"COLHEDEIRA DE FRUTOS E GRÃOS COM TURBO DERRIÇADOR SONORO ECOLHEDOR MECÂNICO E/OU PNEUMÁTICO E/OU ELÉTRICO"
Trata a presente solicitação de Patente de Invenção de uma inédita"COLHEDEIRA DE FRUTOS E GRÃOS COM TURBO DERRIÇADOR SONORO ECOLHEDOR MECÂNICO E/ OU PNEUMÁTICO E/ OU ELÉTRICO", especialmentede um equipamento colhedor de frutos e grãos em geral, preferencialmente focadona colheita do café, que se destaca por utilizar ondas sonoras, com jatos de ar, emuma freqüência adequada para derriçar os frutos e grãos propriamente ditos, dessamaneira evitando qualquer tipo de atrito entre o equipamento e o produto a serderriçado, de qualidade diferenciada em relação aos sistemas de colheitaconvencionais, em que os frutos ou grãos são levados por sistemas de esteira,helicóide e elevador de caneca mecânico e/ ou pneumático e/ ou elétrico..
O incremento do grau de mecanização aplicado às culturas agrícolas éfator primordial para a sustentabilidade da propriedade/ cultura, que cada vez maisse depara com forte concorrência interna e externa. O ponto de equilíbrio dessesegmento deve conciliar produtividade e qualidade, não havendo como dissociaresses dois fatores.
É certo que a mecanização da lavoura vem solucionar o problema damão de obra escassa na zona rural, haja vista a migração do homem do campo paraáreas urbanas, o que inflaciona o setor agrícola, principalmente na época dacolheita, levando ao aumento do preço dos produtos.
Basicamente, a cultura de grãos e frutos, preferencialmente do café,segue algumas etapas, a iniciar pela derriça dos grãos, que vão ao solo e entram emcontato com uma série de impurezas, como, por exemplo, galhos, gravetos, folhas,além de impurezas de menor densidade que já se encontram no solo como areia,terra, etc. A fim de colher o grão de café (sem impurezas) é necessário fazer umaIeira separando o café ou outro tipo de grão ou fruto das impurezas de maiordensidade, o que é realizado passando um equipamento especifico para esse fim,capaz de soprar os resíduos mais pesados para fora da saia do café, recolhendo osgrãos e impurezas residuais que, em conjunto, são direcionados de modoascendente, por aspiração ou sopro, para a parte de cima de dito equipamento,onde se dá a separação dos galhos, gravetos e folhas remanescentes dos grãos eresíduos menores, sendo a referida separação realizada em um ciclone e peneirasque direcionam cada um dos componentes para as devidas saídas. Maisespecificamente, os resíduos de maior densidade prosseguem em direção aatmosfera e os grãos depois de separados dos resíduos de menor densidade saempela parte posterior da máquina formando a leira.
Os grãos devidamente enleirados são recolhidos por outroequipamento, que efetua a limpeza complementar para então seguir para o ensaquena porção posterior desse equipamento.
No atual ESTADO DA TÉCNICA, o café é derriçado por equipamentosdenominados derriçadeiras, que passam entre os pés de café e por meio de "dedos"flexíveis vibratórios derrubam os grãos no solo, cabendo aqui a opção de se realizara colheita seletiva ou colheita total, em que na primeira são derriçados apenas osgrãos maduros, devendo-se passar o equipamento mais de uma vez, conforme sedá o amadurecimento dos referidos grãos. Na colheita seletiva deve-se impor umainclinação no eixo dos dedos flexíveis numa cota tal que atinja somente os grãosmais maduros.
O equipamento derriçador tal como acima descrito é previsto no Pl0602807-1, que trata de uma derriçadeira formada por dois pórticos, ligados entre sipor travessas escamoteáveis passíveis de movimentação por meio de pistãohidráulico, dessa forma permitindo o ajuste de largura entre os pórticos econseqüentemente entre as hastes vibratórias flexíveis, ou seja, o conjuntoderriçador, que se destaca por ser sobreposto às plataformas em posição oblíquaem relação ao eixo do equipamento, de forma que ao se inclinar o conjuntoderriçador através de cilindros hidráulicos, obtém-se dois ângulos de ataque emrelação a planta, abrangendo-a por igual sempre em um plano vertical, independenteda angulação do terreno; por fim o a derriçadeira pleiteada possui umcilindro hidráulico, que movimenta o pórtico simples na direção vertical que, emconjunto com os outros ajustes citados, adapta o equipamento em qualquer tipo deterreno.
O Pl 0601653-7 também antecipa aperfeiçoamentos introduzidos emmáquinas derriçadeiras, que consistem na eliminação do êmbolo móvellongitudinalmente, consistindo nos meios para utilização de biela externa à carcaçadas engrenagens, transmitindo seu movimento a um grupo de hastes enquanto queao outro grupo, que age em sentido contrário alternativamente o movimento setransmitir por uma pequena biela articulada por pinos pertencentes aprolongamentos que se aproximam posicionando a biela na direção predominantelongitudinal.
Conforme descrito no estado da técnica, pode se observar que osequipamentos derriçadores são essencialmente mecânicos em que a derriça éefetivada por contato entre o componente derriçador e o produto a ser derriçado, oque sempre causa algum tipo de dano à planta e frutos ou grãos. Além disso, após aderriça é necessário a passagem de outros equipamentos, com o objetivo deenleirar, recolher e limpar os grãos.Ciente dos inconvenientes acima o inventor pessoaatuante no setor em apreço, após inúmeros estudos, pesquisas e testes criou"COLHEDEIRA DE FRUTOS E GRÃOS COM TURBODERRIÇADOR SONORO E COLHEDOR MECÂNICO E/OU PNEUMÁTICOE/OU ELÉTRICO" em questão, que tem como destaque o fato de realizara derriça de frutos e grãos, preferencialmente café, por meio de ondassonoras, em freqüência adequada (para desprender os frutos ou grãosda planta), emitidas por transdutores posicionados no vão interno dacarenagem, que envolvem a planta propriamente dita, sendo dita emissãoauxiliada por meio pneumático, que gera uma forte corrente de arintermitente no sentido de encaminhar os grãos, por meio de esteira ouhelicóide, em direção ao elevador de caneca onde o grão já limpo duranteo trajeto é descarregado em bica ou caçamba, de onde segue para obeneficiamento.
Resumidamente a colhedeira inventada apresenta como principaisvantagens:
•Possibilidade de ajustar a freqüência sonora para diferentes culturas, bemcomo para a realização de colheita seletiva;
•Melhor qualidade - não utiliza nenhum tipo de atrito na derriça;
· Possibilidade de ser acoplado em tratores de reduzida potência;
•Custo - acessível a qualquer porte de produtor (pequeno, médio e grande);
•Equipamento único perfaz todas as etapas da colheita.
A invenção poderá ser mais bem entendida a parti dos desenhosanexo, nos quais estão representadas de forma ilustrativa e não limitativa:
Figura 1: Vista em perspectiva da colhedeira inventada na versão bicacom esteira, com detalhe dos ajustes da bica;
Figura 2: Vista em perspectiva invertida da colhedeira inventada naversão bica com esteira;
Figura 3: Vista frontal da colhedeira inventada na versão bica comesteira;
Figura 4: Vista lateral da colhedeira inventada na versão bica comesteira;
Figura 5: Vista lateral oposta da colhedeira inventada na versão bicacom esteira;
Figura 6: Vista superior da colhedeira inventada na versão bica comesteira;
Figura 7: Detalhe em perspectiva do conjunto motor da colhedeirainventada;
Figura 8: Detalhe em perspectiva dos transdutores da colhedeirainventada;
Figura 9: Detalhe lateral do conjunto chassi e suspensão da colhedeirainventada;
Figura 10: Vista em perspectiva explodida do conjunto chassi esuspensão da colhedeira inventada;
Figura 11: Detalhe em perspectiva do soprador frontal da colhedeirainventada (esteira);
Figura 12: Detalhe em perspectiva do soprador frontal da colhedeirainventada (helicóide);
Figura 13: Vista lateral em corte da colhedeira inventada com esteira;
Figura 14: Vista lateral em corte da colhedeira inventada comhelicóide;
Figura 15: Vista em perspectiva da colhedeira inventada, mostrandotubulação do soprador em relação a esteira;
Figura 16: Vista em perspectiva da colhedeira inventada, mostrandotubulação do soprador em relação ao helicóide;
Figura 17: Vista em perspectiva da colhedeira inventada na versãobica com helicóide;
Figura 18: Vista em perspectiva da colhedeira inventada na versãocaçamba com helicóide;
Figura 19: Detalhe em perspectiva da junção entre o helicóide e oelevador de caneca;
Figura 20: Vista frontal da colhedeira inventada na versão caçambacom helicóide;
Figura 21: Vista lateral da colhedeira inventada na versão caçambacom helicóide;
Figura 22: Vista lateral oposta da colhedeira inventada na versãocaçamba com helicóide;
Figura 23: Vista superior da colhedeira inventada na versão caçambacom helicóide;
Figura 24: Vista em perspectiva da colhedeira inventada na versãocaçamba com esteira;
Figura 25: Vista em perspectiva da colhedeira inventada simulandouso.
A "COLHEDEIRA DE FRUTOS E GRÃOS COM TURBO DERRIÇADORSONORO E COLHEDOR MECÂNICO E/ OU PNEUMÁTICO El OU ELÉTRICO"objeto desta solicitação de Patente de Invenção, consiste de uma colhedeira (1) queapresenta novo conceito operacional, em que a derriça é realizada por meio deondas sonoras nas devidas freqüências, emitidas por transdutores (2)estrategicamente localizados nas paredes internas do vão (3) central, sendo ladeados por bicos (4) sopradores intermitentes que auxiliam a derriça propriamentedita, sendo os grãos direcionados para esteiras (5) ou helicóides (6) basais,confrontantes com sopradores frontais (7), que limpam os frutos ou grãos durante otrajeto em direção ao elevador (8) de caneca, que despeja os mesmos em bica (9)ou caçamba (10) de descarga,Mais particularmente, a colhedeira (1) inventada é preferencialmenteautopropelida, ou acoplada em tratores de reduzida potência (abaixo de 100HP),sendo dotada de uma cabine (11) de comando anexa a carenagem (12) queconforma um vão (3) central de formato compatível com as copas (C) das plantas.Nas superfícies das paredes que conforma dito vão (3) central são inseridos transdutores (2) equanimente distribuídos e devidamente protegidos, com o objetivode evitar danos aos mesmos. Assim, terá maior resistência e durabilidade para otrabalho no campo, quer seja para a fruticultura ou derriça do café e outros grãos. Asondas sonoras são geradas por um dispositivo ligado a um amplificador (13) econtrolador de freqüência (14), que possibilita ajustar a freqüência para a derriça seletiva ou não de qualquer tipo de fruto ou grão. No entorno dos transdutoresdenotam-se bicos (4) sopradores interligados a compressor (15) de alta pressão. Osbicos (4) foram projetados para auxiliar na derriça sonora dos grãos e frutos, em queválvulas (16) solenóides são devidamente dispostas para gerar uma intermitência dofluxo de ar colaborando para maior eficiência na derriça sonora, haja vista gerar vibrações e movimentos nos frutos e grãos desprendendo-os dos galhos e caulesdas plantas. Sendo assim, a derriça é efetivada sem nenhum contato mecânico.
Em uma versão construtiva, a colhedeira (1) apresenta esteiras (5)basais perfuradas (P), e respectivos motores (M), com ajustes de ângulo, queconduzem os frutos ou grãos em direção ao elevador (8) de caneca, que desembocaem bicas (9) de descarga ajustáveis. Dessa forma, as esteiras (5), paralelas entre si,conduzem os frutos ou grãos com o auxílio de sopradores frontais (7) originados emuma turbina (17) e respectivos tubos (18) direcionadores, cujos fluxos de arempurram os referidos frutos e grãos em direção a porção posterior (19) dacolhedeira (1). Por sua vez, tubulações (20) horizontais com saídas (S) ortogonaiscriam uma camada interna, que reduz a velocidade da queda do produto colhido,que é melhor direcionado para dita esteira (5). A turbina (17) pode ser utilizada tantopara soprar quanto para succionar. Ao longo do percurso, os frutos ou grãos sofremuma limpeza em que são separados dos resíduos da colheita, chegando limpos aoelevador (8) de caneca movimentado por motor (22) superior, sendo que na porçãoinferior desse elevador são igualmente direcionados por sopradores (21) posteriores.
Do elevador (8), os frutos ou grãos são despejados na bica (9) de descarga, passívelde atender diversas angulações, bem como ambos os lados da colhedeira (1). Ocompressor (15) envia o ar para um reservatório (23), podendo ser suprido de forçamotriz por geração de energia elétrica ou mecânica. A colhedeira (1) tambémapresenta um reservatório (24) de fluido hidráulico para movimentação das rodas(25) quando do equipamento autopropelido, e outras fontes motrizes que necessitamdesse recurso, os quais podem ser supridos por força motriz oriunda de um motor(26) a combustão, acompanhado de tanque (27) para qualquer tipo de combustível.Por sua vez, a colhedeira (1) é dotada de um gerador (28) que carregabaterias (29) acumuladoras para atender todos os sistemas os elétricos e eletrônicosincorporados ao equipamento. Já as rodas (25) apresentam um sistema de ajuste dealtura promovido por balança (30) ligada ao chassi (31), com travamentos (T)independentes, e respectivo cilindro (32), sendo a balança (30) ancorada em ummotor (33) hidráulico, no caso da colhedeira (1) ser propelida com esse tipo de acionamento. O ajuste de altura é primordial para adequar a colhedeira à altura daplanta, assim como às condições do terreno em que é realizada a colheita.
Mantendo-se o mesmo conceito inventivo, em uma primeira variaçãoconstrutiva, a colhedeira (1) com bica (9) de descarga poderá ser equipada comhelicóides (6) paralelos, para o encaminhamento dos grãos para o elevador (8) decaneca, através das quais os grãos são limpos tal qual no sistema de esteira (5).
Mantendo-se o mesmo conceito inventivo, em uma segunda variaçãoconstrutiva, a colhedeira (1) apresenta uma caçamba (10) superior nas imediaçõesdo elevador (8) de caneca, a qual apresenta movimento basculante e ajustes deângulos, de forma a poder atender às várias condições de uso necessárias na rotina de descarregar os frutos ou grãos para posterior beneficiamento. O helicóide (6) talcomo a esteira (5) promove a limpeza do produto ao longo do trajeto até o elevador(8) de caneca onde chegam limpos.
Mantendo-se o mesmo conceito inventivo, em uma terceira variaçãoconstrutiva, a colhedeira (1) com caçamba (9) de descarga poderá ser equipada comesteiras (6) paralelas, para o encaminhamento dos grãos para o elevador (8) decaneca, através das quais os grãos são limpos.