DE102023101911A1

DE102023101911A1 - Sämaschine und Verfahren zur orientierten Aussaat von Saatgutkörnern mit einer Sämaschine

Info

Publication number: DE102023101911A1
Application number: DE102023101911.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Jan Johannaber; Johannes Bührke
Original assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Current assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date: 2023-01-26
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2024-08-01
Also published as: WO2024156516A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sämaschine (10) mit zumindest einem Saatgutbehälter (1) zur Aufnahme von schüttgutartigem Saatgut (9), einer Saatgutvereinzelung (2), die zur Vereinzelung des Saatguts (9) in einzelne Saatgutkörner (9.1) ein, insbesondere drehbares, Vereinzelungselement (2.1) aufweist, und einer Ausbringeinheit (3) zum Ausbringen der vereinzelten Saatgutkörner (9.1) auf einem Feld, die eine Orientierungseinheit (4) aufweist, mit der die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) derart orientierbar sind, dass diese in einer vordefinierten Orientierung auf das Feld ausbringbar sind, wobei die Saatgutvereinzelung (2) eine Beschleunigungseinheit aufweist, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit mit einer zusätzlich zur Gravitation auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft zwangsbeschleunigbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sämaschine mit zumindest einem Saatgutbehälter zur Aufnahme von schüttgutartigem Saatgut, einer Saatgutvereinzelung, die zur Vereinzelung des Saatguts in einzelne Saatgutkörner ein, insbesondere drehbares, Vereinzelungselement aufweist, und einer Ausbringeinheit zum Ausbringen der vereinzelten Saatgutkörner auf einem Feld, die eine Orientierungseinheit aufweist, mit der die vereinzelten Saatgutkörner derart orientierbar sind, dass diese in einer vordefinierten Orientierung auf das Feld ausbringbar sind.
Mittels einer solchen Sämaschine können in einem Saatgutbehälter befindliche Saatgutkörner zunächst in einzelne und daher nicht mit weiteren Saatgutkörnern in direktem Kontakt stehende Saatgutkörner vereinzelt und diese vereinzelten Saatgutkörner dann über eine Ausbringeinheit in einem gewissen Abstand zueinander auf ein Feld aufgebracht werden.
Zunächst umfassen entsprechende Sämaschinen dabei wenigstens einen meist nach Art eines großvolumigen, tankartigen Gefäßes ausgestalteten Saatgutbehälter, in welchem das aus einer Vielzahl einzelner Saatgutkörner bestehende Saatgut schüttgutartig aufgenommen ist. Dem Saatgutbehälter nachgeschaltet ist dann zumeist eine ein Vereinzelungselement aufweisende Saatgutvereinzelung, wobei über das Vereinzelungselement die Saatgutkörner der Saatgutschüttung nach und nach vereinzelt und diese dann, beispielsweise in Form eines annähernd kontinuierlichen Saatgutgutstroms einzelner Körner, der Ausbringeinheit zugeführt werden.
Je nach Art der Saatgutkörner hat es sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Saatgutkörner vor dem Aufbringen auf das Feld nicht ausschließlich vereinzelt werden, sondern wenn diese zudem auch noch orientiert werden. Dies geht damit einher, dass bei einigen Nutzpflanzen, bspw. bei bestimmten Maissorten, die Ausrichtung der Keimblätter und damit teilweise auch die Ausrichtung der weiteren Blätter der Pflanze von der Orientierung des entsprechenden Saatgutkorns im Boden abhängt. Durch die Orientierung des Saatguts kann somit gerade im Frühwachstumsstadium der Pflanze verhindert werden, dass sich die Blätter benachbarter Pflanzen gegenseitig abschatten. Zu den Vorteilen, die mit einer Orientierung der Saatgutkörner einhergehen, wird ergänzend auch auf die WO/2020 120 503 A1 verwiesen.
Um die Saatgutkörner nun entsprechend zu orientieren bzw. auszurichten, ist es bekannt, die Ausbringeinheit mit einer Orientierungseinheit auszustatten. Eine Sämaschine, bei welcher die vereinzelten Saatgutkörner vor dem Einbringen auf bzw. in den Boden über eine entsprechende Orientierungseinheit orientiert werden, ist bspw. in der WO 2020/227670 A2 beschrieben. Bei dieser Sämaschine fallen die vereinzelten Saatgutkörner aus der Saatgutvereinzelung frei taumelnd und ausschließlich schwerkraftgetrieben in eine Ausbringeinheit und werden dort über die Zuführung von Druckluft beschleunigt. Im hinteren Teil ist eine Bahn der Ausbringeinheit mit einer Orientierungseinheit nach Art einer Helix bzw. einer Spirale ausgestattet und aufgrund der hohen Geschwindigkeit der vereinzelten Saatgutkörner werden diese in der Helix bzw. in der Spirale fliehkraftgetrieben an die Bahn angedrückt, was zu einer gewissen und/oder zusätzlichen Orientierung der Saatgutkörner führt und/oder beiträgt.
Um eine zuverlässige Orientierung zu gewährleisten, muss die Fliehkraft jedoch entsprechend groß und die Saatgutkörner daher auch mit einer hohen Geschwindigkeit in die Orientierungseinheit eintreten. Insofern ist es auch zwingend erforderlich, die frei fallenden Saatgutkörner nach der Saatgutvereinzelung und vor der Orientierungseinheit zusätzlich zu beschleunigen. Die zusätzliche Beschleunigung geht nun jedoch mit einem vergleichsweise komplexen Aufbau und durch den Einsatz zusätzlicher Komponenten, z. B. zur Erzeugung eines beschleunigenden Luftstromes, einher und es wird im in der Regel ohnehin bereits sehr eng bemessenen Bereich zwischen der Saatgutvereinzelung und der Orientierungseinheit noch zusätzlicher Bauraum benötigt.
Davon ausgehend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Sämaschine anzugeben, mit der sich Saatgutkörner sowohl vereinzeln als auch orientieren lassen und die sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird bei einer Sämaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Saatgutvereinzelung eine Beschleunigungseinheit aufweist, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit mit einer zusätzlich zur Gravitation auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft zwangsbeschleunigbar sind.
Aufgrund der Zwangsbeschleunigung unmittelbar nach der Vereinzelung befinden sich die vereinzelten Saatgutkörner zu keinem Zeitpunkt im freien Fall, sondern diese werden kontinuierlich oder impulsartig mit einer zusätzlich zur Gravitation wirkenden Beschleunigungskraft beaufschlagt und die zwangsbeschleunigten Saatgutkörner weisen somit gegenüber frei fallenden Saatgutkörnern eine höhere und insbesondere auch eine im Wesentlichen gleichmäßigere Geschwindigkeit auf. Es ist daher in der Regel auch nicht erforderlich, die Saatgutkörner nach der Saatgutvereinzelung noch einmal zusätzlich zu beschleunigen, so dass in diesem Bereich auf entsprechende Beschleunigungseinheit verzichtet werden kann, was einen kompakten Aufbau erlaubt.
Ferner führt die Zwangsbeschleunigung auch dazu, dass die vereinzelten Saatgutkörner weniger stark taumeln, als wenn diese der Ausbringeinheit rein schwerkraftgetrieben zugeführt würden, so dass eine vergleichsweise definierte Übergabe sichergestellt wird. Denn die Saatgutkörner können aufgrund deren Zwangsbeschleunigung in einem vergleichsweise kleinen Aufgabepunktbereich auf die Ausbringeinheit treffen, was sich positiv auf die Vereinzelungsqualität, d. h. die Varianz des Körnerabstandes, auswirkt. Würden die Saatgutkörner frei fallend an die Ausbringeinheit übergeben, könnte es zu stärkeren Taumelbewegungen kommen und somit auch zu einer größeren Streuung der Auftreffpunkte.
Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Beschleunigungseinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Saatgutkörner über die Beschleunigungseinheit pneumatisch zwangsbeschleunigbar sind. Die Beschleunigungseinheit kann insofern ein Druckgefälle erzeugen, über welches die Saatgutkörner entweder kontinuierlich oder impulsartig mit einer neben der Gravitation zusätzlich wirkenden Beschleunigungskraft beaufschlagt und somit zwangsbeschleunigt werden. Neben der Gewichtskraft kann auf die Saatgutkörner eine Strömungskraft wirken, die zu einer entsprechenden Zwangsbeschleunigung führt. Die Beschleunigungseinheit kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Saatgutkörner über ein positives Druckgefälle bzw. eine pneumatische Druckkraft oder über ein negatives Druckgefälle bzw. eine pneumatische Saugkraft zwangsbeschleunigt werden.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Saatgutkörner über die Beschleunigungseinheit mechanisch zwangsbeschleunigbar sind. Die Beschleunigungseinheit kann dafür die Saatgutkörner körperlichen kontaktieren und diesen somit zusätzlich zur Gewichtskraft eine Kontaktkraft aufprägen, die die Saatgutkörner zwangsbeschleunigt. In konstruktiver Hinsicht kann die Beschleunigungseinheit bspw. einen drehbaren Beschleunigungsrotor aufweisen, der die Saatgutkörner bei einer Kontaktierung in Richtung der Ausbringeinheit zwangsbeschleunigt. Die Beschleunigungseinheit kann dem Vereinzelungselement nachgeschaltet sein, alternativ kann die Beschleunigungseinheit aber auch Teil des Vereinzelungselements sein und passende Formelemente umfassen, mit denen die Saatgutkörner zwangsbeschleunigbar sind. Ferner ist es auch möglich, mehrere Beschleunigungseinheiten, insbesondere verschiedener Bauart bzw. Funktionsweise, vorzusehen. Beispielsweise kann die Saatgutvereinzelung sowohl eine die Saatgutkörner pneumatisch als auch eine die Saatgutkörner mechanisch zwangsbeschleunigende Beschleunigungseinheit aufweisen. In diesem Fall wirken dann neben der Gewichtskraft auch noch eine beschleunigende Strömungskraft sowie eine beschleunigende Kontaktkraft auf die Saatgutkörner.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zwangsbeschleunigung der Saatgutkörner einstellbar ist. Durch die Einstellung der Zwangsbeschleunigung bzw. der auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft kann eine ausreichende Geschwindigkeit sichergestellt werden, so dass die Saatgutkörner in der Orientierungseinheit zuverlässig orientiert werden. Die Zwangsbeschleunigung kann dabei in Abhängigkeit des Saatguts, bspw. in Abhängigkeit der Masse und/oder der Form der Saatgutkörner, eingestellt werden.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Saatgutvereinzelung ein dem Vereinzelungselement, vorzugsweise unmittelbar, nachgelagertes Schussrohr zur zwangsbeschleunigten Übergabe der vereinzelten Saatgutkörner an die Ausbringeinheit aufweist. Die Saatgutkörner können über das Schussrohr zusätzlich zur Gravitation zwangsbeschleunigt an die Ausbringeinheit überführt werden. Die Beschleunigungseinheit kann dafür im Schussrohr einen Unterdruck erzeugen, so dass die vereinzelten Saatgutkörner unmittelbar nach der Vereinzelung über eine Strömungskraft in das Schussrohr hineingesaugt und dadurch zwangsbeschleunigt werden. Die Saatgutkörner können durch den erzeugten Unterdruck im Grunde von dem Vereinzelungselement abgelöst und beschleunigt bzw. wegbeschleunigt werden, so dass sich diese zu keinem Zeitpunkt im freien Fall befinden. Ferner kann die Beschleunigungseinheit auch vor dem Schussrohr angeordnet sein, insbesondere wenn die Beschleunigungseinheit die Saatgutkörner mechanisch, also durch einen direkten körperlichen Kontakt, beschleunigt. Die Saatgutkörner können dadurch bereits mit einer hohen Geschwindigkeit auf der einen Seite in das Schussrohr eintreten und auf der anderen Seite wieder aus dem Schussrohr austreten und der Ausbringeinheit zugeführt werden.
Vorteilhaft weist das Schussrohr einen im Wesentlichen konstanten Rohrquerschnitt auf, so dass sich im Schussrohr ein gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil ausbildet. Denn aufgrund der Beschleunigungseinheit ist es nicht unbedingt erforderlich, die Saatgutkörner durch die Geometrie des Schussrohres, bspw. nach Art einer Düse, zusätzlich zu beschleunigen. Gleichwohl ist eine solche zusätzliche Beschleunigung allerdings auch nicht ausgeschlossen. Vorteilhaft weist das Schussrohr einen runden oder einen ovalen Querschnitt auf. Auch ein Querschnitt, der bereits zu einer gewissen Vororientierung der Saatgutkörner führt, ist möglich.
Im Hinblick auf das Schussrohr hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses aufgrund der Zwangsbeschleunigung frei ausrichtbar ist. Durch die Zwangsbeschleunigung weisen die vereinzelten Saatgutkörner eine hohe Geschwindigkeit auf, so dass die Saatgutkörner die Saatgutvereinzelung nicht zwangsläufig direkt in Richtung der Ausbringeinheit verlassen müssen bzw. ist es im Gegensatz zu frei fallenden Saatgutkörnern nicht unbedingt erforderlich, dass die Saatgutkörner die Saatgutvereinzelung in vertikaler Richtung nach unten verlassen. Durch die Zwangsbeschleunigung besteht insofern auch ein erhöhter Gestaltungsspielraum.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Saatgutvereinzelung als Überdruckvereinzelung ausgebildet ist. Bei einer Überdruckvereinzelung können die noch nicht vereinzelten Saatgutkörner über einen Überdruck, insbesondere eine Druckdifferenz zur Umgebung, an bzw. auf das nachfolgend auch noch näher beschriebene Vereinzelungselement gedrückt werden. Aufgrund des Überdrucks in der Saatgutvereinzelung können die Saatgutkörner unmittelbar nach der Vereinzelung zusammen mit einem sich aufgrund des Überdrucks gegenüber der Ausbringeinheit bzw. der Umgebung ergebenden Förderluftstroms beschleunigt und somit befördert werden. Die Saatgutkörner können direkt in das Schussrohr hineinbeschleunigt und auf der anderen Seite aufgrund der vergleichsweise hohen Geschwindigkeit aus dem Schussrohr ausgeschossen werden. Mit anderen Worten können die Körner dabei in beschleunigter Weise und/oder mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in das Schussrohr eingeleitet werden. Die Saatgutkörner können durch einen aufgrund des Überdrucks entstehenden Förderluftstroms innerhalb der Saatgutvereinzelung zwangsbeschleunigbar sein. Ferner kann die Beschleunigungseinheit dazu eingerichtet sein, die Saatgutkörner in zwangsbeschleunigter Weise und/oder anhand eines zusätzlichen Beschleunigungsimpulses an die Ausbringeinheit bzw. der Orientierungseinheit zu übergeben. Da die Saatgutkörner über den in der Saatgutvereinzelung vorherrschenden Überdruck zwangsbeschleunigt werden, kann die Beschleunigungseinheit der den Überdruck erzeugenden Einheit, insbesondere einem Gebläse, entsprechen.
Zwar hat sich eine Überdruckvereinzelung als vorteilhaft herausgestellt, da der zur Vereinzelung erforderliche Überdruck zudem auch zur Zwangsbeschleunigung der Saatgurtkörner verwendet werden kann, allerdings können unter zur Hilfenahme passender Beschleunigungseinheiten auch Unterdruckvereinzelungen und/oder Fliehkraftvereinzelungen verwendet werden.
Das Vereinzelungselement der Saatgutvereinzelung kann eine Vielzahl Bohrungen zur Aufnahme jeweils eines einzelnen Saatgutkorns aufweisen. Durch einen Druckunterschied zwischen den beiden Seiten des Vereinzelungselement kann dafür gesorgt werden, dass einzelne Saatgutkörner in oder an die Bohrungen gedrückt bzw. gesaugt werden, abhängig davon, ob die Saatgutvereinzelung mit einem Überdruck oder einem Unterdruck arbeitet. In konstruktiver Hinsicht kann das Vereinzelungselement als drehbare Vereinzelungsscheibe oder als drehbare Vereinzelungstrommel ausgestaltet sein. Durch die Drehbarkeit lässt sich ein weitestgehend kontinuierlicher Strom aus vereinzelten Saatgutkörnern erreichen. Die Bohrungen können auf einer Kreisbahn der Vereinzelungsscheibe oder auf der Mantelfläche der Vereinzelungstrommel angeordnet sein. Das Schussrohr kann derart angeordnet sein, dass die vereinzelten Saatgutkörner nach dem Vereinzelungselement unmittelbar in das Schussrohr zwangsbeschleunigt werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Vereinzelungseinheit zusätzliche Geometrieelemente aufweist, die die Saatgutkörner nach der Aufhebung des Differenzdruckes durch einen Formschluss weiterhin zwangsfördern.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausbringeinheit eine Bahn aufweist, über welche die Saatgutkörner von der Saatgutvereinzelung auf das Feld aufbringbar sind. Die Bahn kann insofern als Verbindung zwischen der Saatgutvereinzelung und dem Feld bzw. der Furche, in die die vereinzelten und ausgerichteten Saatgutkörner eingebracht werden, fungieren. Die Bahn kann eine Zwangsführung für die Saatgutkörner darstellen, so dass diese über die Bahn zu einer möglichst genau vordefinierten Position zugeführt werden. Die Saatgutkörner können von der Beschleunigungseinheit zwangsbeschleunigt in einer rutschenden Bewegung über die Bahn dem Feld bzw. der Furche zugeführt werden. Die Bahn kann insofern als Rutschbahn ausgestaltet sein.
Im Hinblick auf die Ausbringeinheit hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese derart ausgestaltet ist, dass die Saatgutkörner die Bahn aufgrund ihrer Zwangsbeschleunigung selbstständig durchlaufen. Die Zwangsbeschleunigung kann somit derart bemessen sein, dass nach der Saatgutvereinzelung keine zusätzliche Beschleunigung der Saatgutkörner in der Ausbring- oder der Orientierungseinheit mehr erforderlich ist. Bei der Bemessung der Zwangsbeschleunigung können insofern Geschwindigkeitsverluste, bspw. aufgrund von Reibeffekten in der Ausbringeinheit bzw. in der Bahn, berücksichtigt werden. Gleichwohl ist es jedoch auch möglich, dass die Saatgutkörner in der Ausbringeinheit noch einmal zusätzlich zwangsbeschleunigt werden. Aufgrund der anfänglichen Zwangsbeschleunigung in der Saatgutvereinzelung kann diese zusätzliche bzw. nachträgliche Zwangsbeschleunigung jedoch deutlich schwächer ausfallen, als wenn die Saatgutkörner frei fallend an die Ausbringeinheit übergeben und erst dann zusätzlich zur Gravitation zwangsbeschleunigt würden.
Im Hinblick auf die Geschwindigkeit der Saatgutkörner hat es sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Saatgutkörner entlang der Bahn ein im Wesentlichen konstantes Geschwindigkeitsprofil aufweisen. Insbesondere aufgrund der zur Orientierung der Saatgutkörner erforderlichen Reibung kann die Geschwindigkeit der Saatgutkörner zwar vom Beginn der Bahn bis zu dessen Ende etwas abnehmen, vorteilhaft ist diese Abnahme aber gering.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis der Länge der Bahn zum vertikalen Abstand zwischen dem Ausgang des Schussrohres und dem Feld geringer ist als 2. Eine möglichst kurze Bahn bietet Vorteile im Hinblick auf die Vereinzelungsqualität. Denn je kürzer die Bahn ist, desto geringer fällt die Varianz des Saatgutkornabstandes am Ende der Bahn bzw. beim Einbringen in die Furche aus. Damit kann auch eine verbesserte Synchronität mit der Fahrgeschwindigkeit der Sämaschine erreicht werden. Vorteilhaft verläuft die Bahn somit auch im Wesentlichen in vertikaler Richtung und weist demgegenüber nur geringe Horizontalabschnitte bzw. einen geringen horizontal verlaufenden Anteil auf. Bevorzugt ist das Verhältnis geringer als 1,7, besonders bevorzugt geringer als 1,5, ganz besonders bevorzugt geringer als 1,3 und insbesondere geringer als 1,2.
Im Hinblick auf die Bahn hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese einseitig offen ausgestaltet ist. Gerade aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Saatgutkörner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Bahn geschlossen ausgestaltet ist, da diese aufgrund der Fliehkraft zuverlässig in der Bahn gehalten werden. Die Bahn kann jedoch eine Seitenführung für die Saatgutkörner bereitstellen, so dass diese, auch bei einer hohen Geschwindigkeit, nicht seitlich aus der Bahn ausgetragen werden können.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bahn unmittelbar an die Saatgutvereinzelung anschließt. Die Bahn kann mit dem Ende des Schussrohres verbunden sein, so dass die Saatgutkörner von der Saatgutvereinzelung unmittelbar an die Bahn bzw. an die Ausbringeinheit überführt werden. Weiterhin kann sich die Bahn auch bis in das Schussrohr hineinerstrecken und somit unmittelbar an das Vereinzelungselement anschließen.
Hinsichtlich der Orientierungseinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Saatgutkörner von der Orientierungseinheit fliehkraftorientierbar sind. Durch eine Fliehkraftorientierung kann ein kontinuierlicher Saatgutstrom aus vereinzelten Saatgutkörnern zuverlässig orientiert werden, so dass am Ende der Bahn bzw. am Ausgang der Orientierungseinheit ein, insbesondere kontinuierlicher, Saatgutstrom orientierter Saatgutkörner vorliegt. Vorteilhaft ist der Abstand der Saatgutkörner vor und nach der Orientierung im Wesentlichen identisch bzw. hat die Orientierung vorteilhaft keinen oder nur einen geringen negativen Einfluss auf die Varianz des Kornabstandes. Eine gewisse Varianzvergrößerung lässt sich jedoch schon aufgrund minimaler Unterschiede der Saatgutkorngeometrie und Masse sowie damit einhergehender Reibungsunterschiede in der Regel nicht verhindern. Nachteilig an einer Fliehkraftorientierung ist, dass diese eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit der Saatgutkörner erfordert. Durch die Zwangsbeschleunigung zusätzlich zur Gravitation weisen die Saatgutkörner schon beim Eintritt in die Ausbringeinheit eine hohe Geschwindigkeit auf, so dass diese dann in der Orientierungseinheit zuverlässig orientiert werden können.
Zur Erzeugung einer Fliehkraft hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Orientierungseinheit einen Kurvenabschnitt aufweist. Der Kurvenabschnitt kann Teil der Bahn der Ausrichteinheit sein, so dass die Saatgutkörner von der Saatgutvereinzelung in einem Zug zum Feld bzw. zur Furche befördert werden. Dies sorgt auch für einen möglichst ruhigen Lauf bzw. ein möglichst vordefiniertes und wenig zufallbehaftetes Rutschverhalten der Saatgutkörner, so dass diese am Ende der Bahn die Saatgutkörner zuverlässig bzw. mit einer ausreichenden Wahrscheinlichkeit in der gewünschten Weise ausgerichtet sind. Der Kurvenabschnitt kann eine Krümmung aufweisen, so dass die Saatgutkörner aufgrund deren Geschwindigkeit mit einer gewissen Kraft gegen die Bahn bzw. gegen den Kurvenabschnitt gedrückt werden. Dieser fliehkraftgetriebene Anpressdruck der Saatgutkörner auf die Bahn kann zu einer gewissen und, insbesondere wenn die Saatgutkörner eine ähnliche Geometrie aufweisen, zu einer möglichst homogenen Ausrichtung der verschiedenen Saatgutkörnern führen. Vorteilhaft weisen somit die einzelnen Saatgutkörner am Ende der Bahn alle dieselbe oder zumindest eine sehr ähnliche Orientierung auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Kurvenabschnitt unmittelbar an die Saatgutvereinzelung anschließt. Die Saatgutkörner können insofern bereits unmittelbar nach der Saatgutvereinzelung mit einer gewissen Fliehkraft an die Bahn angedrückt und dadurch orientiert werden. Durch diese Ausgestaltung wird die Wegstrecke, in welcher die Saatgutkörner zwar zwangsbeschleunigt bewegt werden, jedoch nicht an der Bahn bzw. dem die Saatgutkörner orientierenden Kurvenabschnitt anliegen, minimiert. Es geht insofern keine bzw. nur möglichst wenig Orientierungsstrecke verloren. Dadurch lässt sich auch ein möglichst vordefinierter Auftreffpunkt der Saatgutkörner auf die Bahn bzw. den Kurvenabschnitt erreichen. Eine längere Strecke, in welcher die Saatgutkörner noch nicht an der Bahn anliegen und insofern auch nicht orientiert werden, kann zu einer größeren Streuung der Auftreffpunkte der einzelnen Saatgutkörner und damit zu einem schlechteren Orientierungsergebnis führen. Denn auch zwangsbeschleunigte und damit schnelle Saatgutkörner können ohne direkten Kontakt zur Bahn gewissen Taumelbewegungen unterworfen sein.
Weiterhin lässt sich durch diese Ausgestaltung der erforderliche Bauraum verringern, da der Kurvenabschnitt direkt an das Schussrohr anschließen kann. Weiterhin kann auch das Schussrohr bereits eine gewisse Krümmung aufweisen, um insofern bereits eine Orientierung unmittelbar nach der Vereinzelung bzw. nach dem Vereinzelungselement zu erreichen. Die Orientierung der Saatgutkörner kann somit im Schussrohr bereits vorgeprägt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich der Kurvenabschnitt knickfrei an das Schussrohr anschließt, so dass zwischen dem Schussrohr und dem Kurvenabschnitt möglichst kein Krümmungsradiussprung vorgesehen ist, der zu einer undefinierten Bewegung der Saatgutkörner führen könnte.
Im Hinblick auf den Kurvenabschnitt hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser derart ausgestaltet und eingerichtet ist, dass sich die Saatgutkörner beim Durchlaufen des Kurvenabschnittes in einer bestimmten Richtung orientieren. Der Querschnitt des Kurvenabschnitts kann an die Geometrie bzw. an die mittlere Geometrie der Saatgutkörner angepasst sein und dafür sorgen, dass die einzelnen Saatgutkörner beim Durchlaufen des Kurvenabschnitts zumindest zu einem gewissen Anteil in einer vorbestimmten Weise orientiert werden. Beispielsweise kann der Querschnitt des Kurvenabschnitts V-förmig ausgestaltet sein, was im Zusammenspiel mit der Fliehkraft bzw. dem auf die Saatgutkörner wirkenden Anpressdruck zu einer gewissen Orientierung führen kann. Die Breite und der Flankenwinkel des V-förmigen Kurvenabschnitts kann unter anderem an die Größe und/oder Geometrie der auszubringenden Saatgutkörner angepasst sein.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Breite des Kurvenabschnitts an die zu orientierenden Saatgutkörner angepasst ist. Die Breite des Kurvenabschnitts kann bspw. derart bemessen sein, dass nur eine eingeschränkte Querbewegung der Saatgutkörner ermöglicht wird, um somit die Orientierung der Saatgutkörner zu vereinfachen. Ferner kann der Kurvenabschnitt derart ausgestaltet sein, dass bereits orientierte Saatgutkörner ihre Orientierung bis zum Verlassen der Bahn beibehalten.
Der Kurvenabschnitt kann entgegen der Fahrtrichtung der Sämaschine gekrümmt sein. Vorteilhaft ist der Kurvenabschnitt somit nach hinten gekrümmt. Dadurch lassen sich die orientierten Saatgutkörner nacheinander auf das Feld aufbringen bzw. in die Furche einbringen. Weiterhin ermöglichst diese Ausgestaltung, dass auch mehrere Ausbringeinheiten bzw. Kurvenabschnitte parallel nebeneinander angeordnet sein können.
In vorteilhafter Weiterbindung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Krümmungswinkel des Kurvenabschnitts mindestens 30 Grad beträgt. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Tangente des Kurvenabschnitts mit dem Boden einen Winkel zwischen wenigstens 30 Grad und maximal 80 Grad einschließen. Je größer der Krümmungswinkel ist, desto stärker werden die Saatgutkörner an die Bahn gedrückt und dadurch orientiert. Ist die Krümmung zu schwach, kann somit keine zuverlässige Orientierung sichergestellt werden. Auf der anderen Seite kann eine zu starke Krümmung, auch in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Saatgutkörner, jedoch auch zu einer Beschädigung der Saatgutkörner führen.
Im Hinblick auf den Kurvenabschnitt hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser mindestens eine Schleife aufweist. Die Schleife kann nach Art eines Loopings, einer Spirale oder einer Helix ausgestaltet sein und mindestens eine Viertel-, bevorzugt jedoch eine ganze Windung aufweisen. Eine ganze Windung entspricht dabei einem Kurvenwinkel von 360 Grad. Es können auch mehrere Schleifen hintereinandergeschaltet werden, so dass die Saatgutkörner alle Schleifen durchlaufen. Je mehr Schleifen bzw. Windungen vorgesehen sind, desto länger wirkt die Fliehkraft auf die Saatgutkörner, was entsprechend die Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Orientierung erhöht. Die Schleife kann im Hinblick auf die restlichen Abschnitte der Bahn einen kleineren Krümmungsradius aufweisen, so dass die die Saatgutkörner orientierende Fliehkraft in der Schleife entsprechend groß ist. Die Schleife kann vertikal, horizontal oder auch schräg ausgerichtet sein. Wenn die Schleife vertikal ausgerichtet ist, können mehrere Schleifen in horizontaler Richtung nebeneinander hintereinandergeschaltet sein und wenn die Schleife vertikal ausgerichtet ist, können mehrere Schleifen in vertikaler Richtung hintereinandergeschaltet angeordnet sein. Auch bei einer schrägen Ausrichtung können mehrere Schleifen hintereinandergeschaltet sein. Auch Kombinationen verschieden ausgerichteter Schleifen sind möglich, wenngleich sich in der Praxis parallel ausgerichtete Schleifen als vorteilhaft herausgestellt haben, um eine möglichst gleichbleibende Fliehkraft zu erreichen.
Weiterhin hat es sich im Hinblick auf den Kurvenabschnitt als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser zumindest abschnittsweise einen Kurvenradius aufweist, der größer ist als die Länge des Kurvenabschnitts. Insbesondere im vorderen Teil des Kurvenabschnitts ist es vorteilhaft, wenn der Krümmungsradius vergleichsweise groß ist, so dass die Saatgutkörner sich ohne zu starke Krafteinwirkungen möglichst seicht an den Kurvenabschnitt anlegen können. Ein zu kleiner Krümmungsradius kann hingehend gerade bei sehr schnellen Saatgutkörnern dazu führen, dass die Saatgutkörner auf den Kurvenabschnitt aufprallen und nicht möglichst seicht in diesen überführt werden. Vorteilhaft liegt somit schon im Aufgabepunktbereich eine gewisse Krümmung vor. Der Krümmungsradius des Kurvenabschnitts kann sich im Laufe des Kurvenabschnitts verringern, was die Kraft, mit der die Saatgutkörner an den Kurvenabschnitt angedrückt werden, nach und nach vergrößert. Die Änderung des Krümmungsradius ist dabei vorzugsweise möglichst kontinuierlich, so dass ruckartige Kräfte, die die Saatgutkörner beschädigen könnten, verhindert werden bzw. geringgehalten werden. In der Schleife kann der Krümmungsdurchmesser dann am geringsten sein, bevor er nach der Schleife oder den Schleifen wieder abnimmt. Vorteilhaft weist die Bahn am Ende, wenn die orientierten Saatgutkörner auf dem Feld bzw. in der Furche abgelegt werden, keine oder nur noch eine sehr geringe Krümmung auf.
Da die Saatgutkörner in der Saatgutvereinzelung selbst zwangsbeschleunigt werden, weisen diese beim Eintritt in die Ausbringeinheit eine im Vergleich deutlich höhere Geschwindigkeit auf, als frei fallende Saatgutkörner. Man spricht insofern auch davon, dass die Saatgutvereinzelung schussfähig ist und die Saatgutkörner somit im Grunde in die Ausbringeinheit geschossen werden. Am Anfang der Ausbringeinheit können die vereinzelten Saatgutkörner somit die größte Geschwindigkeit aufweisen, die dann im Laufe der Bahn bzw. des Kurvenabschnitts insbesondere aufgrund von Luftreibung und Reibungsverlusten an dem Kurvenabschnitt, insbesondere in geringem Maße, abnehmen kann.
Vorteilhaft ist die Orientierungseinheit dabei derart ausgestaltet, dass die orientierten Saatgutkörner beim Verlassen der Orientierungseinheit eine vordefinierte Geschwindigkeit aufweisen. Wenn die Saatgutkörner mit einer zu hohen Geschwindigkeit auf das Feld bzw. in die Furche eingebracht werden, kann es dazu kommen, dass diese verspringen und sie dadurch ihre aufgeprägte Orientierung wieder verlieren. Entsprechendes kann passieren, wenn die Saatgutkörner zu langsam sind, da dann undefinierte Taumelbewegungen auftreten könnten. Die Orientierungseinheit bzw. der Kurvenabschnitt kann daher derart angepasst sein, dass die Geschwindigkeit der Saatgutkörner beim Verlassen der Bahn in einem möglichst optimalen Geschwindigkeitsbereich liegt.
Im Hinblick auf den Kurvenabschnitt hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser zumindest abschnittsweise mehrere Luftlöcher aufweist. Über die Luftlöcher kann ein Überdruck abgebaut und die Saatgutkörner können somit abgebremst werden. Weiterhin kann der Kurvenabschnitt auch verschiedene Oberflächenrauhigkeiten aufweisen, um damit die Saatgutkörner, insbesondere am Ende der Bahn, gezielt abzubremsen.
Ferner kann insbesondere am Ende der Bahn bzw. des Kurvenabschnitts ein Luftabscheider vorgesehen sein, mit welchem die Saatgutkörner abgebremst werden können. Der Luftabscheider dann dafür die zwangsbeschleunigte Luft, die zusammen mit den Saatgutkörnern aus der Saatgutvereinzelung austritt, abtrennen und dadurch die Saatgutkörner abbremsen.
Um eine orientierte Ablage der Saatgutkörner zu ermöglichen, hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Sämaschine eine Fangeinheit, insbesondere eine Fangrolle, zum Abbremsen und/oder Ablegen der orientierten Saatgutkörner aufweist. Über die Fangeinheit kann eine orientierte Ablage bzw. ein orientiertes Einbringen der Saatgutkörner in die Furche ermöglicht werden. Die Saatgutkörner können über die Fangeinheit zudem abgebremst werden, so dass verhindert wird, dass diese bspw. in der Furche verspringen und dadurch ihre vordefinierte Orientierung verlieren. Gerade wenn die Sämaschine eine hohe Geschwindigkeit aufweist und die Saatgutkörner daher auch in einem recht kurzen zeitlichen Abstand und mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit auf das Feld bzw. in die Furche eingebracht werden, hat sich eine Fangeinheit, insbesondere eine Fangrolle, als vorteilhaft herausgestellt. Auch der Einsatz mehrerer Fangrollen oder von einem Seed-Firmer ist möglich.
Vorteilhaft ist die Fangeinheit an die Orientierung der Saatgutkörner angepasst. Die Fangeinheit bzw. die Fangrolle kann bspw. W-förmig ausgestaltet sein und zwei neben der Furche angeordnete Rollen aufweisen. Die Saatgutkörner können über die Fangeinheit und insbesondere ohne deren Orientierung zu ändern, in der Furche platziert werden. Weiterhin können über die beiden Rollen die Furchenflanken nach Art einer Bodenschlussrolle angedrückt werden, um die sich zwischen den beiden Flanken angeordneten Saatgutkörner in der Furche zu fixieren. Saatgutkörner, die im Hinblick auf deren Positionierung nicht tief genug in der Furche angeordnet sind, können über die Fangeinheit in vertikaler Richtung nach unten in die Furche gedrückt und dadurch fixiert werden.
Um eine zuverlässige Orientierung der Saatgutkörner in der Furche sicherzustellen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Sämaschine einen Furchenformer aufweist, der an die Orientierung der Saatgutkörner angepasst ist. Der Furchenformer kann entsprechend derart ausgestaltet sein, dass die Furche hinsichtlich deren Breite und deren Flankenwinkel an die orientierten Saatgutkörner angepasst ist. Die Furche kann dabei insbesondere so schmal sein, dass die orientierten Saatgutkörner beim Einbringen in der Furche zwischen den Flanken der Furche fixiert bzw. eingeklemmt werden und dadurch ihre aufgeprägte Orientierung beibehalten. Es kann insofern darauf verzichtet werden, eine zusätzliche Unterfurche vorzusehen. Weiterhin kann eine Andruckrolle vorgesehen sein, mit welcher die Saatgutkörner in die Furche gedrückt werden, so dass diese dann in der Furche bzw. zwischen den Flanken der Furche fixiert sind.
Im Hinblick auf die eingangs genannte Aufgabe wird ferner ein Verfahren zur orientierten Aussaat von Saatgutkörnern mit einer Sämaschine vorgeschlagen, wobei in einem Saatgutbehälter schüttgutartiges Saatgut aufgenommen wird, wobei das Saatgut in einer ein, insbesondere drehbares, Vereinzelungselement aufweisenden Saatgutvereinzelung in einzelne Saatgutkörner vereinzelt wird, wobei eine Ausbringeinheit vorgesehen ist, die eine Orientierungseinheit aufweist, mit der die Saatgutkörner orientiert und dann in einer vordefinierten Orientierung auf einem Feld ausgebracht werden, wobei die Saatgutvereinzelung eine Beschleunigungseinheit aufweist, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit mit einer zusätzlich zur Gravitation auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft zwangsbeschleunigt werden. Es ergeben sich die im Hinblick auf die Sämaschine vorstehend bereits beschriebenen Vorteile.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verfahren mit einer Sämaschine durchgeführt wird, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestaltet ist. Im Hinblick auf die sich ergebenden Vorteile wird auf die obenstehenden Ausführungen zu der Sämaschine verwiesen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen verschiedener exemplarischer Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden. Darin zeigen:

1A eine schematische Ansicht einer Sämaschine mit einer Saatgutvereinzelung, einer Ausbringeinheit und einer Orientierungseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
1B eine schematische Ansicht einer Trajektorie der Saatgutkörner gemäß der 1A;
2A eine schematische Ansicht einer Sämaschine mit einer Saatgutvereinzelung, einer Ausbringeinheit und einer Orientierungseinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
2B eine schematische Ansicht einer Trajektorie der Saatgutkörner gemäß der 2A;
3A eine schematische Ansicht einer Sämaschine mit einer Saatgutvereinzelung, einer Ausbringeinheit und einer Orientierungseinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
3B eine schematische Ansicht einer Trajektorie der Saatgutkörner gemäß der 3A;
4A eine schematische Ansicht einer Sämaschine mit einer Saatgutvereinzelung, einer Ausbringeinheit und einer Orientierungseinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
4B eine schematische Ansicht einer Trajektorie der Saatgutkörner gemäß der 4A;
5 eine Detailansicht der Zwangsbeschleunigung der Saatgutkörner unmittelbar nach der Vereinzelung;
6 eine schematische Ansicht der an einem Saatgutkorn wirkenden Kräfte.

Die Darstellung der 1A zeigt eine Sämaschine 10 in einer geschnittenen schematischen Seitenansicht, mit welcher Saatgutkörner vollautomatisch auf ein Feld aufgebracht werden können. Die Sämaschine 10 weist im oberen Teil einen Saatgutbehälter 1 auf, in welchem Saatgut 9 schüttgutartig aufgenommen ist. Mit dem Saatgutbehälter 1 verbunden und unter diesem angeordnet ist eine Saatgutvereinzelung 2, in welcher die Saatgutkörner 9.1 des Saatguts 9 vereinzelt werden können, so dass am Ausgang der Saatgutvereinzelung 2 ein kontinuierlicher Saatgutstrom vereinzelter Saatgutkörner 9.1 vorliegt, die alle in etwa denselben Abstand zueinander aufweisen.
Der Saatgutvereinzelung 2 nachgeschaltet ist eine Ausbringeinheit 3, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 von der Saatgutvereinzelung 2 bis auf das Feld bzw. bis in eine von einem Schar 7.1 (hier Scheibenschar) und/oder einem Furchenformer 7.2 erzeugte Furche eingebracht werden können. Die Ausbringeinheit 3 weist zudem auch noch eine Orientierungseinheit 4 auf, mit welcher sich die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 in einer vorbestimmten Weise ausrichten lassen, so dass am Ende der Ausbringeinheit 3 vereinzelte und orientierte Saatgutkörner 9.2 vorliegen, die auf das Feld bzw. in die Furche eingebracht werden können.
Die in der Darstellung der 1A gezeigte Saatgutvereinzelung 2 weist ein in Pfeilrichtung drehbares Vereinzelungselement 2.1 in Form einer Vereinzelungsscheibe auf, die auch in der vergrößerten Darstellung der 5 zu erkennen ist. Die Vereinzelungsscheibe ist weist mehrere, auf einer Kreisbahn 2.3 nebeneinander angeordnete Bohrungen 2.2 auf, die jeweils an die Größe der zu vereinzelnden Saatgutkörner 9.1 angepasst ist. In der Darstellung der 1A ist im unteren Teil der Saatgutvereinzelung 2 ein Saatgutsumpf zu erkennen, der aus einer Vielzahl von noch nicht vereinzelten Saatgutkörnern 9.1 besteht und der mit dem Saatgutbehälter 1 derart verbunden ist, dass Saatgut 9 aus dem Saatgutbehälter 1 in die Saatgutvereinzelung 2 nachfließen kann, wenn auf der anderen Seite vereinzelte Saatgutkörner 9.1 an die Ausbringeinheit 3 übergeben werden.
Auf der zu erkennenden Seite der Vereinzelungsscheibe liegt ein Überdruck P an, welcher durch ein nicht mit dargestelltes Gebläse erzeugt wird. Dieses Gebläse sorgt aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Vereinzelungsscheibe dafür, dass auf jede Bohrung 2.2 ein Saatgutkorn 9.1 gedrückt wird. Aufgrund des definierten Abstandes der Bohrungen 2.2 weisen somit dann auch die Saatgutkörner 9.1 einen entsprechenden vordefinierten Abstand auf.
Durch eine kontinuierliche Drehung des Vereinzelungselement 2.1 und eine Beladung der Bohrungen 2.2 mit Saatgutkörnern 9.1 kann somit am Ausgang der Saatgutvereinzelung 2 ein kontinuierlicher Strom vereinzelter Saatgutkörner 9.1 entstehen. Um die Saatgutkörner 9.1 aus der Saatgutvereinzelung 2 hinauszubefördern, ist ein Schussrohr 2.4 vorgesehen, welches beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Hinblick auf das drehbare Vereinzelungselement 2.1 in etwa auf der 9-Uhr-Position und in der vergrößerten Darstellung der 5 in etwa auf der 3-Uhr-Position angeordnet ist. Das Schussrohr 2.4 ist dabei dem Vereinzelungselement 2.1 unmittelbar nachgelagert angeordnet, so dass die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 unmittelbar nach der Vereinzelung in das Schussrohr 2.4 und von dort aus der Ausbringeinheit 3 zugeführt werden.
Aufgrund des Überdrucks P in der Saatgutvereinzelung 2 strömt durch das Schussrohr 2.4 kontinuierlich Luft nach draußen, die die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 mitreißt und diese dadurch zusätzlich zur Gravitation zwangsbeschleunigen. Im Gegensatz zu Saatgutkörnern 9.1, die nur der Schwerkraft unterworfen sind, führt die Zwangsbeschleunigung somit zu einer deutlich höheren Geschwindigkeit am Ausgang der Saatgutvereinzelung 2 bzw. am Ausgang des Schussrohrs 2.4. Die mit der hohen Geschwindigkeit der vereinzelten Saatgutkörner 9.1 einhergehenden Vorteile werden nachstehend noch näher erläutert.
Die auf die Saatgutkörner 9.1 wirkenden Kräfte sind in der Darstellung der 6 zu erkennen. Zusätzlich zu der Gewichtskraft ${\vec{F}}_{G}$
wirkt dabei die den Saatgutkörnern 9.1 durch den Überdruck P in der Saatgutvereinzelung 2 aufgeprägte und als zusätzliche Beschleunigungskraft wirkende Strömungskraft ${\vec{F}}_{S} .$
Das den Überdruck P erzeugende Gebläse fungiert insofern als Beschleunigungseinheit, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit 3 zusätzlich zur Gravitation zwangsbeschleunigt werden. Da die Saatgutkörner 9.1 unmittelbar nach der Vereinzelung durch den Förderluftstrom F mitgerissen werden, befinden sich diese zu keinem Zeitpunkt im freien Fall, sondern werden unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit 2 zwangsbeschleunigt und weisen somit im Grunde sofort eine hohe Geschwindigkeit auf.
Neben der Zwangsbeschleunigung über ein ein Überdruck P erzeugendes Gebläse bestehen daneben auch noch andere Möglichkeiten für eine Zwangsbeschleunigung. Beispielsweise kann im Schussrohr 2.4 ein Unterdruck anliegen, der die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 unmittelbar nach der Vereinzelung in das Schussrohr 9.1 hineinsaugt. Auch dieser Unterdruck führt zu einer Zwangsbeschleunigung der Saatgutkörner 9.1. Der einzige Unterschied ist insofern, dass die Strömungskraft ${\vec{F}}_{S}$
in diesem Fall nicht auf das Saatgutkorn 9.1 drückt, sondern dieses vielmehr parallel zur Gravitation in Richtung der Ausbringeinheit 3 zieht.
Darüber hinaus kann das Saatgutkorn 9.1 alternativ oder zusätzlich auch über eine mechanische Beschleunigungskraft, nämlich eine Kontaktkraft ${\vec{F}}_{K},$
zusätzlich zur Gravitation zwangsbeschleunigt werden. Die Beschleunigungseinheit kann in diesem Fall bspw. als ein sich drehender Rotor oder als eine sich drehende Bürste ausgestaltet und vor dem Schussrohr 2.4 angeordnet sein. Die auf bzw. vor den Bohrungen 2.2 des Vereinzelungselements 2.1 angeordneten Saatgutkörner 9.1 können dann vor dem Schussrohr 2.4 mit der Beschleunigungseinheit in Kontakt kommen und werden von dieser durch das Schussrohr 2.4 in Richtung der Ausbringeinheit 3 beschleunigt. Unabhängig von deren Ausgestaltung sorgt die Beschleunigungseinheit somit dafür, dass die vereinzelten Saatgutkörner 9.1 mit einer hohen Geschwindigkeit in die Ausbringeinheit 3 eintreten.
Die Ausbringeinheit 3 weist eine Bahn 3.1 auf, die in der Darstellung der 1 zu erkennen ist und in die die Saatgutkörner 9.1 nach der Vereinzelung zwangsbeschleunigt eintreten. Die Ausbringeinheit 3 weist weiterhin eine Orientierungseinheit 4 auf, mit welcher die Saatgutkörner 9.1 fliehkraftorientiert werden, so wie dies nachfolgend noch näher beschrieben wird. Da die Saatgutkörner 9.1 zur Fliehkraftorientierung eine hohe Geschwindigkeit aufweisen müssen, ist es insofern auch wichtig, dass diese direkt mit einer hohen Geschwindigkeit in die Ausbringeinheit 3 eintreten.
Um eine Fliehkraftorientierung der Saatgutkörner 9.1 zu erreichen, weist die Orientierungseinheit 4 einen Kurvenabschnitt 4.1 auf, der im Grunde einem gekrümmten Abschnitt der Bahn 3.1 entspricht. Die Krümmung der Bahn 3.1 sorgt dafür, dass die Saatgutkörner 9.1 aufgrund deren Geschwindigkeit mit einer gewissen Kraft bzw. einem gewissen Anpressdruck an den Kurvenabschnitt 4.1 angedrückt werden. Dieses Andrücken führt dann zu einer Ausrichtung bzw. Orientierung der Körner.
Wie dies in der Darstellung der 1 weiterhin zu erkennen ist, weist der Kurvenabschnitt 4.1 der Bahn 3.1 eine Schleife 4.2 in Form eines Loopings auf. Da der Krümmungsradius der Schleife 4.2 geringer ist als der Krümmungsradius der restlichen Bahn 3.1 bzw. des restlichen Kurvenabschnitts 4.1, ist die auf die durch die Bahn 3.1 rutschenden Saatgutkörner 9.1 wirkende Fliehkraft im Bereich der Schleife 4.2 deutlich größer als im Bereich vor und hinter der Schleife 4.2. In der Schleife wirkt somit ein vergleichsweise hoher Anpressdruck auf die Saatgutkörner 9.1, was mit einer zuverlässigen Orientierung einhergeht. Nach der Schleife 4.2 sind die Saatgutkörner 9.2 dann orientiert, so dass alle Saatgutkörner 9.2 in einer annähernd gleichen Ausrichtung in die Furche eingebracht werden können.
Die 1B zeigt eine Trajektorie der Saatgutkörner 9.1. Im oberen Teil werden diese zunächst durch das sich drehende Vereinzelungselement 2.1 auf einer Kreisbahn 2.3 entgegen dem Uhrzeigersinn gefördert, bevor sie dann zwangsbeschleunigt an die Ausbringeinheit 3 übergeben werden. In der Bahn 3.1 der Ausbringeinheit 3 werden die Saatgutkörner 9.1 entgegen der Fahrtrichtung A auf einer gekrümmten Bahn 3.1 und aufgrund der durch die Krümmung entstehende Fliehkraft an die Bahn 3.1 angedrückt und dadurch ausgerichtet.
Das in der Darstellung der 2A und 2B dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Beispiel gemäß der 1A, 1B im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Ausbringeinheit 3 und die Drehrichtung des Vereinzelungselements 2.1, so dass nachfolgend nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen wird und im Übrigen auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen wird. So wie dies anhand der 2A zu erkennen ist, dreht sich das Vereinzelungselement 2.1 beim zweiten Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn, so dass entsprechend der Ausgang der Saatgutvereinzelung 2 bzw. das Schussrohr 2.4 in der 3-Uhr-Position angeordnet ist.
Die Bahn 3.1 der Ausbringeinheit 3 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel etwas weniger stark gekrümmt als im ersten Ausführungsbeispiel und der gekrümmte Kurvenabschnitt 4.1 schließt auch nicht direkt an das Schussrohr 2.4 an. Nach dem Schussrohr 2.4 weist die Bahn 3.1 zunächst einen Vertikalabschnitt auf, in dem die vereinzelten Saatgutkörner 9.1, nachdem diese zwangsbeschleunigt in die entsprechende Bahn 3.1 eingetreten sind, zunächst einmal in vertikaler Richtung nach unten geleitet werden. Da die Bahn 3.1 in diesem Bereich nicht gekrümmt ist, findet insofern auch noch keine Fliehkraftorientierung der Saatgutkörner 9.1 statt. Erst im unteren Teil weist die Bahn 3.1 einen die Saatgutkörner 9.1 orientierenden Kurvenabschnitt 4.1 auf, der im Vergleich zu dem Kurvenabschnitt 4.1 der 1A jedoch deutlich kürzer ist. Der kürzere Kurvenabschnitt 4.1 und auch die weniger starke Krümmung führen zwar dazu, dass im Vergleich geringere Fliehkräfte auf die Saatgutkörner 9.1 wirken, allerdings hängt die Wahrscheinlichkeit, dass die Saatgutkörner 9.1 am Ende der Bahn 9.1 korrekt ausgerichtet sind, von vielen Faktoren ab. Neben der für die Fliehkraft in erster Linie maßgeblichen Geschwindigkeit und Bahnkrümmung sind dies bspw. die Form und die Masse der Saatgutkörner sowie auch die Reibung zwischen den Saatgutkörnern und der Bahnoberfläche.
Bei dem in den Darstellungen der 3A und 3B dargestellten Ausführungsbeispiel ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel kein Vertikalabschnitt hinter der Saatgutvereinzelung 2 vorgesehen, sondern die Bahn 3.1 weist unmittelbar nach der Saatgutvereinzelung 2 bereits eine Krümmung auf, so dass entsprechend auch unmittelbar nach der Saatgutvereinzelung 2 eine Fliehkraft auf die Saatgutkörner 9.1 wirkt. Insgesamt ist die Krümmung der Bahn 3.1 im Vergleich zum Beispiel gemäß der 2A und 2B zwar etwas geringer, dafür ist der Kurvenabschnitt insgesamt jedoch länger, so dass auch die die Saatgutkörner 9.1 orientierende Fliehkraft über einen längeren Zeitraum auf die Saatgutkörner 9.1 wirkt. Am Ende der Bahn 3.1 weisen somit die Saatgutkörner 9.2 zu einem hohen Prozentsatz eine korrekte Orientierung auf. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verwiesen.
Das in den Darstellungen der 4A und 4B gezeigte Ausführungsbeispiel basiert auf dem dritten Ausführungsbeispiel, die Orientierungseinheit 4 weist jedoch kurz vor dem Ende der Bahn 3.1 zusätzlich noch eine Schleife 4.2 auf. Diese Schleife 4.2 führt aufgrund ihres sehr kleinen Krümmungsradius am Ende der Bahn noch einmal zu einer deutlichen Erhöhung der Fliehkraft, was im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 3A, 3B dazu führen kann, dass sich die Wahrscheinlichkeit korrekt orientierter Saatgutkörner 9.2 am Ende der Bahn 3.1 erhöhen lässt.
Allen Ausführungsbeispielen gemein ist, dass in Fahrtrichtung A vor dem Ende der Bahn 3.1 ein Furchenformer 7.2 angeordnet ist, welcher bei einer Bewegung der Sämaschine eine im Wesentlichen V-förmige Furche erzeugt. Der Furchenformer 7.2 ist dabei derart ausgestaltet, dass die Furche an die orientierten Saatgutkörner 9.2 angepasst ist, so dass verhindert wird, dass diese in der Furche verrutschen oder verspringen und dadurch ihre aufgeprägte Orientierung verlieren. Die am Ende der Bahn 3.1 angeordnete Fangrolle 8 sorgt dabei dafür, dass die Saatgutkörner 9.2 nach dem Verlassen der Bahn 3.1 abgebremst und dann korrekt in der Furche positioniert werden. In einem nächsten Schritt kann die Furche dann verschlossen werden und aufgrund der Orientierung der Saatgutkörner 9.2 werden sich die Blätter der Pflanzen nicht oder nur zu einem geringen Anteil gegenseitig abschatten.
Bezugszeichenliste

1: Saatgutbehälter
2: Saatgutvereinzelung
2.1: Vereinzelungselement
2.2: Bohrung
2.3: Kreisbahn
2.4: Schussrohr
3: Ausbringeinheit
3.1: Bahn
4: Orientierungseinheit
4.1: Kurvenabschnitt
4.2: Schleife
7.1: Schar
7.2: Furchenformer
8: Fangrolle
9: Saatgut
9.1: Saatgutkorn
9.2: orientiertes Saatgutkorn
10: Sämaschine
A: Fahrtrichtung
F: Förderluftstrom
: Gewichtskraft
: Strömungskraft
: Kontaktkraft
P: Überdruck

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO /2020120503 A1 [0004]
WO 2020227670 A2 [0005]

Claims

Sämaschine mit zumindest einem Saatgutbehälter (1) zur Aufnahme von schüttgutartigem Saatgut (9), einer Saatgutvereinzelung (2), die zur Vereinzelung des Saatguts (9) in einzelne Saatgutkörner (9.1) ein, insbesondere drehbares, Vereinzelungselement (2.1) aufweist, und einer Ausbringeinheit (3) zum Ausbringen der vereinzelten Saatgutkörner (9.1) auf einem Feld, die eine Orientierungseinheit (4) aufweist, mit der die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) derart orientierbar sind, dass diese in einer vordefinierten Orientierung auf das Feld ausbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutvereinzelung (2) eine Beschleunigungseinheit aufweist, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit mit einer zusätzlich zur Gravitation auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft zwangsbeschleunigbar sind.
Sämaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutkörner (9.1) über die Beschleunigungseinheit pneumatisch zwangsbeschleunigbar sind.
Sämaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutkörner (9.1) über die Beschleunigungseinheit mechanisch zwangsbeschleunigbar sind.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutvereinzelung (2) ein dem Vereinzelungselement (2.1), vorzugsweise unmittelbar, nachgelagertes Schussrohr (2.4) zur zwangsbeschleunigten Übergabe der vereinzelten Saatgutkörner (9.1) an die Ausbringeinheit (2) aufweist.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutvereinzelung (2) als Überdruckvereinzelung ausgestattet ist.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (3) eine Bahn (3.1) aufweist, über welche die Saatgutkörner (9.1) von der Saatgutvereinzelung (2) auf das Feld aufbringbar sind, wobei die Saatgutkörner (9.1) die Bahn aufgrund ihrer Zwangsbeschleunigung selbstständig durchlaufen.
Sämaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge der Bahn (3.1) zum vertikalen Abstand zwischen dem Ausgang des Schussrohres (2.4) und dem Feld geringer ist als 2.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) von der Orientierungseinheit (4) fliehkraftorientierbar sind.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierungseinheit (4) einen Kurvenabschnitt (4.1) aufweist, der unmittelbar an die Saatgutvereinzelung (2) anschließt.
Sämaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kurvenabschnitts (4.1) derart ausgestaltet und eingerichtet ist, dass sich die Saatgutkörner (9.1) beim Durchlaufen des Kurvenabschnitts (4.1) in einer bestimmten Richtung orientieren.
Sämaschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenabschnitt (4.1) mindestens eine Schleife (4.2) aufweist.
Sämaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius des Kurvenabschnitts (4.1) vom Beginn des Kurvenabschnitt (4.1) an kleiner wird.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierungseinheit (4) derart ausgestaltet ist, dass die orientierten Saatgutkörner (9.2) beim Verlassen der Orientierungseinheit (4) eine vordefinierte Geschwindigkeit aufweisen.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fangeinheit, insbesondere eine Fangrolle (8), zum Abbremsen und/oder Ablegen der orientierten Saatgutkörner (9.2), wobei die die Fangeinheit an die Orientierung der Saatgutkörner (9.1) angepasst ist.
Sämaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Furchenformer (7.2), der an die Orientierung der Saatgutkörner (9.1) angepasst ist.
Verfahren zur orientierten Aussaat von Saatgutkörnern mit einer Sämaschine (10), wobei in einem Saatgutbehälter (1) schüttgutartiges Saatgut (9) aufgenommen wird, wobei das Saatgut (9) in einer ein, insbesondere drehbares, Vereinzelungselement (2.1) aufweisenden Saatgutvereinzelung (3) in einzelne Saatgutkörner (9.1) vereinzelt wird, wobei eine Ausbringeinheit (3) vorgesehen ist, die eine Orientierungseinheit (4) aufweist, mit der die Saatgutkörner (9.1) orientiert und dann in einer vordefinierten Orientierung auf einem Feld ausgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Saatgutvereinzelung (2) eine Beschleunigungseinheit aufweist, mit welcher die vereinzelten Saatgutkörner (9.1) unmittelbar nach der Vereinzelung in Richtung der Ausbringeinheit mit einer zusätzlich zur Gravitation auf die Saatgutkörner wirkenden Beschleunigungskraft zwangsbeschleunigt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Sämaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15 durchgeführt wird.