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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen
Ernten von Pflanzen, die im Boden wachsen.
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Die
nachfolgend beschriebene Vorrichtung bezieht sich insbesondere auf
die Spargelernte; im Gegensatz zu den bekannten, früheren Vorrichtungen
ist sie jedoch nicht auf die Ernte von Spargel beschränkt und
kann auch für
andere im Boden wachsende Pflanzen verwendet werden, wie zum Beispiel für Karotten.
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Die
Anordnung, die darin besteht, ein Schneidwerkzeug, das den Spargel
in der gewünschten
Länge abschneidet,
bis zur gewünschten
Tiefe im Boden zu versenken, ist an sich bekannt.
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Solche
Schneidvorrichtungen sind u.a. in den Patenten
EP 0 922 381 ,
DE 41 859 ,
US 1 775 142 ,
DE 363 961 ,
FR 2601 548 ,
NL 1 001 358 und
FR 2 668 884 beschrieben. Das Dokument
DE-C-195 832 beschreibt eine Schneidvorrichtung, die dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung entspricht.
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Die
in diesen Patenten beschriebenen Schneidwerkzeuge sind Werkzeuge,
die von Hand betätigt
werden, wobei bestimmte unter ihnen auch automatisiert sein können.
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Trotzdem
eignen sie sich nicht für
eine automatische Erntemaschine, wie sie im Patent FR-A-2824699 des Anmelders
beschrieben ist, da das Herausziehen des so abgeschnittenen Spargels aus
dem Boden von Hand erfolgt oder erfolgen sollte und diese Werkzeuge
nicht für
andere Pflanzen verwendet werden können.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Erntewerkzeug
für eine
Pflanze, die im Boden wächst,
von der Art mit einer Führung, die
sich vertikal in den Boden senkt und mit einer Schneideinrichtung
verbunden ist, die nahe dem Ende der Führung angeordnet ist, wobei
das Werkzeug dadurch gekennzeichnet ist, daß die Führung aus einer Parallelepiped-Struktur und die
Schneideinrichtung aus mindestens einem Schneidelement gebildet
ist, das am Ende der Parallelepiped-Struktur verschwenkbar montiert
ist, wobei das Verschwenken dieses Schneidelementes gleichzeitig
das Abschneiden der Pflanze und das Verschließen der Basis des Parallelepipeds
bewirkt, so daß letzteres, wenn
es wieder angehoben wird, ein Erdvolumen mit sich nimmt, das im
wesentlichen parallelepipedförmig
ist und in dessen Innerem sich die zu erntende Pflanze befindet.
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Als
nicht einschränkendes
Beispiel und zum leichteren Verständnis der Erfindung zeigen
die beigefügten
Zeichnungen folgendes:
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1 eine
Perspektivdarstellung einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 1;
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3 eine
Perspektivdarstellung einer ersten Ausführungsvariante, bei der sich
das Schneidelement in geöffneter
Stellung befindet;
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4 eine
Perspektivdarstellung der Vorrichtung aus 3, bei der
sich das Schneidelement in geschlossener Stellung befindet;
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5 eine
Perspektivdarstellung einer zweiten Ausführungsvariante, bei der sich
das Schneidelement in geöffneter
Stellung befindet, und
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6 eine
Perspektivdarstellung der Vorrichtung aus 5, bei der
sich das Schneidelement in geschlossener Stellung befindet.
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Unter
Bezugnahme auf diese Figuren ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus vier parallelen Schäften 1, 2, 3 und 4 besteht,
die ein Parallelepiped festlegen.
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Im
dargestellten Beispiel weist dieses Parallelepiped einen quadratischen
Querschnitt auf, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt
ist.
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Die
Schäfte 1, 2, 3 und 4 werden
an ihrem oberen Teil von einem Träger 20 getragen.
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An
ihrem unteren Teil sind die Schäfte 1, 2, 3 und 4 über kleine
Schäfte 7 gleicher
Länge,
die ein Quadrat bilden, miteinander verbunden.
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Am
Ende der Schäfte 1 und 2 ist
unmittelbar über
dem Verbindungsschaft 7 eine Klappe 5 verschwenkbar
angebracht. Eine Klappe 6 ist in gleicher Weise verschwenkbar
zwischen den Schäften 3 und 4 angebracht.
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Die
Breite der Klappen 5 und 6 ist geringfügig größer als
die Hälfte
eines Schaftes 7, so daß, wenn die Klappen 5 und 6 zur
Innenseite des Parallelepipeds hin verschwenken, ihre Kanten aneinander
zur Anlage kommen, derart, daß diese
Klappen Schneidmesser bilden.
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Diese
Kanten sind vorzugsweise derart gezahnt, daß ihre Zähne, die angespitzt sind, ineinander
greifen.
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Das
Verklappen der Klappen 5 und 6 wird durch die
Glieder 8 und 9 gesteuert, die mit einer Steuerstange 11 verbunden
sind, welche in zwei rechteckigen Fenstern 12 gleitet.
Die Stange 11 ist an das Ende des Schaftes 13 eines
Kolbens 14 angelenkt.
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Der
Träger 10 ist
ein flaches, viereckiges Eisen, an dem die oberen Enden der Schäfte 1 bis 4 befestigt
sind, und dieser Träger
ist seinerseits mit dem Ende des Schaftes eines vom Gestell 20 getragenen Zylinders
verbunden.
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Das
Gestell 20 trägt
auch den Zylinder 13.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise dieser Vorrichtung beschrieben.
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Wenn
das Gestell 20 mit einem geeigneten Mittel, wie z.B. dem
im Patent FR-A-2824699 beschriebenen, über eine zu erntende Pflanze,
z.B. einem Spargel, verbracht wird, wird der Zylinder, der den Träger 10 trägt, so betätigt, daß das durch
die vier Schäfte 7 und
die vier Schäfte 1, 2, 3 und 4 gebildete
Parallelepiped sich in den Boden versenkt.
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Der
Hub des Versenkzylinders wird vorher so festgelegt, daß er um
einige Zentimeter größer als die
gewünschte
Länge der
Pflanze ist.
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Da
die gewünschte
Länge im
Fall von Spargel bei etwa 25 cm liegt, wird der Hub des Versenkzylinders
so eingestellt, daß die
Versenktiefe etwa 28 bis 29 cm beträgt.
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Wenn
diese Tiefe erreicht ist, wird der Zylinder 14 betätigt, wodurch
die Stange 11 abgesenkt wird, die in den Fenstern 12 gleitet,
welche eine Gleitbahn bilden, und die Klappen 5 und 6 werden
im Inneren des Parallelepipeds zueinander hin verschwenkt, bis ihre
Kanten aneinander anliegen.
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Diese
Bewegung bewirkt, daß der
Spargel an seiner Basis abgeschnitten und das untere Ende des Parallelepipeds
geschlossen wird.
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Dann
wird der Versenkzylinder in umgekehrter Richtung betätigt und
das Parallelepiped aus dem Boden gehoben, wobei es die Erde, die
sich im Inneren des Parallelepipeds befindet, und den darin befindlichen
Spargel mit sich führt.
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Anschließend wird
das Gestell seitlich verschoben und der Zylinder 14 erneut
betätigt,
jedoch in umgekehrter Richtung, damit sich die Klappen 5 und 6 öffnen, was
dazu führt,
daß die
im Parallelepiped befindliche Erde auf den Boden fällt und
der Spargel freigegeben wird.
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Es
kann sich vor allem bei sehr sandhaltigen Böden zeigen, daß die Erde
zwischen den Schäften 1, 2, 3 und 4 beim
Zurückheben
herausrieselt und der Spargel dabei vorzeitig aus dem Parallelepiped
herausfällt.
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Um
dies zu vermeiden, kann man vorteilhafterweise eine oder mehrere
Seiten des Parallelepipeds verschließen, indem man flache Bleche
zwischen den Schäften 1 und 2,
dann zwischen 2 und 3, anschließend zwischen 3 und 4 und
schließlich
zwischen 4 und 1 anordnet.
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Ebenso
kann es sich als vorteilhaft erweisen, die unteren Abschnitte der
Schäfte 7 anzuspitzen,
um deren Versenken in den Boden zu erleichtern.
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Die 3 und 4 zeigen
eine erste Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die gleichen Elemente wie die im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Dabei
ist ersichtlich, daß das
Gestell 20 ein rohrförmiges,
hohles Teil mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt ist,
in dem ein Schaft 26 gleitet, der den Träger 10 trägt.
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Wie
im vorhergehenden Beispiel trägt
der Träger 10 eine
Parallelepiped-Struktur, die aus vier parallel verlaufenden Schäften 1, 2, 3, 4 und
einem Quadrat 7 an ihrem unteren Ende gebildet ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird das Schneid- und Verschlußelement
durch eine Platte 22 gebildet, die von zwei dreieckigen
Teilen 23 und 24, die senkrecht zu dieser verlaufen,
getragen wird, derart, daß dieses
Element eine Form aufweist, die einem Becher ohne Boden gleicht.
Dieses Element 22, 23, 24 ist verschwenkbar
an einer Querleiste 25 montiert, die von den Schäften 1 und 2 getragen
wird.
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Ein
Betätigungsglied 26 ist
mit dem Ende eines Zylinders 27 verbunden, der von dem
Gestell 20 getragen wird.
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Die
Funktionsweise ist analog zu der der Vorrichtung aus den 1 und 2.
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Wenn
sich die Teile in der in 3 beschriebenen Stellung befinden,
steht das Schneidelement 22, 23, 24 in
seiner geöffneten
Stellung.
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Bewegt
sich der Schaft 21 (unter Einwirkung eines nicht gezeigten
Zylinders, der im Inneren des Gestells 20 angeordnet ist)
nach unten, so senkt sich die Parallelepiped-Struktur 1, 2, 3, 4 und 7 in
den Boden, wobei sich die Erde entlang der Platte 22 bewegt,
die sich in vertikaler Stellung und zwischen den dreieckigen Teilen 23 und 24 befindet.
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Die
Abwärtsbewegung
des Schaftes 21 wird unterbrochen, wenn die Parallelepiped-Struktur
bis zur gewünschten
Tiefe versenkt wurde.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Zylinder 13 betätigt und
bewirkt über
das Glied 26 ein Verklappen der Gesamtheit 22, 23 und 24.
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Beim
Verklappen schneidet die Klappe 22 die Pflanze ab und verschließt das Quadrat 7.
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Dann
wird der Schaft 21 wieder nach oben bewegt und die Parallelepiped-Struktur
entnimmt, da die Erde nicht nach unten herausrieseln kann, ein Erdvolumen,
in dessen Innerem sich die Pflanze befindet.
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Wie
im vorhergehenden Beispiel wird das Gestell 20 bis zu einer
geeigneten Stelle verschoben; der Zylinder 13 wird betätigt, um
ein Verklappen der Gesamtheit 22, 23, 24 zu
bewirken, wobei die Erde herausfällt
und die Pflanze freigibt.
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Die 5 und 6 zeigen
eine andere Ausführungsform
der Erfindung.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Parallelepiped-Struktur durch zwei flache, symmetrische
Eisen 30 und 31 gebildet, die am Ende des Schaftes 21 befestigt
sind und einen oder mehrere rechteckige oder quadratische Rahmen 32 tragen.
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Am
Ende der beiden Flacheisen 30 und 31 sind zwei
Elemente 33 und 34 verschwenkbar montiert, die
eine Form haben, welche den Schaufeln eines Schaufelbaggers analog
ist, und deren jedes, wie das entsprechende Element der 3 und 4, aus
einer Platte 35 gebildet ist, die von zwei dreieckigen
Flanschen 36 und 37 getragen wird, welche von einem
am Ende jedes Flacheisens 30 und 31 angeordneten
Zapfen 38 getragen werden.
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Jede
Schaufel 33 oder 34 ist mit einem Glied 39 und
jedes Glied 39 mit dem Schaft eines Zylinders 40 verbunden.
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Die
Abmessungen der Schaufeln 33 und 34 sind so festgelegt,
daß sie,
wenn sie sich in der geöffneten
Stellung der 5 befinden, einen Platzbedarf haben,
der dem der Rahmen 32 entspricht.
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Die
Funktionsweise ist die gleiche wie die der beiden zuvor beschriebenen
Vorrichtungen.
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Unter
der Einwirkung des Schaftes 21 senken sich die Parallelepiped-Struktur,
die durch die Flacheisen 30, 31 gebildet ist,
die Rahmen 32 und die beiden offenen Schaufeln 33 und 34 in den
Boden. Wenn diese Struktur bei der gewünschten Tiefe angekommen ist,
werden die beiden Zylinder 40 betätigt, und die beiden Schaufeln
schließen
sich, wobei sie die Pflanze abschneiden und die Parallelepiped-Struktur
unten verschließen,
so daß,
wenn der Schaft 21 wieder nach oben bewegt wird, diese Struktur
ein Erdvolumen mitführt,
in dessen Mitte sich die Pflanze befindet, und wenn die beiden Schaufeln geöffnet werden,
fällt die
Erde heraus und gibt die Pflanze frei.
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Im
Fall der 3 bis 6 kann man,
wenn die Erde zu bröckelig
ist, die Seiten der Parallelepiped-Struktur mit jedem geeigneten
Mittel, wie z.B. Platten, einem Gitter, Stäben oder dergleichen, ausfüllen.