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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ernten von auf Bäumen wachsenden
Früchten, bei dem a) eine Kappvorrichtung und eine Auffangvorrichtung auf ungefähr
die Höhe der Frucht anqehoben und auf die Frucht ausgerichtet werden, b) die Frucht
mittels der Kappvorrichtung gekappt und mittels der Auffangvorrichtung aufgefangen
wird und c) die Auffangvorrichtung mit der Frucht nach unten abgesenkt wird.
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Zum Ernten von Baumfrüchten, beispielsweise Äpfeln, werden üblicherweise
an langen Stangen befestigte Kappvorrichtungen eingesetzt, unter denen ein Beutel
als Auffangbehälter bzw. -vorrichtung hängt. Der Benutzer hebt die Stange an und
richtet die Kappvorrichtung auf die Frucht aus.
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Durch eine Dreh- oder Hackbewegung wird die Frucht gekappt, in dem
Beutel aufgefangen und mit samt diesem wieder vom Benutzer nach unten abgesenkt.
Bei höheren Bäumen oder schwergewichtigen Früchten ist dieses Verfahren nicht mehr
einsetzbar. Das gilt beispielsweise für die Früchte der ölpalme, die (im einzelnen
etwa daumengroß) in kolbenförmigen Fruchtständen von über 20 kg wachsen, welche
zwischen Blattstielen eingebettet
direkt am Baumstamm und am Schopf
der Palme wachsen.
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Die besten Früchte bringt die Ölpalme hervor, wenn sie ein Alter von
15 Jahren erreicht und eine Höhe von 10 Metern überschritten hat. Dann ist allerdings
auch die Grenze überschritten, bis zu der ein geber Ernter eine sichelförmige Kappvorrichtung,
die an einer Bambus-oder Aluminiumstange befestigt ist und etwa 25 - 30 kg wiegt,
an den Fruchtstand heranbalancieren und zusammen mit dem zugehörigen Blatt abschneiden
kann. Wenn ihn das gelingt, fällt der 11Bunch" herunter, und durch den Aufprall
am Boden gehen etwa 20 % der Früchte verloren.
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Man hat daher Hubgeräte eingesetzt, auf denen eine Person stehend
in die Reichweite der Früchte gebracht wird und diese manuell abschneidet. Derartige
Maßnahmen helfen aber auch nicht weiter, wenn der Boden am Fuß des Baumes sumpfig
ist und/oder die zu erntenden Früchte von der erntenden Person nur schwer gehandhabt
werden können. Sumpf Der Boden läßt Hubgeräte absacken. Auch Früchte oder Fruchtstände
mit hohem Gewicht machen extrem stabile und entsprechend schwere Konstruktionen
erforderlich, um der erntenden Person noch einen sicheren Stand in großer Höhe zu
gewährleisten. Ähnliches gilt für schwer zu handhabende Früchte oder Fruchtstände,
da die erntende Person dabei besonders viel Bewegungsspielraum benötigt und ihrem
eigenen sicheren Stand nur wenig Aufmerksamkeit widmen kann.
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Standsichere und/oder schwere Gerätekonstruktionen aber verlangsamen
den Erntevorgang erheblich, beispielsweise beim Umsetzen von einem Baum zu einem
anderen, welches außerdem einen gewissen Mindestabstand der Bäume voneinander erfordert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der
eingangs genannten Art (sowie zu dessen Durchführung geeignete Geräte) vorzuschlagen,
das auch bei hohen Bäumen, weichem Boden und/oder Früchten mit hohem Gewicht eingesetzt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapp- und
Auffangvorrichtungen während des Anhebens im wesentlichen vertikal am Baum geführt
werden.
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Mit diesem Verfahren werden die bisher auftretenden Schwierigkeiten
umgangen, indem die Standfestigkeit des Baumes selbst zur Stabilisierung der an
die Baumfrüchte heranbewegten Erntevorrichtung ausgenutzt und die erforderliche
Stabilität von Rapp- und Auffangvorrichtungen auch in größeren Höhen gewährleistet
wird. Ein Umkippen oder Schiefstellen kann nicht mehr auftreten. Zugleich wird das
Ausrichten der Kapp- und Auffangvorrichtung auf die Frucht erleichert, weil der
zugleich der Führung dienende Baumstamm einen relativ geringen Abstand von der Frucht
hat und beim Ausrichten als Bezugsgröße dient.
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Aus der DE-OS 32 29 186 ist zwar ein Gerät bekannt, das beim Ernten
von Baumfrüchten ebenfalls die Standfestigkeit des Baumes ausnutzt, indem es den
Baum selbstfahrend erklimmt und eine Person nach oben befördert, die dort erreichbare
Früchte, wie beispielsweise Datteln, pflücken und sammeln kann. Ein solches selbstfahrendes
Gerät
erfordert nicht nur einen großen und komplizierten apparativen Aufwand, sondern
hat außerdem Schwierigkeiten, wenn der Baumstamm nicht relativ gleichmäßig gewachsen
ist. Beispielsweise bei ölpalmen ist infolge der weit vorstehenden Blattbasen abgefallener
oder abgeschnittener Blätter die Stammoberfläche sehr uneben. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist jedoch auch für solche Bäume wie Ölpalmen geeignet, weil nur die Kapp-
und Auffangvorrichtungen an die Früchte herangefahren zu werden brauchen und deshalb
eine leichtere Gerätekonstruktion möglich ist, die auch unebene Baumstämme befahren
kann.
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Eine solche Gerätekonstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß die
Kappvorrichtung und die Auffangvorrichtung an einem Fahrgestell beweglich befestigt
sind, welches mindestens zwei von entgegengesetzten Seiten an den Baumstamm andrückbare
Radanordnungen mit im wesentlichen waagerechten Radachsen aufweist.
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Nach einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Kapp- und Auffansvorrichtungen
während des Anhebens am Boden abgestützt. Auf diese Weise brauchen keine Abstützkräfte
über den Baumstamm abgetragen zu werden.
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Bei einem zur Durchführung dieser Verfahrensvariante geeigneten Erntegerät
sind ebenfalls die Kapp- und Auffangvorrichtungen an einem Fahrgestell beweglich
befestigt, aber das Fahrgestell ist durch ein vertikal ausfahrbares Gestänge mit
einer Lafette verbunden und weist eine an den Baumstamm andrückbare Radanordnung
mit im wesentlichen waagerechten Radachsen auf.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
des Erntegeräts im Betriebszustand der Vertikalfahrt; Fig. 2 eine Draufsicht auf
die Darstellung in Fig. 1; Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
des Erntegeräts im Betriebszustand der Vertikalfahrt; Fig. 4 eine Draufsicht auf
eine Ausführungsform ähnlich der Fig. 3; Fig. 5 eine detailliertere Darstellung
eines Ausschnitts aus Fig. 3; und Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5.
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Ein Baum 10 weist unter anderem einen Baumstamm 11 und eine Frucht
12 auf. Er wächst auf einem beispielsweise schlammigen oder weichen Boden 13.
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Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Erntegeräts 20 besitzt
ein Fahrgestell 30. Dieses besteht im wesentlichen aus einem im Betriebszustand
den Baumstamm 11 umfassenden Rahmen 31. Der Rahmen 31 ist geteilt (bei 32 und 33;
vgl. insbesondere Fig. 2), und die beiden
Teile 31a und 31b sind
gegeneinander mit Hilfe des Scharniers 32 verschwenkbar und mit Hilfe des gegenüber
dem Scharnier 32 angeordneten Riegels 33 verschließbar.
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An dem Fahrgestell 30 ist ein nur schematisch angedeuteter Motor 34
befestigt.
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An jedem der beiden Teile 31a und 31b ist je eine Radanordnung 41
bzw. 42 in Form von Walzen befestigt. Die Radanordnung 41 ist um eine horizontale
Achse 43 am Teil 31a drehbar und die Radanordnung 42 ist um die zur Achse 43 parallele
Achse 44 drehbar am abschwenkbaren Teil 31b des Rahmens 31 gelagert. Die Achsen
43, 44 sind (vgl. Fia. 1) in der Höhe gegeneinander versetzt, wobei die Achse 44
höher und die Achse 43 niedriger angeordnet ist. Der Motor 34 treibt die um die
höher angeordnete Achse 44 drehbare Radanordnung 42 an.
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In dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Betriebszustand übt das
Gewicht des Motors 34, des Rahmens 31 und weiterer, noch zu beschreibender Teile
ein Drehmoment auf das Erntegerät 20 aus (in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn),
welches die Radanordnungen 41, 42 an den Baumstamm 11 preßt. Werden die Radanordnungen
41, 42 in der vorstehend angegebenen Weise entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben,
so bewegt sich das Erntegerät 20 am Baumstamm 11 nach oben in Richtung auf die Frucht
12 zu.
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Die Oberseite des Rahmens 31 weist zwei schienenartig ausgebildete,
parallele und in gleicher Höhe befindliche Streben auf. Auf diesen Streben läuft
ein Rollwagen
50, genauer vier Räder 51 des Rollwagens 50. Der
Rollwagen 50 kann sich auf diese Weise zum Baumstamm 11 hin bzw. von diesem weg
bewegen. Auf der Oberseite des Rollwagens 50 sind zwei weitere, senkrecht zu dieser
Bewegungsrichtung verlaufende Schienen ausgebildet. Auf diesen läuft ein zweiter
Rollwagen 52 bzw. vier Räder 53 des Rollwagens 52. Die Bewegungsrichtung des zweiten
Rollwagens 52 verläuft somit senkrecht zur Bewegungsrichtung des ersten Rollwagens
50.
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Auf dem zweiten Rollwaqen 52 sind eine Kappvorrichtung 60 zum Kappen
und eine Auffangvorrichtung 70 zum Auffangen der Frucht 12 vorgesehen. Die Kappvorrichtung
60 weist einen hydraulisch arbeitenden Zylinder 61 mit Kolben 62 auf, der die eigentliche
Schneideinrichtung 63 trägt, die beispielsweise ein Meißel, ein Messer oder eine
Sichel sein kann. Zylinder 61 und Kolben 62 sind in dieser Ausführungsform um 30°
zum Baumstamm 11 hin geneigt.
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Die Auffangvorrichtung 70 besteht im wesentlichen aus einem Netz 71,
das mit Hilfe mehrerer Stangen 72 aufgespannt wird und unterhalb der (ausgefahrenen)
Schneideinrichtung 63 auf dem Rollwagen 52 angeordnet ist.
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Nicht dargestellt ist eine Fernsteuerung, mit deren Hilfe die Fahrt
des Fahrgestells, die Bewegung der Rollwagen 50 und 52 sowie die Betätigung der
Schneideinrichtung 63 gesteuert wird.
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Zum Ernten der Frucht 12 wird das Erntegerät 20 vertikal am Baumstamm
11 aufwärts verfahren, bis die Schneideinrichtung 63 in etwa unterhalb der Frucht
12 ist. Die Feinausrichtung erfolgt nun durch Horizontalbewegung der Rollwagen 50
und 52, bis die Schneideinrichtung 63 exakt auf die zu kappende Stelle der Frucht
ausgerichtet ist, beispielsweise auf den Stiel des Buches" der Ölpalme. Nun wird
der Kolben 62 aus dem Zylinder 61 ausgefahren und mittels der Schneideinrichtung
63 die Frucht 12 gekappt. Sie fällt in die Auffangvorrichtung 70. Das Erntegerät
20 kann mit der geernteten Frucht 12 wieder herabgefahren werden und steht nach
Entnahme der Frucht 12 zu einen neuen Einsatz zur Verfügung.
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Die in den Figuren 3 bis 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der ersten Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß eine Lafette 80
vorgesehen ist, die mittels eines Gestänges 81 mit dem Fahrgestell 30 verbunden
ist. Die Lafette 80 ruht auf Raupenketten 82, die in unwegsamem Gelände besonders
geeignet sind und auch ein Manövrieren auf der Stelle gestatten. Das Gestänge 81
(vgl. inshesondere Fig. 5 und 6) besteht aus einer Mehrzahl aneinander geführter
vertikaler Profilleisten 83 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt (siehe
Fig. 6). Die Leisten 83 greifen mit Hilfe von vorspringenden Nuten und Falzen entlang
ihrer Längsseiten ineinander ein, sind aber parallel zueinander verschieblich. Ein
Seil 84 ist um Rollen 85 geführt, deren Achsen horizontal liegen und von denen je
zwei pro Leiste 83 in verschiedener Höhe vorgesehen sind. Mittels einer Seilwinde
86 kann das Seil gespannt
werden, um die Leisten 83 parallel zueinander
zu verschieben und damit das am oberen Ende der letzten Leiste 83 befestigte Fahrgestell
30 vertikal zu verfahren. Die Befestigung des Fahrgestells 30 ist dabei bevorzugt
kardanisch, also allseits beweglich ausgeführt (nicht dargestellt).
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Das Fahrgestell 30 besitzt wiederum einen Rahmen 31.
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Dieser kann bei dieser Ausführungsform etwas leichter ausgeführt werden,
da wegen der Vertikalabstützung über das Gestänge schwächere Querschnitte vorgesehen
werden können und der zur Vertikalbewegung des Fahrgestells 30 erforderliche Motor
(34) in der Lafette 80 untergebracht ist. Die beiden Radanordnungen 41, 42 mit ihren
parallelen Achsen 43, 44 (Fig. 3) übernehmen nur die Führung am Baumstamm 11. Alternativ
kann auch eine aus drei Rädern 45, 46, 47 bestehende Radanordnung verwendet werden,
wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. An dem Rahmen 31 des Fahrgestells 30 sind in
diesem Fall zwei (Gelenk-)Arme 35, 36 angelenkt, die an ihren Enden jeweils das
Rad 45 bzw. 46 tragen, wobei die Achsen der Räder horizontal liegen, aber miteinander
einen Winkel einschließen. Die Arme 35, 36 sind so gestaltet, daß die Räder 45,
46 bei einem Baum 10 mit einem Stamm 11 üblicher Dicke hinter dem Baum zur Anlage
kommen. Mit dem dritten Rad 47, dessen Achse direkt am Fahrgestell bzw. dem Rahmen
31 befestigt ist, ergibt sich mithin eine sichere Führung am Baum.
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Der Arm 35 ist zweiteilig; die beiden Teile sind mittels eines Gelenks
37 endseitig miteinander verbunden. Außerdem verbindet eine Stelleinrichtung 38,
hier ein Hydraulikzylinder, die mittleren Bereiche der beiden Teile des Armes 35,
so daß durch Betätigung des Hydraulikzylinders 38 der von den beiden Teilen eingeschlossene
Winkel geändert werden kann. Der Arm 36 ist entsprechend aufgebaut. Die Hydraulikzylinder
können beispielsweise mittels eines über ein Pendel gesteuertes Ventil und/oder
durch Uberdruck/Unterdruck geregelt werden.
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Die Feineinstellung der Kappvorrichtung 60 und der Auffangvorrichtung
70 auf die Frucht 12 kann wie im ersten Ausführungsbeispiel erfolgen. In der Fig.
4 ist eine etwas abweichende Ausführung gewählt. Ein Rollwagen 50 läuft auf schienenartigen
Ausbildungen am Rahmen 31.
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Direkt auf diesen Rollwagen 50 ist die Kappvorrichtung 60 montiert,
sie ist jedoch dreh- und schwenkbar und kann so auf die Frucht 12 ausgerichtet werden.
Auch die Auffangvorrichtung 70 ist direkt auf dem Rollwagen 50 montiert.
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Zum Ernten einer Frucht 12 wird das Erntegerät 20 dieser Ausführungsform
an den Baumstamm 11 herangefahren, dann werden hydraulisch die Arme 35, 36 um den
Baumstamm 11 geschlossen, so daß das Fahrgestell 30 sicher vom Baumstamm 11 geführt
wird. Dann wird mit Hilfe der Seilwinde 86 das Gestänge 81 ausgefahren und
damit
die Hubbewegung des Fahrgestells 30 eingeleitet.
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Ist grob die richtige Höhe erreicht, wird die Vertikalbewegung beendet
und mit Hilfe des Rollwagens 50 die Schneideinrichtung 63 auf den richtigen horizontalen
Abstand von der Frucht 12 eingestellt. Die abschließende Feinregulierung und Ausrichtung
erfolgt durch Schwenken des Zylinders 61 auf dem Rollwagen 50. Die Frucht 12 wird
jetzt abgeschnitten, mit Hilfe der Auffangvorrichtung 70 aufgefangen und kann wieder
zum Boden 13 transportiert werden.
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Werden bei der Vertikalbewegung längs des Baumstamms 11 Teile des
Baumstamms erreicht in denen sich dessen Durchmesser ändert, so gerät das Fahrgestell
30 aus seiner exakten Horizontalposition. Bei dicker werdendem Baumstamm 11 liegen
die Räder 45, 46, 47 nicht mehr am Baumstamm an und das Fahrgestell 30 neigt nach
rechts.
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Die über ein Pendel und/oder durch Uberdruck/Unterdruck gesteuerten
Ventile des Hydraulikzylinders 38 bewirken ein entsprechendes Ein- bzw. Ausfahren
des Kolbens des Hydraulikzylinders und damit eine Änderung des Knickwinkels zwischen
den Teilen der Arme 35 und 36. Dadurch wird die Horizontallage des Fahrgestells
30 wieder eingestellt.
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