Vorrichtung, welche mindestens einen federbelasteten Scherfinger 10 umfasst, der oberhalb des mindestens einen Pflückkamms 3 angeordnet ist und beim Betrieb der Vorrichtung in einen Kammzwischenraum des mindestens einen Pflückkamms abgesenkt wird, dort mit dem Scherblech 4 in Kontakt kommt, ausgelenkt und wieder zurückgezogen wird.
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Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, welche mehr als einen Scherfinger 10 umfasst und die Scherfinger 10 in Scherblöcken zusammengefasst sind, die jeweils von mindestens einer einstellbaren Zugfeder 11 kraftbeaufschlagbar sind.
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Bevorzugt ist weiterhin eine Vorrichtung, welche eine Kammbürste 16 umfasst, die oberhalb des mindestens einen Pflückkammes 3 angeordnet ist und das Abgeben der Blüten aus dem Pflückkamm unterstützt.
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Insbesondere vorteilhaft ist eine Vorrichtung, welche eine rotierbare Reinigungswalze 17 umfasst, die quer zur Arbeitsrichtung X angeordnet ist und Pflanzenteile erfasst, die aus dem Pflückkamm 3 oder den Pflückkämmen 3 herausragen.
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Weiterhin bevorzugt ist eine Vorrichtung, die mindestens eine Anordnung zum Abtrennen der gepflückten Blüten von Beimengungen umfasst, wobei die Beimengungen kleiner oder größer sind als die Blüten.
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Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung, bei welcher die Anordnung zum Abtrennen der gepflückten Blüten von Beimengungen eine Siebschnecke 21 mit einem Siebschneckenboden 22, einen Elevator 19 und/oder einen Gurtbandförderer mit perforiertem Gurt umfasst.
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Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, die einen Blütenbehälter 23 zum Sammeln der gepflückten Blüten umfasst.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei man a) die Vorrichtung in Arbeitsrichtung durch das zu erntende Areal bewegt, b) Pflücktrommel 1 und Zuführwalze 5 gegenläufig zur Rotation bringt, c) den mindestens einen Pflückkamm 3, der mit einem Scherblech 4 ausgestattet ist, in die Blütenpflanzen unterhalb der Blüte eingreifen lässt und die Blüte von der Blütenpflanze trennt, d) die Position von sich von der Pflücktrommel 1 wegneigende Blütenpflanzen mittels der Zuführwalze 5 in Richtung auf die Pflücktrommel 1 ändert, e) mittels des mindestens einen Pflückkamms 3, der mit einem Scherblech 4 ausgestattet ist, die Blüten der von der Zuführwalze 5 in Richtung auf die Pflücktrommel 1 bewegten Blütenpflanzen trennt, f) auf die in dem mindestens einen Pflückkamm 3 befindlichen Blüten mindestens einen Scherfinger 10 einwirken lässt, um die Blüten von Reststängeln zu befreien, g) mittels einer Kammbürste 16 das Abgeben der Blüten aus dem mindestens einen Pflückkamm 3 unterstützt, mittels einer rotierbaren Reinigungswalze 17 aus dem mindestens einen Pflückkamm 3 herausragende Pflanzenteile, die keine Blüten sind, erfasst und diese aus dem mindestens einen Pflückkamm 3 entfernt, i) die vom Stängel befreiten Blüten einem Elevator 19 zuführt, welcher die Blüten transportiert und Beimengungen, die kleiner als die Blüten sind, abtrennt, j) die Blüten in einer Anordnung 21 von Beimengungen abtrennt, welche größer als die Blüten sind, und k) die Blüten in einem Blütenbehälter (23) sammelt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten 1 bis 3 detailliert erläutert.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pflücken von Blütenpflanzen in der Seitenansicht (in Arbeitsrichtung rechts);
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2a zeigt die perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Pflückvorrichtung ohne Elevator, Siebschnecke und den Blütenbehälter von vorn, also in Arbeitsrichtung rechts;
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2b zeigt die perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Pflückvorrichtung ohne Elevator, Siebschnecke und den Blütenbehälter von hinten, also in Arbeitsrichtung links, in perspektivischer Sicht;
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3 zeigt eine Detaildarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches eine Schereinrichtung umfasst. Gezeigt ist das Zusammenwirken von Pflückkamm und Schereinrichtung in der Seitenansicht.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend am Beispiel der Ernte von Blüten von Blütenpflanzen näher erläutert. An diese Ernte sind aufgrund der Empfindlichkeit der Blüten im Vergleich zu Getreidefruchtkörpern höhere Anforderungen zu stellen. So sollte beispielsweise die mechanische Einwirkung auf die Blüten bei der Ernte und auch beim Transport und gegebenenfalls der weiteren Bearbeitung möglichst gering sein. Anders als bei Getreidefruchtkörpern kann durch mechanische Einwirkung auf die Blüte ein starker Qualitätsverlust eintreten, weil Blüten empfindlicher sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch zur Ernte von Getreidefruchtkörpern verwendet werden.
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Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher, ohne den Umfang der Erfindung zu beschränken.
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Um den Pflückvorgang und insbesondere den Abpflückgrad im Vergleich zur Verwendung von Vorrichtungen des Standes der Technik zu verbessern, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine rotierbare Zuführwalze. Diese Zuführwalze ist im Pflückbereich vor der Pflücktrommel angeordnet. Während des Pflückvorgangs rotiert die Zuführwalze und die Drehrichtung der Zuführwalze ist der Drehrichtung der Pflücktrommel entgegengesetzt.
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Die Zuführwalze kann durch einen Antrieb, zum Beispiel in Form eines Hydraulikmotors, in Rotation versetzt werden. Sie umfasst Mitnehmer, mit welchen sie mit den Blütenpflanzen im Erntebereich in Kontakt kommt. Insbesondere, wenn die Zuführwalze als Bürstenwalze ausgeführt ist, können die Borsten der Bürstenwalze als Mitnehmer für die Blütenpflanzen dienen. Die Zuführwalze ist derart ausgestaltet, dass sie die Blütenpflanzen lediglich in Richtung auf die Pflücktrommel umbiegt, diese jedoch nicht aus dem Boden herausreißt. Diese kontrollierte Krafteinwirkung wird durch die Ausgestaltung der Zuführwalze als Bürstenwalze insofern unterstützt, als die Borsten flexibel sind und sich bei einem bestimmten Anpressdruck auf die Pflanzen wegbiegen können.
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Die Unterkante der Zuführwalze befindet sich oberhalb der Unterkante der Pflücktrommel und somit auch stets oberhalb der Erdoberfläche.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Verhältnis des Durchmessers von Pflücktrommel zu Zuführwalze zwischen 4:1 und 2:1 und insbesondere 3:1.
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Durch die Verwendung der Zuführwalze wird erreicht, dass die Blütenpflanzen im Pflückhorizont von den Mitnehmern der Zuführwalze erfasst und in Richtung Pflückkamm gebogen werden. Die Zuführwalze unterstützt somit aktiv das Zuführen der Blüten in den mindestens einen Pflückkamm und verhindert, dass sich die Blütenpflanzen durch "Abwenden" dem Zugriff des mindestens einen Pflückkamms entziehen können. Durch die beschriebene Wirkung der Zuführwalze können die Blütenpflanzen nicht dem Pflückvorgang ausweichen. Durch das Umbiegen der Pflanzen mittels der rotierenden Zuführwalze in Richtung auf die den mindestens einen Pflückkamm umfassende Pflücktrommel wird bewirkt, dass der mindestens eine Pflückkamm, trotz schneller Vorwärtsbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, genug Zeit hat, die Blüten der Blütenpflanzen zu greifen. Weiterhin bewirkt das Umbiegen der Pflanzen in Richtung auf die Pflücktrommel, dass die Pflanzen beim Erntevorgang im oberen Bereich der Pflanze, also in Nähe der Blüte ergriffen werden können.
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Bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik hingegen wird beobachtet, dass aufgrund des Wegbiegens der Pflanzen die Pflückkämme die Pflanze unter Umständen wesentlich unterhalb der Blüte ergreifen. Dies führt dazu, dass auf einen stabileren Bereich des Pflanzenstängels, im Vergleich zum Bereich direkt unterhalb der Blüte, Zugkraft ausgeübt wird. Dies kann dazu führen, dass die gesamte Pflanze aus dem Boden gerissen wird. Aber auch wenn die Pflanze nicht aus dem Boden gerissen wird, ist die Qualität der geernteten Blüte geringer, denn es wird dann nicht nahezu ausschließlich die Blüte, sondern eine Blüte mit einem vergleichsweise langen Stängel und gegebenenfalls daran befindlichen Blättern geerntet.
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Ein weiterer technischer Effekt der Zuführwalze 5, auch in Kombination mit einer Walzenabdeckung 6, ist, dass sich durch ihre Verwendung auch die Spritzverluste bei der Ernte der Blütenpflanzen reduzieren lassen. Dieser Effekt wird erzielt, weil sich die Unterkante der Walzenabdeckung 6 und die Unterkante der rotierenden Zuführwalze 5 innerhalb des Pflückhorizontes befinden. Dadurch werden die von der Pflücktrommel nach vorn geschleuderten Blüten von den Mitnehmern der Zuführwalze wieder zurück in Richtung auf die Pflücktrommel geworfen, wodurch diese nicht als Spritzverluste verloren gehen. Indem durch die Zuführwalze die abgerissenen und nach vorn schnellenden Blüten erfasst und wieder in die Richtung Pflückkamm zurückgeworfen werden, reduziert die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund der Zuführwalze die bei der Ernte von Blütenpflanzen auftretenden Spritzverluste erheblich.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist oberhalb der Zuführwalze 5 eine Trommelabdeckung 7 angeordnet. Diese Abdeckung bietet einen weiteren Schutz vor dem Verlust gepflückter Blüten aus der Vorrichtung. Durch die Abdeckung wird verhindert, dass gepflückte Blüten nach vorn aus der Pflücktrommel herausfallen können.
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Der mindestens eine auf der Pflücktrommel der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnete Pflückkamm kann ein bereits im Stand der Technik bekannter Pflückkamm oder eine im Stand der Technik bekannte Pflückkammanordnung sein. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise eine Pflückkammanordnung umfassen, wie sie aus dem Patent
EP 2422610 bekannt ist. Die Pflückkammanordnung dieses Patents ermöglicht bereits in vorteilhafter Weise das Einkürzen von an den Blüten verbliebenen Stängeln. Allerdings wird die Scherbewegung der in diesem Patent offenbarten beweglichen Kammleiste mittels Axialkurve erzeugt, was jedoch mit einem erhöhten technischen Aufwand verbunden ist. Um diesen apparativen Aufwand zu vermeiden und damit die erfindungsgemäße Vorrichtung technisch möglichst einfach zu gestalten, wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Pflückkamm in Kombination mit einer Schereinrichtung verwendet. Diese Schereinrichtung ermöglicht das Einkürzen der an den Blüten verbliebenen Stängel.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit der Schereinrichtung Bürsten umfassen. Dadurch erfolgt ein funktionssicheres Einkürzen der verbleibenden Reststängel und gleichzeitiges Beräumen der Kammzwischenräume.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pflücken von Blütenpflanzen, welches eine Abdeckhaube aufweist, befindet sich die Schereinrichtung oberhalb der Abdeckhaube.
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In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die Scherwirkung durch das Zusammenwirken von federbelasteten Scherfingern 10 und einem dünnen Scherblech 4, das sich mit den Pflückkämmen 3 auf der Pflücktrommel 1 befindet, erzielt. Durch das Aufeinandertreffen von Scherfingern 10 und Scherblech 4 entsteht am Scherblech eine kerbenförmige Abnutzung mit einer Schneidkante, die infolge der daraus resultierenden Schneidwirkung die Pflückkräfte reduziert und bewirkt, dass an den Blüten der Reststängelanteil reduziert wird.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist auch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchem die Scherwirkung der Scherfinger noch verstärkt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Blüten oder Getreidefruchtkörper von Pflanzen mit relativ dicken und starken Stängeln mit der höchsten Scherkraft abgetrennt werden können. Um dies zu erreichen und gleichzeitig die Reibverluste zu minimieren, sind dafür die Scherfinger in Scherblöcken zusammengefasst, die jeweils von mindestens einer einstellbaren Zugfeder beaufschlagt werden. Durch die Blockbildung wird erreicht, dass in den Kammzwischenräumen befindliche Stängel den aus der Federvorspannung resultierenden Scherkräften zuerst ausgesetzt sind. Durch diese Anordnung wird bewirkt, dass die dicksten Stängel mit den höchsten Scherkräften und damit bedarfsgerecht beaufschlagt werden.
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In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist die Schereinrichtung ein Einstellelement, beispielsweise eine Einstellschraube 14 auf, welches der Einstellung und Begrenzung der Auslenkung der Scherfinger 10 dient. Dieses Einstellelement kann durch Konterung gegen Verdrehen gesichert sein.
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Ein weiterer technischer Effekt, den die Kombination aus Pflückkamm 3, Scherblech 4 und Scherfingern 10 bewirkt, ist neben der Scherwirkung gleichzeitig eine Räumwirkung in den Kammzwischenräumen, die dazu führt, dass der Pflückkamm 3 stets für den nächsten Pflückvorgang frei wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Kammbürste 16, die hinter der Schereinrichtung angeordnet ist. Damit wird die Reinigungswirkung der Schereinrichtung unterstützt. Bevorzugt ist eine leistenförmige Bürste. Sie unterstützt die Abgabe der abgepflückten und eingekürzten Blüten in die Pflückrinne und bewirkt damit gleichzeitig ein zusätzliches Reinigen des Pflückkamms.
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Um in den Pflückkämmen verbliebene, vorrangig lange Pflanzenteile aus dem Pflückgut zu entfernen, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass im oberen Bereich der Pflücktrommel eine Reinigungswalze 17 angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Reinigungswalze 17 eine schnell rotierende Bürstenwalze, die quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist. Die Reinigungswalze erfasst die außerhalb der Pflückkämme befindlichen Pflanzenteile. Bevorzugt wirft die Reinigungswalze die Pflanzenteile in eine Fördervorrichtung in Form eines Querschneckenförderers 18.
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Infolge der auf die Blüten wirkenden Beschleunigungen (Kräfte) werden die Blüten ebenfalls im hinteren Pflücktrommelbereich aus der Pflückrinne in den Querschneckenförderer 18 abgeworfen.
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Weiterhin bevorzugt ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pflücken von Blütenpflanzen, welche eine Anordnung zum Abführen der gepflückten Blüten aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweist. Bevorzugt ist hierbei, dass im hinteren, unteren Bereich der Pflücktrommel ein quer zur Fahrtrichtung ausgerichtete Querschneckenförderer (oder Gurtbandförderer) angeordnet ist, von dem aus die Blüten einem Elevator zugeführt werden.
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Bevorzugt ist auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Blüten nach verlassen des Elevators in eine Abtrenneinrichtung, vorzugsweise ebenfalls ausgeführt als Siebschnecke 21 mit Siebschneckenboden 22, übergeben werden, die sich oberhalb des Behälters 23 der Erntevorrichtung befindet. Diese Siebschnecke hat eine Förderrichtung entgegen der Arbeitsrichtung. Die Blüten mit kurzen Stängeln fallen durch die im Siebschneckenboden vorhandenen Löcher in Folge ihrer Schwerkraft in den Blütenbehälter 23. Die Langbestandteile werden nach hinten, also entgegen der Arbeitsrichtung der Vorrichtung, gefördert, um sie außerhalb des Behälters in die Fahrspur der Vorrichtung abzugeben oder sie in einen weiteren Sammelbehälter abzugeben.
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Durch entsprechende Wahl der Sieblochgröße und Sieblochform ist bestimmbar, welche Partikelgrößen noch die Sieblochöffnungen passieren und welche als Siebüberlauf im Krautschneckenförderer verbleiben.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Anstellwinkel zwischen dem auf der Pflücktrommel angeordneten Pflückkamm und der Pflücktrommel einstellbar ist und der Pflückkamm in dieser eingestellten Position arretierbar ist. Das hat den Vorteil, dass die Vorrichtung auf die Erfordernisse bei der Ernte spezieller Blütenpflanzen eingestellt werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Anordnung zur automatischen Steuerung der Pflückhöhe. Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anordnung zur automatischen Steuerung der Pflückhöhe berührungslos messende Sensoren wie Ultraschall- oder Lasersensoren und/oder mindestens ein Pendel in Kombination mit mindestens einer Vorrichtung zur Winkelmessung umfasst.
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Diese Anordnung zur automatischen Steuerung der Pflückhöhe bewirkt, dass während des Erntevorgangs der personelle Aufwand für die Überwachung der Höhe der Pflanzen im Blütenhorizont verringert werden kann. Damit wird auch ein schnellerer Erntevorgang gewährleistet, weil die manuelle Anpassung der Pflückhöhe entfällt und sich der Maschinenbediener auf das exakte Fahren konzentrieren kann.
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Bevorzugt ist auch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei welchem vor und/oder während des Durchfahrens des Blütenhorizonts, der Abstand des mindestens einen Pflückkamms vom Boden einstellbar ist. Auch dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht wieder eine Anpassung der Vorrichtung an Blütenhorizonte mit unterschiedlichen Pflanzenhöhen. Wobei zum einen die Einstellung vor dem Durchfahren des Blütenhorizonts möglich ist, um die Vorrichtung gegebenenfalls auf die Ernte von Pflanzen mit einer bestimmten Wuchshöhe bei der Ernte unterschiedlicher Pflanzensorten anzupassen. Zusätzlich ermöglicht das Einstellen des Abstands des Pflückkamms vom Boden auch die Möglichkeit, auf schwankende Wuchshöhen innerhalb des Pflanzenhorizonts auch nur einer Pflanzensorte zu reagieren.
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Detaillierte Beschreibung der Figuren
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Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pflücken von Blüten umfasst eine geschlossene, in Arbeitsrichtung rotierbare Pflücktrommel 1, auf der winkelförmige Kammbefestigungen 2 zur Montage von Pflückkämmen 3 mit den Scherblechen 4 angebracht sind. Infolge ihrer geometrischen Form und Anordnung bilden jeweils Kammbefestigung 2 und ein Pflückkamm 3 mit Scherblech 4 zusammen eine Anordnung zum Sammeln der Blüten, auch als Pflückrinne bezeichnet. In der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei welcher die Vorrichtung ein Scherblech umfasst, bilden Befestigungsblech 2, Pflückkamm 3 und Scherblech 4 die Pflückrinne.
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Im Pflückbereich ist vor der Pflücktrommel eine gegenläufig rotierbare Zuführwalze 5 angebracht, die in diesem Ausführungsbeispiel als Bürstenwalze ausgeführt ist.
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Diese Zuführwalze 5 wird angetrieben und ist in ihrer Position verstellbar. Die Verstellbarkeit betrifft sowohl die Höhe über dem Erdboden als auch den Abstand der Borsten zu den Pflückkämmen. Sie kann sowohl in offener Form als auch in ummantelter Form (1, mit Bezugszeichen 6 gekennzeichnet) ausgeführt sein. Die Zuführwalze 5 kommt jedoch während des Betriebs der Vorrichtung nicht mit dem Boden in Kontakt.
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Oberhalb der Zuführwalze 5 befindet sich eine Trommelabdeckung 7. Dort wo die Trommelabdeckung 7 endet, ist eine Schereinrichtung zum Abtrennen von an den Blüten verbliebenen Stängeln angeordnet. Diese Schereinrichtung umfasst mindestens einen Scherfinger 10, welcher in einen Zahnzwischenraum des mindestens einen Pflückkamms 3 eingreift und dort auf Scherblech 4 trifft. In 3 ist detailliert Scherfinger 10 im Zusammenwirken mit dem Pflückkamm 3 gezeigt.
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In dem in den 1 und 3 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Schereinrichtung einen Querträger 8, an dem Stegbleche 9 zur drehbeweglichen Lagerung der Scherfinger 10 angebracht sind. Um eine definierte einstellbare Scherkraft zwischen Scherfingern 10 und Scherblechen 4 zu erzeugen, werden vorzugsweise Zugfedern 11 eingesetzt, deren Vorspannung einstellbar ist.
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Die Scherfinger 10 sind in einem Abstand angeordnet, der der Kammteilung entspricht. Somit werden exakt die Lücken des Pflückkamms 3 durchfahren. Durch Anordnen eines Anschlagelements, beispielsweise einer Anschlagschraube 14 kann die Eingriffstiefe der Scherfinger 10 stufenlos eingestellt werden.
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Da das Scherblech 4 einem ständigen Verschleiß unterworfen ist, würden nach einer längeren Einsatzzeit die Scherfinger 10 auf dem Kammgrund auflaufen und der Schereffekt, der mit dem dünnen Scherblech 4 erzielt werden soll, verloren gehen. Aus diesem Grund werden Mittel verwendet, um ein Nachstellen des Scherblechs 4 und somit seine weitere Nutzung zu ermöglichen. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Mittel zum Nachstellen als Langlöcher ausgebildet.
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Zum Erzielen einer zusätzlichen Trenn- und Reinigungswirkung kann vorzugsweise eine Kammbürste 16, beispielsweise eine einstellbare Bürstenleiste unmittelbar nach der Schereinrichtung angeordnet werden.
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Nach der Schereinrichtung ist im oberen Bereich der Pflücktrommel 3 eine mit hoher Drehzahl rotierbare Reinigungswalze 17, hier in Form einer Bürstenwalze angebracht, die mit ihren Borsten in den Pflückkamm 3 eingreift. Sie bewirkt einerseits einen zusätzlichen Räumeffekt, der den Pflückkamm 3 reinigt. Andererseits bewirkt sie einen Fördereffekt, der darin besteht, dass die durch die Schereinrichtung von den Blüten abgetrennten langen Stängel Z erfasst und in eine Anordnung zum Abführen von unerwünschten Pflanzenresten Z, beispielsweise eine rotierbare Siebschnecke 21 übergeben werden. Gleichzeitig werden die in der Pflückrinne befindlichen, abgepflückten Blüten Y infolge der wirkenden Kräfte oberhalb des Querschneckenförderers in tangentialer Bewegungsrichtung übergeben. Vorzugsweise übergibt der Querschneckenförderer das Pflückgut beispielsweise in einen Elevator 19, der die Weiterförderung in den Blütenbehälter 23 übernimmt.
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Der Elevator 19 ist in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Siebboden 20 ausgestattet, um Erdpartikel oder Blütengrus aus den geernteten Blüten abzutrennen und aus der Vorrichtung zu entfernen. Um die erfindungsgemäße Trennung unerwünschter Bestandteile wie Stängel Z von den Blüten Y mit kurzen Reststängeln auf der Erntemaschine zu realisieren, wird das Pflückgut Z an eine über dem Blütenbehälter 23 angeordnete Trenneinrichtung übergeben, die aus mindestens einer Siebschnecke 21 besteht. Die rotierende Siebschnecke 21 fördert das Pflückgut entgegen der Fahrtrichtung nach hinten über den Blütenbehälter hinweg. Im Siebschneckenboden 22 befinden sich Löcher, durch die die Blüten mit kurzen Stängeln infolge der Schwerkraft in den Blütenbehälter fallen. Die Größe und Form der Löcher sind derart bemessen, dass die langen, unerwünschten Bestandteile das Pflückgutes nicht durch die Sieblöcher fallen, sondern über den Blütenbehälter nach hinten gefördert werden, um beispielsweise mit einer Schurre in der Fahrspur der Erntemaschine abgelegt zu werden.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anstelle des Elevators 19 ein Gurtbandförderer verwendet. Zum Abtrennen von kleinteiligen Beimengungen aus dem Pflückgut weist der Gurtbandförderer Durchbrechungen im Gurt auf. Diese Durchbrechungen sind derart dimensioniert, dass die gepflückten Blüten nicht durch die Durchbrechungen hindurch treten können, jedoch kleinteilige Beimengungen des Pflückgutes wie Sand und Steine durch diese Öffnungen hindurch fallen.
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In den 2a und 2b sind zwei Ansichten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In 2a ist die Vorrichtung so gezeigt, wie sie nach rechts in Arbeitsrichtung in einen Erntebereich einfahren würde oder eingeschoben werden würde. In 2b ist das Ausführungsbeispiel mit von der Arbeitsrichtung abgewandter Seite gezeigt.
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In diesen Figuren sind Pflücktrommel 1 und Zuführwalze 5 gezeigt. Auf Pflücktrommel 1 sind Pflückkämme 3 angeordnet, welche beim Betrieb der Vorrichtung die Blütenpflanzen unterhalb des Blütenkopfes ergreifen. Die in Arbeitsrichtung vor der Pflücktrommel 1 und vor den Pflückkämmen 3 angeordnete Zuführwalze 5 rotiert beim Betrieb der Vorrichtung in zur Pflücktrommel 1 entgegengesetzten Richtung. Dadurch werden Pflanzen, die sich von der Pflücktrommel 1 und den Pflückkämmen 3 wegbiegen, wieder in Richtung Pflücktrommel 1 und damit den Pflückkämmen 3 zurückgeführt. Diese Pflanzen werden durch die Zuführwalze 5 nicht aus dem Boden herausgerissen, sondern in Richtung auf die Pflücktrommel 1 und damit den mindestens einen Pflückkamm 3 zurückgebogen und können von dem mindestens einen Pflückkamm 3 unterhalb der Blüte erfasst werden. Die Anordnung der Zuführwalze 5 innerhalb des Pflückhorizonts bewirkt auch, dass bereits gepflückte Blüten, die nach vorne aus dem mindestens einen Pflückkamm 3 geschleudert werden, von der Zuführwalze 5 zurück in Richtung auf die Pflücktrommel 1 bewegt werden. Dadurch werden Spritzverluste reduziert. Verstärkt wird dieser Effekt, wenn die Zuführwalze 5 wie in 2a und 2b gezeigt mit einer Walzenabdeckung 6 ausgestattet ist.
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In den 2a und 2b ist weiterhin die Anordnung der rotierbaren Reinigungswalze 17 gezeigt, welche aus dem Pflückkamm 3 oder den Pflückkämmen 3 herausragende Pflanzenteile entfernen kann. Gezeigt wird auch Kammbürste 16, welche oberhalb des mindestens einen Pflückkamms 3 angeordnet ist und das Abgeben der Blüten aus dem mindestens einen Pflückkamm 3 unterstützt. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel als Fördervorrichtung einen Querschneckenförderer 18.
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Zusätzlich ist das in den 2a und 2b gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Sensor 24 zur Messung der Pflanzenhöhe ausgestattet. Der Sensor 24 ist vorzugsweise an einem teleskopierbaren Auslegerarm 25 angebracht, der lang genug ist, um in einem ausreichenden Abstand vor der Pflückvorrichtung die Pflanzenhöhe zu messen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Pflücken von Blüten von Blütenpflanzen ermöglicht das Ernten von Blüten von Blütenpflanzen mit hoher Flächenleistung in hoher Qualität, mit niedrigen Spritzverlusten und insbesondere geringem technischen Aufwand. Die erfindungsgemäße Installation von Zuführwalze 5 im Arbeitsbereich vor Pflücktrommel 1 ermöglicht das Pflücken von Blüten mit hoher Flächenleistung und geringen Spritzverlusten. Das Abtrennen von gegebenenfalls an der gepflückten Blüte noch verbliebenem Stängel erfolgt mittels Scherblech 4 und Scherfinger 10 innerhalb der Vorrichtung und ermöglich das Ernten von Blüten in hoher Qualität. Darüber hinaus erfolgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bereits das Abtrennen von unerwünschten Pflanzenteilen und Verunreinigungen wie Sand oder Steine aus dem Erntegut mit geringem technischem Aufwand innerhalb der Vorrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pflücktrommel
- 2
- Kammbefestigung
- 3
- Pflückkamm
- 4
- Scherblech
- 5
- Zuführwalze
- 6
- Walzenabdeckung
- 7
- Trommelabdeckung
- 8
- Querträger
- 9
- Stegblech
- 10
- Scherfinger
- 11
- Zugfeder
- 12
- Kipphebel
- 13
- Achse
- 14
- Anschlagschraube
- 15
- Bürstenträger
- 16
- Kammbürste
- 17
- Reinigungswalze
- 18
- Querschneckenförderer
- 19
- Elevator
- 20
- Siebboden
- 21
- Siebschnecke
- 22
- Siebschneckenboden
- 23
- Behälter
- 24
- Sensor
- 25
- Auslegerarm
- X
- Arbeitsrichtung
- Y
- Blüte
- Z
- Stängel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1819617 U [0009]
- DD 69479 [0009, 0012, 0012]
- DE 2546540 A1 [0009]
- DD 145487 [0009, 0011, 0011]
- DD 231475 A1 [0009, 0013]
- EP 2422610 B1 [0009]
- EP 2422610 [0014, 0054]
