ES3063232T3 - Method for adjusting the aperture between shaker towers of a fruit harvester - Google Patents

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método para ajustar la abertura entre las torres agitadoras de una máquina de recolección de fruta

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente invención se refiere a un método novedoso para ajustar la abertura entre los agitadores de una máquina de recolección, particularmente para la recolección de frutas cítricas tales como naranjas, limones, mandarinas, etc. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método de ajuste de la abertura entre los agitadores de una máquina de recolección para garantizar así la recolección adecuada de la fruta, pero principalmente para reducir significativamente los riesgos de causar daños a los troncos y ramas de los árboles.

[0005] Además, la presente invención se refiere a una máquina de recolección de fruta que comprende agitadores cuya distancia se ajusta según el método mencionado con anterioridad.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] Según el estado de la técnica más tradicional, se sabe que la recolección de cítricos como la naranja y el limón se realiza manualmente, lo que requiere una gran cantidad de empleados, además de tiempos más largos para recolectar los cultivos en áreas sustancialmente grandes, lo que restringe la rentabilidad de los agricultores.

[0008] Con los avances tecnológicos realizados y con el fin de mejorar la productividad y rentabilidad de los cultivos frutales, se desarrollaron las máquinas y equipos con la capacidad de ejecutar una recolección mecanizada, es decir, facilitar y acelerar el proceso de recolección en las áreas de cultivo.

[0009] Sin embargo, si bien mejoraron sustancialmente la productividad y la rentabilidad del proceso de recolección, estas máquinas y equipos eventualmente pusieron en riesgo los cultivos posteriores. Esto ocurrió porque se comprobó que el nivel de agresividad provocado por estas máquinas, y más particularmente por los medios de vibración y sacudida responsables de retirar los frutos de las ramas, eventualmente dañaban los árboles de una manera que reducía significativamente la cantidad de frutos y su calidad en la siguiente recolección, ya que los árboles terminaron desperdiciando sus energías para recuperarse y no para producir los frutos. En algunos casos críticos, se comprobó que el trabajo de estas máquinas causaba daños que permitían la proliferación de enfermedades que infectaban los árboles, llegando incluso a provocar la muerte de los árboles en algunos casos.

[0010] Por lo tanto, debido a los resultados negativos observados en las máquinas utilizadas en el pasado para llevar a cabo la recolección mecanizada de estas frutas, los agricultores perdieron interés en utilizar estas tecnologías.

[0011] Según el estado de la técnica, se ha descubierto que uno de los principales inconvenientes de la recolección mecanizada de este tipo de fruta es que los árboles tienen una gran variedad de dimensiones, especialmente en términos de anchura. Además, cabe señalar que el estado de la técnica ya incluye configuraciones de árboles que, en cierta medida, se han modificado mediante la poda o la manipulación de las plántulas, con el fin de obtener cultivos configurados para intentar facilitar la recolección mecanizada. Este tipo de variedad en la configuración de los árboles puede hacer que el proceso de recolección mecanizada sea más complejo, especialmente para obtener un ajuste adecuado de la distancia entre los agitadores según el tipo de árbol y para proporcionar condiciones que permitan la extracción de los frutos, pero sin causar daños importantes a los árboles.

[0012] Por lo tanto, aunque las soluciones aplicadas a la recolección mecánica de los cítricos eran eficientes en la extracción de los frutos, se descubrió que podían mejorarse con nuevas propuestas capaces de reducir el nivel de agresión de los árboles, garantizar la productividad en la extracción de los frutos, pero evitando y/o reduciendo significativamente el daño causado a las ramas y troncos de los árboles, a fin de garantizar la integridad de los árboles para la producción de los siguientes cultivos.

[0013] El documento de publicación de patente US-2003/226345 A1 se refiere a un método y dispositivo de posicionamiento relativo entre máquinas agrícolas y cultivos en sus hileras de plantación y, más particularmente, a un método y dispositivo de posicionamiento activo de los elementos de las máquinas agrícolas, particularmente para las máquinas de recolección, junto a las hileras de plantación. Más específicamente, se trata de un proceso y un dispositivo de posicionamiento relativo entre las máquinas agrícolas y los cultivos en sus hileras de siembra, cuya aplicación preferida se refiere al posicionamiento de los “rotores de extracción” o elementos de recolección similares utilizados en muchos tipos de máquinas de recolección, principalmente las de frutas.

[0014] El documento de publicación de patente BR102017017031 A2 describe un método para sincronizar las velocidades de funcionamiento de una máquina de recolección de fruta y cereales, más particularmente para controlar los movimientos de vibración, agresión y arrastre, mediante una relación proporcional entre la velocidad de desplazamiento de la máquina en la línea de plantación y la velocidad tangencial de las torres de pelado. Más específicamente, el método comprende básicamente la selección del modo de recolección.

[0015] El otro documento de publicación de patente US-2008/060336 A1 se refiere a un dispositivo rotovibratorio aplicable al derribo de cabezales de varillas de máquinas de recolección, que proporciona un rendimiento mucho mejor que el de otras máquinas de recolección que utilizan los dispositivos rotovibradores.

[0016] Por lo tanto, estos son, entre otros, los objetivos y soluciones que deben lograrse con el desarrollo de la presente invención.

[0017] Descripción de la invención

[0018] Por lo tanto, de acuerdo con lo anterior, la presente invención tiene como objetivo proporcionar un método para ajustar la abertura entre los agitadores de una máquina de recolección de fruta, que se ha desarrollado para proporcionar una solución práctica y funcional a los problemas, limitaciones y desventajas revelados por las máquinas y los procesos de recolección mecanizados conocidos en el estado de la técnica.

[0019] Más particularmente, esta invención intenta proporcionar un método para ajustar la apertura de los agitadores de una máquina de recolección de cítricos que comprende características técnicas y funcionales que aseguran la disposición de los agitadores en condiciones adecuadas para garantizar la extracción de la fruta, al tiempo que previenen y/o reducen el daño a las ramas y troncos de los árboles.

[0020] Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar una máquina de recolección de cítricos que comprenda agitadores que fomenten la retirada de la fruta y la distancia entre los agitadores se controle y ajuste mediante el método mencionado con anterioridad.

[0021] Por lo tanto, para obtener los efectos técnicos y funcionales descritos con anterioridad, entre otros, la presente invención se refiere a un método para ajustar una abertura entre los agitadores de una máquina de recolección de fruta de acuerdo con la reivindicación 1. Otras realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

[0022] Descripción de los dibujos

[0023] Un experto en la materia comprenderá mejor las características, ventajas y efectos técnicos de la presente invención a partir de la siguiente descripción detallada, tomada a modo de ejemplo y no restrictiva, de las posibles realizaciones, y con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, que son:

[0024] las Figuras 1A y 1B son vistas esquemáticas de una máquina de recolección, tal como una máquina de recolección de cítricos, según el estado de la técnica;

[0025] las Figuras 2A y 2B muestran dos tipos de configuraciones de árboles que se pueden encontrar actualmente en el campo para su recolección;

[0026] la Figura 3 es una representación esquemática de las columnas de los agitadores de una máquina de recolección de fruta, que forman una abertura que se puede ajustar según el método de la presente invención;

[0027] la Figura 4 muestra un gráfico que indica las representaciones del nivel de daños en función del factor de apertura de los agitadores según el método de la presente invención, respectivamente, para los dos tipos de configuración de árboles;

[0028] las Figuras 5A y 5B muestran dos gráficos de realizaciones ejemplares del método para ajustar la abertura entre los agitadores según la presente invención.

[0029] Descripción de formas de realización de la invención

[0030] La presente invención se describirá ahora con respecto a sus realizaciones particulares y con referencia a las figuras adjuntas como ejemplos de realizaciones. Dichas figuras son esquemáticas y sus dimensiones y/o proporciones pueden no corresponder a la realidad, ya que solo pretenden describir la invención de manera didáctica. Además, es posible que se hayan omitido ciertos detalles constructivos conocidos y comunes para mayor claridad y concisión de la siguiente descripción. Los números de referencia indicados en las figuras se repiten para indicar características técnicas iguales o similares. Términos como “arriba”, “abajo”, “delante”, “detrás”, “derecha”, “izquierda” y sus variantes deben interpretarse según la orientación dada en la Figura 1A.

[0031] Aunque la presente descripción hace referencia a cultivos de naranja, como apreciarán los expertos en la materia, la presente invención también se puede aplicar a máquinas para recolectar otros cítricos, tales como, sin limitación, limones, mandarinas, etc.

[0032] En este contexto, cabe señalar que, en general, dicha máquina de recolección (M) puede moverse a lo largo de las hileras de cultivo sobre ruedas (R) en la dirección del área de cultivo, como indica la flecha Y, haciendo que las plantas, arbustos y árboles (A) pasen a través de una abertura (P) formada por los mecanismos de agitación responsables de hacer vibrar los árboles. Estos mecanismos de agitación están formados por agitadores (T) que están compuestos por una columna (E) que soporta una pluralidad de varillas flexibles (H), y cada agitador está diseñado convencionalmente para girar alrededor de la columna con el fin de orientar los árboles (A) hacia la abertura (P).

[0033] La máquina de recolección (M) puede ser un equipo autopropulsado o un equipo disponible como un utensilio agrícola que es arrastrado por un vehículo en funcionamiento, tal como un tractor. En los casos en que se utiliza un equipo autopropulsado, como se representa en las figuras adjuntas, la máquina de recolección también comprende una cabina (C) con comandos de modo que el operador pueda ajustar los parámetros de recolección de la máquina, un motor (I) que proporciona energía para accionar los sistemas mecánico, eléctrico e hidráulico de la máquina de recolección (M) y, opcionalmente, también puede comprender un tanque de depósito para almacenar la fruta antes de su transferencia a los carros mediante mecanismos transportadores.

[0034] Dichos agitadores (T) se colocan en la máquina de recolección para formar la abertura (P) a través de la cual los árboles entran en la máquina. Por lo tanto, como se muestra en las figuras, esta abertura (P) está determinada por la distancia “X”, que es la medida entre las superficies internas de las columnas (E) de los agitadores (T).

[0035] Además, los árboles (A) que normalmente se encuentran en el campo comprenden básicamente dos configuraciones, a saber: una configuración tradicional (A1), que tiene ramas más bajas y se extiende lateralmente; y una configuración manipulada (A2), que ha sido diseñada para proporcionar una forma adecuada para las cosechas mecanizadas, por ejemplo, mediante la poda o manipulación de las plántulas, y tiene ramas que se extienden solo hacia arriba. Las Figuras 2A y 2B muestran las representaciones de estas dos configuraciones de árboles que generalmente se encuentran en las plantaciones frutales, como es el caso de las naranjas.

[0036] Por lo tanto, teniendo en cuenta la situación que se ha resumido con anterioridad, y como se indica en las figuras adjuntas, es posible afirmar que el método para ajustar la apertura de los agitadores de acuerdo con la presente invención comienza cuando el operario/conductor de la máquina de recolección (M) coloca la máquina de recolección alineada y centralizada con la hilera de cultivos que se va a recolectar. Posteriormente, el método para ajustar la apertura de los agitadores comprende, básicamente, las siguientes etapas:

[0037] a) identificar y definir la configuración de los árboles (A) que se van a recolectar;

[0038] b) medir la anchura (W) de los árboles (A) que se van a recolectar con la ayuda de un dispositivo de medición analógico o digital provisto en la parte delantera de la máquina de recolección,

[0039] c) establecer un valor para el nivel de daños (D) que sea adecuado, deseable y aceptable, según las condiciones de los árboles (A) que se van a recolectar y los intereses del operador/conductor;

[0040] d) calcular el factor de apertura (F) en función del nivel de daños (D) establecido en la etapa (c), calculándose dicho factor de apertura (F) en función del tipo de configuración de los árboles (A), en donde:

[0041] i. si los árboles (A) tienen una configuración tradicional (A1), dicho factor de apertura (F) se definirá en función de una primera función (α); o

[0042] ii. si los árboles (A) tienen una configuración manipulada (A2), el factor de apertura (F) se definirá a partir de una segunda función (β).

[0043] e) determinar la distancia “X”, la distancia entre las superficies internas de las columnas (E) de los agitadores (T), en función del valor obtenido para el factor de apertura (F) en relación con la anchura (W) de los árboles (A) que se van a recolectar;

[0044] f) ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T) según la distancia “X” determinada en la etapa (e).

[0045] Según una realización particular de la presente invención, durante la etapa (d), el cálculo del factor de apertura (F) se obtiene en función de las siguientes condiciones:

[0046] i. si los árboles (A) tienen una configuración tradicional (A1), dicho factor de apertura (F) se definirá a partir de una primera función (α); o

[0047] ii. si los árboles (A) tienen una configuración manipulada (A2), el factor de apertura (F) se definirá a partir de una segunda función (β);

[0048] en donde:

[0049] la primera función (α) está representada por (D) = 3,3714e<-5,117(F)>, y

[0050] la segunda función (β) está representada por (D) = 13,53e<-10,18(F)>.

[0051] En este contexto, el ajuste de la abertura (P) entre los agitadores (T) se controla teniendo en cuenta la configuración y la anchura de los árboles (A) para mantener el factor de apertura (F) relativamente constante y, en consecuencia, garantizar el mismo nivel de daños (D) durante todo el proceso de recolección.

[0052] Según una realización del método de ajuste de la presente invención, dicho factor de apertura (F) obtenido durante dicha etapa (d) se calcula mediante la relación entre la distancia (X) entre los agitadores (T) y la anchura (W) de los árboles (A). Más particularmente, este factor de apertura (F) de acuerdo con el presente método se puede determinar de la siguiente manera:

[0055]

[0057] en donde:

[0058] la distancia “X” se mide entre las superficies de las columnas (E) de los agitadores (T); y

[0059] la anchura (W) es un promedio de las anchuras de los árboles (A) que se van a recolectar.

[0060] Por lo tanto, después de determinar un valor para el nivel de daños (D) en la etapa (d), es posible determinar el factor de apertura (F) a partir de las funciones (α) o (β) y luego aplicar este factor de apertura (F) a la fórmula antes mencionada para obtener la distancia “X” y determinar el ajuste adecuado de la abertura (P) entre dichos agitadores (T) utilizando dicha distancia. Además, el valor del factor de apertura (F) puede ser inversamente proporcional al valor del nivel de daños (D) de los árboles (A), es decir, cuanto menor sea el nivel de daños (D), mayor será el factor de apertura (F) para ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T).

[0061] Según la presente invención, dicho nivel de daños (D) del presente método de ajuste se determina en función del número de troncos y/o ramas rotas y, según realizaciones particulares del presente método de ajuste, este nivel de daños (D), cuando se considera adecuado, deseable y aceptable, puede oscilar del 2,0 % al 25 %, más particularmente del 2,5 % al 20 %. En estas condiciones, en función de estos niveles de daños (D), de los tipos de configuración de los árboles (A) que se van a recolectar y teniendo en cuenta que los árboles varían entre 1,5 y 3,5 m de anchura, es posible determinar los respectivos factores de apertura (F), que serán los que se indican en la tabla 1 siguiente: Tabla 1

[0063]

[0065] Las Figuras 5A y 5B muestran el gráfico de la aplicación de estos factores de apertura (F) para calcular la distancia “X” de la abertura (P) entre dichos agitadores, según el tipo de configuración y la variación de la anchura de los árboles (A).

[0066] Según posibles realizaciones de la presente invención, y particularmente considerando árboles con una anchura (W) que varía de 1,5 m a 3,5 m, la distancia “X” de la abertura (P) puede oscilar entre 0,60 m y 3,30 m, mientras que en el caso de árboles con una configuración tradicional (A1), esta distancia “X” puede variar particularmente entre 0,80 m y 3,30 m, mientras que para árboles con una configuración manipulada (A2) esta distancia “X” puede variar entre 0,60 m y 2,30 m. Por supuesto, es importante señalar que estos parámetros deben interpretarse como datos ilustrativos, sin restringir el alcance de protección de la presente invención.

[0067] Según otra realización del método para ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T) de una máquina de recolección (M) según la presente invención, la etapa (b) para medir la anchura (W) de los árboles (A) se puede realizar con la ayuda de un dispositivo de medición analógico o digital provisto en la parte delantera de la máquina, para así mejorar la precisión del cálculo de la distancia “X” de la abertura (P) entre dichos agitadores y, de este modo, proporcionar una recolección productiva, al tiempo que se evita el riesgo de daños sustanciales a los árboles (A).

[0068] Además, según otra posible realización de la presente invención, el método para ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T) de una máquina de recolección (M) se puede ejecutar de manera automatizada, lo que permite ajustar la distancia “X” de manera oportuna y según cada árbol (A) que pase por dicha abertura (P) a medida que dicha máquina de recolección (M) se mueve a lo largo de la hilera de cultivo.

[0069] Otro aspecto importante para determinar el nivel de daños (D) apropiado, deseable y aceptable según la etapa (c) del método de la presente invención puede definirse según las condiciones del cultivo, por ejemplo, en función del estado de madurez de los frutos, es decir, si están verdes, maduros o han pasado su estado recolectable. También es posible determinar el nivel de daños (D) deseable en el momento en que se lleva a cabo la recolección, es decir, al principio, a la mitad o al final del período de recolección. Dichas condiciones pueden influir en la decisión sobre el nivel de daños (D) deseable, ya que determina los intereses del agricultor y productor en relación con la necesidad y/o la posibilidad de ejecutar una recolección total o parcial de los frutos.

[0070] Como se indicó con anterioridad, la presente invención también se refiere a una máquina de recolección (M), tal como una máquina de recolección de fruta autopropulsada, formada por una estructura capaz de moverse a lo largo de las hileras de cultivo mediante ruedas (R) que hace que los árboles (A) pasen por una abertura (P) obtenida mediante la disposición de agitadores (T), que están formados por columnas (E) que sujetan una pluralidad de varillas flexibles (H), en donde dicha abertura (P) se ajusta según la distancia “X” determinada utilizando el método descrito con anterioridad.

[0071] Según una realización particular de la presente invención, dicha máquina de recolección (M) está diseñada y desarrollada para promover la recolección de frutas cítricas, tales como naranjas.

[0072] Alternativamente, la máquina puede no ser autopropulsada, sino presentarse en forma de un utensilio tirado por un tractor.

[0073] Por lo tanto, en función de la descripción ejemplificativa anterior, es posible observar que el método para ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T) según la presente invención es capaz de mejorar las condiciones de operación y ejecución del proceso de recolección mecanizado de frutas, especialmente frutas cítricas como las naranjas. Esto se debe a que, según el método de la presente invención, es posible ajustar de manera adecuada y segura la distancia “X” utilizando la abertura (P) entre los agitadores, asegurando así que la fruta se retire de las ramas y, al mismo tiempo, asegurando que el daño a las ramas y troncos de los árboles (A) esté dentro de los límites preestablecidos y aceptables, sin comprometer la calidad y la productividad de cosechas posteriores.

[0074] Finalmente, en vista de todo lo anterior, debe tenerse en cuenta que la presente descripción tiene el único objetivo de presentar y definir, de manera ejemplar, posibles realizaciones del método para ajustar la apertura de los agitadores de una máquina de recolección de cítricos, según la presente invención. Por lo tanto, como apreciarán los expertos en la materia, son posibles diversas modificaciones y combinaciones de elementos y detalles equivalentes, sin apartarse por ello del alcance de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

1. Método para ajustar una abertura entre los agitadores de una máquina de recolección de fruta (M), comenzando con una alineación y centralización de la máquina de recolección (M) con una hilera de cultivos que se va a recolectar, comprendiendo la máquina de recolección de fruta (M) una estructura que se puede mover a lo largo de la hilera de cultivos sobre ruedas (R), haciendo que los árboles (A) pasen a través de la abertura (P) formada entre los agitadores (T) que están compuestos por una columna (E) que soporta una pluralidad de varillas flexibles (H), con cada agitador siendo giratorio alrededor de la columna (E), comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

a) identificar y definir la configuración de los árboles (A) que se van a recolectar, siendo dicha configuración una configuración tradicional (A1) o una configuración manipulada (A2);

b) medir una anchura (W) de los árboles (A) que se van a recolectar con la ayuda de un dispositivo de medición analógico o digital provisto en la parte delantera de la máquina de recolección (M),

c) establecer un valor para el nivel de daños (D) como un porcentaje de la rotura de troncos y/o ramas en relación con el número total de troncos y/o ramas de un árbol (A);

d) calcular un factor de apertura (F) en función del nivel de daños (D) definido en la etapa (c), en donde dicho factor de apertura (F) se calcula en función del tipo de configuración de los árboles (A), identificado y definido en la etapa (a), en donde:

i. si los árboles (A) tienen dicha configuración tradicional (A1), dicho factor de apertura (F) se definirá en función de una primera función (α); o

ii. si los árboles (A) tienen dicha configuración manipulada (A2), el factor de apertura (F) se definirá en función de una segunda función (β);

e) determinar una distancia (X), en donde la distancia (X) es la distancia entre las superficies interiores de las columnas (E) de los agitadores (T), en función del valor obtenido para el factor de apertura (F) en relación con la anchura (W) de los árboles (A) que se van a recolectar;

f) ajustar la abertura (P) entre los agitadores (T) según la distancia (X) determinada en la etapa (e).

2. El método según la reivindicación 1,caracterizado por quedurante la etapa (d), dicho factor de apertura (F) se calcula en función del tipo de configuración de los árboles (A), en donde:

la primera función (α) está representada por (D) = 3,3714e<-5,11(F)>, y

la segunda función (β) está representada por (D) = 13,53e<-10,18(F)>.

3. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela distancia (X) se determina mediante la siguiente fórmula: