DE19627137A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ernte und Verarbeitung von Faserpflanzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ernte und Verarbeitung von FaserpflanzenInfo
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Description
Die einphasige Hanfernte und Trennung des Hanfes in seine Bestandteile ist bis heute nur
unbefriedigend gelöst. Es besteht die Gefahr, daß drehende Organe der Erntemaschinen sich mit den
Fasern zusetzen, wodurch aufwendige Instandsetzungen oder Brände ausgelöst werden können. Die
gestellte Aufgabe der Erfindung ist es, ein einphasiges Ernteverfahren vorzuschlagen, bei dem die
genannten Gefahren nicht auftreten.
Der Hanf wird als Schwad mit der Schwadspitze zur Schäbemaschine hin abgelegt und entschabt.
Die schabarme Faser fließt sukzessiv in den Einzug einer daran angehängten Rundballenpresse und
wird in üblicher Weise gewickelt und gepreßt. Teuere selbstfahrende Erntemaschinen können somit
ganz eingespart werden. Vorhandene Maschinen, insbesondere Schlepper und Rundballenpressen
werden gut ausgenutzt. Zusätzlich zu den vorhandenen Maschinen ist nur die Schäbevorrichtung
einzusetzen. Ein Wickeln der Ernteorgane ist nicht wahrscheinlich, da die Fasern des Hanfes als
Vlies erhalten bleiben. Das Vlies bleibt zwischen Mähwerk und Presse in Spannung, so daß eine hohe
Ordnung der Fasern erhalten bleibt. Der erzeugte Rundballen kann problemlos abgewickelt und z. B.
kardiert werden. Somit steht ein Verfahren zur Verfügung, welches eine möglichst hohe Ordnung der
Faser von Beginn an erhält, so daß nachfolgende Verarbeitungsschritte leichter möglich sind. Als
weitere Ausgestaltung ist denkbar, die Faser vor dem Einzug in die Rundballenpresse zu entholzen
und zu kardieren, so daß ein hochwertiges Rohvlies zur Verfügung steht. Sofern zeitgleich eine Ernte
vorhandener Hanfsamen erfolgen soll, sind zwischen Mähwerk und Schäbevorrichtung oberhalb des
Einzuges Sensoren und Stellglieder angeordnet, welche die Spitzen der hinfallenden Hanfpflanzen
seitlich auslenken, abtrennen und den Samen aus der Verarbeitungskette - Fasergewinnung -
abtrennen. Die Fruchtstände werden in einem Behälter aufgefangen und zwischengelagert oder
ausgedroschen.
Claims (34)
1. Verfahren und Vorrichtung zur Ernte von Faserpflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein
gemähtes Pflanzenschwad von einer Entholzungsmaschine entholzt wird, so daß die Fasern nach
der Entholzung als Endlosvlies vorliegen und vorzüglich über eine Rundballenpresse gepreßt
werden, so daß eine für die Weiterverarbeitung der Fasern bereits ein gleichmäßiges Vlies
entsteht, welches leicht weiterverarbeitet werden kann.
2. Dadurch gekennzeichnet, daß nach dem oben genannten Anspruch von einem gemähten Pflanzenschwad die
Positionen der Fruchtstände im oberen Bereich der Pflanzen sensorisch mittels Opto-(Kameras,
Diodenarrays) Akustik- oder Ultraschallsensoren ermittelt werden.
3. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels optischer Sensoren durch Farbanalyse
ermittelt werden.
4. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels optischer Sensoren durch Strukturanalyse
ermittelt werden.
5. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels optischer Sensoren durch kombinierte
Farb- und Strukturanalyse ermittelt werden.
6. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels akustischer oder Ultraschallsensoren
taktil durch Berührung bei Vorbeistreichen an einem Tastblech (vgl. Sensorstab beim
Körnermonitor eines Mähdreschers) ermittelt werden.
7. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels akustischer oder Ultraschallsensoren
berührungslos über die von Schallquellen ausgehenden und von den Körnern reflektierten
Ultraschallechosignale ermittelt werden.
8. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche von einem gemähten
Pflanzenschwad die Positionen der Fruchtstände mittels Inbezugsetzung des Abstandes einer
Verarbeitungseinrichtung zum oberen Pflanzenendes ermittelt werden bei Voreinstellung eines
Wertes für die Länge der Fruchtstände.
9. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche aufgrund der ermittelten
Anwesenheit eines Fruchtstandes eine Aktorik einen Ausdrusch oder ein Abtrennen der
Fruchtstände vornimmt.
10. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Aktorik den
fruchttragenden Teil des Pflanzenstengels hohen Beschleunigungen aussetzt, so daß volle Körner
sich aufgrund ihrer Massenbeschleunigung aus dem Fruchtsitz herauslösen.
11. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Beschleunigung über
mehrdimensional bewegte Fingerplatten oder strukturierte Platten (Platten) auf die Samenkörner
übertragen wird (Bild 3).
12. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Pflanzen während des
Umfallens nach ihrem Schnitt vor dem Einzug in die Schäbemaschine ausgedroschen werden.
13. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Samenkörner sofort
pneumatisch abgesaugt werden, nachdem sie sich aus dem Fruchtsitz gelöst haben.
14. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche daß die Platten einer Aktorik
in Ein- oder Mehrzahl angeordnet sind.
15. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Gewinnung der Samen
mit Ablösung von Stengelbestandteilen von der Gesamtpflanze erfolgt.
16. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Gewinnung der Samen
ohne Ablösung von Stengelbestandteilen von der Gesamtpflanze erfolgt.
17. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Faserpflanze als Schwad
mit der Schwadspitze zur Schäbemaschine hin abgelegt wird.
18. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche zuerst die obere
Pflanzenspitze in eine Schäbemaschine eingezogen wird.
19. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche zuerst der Stengelfuß in eine
Schäbemaschine eingezogen wird.
20. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche innerhalb der
Schäbemaschine eine Entholzung mittels Vibroplatten und daran befestigter Werkzeuge z. B.
Reibplatten erfolgt.
21. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Ableitung gelöster
Schäben mittels eines Saugluftstromes erfolgt.
22. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche der Saugluftstrom über eine
Pneumatik erzeugt wird.
23. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche der Saugluftstrom durch das
wechselnde Luftvolumen des Prozeßraumes sowie zum Prozeßraum gehörende Luftklappen
entsteht.
24. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche durch die Luftklappen die
Schäbe aus dem Prozeßraum zu mehreren Seiten abgeführt wird.
25. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die entschabte oder
schabarme Faser sukzessiv vorn Schwad durch die Schäbemaschine in eine Presse geleitet wird.
26. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die an die Schäbemaschine
angebaute oder -gehängte Presse das Vlies so schnell einzieht, daß es in geringer Spannung
gehalten oder in diese gebracht wird
27. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche vor dem Einzug der Schäbemaschine Vorpreßwalzen angeordnet sind, in denen die Holzteile der Pflanzen vorgebrochen werden sowie mit denen die Geschwindigkeit bzw. die Dicke des eingezogenen Schwades eingestellt werden kann.
27. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche vor dem Einzug der Schäbemaschine Vorpreßwalzen angeordnet sind, in denen die Holzteile der Pflanzen vorgebrochen werden sowie mit denen die Geschwindigkeit bzw. die Dicke des eingezogenen Schwades eingestellt werden kann.
28. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Vorpreß- und
Einzugswalzen Sensoren aufweisen, welche die Schwadstärke messen und in Abhängigkeit von
eingestellten Sollwert das Schwad schneller/dünner oder langsamer/dicker einziehen.
29. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Sensoren an der
Einzugswalze aufgrund einer vorn Sollwert abweichenden Dicke des Schwades die
Geschwindigkeit des selbstfahrenden Gesamtgerätes/ziehenden Schleppers (Schleppers)
verändern.
30. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Sensoren an der
Einzugswalze aufgrund einer vom Sollwert abweichenden Dicke des Schwades abhängig von der
über eine Bordelektronik des Schleppers festgestellten Leistungsdaten entweder die
Geschwindigkeit oder den Gerätedurchsatz verändern, so daß die vorhandene Motorleistung gut
ausgenutzt werden kann.
31. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche während oder nach der
Entholzung Zusatzstoffe mittels Verteileinrichtungen (z. B. Düsen, Zerstäuber, Förderelemente) in
das Faservlies gegeben werden können.
32. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche daß zugeschlagene Stoffe
z. B. Enzyme, Bakterien, Botenstoffe, Prozeßchemikalien, Katalysatoren, Hilfsstoffe (z. B.
Seifenstoffe) sind, welche einen Faseraufschluß bewirken, eine weitere chemische Trennung von
Fasern und Holzteilen fördern, entweder Holz- oder Faserteile einfärben, so daß diese später z. B.
sensorisch erkannt und selektiert werden können.
33. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Vlies bereits in der
Schäbemaschine kardiert oder vorkardiert wird, so daß am Ausgang der Schäbemaschine ein
hochwertiges Vlies zur Verfügung steht.
34. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche statt eines Vlieses aus dem
grob entschabten Pflanzenmahd mittels einer HD-Presse im Anschluß an den Schäbevorgang
gleichförmige Platten gepreßt werden, welche auf dem Feld abgesetzt werden oder auf einen
angehängten Transportwagen übergeladen werden.
35. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die gewonnene Schäbe
getrennt von der Faser in einem eigens vorhandenen Aggregat zu Blöcken, Granulat, oder
sonstigen Formteilen gepreßt wird.
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