BR102018000597B1 - Implemento compacto para recolher, separar e limpar grãos de café em coco - Google Patents

Abstract

A invenção se volta particularmente ao uso no setor agrícola, contemplando um equipamento destinado à colheita, limpeza e armazenamento de café em coco. O referido equipamento se utiliza de veículo agrícola do tipo trator para prover potência de movimentação aos seus sistemas de processamento da cultura. A invenção contempla um cabeçalho (1) junto ao qual está disposta uma esteira oblíqua (2) que se estende até a parte posterior do equipamento, onde está conjunto do chassi (3) com caixa vibratória (25), sobre o qual está o conjunto da caçamba (4), posteriormente aos quais está o conjunto de sucção (5) e o condutor de grãos (6); no conjunto do chassi (3) está o cilindro axial de trilha (20). Com esta solução, a invenção possibilita, particularmente para pequenos produtores, armazenar o material enquanto o mesmo é colhido, sendo ainda submetido a um processo de trituração centrífuga que promove, em conjunto com as peneiras, uma limpeza eficaz.A invenção se volta particularmente ao uso no setor agrícola, contemplando um equipamento destinado à colheita, limpeza e armazenamento de café em coco. O referido equipamento se utiliza de veículo agrícola do tipo trator para prover potência de movimentação aos seus sistemas de processamento da cultura. A invenção contempla um cabeçalho (1) junto ao qual está disposta uma esteira oblíqua (2) que se estende até a parte posterior do equipamento, onde está conjunto do chassi (3) com caixa vibratória (25), sobre o qual está o conjunto da caçamba (4), posteriormente aos quais está o conjunto de sucção (5) e o condutor de grãos (6); no conjunto do chassi (3) está o cilindro axial de trilha (20). Com esta solução, a invenção possibilita, particularmente para pequenos produtores, armazenar o material enquanto o mesmo é colhido, sendo ainda submetido a um processo de trituração centrífuga que promove, em conjunto com as peneiras, uma limpeza eficaz.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO

[001] A invenção se volta particularmente ao uso no setor agrícola, contemplando um equipamento destinado à colheita, limpeza e armazenamento de café em coco. O referido equipamento se utiliza de veículo agrícola do tipo trator para prover potência de movimentação aos seus sistemas de processamento da cultura.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Para a colheita de café são conhecidos equipamentos para a chamada colheita de varrição, sendo esse sistema destinado ao recolhimento do café que está no solo, oriundo de perdas naturais e principalmente de perdas ocasionadas em função da colheita por derriça.

[003] Existem equipamentos para a colheita de café que são estacionários, ou seja, todo o produto é levado para a máquina para ser processado conforme indicado na patente BR 102013 015624-8 A2.

[004] Mais especificamente, o documento BR102013 015624-8 descreve um “IMPLEMENTO COMPACTO PARA SEPARAR E LIMPAR GRAÕS DIVERSOS”, constituído por chassi apoiado sobre rodagem usual e eixo transversal, incluindo também uma lança de engate universal e um pé de carreta usual; sobre o chassi está integrado longitudinalmente um túnel de processamento disposto de forma inclinada, ficando a parte mais baixa voltada para frente, enquanto a parte mais alta está voltada para trás; dito túnel de processamento constitui estrutura de montagem para uma boca de alimentação interligada com o conjunto de acionamento, enquanto pelo lado oposto está sincronizada com o conjunto batedor, e, abaixo deste, está montado o conjunto intermediário de separação e limpeza dos grãos, este e o primeiro terminam em uma caixa posterior de ventilação forçada que, por sua vez, complementa simultaneamente as duas fases de limpeza por meio de um fluxo de ar dividido em dois setores, sucção (entrada de ar) e sopro (saída do ar), sendo que o ponto de sucção está no final do conjunto intermediário de separação e limpeza dos grãos, para remover a poeira e partículas semelhantes, enquanto o ponto de sopro está posicionado na final do conjunto batedor, com o objetivo de facilitar a saída do material descartado mais grosso; e abaixo do conjunto de ventilação forçada e montado no final do chassi localiza-se o conjunto de ensaque dos grãos limpos e o conjunto vibrador, sendo que, ainda, na parte posterior da estrutura está montado o último conjunto de acionamento que, por sua vez, constitui transmissão e sincronização de rotação simultânea do conjunto batedor para o conjunto intermediário de separação e limpeza, conjunto de ventilação e conjunto vibrador.

[005] Ou seja, o documento BR102013 015624-8 descreve um conjunto estacionário, segundo o qual o produto deve ser levado até a máquina para ser processado; sendo esta uma opção técnica de mercado, porém as características estacionárias tornam o processo mais trabalhoso, oneroso e com maior tempo para ser executado, além de incorrer em custos que podem ser eliminados.

[006] Também são conhecidos do estado da técnica equipamentos que recolhem o café que está distribuído ao longo da propriedade, ou seja, a máquina passa por todas as ruas de café efetuando a colheita e o processamento dos grãos de café que estão no solo conforme indicado nas patentes: BR 102012001276-6 A2, PI1000206-5 A2.

[007] O documento BR102012001276-6 descreve uma RECOLHEDORA MULTIFUNCIONAL PARA GRÃOS DE CAFÉ EM COCO, tendo uma estrutura de montagem apoiada sobre eixo com rodagem convencional, como também na sua parte frontal desenvolve-se lança de reboque com engate universal convencional; para ser acoplado sob a referida lança de um trator reboque, está montado um conjunto recolhedor, posicionado de maneira inclinada e de acordo com um grau suficiente para que a sua extremidade inferior fique apoiada sobre o solo, a sua extremidade superior é articuladamente fixada à estrutura, onde a saída da dita esteira desemboca no interior de um túnel longitudinal de processamento, sob o qual localiza-se um conjunto de peneiras vibratórias, cuja extremidade posterior está posicionada sobre um transportador transverso que, por sua vez, termina em um elevador de canecas, cuja extremidade superior desemboca em uma bica de saída dos grãos limpos até um dispositivo convencional de ensacamento posicionados em uma plataforma para um operador ensacador; e finalmente, um conjunto de acionamento se estende com várias transmissões por correntes e correias da parte frontal da máquina até as regiões das laterais e parte inferior, de modo que todos os conjuntos são sincronizados e acionados pela tomada de força de um trator convencional.

[008] O documento PI1000206-5 A2 descreve uma “MÁQUINA PARA RECOLHER E LIMPAR GRÃOS DE CAFE EM COCO”, compreendendo uma estrutura monobloco, confeccionada com uma pluralidade de tubos e chapas soldadas, cooperantes para configuração de cinco partes distintas, cada qual para alojar um conjunto da máquina, começando por uma lança de engate com pé de descanso do tipo com regulagem de altura por meio de manivela; acima da lança de engate e no interior da caixa de montagem está montado o conjunto de transmissão e tomada de força que, por um lado, possui meios para ser acoplado diretamente à tomada de força de um trator usual e, pelo lado oposto, apresenta derivações para acionamento de todos os subconjuntos da máquina, começando por uma esteira recolhedora e respectivo conjunto de levante disposta de forma inclinada entre as longarinas da estrutura e no trecho compreendido pelo complemento de estrutura em cunha, onde a extremidade anterior da dita esteira recolhedora é orientada praticamente para deslizar sobre o solo e contra a leira de grãos e impurezas a serem recolhidos e processados, enquanto a outra extremidade mais elevada, além de ser equipada com dois dutos laterais de sucção de limpeza, também termina no interior de uma boca de descarga invertida que, por sua vez, está posicionada no interior da estrutura e sobre um conjunto definido como mexedor, desentrelaçador de ramas e de soltura dos grãos das ditas ramas, como também desloca para trás o material processado deslizando-o sobre um conjunto de peneiras vibratórias, uma superior mais curta e uma inferior mais longa, em que a primeira termina sob a caixa de aspiração, e a segunda peneira também passa sob a caixa de aspiração e termina em uma calha de transporte transversal de grãos limpos, tendo uma extremidade interligada para transferir os grãos para um elevador de canecas de grãos limpos, cuja extremidade superior termina em uma bica de descarga orientada para o interior de uma caçamba basculante de armazenamento dos grãos limpos.

PROBLEMAS INERENTES AO ESTADO DA TÉCNICA SUPERADOS PELA INVENÇÃO

[009] Os implementos estacionários para colheita de café de varrição, apresentam uma boa qualidade da limpeza dos grãos, devido ao seu sistema de processamento, porém, por serem estacionários geram a necessidade de que o produto seja levado até o equipamento, gerando custos com mão de obra, e também não possuem sistema de armazenamento próprio, sendo necessárias embalagens para o armazenamento (BAG), como ocorre com o documento BR 102013 015624-8 A2.

[010] Para os equipamentos que não são estacionários é necessário somente um operador para o manuseio e o mesmo possui sistema de armazenamento próprio, porém apresentam custos de aquisição maiores, não sendo acessível para pequenos produtores. Alguns exemplos próximos podem ser vistos nos documentos citados.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[011] É objetivo da invenção disponibilizar um equipamento para colheita de café de varrição de pequeno porte, destinada ao pequeno produtor de café;

[012] Outro objetivo da invenção é propor um equipamento compacto, de baixo custo e facilmente operável por um produtor de pequeno porte;

[013] Outro objetivo da invenção é proporcionar um equipamento de pequeno porte que possa ser utilizado por pequenos produtores, em áreas de colheitas grandes ou pequenas.

DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO

[014] A presente invenção refere-se a um implemento para a colheita de café de varrição destinada ao pequeno produtor, dotada de um sistema de limpeza com o cilindro axial de trilha inclinado, onde se consegue obter um ganho com o rendimento do equipamento; também foi aumentada a área de vazão das peneiras da caixa vibratória, onde se consegue obter um ganho na limpeza de impurezas. As impurezas que não são eliminadas durante a passagem pela peneira vibratória são retiradas por meio de sucção feita por turbina instalada na caixa de ar na traseira da máquina.

[015] Foi instalado também sistema de recolhimento composto por um rolo levantador, e um sistema de correias que transportam o material até o cilindro de trilha, onde no momento do transporte é retirada uma grande quantidade de impurezas por meio das peneiras que ficam na parte inferior da esteira. Para o armazenamento dos grãos limpos foi instalado um reservatório, que tem a função de armazenar e transportar o produto facilitando a operação e com isso ganho de produtividade.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A seguir será descrita em uma forma de realização, sendo que, para melhor entendimento, referências serão feitas aos desenhos anexos, nos quais estão representadas: Figura 1: Vista em perspectiva anterior do equipamento montado; Figura 2: Vista em perspectiva posterior do equipamento montado; Figura 3: Vista lateral do equipamento; Figura 4: Vista representando a unidade responsável pelo recolhimento do produto que está no solo (esteira recolhedora); Figura 5: Vista representando perspectiva do corpo central, onde o produto é processado; Figura 6: Vista em corte do corpo central destacando os elementos principais para o processamento do produto; Figura 7: Representa o elemento responsável pela trilha, ou seja, o cilindro axial de trilha responsável pela separação do produto das impurezas do produto, triturando os elementos maiores para facilitar a aspiração dos mesmos pela turbina; Figura 8: Representa a caixa vibratória, onde é depositado todo o material que é processado no cilindro de trilha, referida caixa vibratória trabalha em uma frequência vibratória e faz com que a terra e impurezas menores caiam durante a passagem pela peneira, e as impurezas maiores que não passam pela peneira sejam sugadas pela caixa de ar; Figura 9: Representa, em vista lateral parcialmente cortada, a caixa de ar onde toda a impureza que não foi eliminada na peneira vibratória é succionada e triturada por meio de uma turbina em alta rotação, com detalhe ampliado; Figura 10: Vista em perspectiva do componente responsável pelo transporte dos grãos até o reservatório, ou seja, condutor de grãos; Figura 11: Vista em perspectiva do reservatório de grãos, onde o produto é depositado após ser processado e transportado para o seu devido depósito; Figura 12: Vista em perspectiva do conjunto cabeçalho, responsável pelo arraste e entrada de transmissão do equipamento; Figura 13: Vista geral em corte do equipamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[017] O “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, objeto desta solicitação de Patente de Invenção, contempla um equipamento dotado de um cabeçalho (1) junto ao qual está disposta uma esteira oblíqua (2), que se estende até a parte posterior do equipamento onde está o conjunto do chassi (3) com caixa vibratória, sobre o qual está o conjunto da caçamba (4), posteriormente aos quais está o conjunto de sucção (5) e o condutor de grãos (6).

[018] O cabeçalho (1) é responsável pelo arraste e transmissão de potência da máquina, nele se encontra o engate responsável pelo arraste, o eixo principal acionado por um eixo cardan (7) acoplado a tomada de potência do trator por onde é transmitida toda a potência de acionamento do equipamento. Particularmente, o eixo cardan (7) aciona um conjunto de transmissão frontal com semieixo menor (8) e polias (8b), que opera um conjunto de transmissão lateral com semieixo maior (9), e este promove o acionamento dos conjuntos operacionais do equipamento.

[019] A esteira (2) é provida de uma estrutura (10) tendo na parte inferior um rolo recolhedor (11) e um eixo inferior da esteira (12), ao passo que o eixo superior da esteira (13) complementa o ciclo construtivo e operacional da dita esteira (2), com a associação de um conjunto de transmissão (14b) para acionar a esteira (2b) propriamente dita, de modo a levar o material colhido até o conjunto chassi (3), que está apoiado em rodantes (R1). A esteira (2) conta, ainda, com um mecanismo de regulagem de altura (2c) ajustável hidraulicamente.

[020] Uma trava mecânica (15) disposta em leve deslocamento lateral, se estende desde o cabeçalho (1) até e estrutura (16) que faz parte do conjunto chassi (3).

[021] O conjunto chassi (3) configura uma estrutura lateral levemente oblíqua (17) e a mencionada estrutura (16) em forma de caixa que recepciona frontalmente um elemento estrutural transversal (18), onde está sediado o conjunto de transmissão (19) para o cilindro axial de trilha (20), que se eleva de forma inclinada até o conjunto de sucção (5), sendo o referido cilindro axial de trilha (20) provido no eixo (21) de semi- helicoides progressivas (22) hastes curvadas ou “dedos” (23), sendo revestido por peneiras (21b). Na entrada do conjunto chassi (3), junto ao cilindro axial de trilha (20), está acoplado junto à estrutura (16) um eixo com taliscas (24), operado pela transmissão (14).

[022] Na parte inferior do conjunto chassi (3) está a caixa vibratória (25), esta, tendo peneira de vazão (26) e acionada por um mecanismo de bucha excêntrica (27), o qual é acionado pela transmissão (14) e contemplando elementos de fixação (28) com adequada flexibilidade, além de compartimento (27b) para o material limpo, antes de ser encaminhado para a caçamba (4), via conjunto de sucção (5).

[023] O conjunto de sucção (5) é mantido imediatamente e contiguamente ao conjunto chassi(3), sendo composto de uma turbina (29) acionada a partir de um conjunto de transmissão (30), do qual se projeta outro conjunto de transmissão (31) que se prolonga até o condutor de grãos (6), cuja extremidade superior recebe a estrutura bica da caçamba (32) que interliga a caçamba (4) com o condutor (6), de modo que o material processado siga para a mencionada caçamba (4).

[024] A Figura 9 mostra parcialmente a caixa vibratória (25), especificando a região de sucção (33) para o interior do conjunto de sucção (5).

[025] A caçamba (4) configura uma estrutura (34) com perfil lateral trapezoidal, sendo que, na face voltada para a parte anterior do equipamento, configura uma estrutura suporte para levantamento (35) e um cilindro hidráulico (36). No interior da caçamba (4) está um eixo com pás helicoidais (37), conjunto este que se projeta diagonalmente com a função de atuar como espalhador do material, com acionamento por motor hidráulico lateral (38).

[026] Através da esteira recolhedora (2) (figura 4), o material que no solo é recolhido, é levado até o cilindro de trilha (20) (figura 7), neste transporte é eliminada grande quantidade de impurezas (terra) devido às peneiras instaladas na base da esteira. O material é lançado dentro do cilindro de trilha (20), onde o mesmo é transportado, trilhado e separado, ou seja, todo o material passa por um processo similar ao processo de centrífuga, de modo que o material seja lançado nas peneiras (21b) que envolvem o cilindro e assim separam-se os grãos de uma parcela de galhos que são eliminados pelo cilindro de trilha, a outra parcela dos galhos são triturados até que os mesmos passem pelo furo da peneira. Este é um dos principais processos da máquina, pois além de o café se separar dos galhos, as impurezas são trituradas permitindo um melhor funcionamento da sucção da caixa de ar (figura 9).

[027] Todo o material que é processado no cilindro de trilha (20) é depositado na caixa vibratória (25) (figura 8), onde a mesma é excitada por uma bucha excêntrica (27), que tem a função de “peneirar” a terra, pois o material que está em constante excitação é separado de folhas dos galhos e da terra; a terra é eliminada durante o curso do material pela caixa vibratória (25); as folhas e uma boa parte dos galhos são retirados pela caixa de ar (figura 9), restando grãos e alguns galhos. Os grãos passam pelos orifícios da peneira de vazão (26) onde os mesmos são depositados em compartimento (27b), no qual existe uma rosca transportadora que leva o material até o condutor de grãos (6) (figura 10). Os galhos remanescentes passam sobre a peneira de vazão (26) e são lançados pela traseira da máquina (27c).

[028] No condutor de grãos (6) o material é transportado por canecas e depositado na caçamba (4) (figura 11), de modo que o material seja depositado durante o processo de colheita e, assim que o compartimento estiver preenchido, o mencionado material é despejado por meio de basculamento, operação está, realizada hidraulicamente.

[029] Todo o equipamento é acionado pela tomada de potência do trator, exceto o controle de altura (2c) da esteira (2), o basculamento da caçamba (4) e a rosca espalhadora (37) da dita caçamba (4), que são acionados por acionamento hidráulico.

[030] O Conjunto cabeçalho (1) (figura 12) é responsável pelo arraste e transmissão de potência da máquina, nele se encontra o engate responsável pelo arraste, o eixo principal acionado por um eixo cardan acoplado a tomada de potência do trator por onde é transmitida toda a potência de acionamento do equipamento.

[031] Assim, a invenção projeta um equipamento simples, compacto e robusto, de baixo custo e que pode ser aplicado de maneira não estacionária em culturas de grãos, conjugando uma caçamba (4) para que o material possa ser recolhido conforme o equipamento se desloca; além de inserir o cilindro de trilha (20) onde o material é transportado e separado, ou seja, todo o material passa por um processo similar ao processo de centrífuga, de modo que o mesmo seja lançado nas peneiras (21b) que envolvem o cilindro, e assim os grãos são separados de uma parcela dos galhos e folhas que são eliminados pelo cilindro de trilha, a outra porção de galhos e folhas são triturados até que os mesmos passem pelos furos da peneira. Desta forma, além de o café se separar dos galhos, as impurezas são trituradas permitindo um melhor funcionamento da sucção da caixa de ar.

Claims (7)

1) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, dotado de um cabeçalho (1) junto ao qual está disposta uma esteira oblíqua (2) que se estende até a parte posterior do equipamento, onde está o conjunto do chassi (3) com caixa vibratória (25), sobre o qual está o conjunto da caçamba (4), posteriormente aos quais está o conjunto de sucção (5) e o condutor de grãos (6); no conjunto do chassi (3) está o cilindro axial de trilha (20); o cabeçalho (1) inclui o engate responsável pelo arraste, o eixo principal acionado por um eixo cardan (7) acoplado a tomada de potência do trator; o eixo cardan (7) conecta um conjunto de transmissão frontal com semieixo menor (8) e polias (8b) que se acopla ao conjunto de transmissão lateral com semieixo maior (9); caracterizado por o conjunto chassi (3) configurar uma estrutura lateral levemente oblíqua (17) e a estrutura prismática em forma de caixa (16) que recepciona frontalmente um elemento estrutural transversal (18) onde está sediado o conjunto de transmissão (19) para o cilindro axial de trilha (20), que se eleva de forma inclinada até o conjunto de sucção (5), sendo o referido cilindro axial de trilha (20) provido no eixo (21) de semi-helicoides progressivas (22) com haste curvadas (23), sendo revestido por peneiras (21b); na entrada do conjunto chassi (3), junto ao cilindro axial de trilha (20), está acoplado junto à estrutura (16) um eixo com taliscas (24); a esteira (2) é provida de uma estrutura (10) tendo na parte inferior um rolo recolhedor (11) e um eixo inferior da esteira (12), ao passo que o eixo superior da esteira (13) complementa o ciclo construtivo e operacional da dita esteira (2), com a associação de um conjunto de transmissão (14), de modo a levar o material colhido até o conjunto chassi (3); a esteira (2) possui mecanismo de regulagem de altura (2c) ajustável hidraulicamente.

2) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma trava mecânica (15) disposta em leve deslocamento lateral, se estende desde o cabeçalho (1) até e estrutura (16) que faz parte do conjunto chassi (3).

3) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela parte inferior do conjunto chassi (3) estar a caixa vibratória (25), esta, tendo peneira de vazão (26) acionada por um mecanismo de bucha excêntrica (27) e contemplando elementos de fixação (28) flexíveis, além de compartimento (27b) para o material limpo, antes de ser encaminhado para o condutor e posteriormente para a caçamba (4).

4) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo conjunto de sucção (5) ser mantido imediatamente e contiguamente ao conjunto chassi (3), sendo composto de uma turbina (29) acionada a partir de um conjunto de transmissão (30), do qual se projeta outro conjunto de transmissão (31) que se prolonga até o condutor de grãos (6), cuja extremidade superior recebe a estrutura de bica da caçamba (32) que interliga a caçamba (4), de modo que o material processado siga para a mencionada caçamba (4).

5) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela caixa vibratória (25) contemplar a região de sucção (33) que se estende para o interior do conjunto de sucção (5) até a turbina (29), e na sequência há uma abertura por onde as impurezas succionadas são eliminadas.

6) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela caçamba (4) configurar uma estrutura (34) com perfil lateral trapezoidal, sendo que, na face voltada para a parte anterior do equipamento configura uma estrutura suporte para levantamento (35) e um cilindro hidráulico (36); no interior da caçamba (4) está um eixo com pás helicoidais (37), conjunto este que se projeta diagonalmente com a função de atuar como espalhador do material, com acionamento por motor hidráulico lateral (38).

7) “IMPLEMENTO COMPACTO PARA RECOLHER, SEPARAR E LIMPAR GRÃOS DE CAFÉ EM COCO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a caçamba (4) armazenar o material enquanto o mesmo é colhido, sendo alinhada ao cilindro axial de trilha (20).

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