WO2022096651A1 - Anordnung zur pflanzenzucht mit transportvorrichtung für pflanzbehältnisse - Google Patents

Anordnung zur pflanzenzucht mit transportvorrichtung für pflanzbehältnisse Download PDF

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WO2022096651A1
WO2022096651A1 PCT/EP2021/080784 EP2021080784W WO2022096651A1 WO 2022096651 A1 WO2022096651 A1 WO 2022096651A1 EP 2021080784 W EP2021080784 W EP 2021080784W WO 2022096651 A1 WO2022096651 A1 WO 2022096651A1
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WO
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plant
transport device
arrangement
storage
container
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Application number
PCT/EP2021/080784
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bram De Vries
Original Assignee
Be-Bots GmbH
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for plant cultivation with a transport device for plant containers stored in the arrangement. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an arrangement.
  • the plant containers which can be designed, for example, in the form of plant gutters or trays, must be transportable within such arrangements or shelf systems. For example, they must be able to be stored on the shelves and removed from them again. So far, this has mostly been done manually. The manual access is accompanied by a corresponding requirement for free spaces in order to ensure access to the plant containers.
  • the invention proposes a novel transport solution for plant cultivation arrangements, the plant storage areas of which are stacked one on top of the other and/or arranged vertically one above the other.
  • these arrangements can have a shelf-like character and/or be designed in the manner of a high shelf.
  • the transport device also advantageously moves within a respective storage area and/or along a respective storage level.
  • the need for spacious aisles or general free spaces in order to position a transport device according to the prior art at different storage levels (in particular from the outside and/or from the side) can therefore be omitted. This space can also be used for growing plants instead, improving efficiency.
  • the invention preferably provides for a transport device to be arranged in each storage area, which can be moved in the storage area and which can be moved above and/or along a storage level for the plant containers.
  • the transport device is preferably set up to also only transport selected or individual plant containers, which in particular can be arranged at any positions within the storage level, within the storage area and/or out of it.
  • the transport device advantageously extends at least partially above the storage level and/or plant containers positioned therein, it can limit the space available for plant cultivation only to a limited extent or not at all.
  • a free space is typically always to be provided above the plant containers in order to arrange a lighting arrangement and/or an irrigation system there.
  • the disclosed transport device thus advantageously extends at least partially or also primarily in a free space that is required anyway due to the system.
  • At least one transport device in particular a transport robot
  • the (respective) transport device (of a storage area) extending at least partially above the storage level and being displaceably guided in the arrangement in such a way that it can be positioned above a respective plant container.
  • the plant containers can be trays of the type described above. These can have a rectangular basic shape, with the side lengths of the rectangle not deviating from one another or at least not significantly (for example by no more than 50%). Alternatively, the plant containers can be elongated, ie have a base area whose one side dimension clearly outweighs the other side dimension (for example by more than twice or more than three times). Such plant containers can also be referred to as plant gutters.
  • the storage plane can at least partially occupy and/or define a preferably horizontal base area of the storage area. It can include or form at least one support area for the plant containers.
  • the storage level has two elongated support areas for the plant containers, along which the plant containers are preferably lined up. For example, the plant containers can rest on one of the support areas with opposite end areas.
  • the support areas can be formed, for example, by elongated profiles or strips.
  • the arrangement can be designed in the manner of a high shelf and/or a shelf.
  • the storage areas or their storage levels can each be positioned and/or stacked vertically one above the other in the manner of shelf levels.
  • the transport devices of the storage areas can be designed identically to one another. If only one transport device is referred to below, it goes without saying that the relevant statements can also apply to all other transport devices of the arrangement.
  • the storage areas preferably have a free space. Lighting arrangements, irrigation systems, ventilation systems and/or other units for plant cultivation can be arranged in this. This is preferably done but in the Way (e.g. on the underside of another storage area positioned vertically above it and/or a storage level thereof) that there is still a vertical free space between the storage level and/or the plant containers and the said units.
  • the transport device preferably extends within this. As explained in more detail below, the transport device can extend in particular from one side of the storage level to another side and in particular transverse to a depth direction of the storage level and/or transverse to an axis along which the plant containers are lined up. In general, the transport device can be designed in the manner of a bridge and/or at least partially bridge the storage level and in particular the plant containers positioned therein.
  • Each transport device can preferably be moved and/or driven by a motor.
  • it can comprise at least one drive device, in particular in the form of an electric motor.
  • a transport device can be moved according to a predeterminable position by means of the drive device and along the storage plane to this position.
  • the movements of the transport devices in the storage arrangement can be controlled automatically, e.g. by means of a central control device of the arrangement and/or according to manual specifications, which in turn can be implemented by means of the central control device.
  • each transport device can be set up to contact and/or grip a respective plant container.
  • the transport device can be set up to form a form fit with the plant container in order to lift it vertically.
  • the lifting can take place in such a way that the plant container can also be lifted into the free space above the storage level and/or above plant containers stored thereon.
  • the correspondingly raised plant container can then be moved together with the transport device in the storage area and along the storage level to a desired target position.
  • the plant container can thereby be transported to a position in an edge region in order to be removed from the arrangement there, for example manually or by some other removal device.
  • the target position can correspond to a desired position within the storage level at which the plant container is to be deposited.
  • a development provides that the transport device is set up to lift a respective plant container from the storage level and to transport it along the storage level in the raised state.
  • the transport device is preferably guided on at least one guide area of the arrangement, which extends in or parallel to the storage plane.
  • the guide area can be elongated and, for example, comprise or form a guide surface. It can be encompassed by or provided by a guide rail.
  • the guiding area can comprise an elongate recess in which the transport device is guided and, for example, rolls or slides in it.
  • the guide area and the support area for the plant containers are formed in a common element and in particular in a common elongated profile. They are preferably positioned next to each other.
  • a free space (provided in particular by a depression) for arranging a lifting unit (or gripping unit) of the transport device can also be provided between them and in particular as a further component of the elongated profile. In this free space, the lifting unit can be moved when the transport device is moved and positioned below a transport ratio to be lifted.
  • a guide area of the type described can be provided for each storage area.
  • Two guide areas are preferably provided which extend parallel to one another and/or which at least partially enclose the plant containers between them.
  • the transport device comprises at least two support areas for support on/in the storage area and a bridge area connecting the support areas.
  • the bridge area preferably extends at least partially above the storage level.
  • the bridge area can extend parallel to the storage plane and/or run horizontally.
  • the support areas can determine the height of the bridge area above the storage level and/or extend primarily vertically.
  • the support areas can each be supported on a guide area of the type described above.
  • the support areas can include rollers that are in contact with the guide areas and allow a displacement movement of the transport device within a storage area.
  • the support areas can comprise at least one drive device in order to drive the transport device to carry out a displacement movement.
  • the rollers mentioned can be driven directly and/or a cable pull can be actuated and/or a cable winch can be driven.
  • the drive device can comprise a rack and pinion drive.
  • a rack-like, elongated profile can be introduced, for example, in a guide area of the type described below.
  • the transport device can engage therein by means of a driven toothed wheel of the drive device.
  • a lifting unit mentioned herein and/or a lifting mechanism for the lifting unit can be arranged in at least one and preferably both support areas.
  • the lifting unit can be moved vertically along the support areas by means of a corresponding lifting mechanism and, to be more precise, can be lifted and the plant containers can also be lifted accordingly as a result.
  • the support areas can preferably be positioned in mutually opposite edge areas of the bearing plane or on corresponding edge areas. Viewed along a width axis of the bearing plane, they can be opposite one another. This width axis can run transversely to another axis along which the plant containers are lined up. This further axis can correspond to a depth axis of the storage level. Consequently, the connecting bridge area can also run along the width axis. In particular, this can go hand in hand with at least one plant container being enclosed between the support areas and/or with the support areas each lying opposite an end area of the plant container, with these end areas being formed on or comprising opposite sides of the plant container.
  • a preferred variant provides that the plant containers can be arranged in a row along a first axis of the storage area (in particular a depth axis of the storage level) and the transport device can be moved along this axis. Additionally or alternatively, the transport device can be at least partially transverse to this first axis and above the plant containers extend, the transport device (and in particular a possible bridge area thereof) can therefore extend in particular along the described width axis of the storage level.
  • a compact design of the arrangement is made possible by means of the above-described guide areas, support areas and arrangements of the transport device relative to the storage level, with which a high degree of surface utilization can be achieved by plant cultivation.
  • At least one lighting arrangement for illuminating the plant containers can be arranged above the storage level, and the transport device can preferably be arranged at least partially between the lighting arrangement and the storage level. In particular, it can pass under the lighting arrangement and/or be slidably guided in the space between the lighting arrangement and the storage level. This applies in particular to any bridge area of the type mentioned above.
  • the efficiency of plant cultivation is increased in the manner described, since the free space that is to be provided anyway between the lighting arrangement and the plant containers is used to at least partially accommodate and in particular to maneuver the transport device.
  • any space required by the transport device to the side of a respective storage area and/or in the form of separate aisles can be limited as a result, which increases the area available for plant cultivation.
  • a UV-C light source can also be provided. This can irradiate the plants and protect them from fungal attack due to the microorganism-decomposing effect of the UV-C light.
  • the UV-C light source is preferably mounted on a respective transport device and in particular on a movable head thereof.
  • the transport device preferably comprises at least one lifting unit (or also gripping unit), which can be positioned below a respective plant container and can be lifted to make contact with the plant container.
  • the making of contact can be accompanied by the formation of a form fit according to any of the variants described herein.
  • the lifting unit can rest on a base or the underside of a plant container and/or at least partially encompass it. This can take place at least in such a way that the plant container can be raised vertically as a result of the contact.
  • the lifting unit can interact with end areas and/or edge areas of a plant container or come into contact with them. This can in particular be end or edge regions of the plant containers that protrude laterally from any support regions for the plant containers.
  • the plant containers can each be stored in the storage level in such a way that (e.g. vertically) there is free space below them.
  • a lifting unit of the type mentioned above can preferably be arranged in this free space. Additionally or alternatively, the lifting unit can be moved in this free space, for example along the storage level and/or the depth axis described herein.
  • the free space can be provided in the manner already described in that end or edge areas of the plant containers of any
  • Support areas protrude laterally or, in other words, survive. These end or edge areas cannot be in contact with other surfaces on their underside, but rather lie freely in space, so to speak.
  • a lifting unit can be retracted below these protruding areas and into the free space, in particular from the side (by moving the transport device accordingly). The lifting units can then be lifted vertically, preferably with the transport device stationary, and thereby contact and lift the plant containers.
  • the transport device comprises at least one of the following units: a watering unit for watering the plant containers; a camera sensor for detecting the plants in a respective planting container; a compressed air outlet for providing a flow of compressed air acting on the plants in a respective planting container; a weight sensor for detecting the weight of a transported planting container; a container detecting device for detecting information identifying a planting container; a UV-C light source for illuminating the plants of a planting container with UV-C light.
  • the units mentioned can be positioned on a movable head of the transport device, alone or in any combination.
  • This can preferably be moved linearly and/or along at least one axis (in particular along the width axis of the storage level mentioned herein and/or along any bridge area of the transport device).
  • the units can be positioned at the desired positions above a plant container, for example in order to specifically record, water or aerate selected plants.
  • the watering unit can be a water dispenser and in particular a drop dispenser.
  • the camera sensor is preferably positioned in such a way that a viewing axis thereof runs parallel to the storage plane and/or along a depth axis mentioned herein. Preferably, this does not capture a pure top view of the plant containers, but an oblique view thereof or a side view. In particular, this enables the growth height of the plants grown in the plant containers to be recorded.
  • the compressed air outlet can include or be a nozzle and/or a hose opening.
  • the compressed air source can be installed in the transport device. Alternatively, the transport device can be connected to the compressed air source via a compressed air line. By providing an appropriate flow of compressed air (and especially temporary bursts of compressed air) the plants can be cleaned and the risk of fungal infestation can be reduced.
  • the weight of the raised plant containers can be checked with the weight sensors, from which, for example, the watering status of the plant containers can be indirectly inferred.
  • the container detection device can be any device that is set up to detect a plant container and in particular identifying information contained therein or a corresponding information carrier.
  • it can be a camera sensor or some other optical sensor that detects an optical marker or an optical code that is attached to the plant container as a corresponding information carrier (in particular a barcode or QR code).
  • a corresponding information carrier in particular a barcode or QR code.
  • It can also be an RFID scanner. In this way it can be ensured that a plant container that is actually to be transported is lifted by the transport device.
  • the invention also relates to a method for transporting plant containers in an arrangement for plant cultivation, this arrangement having: a plurality of vertically consecutive storage areas, each with a storage level in which a plurality of plant containers can be stored; at least one transport device per storage area, which extends at least partially in an area above the storage level for the plant containers, the method having:
  • the method can provide all operating states, interactions and/or effects of the disclosed arrangement described herein.
  • the method can include any steps or measures in order to provide or carry out aspects, operating states or effects of the arrangement described herein.
  • the method can generally be carried out by means of a control device of the arrangement and/or can be carried out automatically and preferably without manual intervention.
  • drive units of the arrangement can be controlled by the control device, for example in order to move a desired plant container to the desired target position.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an arrangement according to a
  • Embodiment in a perspective view Embodiment in a perspective view.
  • FIG. 2 shows the arrangement from FIG. 1 in a front view.
  • Fig. 3 shows a front view of a single storage area of the arrangement of Figs. 1 and 2.
  • Fig. 4 shows a detailed view of Fig. 3.
  • FIG. 5 shows the storage area from FIG. 3 in a further operating state.
  • FIG. 6, 7 show detailed views of a transport device of the arrangement from, for example, Fig. 1 in selected side views.
  • FIG. 1 shows an exemplary arrangement 10 which is designed in the manner of a shelf and in particular a high shelf.
  • the assembly 10 stands on a horizontally level floor area that is parallel to the x-y plane shown.
  • a vertical spatial axis is denoted by z.
  • a plurality of storage areas 12 are arranged or stacked on top of one another along this vertical axis z.
  • Each storage area 12 comprises a horizontally elongated and vertically flat space.
  • each storage area 12 includes a horizontal storage level 14. This is marked in FIG. 1 only for selected storage areas 12.
  • the bearing planes 14 extend along a depth axis (corresponds to the y-axis in FIG. 1) and a width axis (corresponds to the x-axis in FIG. 1).
  • a plurality of plant containers 111 which are elongated in the width direction x are lined up along the depth axis y. Selected ones of these are denoted by a corresponding reference number for the uppermost storage area 12 in FIG.
  • the plant containers 111 are designed as plant gutters, as is made clear in particular from the following figures.
  • a plurality of plants P are arranged within the planting gutters, not all of which are provided with a corresponding reference number within the figures. 1 also shows that each storage area 12 has a transport device 120 that can be moved along the depth axis y.
  • the transport device 120 extends along the width axis x. It can also be positioned above individual plant containers 111 and can lift them in the manner described below and move them along the depth axis y.
  • the transport devices 120 can transport the plant containers 111, which are lined up along the depth axis y, to a front side of the arrangement 10 facing the viewer in FIG. There the plant containers 111 can be removed manually by an operator. However, they can also be transferred there to other transport devices in order to be transported to a subsequent processing station (e.g. a packaging station).
  • a subsequent processing station e.g. a packaging station
  • the transport devices 120 take up little space and in particular enable large-scale storage of plant containers 111 in each storage area 12 with a high packing density. In particular, almost no horizontal areas within the arrangement 10 are occupied or blocked by the transport devices 120, which are then not available for plant cultivation.
  • the depth dimension y of the arrangement 10 is also comparatively large. This is made possible by the fact that the transport devices 120 can also grip plant containers 111 at great depths within the arrangement 10 and transport them to the front side facing the viewer in FIG. 1 . Such a large depth dimension is not possible with previous transport devices, for example because they typically approach the outside of a shelf-like arrangement in the manner of a forklift and remove plant containers with a correspondingly limited insertion depth or removal depth.
  • a central control device 22 of the arrangement 10 is also indicated in a highly simplified manner. This is connected via an exemplary data line D to any controllable units described herein, in particular to all of the transport devices 120.
  • the control device 22 can be a computer device and in particular a conventional one trade PC. This can eg as a result of specific user instructions or by means of automatic program sequences that control the transport devices 120 and/or any units connected thereto and explained below in order to carry out desired actions. This allows the arrangement 10 to be operated as largely or completely as possible.
  • each storage area 12 which together form a lighting arrangement 132 of the storage area 12 .
  • these light sources 130 are in the form of elongated luminous tubes or also LED tubes or lamps, not all of which are provided with a corresponding reference number in FIG. 1 .
  • FIG. 2 shows the arrangement 10 from FIG. 1 in a front view. One is therefore looking at the front facing the viewer in FIG.
  • the stacked storage areas 12 can again be seen, as can the transport devices 120 provided for each storage area 12.
  • the lighting sources 130 for each storage area 12 are also marked the illumination sources 130 of each storage area 12 are positioned.
  • this space R is necessary due to the system in order to allow a sufficient distance between the plant containers 111 and the light sources 130 . Because the transport devices 120 are housed in this space R, which is required anyway, no additional rooms and in particular no aisles in the vicinity of the arrangement 10 must be provided for receiving and maneuvering the transport devices 120, which then cannot be used for plant cultivation.
  • a frame structure of the arrangement 10 is denoted by 100 in FIG.
  • the frame structure 100 comprises a sequence of vertical supports 101 lined up in a row in the depth direction y (see also FIG. 1 , even if not always denoted by a corresponding reference number there).
  • the vertical supports 101 are connected to one another by longitudinal profiles 102 .
  • the longitudinal profiles 102 include support areas 103, explained below, for the plant containers 111 and thus define the spatial position of the respective storage levels 14 of the storage areas 12. Selected longitudinal profiles 102 are marked in FIGS. 1 and 2 with corresponding reference numbers.
  • Angled connecting elements 203 can optionally be provided in order to mount the longitudinal profiles 102 on at least one of the vertical supports 101 (in FIG. 1 and FIG. 2 not always denoted by a separate reference number). This construction means that a large number of identical parts can be used with a simultaneously reduced number of components. This reduces the costs and the assembly effort for constructing the arrangement 10.
  • FIG. 3 shows a detailed view of FIG. 2 and, more precisely, a front view of an individual storage area 12.
  • the longitudinal profiles 102 which are attached to a vertical support 101, can again be seen. Furthermore, it can be seen that the storage area 12 and in particular the arrangement 10 is mirror-symmetrical in relation to a vertical plane S of symmetry. Correspondingly, longitudinal profiles 102 of the same type are provided in the width direction x on both lateral vertical supports 101 .
  • the longitudinal profiles 102 include support areas 103, explained below, for the plant containers 111. It can be seen that the plant containers 111 rest on the support areas 103 with their lateral end areas (i.e. end areas opposite one another along the width axis x).
  • the transport devices 120 are also guided on the longitudinal profiles 102 and are supported in particular by support regions 121 of the transport devices 120 . These support areas 121 , which stand upright essentially vertically, are connected to one another via a horizontal bridge section 122 of the transport devices 120 .
  • the bridge section 122 extends above the plant containers 111 or storage level 14 and in the width direction x. It should be pointed out that a longitudinal axis, not shown separately, of each plant container 111 also runs along and in particular parallel to the width axis x.
  • the transport devices 120 each bridge the storage level 14 and are supported laterally within the arrangement 10 and are guided in a displaceable manner in the depth direction y.
  • FIG. 3 also shows a head 150 , which is explained with reference to FIGS. 6 and 7 and is linearly displaceable in the width direction x, and which can be arranged on each transport device 120 .
  • FIG. 4 shows a detailed view of the longitudinal profile 102 on the right in FIG. Again, the support area 103 and the plant container 111 lying thereon can be seen. It can also be seen that the support area 103 is adjoined by a recess 104 which provides a free space 105 .
  • Another guide surface 106 of the profile 102 which is designed as a flat surface and forms a guide area, can also be seen. All of the support area 103, the recess or free space 104, 105 and the guide surface 106 extend perpendicularly into the plane of the page, ie along the depth dimension y. A shallow recess is shown to the right of guide surface 106 . In this case, a cable of a cable pull, not shown separately in FIG. 4, can be accommodated. Alternatively, this indentation could provide the guide surface 106, or the guide surface 106 may generally be part of an indentation.
  • a roller arrangement 123 of the transport device 120 shown is accommodated in the guide surface 106, which can alternatively also be designed as a vertically projecting rail or as a plane. This roller arrangement 123 is rotatably mounted in the support area 121 shown. When the transport device 120 is displaced, it can roll over the rollers 123 on or in the guide surface 106 and can thus be displaced longitudinally or axially.
  • the plant containers 111 protrude outwards in the width direction x beyond the support areas 103 (see areas 113). They protrude into the free space 105, ie project laterally into it.
  • This allows arranging a lifting unit 108 of the transport device 120 vertically below the protruding areas 113 of the plant containers 111.
  • the lifting unit 108 which can comprise a flat contact area or a flat contact surface, for example, can thus be positioned below a protruding area 113 and can also be moved together with the transport device 120 along the plant containers 111 and underneath them .
  • the lifting unit 108 is arranged on the support area 121 of the transport device 120 and is fastened there so that it can be raised vertically.
  • the planting container 111 can be lifted vertically without the risk of tipping.
  • FIG. 1 This condition is shown in FIG.
  • the raised plant container 111 together with the vertically raised lifting units 108 that are in contact with it is shown in dashed lines. Also entered is the achievable vertical lifting height A. After such a lifting, the plant container 111 can be moved over plant containers 111 that are still stored in the storage level 14 and further resting on the support areas 103 or above them without damaging them or the plants P located therein collide.
  • FIGS. 6 and 7 represent side views of a detail region analogous to FIG. 4, with the viewing axis lying in the width direction x.
  • FIGS. 6 and 7 are simplified in such a way that not all components of the arrangement 10 are entered there.
  • the illumination sources 130 are shown in section, which also indicate a boundary or a transition to a vertically following storage area 12 .
  • components of the linearly displaceable head 150 can be seen.
  • Its visual axis SA runs horizontally and, for example, in the depth direction y. Plants growing in the plant containers 111 and in particular their growth height can thus be imaged.
  • an irrigation unit 124 for dispensing water and in particular water droplets.
  • Other units explained in the general part of the description can also be arranged on the head 150, in particular a weight sensor, a UV-C light source or a compressed air outlet.
  • the transport device 120 has been positioned above a selected plant container 111 .
  • the other plant containers 111 rest on the support areas 113, which are not shown separately, and should also remain there.
  • a position of the lifting unit 108 in a raised condition up to a height C is shown.
  • the height C can correspond to a defined operating position that enables reliable detection with the camera sensor 125 and/or watering using the watering device 124 . As can be seen, however, this height C is not sufficient to move the planting container 111 laterally and without colliding with the plants P in neighboring planting containers 111 .
  • the height C is typically less than the maximum lifting height A.
  • FIG. 7 shows the state in which the plant container 111 has been raised to the maximum lifting height A. Consequently, it was also lifted above the other plant containers 111 and the plants P growing therein and can be moved over them along the depth direction y.
  • the lifting unit 108 protrudes into the interior of the support unit 121 via a slot 117 .
  • it can, for example, be connected to a lifting cylinder that enables the vertical movement, a cable winch or another actuator (not shown in FIG. 7).
  • a drive device 119 can be seen in FIG. 7 as a further optional feature, which comprises a cable winch, which can be seen in part.
  • the drive device 119 can generally provide a linear drive of the cable pull or cable winch type. By knowing the revolutions of the cable winch, a position of the transport device 120 along the depth axis can also be determined and precisely approached.
  • the cable winch is only optional and the drive device 119 can also be designed differently. For example, it can comprise a driven toothed wheel which meshes with a toothed rack profile and can be arranged at the position of the roller 123, for example.
  • the rack profile is preferably formed in the guide surface 106 .
  • FIG. 7 a possible position of a container detection device 151 is shown in FIG. 7 as a further optional feature.
  • This can be, for example, an optical Act scanning unit for reading attached to the top of the plant containers 111 optical markers. These can contain or encode identifying information about the plant container 111 .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) zur Pflanzenzucht, mit: einer Mehrzahl von vertikal aufeinanderfolgenden Lagerbereichen (12), mit jeweils einer Lagerebene (14), in der eine Mehrzahl von Pflanzbehältnissen (111) lagerbar ist; wenigstens eine Transportvorrichtung (120) je Lagerbereich (12), die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Pflanzbehältnis (111) innerhalb des Lagerbereichs (12) zu transportieren; wobei sich die Transportvorrichtung (120) zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene (14) erstreckt und derart in der Anordnung (10) verschieblich geführt ist, dass sie oberhalb eines jeweiligen Pflanzbehältnisses (111) positionierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anordnung.

Description

Anordnung zur Pflanzenzucht mit Transportvorrichtung für Pflanzbehältnisse
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Pflanzenzucht mit einer Transportvorrichtung für in der Anordnung gelagerte Pflanzbehältnisse. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anordnung.
Es bestehen Bestrebungen, die Pflanzenzucht insbesondere in klimatisierten Zuchtanlagen effizienter zu gestalten und mittels verschiedener technischer Ansätze zu optimieren. Beispiele hierfür sind hochregalartige Anordnungen zur Aufnahme von Pflanzbehältnissen, in denen die Pflanzen auch automatisch bewässert und beleuchtet werden können. Aufgrund der übereinander gestapelten Anordnung von Pflanzbehältnissen in derartigen Regalsystemen wird in diesem Zusammenhang auch von vertikaler Pflanzenzucht (vertical farming) gesprochen.
Die Pflanzbehältnisse, die beispielsweise in Form von Pflanzrinnen oder auch tablettartigen Pflanzflächen (englisch: „trays“) ausgebildet sein können, müssen innerhalb derartiger Anordnungen bzw. Regalsystemen transportierbar sein. Beispielsweise müssen sie in die Regale einlagerbar und aus diesen wieder entnehmbar sein. Bisher erfolgt dies meist manuell. Der manuelle Zugang geht mit einem entsprechenden Erfordernis an Freiräumen einher, um den Zugang zu den Pflanzbehältnissen zu gewährleisten.
Hierdurch reduziert sich die nutzbare Fläche für die tatsächliche Pflanzenzucht, was die Effizienz mindert. Weiter existieren Lösungen zur maschinellen Entnahme und/oder Einlagerung von Pflanzbehältnissen in Pflanzenzuchtanlagen und insbesondere in die geschilderten Regalsysteme. Auch diese erfordern bisher erhöhte Freiräume und gehen mit baulichen Einschränkungen einher. Die zur Pflanzenzucht verfügbare Fläche reduziert sich entsprechend.
Beispielhaft wird auf die US 12019/0307077 A1 und EP 2 944 1117 A1 verwiesen. Beiden Lösungen ist gemein, dass innerhalb der Grundfläche der dort gezeigten Regalsysteme große gangartige Bereiche nicht für eine Pflanzenzucht zur Verfügung stehen, da diese für eine ausreichende Manövrierbarkeit einer Transportvorrichtung zur Handhabung der Pflanzbehältnisse freigehalten werden müssen. Dies ist insbesondere deshalb erforderlich, da mit einer Transportvorrichtung sämtliche Regalebenen anfahrbar sein sollen und diese hierfür seitlich neben bzw. an den Regalebenen zu positionieren ist. Eine Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, den Transport von Pflanzbehältnissen in Lageranordnungen zur Pflanzenzucht zu verbessern, insbesondere in der Weise, dass hierdurch die Effizienz verbessert und ferner insbesondere die Flächenausnutzung durch die Pflanzenzucht erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Anordnung mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schlägt allgemein eine neuartige Transportlösung für Anordnungen zur Pflanzenzucht vor, deren Pflanz-Lagerbereiche übereinandergestapelt und/oder vertikal übereinander angeordnet sind. Diese Anordnungen können prinzipiell regalartigen Charakter besitzen und/oder nach Art eines Hochregals ausgebildet sein. In Abweichung vom Stand der Technik ist jedoch vorgesehen, den einzelnen Lagerbereichen bzw. Lageroder Regalebenen jeweils eine Transportvorrichtung zuzuordnen, die dort platzsparend integriert wird, sodass möglichst viel Raum zur Pflanzenzucht verbleibt. Dabei bewegt sich die Transportvorrichtung auch vorteilhafterweise innerhalb eines jeweiligen Lagerbereichs und/oder entlang einer jeweiligen Lagerebene. Das Erfordernis großräumiger Gänge oder allgemeiner Freiräume, um eine Transportvorrichtung gemäß dem Stand der Technik an unterschiedlichen Lagerebenen zu positionieren (insbesondere von außen und/oder seitlich), kann daher entfallen. Dieser Raum kann stattdessen ebenfalls zur Pflanzenzucht verwendet werden, was die Effizienz verbessert.
Ferner wurde erfindungsgemäß erkannt, dass bei bisherigen Lösungen, bei denen die Transportvorrichtungen seitlich bzw. von außen an einzelne Lager- oder Regalebenen heranfahren, die maximale Größe oder Anzahl dort gelagerter Pflanzbehältnisse beschränkt ist. Insbesondere dürfen diese Lagerebenen nur derart tief sein, dass eine in die Transportvorrichtung integrierte Entnahmeeinrichtung dort hineinfahren und gelagerte Pflanzbehältnisse entnehmen kann. Folglich muss eine Vielzahl von Lagerebenen mit begrenzter Grundfläche vorgesehen werden, die wiederum mittels der Transportvorrichtung anfahrbar sein müssen. Dies erfordert zusätzliche Gänge bzw. Freiräume für die Transportvorrichtung, was die Flächenausnutzung weiter begrenzt.
Würde man in den Lagerebenen Förderbänder oder dergleichen integrieren, um die Pflanzbehältnisse aktiv auf die Transportvorrichtungen zu verschieben, würde der vertikal zur Verfügung stehende Raum zur Pflanzenzucht innerhalb einer jeden Lagerebene und/oder die mögliche Anzahl an Lagerebenen beeinträchtigt werden, was ebenfalls die Effizienz mindert.
Weiter wurde erfindungsgemäß erkannt, dass es mit den bisherigen Lösungen nicht möglich ist, gezielt einzelne Pflanzbehältnisse aus einem Lagerbereich zu entnehmen, insbesondere wenn diese aus Sicht der Transportvorrichtung nicht in einer vordersten Position angeordnet sind. Unter Umständen müssen dann mehr Pflanzbehältnisse als eigentlich erforderlich entnommen und anschließend manuell sortiert werden.
Vorzugsweise sieht die Erfindung stattdessen vor, je Lagerbereich eine in dem Lagerbereich verfahrbare Transportvorrichtung anzuordnen, die oberhalb und/oder entlang einer Lagerebene für die Pflanzbehältnisse verfahrbar ist. Ferner bevorzugt ist die Transportvorrichtung dazu eingerichtet, auch lediglich ausgewählte oder einzelne Pflanzbehältnisse, die insbesondere an beliebigen Positionen innerhalb der Lagerebene angeordnet sein können, innerhalb des Lagerbereichs und/oder aus diesem heraus zu transportieren.
Dadurch, dass sich die Transportvorrichtung vorteilhafterweise zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene und/oder darin positionierter Pflanzbehältnisse erstreckt, kann sie den zur Verfügung stehenden Raum zur Pflanzenzucht nur begrenzt oder auch gar nicht einschränken. So ist oberhalb der Pflanzbehältnisse typischerweise stets ein Freiraum vorzusehen, um eine Beleuchtungsanordnung und/oder ein Bewässerungssystem dort anzuordnen. Die offenbarte Transportvorrichtung erstreckt sich also vorteilhafterweise zumindest anteilig oder auch primär in einem systembedingt ohnehin erforderlichen Freiraum.
Insbesondere wird eine Anordnung zur Pflanzenzucht vorgeschlagen, mit:
- einer Mehrzahl von vertikal aufeinanderfolgenden (oder auch vertikal gestapelten oder übereinander angeordneten) Lagerbereichen, mit jeweils einer (insbesondere genau einer) Lagerebene, in der eine Mehrzahl von Pflanzbehältnissen lagerbar ist;
- wenigstens eine Transportvorrichtung (insbesondere ein Transportroboter) je Lagerbereich, die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Pflanzbehältnis beispielsweise zu greifen und innerhalb des Lagerbereichs zu transportieren; wobei sich die (jeweilige)Transportvorrichtung (eines Lagerbereichs) zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene erstreckt und derart in der Anordnung verschieblich geführt ist, dass sie oberhalb eines jeweiligen Pflanzbehältnisses positionierbar ist.
Bei den Pflanzbehältnissen kann es sich um die tablettartigen Behältnisse („trays“) der vorstehend geschilderten Art handeln. Diese können eine rechteckige Grundform aufweisen, wobei die Seitenlängen des Rechteckes nicht oder zumindest nicht deutlich voneinander abweichen (beispielsweise um nicht mehr als 50 %). Alternativ können die Pflanzbehältnisse langgestreckt sein, also eine Grundfläche aufweisen, deren eine Seitenabmessung gegenüber der anderen Seitenabmessung deutlich überwiegt (beispielsweise um mehr als Doppelte oder mehr als das Dreifache). Derartige Pflanzbehältnisse können auch als Pflanzrinnen bezeichnet werden.
Die Lagerebene kann eine bevorzugt horizontale Grundfläche des Lagerbereichs zumindest anteilig einnehmen und/oder definieren. Sie kann wenigstens einen Auflagebereich für die Pflanzbehältnisse umfassen oder bilden. In einer Ausführungsform weist die Lagerebene zwei langgestreckte Auflagebereiche für die Pflanzbehältnisse auf, entlang derer die Pflanzbehältnisse bevorzugt aneinandergereiht sind. Beispielsweise können die Pflanzbehältnisse mit jeweils einander gegenüberliegenden Endbereichen auf einem der Auflagebereiche aufliegen. Die Auflagebereiche können z.B. durch langgestreckte Profile oder Leisten gebildet werden.
Allgemein kann die Anordnung nach Art eines Hochregals und/oder eines Regals ausgebildet sein. Die Lagerbereiche bzw. deren Lagerebenen können dabei jeweils nach Art von Regalebenen vertikal übereinander positioniert und/oder gestapelt sein.
Die Transportvorrichtungen der Lagerbereiche können identisch zueinander ausgebildet sein. Sofern nachstehend auf nur eine Transportvorrichtung Bezug genommen wird, versteht es sich, dass die diesbezüglichen Ausführungen auch für sämtliche anderen Transportvorrichtungen der Anordnung gelten können.
Oberhalb der Lagerebene und bevorzugt auch oberhalb darauf gelagerter Pflanzbehältnisse weisen die Lagerbereiche bevorzugt einen Freiraum auf. In diesem können Beleuchtungsanordnungen, Bewässerungssysteme, Belüftungssysteme und/oder andere Einheiten zur Pflanzenzucht angeordnet sein. Dies erfolgt bevorzugt aber in der Weise (z.B. an der Unterseite eines vertikal darüber positionierten weiteren Lagerbereichs und/oder einer Lagerebene hiervon), dass nach wie vor ein vertikaler Freiraum zwischen der Lagerebene und/oder den Pflanzbehältnissen und den genannten Einheiten verbleibt. Innerhalb diesem erstreckt sich bevorzugt die Transportvorrichtung. Wie nachstehend noch näher erläutert, kann sich die Transportvorrichtung dabei insbesondere von einer Seite der Lagerebene zu einer anderen Seite erstrecken und insbesondere quer zu einer Tiefenrichtung der Lagerebene und/oder quer zu einer Achse, entlang derer die Pflanzbehältnisse aneinandergereiht sind. Allgemein kann die Transportvorrichtung brückenartig ausgebildet sein und/oder die Lagerebene und insbesondere darin positionierte Pflanzbehältnisse zumindest abschnittsweise überbrücken.
Eine jede Transportvorrichtung ist bevorzugt motorisch verschiebbar und/oder angetrieben. Hierfür kann sie wenigstens eine Antriebseinrichtung insbesondere in Form eines Elektromotors umfassen. Beispielsweise kann eine Transportvorrichtung nach Maßgabe einer vorgebbaren Position mittels der Antriebseinrichtung bewegt und entlang der Lagerebene zu dieser Position verschoben werden. Allgemein können die Bewegungen der Transportvorrichtungen in der Lageranordnung automatisch gesteuert werden, z.B. mittels einer zentralen Steuereinrichtung der Anordnung und/oder nach Maßgabe von manuellen Vorgaben, welche wiederum mittels der zentralen Steuereinrichtung umsetzbar sind.
Zum Anheben der Pflanzbehältnisse kann eine jede Transportvorrichtung eingerichtet sein, ein jeweiliges Pflanzbehältnis zu kontaktieren und/oder zu greifen. Insbesondere kann die Transportvorrichtung eingerichtet sein, einen Formschluss zu dem Pflanzbehältnis auszubilden, um dieses vertikal anzuheben. Das Anheben kann in der Weise erfolgen, dass das Pflanzbehältnis ebenfalls in den Freiraum oberhalb der Lagerebene und/oder oberhalb darauf gelagerter Pflanzbehältnisse anhebbar ist. Anschließend kann das entsprechend angehobene Pflanzbehältnis gemeinsam mit der Transportvorrichtung in dem Lagerbereich und entlang der Lagerebene zu einer gewünschten Zielposition verfahren werden. Insbesondere kann das Pflanzbehältnis dadurch zu einer Position in einem Randbereich transportiert werden, um dort z.B. manuell oder durch eine anderweitige Entnahmeeinrichtung der Anordnung entnommen zu werden. Alternativ kann die Zielposition einer gewünschten Position innerhalb der Lagerebene entsprechen, an der das Pflanzbehältnis abgesetzt werden soll. Zusammengefasst sieht eine Weiterbildung vor, dass die Transportvorrichtung dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Pflanzbehältnis von der Lagerebene anzuheben und im angehobenen Zustand entlang der Lagerebene zu transportieren.
Die Transportvorrichtung ist bevorzugt auf wenigstens einem Führungsbereich der Anordnung geführt, der sich in oder parallel zu der Lagerebene erstreckt. Der Führungsbereich kann langgestreckt sein und beispielsweise eine Führungsfläche umfassen oder bilden. Er kann von einer Führungsschiene umfasst oder durch eine solche bereitgestellt sein. Beispielsweise kann der Führungsbereich eine langgestreckte Ausnehmung umfassen, in der die Transportvorrichtung geführt ist und beispielsweise darin abrollt oder abgleitet.
In einer Variante sind der Führungsbereich und der Auflagebereich für die Pflanzbehältnisse in einem gemeinsamen Element und insbesondere in einem gemeinsam langgestreckten Profil ausgebildet. Dabei sind sie bevorzugt nebeneinander positioniert. Wie noch geschildert, kann dazwischen und insbesondere als weiterer Bestandteil des langgestreckten Profils auch ein Freiraum (insbesondere bereitgestellt durch eine Vertiefung) zum Anordnen einer Hebeeinheit (oder auch Greifeinheit) der Transportvorrichtung vorgesehen sein. In diesem Freiraum kann die Hebeeinheit beim Bewegen der Transportvorrichtung verschoben und unterhalb eines anzuhebenden Transportverhältnisses positioniert werden.
Je Lagerbereich kann ein Führungsbereich der geschilderten Art vorgesehen sein. Bevorzugt sind zwei Führungsbereiche vorgesehen, die sich parallel zueinander erstrecken und/oder die die Pflanzbehältnisse zumindest teilweise zwischen sich einschließen.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Transportvorrichtung wenigstens zwei Abstützbereiche zum Abstützen an/in dem Lagerbereich und ein die Abstützbereiche verbindenden Brückenbereich. Der Brückenbereich erstreckt sich vorzugsweise zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene. Insbesondere kann der Brückenbereich sich parallel zu der Lagerebene erstrecken und/oder horizontal verlaufen. Die Abstützbereiche können hingegen die Höhe des Brückenbereichs über der Lagerebene festlegen und/oder sich primär vertikal erstrecken. Die Abstützbereiche können sich jeweils an einem Führungsbereich der vorstehend geschilderten Art abstützen. Die Abstützbereiche können insbesondere Rollen umfassen, die mit den Führungsbereichen in Kontakt stehen und eine Verschiebungsbewegung der Transportvorrichtung innerhalb eines Lagerbereichs ermöglichen. Weiter können die Abstützbereiche wenigstens eine Antriebseinrichtung umfassen, um die Transportvorrichtung zum Ausführen einer Verschiebungsbewegung anzutreiben. Hierfür können die erwähnten Rollen direkt angetrieben und/oder kann ein Seilzug betätigt und/oder kann eine Seilwinde angetrieben werden. Die Antriebseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich einen Zahnstangenantrieb umfassen. Hierfür kann ein zahnstangenartiges langgestrecktes Profil in z.B. einem Führungsbereich der nachstehend geschilderten Art eingebracht sein. Die Transportvorrichtung kann mittels eines angetriebenen Zahnrads der Antriebseinrichtung darin eingreifen.
In wenigstens einem und bevorzugt beiden Abstützbereichen kann eine hierin erwähnte Hebeeinheit und/oder ein Anhebemechanismus für die Hebeeinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Hebeeinheit per entsprechendem Anhebemechanismus vertikal entlang der Abstützbereiche bewegt und genauer gesagt angehoben werden und können dadurch auch die Pflanzbehältnisse entsprechend angehoben werden.
Bevorzugt sind die Abstützbereiche in einander gegenüberliegenden Randbereichen der Lagerebene oder an entsprechenden Randbereichen positionierbar. Sie können dabei entlang einer Breitenachse der Lagerebene betrachtet einander gegenüberliegen. Diese Breitenachse kann quer zu einer weiteren Achse verlaufen, entlang derer die Pflanzbehältnisse aneinandergereiht sind. Diese weitere Achse kann einer Tiefenachse der Lagerebene entsprechen. Folglich kann auch der verbindende Brückenbereich entlang der Breitenachse verlaufen. Insbesondere kann dies damit einhergehen, dass wenigstens ein Pflanzbehältnis zwischen den Abstützbereichen eingeschlossen wird und/oder dass die Abstützbereiche jeweils einem Endbereich des Pflanzbehältnisses gegenüberliegen, wobei diese Endbereiche an einander gegenüberliegenden Seiten des Pflanzbehältnisses ausgebildet sind bzw. diese umfassen.
Zusammengefasst sieht eine bevorzugte Variante vor, dass die Pflanzbehältnisse entlang einer ersten Achse des Lagerbereichs (insbesondere einer Tiefenachse der Lagerebene) aneinandergereiht anordenbar sind und die Transportvorrichtung entlang dieser Achse verfahrbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann sich die Transportvorrichtung zumindest abschnittsweise quer zu dieser ersten Achse und oberhalb der Pflanzbehältnisse erstrecken, kann sich die Transportvorrichtung (und insbesondere ein etwaiger Brückenbereich hiervon) also insbesondere entlang der geschilderten Breitenachse der Lagerebene erstrecken.
Mittels der vorstehend geschilderten Führungsbereiche, Abstützbereiche sowie Anordnungen der Transportvorrichtung relativ zu der Lagerebene wird eine kompakte Bauweise der Anordnung ermöglicht, mit der ein hoher Flächenausnutzungsgrad durch die Pflanzenzucht erzielbar ist.
Wie erwähnt, kann oberhalb der Lagerebene wenigstens eine Beleuchtungsanordnung zum Beleuchten der Pflanzbehältnisse angeordnet sein und die Transportvorrichtung ist vorzugsweise zumindest teilweise zwischen der Beleuchtungsanordnung und der Lagerebene anordenbar. Insbesondere kann sie unter der Beleuchtungsanordnung hindurchfahren und/oder in dem Zwischenraum zwischen Beleuchtungsanordnung und Lagerebene verschieblich geführt sein. Dies betrifft insbesondere einen etwaigen Brückenbereich der vorstehend genannten Art. In der geschilderten Weise wird die Effizienz bei der Pflanzenzucht erhöht, da der ohnehin vorzusehende Freiraum zwischen Beleuchtungsanordnung und Pflanzbehältnissen zur zumindest teilweisen Unterbringung und insbesondere zum Manövrieren der Transportvorrichtung genutzt wird. Insbesondere ein etwaiger Platzbedarf der Transportvorrichtung seitlich eines jeweiligen Lagerbereichs und/oder in Form gesonderter Gänge kann dadurch begrenzt werden, was die zur Pflanzenzucht verfügbare Fläche erhöht.
Es kann auch eine UV-C-Lichtquelle vorgesehen sein. Diese kann die Pflanzen bestrahlen und sie aufgrund einer Mikroorganismen zersetzenden Wirkung des UV-C- Lichts vor einem Pilzbefall schützen. Die UV-C-Lichtquelle ist bevorzugt an einer jeweiligen Transportvorrichtung montiert und insbesondere an einem bewegbaren Kopf hiervon.
Bevorzugt umfasst die Transportvorrichtung wenigstens eine Hebeeinheit (oder auch Greifeinheit), die unterhalb eines jeweiligen Pflanzbehältnisses positionierbar und zur Kontaktherstellung mit dem Pflanzbehältnis anhebbar ist. Die Kontaktherstellung kann mit dem Bilden eines Formschlusses gemäß jeglicher hierin geschilderter Varianten einhergehen. Die Hebeeinheit kann an einer Grundfläche oder auch Unterseite eines Pflanzbehältnisses anliegen und/oder diese zumindest teilweise umgreifen. Dies kann zumindest in der Weise erfolgen, dass das Pflanzbehältnis infolge des Kontaktes vertikal anhebbar ist. Allgemein kann die Hebeeinheit mit Endbereichen und/oder Randbereichen eines Pflanzbehältnisses Zusammenwirken bzw. mit diesen in Kontakt treten. Hierbei kann es sich insbesondere um von etwaigen Auflagebereichen für die Pflanzbehältnisse seitlich überstehende End- bzw. Randbereiche der Pflanzbehältnisse handeln.
Insbesondere sieht eine Weiterbildung vor, dass die Pflanzbehältnisse jeweils derart in der Lagerebene lagerbar sind, dass (z.B. vertikal) unterhalb von diesen ein Freiraum vorliegt. Bevorzugt ist in diesem Freiraum eine Hebeeinheit der vorstehend erwähnten Art anordenbar. Zusätzlich oder alternativ kann die Hebeeinheit in diesem Freiraum verfahrbar sein, beispielsweise entlang der Lagerebene und/oder der hierin geschilderten Tiefenachse. Der Freiraum kann in der bereits geschilderten Weise dadurch bereitgestellt werden, dass End- oder Randbereiche der Pflanzbehältnisse von etwaigen
Auflagebereichen seitlich hervorstehen oder, mit anderen Worten, überstehen. Diese Endoder Randbereiche können an ihrer Unterseite nicht mit anderweitigen Flächen in Kontakt stehen, sondern sozusagen frei im Raum liegen. Eine Hebeeinheit kann unterhalb dieser überstehenden Bereiche und in den Freiraum insbesondere seitlich eingefahren werden (durch entsprechendes Verschieben der Transportvorrichtung). Anschließend können die Hebeeinheiten bei vorzugsweise stehender Transportvorrichtung vertikal angehoben werden und dadurch die Pflanzbehältnisse kontaktieren und anheben.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Transportvorrichtung wenigstens eine der folgenden Einheiten: eine Bewässerungseinheit zum Bewässern der Pflanzbehältnisse; einen Kamerasensor zum Erfassen der Pflanzen in einem jeweiligen Pflanzbehältnis; einem Druckluftauslass zum Bereitstellen einer Druckluftströmung, die auf die Pflanzen in einem jeweiligen Pflanzbehältnis einwirkt; einem Gewichtssensor zum Erfassen des Gewichts eines transportierten Pflanzbehältnisses; einer Behältniserfassungseinrichtung zum Erfassen einer ein Pflanzbehältnis identifizierenden Information; eine UV-C-Lichtquelle zum Beleuchten der Pflanzen eines Pflanzbehältnisses mit UV-C-Licht. Die erwähnten Einheiten können, allein oder in beliebiger Kombination, an einem verfahrbaren Kopf der Transportvorrichtung positioniert sein. Dieser ist bevorzugt linear und/oder entlang wenigstens einer Achse verfahrbar (insbesondere entlang der hierin erwähnten Breitenachse der Lagerebene und/oder entlang eines etwaigen Brückenbereichs der Transportvorrichtung). Hierdurch können die Einheiten an gewünschten Positionen oberhalb von einem Pflanzbehältnis positioniert werden, beispielsweise um ausgewählte Pflanzen konkret zu erfassen, zu bewässern oder zu belüften.
Bei der Bewässerungseinheit kann es sich um einen Wasser- und insbesondere Tropfenspender handeln. Der Kamerasensor ist bevorzugt derart positioniert, dass eine Sichtachse hiervon parallel zur Lagerebene und/oder entlang einer hierin erwähnten Tiefenachse verläuft. Bevorzugt erfasst dieser keine reine Draufsicht auf die Pflanzbehältnisse, sondern eine schräge Ansicht hiervon oder eine Seitenansicht. Dies ermöglicht insbesondere ein Erfassen einer Wuchshöhe der in den Pflanzbehältnissen gezüchteten Pflanzen.
Der Druckluftauslass kann eine Düse und/oder eine Schlauchöffnung umfassen oder sein. Die Druckluftquelle kann in der Transportvorrichtung verbaut sein. Alternativ kann die Transportvorrichtung über eine Druckluftleitung mit der Druckluftquelle verbunden sein. Durch das Bereitstellen einer entsprechenden Druckluftströmung (und insbesondere temporärer Druckluftstöße) können die Pflanzen gereinigt werden und kann das Risiko eines Pilzbefalls reduziert werden.
Mit den Gewichtssensoren kann das Gewicht der angehobenen Pflanzbehältnisse überprüft werden, woraus z.B. mittelbar auf einen Bewässerungszustand der Pflanzenbehältnisse geschlossen werden kann.
Bei der Behältniserfassungseinrichtung kann es sich um jegliche Einrichtung handeln, die dazu eingerichtet ist, ein Pflanzbehältnis und insbesondere eine hiervon umfasste identifizierende Information oder einen entsprechenden Informationsträger zu erfassen. Beispielsweise kann es sich um einen Kamerasensor oder einen anderweitigen optischen Sensor handeln, der einen optischen Marker oder einen optischen Code erfasst, der als entsprechender Informationsträger an dem Pflanzbehältnis angebracht ist (insbesondere ein Barcode oder QR-Code). Ebenso kann es sich um einen RFID-Scanner handeln. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ein tatsächlich zu transportierendes Pflanzbehältnis von der Transportvorrichtung angehoben wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Transportieren von Pflanzbehältnissen in einer Anordnung zur Pflanzenzucht, wobei diese Anordnung aufweist: eine Mehrzahl von vertikal aufeinanderfolgenden Lagerbereichen, mit jeweils einer Lagerebene in der eine Mehrzahl von Pflanzbehältnissen lagerbar ist; wenigstens eine Transportvorrichtung je Lagerbereich, die sich zumindest teilweise in einem Bereich oberhalb der Lagerebene für die Pflanzbehältnisse erstreckt, wobei das Verfahren aufweist:
Verschieben der Transportvorrichtung, so dass diese oberhalb eines Pflanzbehältnisses positioniert ist;
(insbesondere Kontaktieren und) Anheben des Pflanzbehältnisses mit der
T ransportvorrichtung;
Transportieren des Pflanzbehältnisses zu einer Zielposition durch Verschieben der Transportvorrichtung; und
Absenken des Pflanzbehältnisses an der Zielposition.
Das Verfahren kann sämtliche hierin geschilderten Betriebszustände, Wechselwirkungen und/oder Effekte der offenbarten Anordnung bereitstellen. Insbesondere kann das Verfahren jegliche Schritte oder Maßnahmen umfassen, um hierin geschilderte Aspekte, Betriebszustände oder Effekte der Anordnung bereitzustellen oder auszuführen.
Sämtliche der Erläuterungen und Weiterbildungen von Anordnungsmerkmalen können auf gleichartige Verfahrensmerkmale ebenso zutreffen bzw. bei diesen vorgesehen sein.
Das Verfahren kann allgemein mittels einer Steuereinrichtung der Anordnung ausgeführt werden und/oder automatisch und bevorzugt ohne manuelle Eingriffe ausgeführt werden. Hierfür können Antriebseinheiten der Anordnung von der Steuereinrichtung angesteuert werden, beispielsweise um ein gewünschtes Pflanzenbehältnis zu der gewünschten Zielposition zu bewegen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung.
Fig. 2 zeigt die Anordnung aus Fig. 1 in einer Frontalansicht.
Fig. 3 zeigt eine Frontalansicht eines einzelnen Lagerbereichs der Anordnung aus Fig. 1 und Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht von Fig. 3.
Fig. 5 zeigt den Lagerbereich aus Fig. 3 in einem weiteren Betriebszustand.
Fig. 6, Fig. 7 zeigen Detailansichten einer Transportvorrichtung der Anordnung aus z.B. Fig. 1 in ausgewählten Seitenansichten.
In Fig. 1 ist eine beispielhafte Anordnung 10 gezeigt, die nach Art eines Regals und insbesondere eines Hochregals ausgebildet ist. Die Anordnung 10 steht auf einem horizontal ebenen Bodenbereich, der parallel zu der eingetragenen x-y-Ebene verläuft. Eine vertikale Raumachse ist mit z bezeichnet. Entlang dieser vertikalen Achse z sind mehrere Lagerbereiche 12 übereinander angeordnet bzw. übereinandergestapelt. Jeder Lagerbereich 12 umfasst einen horizontal langgestreckt und vertikal flachen Raumbereich. Insbesondere umfasst jeder Lagerbereich 12 eine horizontale Lagerebene 14. Diese ist in Fig. 1 nur für ausgewählte Lagerbereiche 12 markiert. Die Lagerebenen 14 erstrecken sich entlang einer Tiefenachse (entspricht y-Achse in Fig. 1) und einer Breitenachse (entspricht x-Achse in Fig. 1).
Entlang der Tiefenachse y ist eine Mehrzahl von in Breitenrichtung x langgestreckt ausgebildeten Pflanzbehältnissen 111 aneinandergereiht. Ausgewählte hiervon sind für den obersten Lagerbereich 12 in Fig. 1 mit einem entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Die Pflanzbehältnisse 111 sind als Pflanzrinnen ausgebildet, wie sich insbesondere noch aus den nachstehenden Figuren verdeutlicht. Innerhalb der Pflanzrinnen ist eine Mehrzahl von Pflanzen P angeordnet, von denen innerhalb der Figuren nicht sämtliche mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 1 erkennt man ferner, dass jeder Lagerbereich 12 eine entlang der Tiefenachse y verfahrbare Transportvorrichtung 120 aufweist. Die Transportvorrichtung 120 erstreckt sich entlang der Breitenachse x. Sie ist ferner oberhalb einzelner Pflanzbehältnisse 111 positionierbar und kann diese in der nachstehend geschilderten Weise anheben und entlang der Tiefenachse y verfahren.
In dem vorliegenden Beispiel können die Transportvorrichtungen 120 die Pflanzbehältnisse 111, die entlang der Tiefenachse y aneinandergereiht sind, zu einer in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Vorderseite der Anordnung 10 transportieren. Dort können die Pflanzbehältnisse 111 von einem Bediener manuell entnommen werden. Sie können dort aber auch an anderweitige Transportvorrichtungen übergeben werden, um zu einer nachfolgenden Verarbeitungsstation (z.B. einer Verpackungsstation) transportiert zu werden.
Aus Fig. 1 verdeutlicht sich bereits, dass die Transportvorrichtungen 120 wenig Platz beanspruchen und insbesondere ein großflächiges Lagern von Pflanzbehältnissen 111 in einem jeden Lagerbereich 12 mit hoher Packdichte ermöglichen. Insbesondere werden durch die Transportvorrichtungen 120 nahezu keine horizontalen Flächeninnerhalb der Anordnung 10 eingenommen bzw. blockiert, die daraufhin nicht für eine Pflanzenzucht zur Verfügung stehen.
Auch fällt insbesondere die Tiefenabmessung y der Anordnung 10 vergleichsweise groß aus. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Transportvorrichtungen 120 auch Pflanzbehältnisse 111 in großen Tiefen innerhalb der Anordnung 10 greifen und zu der in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Vorderseite transportieren können. Eine derart große Tiefenabmessung ist mit bisherigen Transportvorrichtungen nicht möglich, beispielsweise da diese nach Art eines Gabelstaplers typischerweise an die Außenseiten einer regalartigen Anordnung heranfahren und mit entsprechend begrenzter Einschubtiefe bzw. Entnahmetiefe Pflanzbehältnisse entnehmen.
Schematisch stark vereinfacht angedeutet ist auch eine zentrale Steuereinrichtung 22 der Anordnung 10. Diese ist über eine beispielhafte Datenleitung D mit jeglichen hierin geschilderten ansteuerbaren Einheiten verbunden, insbesondere mit sämtlichen der Transportvorrichtungen 120. Bei der Steuereinrichtung 22 kann es sich um eine Computereinrichtung und insbesondere einen herkömmlichen PC handeln. Dieser kann, z.B. infolge konkreter Benutzeranweisungen oder mittels automatischer Programmabläufe, die Transportvorrichtungen 120 und/oder jegliche damit verbundenen und nachstehend noch erläuterten Einheiten ansteuern, um gewünschte Aktionen auszuführen. Hierdurch wird ein weitestgehend oder vollständig automatisierbarer Betrieb der Anordnung 10 ermöglicht.
In Fig. 1 und insbesondere dort im obersten Lagerbereich 12 verdeutlicht sich auch, dass in jedem Lagerbereich 12 eine Mehrzahl von Lichtquellen (oder auch Beleuchtungsquellen) 130 vorgesehen ist, die gemeinsam eine Beleuchtungsanordnung 132 des Lagerbereichs 12 bilden. Beispielhaft sind diese Lichtquellen 130 als langgestreckte Leuchtröhren oder auch LED-Röhren oder -Lampen ausgebildet, von denen in Fig. 1 nicht sämtliche mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Aus Übersichtsgründen auch nicht gesondert dargestellt ist eine Art Deckplatte oder ein oberer Rahmenabschnitt der Anordnung 10, an der die Beleuchtungsquellen 130 des obersten Lagerbereichs 12 montiert sind.
In Fig. 2 ist die Anordnung 10 aus Fig. 1 in einer Frontalansicht gezeigt. Man blickt folglich auf die dem Betrachter in Fig. 1 zugewandte Vorderseite. Man erkennt wiederum die übereinandergestapelten Lagerbereiche 12, wie auch die je Lagerbereich 12 vorgesehenen Transportvorrichtungen 120. Ebenso markiert sind die Beleuchtungsquellen 130 je Lagerbereich 12. Aus Fig. 2 verdeutlicht sich, dass die Transportvorrichtungen 120 in dem vertikalen Zwischenraum R zwischen den einzelnen Pflanzbehältnissen 111 und den Beleuchtungsquellen 130 eines jeden Lagerbereichs 12 positioniert sind. Dieser Zwischenraum R ist aber systembedingt erforderlich, um einen ausreichenden Abstand zwischen den Pflanzbehältnissen 111 und den Beleuchtungsquellen 130 zu ermöglichen. Dadurch, dass die Transportvorrichtungen 120 in diesem ohnehin erforderlichen Raum R untergebracht sind, müssen zur Aufnahme und zum Manövrieren der Transportvorrichtungen 120 keine zusätzlichen Räume und insbesondere keine Gänge im Umfeld der Anordnung 10 bereitgestellt werden, welche dann nicht zur Pflanzenzucht nutzbar sind.
In Fig. 2 ist eine Rahmenstruktur der Anordnung 10 mit 100 bezeichnet. Dargestellt ist in diesem Fall auch ein oberer Rahmenabschnitt, der in Fig. 1 aus Darstellungsgründen weggelassen wurde. Darüber hinaus umfasst die Rahmenstruktur 100 eine in Tiefenrichtung y aneinandergereihte Abfolge von Vertikalstützen 101 (siehe auch Fig. 1 , auch wenn dort nicht stets mit einem entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet). Die Vertikalstützen 101 sind durch Längsprofile 102 miteinander verbunden. Die Längsprofile 102 umfassen nachstehend noch erläuterte Auflagebereiche 103 für die Pflanzbehältnisse 111 und definieren somit die räumliche Lage der jeweiligen Lagerebenen 14 der Lagerbereiche 12. Ausgewählte Längsprofile 102 sind in Fig. 1 und Fig. 2 mit entsprechenden Bezugszeichen markiert. Es können optional gewinkelte Verbindungselemente 203 vorgesehen sein, um die Längsprofile 102 an zumindest einzelnen der Vertikalstützen 101 zu montieren (in Fig. 1 und Fig. 2 nicht in jedem Fall mit einem gesonderten Bezugszeichen bezeichnet). Durch diese Konstruktion kann eine hohe Anzahl von Gleichteilen verwendet werden bei gleichzeitig reduzierter Bauteilanzahl. Dies senkt die Kosten und den Montageaufwand zum Aufbau der Anordnung 10.
Fig. 3 zeigt eine Detailansicht von Fig. 2 und genauer gesagt eine Frontalansicht eines einzelnen Lagerbereichs 12. Man erkennt wiederum die Längsprofile 102, die an einer Vertikalstütze 101 angebracht sind. Ferner erkennt man, dass der Lagerbereich 12 und insbesondere die Anordnung 10 spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine vertikale Symmetrieebene S ausgebildet ist. Entsprechend sind in Breitenrichtung x an beiden seitlichen Vertikalstützen 101 gleichartige Längsprofile 102 vorgesehen. Die Längsprofile 102 umfassen nachstehend noch erläuterte Auflagebereiche 103 für die Pflanzbehältnisse 111. Man erkennt, dass die Pflanzbehältnisse 111 mit ihren seitlichen Endbereichen (also einander entlang der Breitenachse x gegenüberliegenden Endbereichen) auf den Auflagebereichen 103 aufliegen.
Auf den Längsprofilen 102 sind auch die Transportvorrichtungen 120 geführt und stützen sich insbesondere Abstützbereiche 121 der Transportvorrichtungen 120 ab. Diese Abstützbereiche 121 , die im Wesentlichen vertikal aufrecht stehen, sind über einen horizontalen Brückenabschnitt 122 der Transportvorrichtungen 120 miteinander verbunden. Der Brückenabschnitt 122 erstreckt sich oberhalb der Pflanzbehältnisse 111 bzw. Lagerebene 14 sowie in Breitenrichtung x. Darauf hinzuweisen ist, dass eine nicht gesondert dargestellte Längsachse eines jeden Pflanzbehältnisses 111 ebenfalls entlang und insbesondere parallel zu der Breitenachse x verläuft. Zusammengefasst verdeutlicht sich aus Fig. 3, dass die Transportvorrichtungen 120 jeweils die Lagerebene 14 überbrücken und dabei seitlich innerhalb der Anordnung 10 gestützt sowie in Tiefenrichtung y verschiebbar geführt sind. Ferner verdeutlicht sich noch einmal das Anordnen der Transportvorrichtungen 120 in dem vertikalen Zwischenraum R eines jeden Lagerbereichs 12. Beispielhaft gezeigt ist auch, dass hierbei ein sehr geringer vertikaler Abstand B zwischen der Transportvorrichtung 120 und einer Beleuchtungsquelle 130 möglich ist von z.B. weniger als 10 cm. Aus Fig. 3 verdeutlicht sich zudem ein noch anhand der Fig. 6 und Fig. 7 erläuterter und in Breitenrichtung x linear verlagerbarer Kopf 150, der an einer jeden Transportvorrichtung 120 angeordnet sein kann.
In Fig. 4 ist eine Detailansicht des in Fig. 3 rechten Längsprofils 102 gezeigt. Man erkennt wiederum den Auflagebereich 103 sowie das darauf aufliegende Pflanzbehältnis 111. Ebenso erkennt man, dass an den Auflagebereich 103 eine Vertiefung 104 anschließt, die einen Freiraum 105 bereitstellt. Ebenso erkennt man eine weitere, als eine ebene Fläche ausgebildete Führungsfläche 106 des Profils 102, die einen Führungsbereich bildet. Sämtliche von Auflagebereich 103, Ausnehmung bzw. Freiraum 104, 105 und Führungsfläche 106 erstrecken sich dabei senkrecht in die Blattebene hinein, also entlang der Tiefenabmessung y. Rechts neben der Führungsfläche 106 ist eine Ausnehmung mit geringer Tiefe gezeigt. In dieser ist vorliegend ein in Fig. 4 nicht gesondert gezeigtes Seil eines Seilzugs aufnehmbar. Alternativ könnte diese Vertiefung die Führungsfläche 106 bereitstellen oder kann die Führungsfläche 106 allgemein Bestandteil einer Vertiefung sein.
In der Führungsfläche 106, die alternativ auch als eine vertikal hervorstehende Schiene oder als Ebene ausgebildet sein kann, ist eine Rollenanordnung 123 der gezeigten Transportvorrichtung 120 aufgenommen. Diese Rollenanordnung 123 ist in dem gezeigten Abstützbereich 121 drehbar gelagert. Bei einem Verschieben der Transportvorrichtung 120 kann diese über die Rollen 123 an bzw. in der Führungsfläche 106 abrollen und somit längs- bzw. axialgeführt verschoben werden.
Ferner gezeigt ist, dass die Pflanzbehältnisse 111 in der Breitenrichtung x über die Auflagebereiche 103 nach außen hervorstehen (siehe Bereiche 113). Sie ragen dabei in den Freiraum 105 hinein, stehen also in diesen seitlich über. Dies ermöglicht das Anordnen einer Hebeeinheit 108 der Transportvorrichtung 120 vertikal unterhalb der überstehenden Bereiche 113 der Pflanzbehältnisse 111. Die Hebeeinheit 108, die beispielsweise einen ebenen Kontaktbereich bzw. eine ebene Kontaktfläche umfassen kann, kann somit unterhalb eines überstehenden Bereichs 113 positioniert werden und auch gemeinsam mit der Transportvorrichtung 120 entlang der Pflanzbehältnisse 111 und unterhalb von diesen verschoben werden. Wie noch erläutert, ist die Hebeeinheit 108 an dem Abstützbereich 121 der Transportvorrichtung 120 angeordnet und dort vertikal anhebbar befestigt. Infolge des vertikalen Anhebens kann sie in Kontakt mit der Unterseite des überstehenden Bereichs 113 des Pflanzbehältnisses 111 treten. Erfolgt dies synchronisiert an beiden überstehenden Bereichen 113 des Pflanzbehältnisses 111 (siehe Fig. 3), kann das Pflanzbehältnis 111 ohne Verkippungsgefahr vertikal angehoben werden.
Dieser Zustand ist in Fig. 5 gezeigt. Dabei ist das angehobene Pflanzbehältnis 111 samt vertikal angehobenen und in Kontakt hiermit stehenden Hebeeinheiten 108 gestrichelt dargestellt. Ferner eingetragen ist die erzielbare vertikale Hubhöhe A. Nach einem solchen Anheben ist das Pflanzbehältnis 111 über noch in der Lagerebene 14 gelagerte und weiter auf den Auflagebereichen 103 aufliegende Pflanzbehältnisse 111 bewegbar bzw. oberhalb von diesen verschiebbar, ohne mit diesen oder darin befindlichen Pflanzen P zu kollidieren.
Letzteres verdeutlicht sich auch aus den Seitenansichten der Fig. 6 und Fig. 7. Diese stellen jeweils Seitenansichten eines Detailbereichs analog zu Fig. 4 dar, wobei die Blickachse in der Breitenrichtung x liegt. Fig. 6 und Fig. 7 sind dabei in der Weise vereinfacht, dass nicht sämtliche Bestandteile der Anordnung 10 dort eingetragen sind. Geschnitten dargestellt sind die Beleuchtungsquellen 130, die auch eine Grenze bzw. einen Übergang zu einem vertikal nachfolgenden Lagerbereich 12 andeuten.
Aus Fig. 6 werden Bestandteile des linear verlagerbaren Kopfes 150 ersichtlich. So umfasst dieser einen Kamerasensor 125. Dessen Sichtachse SA verläuft horizontal und beispielhaft in die Tiefenrichtung y. Somit können in den Pflanzenbehältnissen 111 wachsende Pflanzen und insbesondere deren Wuchshöhe abgebildet werden. Ferner gezeigt eine Bewässerungseinheit 124 zur Abgabe von Wasser und insbesondere von Wassertropfen. Auch weitere im allgemeinen Beschreibungsteil erläuterte Einheiten können an dem Kopf 150 angeordnet sein, insbesondere ein Gewichtssensor, eine UV-C- Lichtquelle oder ein Druckluftauslass. In Fig. 6 ist die Transportvorrichtung 120 oberhalb von einem ausgewählten Pflanzbehältnis 111 positioniert worden. Die anderweitigen Pflanzbehältnisse 111 liegen auf den nicht gesondert dargestellten Auflagebereichen 113 auf und sollen dort auch verbleiben. In Fig. 6 ist eine Position der Hebeeinheit 108 in einem bis zu einer Höhe C angehobenen Zustand gezeigt. Die Höhe C kann einer definierten Betriebsposition entsprechen, die ein zuverlässiges Erfassen mit dem Kamerasensor 125 und/oder Bewässern mittels der Bewässerungseinrichtung 124 ermöglicht. Wie ersichtlich, reicht diese Höhe C aber nicht aus, um das Pflanzbehältnis 111 seitlich und ohne Kollisionen mit den Pflanzen P in benachbarten Pflanzbehältnissen 111 zu verschieben. Die Höhe C ist typischerweise geringer als die maximale Hubhöhe A.
In Fig. 7 ist hingegen der Zustand gezeigt, bei dem das Pflanzbehältnis 111 auf die maximale Hubhöhe A angehoben wurde. Folglich wurde es auch über die anderen Pflanzbehältnisse 111 und die darin wachsenden Pflanzen P gehoben und kann über diese hinweg entlang der Tiefenrichtung y verfahren werden.
Als ein optionales Merkmal verdeutlicht sich aus Fig. 7, dass die Hebeeinheit 108 über einen Schlitz 117 in das Innere der Abstützeinheit 121 hineinragt. Dort kann sie beispielsweise mit einem die Vertikalbewegung ermöglichen Hubzylinder, einer Seilwinde oder einem anderen Aktuator verbunden sein (in Fig. 7 nicht dargestellt).
In Fig. 7 ist als ein weiteres optionales Merkmal eine Antriebseinrichtung 119 ersichtlich, die eine teilweise erkennbare Seilwinde umfasst. Die Antriebseinrichtung 119 kann allgemein einen Linearantrieb nach Seilzug- bzw. Seilwindenart bereitstellen. Über eine Kenntnis der Umdrehungen der Seilwinde kann auch eine Position der Transportvorrichtung 120 entlang der Tiefenachse bestimmt und präzise angefahren werden. Die Seilwinde ist nur optional und die Antriebseinrichtung 119 kann auch andersartig ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie ein angetriebenes Zahnrad umfassen, das in ein Zahnstangenprofil eingreift, und bspw. an der Position der Rolle 123 angeordnet sein kann. Das Zahnstangenprofil ist bevorzugt in der Führungsfläche 106 ausgebildet.
Schließlich ist in Fig. 7 als ein weiteres optionales Merkmal eine mögliche Position einer Behältniserfassungseinrichtung 151 gezeigt. Hierbei kann es sich z.B. um eine optische Scaneinheit zum Einlesen von an der Oberseite der Pflanzbehältnisse 111 angebrachten optischen Markern handeln. Diese können identifizierende Informationen des Pflanzbehältnisses 111 beinhalten bzw. codieren.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (10) zur Pflanzenzucht, mit:
- einer Mehrzahl von vertikal aufeinanderfolgenden Lagerbereichen (12), mit jeweils einer Lagerebene (14), in der eine Mehrzahl von Pflanzbehältnissen (111) lagerbar ist;
- wenigstens eine Transportvorrichtung (120) je Lagerbereich (12), die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Pflanzbehältnis (111) innerhalb des Lagerbereichs (12) zu transportieren; wobei sich die Transportvorrichtung (120) zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene (14) erstreckt und derart in der Anordnung (10) verschieblich geführt ist, dass sie oberhalb eines jeweiligen Pflanzbehältnisses (111) positionierbar ist.
2. Anordnung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (120) dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Pflanzbehältnis (111) von der Lagerebene (14) anzuheben und im angehobenen Zustand entlang der Lagerebene (14) zu transportieren.
3. Anordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (120) auf wenigstens einem Führungsbereich (106) der Anordnung (10) geführt ist, der sich in der oder parallel zu der Lagerebene (14) erstreckt.
4. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (120) wenigstens zwei Abstützbereiche (121) zum Abstützen an dem Lagerbereich (12) und ein die Abstützbereiche (121) verbindenden Brückenbereich (122) umfasst, wobei sich der Brückenbereich (122) zumindest teilweise oberhalb der Lagerebene (14) erstreckt, insbesondere wobei die Transportvorrichtung (120) derart in dem Lagerbereich (12) positionierbar ist, dass die Abstützbereiche (121) wenigstens ein Pflanzbehältnis (111) zwischen sich einschließen.
5. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzbehältnisse (111) entlang einer ersten Achse (y) des Lagerbereichs (12) aneinandergereiht anordenbar sind und die Transportvorrichtung (120) entlang dieser Achse (y) verfahrbar ist und/oder sich zumindest abschnittsweise quer zu der ersten Achse (y) oberhalb der Pflanzbehältnisse (111) erstreckt. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Lagerebene (14) ferner wenigstens eine Beleuchtungsanordnung (132) zum Beleuchten der Pflanzbehältnisse (111) angeordnet ist und die Transportvorrichtung (120) zumindest teilweise zwischen der Beleuchtungsanordnung (132) und der Lagerebene (14) anordenbar ist. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (120) wenigstens eine Hebeeinheit (108) umfasst, die unterhalb eines jeweiligen Pflanzbehältnisses (111) positionierbar und zur Kontaktherstellung mit dem Pflanzbehältnis (111) anhebbar ist. Anordnung (10) nach einem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzbehältnisse (111) jeweils derart in der Lagerebene (14) lagerbar sind, das unterhalb der Pflanzbehältnisse (111) jeweils wenigstens ein Freiraum (105) zum Anordnen der Hebeeinheit (108) vorliegt. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (120) ferner wenigstens eine der folgenden Einheiten umfasst:
- eine Bewässerungseinheit (124) zum Bewässern der Pflanzbehältnisse (111);
- einen Kamerasensor (125) zum Erfassen der Pflanzen (P) in einem jeweiligen Pflanzbehältnis (111);
- einem Druckluftauslass zum Bereitstellen einer Druckluftströmung, die auf die Pflanzen (P) in einem jeweiligen Pflanzbehältnis (111) einwirkt;
- einem Gewichtssensor zum Erfassen des Gewichts eines transportierten Pflanzbehältnisses (111);
- einer Behältniserfassungseinrichtung (151) zum Erfassen einer ein Pflanzbehältnis (111) identifizierenden Information; eine UV-C-Lichtquelle zum Beleuchten der Pflanzen in einem Pflanzbehältnis mit UV-C-Licht. Verfahren zum Transportieren von Pflanzbehältnissen (111) in einer Anordnung
(10) zur Pflanzenzucht, wobei die Anordnung (10) aufweist:
- eine Mehrzahl von vertikal aufeinanderfolgenden Lagerbereichen (12), mit jeweils einer Lagerebene (14) in der eine Mehrzahl von Pflanzbehältnissen (111) lagerbar ist;
- wenigstens eine Transportvorrichtung (120) je Lagerbereich (12), die sich zumindest teilweise in einem Bereich oberhalb der Lagerebene (14) für die Pflanzbehältnisse (111) erstreckt, wobei das Verfahren aufweist:
- Verschieben der Transportvorrichtung (120), so dass diese oberhalb eines Pflanzbehältnisses (111) positioniert ist;
- Anheben des Pflanzbehältnisses (111) mit der Transportvorrichtung (120);
- Transportieren des Pflanzbehältnisses (111) zu einer Zielposition durch Verschieben der Transportvorrichtung (120); und
- Absenken des Pflanzbehältnisses (111) an der Zielposition.
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