ITMI20121756A1 - Dispositivo di miscelazione per composti agricoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“DISPOSITIVO DI MISCELAZIONE PER COMPOSTI AGRICOLIâ€

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli, vale a dire un dispositivo in grado di miscelare due o più prodotti in modo tale da ottenere un composto agricolo. I composti miscelati dal dispositivo secondo la presente invenzione possono essere, a titolo di esempio, fertilizzanti, fitofarmaci o altro ancora. Un dispositivo analogo a quello della presente invenzione può anche essere utilizzato per miscelare composti alimentari, medicinali, detergenti o altro ancora. Sono noti nello stato della tecnica dei dispositivi per la miscelazione di composti agricoli. Tali dispositivi comprendono un serbatoio nel quale vengono deposte le sostanze da miscelare, quali ad esempio acqua ed un fitofarmaco in polvere. Un agitatore à ̈ posto nel serbatoio, in modo tale da esercitare un’azione mescolatrice che rende omogenea la miscela. Un condotto di erogazione à ̈ collegato in comunicazione di fluido con il serbatoio. Una pompa idraulica à ̈ posta in comunicazione con il serbatoio e con il condotto, in modo da mantenere una pressione prestabilita all’interno di tale condotto per favorire l’erogazione del composto miscelato, ad esempio su un campo coltivato.

Svantaggiosamente, la necessità di miscelare il prodotto all’interno del serbatoio costituisce una fortissima limitazione all’impiego dei dispositivi noti. E’ infatti necessario stimare prima della miscelazione la quantità totale di prodotto da erogare. Di solito, tale quantità à ̈ funzione delle dimensioni del campo, del tipo di prodotto, della percentuale di miscelazione e del tipo di coltivazione. E’ usuale che tale quantità venga stimata per eccesso, e che quindi rimanga del prodotto miscelato nel serbatoio successivamente all’irrorazione del campo. Il prodotto avanzato deve necessariamente essere stoccato secondo procedure speciali, che evitano la dispersione del prodotto nell’ambiente.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli in grado di miscelare una quantità di composto adeguata alle esigenze di impiego ma non eccessiva.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista frontale in sezione di un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli secondo la presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista laterale in sezione del dispositivo di figura 1; e - la figura 3 Ã ̈ un diagramma a blocchi rappresentativo del funzionamento del dispositivo di figure 1 e 2.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 à ̈ indicato un dispositivo per la miscelazione di composti agricoli secondo la presente invenzione. A titolo di esempio, il dispositivo 1 secondo la presente invenzione à ̈ in grado di miscelare un primo ed un secondo prodotto in modo tale da ottenere un composto agricolo miscelato.

In particolare, il primo ed il secondo prodotto possono essere fluidi (in fase liquida o gassosa), semi-fluidi (ad esempio una pasta o un gel) o solidi incoerenti (ad esempio polvere o granuli). Inoltre, il primo ed il secondo prodotto possono non essere omogenei, ma essere a loro volta una miscela prestabilita di ulteriori prodotti.

Si noti, infine, che il dispositivo 1 secondo la presente invenzione può miscelare un numero qualsivoglia di prodotti, nel caso il tipo di applicazione specifico lo richieda.

Il dispositivo 1 comprende un condotto di ingresso 2 del citato primo prodotto che può essere, a puro titolo di esempio acqua o un altro solvente in forma liquida. inoltre, il dispositivo 1 comprende un condotto di uscita 3 del composto miscelato. Tale condotto di uscita 3 à ̈ posto in comunicazione di fluido con il condotto di ingresso 2.

Dei mezzi di erogazione possono essere collegati al condotto di uscita 3, in modo tale da impiegare direttamente il composto miscelato. Tali mezzi di erogazione non sono illustrati, in quanto non facenti parte della presente invenzione.

In particolare, il dispositivo 1 comprende almeno una camera di miscelazione 4 associata ai condotti di ingresso 2 e di uscita 3. In particolare, la camera di miscelazione 4 Ã ̈ commutabile almeno fra una posizione di prelievo ed una posizione di miscelazione.

In dettaglio, nella posizione di prelievo la camera di miscelazione 4 viene riempita con una dose predeterminata del secondo prodotto da miscelare con il citato primo prodotto. In altre parole, la camera di miscelazione 4 à ̈ posta in comunicazione di fluido con una sorgente 5 di secondo prodotto. Tale secondo prodotto può essere, a titolo di esempio, un fertilizzante in polvere o un fitofarmaco ad uso agricolo.

Nella citata posizione di miscelazione, la camera di miscelazione 4 à ̈ posta in comunicazione di fluido con i condotti di ingresso 2 e di uscita 3, in modo tale da operare effettivamente la miscelazione del primo e del secondo prodotto, ed ottenere un composto agricolo miscelato. In altre parole, il primo prodotto entra nella camera di miscelazione 4 precedentemente riempita di secondo prodotto, miscelandosi con esso e producendo il composto agricolo miscelato. Tale composto agricolo fluisce quindi attraverso il già citato condotto di uscita 3.

Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di movimentazione 6 della camera di miscelazione 7, in grado di muoverla almeno fra le posizioni di prelievo e di miscelazione con una frequenza “f†. Si noti che, data una portata di primo prodotto che attraversa il condotto di ingresso 2, la concentrazione di secondo prodotto nel composto miscelato sarà direttamente proporzionale alla frequenza “f†con cui la camera di miscelazione 4 alterna fra le posizioni di prelievo e di miscelazione.

Con riferimento in particolare a figura 1, il dispositivo 1 comprende un organo miscelatore 7 che presenta un asse di rotazione “A†. In particolare, l’organo miscelatore 7 à ̈ girevole attorno all’asse di rotazione “A†, e presenta una zona centrale 7a, prossima all’asse di rotazione “A†, ed una zona periferica 7b più esterna.

La camera di miscelazione 4 à ̈ in particolare ricavata nella zona periferica 7b dell’organo miscelatore. In questo modo, la rotazione dell’organo miscelatore 7 attorno all’asse di rotazione “A†effettua la commutazione della camera di miscelazione 4 fra le citate posizioni di prelievo di miscelazione. Si noti che sull’organo miscelatore 7 possono essere ricavate più camere di miscelazione 4, preferibilmente angolarmente equispaziate rispetto all’asse di rotazione “A†.

I mezzi di movimentazione 6 comprendono un motore 8 collegato all’organo organo miscelatore 7 in modo da farlo ruotare con una velocità di rotazione (Vr) attorno all’asse di rotazione “A†. In particolare, il motore 8 à ̈ di tipo idraulico e, preferibilmente, viene regolato da una valvola di un circuito idraulico (entrambi non mostrati nelle figure allegate). All’apertura di tale valvola corrisponde un proporzionale aumento della velocità di rotazione (Vr). In una forma realizzativa alternativa dell’invenzione il motore 8 à ̈ un motore elettrico.

Con particolare riferimento alla figura 1, l’organo miscelatore 7 ha forma discoidale, e l’asse di rotazione “A†passa per il suo centro.

Si noti che l’organo miscelatore 7 à ̈ disposto fra due dischi 10, 12 di serraggio, che hanno la funzione di bloccarlo all’interno del dispositivo 1 e, contemporaneamente, permettere la sua rotazione attorno all’asse di rotazione “A†. In particolare, l’organo miscelatore 7 à ̈ a contatto con tali dischi 10, 12.

Con ulteriore dettaglio, il dispositivo 1 comprende un telaio 9 di supporto, all’interno del quale sono ricavati i citati condotti di ingresso 2 e di uscita 3. I dischi 10, 12 sono sostenuti dal telaio 9. Come mostrato ad esempio in figura 1, i dischi 10, 12 sono impilati verticalmente e, in particolare, sono disposti coassialmente fra loro. In altre parole, il dispositivo 1 comprende un disco superiore 10, ed un disco inferiore 12, fra i quali à ̈ disposto l’organo di miscelazione 7.

I mezzi di movimentazione 6 comprendono un albero 13, disposto parallelamente all’asse di rotazione “A†. Più in particolare, l’albero 13 ruota attorno all’asse di rotazione “A†. L’organo di miscelazione 7 à ̈ calettato su tale albero 13, in modo tale da essere messo in rotazione dal motore 8 attraverso l’albero 13.

Con ulteriore dettaglio, i dischi 10, 12 presentano rispettive zone centrali 10a, 12a e zone periferiche 10b, 12b. Come mostrato ad esempio in figura 1, le zone centrali 10a, 12a presentano ciascuna un rispettivo foro 14 passante. L’albero 13 à ̈ inserito nei fori 14. Si noti che il disco superiore 10 e quello inferiore 12 non sono calettati sull’albero 13 e, di conseguenza, l’organo miscelatore 7 ruota rispetto ad essi.

Si noti inoltre che il disco superiore 10 presenta un’apertura 15 passante, in particolare in corrispondenza della propria zona periferica 10b. tale apertura 15 à ̈ posta sostanzialmente alla stessa distanza dall’asse di rotazione “A†della camera di miscelazione 4. Di conseguenza, con la rotazione dell’organo miscelatore 7, la camera di miscelazione 4 transita in corrispondenza di tale apertura 15, in particolare quando à ̈ in posizione di prelievo. Il secondo prodotto viene infatti inserito nella camera di miscelazione 4 attraverso tale apertura 15, in particolare da una tramoggia 16 posta in corrispondenza dell’apertura 15. Il secondo prodotto passa dalla tramoggia 16 alla camera di miscelazione 4 per gravità, in particolare fino al completo riempimento della camera di miscelazione 4.

Il disco inferiore 12 presenta un’ulteriore apertura 17 passante, anch’essa posta sostanzialmente alla stessa distanza dall’asse di rotazione “A†della camera di miscelazione 4, ma ad una diversa posizione angolare rispetto all’apertura 15 del disco superiore 10. In particolare, la camera di miscelazione transita in corrispondenza dell’ulteriore apertura 17 ed entra in comunicazione di fluido con essa quando à ̈ in posizione di miscelazione.

Il condotto di ingresso 2 à ̈ infatti orientato in direzione dell’ulteriore apertura 17, in modo tale da dirigere verso di essa un flusso di primo prodotto, in particolare attraverso un ugello 18. Quando la camera di miscelazione 4 transita in corrispondenza dell’ulteriore apertura 17, il flusso di primo prodotto entra nella camera di miscelazione 4 e si mescola con il primo prodotto. Il composto risultante passa quindi all’esterno dell’ugello 18, e fluisce quindi nel condotto di uscita 3.

Si noti che, successivamente al passaggio in corrispondenza dell’ulteriore apertura 17, la camera di miscelazione 4 contiene ancora dei residui di primo prodotto e/o di secondo prodotto e/o di composto miscelato. Per smaltirli, la camera di miscelazione 4 à ̈ commutabile in una posizione di scarico, in cui à ̈ in comunicazione di fluido con il condotto di uscita 3 e con uno sfiato 19. In dettaglio, un condotto di scarico 20 à ̈ ricavato all’interno del disco inferiore 12 e posto in comunicazione di fluido con il condotto di uscita 3. Inoltre, il condotto di scarico 20 à ̈ posto sostanzialmente alla stessa distanza dall’asse di rotazione “A†della camera di miscelazione 4. Lo sfiato 19 à ̈ ricavato sul disco superiore 10, in particolare nella stessa posizione angolare del condotto di scarico 20. Di conseguenza, quando la camera di miscelazione 4 passa in posizione di scarico entra in comunicazione di fluido con lo sfiato 19 e con il condotto di scarico 20. La camera di miscelazione 4 versa quindi il proprio contenuto all’interno del condotto di scarico 20, e viene svuotata prima di passare in posizione di prelievo.

Si noti che, durante il ciclo di funzionamento del dispositivo 1, un organo pressore 21 mantiene i dischi 10, 12 a stretto contatto con l’organo di miscelazione 7, in modo tale da impedire trafilamenti fra di essi. A puro titolo di esempio, tale organo pressore 21 può essere una molla, disposta coassialmente rispetto all’albero 13. In aggiunta o in alternativa a tale molla, l’organo pressore 21 può comprendere una pluralità di morse (non illustrate).

Come mostrato ad esempio in figura 3, il dispositivo 1 comprende un sensore 22 associato al condotto di ingresso 2. Tale sensore 22 à ̈ configurato per rilevare un segnale “S1†rappresentativo di una portata di primo prodotto nel condotto di ingresso 2. In particolare, il sensore 22 à ̈ un flussimetro. Ad esempio, il sensore 22 può essere del tipo a turbina, a palette, a disco nutante o elettromagnetico.

Con maggior dettaglio, il dispositivo 1 comprende un’unità di elaborazione 23 associata al sensore 22 ed ai detti mezzi di movimentazione 6 della camera di miscelazione 4.

In generale va notato che nel presente contesto e nelle successive rivendicazioni, l’unità di elaborazione 23 à ̈ presentata come suddivisa in moduli funzionali distinti (moduli di memoria o moduli operativi) al solo scopo di descriverne in maniera chiara e completa le funzionalità.

In realtà tale unità di elaborazione 23 può essere costituita da un singolo dispositivo elettronico, opportunamente programmato per svolgere le funzionalità descritte, e i diversi moduli possono corrispondere a entità hardware e/o a routine software facenti parte del dispositivo programmato. In alternativa o in aggiunta, tali funzionalità possono essere svolte da una pluralità di dispositivi elettronici su cui i suddetti moduli funzionali possono essere distribuiti.

L’unità di elaborazione 23 può avvalersi, inoltre di uno o più processori per l’esecuzione delle istruzioni contenute nei moduli di memoria.

I suddetti moduli funzionali possono, inoltre, essere distribuiti su calcolatori diversi in locale o remoto in base all’architettura della rete in cui risiedono. L’unità di elaborazione 23 comprende un modulo di lettura 24 configurato per acquisire un valore “Q†del citato segnale “S1†. In dettaglio, il modulo di lettura 24 acquisisce tale valore “Q†in forma digitale. In una forma realizzativa alternativa, il valore “Q†può essere mantenuto in forma analogica.

L’unità di elaborazione 23 comprende inoltre un modulo di controllo 25 configurato per ricavare un valore obiettivo “f0†della frequenza “f†di commutazione della camera di miscelazione 4 in funzione del citato valore “Q†. In altre parole, il modulo di controllo 25 à ̈ in grado, in funzione del valore “Q†rilevato della portata di primo prodotto all’interno del condotto di ingresso 2, di calcolare il corrispondente valore di frequenza “f†(vale a dire il numero di passaggi della camera di miscelazione 4 nell’unità di tempo) necessario affinché la percentuale di miscelazione fra il primo ed il secondo prodotto si mantenga costante.

In particolare, il modulo di controllo 25 à ̈ configurato per ricavare il valore obiettivo “f0†di frequenza “f†in modo direttamente proporzionale al valore “Q†. Ancor più in particolare, il modulo di calcolo 25 à ̈ configurato per calcolare il valore obiettivo “f0†moltiplicando il valore “Q†del segnale “S1†per un guadagno “G†prestabilito.

L’unità di elaborazione 23 comprende inoltre un modulo operativo 26, configurato per azionare i mezzi di movimentazione 6 e quindi variare la frequenza “f†in funzione del valore obiettivo “f0†. In particolare, il modulo operativo 26 à ̈ associato al motore 8, ed à ̈ in grado di aumentare e/o diminuire i giri del motore 8 in funzione del valore obiettivo “f0†di frequenza “f†. In altre parole, il modulo operativo 26 à ̈ configurato per variare la velocità di rotazione “Vr†del motore 8 in funzione del valore obiettivo “f0†della frequenza “f†.

In particolare, il modulo operativo 26 à ̈ configurato per aumentare la frequenza “f†, in particolare i giri del motore 8, nel caso in cui tale frequenza “f†sia minore del valore obiettivo “f0†. Analogamente, il modulo operativo 26 à ̈ configurato per diminuire la frequenza “f†nel caso in cui la frequenza “f†sia maggiore del valore obiettivo “f0†. In altre parole, il modulo operativo 26 à ̈ configurato per inseguire il valore obiettivo “f0†. Con ulteriore dettaglio, il modulo operativo 26 à ̈ configurato per inviare un segnale di controllo “U†al motore 8. Tale segnale di controllo “U†à ̈ rappresentativo di una velocità di rotazione obiettivo “V0†del motore 8. Si noti che la velocità di rotazione obiettivo “V0†à ̈ direttamente proporzionale alla frequenza obiettivo “f0†.

L’unità di elaborazione 23 à ̈ inoltre configurata per calcolare il citato guadagno “G†in funzione di un parametro “c†prestabilito inseribile da un utente. Tale parametro “c†à ̈ in particolare rappresentativo di un rapporto di miscelazione fra il primo ed il secondo prodotto. Ancor più in particolare, l’unità di elaborazione 23 comprende un modulo di interfaccia “27†configurato per permettere ad un utente di inserire tale parametro “c†. A puro titolo di esempio, tale modulo di interfaccia 27 può comprendere un monitor e una tastiera, una manopola o dispositivi equivalenti.

La presente invenzione raggiunge lo scopo proposto. Poiché la miscelazione viene effettuata contestualmente all’erogazione del prodotto miscelato dal condotto di uscita, si produce solamente la quantità di composto effettivamente necessaria, evitando i problemi legati ad una miscelazione in eccesso.

la presente invenzione consegue anche importanti vantaggi. L’unità di elaborazione, infatti, à ̈ in grado di garantire una miscelazione adeguata al variare della portata di primo prodotto in ingresso, garantendo l’efficacia del dispositivo di miscelazione in un ampio intervallo di valori di tale portata.

L’utente ha inoltre la possibilità di selezionare il rapporto di miscelazione e, una volta selezionato, il dispositivo à ̈ in grado di mantenerlo costante.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la miscelazione di composti agricoli, comprendente un condotto di ingresso (2) di un primo prodotto; un condotto di uscita (3) di un prodotto miscelato in comunicazione di fluido con detto condotto di ingresso (2); una camera di miscelazione (4) associata a detti condotti di ingresso (2) e di uscita (3), detta camera di miscelazione (4) essendo commutabile almeno fra una posizione di prelievo in cui viene riempita con una dose predeterminata di un secondo prodotto ed una posizione di miscelazione in cui à ̈ in comunicazione di fluido con detti condotti di ingresso (2) e di uscita (3) per miscelare detti primo e secondo prodotto; mezzi di movimentazione (6) di detta camera di miscelazione (4) per muoverla almeno fra dette posizioni di prelievo e di miscelazione con una frequenza (f); un sensore (22) associato a detto condotto di ingresso (2) configurato per rilevare un segnale (S1) rappresentativo di una portata di primo prodotto in detto condotto di ingresso (2); un’unità di elaborazione (23) associata a detto sensore (22) ed a detti mezzi di movimentazione (6), detta unità di elaborazione comprendendo un modulo di lettura (24) configurato per acquisire un valore (Q) di detto segnale (S1), un modulo di controllo (25) configurato per ricavare un valore obiettivo (f0) di detta frequenza (f) in funzione di detto valore (Q), un modulo operativo (26) configurato per azionare detti mezzi di movimentazione (6) e variare detta frequenza (f) in funzione del valore obiettivo (f0).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto modulo di controllo (25) Ã ̈ configurato per ricavare detto valore obiettivo (f0) di detta frequenza (f) in modo direttamente proporzionale a detto valore (Q) di riferimento predefinito.
3. 3. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo di controllo (25) Ã ̈ configurato per calcolare un detto valore obiettivo (f0) di detta frequenza (f) moltiplicando detto valore (Q) di detto segnale (S1) per un guadagno (G) prestabilito.
4. 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (23) à ̈ configurata per calcolare detto guadagno (G) in funzione di un parametro (c) prestabilito inseribile da un utente.
5. 5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo operativo (26) Ã ̈ configurato per aumentare detta frequenza (f) nel caso in cui detta frequenza (f) sia minore di detto valore obiettivo (f0).
6. 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo operativo (26) Ã ̈ configurato per diminuire detta frequenza (f) nel caso in cui detta frequenza (f) sia maggiore di detto valore obiettivo (f0).
7. 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un organo miscelatore (7) presentante un asse di rotazione (A), una zona centrale (7a) ed una zona periferica (7b); detta camera di miscelazione (4) essendo ricavata in detta zona periferica (7b) di detto organo miscelatore (7), detto organo miscelatore (7) essendo girevole attorno a detto asse di rotazione (A) per commutare detta camera di miscelazione (4) fra detta posizione di prelievo e detta posizione di miscelazione; detti mezzi di movimentazione (6) comprendendo un motore (8) collegato a detto organo miscelatore (7) per farlo ruotare con una velocità di rotazione (Vr), detto modulo operativo (26) essendo associato a detto motore (8).
8. 8. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto modulo operativo (26) à ̈ configurato per variare detta velocità di rotazione (Vr) del motore (8) in funzione di detto valore obiettivo (f0) di detta frequenza (f).
9. 9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto modulo operativo (26) à ̈ configurato per inviare un segnale di controllo (U) a detto motore (8), detto segnale di controllo (U) essendo rappresentativo di una velocità di rotazione obiettivo (V0) di detto motore (8), detta velocità di rotazione obiettivo (V0) essendo direttamente proporzionale a detta frequenza obiettivo (f0).
10. 10. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 7 alla 9, caratterizzato dal fatto che detto organo miscelatore (7) ha forma discoidale, detto asse di rotazione (A) essendo un asse centrale di detto organo miscelatore (7).
11. 11. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di miscelazione (4) à ̈ commutabile in una posizione di scarico in cui à ̈ in comunicazione di fluido con detto condotto di uscita (3) e con uno sfiato (19) per essere svuotata prima di passare in posizione di prelievo.