DE102019122887A1 - Method and device for growing and treating plants in an air-conditioned plant growing device - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zur Aufzucht und Behandlung von Pflanzen in einer klimatisierten Pflanzenzucht-Vorrichtung (1), in der eine Anzahl von mit Pflanzen (13) bestückten Pflanzenschalen (12, 12a) von mindestens einem Längsförderer (9, 10) in einem angenäherten Kreislauf von einem Bedienbereich (2) ausgehend entlang eines Wachstumsbereichs (3) zurück zum Bedienbereich (2) gefördert werden, wobei in der Pflanzenzucht-Vorrichtung (1) mehrere Längsförderer (9, 10) angeordnet sind, dass die Förderung der Pflanzenschalen (12, 12a) dadurch erfolgt, dass am Auslaufende der in einer Richtung (16) fördernden Längsförderer (9) eine Umsetzeinheit (30) angeordnet ist, welche die Pflanzenschale (12,12a) von dem einen, in der einen Richtung fördernden Längsförderer (9) entnimmt und auf einen in entgegen gesetzter Richtung fördernden Längsförderer (10) umsetzt, der die Pflanzenschale (12, 12a) zurück zum Bedienbereich (2) fördert.Method and device for growing and treating plants in an air-conditioned plant cultivation device (1), in which a number of plant trays (12, 12a) equipped with plants (13) from at least one longitudinal conveyor (9, 10) in an approximate cycle of an operating area (2), starting along a growth area (3), can be conveyed back to the operating area (2), several longitudinal conveyors (9, 10) being arranged in the plant cultivation device (1) so that the plant trays (12, 12a) can be conveyed takes place in that at the outlet end of the longitudinal conveyor (9) conveying in one direction (16) a transfer unit (30) is arranged which removes the plant tray (12, 12a) from the one longitudinal conveyor (9) conveying in one direction and places it on a longitudinal conveyor (10) conveying in the opposite direction, which conveys the plant tray (12, 12a) back to the operating area (2).
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzucht und Behandlung von Pflanzen in einer klimatisierten Pflanzenzucht-Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The subject of the invention is a method and a device for growing and treating plants in an air-conditioned plant growing device according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Verfahren und eine nach dem Verfahren arbeitende Vorrichtung ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
Das bekannte Verfahren dient demnach zur Aufzucht und Behandlung von Pflanzen, die nach Vollendung des Kreislaufes in einem erntereifen Zustand an der Bedieneinheit entnommen und/oder dort geerntet werden können.The known method is therefore used for growing and treating plants which, after completion of the cycle, can be removed from the control unit and / or harvested there in a ready-to-harvest state.
Derartige Pflanzen sind z. B. Gemüsepflanzen, Pilze, Beeren- oder Kernobst, Gewürzpflanzen und dergleichen mehr.Such plants are z. B. Vegetables, mushrooms, berries or pome fruits, aromatic plants and the like.
Nachteil des bekannten Verfahrens ist allerdings die Notwendigkeit der Verwendung von hängenden Pflanzenschalen, die an einem im zick-zackverlaufenden Längsförderer in Serie hintereinander hängend gefördert werden. Neben dem hohen Maschinenaufwand, der mit dem Betrieb und der Wartung bei einem einzigen, in Zick-Zack-Form fördernden Längsförderer verbunden ist, besteht der weitere Nachteil, dass nur eine geringe Ernteausbeute gegeben ist, weil nur stets ein Strang von Pflanzenschalen im besagten Kreislauf gefördert werden kann. Eine mehrsträngige Ausbildung von Längsförderern ist aus dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.However, the disadvantage of the known method is the need to use hanging plant trays, which are conveyed hanging in series on a zigzag longitudinal conveyor. In addition to the high machine outlay associated with the operation and maintenance of a single, zigzag longitudinal conveyor, there is the further disadvantage that there is only a low harvest yield because there is always only one strand of plant pots in the said cycle can be promoted. A multi-strand design of longitudinal conveyors cannot be found in this publication.
Die
Mit dem Gegenstand der
Der Erfindung liegt deshalb ausgehend von der
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist ein Verfahren durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gekennzeichnet.To achieve the object set, a method is characterized by the features of independent claim 1.
Eine nach dem Verfahren ausgestaltete Vorrichtung ist Gegenstand des unabhängigen Anspruches 4.A device designed according to the method is the subject of
Bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist demnach, dass das Verfahren vorsieht, dass in der Pflanzenzucht-Vorrichtung mehrere, parallel fördernde Längsförderer angeordnet sind, womit der Vorteil verbunden ist, dass die Pflanzenschalen nicht mehr in Serie auf einem Längsförderer hintereinander liegend angeordnet sind. Vielmehr sind mehrere parallel fördernde Längsförderer vorhanden, so dass dadurch die Produktionsleistung wesentlich gesteigert ist, weil die Pflanzenschalen in mehreren voneinander unabhängigen Fördersträngen durch die Pflanzenzucht-Vorrichtung gefördert werden.A preferred feature of the invention is therefore that the method provides that several, parallel conveying longitudinal conveyors are arranged in the plant cultivation device, which has the advantage that the plant trays are no longer arranged in series on a longitudinal conveyor one behind the other. Rather, there are several parallel conveying longitudinal conveyors, so that the production output is significantly increased because the plant trays are conveyed through the plant cultivation device in several mutually independent conveying lines.
Der Begriff „parallel fördernde Längsförderer“ kann bedeuten, dass die Längsförderer mit ihren Längsachsen in jeweils einer vertikalen und horizontalen Achse zueinander parallel sind. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Längsförderer sowohl in der horizontalen Ebene als auch in den vertikalen Ebenen einen Winkel ungleich Null einnehmen. Besonders bevorzugt wird es, wenn die Längsförderer in einer horizontalen Ebene geneigt ausgebildet sind. Auf die sich damit ergebenden, keilförmigen Förderkanäle wird später eingegangen.The term “parallel conveying longitudinal conveyor” can mean that the longitudinal conveyors are parallel to one another with their longitudinal axes in each case in a vertical and horizontal axis. However, the invention is not restricted to this. It can also be provided that the longitudinal conveyors assume an angle not equal to zero both in the horizontal plane and in the vertical planes. It is particularly preferred if the longitudinal conveyors are designed to be inclined in a horizontal plane. The resulting wedge-shaped conveying channels will be discussed later.
Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass die Längsförderer in einer oder allen horizontalen Ebenen fächerförmig verlaufen, was bedeutet, dass die von der Bedieneinheit ausgehenden Längsförderer einen größeren vertikalen gegenseitigen Abstand einnehmen als vergleichsweise deren vertikale Abstände im Umsetzbereich.Finally, it can also be provided that the longitudinal conveyors run fan-shaped in one or all horizontal planes, which means that the longitudinal conveyors emanating from the operating unit occupy a greater vertical mutual distance than their vertical distances in the transfer area.
In kinematischer Umkehrung dieser Ausführung ist es möglich, die horizontalen Abstände der Längsförderer im Bedienbereich klein zu halten, sodass sich diese mit größeren horizontalen Abständen fächerförmig in den Umsetzbereich hinein erstrecken.In a kinematic reversal of this embodiment, it is possible to keep the horizontal distances between the longitudinal conveyors in the operating area small, so that they extend into the transfer area with larger horizontal distances in a fan shape.
Der Begriff „parallele Längsförderer“ ist deshalb im Sinn der vorstehenden Ausführungsbeispiele weit auszulegen.The term “parallel longitudinal conveyor” is therefore to be interpreted broadly in the sense of the above exemplary embodiments.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird es dabei bevorzugt, wenn eine manuelle Aufgabe und Entnahme der Pflanzenschalen in einem frontseitigen Bedienbereich stattfindet, der außerhalb der eigentlichen Pflanzenzucht-Vorrichtung angeordnet ist. Die Gesamtheit der Längsförderer ist im Prinzip als getaktetes Durchlaufregal ausgebildet, das die Pflanzen durch einen klimatisierten Wachstumsbereich in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen fördert, wobei am Auslaufende der einzelnen Längsförderer, dort wo der Wachstumsbereich endet, ein klimatisch abgetrennter Umsetzbereich mit mindestens einer dort angeordneten Umsetzeinheit angeordnet ist, die für eine vollautomatische Umsetzung und Rückführung der Pflanzenschalen auf die in entgegengesetzter Richtung angetriebenen Längsförderer in Richtung auf den Bedienbereich sorgt. Jede Pflanzenschale wird deshalb einmal in Vorwärtsrichtung und einmal in Rückwärtsrichtung durch den Wachstumsbereich gefördert. Damit ergeben sich ein gedrängter Aufbau und geringe Abmessungen einer Pflanzenzucht-Vorrichtung bei hohem Ernteertrag.In all the exemplary embodiments, it is preferred if the plant trays are manually loaded and removed in a front operating area which is arranged outside the actual plant cultivation device. The entirety of the longitudinal conveyors is designed in principle as a clocked flow rack that conveys the plants through an air-conditioned growth area in two opposite directions, with a climatically separated transfer area with at least one transfer unit located at the outlet end of the individual longitudinal conveyors, where the growth area ends which ensures a fully automatic transfer and return of the plant trays to the longitudinal conveyor, which is driven in the opposite direction, towards the operating area. Each plant tray is therefore conveyed through the growth area once in the forward direction and once in the backward direction. This results in a compact structure and small dimensions of a plant cultivation device with a high harvest yield.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Umsetzbereich vom Wachstumsbereich nicht klimatisch abgetrennt ist. Sie bilden dann eine klimatisierte Einheit.In another embodiment, it can be provided that the transfer area is not climatically separated from the growth area. They then form an air-conditioned unit.
Die Erfindung ist im Übrigen nicht darauf angewiesen, dass die Aufgabe und Entnahme der Pflanzenschalen in frontseitigen Bedienbereich rein manuell stattfindet. In einer anderen Ausführungsform kann es vorgesehen sein die Aufgabe und/oder Entnahme der Pflanzenschalen automatisiert auszuführen. Eine Beschickung des Bedienbereiches mit einem Roboter kann ebenso vorgesehen sein.In addition, the invention does not depend on the feeding and removal of the plant shells in the front operating area being carried out purely manually. In another embodiment, the task and / or removal of the plant trays can be carried out in an automated manner. A loading of the operating area with a robot can also be provided.
Von besonderem Vorteil ist, dass die Vorrichtung mit vorzugsweise insgesamt zwei, vorzugsweise jedoch drei voneinander klimatisch abgetrennten Zonen arbeitet, nämlich einem frontseitigen Bedienbereich, der außerhalb der Pflanzenzuchtvorrichtung angeordnet ist, einem klimatisierten, belichteten und befeuchteten mittleren Wachstumsbereich mit den dort angeordneten Längsförderern und einem davon abgetrennten Umsetzbereich, in dem die erfindungsgemäße mindestens eine Umsetzeinheit angeordnet ist, welche die in Vorwärtsrichtung ankommenden Pflanzenschalen auf einen in entgegengesetzter Förderrichtung arbeitenden Längsförderer umsetzt, der die Pflanzenschalen zurück zum frontseitigen Bedienbereich fördert.It is particularly advantageous that the device works with a total of two, but preferably three, zones that are climatically separated from one another, namely a front operating area which is arranged outside the plant cultivation device, an air-conditioned, exposed and humidified central growth area with the longitudinal conveyors arranged there and one of them Separate transfer area in which the at least one transfer unit according to the invention is arranged, which transfers the plant trays arriving in the forward direction to a longitudinal conveyor operating in the opposite direction, which conveys the plant trays back to the front operating area.
Die im Wachstumsbereich angeordneten Längsförderer sind demzufolge vollständig eingehaust und sorgen so für ein optimales Wachstumsklima, wobei im Wachstumsbereich geeignete Belichtungseinheiten vorgesehen sind, die bevorzugt jeweils an der Unterseite der Längsförderer angeordnet sind. Ferner ist eine optimale Zuführung einer Nährstofflösung zu den Pflanzenschalen gewährleistet. Mit der gegebenen technischen Lehre wird eine optimierte Ernteausbeute erzielt, denn auf engstem Raum, bevorzugt in einem Container, sind eine Vielzahl von bevorzugt spalten- und reihenweise angeordneten Längsförderern vorhanden, wobei jeder Förderkanal aus einem von dem frontseitigen Bedienbereich ausgehenden, ersten Längsförderer besteht, an dessen zum Umsetzbereich weisenden Auslaufbereich eine dort angeordnete, mindestens eine Umsetzeinheit die Pflanzenschalen von dem ersten Längsförderer entnimmt und auf einen anderen, in Gegenrichtung angetriebenen Längsförderer umsetzt, der die jeweilige Pflanzenschale mit den dort eingepflanzten Pflanzen wiederum durch den Wachstumsbereich in Richtung auf den Bedienbereich fördert, so dass ein angenähertes Kreislaufsystem mit mehreren Fördersträngen von Längsförderern vorhanden ist.The longitudinal conveyors arranged in the growth area are therefore completely enclosed and thus ensure an optimal growth climate, with suitable exposure units being provided in the growth area, which are preferably each arranged on the underside of the longitudinal conveyor. Furthermore, an optimal supply of a nutrient solution to the plant shells is guaranteed. With the given technical teaching, an optimized harvest yield is achieved, because in a very small space, preferably in a container, there are a large number of longitudinal conveyors, preferably arranged in columns and rows, with each conveying channel consisting of a first longitudinal conveyor extending from the front operating area its outlet area facing the transfer area, at least one transfer unit located there removes the plant trays from the first longitudinal conveyor and transfers them to another longitudinal conveyor driven in the opposite direction, which in turn conveys the respective plant tray with the plants planted there through the growth area in the direction of the operating area, so that there is an approximate circulatory system with several conveyor lines of longitudinal conveyors.
Eine bevorzugte Größe einer Pflanzenschale wird mit 60 x 40 cm angegeben, und die Pflanzenschalen werden im Wachstumsbereich mit einer geeigneten Nährlösung betröpfelt, wobei die Nährlösung bevorzugt nur in die Pflanzenschale gelangt, nicht aber auf die in den Pflanzenschalen angeordneten Pflanzen. Es können sämtliche Pflanzenarten gezogen werden, vorzugsweise auch von mit Samen, Sämlingen/Setzlingen oder Pflanzen bestückten Pflanzenschalen. Mit der Vorrichtung können bspw. auch Samen von Gartenkresse direkt zu fertigen Pflanzen gezogen werden (ohne den Zwischenschritt über extern gezogene Sämlinge/Setzlinge).
Der Begriff „Same“ bedeutet dabei eine der Ausbreitung dienende Gewebestruktur der Samenpflanzen. Der Begriff „Sämling“ bedeutet eine aus einem Samen durch Keimung aus dem Embryo entstandene junge Pflanze. Der Begriff „Setzling“ bedeutet eine in einem besonderen Beet oder einem Gefäß gezüchtete JungpflanzeA preferred size of a plant tray is given as 60 x 40 cm, and the plant trays are sprinkled with a suitable nutrient solution in the growth area, the nutrient solution preferably only reaching the plant tray, but not on the plants arranged in the plant trays. All types of plants can be grown, preferably also from plant trays equipped with seeds, seedlings / saplings or plants. The device can also be used, for example, to grow garden cress seeds directly into finished plants (without the intermediate step of externally grown seedlings).
The term “seed” means a tissue structure of the seed plants that serves to spread. The term “seedling” means one that emerged from a seed by germination from the embryo young plant. The term “seedling” means a young plant grown in a special bed or container
Nach dem Gegenstand des Anspruches 2 wird es bevorzugt, wenn die Längsförderer taktweise angetrieben sind und die Pflanzenschalen um etwa eine Vorschublänge, welche der Länge einer Pflanzenschale in Förderrichtung entspricht, durch den Wachstumsbereich gefördert werden. Wenn man als bevorzugtes Beispiel davon ausgeht, dass auf einem Längsförderer zwölf hintereinander angeordnete Pflanzenschalen mit jeweils einer Breitseite entsprechend einer Förderlänge von 40 cm angeordnet sind, ergibt sich eine Gesamtlänge einer hierfür verwendeten Pflanzenzucht-Vorrichtung von etwa 550 cm bis 600 cm, was der Länge eines üblichen Frachtcontainers entspricht. Wenn man als bevorzugtes Beispiel weiter davon ausgeht, dass in einer horizontalen Ebene sechs Längsförderer nebeneinander liegend angeordnet sind, ergibt sich eine bevorzugte Breite im Bereich zwischen 400 cm bis 450 cm für einen derartigen Container.According to the subject matter of
Damit ist es erstmals möglich, ein solches Verfahren und eine nach dem Verfahren arbeitende Pflanzenzucht-Vorrichtung als mobilen Container auszubilden, den man in Kaufläden, Supermärkten oder Präsentationsflächen aufstellen kann, so dass die Kunden derartiger Läden in der Lage sind, eine im Bedienbereich von einer automatischen Steuerung freigegebene Klappen zu öffnen, um eine dort präsentierte Pflanze mitsamt der Pflanzenschale zu entnehmen und zu ernten.This makes it possible for the first time to design such a method and a plant cultivation device working according to the method as a mobile container that can be set up in shops, supermarkets or presentation areas so that the customers of such shops are able to have one in the service area of one automatic control to open the released flaps in order to remove and harvest a plant presented there together with the plant tray.
Auf diese Weise ist es erstmals möglich - ähnlich wie bei den automatischen Backstationen in Selbstbedienungsläden - dass eine automatische PflanzenzuchtVorrichtung vorhanden ist, die unmittelbar von den Kunden eines Kaufladens bedient werden kann.In this way it is possible for the first time - similar to the automatic baking stations in self-service shops - that an automatic plant cultivation device is available that can be operated directly by the customers of a shop.
Von besonderem Vorteil ist, dass man die zunehmende Wachstumshöhe der in den Pflanzenschalen angeordneten Pflanzen ausgehend von dem Bedienbereich in Richtung auf den Umsetzbereich dadurch optimieren kann, dass man den jeweilige Förderkanal, der jeweils von den in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung fördernden Längsförderer gebildet ist, nunmehr in vertikaler Richtung keilförmig ausbilden kann. Dabei wird es bevorzugt, wenn sich - bezogen auf den Vorlaufkanal - der jeweilige Förderkanal vom Bedienbereich zum Umsetzbereich in der Höhe keilförmig erweitert, um zu vermeiden, dass die zunehmende Höhe der sich im Wachstumsbereich ausbildenden Pflanze mit dem darüber liegenden Längsförderer kollidiert. Analog gilt dies auch für den Rücklaufkanal, der sich ausgehend vom Umsetzbereich in Richtung auf den Bedienbereich in der Höhe keilförmig erweitern kann.It is particularly advantageous that the increasing growth height of the plants arranged in the plant trays can be optimized starting from the operating area in the direction of the transfer area by now opening the respective conveying channel, which is each formed by the longitudinal conveyor conveying in the forward and backward directions can be wedge-shaped in the vertical direction. It is preferred if - in relation to the flow channel - the height of the respective conveying channel from the operating area to the transfer area widens in a wedge shape in order to avoid that the increasing height of the plant developing in the growth area collides with the longitudinal conveyor above. This also applies analogously to the return channel, which, starting from the transfer area, can widen in height in the direction of the operating area.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die im Wachstumsbereich angeordneten Längsförderer passiv angetrieben sind. Dies bedeutet, dass den Längsförderern kein eigener Antrieb zugeordnet ist. Die Längsförderer arbeiten bevorzugt mit üblichen Fördermitteln, bevorzugt mit einem Rundriemen oder anderen an sich bekannten Fördermitteln, wie z. B. einer Förderkette, einem Zahnriemen oder anderen Fördermitteln mehr.
Damit wird erreicht, dass im Wachstumsbereich selbst keine Motoren oder andere Antriebsmittel vorhanden sind, die das Wachstum der Pflanzen durch Austreten von Öl, Hydraulikflüssigkeit oder andere Kontaminationen stören könnten.Another preferred embodiment provides that the longitudinal conveyors arranged in the growth area are passively driven. This means that the longitudinal conveyors are not assigned their own drive. The longitudinal conveyors preferably work with conventional conveying means, preferably with a round belt or other means known per se, such as. B. a conveyor chain, a toothed belt or other funding.
This ensures that there are no motors or other drive means in the growth area itself that could interfere with the growth of the plants by leaking oil, hydraulic fluid or other contamination.
Bei dieser Ausführung wird es ferner bevorzugt, wenn der Antrieb der einzelnen Längsförderer im vom Wachstumsbereich abgesetzten Umsetzbereich stattfindet.In this embodiment, it is also preferred if the drive of the individual longitudinal conveyors takes place in the transfer area separated from the growth area.
Für die Anordnung von Antriebsaggregaten im Umsetzbereich gibt es verschiedene Ausführungsformen, die alle vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen.There are various embodiments for the arrangement of drive units in the transfer area, all of which are intended to be encompassed by the inventive concept of the present invention.
In einer ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die mindestens eine im Umsetzbereich angeordnete Umsetzeinheit den taktweisen Vorschub für jeweils einen Längsförderer ausführt.In a first embodiment it is provided that the at least one transfer unit arranged in the transfer area carries out the intermittent feed for one longitudinal conveyor in each case.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Umsetzeinheit daher eine Kupplungseinheit auf, die in Z-Richtung (Förderrichtung der Längsförderer) bewegbar angetrieben ist und in der Lage ist, mit der Antriebswelle des jeweiligen Längsförderers gekoppelt zu werden, um diesen einen Längsförderer um einen Takt-Vorschub anzutreiben.In a preferred embodiment, the transfer unit therefore has a coupling unit which is driven to be movable in the Z-direction (conveying direction of the longitudinal conveyor) and is able to be coupled to the drive shaft of the respective longitudinal conveyor in order to feed this one longitudinal conveyor by one cycle to drive.
Damit übernimmt die Umsetzeinheit zwei verschiedene Aufgaben:
- 1. Die Umsetzeinheit dient zur Umsetzung der von den einzelnen Längsförderern in den Umsetzbereich geförderten Pflanzenschalen auf einen anderen Längsförderer, der die Pflanzenschale wieder in Richtung auf den Bedienbereich fördert.
- Dabei ist es nicht notwendig, dass die Umsetzeinheit die Pflanzenschale in genau den gleichen Förderkanal einsetzt, mit dem die Pflanzenschale in den Bedienbereich gefördert wurde. Es kann jeder andere Förderkanal verwendet werden.
- Die Umsetzung der Pflanzenschale mit der darauf angeordneten, halb ausgebildeten Pflanze oder Frucht kann in Abhängigkeit von einer automatischen Steuerung erfolgen, die z. B. den Wachstumsstatus der Pflanze, die sich entwickelnde Frucht oder den sich entwickelnden Fruchtkörper und andere Merkmale erkennt, um automatisch zu entscheiden, ob die Pflanzenschale im Förderkanal noch verbleiben soll oder in einen anderen Förderkanal verbracht wird, der die Pflanzenschale bevorzugt taktweise - jedoch mit einem anderen Vorschubtakt als benachbarte Förderkanäle - wieder dem Bedienbereich zuführt.
- Als Beispiel wird hier eine Pflanzenzucht-Vorrichtung zur Zucht von Salatpflanzen genannt, wobei man davon ausgeht, dass als Wuchszeit zwischen dem Einsetzen des Setzlings, der im Bedienbereich in eine Pflanzenschale eingesetzt wird und dem Ernten einer voll ausgebildeten Salatpflanze, z.B. 24 Tage vergehen.
- Damit wird ein Takt der Pflanzenschalen von insgesamt 24 Tagen vorgeschlagen,
wobei am 24. Tag die vollständig ausgewachsene Pflanze von einer Bedienperson am Bedienbereich entnommen werden kann.
- 2. Die Umsetzeinheit führt in einer bevorzugten Ausgestaltung auch den taktweise Antrieb jeweils eines von der zentralen Steuerung ausgewählten Längsförderers aus, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung davon ausgegangen wird, dass die Umsetzeinheit mit einer Vielzahl von im Umsetzbereich ankommenden Längsförderern gekoppelt werden kann, um
- - in Abhängigkeit von einer automatischen Steuerung - mit einem einzigen Längsförderer gekoppelt zu werden, um diesen Längsförderer um einen bestimmten Taktabstand in Förderrichtung anzutreiben. Nach Entkoppelung der in der Umsetzeinheit angeordneten Kupplungseinheit kann die Umsetzeinheit auf die Antriebswelle eines anderen Längsförderers aufgesetzt werden, um diesen ebenfalls um einen Taktabstand in Förderrichtung anzutreiben. Die klimatechnische Trennung zwischen dem kuppelbaren Antrieb der Umsetzeinheit und dem Längsförderer kann dadurch erfolgen, dass der umsetzseitige Kupplungsantrieb in einer luftdichten Manschette angeordnet ist, die abgedichtet auf die Antriebskupplung des Längsförderers aufgesetzt werden kann. Es handelt sich dabei um eine abgedichtete Kopplung, wie sie bei Handschuhkästen für die Behandlung von giftigen oder kontaminierten Gegenständen verwendet werden.
- 1. The transfer unit is used to transfer the plant trays conveyed by the individual longitudinal conveyors into the transfer area to another longitudinal conveyor, which conveys the plant tray again in the direction of the operating area.
- It is not necessary for the transfer unit to insert the plant tray into exactly the same conveying channel with which the plant tray was conveyed into the operating area. Any other conveyor channel can be used.
- The implementation of the plant tray with the semi-formed plant or fruit arranged thereon can be carried out as a function of an automatic control system which z. B. recognizes the growth status of the plant, the developing fruit or the developing fruiting body and other characteristics to automatically decide whether the plant tray should remain in the conveyor channel or be moved into another conveyor channel, which preferably feeds the plant tray back to the operating area in cycles - but with a different feed cycle than adjacent conveyor channels.
- A plant growing device for growing lettuce plants is mentioned here as an example, whereby it is assumed that the growing time between the onset of the seedling, which is placed in a plant tray in the operating area and the harvest of a fully developed lettuce plant, elapses, for example, 24 days.
- A cycle of the plant trays of a total of 24 days is thus proposed, with the fully grown plant being able to be removed by an operator at the operating area on the 24th day.
- 2. In a preferred embodiment, the relocating unit also carries out the cyclical drive of one longitudinal conveyor selected by the central controller, whereby in a preferred embodiment it is assumed that the relocating unit can be coupled to a large number of longitudinal conveyors arriving in the relocating area
- - depending on an automatic control - to be coupled with a single longitudinal conveyor in order to drive this longitudinal conveyor by a certain cycle distance in the conveying direction. After the coupling unit arranged in the relocating unit has been decoupled, the relocating unit can be placed on the drive shaft of another longitudinal conveyor in order to also drive it by one cycle interval in the conveying direction. The climatic separation between the couplable drive of the transfer unit and the longitudinal conveyor can be achieved in that the transfer-side coupling drive is arranged in an airtight sleeve which can be placed on the drive coupling of the longitudinal conveyor in a sealed manner. It is a sealed coupling such as that used in glove boxes for handling poisonous or contaminated objects.
Damit ergibt sich eine besonders günstige Konstruktion für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, denn allen Längsförderern ist bevorzugt lediglich ein einziger (umsetzbarer) koppelbarer Förderantrieb zugeordnet, der bevorzugt in der Umsetzeinheit integriert ist.This results in a particularly favorable construction for a device of the type mentioned at the outset, because all longitudinal conveyors are preferably assigned only a single (convertible) couplable conveyor drive, which is preferably integrated in the converting unit.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass anstatt der in X-und Y-Richtung arbeitenden Umsetzeinheit auch getrennt davon angeordnete Antriebseinheiten vorgesehen sind, die entweder im ständigen Eingriff mit den im Umsetzbereich angeordneten Längsförderern sind oder die bedarfsweise mit einem oder mehreren Längsförderern koppelbar sind.In another embodiment, instead of the transfer unit operating in the X and Y directions, separate drive units are also provided, which are either in constant engagement with the longitudinal conveyors arranged in the transfer area or which can be coupled to one or more longitudinal conveyors as required are.
Eine weitere alternative Ausführung sieht vor, dass die in X- und Y-Richtung verfahrbar angetriebene einzige Umsetzeinheit durch eine Mehrzahl von gleichartigen Umsetzeinheiten ersetzt ist, die fest zwischen dem Auslaufende des einen Längsförderers und dem Einlaufende des anderen Längsförderers angeordnet sind und jeweils als eine in vertikaler Richtung weisende, etwa U-förmige Fördereinheit ausgebildet sind. Dabei kann es sich um Hubförderer (Hublifte) handeln.Another alternative embodiment provides that the single relocating unit, which is driven in the X and Y directions, is replaced by a plurality of relocating units of the same type, which are fixed between the outlet end of one longitudinal conveyor and the inlet end of the other longitudinal conveyor and each as one in vertically facing, approximately U-shaped conveyor unit are formed. These can be lifting conveyors (lifts).
Bei dieser Ausführung ist die jeweilige Umsetzeinheit als mechanische Förder-Verbindung für jeweils zwei einander zugeordnete Längsförderer ausgebildet.In this embodiment, the respective transfer unit is designed as a mechanical conveyor connection for two longitudinal conveyors that are assigned to one another.
Die automatische Steuerung hat noch die weitere Aufgabe, die Belichtungs- und Nährstoffverhältnisse im Wachstumsbereich zu steuern.The automatic control also has the further task of controlling the exposure and nutrient conditions in the growth area.
Gerade bei der Aufzucht von empfindlichen Pflanzen, wie z. B. Safran, Pilzen, Beeren oder Salat müssen während einer sehr langen Wachstumsphase die Belichtungsverhältnisse variiert werden, indem man z. B. mit geeigneten LED-Belichtungsanordnungen mehr oder weniger Rotlicht verwendet und mehr oder weniger Nährstoffe in die Pflanzenschalen zuführt.Especially when rearing sensitive plants, such as B. saffron, mushrooms, berries or lettuce must be varied during a very long growth phase, the exposure conditions by z. B. uses more or less red light with suitable LED lighting arrangements and supplies more or less nutrients to the plant pots.
Ebenso kann eine Begasung im Wachstumsbereich stattfinden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das verwendete Gas aus der Vorrichtung austritt, weil der Wachstumsbereich von dem Umsetzbereich und dem Bedienbereich bevorzugt hermetisch dicht abgeschlossen werden kann.Gassing can also take place in the growth area without the risk of the gas used escaping from the device, because the growth area can preferably be hermetically sealed from the transfer area and the operating area.
Ein weiterer Vorteil der hermetischen Trennung der drei genannten Bereiche ist, dass bei Fehlern und der erforderlichen Fehlerbehebung im Antriebssystem nicht der Wachstumsbereich beeinträchtigt wird, denn in einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Umsetzbereich durch eine eigene Zugangstür begehbar, ohne dass eine den Umsetzbereich betretende Bedienperson in den Wachstumsbereich hinein gelangt.Another advantage of the hermetic separation of the three areas mentioned is that in the event of errors and the necessary troubleshooting in the drive system, the growth area is not impaired, because in a preferred embodiment the relocation area can be accessed through its own access door without an operator entering the relocation area Growth area enters.
Die Erfindung ist auch nicht darauf angewiesen, dass die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung fördernden Längsförderer parallel zueinander ausgerichtet sind. Es reicht in einer bevorzugten Ausführungsform aus, dass die in der einen Richtung fördernden Längsförderer zueinander parallel sind und dass die in der entgegengesetzten Richtung fördernden Längsförderer ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet sind.The invention is also not dependent on the longitudinal conveyors conveying in the forward and backward directions being aligned parallel to one another. In a preferred embodiment, it is sufficient that the longitudinal conveyors conveying in one direction are parallel to one another and that those in the opposite direction conveying longitudinal conveyor are also aligned parallel to each other.
Im Prinzip kann jeder Längsförderer in Förderrichtung ein Gefälle größer oder gleich 0 Grad besitzen, sofern keine mechanischen Kollisionen (z.B. Einschuböffnung für Pflanzenschalen) zu vergegenwärtigen sind. Die Längsförderer der einen Förderrichtung können jedoch im Vergleich zu den Längsförderern der anderen Förderrichtung einen unterschiedlichen Neigungswinkel einnehmen. Dies hängt von den Erfordernissen der zu züchtenden Pflanzen und von Wachstumsbedingungen ab.In principle, every longitudinal conveyor can have a gradient greater than or equal to 0 degrees in the conveying direction, provided that no mechanical collisions (e.g. insertion opening for plant trays) are to be expected. The longitudinal conveyors of one conveying direction can, however, assume a different angle of inclination compared to the longitudinal conveyors of the other conveying direction. This depends on the requirements of the plants to be grown and on the growth conditions.
Der im Stand der Technik gemäß der
Bei einer bevorzugten Abmessung einer Pflanzenschale von 600 x 400 x 50 mm erfolgt der Transport der Pflanzenschale längs der Seite mit 400 mm. Der jeweils aus zwei übereinander liegenden Längsförderern gebildete Förderkanal kann jedoch durchaus unterschiedliche Abmessungen haben, wobei z. B. ein Kanal mit 600 x 400 cm, ein anderer Kanal mit 400 x 300 cm oder auch 300 x 200-Format aufweisen kann.With a preferred dimension of a plant tray of 600 x 400 x 50 mm, the plant tray is transported along the 400 mm side. The conveying channel formed in each case from two superimposed longitudinal conveyors can, however, have different dimensions. B. a channel with 600 x 400 cm, another channel with 400 x 300 cm or 300 x 200 format can have.
Es wird dabei bevorzugt, wenn die Längsförderer jeweils in Förderrichtung ein Gefälle größer oder gleich null Prozent aufweisen. Dadurch ergeben sich innerhalb eines Kanals in Förderrichtung auch zunehmende Kanalhöhen, die das Wachstum der Pflanzen während des Transportes (hin und zurück) berücksichtigen.It is preferred if the longitudinal conveyors each have a gradient greater than or equal to zero percent in the conveying direction. This also results in increasing channel heights within a channel in the conveying direction, which takes into account the growth of the plants during transport (there and back).
Die Erfindung ist im Übrigen nicht darauf angewiesen, dass die Umsetzeinheit abgeschottet von dem Wachstumsbereich ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Abschottung zwischen der Umsetzeinheit und dem Wachstumsbereich entfällt.In addition, the invention does not depend on the relocation unit being designed to be isolated from the growth area. In another embodiment it can be provided that the partitioning between the transfer unit and the growth area is omitted.
Im Folgenden werden die Vorteile und Merkmale der Erfindung stichwortartig in mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen angegeben:In the following, the advantages and features of the invention are given briefly in several preferred exemplary embodiments:
Kurzbeschreibung der AnlagenbereicheBrief description of the plant areas
Bedienbereich (manuell, optional automatisiert)Operating area (manual, optionally automated)
- - Ver-/Entsorgung mittels Pflanzenschalen (Standardformate, z.B. 600 x 400 mm) als Ladehilfsmittel- Supply / disposal using plant trays (standard formats, e.g. 600 x 400 mm) as a loading aid
- - Pflanzenschale bildet wasserdichte Wanne mit anpassbarer maximaler Füllstandshöhe (Abführung von Überschussvolumen durch Überlauföffnung)- Plant bowl forms a watertight tub with adjustable maximum fill level (Removal of excess volume through overflow opening)
- - Aufgabe von Pflanzenschalen mit „Pflanzen Setzlingen“- Dispensing of plant trays with "plant seedlings"
- - Entnahme fertiger Pflanzenprodukte- Removal of finished plant products
- - Optionale Schrägstellung des entnahmebereiten Produktes zur Entleerung der Nährstofflösung.- Optional inclination of the ready-to-use product for emptying the nutrient solution.
- - Bedienelemente: Leuchte und Leucht-Taster (Anzeige Leerplätze zur Nachfüllung, Abnahmebereitschaft fertiger Produkte)- Operating elements: lamp and illuminated button (display of empty spaces for refilling, readiness for acceptance of finished products)
- - Entkoppelter, asynchroner Entnahme- und Wiederbefüll-Prozess- Decoupled, asynchronous removal and refilling process
- - Einzel- oder Mehrstückaufgabe von Pflanzenschalen möglich- Individual or multiple feeding of plant trays possible
- - Zugang zum Wachstumsbereich über Klappen/Türen/Fenster- Access to the growth area via flaps / doors / windows
- - Ausbauoption auch automatische Entnahme und Wiederbefüllung- Expansion option also automatic removal and refilling
Wachstumsbereich (passiv automatisiert)Growth area (passively automated)
- - Durchlaufsystem mit Durchlaufanfang und -ende auf gleicher Seite (Front-End) („U-förmiger Transport“)- Pass-through system with start and end of pass on the same side (front-end) ("U-shaped transport")
- - Passive Förderelemente mit Gefälle/Schräge zum Durchlauf-Transport der Pflanzenschalen (z.B. Rundriemen- / Zahnriemen- / Rollenförderer, etc.)- Passive conveying elements with a slope / incline for the continuous transport of the plant trays (e.g. round belt / toothed belt / roller conveyor, etc.)
- - Förderkanäle mit niedrigster Kanalhöhe am Anfang und höchster Kanalhöhe am Ende, zunehmende Kanalhöhe in Transportrichtung- Conveying channels with the lowest channel height at the beginning and the highest channel height at the end, increasing channel height in the direction of transport
- - Optimale Schlichtung/Anordnung der Durchlaufkanäle zur Höhenminimierung (Abwechselnd niedrige und hohe Kanalhöhe übereinander - keilförmiges Z-Schlichtschema)- Optimal adjustment / arrangement of the flow channels to minimize height ( Alternating low and high channel heights on top of each other - wedge-shaped Z finishing scheme)
- - Komplette Einhausung und Schaffung optimaler Wachstumsbedingungen für pflanzliche Erzeugnisse (Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Nährstoffzuführung, CO2-Versorgung, etc.)- Complete enclosure and creation of optimal growth conditions for plant products (light, temperature, humidity, nutrient supply, CO2 supply, etc.)
- - Kreislaufsystem für die Nährstoffversorgung- Circulatory system for the supply of nutrients
- - Tropfschutz mit Rinnen zwischen den Längsförderern- Drip protection with channels between the longitudinal conveyors
- - Kanalunterteilung in flexible Wachstumszonen möglich- Channel division into flexible growth zones possible
- - Kanäle mit unterschiedlichen Durchlaufzeiten möglich- Channels with different lead times possible
- - Getakteter, durch den Umsetzbereich ausgeführter Transport (zeitlich parametrierbar)- Timed transport carried out through the transfer area (can be parameterized in terms of time)
Umsetzbereich (bevorzugt vollständig automatisiert)Transfer area (preferably fully automated)
- - Automatik-Bereich innerhalb Schutzzaun mit Zutrittstüre und Not-Halt-Abschaltung- Automatic area within protective fence with access door and emergency stop switch-off
- - Funktional führt der Umsetzbereich eine Umsetzung von einem Längsförderer auf einen anderen Längsförderer aus- Functionally, the transfer area carries out a transfer from one longitudinal conveyor to another longitudinal conveyor
- - Optional automatisches Öffnen und Schließen des Wachstumsbereichs auf der Umsetzbereich-Seite- Optional automatic opening and closing of the growth area on the transfer area side
- - Mehr-Achsensystem (X-/Y-/Z-Achse) mit einem Lastaufnahmemittel zum Umsetzen von Pflanzenschalen in den Rücklauf-Kanal (Aufnahme, Versetzen, Abgabe)- Multi-axis system (X- / Y- / Z-axis) with a load handling device for moving plant trays into the return channel (pick-up, relocation, delivery)
- - Lastaufnahmemittel zum Positionieren am Kanalende, zur automatischen Aufnahme einer Pflanzenschale, zum Versetzen zum Abgabekanal und zur Abgabe der Pflanzenschalen in den Rückkanal- Load handling device for positioning at the end of the channel, for automatically picking up a plant tray, for relocating it to the delivery channel and for delivering the plant trays into the return channel
- - Antriebseinheit mit temporärer Kraftübertragung zum Takten (Transport) der passiven Förderelemente im Wachstumsbereich- Drive unit with temporary power transmission for cycling (transport) the passive conveying elements in the growth area
Vom Wachstumsbereich abgesetzte TechnikeinheitTechnical unit separated from the growth area
- - Aufnahme der Klimatechnik- Admission of the air conditioning technology
- - Nährstoff-Technik- nutrient technology
- - Steuertechnik für den Umsetzbereich (Softwarebasierte Anlagensteuerung und -bedienung)- Control technology for the relocation area (software-based system control and operation)
Kurzbeschreibung des UmsetzbereichsBrief description of the transfer area
mit Detaillierung der bevorzugten Umsetzeinheit (Mehr-Achsensystem)with detailing of the preferred relocating unit (multi-axis system)
Komponenten und bevorzugtes Beispiel für den Aufbau der UmsetzeinheitComponents and preferred example for the construction of the transfer unit
- - Mehr-Achsensystem (X-/Y-/Z-Achse)- Multi-axis system (X- / Y- / Z-axis)
- - Bewegung längs der Kanalspalten (X-Achse - Fahrbewegung)- Movement along the channel gaps (X-axis - travel movement)
- - Versteifter Grundrahmen etwa in der Breite einer Kanalspalte- Stiffened base frame roughly the width of a duct gap
- - Aufhängung des Grundrahmens an der Decke (z.B. über Schlitten mit Führungsschiene) und an der Rückseite (C-Profil mit beidseitigen Anpressrollen) des Umsetzbereichs- Suspension of the base frame on the ceiling (e.g. via slide with guide rail) and on the rear (C-profile with pressure rollers on both sides) of the transfer area
- - Energieversorgung über Schleifleitungen oder Energiekette- Energy supply via conductor lines or energy chains
- - Fahrbewegung beispielsweise über einen fixierten Riemen längs der Fahrachse, der über einen mitfahrenden Antrieb geführt wird- Travel movement, for example, via a fixed belt along the travel axis, which is guided by a drive that moves with it
- - Sensorik zur Positionierung (z.B. Reflektions-Marken an der Kanalkonstruktion des Wachstumsbereichs)- Sensor technology for positioning (e.g. reflection marks on the channel construction of the growth area)
- - Puffer an beiden Enden der Fahrstrecke- Buffers at both ends of the route
- - Boden der Umsetzbereich-Zone ist komplett frei (Hängekonstruktion)- The floor of the transfer area zone is completely free (hanging construction)
- - Bewegung längs der Kanalebenen (Y-Achse - Hubbewegung)- Movement along the channel planes (Y-axis - lifting movement)
- - Doppelte Führungsschiene auf dem Grundrahmen für eine schlittengeführte Aufnahme des Lastaufnahmemittels (LAM)- Double guide rail on the base frame for a slide-guided mounting of the load handling device (LAM)
- - Energieversorgung über Schleifleitungen oder Energiekette- Energy supply via conductor lines or energy chains
- - Hubbewegung beispielsweise über einen fixierten Riemen längs der Hubachse, der über einen mitfahrenden Antrieb geführt wird (möglichst mit Schneckengetriebe)- Lifting movement, for example via a fixed belt along the lifting axis, which is guided by a traveling drive (if possible with a worm gear)
- - Sensorik zur Positionierung (z.B. Reflektions-Marken an der Kanalkonstruktion der Wachstumsbereich)- Sensor technology for positioning (e.g. reflection marks on the channel construction of the growth area)
- - Puffer oben und unten- Buffers at the top and bottom
- - Lastaufnahmemittel (Z-Achse - Pflanzenschalenaufnahme/-abgabe)- Load handling equipment (Z-axis - plant tray pick-up / release)
- - Aufnahme des Förderers, der Antriebseinheit (für den Förderer des LAM und einen passiven Förderer des Wachstumsbereichs), der erforderlichen Sensorik und eines Tropfschutzes- Accommodation of the conveyor, the drive unit (for the conveyor of the LAM and a passive conveyor of the growth area), the required sensors and a drip guard
- - Pflanzenschalen-Transport über Riemenförderer (analog dem Wachstumsbereich) mit separatem Antrieb- Plant tray transport via belt conveyor (analogous to the growth area) with separate drive
- - Vorschubeinheit für den Fördererantrieb für den passiven Wachstumsbereich (in der Ausgangsposition Richtung Umsetzbereich eingefahren - Ausfahren erfolgt Richtung Wachstumsbereich)- Feed unit for the conveyor drive for the passive growth area (in the starting position towards the transfer area retracted - extending takes place in the direction of the growth area)
- - Fördererantrieb für den passiven Wachstumsbereich zur temporären Ankopplung (z.B. Klauenkupplung) an die umsetzbereichseitige Achse eines dortigen passiven Längsförderers- Conveyor drive for the passive growth area for temporary coupling (e.g. claw coupling) to the transfer area-side axis of a passive longitudinal conveyor there
- - Software-Steuerung des Mehr-Achssystems- Software control of the multi-axis system
- - Optionale Einheit zum Öffnen und Schließen des Wachstumsbereichs bei Ein- und Auslagerung von Pflanzenschalen- Optional unit for opening and closing the growth area when storing and removing plant trays
Ablauf zur Aufnahme einer Pflanzenschale aus dem Wachstumsbereich auf die UmsetzeinheitProcedure for receiving a plant tray from the growth area onto the transfer unit
- - Voraussetzung für einen Umsetzvorgang ist, dass der letzte Platz des Rücklaufkanals (Entnahmeplatz) frei ist- The prerequisite for a repositioning process is that the last place in the return channel (removal place) is free
- - Positionierung des Grundrahmens über den Fahrantrieb hinter der anzufahrenden Kanalspalte (X-Position)- Positioning of the base frame via the travel drive behind the channel gap to be approached (X position)
- - Positionierung des LAMs über den Hubantrieb auf der Höhe der anzufahrenden Kanalebene (Y-Position)- Positioning of the LAM via the linear actuator at the height of the channel level to be approached (Y position)
- - Beide Bewegungen können einzeln oder auch kombiniert erfolgen- Both movements can be carried out individually or in combination
- - Öffnen des Wachstumsbereichs falls Wachstumsbereich und Umsetzbereich nicht gemeinsam eingehaust sind- Opening the growth area if the growth area and the transfer area are not enclosed together
- - Prüfung der Belegung auf dem Förderer im Wachstumsbereich- Check the occupancy on the conveyor in the growth area
- - Ausfahren der Vorschubeinheit für den Längsförderer-Antrieb zum Aufbau der Kraftübertragung auf die umsetzbereichsseitige Achse des passiven Längsförderers- Extending the feed unit for the longitudinal conveyor drive to build up the power transmission to the axis of the passive longitudinal conveyor on the transfer area side
- - Aktivierung des Antriebs für den Längsförderer im Wachstumsbereich zusammen mit dem Antrieb des Förderers auf dem LAM in Richtung Umsetzbereich- Activation of the drive for the longitudinal conveyor in the growth area together with the drive of the conveyor on the LAM in the direction of the transfer area
- - Dadurch synchrone Förderbewegung aller Pflanzenschalen auf dem angetriebenen Förderer vom Wachstumsbereich in Richtung Umsetzbereich (umsetzbereichsseitig befindet sich die erste Pflanzenschale vorne, dann die zweite, usw.)- As a result, synchronous conveying movement of all plant trays on the driven conveyor from the growth area towards the transfer area (on the transfer area side, the first plant tray is at the front, then the second, etc.)
- - Durch eine etwas höhere Fördergeschwindigkeit des Riemenförderers auf dem LAM wird die erste Pflanzenschale schneller auf das LAM gefördert, als die zweite Pflanzenschale und alle folgenden auf dem Längsförderer; zwischen der ersten und der zweiten Pflanzenschale entsteht somit eine Lücke- Due to a slightly higher conveying speed of the belt conveyor on the LAM, the first plant tray is conveyed to the LAM faster than the second plant tray and all subsequent ones on the longitudinal conveyor; A gap is thus created between the first and the second plant bowl
- - Sobald die erste Pflanzenschale den Längsförderer verlassen hat, stoppt der Längsförderer-Antrieb und die Vorschubeinheit fährt in ihre Ausgangsposition zurück. Die Kraftübertragung wird damit aufgehoben.- As soon as the first plant tray has left the longitudinal conveyor, the longitudinal conveyor drive stops and the feed unit returns to its starting position. The power transmission is canceled.
- - Die zweite Pflanzenschale befindet sich nun auf dem früheren Platz der ersten Pflanzenschale; alle weiteren Pflanzenschalen sind ebenfalls um ca. eine Pflanzenschalendimension in Richtung Umsetzbereich transportiert worden- The second plant bowl is now in the former place of the first plant bowl; all other plant trays have also been transported by about one plant tray dimension in the direction of the transfer area
- - Befindet sich die Pflanzenschale vollständig auf dem LAM-Förderer wird der Wachstumsbereich geschlossen, falls Wachstumsbereich und Umsetzbereich nicht gemeinsam eingehaust sind- If the plant tray is completely on the LAM conveyor, the growth area is closed if the growth area and the transfer area are not enclosed together
- - Der Förderer auf dem LAM setzt den Transport der ersten Pflanzenschale solange fort, bis die Pflanzenschale einen Endanschlag auf dem LAM erreicht hat.- The conveyor on the LAM continues to transport the first plant tray until the plant tray has reached an end stop on the LAM.
- - Damit ist die Aufnahme einer Pflanzenschale aus dem Wachstumsbereich auf die Umsetzeinheit abgeschlossen- This completes the acceptance of a plant tray from the growth area onto the transfer unit
Ablauf zur Abgabe eines Pflanzenschalen von der Umsetzeinheit in den WachstumsbereichProcess for the delivery of a plant tray from the transfer unit into the growth area
- - Positionierung des Grundrahmens über den Fahrantrieb hinter der anzufahrenden Kanalspalte (X-Position)- Positioning of the base frame via the travel drive behind the channel gap to be approached (X position)
- - Positionierung des LAMs über den Hubantrieb auf der Höhe der anzufahrenden Kanalebene (Y-Position)- Positioning of the LAM via the linear actuator at the height of the channel level to be approached (Y position)
- - Beide Bewegungen können einzeln oder auch kombiniert erfolgen- Both movements can be carried out individually or in combination
- - Öffnen des Wachstumsbereichs falls Wachstumsbereich und Umsetzbereich nicht gemeinsam eingehaust- Opening the growth area if the growth area and transfer area are not enclosed together
- - Prüfung der Belegung auf dem Förderer der Wachstumsbereich- Check the occupancy on the conveyor of the growth area
- - Aktivierung des Antriebs auf dem LAM in Richtung Wachstumsbereich- Activation of the drive on the LAM in the direction of the growth area
- - Dadurch alleiniger Transport der Pflanzenschalen auf dem LAM, solange bis die Pflanzenschale den Förderer des Wachstumsbereichs erreicht hat.- This means that the plant trays are only transported on the LAM until the plant tray has reached the conveyor of the growth area.
- - Ausfahren der Vorschubeinheit für den Längsförderer-Antrieb zum Aufbau der Kraftübertragung auf die Umsetzbereich-seitige Achse des passiven Längsförderers- Extending the feed unit for the longitudinal conveyor drive to build up the power transmission to the axis of the passive longitudinal conveyor on the transfer area side
- - Aktivierung des Antriebs für den Längsförderer zusammen mit dem Antrieb des Förderers auf dem LAM in Richtung Wachstumsbereich- Activation of the drive for the longitudinal conveyor together with the drive of the conveyor on the LAM in the direction of the growth area
- - Dadurch synchrone Förderbewegung aller Pflanzenschalen auf dem angetriebenen Förderer des Wachstumsbereichs in Richtung Bedienbereich (Umsetzbereich-seitig befindet sich die erste Pflanzenschale, dann die zweite, usw.)- As a result, synchronous conveying movement of all plant trays on the driven conveyor of the growth area in the direction of the operating area (on the transfer area side is the first plant tray, then the second, etc.)
- - Durch eine etwas höhere Fördergeschwindigkeit des Riemenförderers auf dem LAM wird die Pflanzenschale auf dem LAM schneller gefördert, als die erste Pflanzenschale und alle folgenden auf dem Längsförderer; eine Lücke zwischen der ersten und der Pflanzenschale auf dem LAM wird geschlossen- Due to a slightly higher conveying speed of the belt conveyor on the LAM, the plant tray is conveyed faster on the LAM than the first plant tray and all subsequent ones on the longitudinal conveyor; a gap between the first and the plant bowl on the LAM is closed
- - Der Transport mit Längs- und LAM-Förderer wird solange fortgesetzt, bis die Pflanzenschale komplett auf dem Längsförderer steht- The transport with the longitudinal and LAM conveyor is continued until the plant tray is completely on the longitudinal conveyor
- - Schließen des Wachstumsbereichs falls Wachstumsbereich und Umsetzbereich nicht gemeinsam eingehaust- Closing the growth area if the growth area and the transfer area are not enclosed together
- - Die erste Pflanzenschale befindet sich nun auf dem früheren Platz der zweiten Pflanzenschalen; alle weiteren Pflanzenschalen sind ebenfalls um ca. eine Pflanzenschalendimension in Richtung Umsetzbereich transportiert worden- The first plant bowl is now in the former place of the second plant bowl; all other plant trays have also been transported by approximately one plant tray dimension towards the transfer area
- - Eine bisher auf dem vorletzten Platz stehende Pflanzenschale wird dabei auf den gekippten' Entnahmeplatz gefördert und aufgrund der zusätzlichen Schrägstellung weitgehend von der Nährlösung entleert- A plant tray that was previously in the penultimate place is conveyed to the tilted removal area and, due to the additional inclination, is largely emptied of the nutrient solution
- - Damit ist die Abgabe einer Pflanzenschalen von der Umsetzeinheit in den Wachstumsbereich abgeschlossen- This completes the transfer of a plant tray from the transfer unit to the growth area
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe „wesentlich“ oder „erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen.All information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial configuration shown in the drawings, could be claimed as being essential to the invention, insofar as they are new, individually or in combination, compared to the prior art. The use of the terms “essential” or “according to the invention” or “essential to the invention” is subjective and does not imply that the features named in this way must necessarily be part of one or more patent claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention is explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge from the drawings and their description.
Es zeigen:
-
1 : perspektivische Ansicht der Pflanzenzucht-Vorrichtung bei entfernten Begrenzungswänden -
2 : die perspektivische Ansicht einer bevorzugten Pflanzenschale mit dort angeordneten Pflanzen -
3 : Ansicht auf den Bedienbereich -
4 : Längsschnitt durch die Pflanzenzucht-Vorrichtung entlang des Schnittes D-D in1 -
5a : Querschnitt durch die Pflanzenzucht-Vorrichtung in Richtung des Schnittes B-B in1 -
5b : die Darstellung eines einzelnen Förderkanals im Umsetzbereich -
6 : die perspektivische Darstellung einer Umsetzeinheit -
7 : Schnitt gemäß der Linie C-C in6 -
8 : schematisiert der Taktantrieb der Pflanzenschalen in der Pflanzenzucht-Vorrichtung -
9 : ein Takt-Vorschub-Zeitdiagramm beim Transport der Pflanzenschalen -
10 : Längsschnitt durch die Pflanzenzucht-Vorrichtung ähnlichdem Schnitt nach 4 zur Verdeutlichung der keilförmigen Z-Anordnung der Längsförderer
-
1 : Perspective view of the plant cultivation device with the boundary walls removed -
2 : the perspective view of a preferred plant tray with plants arranged there -
3rd : View of the operating area -
4th : Longitudinal section through the plant cultivation device along section DD in1 -
5a : Cross section through the plant cultivation device in the direction of the section BB in1 -
5b : the representation of a single conveyor channel in the transfer area -
6th : the perspective view of a transfer unit -
7th : Section along the line CC in6th -
8th : schematizes the clock drive of the plant trays in the plant cultivation device -
9 : a cycle-feed-time diagram during the transport of the plant trays -
10 : Longitudinal section through the plant growing device similar to the section after4th to illustrate the wedge-shaped Z-arrangement of the longitudinal conveyor
Die
Der Bedienbereich
Umgekehrt kann mindestens eine fertig entwickelte Pflanze bei Öffnung einer der Entnahme dienenden Klappe
Die paarweise einander zugeordneten Längsförderer
Wegen dieser Keilform kann beispielsweise gemäß den
Die
Die
Über eine seitliche, hintere Zugangstür
In den Wänden der Pflanzenschale
Als Beispiel ist angegeben, dass die Pflanzenschale in Richtung ihrer schmaleren Breitseite in Pfeilrichtung
Die
Die
Demnach zeigen die
Dies gilt auch für die Längsförderer
Die Entnahme der erntereifen Pflanzen im Bedienbereich
Es ist lediglich schematisiert dargestellt, dass in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeder der Längsförderer
In anderen Ausführungsformen können statt eines schnurförmigen Antriebsriemens auch ein Zahnriemen, eine Kette oder andere bekannte Längsfördermittel verwendet werden.In other embodiments, instead of a cord-shaped drive belt, a toothed belt, a chain or other known longitudinal conveying means can also be used.
Durch die Anordnung von vertikal übereinander liegenden Förderkanälen
Die
Zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen dem Lastaufnahmemittel
Demnach führt die Umsetzeinheit
Daneben führt die Umsetzeinheit
Diese Doppelfunktion macht den konstruktiven Aufbau der Umsetzeinheit
Die
Es ist auch schematisiert dargestellt, dass die Umsetzeinheit
Hier ist lediglich dargestellt, dass dies jeweils für vertikal übereinander liegende Längsförderer
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Pflanzenschale
Die Wahl des jeweiligen Förderkanals ist abhängig vom Pflanzenwachstum, vom Vorhandensein von Schädlingen und von anderen das Wachstum bestimmenden Parametern, wie z.B. Lichtbedarf, Wärme- oder Begasungsbedarf und dgl., so dass beispielsweise eine Umsetzung einer Pflanzenschale
Das beidseitig vorhandene Wangenprofil
The cheek profile on both
Es ist ferner dargestellt, dass an der Unterseite des Tropfbleches
Die LED-Beleuchtungseinheiten
Aus
Die
Der vertikale Grundrahmen
Die Verschiebung in X-Richtung (Pfeilrichtung
Der Fahrantrieb
Die Verschiebung des vertikalen Grundrahmens
Das Lastaufnahmemittel
Es ist eine Anzahl von Riemenantrieben
In
Auf diese Weise kann das Lastaufnahmemittel
Somit kann das Lastaufnahmemittel
Die
Die drehfeste Kupplung der lastaufnahmemittelseitigen Kupplungseinheit
An der Lineareinheit ist ein Antriebsmotor
Die Bodenfläche der Pflanzenschale
Die
Ausgehend von dem äußeren Bedienbereich
Sobald die Pflanzenschale
Die
An die Position
Nach Beendigung der Ruhezeit 54' erfolgt ein weiterer Schubtakt 50" ab Position 63' bis zur Position 63''''. Danach schließt sich eine weitere Ruhezeit 54" an.After the rest time 54 'has ended, there is another
Der gesamte Ablauf, d. h. die Förderung in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung kann z. B. einen Zeitraum von 24 bis 48 Stunden oder auch mehrere Tage in Anspruch nehmen und setzt sich gemäß
Bezogen auf die Züchtung einer Salatpflanze aus einem Setzling wären von der Aufgabe bis zum Erreichen der Umsetzeinheit
Die
Die Schubtakte
Die
Der Wachstumsbereich
Die Gesamthöhe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Pflanzzucht-VorrichtungPlant growing device
- 22
- BedienbereichOperating area
- 33
- WachstumsbereichGrowth area
- 44th
- UmsetzbereichTransfer area
- 55
- BedienpersonOperator
- 66th
- KlimatisierungsaggregatAir conditioning unit
- 77th
- NährstoffaggregatNutrient aggregate
- 88th
- Schaltschrankswitch cabinet
- 99
- Längsförderer (vorwärts)Longitudinal conveyor (forward)
- 1010
- Längsförderer (rückwärts)Longitudinal conveyor (backwards)
- 1111
-
Förderband 11', 11"
Conveyor belt 11 ', 11 " - 1212th
-
Pflanzenschale 12a
Plant bowl 12a - 1313th
- Pflanzeplant
- 1414th
- SubstratSubstrate
- 1515th
- ÜberlauföffnungOverflow opening
- 1616
- Pfeilrichtung (vorwärts)Arrow direction (forward)
- 1717th
- Pfeilrichtung (rückwärts)Direction of arrow (backwards)
- 1818th
- PfeilrichtungDirection of arrow
- 1919th
- KanalsteherSewer
- 2020th
- Kanalspalte a, b-gChannel column a, b-g
- 2121
- Kanalebene a, bChannel level a, b
- 2222nd
- Klappe (Entnahme)Flap (removal)
- 2323
- Klappe (Aufgabe)Flap (task)
- 2424
- PodestPedestal
- 2525th
-
Antriebswelle (von
9 ,10 )Drive shaft (from9 ,10 ) - 2626th
- EntnahmeplatzRemoval point
- 2727
- Antriebsriemen für FahrantriebDrive belt for traction drive
- 2828
- freifree
- 2929
- LastaufnahmemittelLoad handling equipment
- 3030th
- UmsetzeinheitTransfer unit
- 3131
- X-Richtung (Fahrwagen)X direction (carriage)
- 3232
- Y-Richtung (Hubrichtung)Y direction (stroke direction)
- 3333
- Z-Richtung (Kupplungseinrichtung)Z-direction (coupling device)
- 3434
- obere horizontale Führungsstützeupper horizontal guide post
- 3535
- Rückseitig horizontale FührungHorizontal guide on the back
- 3636
- GrundrahmenBase frame
- 3737
- Hubantrieb (Y-Achse)Lifting drive (Y-axis)
- 3838
- Antriebsriemen für HubantriebDrive belt for lifting drive
- 3939
- Fahrantrieb (X-Achse)Travel drive (X-axis)
- 4040
-
Kupplungseinheit (an
29 )Coupling unit (at29 ) - 4141
- vertikale Führungsstützevertical guide support
- 4242
-
Riemenantrieb (für
40 )Belt drive (for40 ) - 4343
- Stützesupport
- 4444
-
Antriebskupplung (an
29 )Drive coupling (on29 ) - 4545
-
Feder (für
44 )Spring (for44 ) - 4646
- AusgleichskupplungCompensating coupling
- 4747
-
Antriebsmotor (für
40 )Drive motor (for40 ) - 4848
-
Lineareinheit (für Vorschub von
40 )Linear unit (for feed of40 ) - 4949
- UmlenkrollePulley
- 5050
- SchubtaktThrust cycle
- 5151
- TragflächeWing
- 5252
- KupplungskonusCoupling cone
- 5353
-
Seitliche Zugangstür (von
4 )Side access door (from4th ) - 5454
- Ruhezeitrest time
- 5555
- Antriebsriemen für FahrantriebDrive belt for traction drive
- 5656
- Kupplungseinheit am passenden KanalfördererCoupling unit on the matching channel conveyor
- 5757
-
Antrieb (für Förderer auf
29 )Drive (for conveyor on29 ) - 5858
- WangenprofilCheek profile
- 5959
- Abtropfblech mit beidseitigem AblaufDrip tray with drain on both sides
- 6060
- LED-BeleuchtungseinheitLED lighting unit
- 6161
- NährstoffversorgungNutrient supply
- 6262
-
Aufgabe (von
12 )Task (from12th ) - 6363
-
Position (in
3 )Position (in3rd ) - 6464
-
Lichtstrahl (von
60 )Light beam (from60 ) - 6565
- Schlitten (horizontal)Slide (horizontal)
- 6666
- Schlitten (vertikal)Slide (vertical)
- 6767
- DachlinieRoofline
- 6868
- Horizontalehorizontal
- 6969
- Trennwandpartition wall
- 7070
-
Auslaufende (von
9 ,10 )Expiring (from9 ,10 ) - 7171
- BodenlinieBottom line
- 7272
- Gesamtlängeoverall length
- 7373
- NeigungswinkelInclination angle
- 7474
- Abstanddistance
- 7575
- Höheheight
- 7676
- Höheheight
- 7777
- GesamthöheTotal height
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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