RO130295B1 - Echipament de plantare automată a răsadurilor cu ghiveci nutritiv - Google Patents

Description

RO 130295 Β1

Invenția, aplicabilă în domeniul horticol și forestier, se referă la un echipament de plantare automată a răsadurilor cu ghiveci nutritiv prefabricat, crescute în tăvi rigide din mase plastice, pentru înființarea plantațiilor în câmp și în mediu protejat.

Se cunoaște existenta mașinilor semi-automate de plantare a răsadurilor cu ghiveci nutritiv (US 4307827), cu aparat de distribuție tip disc orizontal, deservite de doi operatori umani, la care transportul răsadurilor este gravitațional, iarorificiile de plantare sunt deschise de o roată cu pinteni.

Se cunoaște existența mașinilor de plantare automată pentru răsaduri cu substrat nutritiv în tăvi alveolare flexibile și tăvi alveolare rigide, la care alimentarea aparatului de plantare cu răsad se face prin metode mecanice (US 4440101, US 4307827), pneumatice, vacuumatice (US 6634306), din sistemele de creștere sau translocare, fără intervenția factorului uman, prin coordonare electronică. Se cunoaște metoda transportului gravitațional al răsadurilor cu substrat nutritiv (US 4186671, US 6634306), cu sistem de ajustare mecanic sau electro-mecanic al traiectoriei la introducerea în orificiul sau rigola de plantare.

Mașinile automate sunt antrenate mecanic, hidraulic și pneumatic și asistate electronic. Există mașini de plantare tractate universale, adică cele care se pretează la plantarea mai multor culturi: gama mașinilor Williames (US 6327986, US 5488802) ale companiei Williames Hi-Tech International Pty. Ltd și High Speed ale firmei Transplant Systems Pty Limited (AU 2013101571, AU 2010200555) și cele specializate pentru un singur tip de plante: FOBRO-Wăspi (EP 0550821 A1).

Se cunoaște existența platformelor autopropulsate automate pentru plantarea răsadurilor, destinate parcelelor cu suprafețe reduse, dezvoltate de Yanmar Agricult. Equip. (WO 2004082365 A1, US 5655467 A) și Kubota, K.K. (JP 2013-215177), cu un singur operator și sisteme de distribuție și transport mecanice, cu grad înalt de robotizare.

Se cunoaște din documentul „Aspects regarding the automation ofthe seedling transplanting“ o mașină de transplantat răsaduri alcătuită dintr-un cadru cu sistem de cuplare, pe care se montează un sistem de antrenare și formare a orificiilor de plantare, o transmisie care comandă odată un sistem de distribuție, pentru răsaduri alimentat cu ajutorul unui sistem de alimentare pentru un sistem alveolar pentru răsaduri, cât și un dispozitiv de plantare, având un sistem de fixare a răsadurilor în sol.

Se mai cunoște din documentul JP 2000262114 A o mașină de transplantat răsaduri având un suport pentru acestea pentru furnizarea răsadurilor către niște dispozitive de plantare cu ajutorul unor dispozitive de alimentare răsaduri stânga-dreapta, răsadurile fiind ghidate cu ajutorul unui ghidaj tubular. Dispozitivul de plantare a răsadurilor este un instrument în formă de cupă având capătul inferior ascuțit, format dintr-un element frontal și un element, susținut de un arbore rotativ.

Mașinile automate de plantare existente pe plan mondial, cu indici ridicați de productivitate și calitate ai procesului de lucru și necesar de forță de muncă redus, au mai multe categorii de dezavantaje raportate la condițiile socio-economice ale fermelor tării noastre:

- inexistența acestor echipamente, a marilor producători de răsaduri și tăvi alveolare pe piața autohtonă;

- sunt proiectate, din punct de vedere funcțional și economic, pentru exploatații mari, în timp ce peste 70% din fermele horticole autohtone sunt de mici dimensiuni;

- platformele autopropulsate japoneze, destinate suprafețelor mici și strict specializate, sunt comercializate exclusiv în zona Japonia-Coreea de Sud;

RO 130295 Β1

- mașinile existente au o complexitate constructivă și funcțională înaltă (sisteme de 1 distribuție și transport mecanice, pneumatice, vacuumatice) ceea ce duce la dificultăți de exploatare in situ și specializare înaltă a operatorilor; 3

- gradul înalt de robotizare, necesitatea coordonării electronice a sistemelor de transport și plantare; 5

- costul mare de achiziție si de întreținere.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui echipament de 7 plantat cu distribuția răsadurilor direct din tăvile de creștere.

Se cere ca sursa de energie a agregatului să fie un motocultor pentru varianta mono 9 secției de plantare sau un tractor de mică putere pentru varianta echipamentelor de plantare formate din trei secții, utilaje existente în dotarea micro-fermelor horticole. 11

Echipamentul automat de plantare a răsadurilor cu ghiveci nutritiv, conform invenției, utilizează o structură de susținere si tractare formată dintr-un dispozitiv de cuplare și un 13 cadru, pe care se montează un sistem de antrenare și formare al orificiilor de plantare, format dintr-o roată plantator, cu profile anti-alunecare și un număr variabil de pinteni și tije 15 de comandă, în funcție de distanța dintre plante conform schemei de plantare, care, printr-o transmisie alcătuită din niște pârghii oscilante cu manșon culisant, niște pârghii articulate, 17 niște tije culisante cu arcuri de revenire, un dispozitiv cu culisă oscilantă, o pârghie transversală și un mecanism cu clichet, acționează atât un sistem alveolar pentru răsaduri format 19 dintr-o tava alveolară și un dispozitiv de reținere cu mâner (colectate după golire într-un sistem de recuperare al tăvilor) printr-un sistem de alimentare, format dintr-o masă de 21 alimentare, o tijă de împingere, o stea cu un număr de brațe de antrenare egal cu numărul celulelor de creștere dintr-un rând al tăvii alveolare, o camă și un tachet, cât și un sistem de 23 distribuție, compus dintr-un aparat de distribuție tip disc orizontal, cu niște tuburi de recepție și un ecran de reținere-eliberare prevăzut cu o fantă, precum și un dispozitiv de plantare, 25 format dintr-un tub al aparatului de plantare, un manșon de ghidare, niște brațe de prindere, o camă-ghidaj cu niște role de ghidare și niște cabluri de acționare a unor falei articulate 27 aduse în poziție inițială de niște arcuri, dispozitiv care introduce materialul săditorîn orificiile de plantare, fixat de un sistem de fixare în sol, format din niște patine, cu câte un butuc rota- 29 tiv și câte un șurub, ce asigură reglarea distanței unor aripi verticale față de rândul de plantare în raport cu niște repere gradate, niște pârghii culisante și niște dispozitive de acțio- 31 nare cu șurub pentru reglarea unghiurilor aripilor cu direcția de deplasare, folosindu-se niște raportoare și niște gheare pentru afânarea solului. 33

Echipamentul de plantare automată a răsadurilorcu ghiveci nutritiv, conform invenției, rezolvă problemele menționate anterior, prezentând următoarele avantaje: 35

- suplinirea lipsei de forță de muncă specializată;

- creșterea productivității, prin realizarea unor viteze de deplasare și a unor frecvențe 37 de plantare superioare mașinilor semi-automate de plantare cu operatori umani;

- obținerea unei mașini simple constructiv, cu toate componentele mecanice, cu 39 fiabilitate ridicată;

- înlocuirea sistemelor de transport pneumatice, vacuumatice, mecanice cu ace sau 41 degete prin transport gravitațional;

- reglarea facilă a principalelor sisteme ale mașinii: numărul de pinteni ai roții 43 plantator care stabilește distanța dintre plante pe rând, momentul eliberării răsadului prin ghidajul-camă, geometria patinelor pentru fixarea optimă în diferite condiții de sol; 45

- sistemul de antrenare al aparatului de plantare de la roata plantator, un transportor liniar simplu constructiv, permite obținerea vitezei relative nule a răsadului față de sol, pentru 47 viteze de deplasare și grade de alunecare diferite;

RO 130295 Β1

- sistemul integrat format din: tăvi de creștere-si stern de alimentare-aparat de distribuție simplifică transferul materialului săditorîn procesul de lucru al echipamentului de plantare;

- obținerea răsadurile pe plan local, în spații protejate realizate cu investiții minime;

- utilizarea substratului nutritiv de tip pastilă, bloc sau ghiveci nutritiv presat prefabricat, în același timp asigurându-se o standardizare a componentelor procesului de plantare și evitarea dependenței de un producător de tip industrial de răsaduri;

- degrevarea cultivatorului de operația complicată de a cumpăra, transporta și pregăti amestecul nutritiv, ultima operație fiind cea care poate compromite tot procesul de obținere al răsadurilor, în condițiile în care nu se pot asigura pe plan local si cu resurse restrânse tratamente esențiale: dezinfectia si omogenizarea amestecurilor de pământ;

- din punct de vedere economic, utilizarea pastilelor de turbă presată a devenit o opțiune, prețul final al unui răsad cu substrat nutritiv devenind comparabil cu cel al răsadurilor cu rădăcini libere.

în continuare, se dă un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1...6, care reprezintă:

- fig. 1, componența generală a mașinii de plantare automată a răsadurilor;

- fig. 2, secțiune cu un plan A-A a echipamentului de plantare din fig. 1;

- fig. 3, interacțiunea dintre sistemul de alimentare cu răsaduri, aparatul de distribuție și aparatul de plantare;

- fig. 4, funcționarea dispozitivului de plantare;

- fig. 5, sistemul alveolar pentru răsaduri;

- fig. 6, sistemul de fixare în sol al materialului săditor.

Echipamentul de plantare automată a răsadurilor cu ghiveci nutritiv (fig. 1) prezintă o structură de susținere și tractare A, reprezentând suportul pentru montarea celorlalte dispozitive: un sistem de antrenare și formare al orificiilor de plantare B, o transmisie C, un sistem de alimentare D, niște sisteme alveolare pentru răsaduri E, un sistem de distribuție F, un dispozitiv de plantare G, un sistem de fixare în sol H, material săditor I, o rezervă cu răsaduri pe mașină J și un sistem de recuperare al tăvilor alveolare golite K.

La deplasarea echipamentului (fig. 2), prin tracțiunea exercitată la nivelul orificiilor dispozitivului de cuplare 1 al cadrului 2, roata plantator 3 realizează orificiile de plantare prin pintenii 4 și preia mișcarea la rularea pe sol, (cu alunecare redusă datorită pro filelor 5), pe care o transmite prin tijele de comandă 6 la pârghiile oscilante cu manșon culisant 7 (de ordinul I, cu brațe egale) și de aici mai departe prin pârghiile articulate 8 la tijele culisante 9. Acestea acționează prin dispozitivul cu culisă oscilantă 10 și pârghia transversală 11 mecanismul cu clichet 12 și, totodată formează un transportor liniar pe care este montat aparatul de plantare 13, care eliberează răsadul purtat la comanda dată de cama-ghidaj 141a sfârșitul cursei, dictat de scoaterea pârghiilor oscilante 7 de sub acțiunea roții 3 prin rolele de degajare 15, comandate de camele de decuplare 16. Tijele culisante 9 revin la poziția inițială datorită arcurilor 17 și readuc aparatul de plantare 13 pentru o nouă alimentare realizată de aparatul de distribuție 18, care recepționează răsadurile din tava alveolară 19; aceasta, aflată pe masa de alimentare 20 (suprafața a), este acționată de un dispozitiv de antrenare format din: tijă de împingere 21, stea cu brațe de antrenare 22, camă 23 și tachet 24, mișcarea de comandă fiind furnizată tot de tijele de comandă 6. Fixarea răsadurilor 25 este realizată de patinele 26, montate pe suporții 27. Tăvile golite de răsaduri sunt preluate de buncărul sistemului de recuperare 28.

RO 130295 Β1

Transportul răsadurilor din tava alveolară în aparatul de distribuție se realizează 1 gravitațional: un rând în formă de arc de cerc al tăvii 19 (fig. 3) format din celule cu răsaduri este descărcat în sectorul congruent al aparatului de distribuție 18, care cuprinde un număr 3 egal de tuburi de recepție 29, răsadurile fiind susținute atât la finalul transportului vertical, cât și în mișcarea orizontală de transport circular de un ecran de reținere-eliberare 30 (suprafața 5 b). în momentul atingerii fantei 31 a ecranului de reținere-eliberare, răsadul este transportat gravitațional în tubul aparatului de plantare 13. Acest aparat este montat (fig.4) pe tijele 7 culisante 9 printr-un manșon de ghidare 32 cu brațe de prindere 33; prin culisarea tubului aparatului de plantare, datorită greutății proprii, prin manșon în urma rulării cu rolele de 9 ghidare 34 pe cama-ghidaj 14, cablurile 35 deschid fălcile articulate 36 si este eliberat răsadul 27. Fălcile sunt închise la sfârșitul operației de către arcurile 37. 11

Tava alveolară 19 (fig. 5) cuprinde celulele de creștere 38 dispuse pe lungime în rânduri rectilinii, iar pe lățime în rânduri în formă de arc de cerc congruente cu sectorul de 13 cerc corespondent al discului aparatului de distribuție.

Dispozitivul de reținere 39 împiedică pierderea răsadurilor cu substrat în timpul 15 manevrării tăvilor, de la spațiul de creștere până la operația de alimentare a mașinii. Mânerul 40 permite operatorului, după așezarea tăvii pe masa de alimentare, retragerea dispozitivului 17 de reținere pe intervalele dintre rândurile de celule de creștere, pentru a permite evacuarea răsadurilor cu substrat. 19

Fixarea răsadurilor în sol (fig. 6) se realizează printr-o acțiune combinată: tălpile patinelor presează solul, iar aripile verticale îl deplasează spre zona centrală a substratului. 21 Patinele 26, montate pe suporții 27, au câte un butuc rotativ 41, fixat pe patină prin câte un șurub 42, care permit prin slăbire rotirea acestora, astfel încât aripile verticale 43 sunt 23 apropiate sau depărtate de rândul răsadurilor plantate; poziționarea simetrică a celor două aripi se face cu ajutorul reperelor gradate 44. Unghiul format de aripi cu direcția de înaintare 25 se reglează prin rotirea pârghiilor culisante 45 cu ajutorul dispozitivelor de acționare cu șurub 46; egalizarea unghiurilor aripilor se realizează cu raportoarele 47. Ghearele 48, montate pe 27 suporții 49, realizează afânarea superficială a solului în urma patinelor.

Claims (6)

1. RO 130295 Β1

   Revendicări

   1. Echipament automat de plantare a răsadurilor cu ghiveci nutritiv, alcătuit dintr-o structură de susținere și tractare (A) formată dintr-un dispozitiv de cuplare (1) și un cadru (2), pe care se montează un sistem de antrenare și formare al orificiilor de plantare (B), format dintr-o roată plantator (3) având niște tije de comandă (6), care printr-o transmisie (C) acționează atât un sistem alveolar pentru răsaduri (E), printr-un sistem de alimentare (D), cât și un sistem de distribuție (F), precum și un dispozitiv de plantare (G), dispozitiv care plantează un material săditor (I), fixat de un sistem de fixare în sol (H) caracterizat prin aceea că dispozitivul de plantare (G) este alcătuit dintr-un aparat de plantare (13) care glisează printr-un manșon de ghidare (32), în timpul rulării cu niște role (34) pe o camă-ghidaj (14), aparatul de plantare (13) deschizând niște fălci articulate (36) prin niște cabluri (35) eliberând răsadul (27).
2. 2. Echipament de plantare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că aparatul de plantare (13) este acționat prin niște pârghii (7) cu un manșon culisant, antrenate de tijele niște de comandă (6), acționând cu ajutorul pârghiilor articulate (8) și ajutorul tijelor culisante (9), aparatul de plantare (13) este în mișcare cu viteză liniară egală cu viteza periferică a roții plantator (3), astfel încât, în momentul eliberării răsadului, dictat de scoaterea pârghiilor oscilante (7) de sub acțiunea roții plantator (3) prin rolele de degajare (15), comandate de camele de decuplare (16), viteza relativă a răsadului față de sol este zero.
3. 3. Echipament de plantare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că aparatul de plantare (13) culisează datorită forței proprii de greutate prin manșonul de ghidare (32).
4. 4. Echipament de plantare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că sistemul alveolar pentru răsaduri (E) este format dintr-o tavă alveolară (19) și un dispozitiv de reținere (39), realizat din masă plastică cu elasticitate ridicată, atașat la tavă la partea inferioară, pentru suportul substratului de creștere de la introducerea pastilelorîn fază neexpandată (uscată) până în momentul alimentării mașinii cu câte o tavă de către operator, din rezerva de răsaduri de pe mașină (J); un mâner (40), permițându-i operatorului, după așezarea tăvii pe masa de alimentare, retragerea segmentelor dispozitivului de reținere (39) pe intervalele dintre rândurile de celule de creștere, deschizându-le pentru evacuarea răsadurilor cu substrat, asigurând fixarea dispozitivului de reținere (39) de tavă pentru recuperarea simultană în cadrul unui sistem de recuperare al tăvilor alveolare golite (K).
5. 5. Echipament de plantare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că tava alveolară (19), cuprinde celulele de creștere (38), dispuse longitudinal în rânduri rectilinii, iar transversal în rânduri în formă de arc de cerc, acesta fiind congruent cu sectorul de cerc corespondent al aparatului de distribuție (18), format din tuburi de recepție (29), în care are loc descărcarea simultană a rândului de răsaduri din celulele de creștere.
6. 6. Echipament de plantare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că sistemul de fixare al răsadurilor în sol (H) este format din niște patine (26) cu aripi verticale (43), are o acțiune simultană și simetrică, mobilizând solul spre răsadurile introduse în orificiile de plantare, printr-o acțiune combinată: tălpile patinelor presează solul de sus în jos, iar aripile verticale îl deplasează de la exterior spre zona centrală a rândului plantat; niște butucii rotativi (41), fixați pe patine prin câte un șurub de reglaj (42), permit prin slăbire rotirea acestora astfel încât aripile verticale (43) sunt apropiate sau depărtate de rândul răsadurilor plantate, în mod egal, datorită unor repere gradate (44), și mobilizează astfel un volum diferit de sol spre substratul răsadului, iar unghiul format de aripi cu direcția de înaintare se reglează prin rotirea unor pârghii culisante (45) cu ajutorul unor dispozitive de acționare cu șurub (46), în raport cu niște raportoare (47), astfel obținându-se valori diferite ale compactării solului în zona substratului răsadului, în funcție de tipul și proprietățile fizicomecanice ale solului.