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Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Ernten von auf Bäumen wachsenden Früchten mit einer Kapp- und einer Auffangvorrichtung, die an einem Fahrgestell beweglich angeordnet sind, das über eine vertikal ausfahrbare Hubvorrichtung mit einer Lafette verbunden ist.
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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 (siehe auch DE-PS 11 073).
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Durch eine Dreh- oder Hackbewegung wird die Frucht gekappt, in dem Beutel aufgefangen und mitsamt 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. 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 geübter Ernter eine sichelförmige Kappvorrichtung, die an einer Bambus- oder Aluminiumstange befestigt ist und etwa 25 bis 30 kg wiegt, an den Fruchtstand heranbalancieren und zusammen mit dem zugehörigen Blatt abschneiden kann. Wenn ihm das gelingt, fällt der "Bunch" herunter, und durch den Aufprall am Boden gehen etwa 20% der Früchte verloren.
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Es ist auch bereits ein Gerät zum Ernten von auf Bäumen wachsenden Früchten der eingangs genannten Art bekannt geworden, das mit einer fahrbaren Lafette ausgerüstet ist, an der ein in vielen Ebenen schwenkbarer Pflückarm mit einer Kapp- und Auffangvorrichtung angeordnet ist (DE-OS 33 22 683). Ein solches Erntegerät wird bei losem oder sumpfigem Boden jedoch verhältnismäßig ungenau, weil das Fahrwerk der Lafette ungleichmäßig einsinkt und sich wegen des verhältnismäßig großen Hebelarms an der Kapp- und Auffangvorrichtung derartige, vom Untergrund herrührende Schwankungen in viel größerem Maßstab bemerkbar machen, es sei denn, daß komplizierte Nachführvorrichtungen zur Korrektur solcher Schwankungen vorgesehen sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Ernten von auf Bäumen wachsenden Früchten, insbesondere von solchen mit hohem Gewicht, vorzuschlagen, das auch über weichem oder sumpfigem Boden ohne Beeinträchtiung der Positioniergenauigkeit und des Haltes der Kapp- und Auffangvorrichtung im Verhältnis zu hohen Bäumen eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fahrgestell durch eine am Baumstamm anlegbare Führungsanordnung im wesentlichen vertikal geführt ist und daß die Vertikalkräfte des Fahrgestells durch die Lafette aufgenommen 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 Kapp- 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 erleichtert, 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 Erntegerät 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 besonders leichte Bauweise ergibt sich dann, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung diese nur zur Beförderung der Kapp- und Auffangvorrichtung ausgebildet ist (also keine Menschen trägt) und wenn eine Fernsteuerung für die Bewegung und die Betätigung der Kapp- und Auffangvorrichtung vorgesehen ist. Durch die entsprechende, leichte Bauweise ergeben sich für die Lafette noch weiter verminderte Belastungen und die von der Vertikalführung aufzunehmenden Kräfte der Führungsanordnung sind durch diese Gewichtsverminderung noch geringer.
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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 Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Erntegeräts im Betriebszustand der Vertikalfahrt;
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung in Fig. 1;
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Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform;
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Fig. 4 eine detailliertere Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 1 und
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Fig. 5 einen Schnitt durch Fig. 4.
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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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Das Erntegerät 20 weist eine Lafette 80 auf, die mittels eines Gestänges 81 mit einem 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. insbesondere Fig. 4 und 5) besteht aus einer Mehrzahl aneinander geführter, vertikaler Profilleisten 83 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt (siehe Fig. 5). 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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Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Fahrgestells 30 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 31 a und 31 b 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 jedem der beiden Teile 31 a und 31 b ist je eine Anordnung 41 bzw. 42 in Form von Walzen befestigt. Die Radanordnung 41 ist um eine horizontale Achse am Teil 31 a drehbar und die Radanordnung 42 ist um die zu dieser Achse parallele Achse 44 drehbar am abschwenkbaren Teil 31 b des Rahmens 31 gelagert.
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Alternativ kann auch eine aus drei Rädern 45, 46, 47 bestehende Radanordnung verwendet werden, wie sie in Fig. 3 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 durch ein Pendel gesteuerten Ventils und durch Über- oder Unterdruck geregelt 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. Das durch ein Pendel gesteuerte, entsprechende Ein- bzw. Ausfahren der Kolben der Hydraulikzylinder 38 bewirkt dann 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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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 (nach Fig. 1 und 2) zwei weitere, quer 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 quer zur Bewegungsrichtung des ersten Rollwagens 50.
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Auf dem zweiten Rollwagen 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 Bewegung der Rollwagen 50 und 52 sowie die Betätigung der Schneideinrichtung 63 gesteuert wird.
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Zum Ernten einer Frucht 12 wird das Erntegerät 20 an den Baumstamm 11 herangefahren, dann wird der Rahmen 31 (Fig. 2) bzw. werden hydraulisch die Arme 35, 36 (Fig. 3) 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, bis die Schneideinrichtung 63 in etwa unterhalb der Frucht 12 ist. Die Feinausrichtung erfolgt bei Fig. 2 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 "Bunches" 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 Fahrgestell 30 kann mit der geernteten Frucht 12 wieder herabgefahren werden und steht nach Entnahme der Frucht 12 zu einem neuen Einsatz zur Verfügung.
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Es kann auch die Kappvorrichtung 60 direkt auf den Rollwagen 50 montiert sein, sie ist dann jedoch dreh- und schwenkbar und kann so auf die Frucht 12 ausgerichtet werden. Auch die Auffangvorrichtung 70 ist dann direkt auf dem Rollwagen 50 montiert (Fig. 3). Ist mit dem Fahrgestell 30 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.