DE2554347A1

DE2554347A1 - Verfahren zum ernten von krautigen oder holzigen pflanzen

Info

Publication number: DE2554347A1
Application number: DE19752554347
Authority: DE
Inventors: Karl Friedrich Rath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-03
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DK580475A; BE836935A; US4037666A; FR2295692A1; DD122631A5; NL7514095A; SE7514266L

Description

Karl Friedrich Rath in Maria Rojach (Österreich)

Verfahren zum Ernten von krautigen oder holzigen Pflanzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ernten von krautigen oder holzigen Pflanzen, wie z.B. Bäumchen, wobei die Pflanzen heim Ausheben aus dem Boden und bei der Ausbringung aus der Erntefläche zwangsläufig geführt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Ernte von forstgartenmäßig gezogenen Bäumchen wird üblicherweise so vorgegangen, daß die Pflanzen mit einer Art Pflugschar aus dem Boden ausgehoben, von der anhaftenden Erde befreit und entweder einer Bündeleinrichtung zugeführt oder auf dem Acker abgelegt werden.

Ein Problem besteht nun darin, daß die Bäumchen vor dem Verkauf qualitätsmäßig sortiert werden müssen. Dies muß entweder

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direkt auf dem Acker oder bei bereits vorliegenden Bündeln, nach Aufschneiden derselben, in z.B. Sortierhallen stets von Hand aus erfolgen. Die sortierten Bäumchen müssen dann gleichfalls von Hand aus gezählt und wieder gebündelt werden.

Diese Vorgangsweise erfordert somit hohe Personalkosten sowie einen hohen Zeitaufwand, ist aber auch aus folgenden Gründen nicht optimal. Mit dem Ernten der Bäumchen kann nämlich frühestens nach der Schneeschmelze und nach Abtrocknen des Bodens im Forstgarten begonnen werden, umgekehrt aber soll die Ernte abgeschlossen sein bevor noch die neuen Triebe zu sprjeßen beginnen, was im allgemeinen drei Wochen nach Abtrocknen des Fortgartenbodens der Fall sein wird. Somit steht für Ernte und Sortieren nur eine sehr kurze Zeitspanne zur Verfügung, die einen massiven Personalqinsatz erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es nun ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, das bzw. die eine vollautomatische Qualitätskontrolle und eine vollautomatische Herstellung verkauf sfer-t ger Einheiten mit einer festen Anzahl von, eine vorgegebene Qualitätsgrenze nicht unterschreitenden Bäumchen erlaubt.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die ausgebrachten Pflanzen gezählt werden, und zwar nur jene bei welchen eine Pflanzenkenngröße, wie z.B. der Durchmesser des Pflanzenstammes, einem vorgebbaren Sollwert entspricht bzw. diesen überschreitet, und die ausgebrachten Pflanzen jeweils bei Erreichen einer vorgebbaren Zahl an Pflanzen die mindestens den vorgebbaren

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Sollwert aufweisen, zu Einheiten zusammengefaßt werden. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer die Pflanzen einzelweise aus der Erde aushebenden und diese nacheinander längs einer vorgegebenen Bahn führenden Pflanzenausbringvorrichtung besteht gemäß der Erfindung darin, daß längs der vorgegebenen Bahn eine auf eine vorgebbare Pflanzenkenngröße ansprechende Zählvorrichtung angeordnet ist, und daß die sich am Ende der Bahn ansammelnden Pflanzen bei Erreichen eines vorgebbaren Zählerstandes der Zählvorrichtung durch eine Zubringvorrichtung einer Verpackungseinrichtung zuführbar sind.

Hiedurch wird erreicht, daß alle Pflanzen mit einer unter einem vorgebbaren Mindestwert liegenden Kenngröße nicht gezählt werden. Diese Pflanzen werden zwar zu einer Einheit hinzugenommen, jedoch ist stets gewährleistet, daß in jeder Einheit eine vorgegebene Zahl an Pflanzen vorliegt, welche die gestellten Qualitätsbedingungen erfüllen.

Nachteilig ist, daß dann am Orte des Verbrauches eine neuerliche Qualitätskontrolle erfolgen muß, um die Pflanzen minderer Qualität auszusondern. Um dies zu vermeiden kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so vorgegangen werden, daß jene Pflanzen, die keinen Zählvorgang auslösen zerstört werden. Gelangt die Erfindung beispielsweise auf Forstgärten in Anwendung, so wird zweckmäßig die Zerstörung in der Abtrennung der Wurzeln vom Stamm bestehen. In Weiterführung der Erfindung kann zur Zerstörung der Pflanzen minderer Qualität der Zählvorrich- ' tung in Transportrichtung der Pflanzen gesehen eine ständig betriebene Schneidvorrichtung nachgeordnet sein, die bei auf eine Pflanze mit Sollkenngröße ansprechender Zählvorrichtung

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von dieser für eine Zeitdauer stillgesetzt wird, die den unbehinderten Vorbeitritt der gezählten Pflanze an der Schneidvorrichtung erlaubt.

Bei zur Aufforstung bestimmten Bäumchen war es bislang üblich die Bäumchengröße als forstwirtschaftlich maßgebendes Merkmal anzusehen. Neuere Untersuchungen haben aber ergeben, daß der Stammdurchmesser der Aufforstungsbäumchen von größerer Bedeutung als die Höhe der Bäumchen ist und es ist als weiterer Vorteil der Erfindung anzusehen, daß sie in besonderer Weise für die Beurteilung dieses Qualitätsmerkmaies herangezogen werden kann, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Gemäß der Erfindung kann in diesem Fall der Durchmesser des Lichtstrahles einer.die Zählvorrichtung steuernden Lichtschranke entsprechend dem Sollwert des Stammdurchmessers der Pflanze gewählt werden. Bäumchen deren Durchmesser gleich oder größer als dieser eingestellte Mindestdurchmesser ist, werden beim Hindurchtritt durch die Lichtschranke den Lichtstrahl völlig unterbrechen und eine Zählung auslösen. Der Durchmesser des Lichtstrahls kann erfindungsgemäß durch eine Blende, Optik od.dgl. einstellbar sein, wodurch jederzeit ein anderer Grenzwert für den Stammdurchmesser eingestellt werden kann.

Die Anordnung kann gemäß der Erfindung, aber auch so getroffen sein, daß der Lichtstrahl ein Strahl mit einem im Vergleich zum Stammsol!durchmesser wesentlich geringeren Durchmessers sowie ein Strahl hoher Intensität ist und die Lichtschranke unter Zwischenschaltung eines Zeitzählers an die Zählvorrich-

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tung angeschlossen ist, welcher die Zeitdauer des Vorbeitritts des Pflanzeretammes am Lichtstrahl erfaßt und bei überschreiten einer vorgebbaren Zeitdauer die Zählvorrichtung betätigt.

Eine wieder andere Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß der Durchmesser des Lichtstrahles der Lichtschranke wesentlich größer als der Sollwert des Stammdurchmessers gewählt und der Zähler von einem einstellbaren, von Null verschiedenen Lichtintensitätswert steuerbar ist.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer vereinfacht dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht, jedoch in anderem Maßstab und mit einer die zu bündelnden Pflanzen einer als Bündeleinrichtung angeführten Verpackungseinrichtung zuführenden Zubringvorrichtung u. Fig. 3 ein Deteil for Zubringvorrichtung.

Gemäß Fig. 1 werden Bäumchen 4 durch eine in das Erdreich eingreifende Schar 5 angehoben. Mit 2a und 2b ist jeweils ein endloses über Rollen 3a, 3b laufendes Förderband einer Pflanzenausbringvorrichtung 1 bezeichnet, welche Förderbänder 2a_f 2b gegeneinander anliegen, zwischen sich die Bäumchen 4 fassen und längs der durch ihre Anlagefläche definierten Transportbahn aus der Erntefläche bzw. dem Erntebereich ausbringen.

Unmittelbar nach dem Ausheben aus dem Boden wird Erde, Steine, Lehm od„dgl. mittels einer hin- und herbewegten Rüttelvorrichtung 6 und/oder einem Gebläse 7 von Wurzeln und Stamm der Bäumchen entfeint, so daß gewährleistet ist, daß nur der blanke

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Stamm der Bäumchen 4 mit einem quer zur Transportbahn angeordnetem Lichtstrahl 10 einer Lichtschranke 8, 9 in Wechselwirkung tritt.

Die Lichtschranke besteht aus einer Lichtquelle 8 und einem lichtempfindlichen Element 9, wie z.B. einer Photozelle, einem Phototransistor od.dgl.; der Durchmesser des Lichtstrahls kann mittels einer hier nicht näher gezeigten Blende, Optik od.dgl. auf einen bestimmten Wert eingestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Durchmesser des Lichtstrahls 10 auf einen Wert eingestellt, der dem Stammdurchmesser entspricht, den die Bäumchen mindestens haben müssen, um den gestellten Qualitätsforderungen zu entsprechen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden somit alle Stämme, deren .Durchmesser kleiner als der Strahldurchmesser ist, durch die Lichtschranke hindurchtreten, ohne daß der Lichtstrahl zur Gänze unterbrochen und eine Zählvorrichtung 11 geschaltet wird; alle Bäumchen jedoch, deren Durchmesser gleich oder größer als der Strahldurchmesser ist werden den Lichtstrahl unterbrechen und dadurch die. Zählvorrichtung schalten. Bei dieser Zählvorrichtung 11 ^:kann es sich z.B. um einen fortlaufenden Zähler handeln, der die Unterbrechungen des Lichtstrahles fortlaufend aufaddiert und bei Erreichen eines einstellbaren Summenwertes ein Steuersignal abgibt. Der Zähler kann sich dann entweder automatisch wieder auf den Zählerstand Null zurückstellen oder unter Abgabe von Steuersignalen bei vorwählbaren Zählerständen weiterzählen.

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Das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elementes 9 liegt auch an einem Ventil 32, zweckmäßig einem Magnetventil, an, das bei auf 9 auftreffendem Lichtstrahl 10 das Ventil 32 offen hält, so daß ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Zylinder-Kolbenaggregat 31 mit Druckmedium beaufschlagt und in ausgefahrener Stellung gehalten wird. Der Kolben des Aggregates 31 trägt eine Schneidvorrichtung 30, etwa ein Sägeblatt, die unmittelbar angrenzend an den Lichtstrahl 10 bei ausgefahrenem Kolben so in die Transportbahn ragt, daß der Stamm eines vorbeigeführten Bäumchen durchtrennt wird. Wird aber der Lichtstrahl 10 durch ein qualitätsmäßig entsprechendes Bäumchen unterbrochen, so steuert der hieraus resultierende Zählimpuls nicht nur die Zählvorrichtung 11, d.h. den Zähler, an, sondern auch das Ventil 32, so daß dieses die Zufuhr des Druckmediums zum Zylinder-Kolbenaggregat 31 unterbricht; der Kolben zieht an, die Schneidvorrichtung 30 wird aus der Transportbahn ausgebracht und das qualitätsmäßig entsprechende Bäumchen kann unbeschädigt passieren, worauf die Schneidvorrichtung wieder ausgefahren wird. Letzteres kann z.B. duch eine entsprechende Automatik (Zeitverzögerung) des Ventils 32 bewerkstelligt werden.

Am Ende 40 der Transportbahn sammeln sich die Bäumchen längs Führungen 25, 26 die;zu einer Verpackungseinrichtung 22 führen. Erreicht der Zählerstand der Zählvorrichtung die voreingestellte Stückzahl, so löst die Zählvorrichtung 11 über eine Ventileinrichtung 12, z.B. ein Magnetventil, eine Zubringvorrichtung 13 aus. Diese besteht aus einer gabelartig gestalteten Schaufel 14,

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die aus später noch erläuterten Gründen zweiteilig mit einem kürzeren Schaufelteil 14a und einem längeren Schaufelteil 14b ausgeführt ist. Zunächst wird die Schaufel 14 durch ein von der Ventileinrichtung 12 gesteuertes Zylinder-Kolbenaggregat 15 linear in Richtung zur Transportbahn geschoben und längs dieser unmittelbar angrenzend an den Lichtstrahl stillgesetzt. Hiebei kommen, wie Fig. 3 erkennen läßt, die beiden Förderbänder 2a, 2b zwischen die Zinken der gabelartigen Schaufel· zu liegen. Es kann die Schaufel 14 aber auch in den Bereich und zwar unmittelbar angrenzend an die Förderbandenden eingeschoben werden, jedoch muß dann dafür Sorge getragen werden, daß die Betätigung der Schaufel im Ausmaß der Transportzeit der letzten, die volle Stückzahl ergebenden Pflanze, von der Lichtschranke 8, 9 zum Bereich 40 zeitverzögert ist. Diese Zeit ist im wesentlichen eine Maschinenkonstante und kann Teil der Programmierung der Steuerung der Venti!einrichtung 12 sein.

Erreicht die Schaufel 14 das Ende ihrer linearen Bewegungsbahn, so wird gleichfalls von der Ventileinrichtung ein bei 17 am Zylinder-Kolbenaggregat 15 angelenktes Zylinder-Kolbenaggregat 16 betätigt, durch welches die Schaufel 14 samt Zylinder-Kolbenaggregat 15 um den Drehpunkt 18 verschwenkt wird. Hiebei werden zunächst die allfällig noch im restlichen Teil zwischen den Förderbändern geführten Bäumchen mitgenommen - die Verschwenkung erfolgt etwa mit einer der Umlaufgeschwindigkeit •der Förderbänder entsprechenden Geschwindigkeit- und darauffolgend, die sich am Ende 40 der Bahn angesammelten Bäumchen er-

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faßt und längs der Führungen 25, 26 der Verpackungseinrichtung zugeführt.

Mit 19 ist ein Anschlag bezeichnet, gegen welchen der eine, längere Teil 14b der Schaufel 14 in Anlage kommt und der die Endlage dieses Schaufelteils festlegt, während der andere Schaufelteil, die Bäumcheneinheit vor sich her schiebend, noch um den Winkel^verschwenkt wird« Gemäß Fig. 2 ist die Verpackungseinrichtung 22 als Bündeleinrichtung ausgebildet. In der in Fig. mit unterbrochenen Linien dargestellten Endlage der Zubringvorrichtung 13 wird zwischen den beiden Schaufelteilen 14a, 14b ein freier Raum 60 für die Aufnahme eines Bündelgliedes 21, z.B. einer Nadel geschaffen, der ferner gewährleistet, daß die zwischenzeitlich sich weiter am Ende 40 der Transportbahn ansammelnden Bäumchen nicht, zum Bündel 20 zugebunden werden.

Nach erfolgter Bündelung wird durch das Zylinder-Kolbenaggregat 15 die Schaufel 14 zurückgezogen und darauffolgend in die in Fig. 2 mit vollen Linien gezeigte Anfangstellung zurückverschwenkt; zufolge Wirkung der Feder 50 klappen die Schaufelteile 14a, 14b wieder zusammen. Die Ventileinrichtung 12 ist auch für diesen Bewegungsablauf entsprechend programmiert.

Eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß der Lichtstrahl der Lichtschranke einen im Vergleich zum Stammdurchmesser wesentlich geringeren Durchmesser aufweist und ein Strahl hoher Intensität ist. In diesem Fall umfaßt die Zählvorrichtung einen Zeitzähler, der bei jeder vorbereitenden Pflanze die Zeitdauer der Unterbrechung des Licht-

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Strahles ermittelt. Entspricht bzw. überschreitet die solcherart ermittelte Zeitdauer jene, welche dem Vorbeitritt einer Pflanze mit Solldurchmesser des Stammes entspricht, so wird ein den Zähler stellender Impuls abgegeben, welcher gegebenenfalls auch das Ventil 32 steuert.

In Abänderung kann der Durchmesser des Lichtstrahles auch wesentlich größer als der Sollwert des Stammdurchmessers gewählt werden. Der eigentliche Zähler - gegebenenfalls auch das Ventil 32 - wird dann von einem Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elementes gesteuert, dessen Wert größer als jener ist, der dem Lichtintensitätswert Null entspricht.

Die Verpackung der zu Einheiten zusammengefaßten Bäumchen muß nicht notwendigerweise durch Bündeln erfolgen. So ist es z.B. ohne weiteres möglich, daß die Bäumcheneinheit durch die Schaufel einem am Ende der Führungen 25, 26 angeordneten Behälter, z.B. einer Schachtel, zugeführt wird. Auch ist es möglich die Bäumcheneinheit in der Art eines Paketes mit einer geschlossenen Umhüllung zu verpacken. ·

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Claims

- 11 Patentansprüche :

/ Ί .) Verfahren zum Ernten yon krautigen oder holzigen Pflanzen, wie z.B. Bäumchen, wobei die Pflanzen beim Ausheben aus dem. Boden und bei der Ausbringung aus der Erntefläche zwangsläufig geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgebrachten Pflanzen gezählt werden, und zwar nur jene bei welchen eine Pflanzenkenngröße, wie z_oB. der Durchmesser des Pflanzenstammes, einem vorgebbaren Sollwert entspricht bzw. diesen überschreitet, und die ausgebrachten Pflanzen jeweils bei Erreichen einer vorgebbaren Zahl an Pflanzen die mindestens den vorgebbaren Sollwert aufweisen, zu Einheiten zusaninenqefaßt verden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanze zur Beseitigung von am Stamm, insbesondere am Fuß des Pflanzenstammes, anhaftenden Steinen, Erd- bzw. Lehmteilchen od.dgl., der Einwirkung eines heftig bewegten Luftstromes ausgesetzt und/oder einer Rüttelbewegung ausgesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gezählten Pflanzen zerstört werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer die Pflanzen einzelweise aus der Erde aushebenden und diese nacheinander längs einer vorgegebenen Bahn führenden Pflanzenausbringvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß längs der vorgegebenen Bahn eine auf eine vorgebbare Pflanzenkenngröße ansprechende Zählvorrichtung (11) angeordnet ist, und daß die sich am Ende der Bahn ansammelnden Pflan-

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zen (4) bei Erreichen eines vorgebbaren Zählerstandes der Zählvorrichtung (11) durch eine Zubringvorrichtung (13) einer Verpackungseinrichtung (22) zuführbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (11) in Transportrichtung der Pflanzen (4) gesehen eine Schneidvorrichtung (30) nachgeordnet ist, die bei auf eine Pflanze mit Sollkenngröße ansprechender Zählvorrichtung (11) für eine Zeitdauer aus der Transportbahn ausbringbar ist, die den unbehinderten Vorbeitritt der gezählten Pflanze an der Schneidvorrichtung erlaubt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (11) von einer Lichtschranke (8, 9) gesteuert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Lichtstrahls (10). der Lichtschranke (8,9) dem Sollwert des Stammdurchmessers der Pflanze (4) entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Lichtstrahls (10) durch eine Blende, Optik od.dgl. einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, aß der Lichtstrahl (10) ein Strahl mit einem im Vergleich zum Stammsolldurchmesser wesentlich geringerem Durchmesser sowie ein Strahl hoher Intensität ist, die Lichtschranke (8, 9) unter Zwischenschaltung eines Zeitzählers an die Zählvorrichtung (11) angeschlossen ist, welcher die Zeitdauer des Vorbei-

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trittes des Pflanzenstammes am Lichtstrahl (10) erfaßt und bei Überschreiten einer vorgebbaren Zeitdauer die Zählvorrichtung (11) betätigt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Lichtstrahles (10) der Lichtschranke (8/ 9) wesentlich größer als der Sollwert des Stammdurchmessers gewählt und der Zähler (11) von einem einstellbaren, von Null verschiedenen Lichtintensitätswert steuerbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringvorrichtung (13) eine, vorzugsweise gabelartige,Schaufel (14) aufweist, die bei Erreichen eines vorgebbaren Zählerstandes durch eine Hydraulik bzw. Pneumatik (15, 16) zu einer Linearbewegung in Richtung zur Transportbahn und einer darauffolgenden Schwenkbewegung in Richtung zur Verpackungseinrichtung steuerbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung der Hydraulik bzw. Pneumatik (15, 16) eine von der Zählvorrichtung (11) gesteuerte Ventileinrichtung (12), insbesondere eine Magnetventileinrichtung, vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Zubringvorrichtung (13) im Ausmaß der für den Transport einer Pflanze (4) von der Zählvorrichtung (8,9) bis zum Ende der Transportbahn erforderlichen Zeit zeitverzögert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12, oder 13, dadurch ge kennzeichnet , daß die Schaufel (14) zweiteilig ausgebildet ist

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und in der Schwenkbahn der Schaufel ein von der Endlage der Schaufel (14) beabstandeter Anschlag (19) für einen (14b) der Schaufelteile angeordnet ist, so daß die beiden Schaufelteile (14a, 14b) in der der Verpackungseinrichtung (22) zugeordneten Endlage der Schaufel (14) einen Raum begrenzen, welcher die zu verpackenden Pflanzen (4) von den sich am Ende der Transportbahn sammelnden Pflanzen trennt und in den bei Ausbildung der Verpackungseinrichtung als Bündeleinrichtung das Bündelglied (21), z.B. eine Nadel, der Bündeleinrichtung (22) einbringbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählvorrichtung (11) in Transportrichtung der Pflanzen gesehen eine Rüttelvorrichtung und/oder ein Gebläse (7) vorgeordnet ist.

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