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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Erntevorrichtung für ein manuelles
Ernten eines Feldproduktes und insbesondere, aber nicht ausschließlich, eines
Feldproduktes in Bodenhöhe.
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Eine
Erntevorrichtung, auf der ein Pflücker sitzen oder liegen kann,
ist bekannt. Die Erntevorrichtung wird entlang der Reihen des Feldes
bewegt, und der Pflücker
pflückt
das Produkt, während
er sich nähert.
Das gepflückte
Produkt wird in einem geeigneten Behälter für das Verpacken auf einer separaten unabhängigen Maschine
oder zu einem späteren Zeitpunkt
angeordnet.
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Das
Problem bei dieser Ausführung
der Vorrichtung ist die Unregelmäßigkeit
des Produktes. An bestimmten Stellen entlang der Reihen kann das
Produkt spärlich
sein, während
es an anderen Stellen gehäuft
vorliegt. Das bringt mit sich, dass die Vorrichtung wiederholt ihre
Geschwindigkeit regulieren oder sogar stoppen und starten muss.
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Ein
weiteres Problem tritt dann auf, wenn die Vorrichtung mehr als einen
Pflücker
aufnehmen soll, um das Pflücken
des Produktes von benachbarten Reihen zu ermöglichen. In diesem Fall wird
es in zunehmendem Maß problematisch,
die Geschwindigkeit der Erntevorrichtung zu regulieren, um sich
an jeden Pflücker
anzupassen.
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Sobald
der Behälter
voll ist, in dem das gepflückte
Produkt angeordnet wurde, muss der Behälter entleert werden, bevor
ein weiteres Pflücken
erfolgen kann. Das bringt mit sich, dass das Pflücken des Produktes angehalten
wird, was unerwünscht
ist.
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Ein
weiterer Nachteil, der erkannt wurde, ist die Notwendigkeit, dass
die vollen Behälter
zu einer separaten Verpackungsstation weitergeleitet werden müssen. Das
führt wiederum
zu vergeudeter Zeit und ist folglich unerwünscht.
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Die
vorliegende Erfindung strebt danach, diese Probleme zu überwinden.
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Die
US 2378847 ,
US 5454444 und
US 4073392 beschreiben alle Anordnungen,
bei denen die Position eines Pflückers
eingestellt werden kann, wobei das
US
4073392 die Einstellung des seitlichen Kolbens eines Pflückers beschreibt,
während
sich die
US 2378847 und
US 5454444 auf eine Höheneinstellung
beziehen. Das
US 2378847 gestattet,
dass die Höhe
des Pflückers
eingestellt wird, während
die Vorrichtung benutzt wird.
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Das
FR 2783670 beschreibt eine
Anordnung, bei der ein Pflücker
seinen Sitz längs
einer Reihe der zu bearbeitenden Ernte fortbewegt. Die Sitzposition
wird ermittelt und benutzt, um eine Struktur anzutreiben, so dass
sich der Pflücker
immer innerhalb der Struktur befindet.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Erntevorrichtung
für eine
Verwendung bereitgestellt, wenn ein Feldprodukt manuell geerntet
wird, wobei die Erntevorrichtung aufweist: eine Tragestruktur; eine
Vielzahl von angetriebenen drehbaren Elementen, mittels der die Tragestruktur
bewegt werden kann; und ein Körpertragelement,
das von der Tragestruktur gehalten wird, wobei das Körpertragelement
in der Lage ist, einen Pflücker
zu tragen, und dadurch gekennzeichnet, dass das Körpertragelement über einen
erweiterten Bereich relativ zur Tragestruktur beweglich ist, so
dass, wenn sich die Erntevorrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit
in einer ersten Richtung bewegt, das Körpertragelement relativ zur
Tragestruktur selektiv positioniert werden kann, um vorübergehend
die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpertragelementes zu erhöhen oder
zu verringern.
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Vorzugsweise
und/oder wahlfreie charakteristische Merkmale des ersten Aspektes
der vorliegenden Erfindung werden in den Patentansprüchen 2 bis
einschließlich
15 dargelegt.
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Entsprechend
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
für das
manuelle Ernten eines Produktes bereitgestellt, das in Reihen angeordnet
ist, wobei eine Erntevorrichtung eingesetzt wird, wie sie hierein
vorangehend definiert wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
aufweist:
- (a) Positionieren eines Pflückers selbst
auf einem Körpertragelement
der Erntevorrichtung;
- (b) Antreiben der Erntevorrichtung längs der Reihen des Produktes
mit einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit;
und
- (c) manuelles Ernten des Produktes durch den Pflücker, während er
sich nähert,
und selektives Bewegen des Körpertragelementes über den
erweiterten Bereich, um vorübergehend
die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpertragelementes zu erhöhen oder
zu verringern, und um die Position des Pflückers relativ zum Vorkommen des
Produktes zu optimieren, so dass eine Steigerung der geernteten
Produktmenge und eine Erhöhung
der Geschwindigkeit der Bewegung der Erntevorrichtung erhalten werden
können.
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Vorzugsweise
und/oder wahlfreie charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden in den Patentansprüchen
17 bis einschließlich
19 dargelegt.
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Die
vorliegende Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer Ausführung der Erntevorrichtung
beim Einsatz in Übereinstimmung
mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Draufsicht der Erntevorrichtung;
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3 eine
schematische Seitenansicht der Erntevorrichtung;
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4 eine
schematische perspektivische Ansicht der Erntevorrichtung; und
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5 und 6 Ansichten, die eine alternative Vorrichtung
veranschaulichen.
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Mit
Bezugnahme auf 1 bis 4 der Zeichnungen
wird eine Erntevorrichtung 10 gezeigt, die aufweist: eine
Tragestruktur 12 (nur teilweise gezeigt); eine Vielzahl
von drehbaren Elementen 14, wie beispielsweise Räder oder
endlose Raupenketten, die auf einem Chassis der Tragestruktur 12 montiert
sind; eine Einrichtung (nicht gezeigt) für das Antreiben der drehbaren
Elemente 14; und eine Vielzahl von Körpertragelementen 16,
die von der Tragestruktur 12 getragen werden. Eine Förderanlage 18 und ein
Sammelbereich 20 werden ebenfalls von der Tragestruktur 12 getragen.
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Das
Körpertragelement 16 ist
ein längliches gepolstertes
Bett oder Bank, das in geeigneter Weise ausgebildet ist, damit ein
erster Benutzer 22 (worauf man sich hierin als einen „Pflücker" bezieht) darauf mit
dem Gesicht nach unten liegen kann.
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Jedes
Körpertragelement 16 ist
auf einem linearen Holm oder einem Paar linearer Holme (nicht gezeigt)
montiert, die stationär
auf der Tragestruktur 12 getragen werden, so dass die Körpertragelemente 16 relativ
zur Tragestruktur 12 verschiebbar sind. Es ist daher ein
erweiterter Bereich des Weges oder der Bewegung vorhanden, der größer ist
als der, der durch einfaches Beugen oder Biegen des menschlichen
Körpers
erreicht würde,
wenn er sich in einer nach vorn gebeugten Position befindet, von
einem Ende des Holmes (der Holme) zum anderen. Der erweiterte Bereich
der Bewegung liegt in der Größenordnung
von 1 Meter, kann aber größer sein.
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Eine
Motoreinrichtung (nicht gezeigt) ist vorhanden, so dass durch Betätigung eines
Schalters (nicht gezeigt) jedes Körpertragelement 16 einzeln und
selektiv längs
seines Holmes (seiner Holme) angetrieben werden kann. Der Schalter
ist typischerweise ein fußbetätigter Schalter,
der an der Rückseite des
Körpertragelementes 16 oder
benachbart dazu angeordnet ist.
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Jedes
Körpertragelement 16 kann
in einer Richtung quer zum Längsmaß des Holmes
(der Holme) reguliert werden, so dass der horizontale Abstand zwischen
benachbarten Körpertragelementen 16 verändert werden
kann.
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Jedes
Körpertragelement 16 kann
ebenfalls vertikal verstellt werden, um den Abstand zwischen dem
jeweiligen Körpertragelement 16 und
dem Erdboden zu verändern.
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Die
horizontalen und vertikalen Einstellungen werden mittels eines motorisierten
oder manuell betätigten
Mechanismus bewirkt (keiner davon wird gezeigt).
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Der
Sammelbereich 20 wird über
den Körpertragelementen 16 und
versetzt nach hinten relativ dazu getragen. Der Sammelbereich 20 weist
einen Raum auf, um eine Vielzahl von Stapeln von Verpackungsbehältern 24 aufzunehmen.
Der Antrieb der drehbaren Elemente 14 kann ebenfalls vom
Sammelbereich 20 aus gesteuert werden.
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Die
Förderanlage 18 umfasst
eine endlose starre oder im Wesentlichen starre Förderbahn 26, die
auf der Tragestruktur 12 montiert ist, so dass ein erster
Strang 28 der Förderbahn 26 benachbart
den Vorderseiten der Körpertragelemente 16 passiert
und ein zweiter Strang 30 durch den oder benachbart dem
Sammelbereich 20 passiert. Aufnahmeelemente, typischerweise
in der Form von Trögen 32,
hängen
von der Förderbahn 26 herab
und können
um die Förderbahn 26 mittels
eines konventionellen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben
werden. Die Aufhängungshöhe eines
jeden Troges 32 ist so, dass er sich längs des ersten Stranges 28 in
oder im Wesentlichen in der horizontalen Ebene des Körpertragelementes 16 und
benachbart den Vorderseiten der Körpertragelemente 16 bewegt.
Der zweite Strang 30 der Förderbahn 26 ist so
angeordnet, dass sich die Tröge 32 in
einer Höhe
bewegen, die einen bequemen Zugang dazu durch einen zweiten Benutzer 36 (worauf
man sich hierin als einen „Verpacker" bezieht) ermöglicht.
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Beim
Einsatz wird die Erntevorrichtung 10 in eine Position benachbart
einer ersten Gruppe von Reihen 38 mit dem zu pflückenden
Produkt manövriert,
so dass sich die drehbaren Elemente 14 mit den Mulden 40 der
Reihen 38 ausrichten oder im Wesentlichen ausrichten. Jeder
Pflücker 22 stellt
horizontal sein zugewiesenes Körpertragelement 16 ein,
damit es seiner zugewiesenen Reihe und dem Abstand der Reihen entspricht.
Jeder Pflücker 22 stellt
ebenfalls vertikal das Körpertragelement 16 ein,
um seine Körpergröße und Armlänge zu berücksichtigen.
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Jeder
Pflücker 22 liegt
mit dem Gesicht nach unten auf dem Körpertragelement 16.
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Der
Verpacker 36 startet und steuert die Erntevorrichtung 10,
so dass sie sich vorzugsweise mit einer konstanten oder im Wesentlichen
konstanten Geschwindigkeit die Reihen herunter bewegt. Die Förderanlage 18 wird
ebenfalls gestartet.
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Infolge
der Bewegung der Erntevorrichtung 10 pflückt jeder
Pflücker 22 das
Produkt in seiner Reihe, während
er sich nähert.
Der Pflücker 22 betätigt sein
verschiebbares Körpertragelement 16 mittels seines
Fußschalters,
um eine Verschiebung in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung relativ zur Tragestruktur 12 der
Erntevorrichtung 10 zu bewirken. Das hat die Wirkung der
vorübergehenden
Erhöhung oder
Verringerung der Geschwindigkeit des Pflückers 22 relativ zur
Tragestruktur 12, so dass der Pflücker 22 seine Position
relativ zum Vorkommen des Produktes optimieren kann. Folglich können mehr
Produkte erreicht werden, während
eine höhere
konstante Vorwärtsgeschwindigkeit
der Erntevorrichtung 10 aufrechterhalten werden kann.
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Während das
Produkt gepflückt
wird, wird es in einem vorbeigehenden Trog 32 angeordnet.
Der Trog 32 passiert um die Förderbahn 26 zum Sammelbereich 20,
wo das Produkt vom Verpacker 36 entfernt und in einen der
Verpackungsbehälter 24 gepackt
wird.
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Der
Sammelbereich 20 umfasst eine Verpackungsfläche 37,
die für
eine Qualitätskontrolle
des gepflückten
Produktes, das Wiegen des Produktes, usw. benutzt werden kann.
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Wenn
die Erntevorrichtung 10 das Ende der ersten Gruppe von
Reihen 38 erreicht, wird sie in eine Position benachbart
einer weiteren Gruppe von Reihen (nicht gezeigt) manövriert,
damit sie bereit ist, dass das Produkt in diesen weiteren Reihen
gepflückt
werden kann.
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Typischerweise
werden die Gruppen von Reihen innerhalb einzelner Wachstumstunnel
(tragende Rippen, auf die man sich in den Fig. mit 42 bezieht) aufgenommen,
die eine verbesserte Wachstumsumgebung liefern. In diesem Fall ist
die Erntevorrichtung 10 so bemessen, dass sie sich innerhalb des
Wachstumstunnels bewegen kann, und die Anzahl der Körpertragelemente 16 ist
ein Vielfaches der Anzahl der Reihen, die darin aufgenommen werden.
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Offensichtlich
kann die Geschwindigkeit der Erntevorrichtung verändert werden,
während
sie sich längs
der Reihen bewegt, oder die Erntevorrichtung kann tatsächlich an
irgendeiner Stelle zum Halten gebracht werden. Der Antrieb der drehbaren
Elemente könnte
von einem Pflücker
beispielsweise vom Körpertragelement
aus gesteuert werden.
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Bei
einer Abwandlung der Erfindung könnten die
Körpertragelemente
manuell verschiebbar sein, im Gegensatz zu einer Motorisierung.
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Außerdem könnte die
Erntevorrichtung angepasst werden, um nur ein einzelnes verschiebbares
Körpertragelement
für einen
einzelnen Pflücker aufzunehmen.
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Das
verschiebbare Körpertragelement
könnte
ebenfalls verstellbar sein, damit ein Pflücker selektiv in einer sitzenden
Position und in einer nach vorn gebeugten Position getragen werden
kann.
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Obgleich
die Körpertragelemente
verschiebbar sind, könnten
sie in irgendeiner anderen geeigneten Weise beweglich sein, wie
beispielsweise schwenkbar oder drehbar, vorausgesetzt, dass der erweiterte
Bereich der Bewegung über
den hinaus zugelassen wird, der einfach durch eine Beugung oder
Biegung des menschlichen Körpers
möglich
ist, wenn er sich in einer nach vorn gebeugten Position befindet.
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Obgleich
die Erntevorrichtung hauptsächlich für eine Verwendung
beim manuellen Pflücken
des Feldproduktes in Bodenhöhe
gedacht ist, wie beispielsweise Erdbeeren, könnte sie für eine Verwendung bei anderen
Arten von Feldprodukten angepasst werden, die ein manuelles Pflücken erfordern.
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Die
Antriebseinrichtung kann eine Rückführregelung
für das
automatische Einstellen der Bewegung der Erntevorrichtung umfassen.
Für die
Optimierung der Geschwindigkeit der Bewegung können Positionssensoren oder
irgendeine andere geeignete Alternative eingeschlossen werden, die
die Position der Körpertragelemente
ermitteln und die Signale an eine Steuerschaltung ausgeben, wodurch
die Antriebseinrichtung die optimale Geschwindigkeit der Erntevorrichtung
bestimmt, die gestattet, dass die Körpertragelemente so nahe wie
möglich
in der Mitte ihrer jeweiligen Holme bleiben. Folglich werden die Körpertragelemente
nicht oft an den Grenzen ihrer Holme zu finden sein.
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Weitere
Sensoren können
verwendet werden, um die Lücken
zwischen den Reihen der Produkte zu erfassen und Signale auszugeben,
mittels der die Antriebseinrichtung automatisch die Erntevorrichtung
steuern kann. Das gestattet, dass sich die Pflücker und die Verpacker jeweils
auf das Pflücken und
das Verpacken des Produktes konzentrieren können.
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Die
Pflücker
können
einen oder mehrere einzelne Spankorbbehälter haben, die in einer Hand
getragen werden, oder die abnehmbar von einem Halter (nicht gezeigt)
getragen werden, der am Körpertragelement
befestigt ist. Sobald der Spankorbbehälter angemessen voll ist, kann
er auf einem vorbeikommenden Trog für den Transport zum Sammelbereich angeordnet
werden. Leere Spankorbbehälter
werden dann auf den vorbeikommenden Trögen für einen Transport zurück zu den
Pflückern
angeordnet.
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Die
Verpackungsfläche
des Sammelbereiches kann daher benutzt werden, um Deckel auf die Spankorbbehälter zu
bringen und/oder die Spankorbbehälter
vor dem Verpacken zu etikettieren.
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Ebenfalls
kann ein GPS-Überwachungssystem
als Teil der Erntevorrichtung bereitgestellt werden. Das wird die Überwachung
und das Aufzeichnen einer Menge von gepflückten Produkten gestatten,
und es wird folglich eine prophezeiende Voraussage der erwarteten
künftigen
Produktmengen ermöglichen.
Beispielsweise ist der Verpacker im Sammelbereich mit einem GPS-Sendegerät ausgestattet. Wenn
eine vorgegebene Anzahl von Verpackungsbehältern gefüllt ist, wird eine Benachrichtigung
mittels des GPS-Gerätes gesendet.
Die resultierende Menge der Produkte zwischen aufeinanderfolgenden Benachrichtigungen
kann dann auf der Basis der Strecke ermittelt werden, die von der
Erntevorrichtung zurückgelegt
wird. Alternativ kann jedes Körpertragelement
mit einem Schalter versehen sein, der jedesmal dann funktioniert,
wenn eine Produktladung, beispielsweise ein Spankorbbehälter, auf
die Förderanlage
bewegt wird. Die Erträge
von jeder Reihe können
auf diese Weise überwacht
werden.
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Die
Erntevorrichtung soll eine einzelne unabhängige Einheit sein, basierend
um eine selbsttragende Tragestruktur. Die Erntevorrichtung könnte jedoch
in Einheiten aufgeteilt werden, die miteinander verbunden und/oder überbrückt werden,
beispielsweise eine Körpertragelementeinheit
und eine Sammelbereichseinheit, die mittels der Förderanlage
miteinander verbunden oder überbrückt werden.
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Durch
Bereitstellung von Körpertragelementen
mit einem erweiterten Bewegungsbereich ist es daher möglich, eine
Erntevorrichtung bereitzustellen, die längs der Reihen von Produkten
mit einer relativ hohen Geschwindigkeit angetrieben werden kann, während die
Position des oder eines jeden Körpertragelementes
relativ zur Tragestruktur der Erntevorrichtung optimiert werden
kann, basierend auf dem Vorkommen des zu pflückenden Produktes.
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Die
Konfiguration der Erntevorrichtung muss nicht so sein, wie sie hierin
vorangehend beschrieben wird. 5 und 6 veranschaulichen eine alternative Konfiguration,
bei der die Anordnung des Bereiches, in dem der Verpacker arbeitet,
etwas verändert
wurde, bei der der Weg verändert
wird, der vom Förderer 26 verfolgt
wird, und bei der die Vorrichtung eher auf vier Rädern 14 als
auf Laufbahnen getragen wird, wie es der Fall bei der in 1 bis 4 gezeigten
Anordnung sein kann. Ein zusätzliches
Rad 14a erstreckt sich vor der Vorrichtung, wobei das Rad
längs einer
der Mulden 40 läuft
und dazu dient, das Lenken der Vorrichtung zu unterstützen, wobei
der Verpacker ungestört
bleibt, um das Verpacken der gepflückten Ernte zu begleiten, eher
als dass er sich auf das Lenken der Vorrichtung konzentrieren muss.
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Die
vorangehend beschriebenen Ausführungen
werden nur als Beispiel vorgelegt, und für die Fachleute werden Abwandlungen
offensichtlich sein, ohne dass man vom Bereich der Erfindung abweicht, wie
er durch die als Anhang beigefügten
Patentansprüche
definiert wird. Beispielsweise könnte
man auf die vertikale Einstellung des Körpertragelementes verzichten;
und das Körpertragelement
könnte über einen
erweiterten Bereich in mehr als einer Richtung beweglich sein.