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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ernten von Pflanzen gehörend zur Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae), insbesondere der Gattung Hanf.
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Pflanzen aus der Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae) sowie einige Getreidesorten lassen sich aufgrund Ihres langen, sehr widerstandsfähigen Stängels meist sehr schwierig ernten. Des Weiteren können alle Pflanzenteile für die Verarbeitung von oder Verwendung in anderen Produkten verwendet werden, sodass eine Trennung der einzelnen Pflanzenteile von Vorteil ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zum Ernten von Pflanzen gehörend zur Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae), insbesondere der Gattung Hanf, mit welcher die Ernte und Trennung der einzelnen Pflanzenteile ermöglicht wird.
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Hintergrund
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Bei Pflanzen, die zur Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae), insbesondere der Gattung Hanf, gehören, steigt die Nachfrage stetig an, da Hanfgewächse aufgrund Ihrer Eigenschaften, beispielsweise der stark faserigen Stängel, eine gefragte Nutzpflanze geworden sind. Die Hanffasern eignen sich beispielsweise zur Papierherstellung und Textilherstellung, sind aber auch als Baumaterial geeignet. Aus den Samen kann Öl gewonnen werden, das als Basis für die unterschiedlichsten Produkte dienen kann.
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Die bislang bekannten Maschinen zum Ernten von Hanfgewächsen bestehen aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten Schneidleisten, die den Hanf in einer festen Höhe schneiden. Bei diesen Verfahren fallen die abgeschnittenen Teile, die aus Stängel und Samen bestehen auf den Boden. Erst in einem weiteren Schritt werden die am Boden befindlichen Stängel und Samen, zumeist händisch, gesammelt und voneinander getrennt.
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Für die Getreidekultur sind Maschinen bekannt, die durch zwei Schnitte den Halm und das Korn voneinander trennen. Maschinen für die Getreidekultur sind jedoch nicht für die Ernte von Hanfgewächsen geeignet, da es sich bei Hanfgewächsen anders als bei Getreide um Pflanzen handelt, deren Stängel teilweise stark verzweigt ist und der, in Abhängigkeit von der Sorte, einen Durchmesser von 2 mm bis zu 60 mm erreichen kann. Die Stängel weisen außerdem teilweise sehr feste und widerstandsfähige Faserbündel auf, die bei den herkömmlichen Maschinen für die Getreidegewinnung zu Fehlfunktionen und Verstopfungen der Maschinen führen.
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Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht die Stängel der Hanfgewächse und die Blüten der Hanfpflanze gemeinsam zu ernten, diese jedoch in einem mechanischen Schritt voneinander zu trennen und zu sammeln.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen somit eine einfache, verlustarme und kostengünstige Bergung der Stängel und der Blüten mit Körnern ermöglichen.
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Das technische Problem wird durch die Ausführungsformen in den Ansprüchen gekennzeichnet und durch die Ausführungen in der Beschreibung und den Zeichnungen näher beschrieben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ernten von Hanfgewächse (Cannabaceae) und dergleichen, umfassend
- (a) mindestens ein vorgelagertes angetriebenes Mähwerk,
- (b) mindestens einen Hanfeinlauf,
- (c) mindestens ein Walzenpaar,
- (d) mindestens ein Abstreifkettenpaar, und
- (e) mindestens einen Auffangbehälter.
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In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um Pflanzen der Gattung Hanf.
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Das mindestens eine vorgelagerte angetriebene Mähwerk der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bevorzugt ein Balkenmesser. Dieses Balkenmesser ist in einer Höhe von 5 cm bis 50 cm, vorzugsweise 10 cm bis 40 cm, besonders bevorzugt 20 cm bis 30 cm über dem Boden angebracht. In einer Ausführungsform ist das Balkenmesser verstellbar angebracht. Über dem Mähwerk ist bevorzugt zusätzlich eine höhenverstellbare Haspel angebracht.
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In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Hanfeinlauf auf, der den Hanf zur Mitte der Vorrichtung bewegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens ein Walzenpaar das sich hinterhalb des Mähwerk längs zur Fahrtrichtung befindet. Ein Walzenpaar besteht vorzugsweise aus zwei Walzen. Bei einer Vorrichtung bestehend aus einem Walzenpaar, befindet sich jeweils eine Walze links und eine Walze rechts der Fahrzeugmitte. Die einzelnen Walzen des Walzenpaares bewegen sich vorzugsweise zueinander von oben zur Mitte hin.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens ein Abstreifkettenpaar. Das Abstreifkettenpaar fasst die Hanfstängel unterhalb der Blüten zwischen den Ketten und zieht sie im Kettenspalt nach hinten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zusätzlich auch eine Rüttelbahn aufweisen. Die Rüttelbahn führt dazu, dass die Samen aus der Blüte herausgelöst werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 Darstellung der Vorrichtung – Seitenansicht
Die Figur zeigt die Vorrichtung 1 zum Ernten von Hanfgewächsen mit den folgenden Merkmalen:
Fahrwerk/Chassis 1, Energieerzeuger 3 (quer gestreift), Mähwerk 4, Haspel 5 (gepunktet), Walzenpaar 7, Kettentragegerüst 8, Abstreifkettenpaar 9, Auffangbehälter 10 (horizontal gestreift), Rad 11
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2 Darstellung der Vorrichtung – Draufsicht
Kettenumlenkung 2 (gestrichelt dargestellt), Energieerzeuger 3 (quer gestreift), Mähwerk 4, Haspel 5 (gepunktet), Hanfeinlauf 6, Walzenpaar 7 (gestrichelt angedeutet, unterhalb des Abstreifkettenpaares 9 gelegen), Abstreifkettenpaar 9 (durch gepunktetes Rastermuster dargestellt), Auffangbehälter 10 (horizontal gestreift), Rad 11
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ernten von Hanfgewächsen (Cannabaceae) oder dergleichen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Hanfgewächsen oder dergleichen um Pflanzen der Gattung Hanf. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ernten von Hanf, wobei die Hanfstängel über dem Boden abgeschnitten und die Blüten der Hanfpflanze von den Stängeln gestrippt werden. Bei der Vorrichtung werden die Hanfstängel von einem Walzenpaar nach unten gezogen und die Blüten durch einen Kettenspalt nach hinten gezogen und dabei von den Stängeln gestrippt. Die Kettenführung fasst dabei die Hanfstängel unterhalb der Blüte und zieht diese im Kettenspalt nach hinten. Durch die rückwärts-gerichtete Bewegung der Kette wird die Blüte vom Hanfstängel gezogen.
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Die Vorrichtung umfasst dabei ein Fahrwerk 1, das als Verbindung des Fahrgestells über die Räder zur Fahrbahn dient. Gängige Fahrwerke sind im Stand der Technik bekannt und können in der vorliegenden Vorrichtung verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fahrwerk 1 einen Grundrahmen, eine angetriebene, starre Vorderachse und eine auf einem Drehschemel gelagerte, angetriebene Hinterachse.
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Der Antrieb erfolgt, wie auch die Lenkung über gängige Verfahren. Bevorzugt sind beide Fahrantriebe durch Frequenzumrichter gesteuert. Die Lenkung erfolgt dabei in der gängigen Ausführungsform mit einem Stellmotor, der den Drehschemel positioniert. Die elektrische Energie für die Motoren 3, die die jeweiligen Bewegungen produzieren, wird bevorzugt durch einen 3-Phasen Drehstromgenerator mit einem Verbrennungsmotor als Antrieb erzeugt. Jedoch können auch Elektromotoren, Stirlingmotoren, Hydraulikmotoren als auch gasbetriebene Motoren verwendet werden, um die nötige Energie zu erzeugen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens ein vorgelagertes angetriebenes Mähwerk 4, mindestens einen Hanfeinlauf 6, mindestens einen Walzenpaar 7 und mindestens ein Abstreifkettenpaar 9 und erlaubt dadurch die Ernte von Pflanzen aus der Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae) und dergleichen, insbesondere der Gattung Hanf.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung werden die Hanfstängel über dem Boden durch das Mähwerk 4 abgeschnitten. Das Mähwerk 4 kann aus unterschiedlichen Schneidwerken bestehen, die auch in der Getreidekultur verwendet werden. Das Mähwerk 4, welches die Stängel über dem Boden abschneidet ist in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Balkenmesser. Die Messerbalken befinden sich bevorzugt im vorderen Bereich der Vorrichtung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform an der vordersten Stelle der Vorrichtung. Die Messerbalken können in einer festen Höhe angebracht sein. Diese liegt in einer Ausführungsform in Höhe der Vorderachse, d. h. je nach Vorrichtung in einer Höhe zwischen 5 cm bis 50 cm, vorzugsweise 10 cm bis 40 cm besonders bevorzugt in einer Höhe von 20 cm bis 30 cm. Entsprechend werden die Hanfstängel 5 cm bis 50 cm über dem Boden abgeschnitten, wodurch 5 cm bis 50 cm des Stängels im Boden verbleiben können. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Hanfstängel 10 cm bis 40 cm über dem Boden abgeschnitten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Stängel 20 cm bis 30 cm über dem Boden abgeschnitten. Die Höhe in der die Messerbalken liegen, kann jedoch auch variabel gestaltet sein, sodass die Messerbalken nicht fest angebracht sind, sondern je nach Wunsch und Hanfgewächs verstellbar angebracht sind.
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Eine über dem Mähwerk 4 angebrachte Haspel 5 lehnt die Pflanze vorsichtig in Richtung der Vorrichtung, sodass die Blüten und Samen nicht auf das Feld zurückfallen. In einer bevorzugen Ausführungsform streicht die Haspel 5 die Pflanze in Richtung des nachfolgend angebrachten Walzenpaares und der Kettenführung, wo die Hanfstängel mit den Blüten gefasst werden und voneinander getrennt werden. Die Haspel kann einen walzen-, spulen- oder kreuzförmigen Aufbau besitzen, der drehbar um eine Mittelachse gelagert ist Die Haspel 5 ist jedoch nicht auf solche Ausführungen beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Haspel 5 vier oder sechseckige Seitenteile und Streben dazwischen. Um den gewünschten Effekt zu erfüllen, dreht sich die Haspel 5 mit der Fahrtrichtung, sodass die oberen Teile der Hanfpflanzen zur Maschine hin gestrichen werden.
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Nach dem Mähwerk 4 sind Walzen 7 angeordnet, die als Walzenpaar 7 miteinander agieren und durch ihre Bewegung, die zueinander gerichtet ist, die Hanfstängel der Hanfpflanzen nach unten ziehen. Die Bewegung der einzelnen Walzen im Walzenpaar 7 ist dabei zueinander in Richtung Boden. Die Walzenpaare 7 sind in einer Ausführungsform längs zur Fahrtrichtung ausgerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Walzenpaar 7 verwendet, bei dem sich je eine Walzen sich links und rechts der Fahrzeugmitte befindet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Walzenpaar 7 verwendet. Die vorliegende Erfindung umfasst aber auch die Verwendung von mehreren Walzenpaaren 7, die längs zur Fahrrichtung angeordnet sind. Bei einer Verwendung mehrerer Walzenpaare 7 agieren die einzelnen Walzenpaare 7 bevorzugt separat, ohne mit anderen Walzenpaaren 7 zu interagieren. Die verwendeten Walzenpaare 7 werden vom Antrieb, der von einem Energieerzeuger 3 mit Energie versorgt wird, angetrieben. Bevorzugt handelt es sich um einen Frequenzumrichter der von einem gesteuerten Elektromotor angetrieben wird. Der Energieerzeuger ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Die einzelnen Walzen der jeweiligen Walzenpaare 7 werden aneinandergedrückt und ziehen die Hanfstängel nach unten. Das Aneinanderdrücken erfolgt mittels Federkraft oder Pneumatik. Durch die Ziehbewegung, die in Richtung Boden verläuft, bleiben die Hanfstängel unter der Maschine liegen und bilden den Schwad.
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Oberhalb eines Walzenpaares 7 befindet sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine umlaufende Kette 9, die die Blüten vom Stängel strippt. Diese Kette ist bevorzugt als Kettenpaar 9 ausgebildet. In einer Ausführungsform befindet sich jeweils rechts und links der Walzenpaarmitte eine umlaufende Kette 9. Ist lediglich ein Walzenpaar 7 montiert befindet sich das umlaufende Kettenpaar 9 rechts und links der Maschinenmitte. Erhöht sich die Anzahl der Walzen 7, erhöht sich die Anzahl der Abstreifkettenpaare 9 entsprechend. Federbelastete Kettenführungen, die die Ketten führen und gegeneinanderdrücken sind auf einem Traggerüst 8 angebracht. Die Bewegung der Ketten 9 erfolgt zum Vorrichtungsende hin, d. h. entgegen der Fahrtrichtung. Durch diese Bewegung des mindestens einen Abstreifkettenpaares 9 werden die Hanfstängel unterhalb der Blüten zwischen den Ketten 9 gefasst und im Kettenspalt nach hinten gezogen. Aufgrund der gleichzeitigen Abwärtsbewegung der Stängel durch die Walzen und der Rückwärtsbewegung des Abstreifkettenpaares 9, erfolgt die Abstreifung der Blüten auf der Kette.
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Das Gerüst 8, das das Kettenpaar 9 trägt, besteht aus durchbiegesteifen Gerüsten die in Längsrichtung zur Fahrtrichtung montiert sind. In einer Ausführungsform ist das Kettentraggerüstpaar 8 im vorderen und hinteren Bereich der Vorrichtung montiert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kettentraggerüstpaar 8 je zwei vertikale Ständern und je eine horizontale Traverse. Die Traverse umfasst dabei Dreiecks-Gitterrohrelementen. In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die beiden gegenüberliegenden Traversen zur Mitte hin eine Rinne. Durch die Rinne bzw. in der Rinne werden die abgestreiften Blüten in den hinteren Teil gefördert.
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In einer weiteren Ausführungsform werden die Samen zusätzlich aus der Blüte herausgelöst. Die Samen werden dabei vorzugsweise mechanisch aus den Blüten herausgeschüttelt. Eine Möglichkeit ist ein Schüttler, der die Blüten durch Kurbelwellen in gegenseitig kreisende Bewegung versetzt und somit zur Rauslösung der Samen sorgt. Möglichkeiten des Herauslösens des Samens aus den Blüten sind aus der Getreidekultur bekannt, wie beispielsweise das Herausschlagen oder Herauswalzen und können auch in dieser Vorrichtung angewendet werden. Eine Rüttelbahn stellt eine bevorzugte Möglichkeit der Herauslösung dar, da die Samen durch das Rütteln auf eine einfache Weise aus der Blüte gelöst werden, ohne dass sie geschädigt werden, was beispielsweise beim Herausschlagen der Fall sein könnte. Je nach Anzahl der Walzenpaare 7 und Kettenpaare 9 kann entweder eine größere Rüttelbahn verwendet werden um alle Blüten und Samen abzufangen oder mehrere nebeneinander liegende Bahnen. Eine Trennung von Blüte und Samen ist auch oder zusätzlich per Hand und/oder mechanisch möglich, beispielsweise nach dem Prinzip des Windsichtens. In dieser Ausführungsform wird der die Trennung alternativ oder zusätzlich durch einen leichten Luftstrom durchgeführt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Blüten in einem separaten Behälter 10 aufgefangen. Sind mehrere Walzenpaare 7 und Abstreifkettenpaare 9 in einer Vorrichtung enthalten, kann der Auffangbehälter 10 entsprechend in der Größe variieren, sodass er alle Blüten auffangen kann. Es können sich aber auch mehrere Auffangbehälter 10 nebeneinander und/oder hintereinander befinden. Wird zusätzlich der Samen aus der Blüte herausgelöst, wird auch dieser vorzugsweise in einem separaten Behälter 10 aufgefangen. Der Behälter 10 für den Samen befindet sich in diesem Fall vor dem Behälter 10 für die Blüten, da die schwereren Samen früher nach unten fallen. Alternativ können die Blüten und/oder Samen auch in einem Gitterwagen aufgefangen werden.
