BR112019010062B1 - Dispositivo extrator de seiva, sistema de rede e método para extrair a seiva - Google Patents

Abstract

Um dispositivo extrator de seiva, sistema e método para extração de seiva da inflorescência são revelados. O dispositivo é instalado na árvore para extração da inflorescência. Inicialmente, usando um cortador, uma porção da ponta da inflorescência é cortada. A seiva exsudando da superfície de corte é coletada usando um coletor. A formação de seiva na inflorescência é estimulada usando um estimulador. Um controlador com programa predeterminado controla as várias operações do cortador, do coletor, um indicador e do estimulador. Um atuador linear é usado para mover o cortador, o estimulador e o coletor em conjunto ou individualmente em um tempo predeterminado, de modo que o cortador possa cortar a próxima porção de ponta disponível da inflorescência. Dispositivos extratores de seiva simples ou múltiplos podem ser conectados ao armazenamento por meio de tubulação para coletar seiva e ser refrigerados instantaneamente. A pressão de vácuo é aplicada na tubulação, bem como na cabeça de sucção do coletor para melhorar o fluxo de seiva.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este presente pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório Indiano 201641040063 depositado em 23 de novembro de 2016, e intitulado “dispositivo para extração (“Tapping”) de seiva da inflorescência e método para o mesmo”, cujo pedido é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente descoberta refere-se geralmente a um dispositivo para extração de seiva da inflorescência de uma árvore de uma família de Arecaceae e Borassus. Modalidades da descoberta estão relacionadas a um sistema, dispositivo e método de coleta de seiva da inflorescência imatura.

ANTECEDENTES

[003] Seiva é um fluido transportado em umas células de xilema ou elementos crivados do floema de uma árvore. Essas células transportam água e nutrientes ao longo da árvore. Extração é o processo de colheita de seiva das árvores vivas. Método de extração varia baseado em tipos de árvores. O método convencional de coletar seiva em árvores de Bordo envolve perfurar um buraco na árvore, martelar um bico de metal, chamado de sugador ("spile"), dentro do mesmo e pendurar um balde por baixo para coletar a seiva. Árvores sob a família botânica de Arecaceae e Borassus são comumente conhecidas como Palmeiras. Considerando que na extração de palmeira, o método clássico envolve muito trabalho manual para estimular a inflorescência ao fluxo de seiva e a exsudação da seiva então coletada em um recipiente pendurado sob o corte de uma inflorescência. Nos tempos modernos, várias invenções foram feitas na extração de árvores de bordo com o uso de tubos de plástico, sucção a vácuo, corte de um tronco para formar uma extremidade superior, e similares. No caso da extração de palmeira, ainda não existe um sistema automatizado ou um dispositivo disponível para mecanizar a extração na inflorescência.

[004] Extração de seiva não se limita à Palmeira ou à árvore de Bordo, mas também a todo o tipo de palmeiras da família Arecaceae e Borassus. A seiva vascular coletada da inflorescência imatura de coco fechada é popularmente conhecida como "Neera" na forma fresca. Neera pode ser convertida em jagra. Produção de açúcar de coco da neera tem uma grande demanda internacional. Açúcar de coco precisa de uma pequena escala definida em seu processo. Inclui a ebulição de neera, agitação de neera e secagem usando um secador elétrico e filtro para grânulos de açúcar. Em todos países produtores de coco principais, açúcar de coco é o empreendimento lucrativo para a obtenção de divisas estrangeiras. Índia é o segundo maior cultivador de coco. Alto potencial de produção de açúcar de coco inexplorado por dois motivos principais. A primeira razão é a escassez de extratores (“tappers”), já que os extratores disponíveis são apenas 1% do requerido. A segunda razão principal é que cerca de 60% da renda dos fazendeiros é paga aos extratores como carga de trabalho manual. Durante as últimas décadas, a tendência de trabalho mudou e os extratores existentes mudaram-se para profissões diferentes, vendo o risco de vida e esforço em subir as árvores e realizar extração na copa da árvore sem qualquer segurança.

[005] FIG. 1 mostra o sistema convencional 100 usado para extrair a seiva da inflorescência 101 de um coqueiro 104. Depois de cortar a inflorescência 101, a neera é coletada para um recipiente 102. O extrator 103 precisa subir na árvore 104 pelo menos três vezes todo dia. Por exemplo, no método de extração típico, após cortar a inflorescência 101, primeira vez que o extrator 103 sobe a árvore 104 para coletar a neera é no início da manhã. Então durante o tempo do meio- dia, o extrator 103 tem que cortar e bater na inflorescência 101 e então ao anoitecer o extrator 103 tem que subir novamente para coletar a neera. Além disso, corte diário da inflorescência, estimulação, coleta e refrigeração da neera envolve tempo e custo e requer mais recurso humano. Semelhante à neera, extração da seiva da inflorescência de outras árvores, como a árvore palmyra, a tamareira, a palmeira sagu, ou similares também consome tempo e custo e requer mais recurso humano.

[006] Existe, portanto, uma necessidade para um dispositivo que requer principalmente mínima necessidade de subir para o corte diário da inflorescência, estimulação, coleta, transporte e refrigeração da seiva sem adicionar agente antifermentativo e superar as desvantagens acima.

SUMÁRIO

[007] O sumário a seguir é fornecido para facilitar o entendimento de algumas das características inovadoras exclusivas da modalidade descrita e não se destina a ser uma descrição completa. Uma apreciação completa dos vários aspectos das modalidades descritas neste documento pode ser obtida levando em consideração todo o relatório descritivo, reivindicações, desenhos e resumo como um todo.

[008] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas consiste em proporcionar um sistema extrator de seiva para extrair a seiva de pelo menos uma inflorescência de uma arvore da família das Arecaceae, compreendendo: pelo menos um dispositivo extrator de seiva instalado na inflorescência, pelo menos uma estação de bombeamento, pelo menos uma primeira tubulação e pelo menos uma unidade de fornecimento de energia. Cada dispositivo extrator de seiva compreendendo: pelo menos um cortador tendo pelo menos uma lâmina para cortar uma porção da inflorescência desde o ápice até a base em um primeiro tempo predeterminado; pelo menos um estimulador para estimular formação de exsudação da seiva na inflorescência em um segundo tempo predeterminado; pelo menos um coletor para coletar seiva exsudando para fora da porção da inflorescência em um terceiro tempo predeterminado; pelo menos um atuador linear para mover o cortador, o estimulador e o coletor juntos ou individualmente para cima/para baixo em um quarto tempo predeterminado; pelo menos um primeiro sensor para detectar um estado da inflorescência a partir do uso de sensor IR, sensor ultrassônico, interruptor de limite e similares, e taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência pelo uso de sensor de fluxo, sensor capacitivo, interruptor flutuante e similares; pelo menos um indicador para indicar pelo menos um status de operação para usuários com base no estado da inflorescência e quantidade de seiva exsudando para fora da inflorescência pelo uso de sirene, luz, mensagem e similares; e pelo menos um controlador para controlar operação de pelo menos um do cortador, o coletor, o atuador linear, o estimulador, o primeiro sensor ou o indicador, com base no estado da inflorescência e taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência. A estação de bombeamento compreende pelo menos uma primeira unidade de armazenamento para coletar a seiva de cada coletor e pelo menos uma primeira bomba de vácuo para impulsionar o escoamento de seiva e para transportar seiva de cada coletor para a primeira unidade de armazenamento. A primeira tubulação utilizada para transportar seiva de cada coletor para a primeira unidade de armazenamento. A unidade de fornecimento de energia fornece energia ao cortador, ao coletor, ao atuador linear, ao estimulador, ao sensor, ao indicador, à estação de bombeamento e à bomba de vácuo.

[009] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer para o dispositivo extrator de seiva que compreende pelo menos um segundo sensor para medir o comprimento da inflorescência ou taxa de fluxo de seiva, tal que o corte e estimulação da inflorescência é interrompido ao atingir o cortador até a base da inflorescência.

[010] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas proporcionar para o dispositivo extrator de seiva que compreende ainda pelo menos uma segunda unidade de armazenamento para coletar a seiva do coletor, pelo menos uma segunda bomba de vácuo para impulsionar a seiva exsudada e para transportar seiva do coletor para a segunda unidade de armazenamento e pelo menos uma segunda tubulação para transportar seiva do coletor para a primeira unidade de armazenamento.

[011] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer o dispositivo extrator de seiva no qual o primeiro, o segundo, o terceiro e o quarto tempos predeterminados para operar o cortador, o estimulador, o coletor e o atuador linear respectivamente, são determinados pelo controlador, com base no estado da inflorescência e taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência.

[012] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer o dispositivo extrator de seiva que compreende ainda pelo menos uma tubulação para transportar a seiva do coletor para pelo menos uma unidade de armazenamento para armazenar em um período predeterminado de tempo com o uso de força gravitacional, bombeamento ou pressão de vácuo.

[013] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas proporcionar para o dispositivo extrator de seiva, em que o coletor compreende pelo menos um canal ou cabeça de sucção a vácuo ou sucção capilar.

[014] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer para o dispositivo extrator de seiva em que as lâminas do cortador são selecionadas a partir de uma dentre lâminas cônicas rotativas, lâminas planas, lâmina de serra tico-tico, lâmina de serra rolante, lâmina de serra de fita, lâminas com movimento de pivô, lâminas trituradoras para remover camada fina da parte superior ou as lâminas do tipo parafuso que perfuram na inflorescência para fazer corte espiral a partir da parte superior.

[015] Isto é, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas proporcionar o dispositivo extrator de seiva em que a unidade de fornecimento de energia é selecionada da combinação de uma ou mais de corrente elétrica alternada, corrente elétrica direta, energia mecânica, energia solar, energia pneumática ou energia hidráulica.

[016] É, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer para o dispositivo extrator de seiva, em que a unidade de armazenamento é do tipo refrigerador.

[017] É, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas fornecer para um método para extrair seiva a partir de pelo menos uma inflorescência de uma árvore, compreendendo: vincular a pelo menos uma inflorescência aberta ou fechada firmemente ao redor de seu comprimento, em conjunto com ou sem espata, utilizando um fixador compreendendo pelo menos um de uma fita, um tubo enrolado ou uma manga termorretrátil; instalar pelo menos um dispositivo extrator de seiva em pelo menos uma inflorescência da árvore; estimular formação de seiva exsudando para fora na inflorescência usando um estimulador; cortar uma porção da inflorescência do ápice usando um cortador; coletar seiva exsudando para fora da superfície de corte usando um coletor; controlar operações de cortador, coletor e estimulador, em um tempo predeterminado; realizar o corte da inflorescência até que toda a porção da inflorescência seja usada para produzir seiva; armazenar seiva coletada em uma unidade de armazenamento; prevenir a contaminação da seiva coletada; e indicar o estado de várias operações de extração de seiva para usuário.

[018] É, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas proporcionar um método para extrair a seiva compreendendo ainda a manutenção de uma pressão de vácuo forçada na unidade de armazenamento, desse modo proporcionando pressão de vácuo no coletor através de pelo menos uma tubulação de rede, melhorando assim a exsudação da seiva e o transporte instantâneo do dispositivo extrator de seiva para uma unidade de armazenamento antes que a seiva seja fermentada.

[019] É, por conseguinte, um objetivo das modalidades descritas proporcionar um método para extrair a seiva que compreende ainda prevenir que a seiva coletada fermente naturalmente pela redução da sua temperatura a quatro graus centígrados usando a refrigeração em tempo real sem adicionar o agente antifermentativo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[020] O sumário acima, bem como a seguinte descrição detalhada de modalidades ilustrativas, é mais bem compreendido quando lido em conjunto com os desenhos anexos. Para o propósito de ilustrar a presente descoberta, construções exemplares da descoberta são mostradas nos desenhos. No entanto, a descoberta não está limitada a métodos e instrumentos específicos descritos neste documento. Além disso, aqueles versados na técnica entenderão que os desenhos não estão em escala. Sempre que possível, elementos semelhantes foram indicados por números idênticos.

[021] FIG. 1 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema extrator do estado da técnica utilizado para o modo convencional de extração de seiva a partir de uma inflorescência de uma árvore de coqueiro;

[022] FIG. 2 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema para extração de seiva de uma inflorescência de uma árvore de coqueiro, de acordo com as modalidades descritas;

[023] FIG. 3 é uma ilustração de um dispositivo extrator feito para a inflorescência de coco utilizada no sistema da figura 2, de acordo com as modalidades descritas;

[024] FIGS. 4A-4B são ilustrações de um fluxograma pertencentes a um método de extração de seiva utilizando o sistema da FIG. 2, de acordo com as modalidades descritas;

[025] FIGS. 5A-5B mostram uma inflorescência amadurecida aberta e uma inflorescência imatura fechada de coqueiro, respectivamente, de acordo com as modalidades descritas;

[026] FIGS. 5C-5E mostram vários métodos de vincular a inflorescência, de acordo com as modalidades descritas;

[027] FIG. 5F mostra uma vista explodida de várias ferramentas que podem ser utilizadas para o corte da inflorescência, de acordo com as modalidades descritas;

[028] FIG. 6 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema de tubulações de rede introduzido em múltiplas árvores para a coleta centralizada de seiva para uma estação de bombeamento.

[029] FIG. 7 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um dispositivo utilizado para extração de seiva a partir de uma inflorescência de uma árvore palmyra, de acordo com as modalidades alternativas; e

[030] FIG. 8 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema usando o dispositivo da FIG. 7, de acordo com as modalidades alternativas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS

[031] As configurações particulares discutidas na descrição seguinte são exemplos não-limitativos que podem ser variados e são citados meramente para ilustrar pelo menos uma forma de realização e não se destinam a limitar o escopo das mesmas.

[032] FIG. 2 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema 200 utilizado para extração de seiva de uma inflorescência de uma árvore de coqueiro 202, de acordo com as modalidades descritas. O sistema 200 tem um dispositivo extrator de seiva 201, uma unidade de armazenamento externa 206 e uma unidade de fornecimento de energia 208. O dispositivo extrator de seiva 201 é instalado na árvore 202 com a ajuda de um ou mais extratores 205. O dispositivo 201 recebe energia elétrica para a sua operação a partir da unidade de fornecimento de energia 208 através de um ou mais fios 203. O dispositivo 201 extrai a seiva da inflorescência e a seiva extraída é coletada na unidade de armazenamento externa ou no barril 206 através de um ou mais tubos 204. Deve-se notar que usando o sistema 200, cerca de 90% do trabalho manual necessário para a extração e coleta é mecanizado. O extrator deve subir uma vez a cada 45-90 dias para a montagem inicial do dispositivo 201. A seiva é armazenada no barril 206 na base da árvore e pode ser transportada coletivamente para múltiplas árvores até uma estação de bombeamento (não mostrada) via tubulação de rede (não mostrada), a partir do fornecimento de pressão de vácuo por um extrator utilizando uma bomba de vácuo, criando assim empregos de colarinho verde para mulheres rurais 207. A unidade de fornecimento de energia 208 pode ser uma parte do dispositivo 201 ou pode ser um dispositivo externo dependendo dos requisitos e conforto da operação do sistema.

[033] Na FIG. 2, o sistema 200 é instalado na árvore de coqueiro 202. Deve-se notar que a árvore para extrair a seiva pode ser outras palmeiras, tais como árvore de palmyra, tamareira, palmeira sagu ou semelhantes, sem limitação.

[034] Na FIG. 3 é uma ilustração do dispositivo extrator de seiva 201 da FIG. 2, de acordo com as modalidades descritas.

[035] O dispositivo 201 instalado sobre uma inflorescência 301, de tal modo que o dispositivo 201 cobre a inflorescência vinculada 301. O dispositivo 201 tem um estimulador 302, um conjunto cortador ou cortador 317, um atuador linear 304, um conjunto coletor de abas ou coletor 306 uma tubulação em espiral 307, um conjunto móvel 318 para segurar o estimulador 302, um cabo em espiral 309 para fornecer energia elétrica ao dispositivo 201, um sensor ou um detector ou um interruptor de limite 311 que detecta o limite de corte, um controlador 312, pelo menos um indicador 308, um ou mais fios de fornecimento de energia 313 da unidade de fornecimento de energia 208 da FIG. 2 e uma ou mais tubulações 316.

[036] O sensor 310 é referido como primeiro sensor 310 e é usado para detectar um estado da inflorescência 301 e taxa de seiva saindo da inflorescência 301. Esta informação é usada pelo controlador para controlar várias operações do sistema 200. O sensor ou detector ou o interruptor de limite 311 refere-se a um segundo sensor e é utilizado para medir o comprimento da inflorescência 301 ou taxa de fluxo de seiva, de tal modo que o corte e estimulação da inflorescência 301 é interrompido ao atingir o cortador até a base da inflorescência 301.

[037] O estimulador 302 pode ser do tipo rolo com ação de came sob tensão de mola. O conjunto cortador 317 tem um motor 303 que trabalha com o atuador linear 304. O conjunto coletor de abas ou coletor 306 coleta a seiva 305 gotejando da superfície de corte da inflorescência 301. A tubulação espiral 307 para coletar a seiva é conectada ao coletor 306 e pode mover-se ao longo do comprimento da inflorescência 301, quando o conjunto móvel 318 combinação do estimulador 302, cortador 317 e coletor 306 se move. O cabo em espiral 309 pode ser ajustado ao longo do comprimento do dispositivo, enquanto o conjunto se move.

[038] O cortador 317 tem pelo menos uma lâmina cônica ou plana rotativa para cortar a porção de ponta da inflorescência 301 usando energia elétrica ou pneumática ou hidráulica. Afinar a fatia do corte aumentará o período de rendimento de uma única inflorescência 301. Os vários outros cortadores e lâminas que podem ser usados são lâminas com movimento linear, lâminas com movimento de pivô, lâminas trituradoras para remover a camada fina do topo, lâmina tipo parafuso perfurando a inflorescência 301 para fazer corte em espiral a partir do topo, e semelhantes, sem limitação. A lâmina do cortador 317 pode ser ligada a um motor 303. O conjunto cortador 317 pode ter um pequeno atuador linear 315 para cortar a inflorescência 301 em uma fatia de espessura suficiente, quando a porção de corte anterior da inflorescência não for suficiente para exsudar seiva 305. O dispositivo 201 tendo um invólucro 320 para cobrir os elementos e a inflorescência do ambiente exterior, vedado a ar 319 na base da inflorescência 301 que é então fixa à coroa da árvore com uma correia 320.

[039] O dispositivo 201 tem ainda pelo menos um sensor 310 para detectar um estado da inflorescência 301 e quantidade/taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência 301. A informação detectada do sensor 310 é alimentada no controlador 312 para controlar a operação dos vários elementos, tais como o cortador 317, o estimulador 302, o atuador linear 304 ou o coletor 306, em um tempo predeterminado, de tal modo que pelo menos um dos elementos é operado ou não operado para produzir mais seiva dependendo do estado da inflorescência 301 e quantidade/taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência 301. Deve-se notar que o controlador 312 não controla apenas o funcionamento do cortador 317, o estimulador 302, o atuador linear 304 ou o coletor 306, mas também a operação global de todos os elementos no dispositivo 201. O controle da operação é realizado utilizando pelo menos um programa de computador predefinido no controlador 312.

[040] O coletor 306 coleta a seiva exsudando para fora para fora da superfície de corte com sua cabeça de sucção para fornecer pressão de vácuo. O coletor 306 impede a contaminação microbiana e também evita que a seiva flua devido a vazamentos. Os vários dispositivos que podem ser usados para coletar a seiva podem ser selecionados de uma manga de borracha de alta elasticidade, dispositivo de sucção a vácuo, esponja, tubo capilar, gotejamento ou outros dispositivos que possam coletar a seiva exsudando para fora da superfície de corte. O coletor 306 utilizado na FIG. 3 é uma manga de borracha de alta elasticidade. Ao usar a manga de borracha de alta elasticidade, a manga tem um canal especialmente feito que desliza sobre a inflorescência 301. A seiva flui para o canal proporcionado na manga pelo uso da gravidade e flui para baixo através de tubos flexíveis. Ao usar sucção a vácuo ou esponja ou força capilar, a seiva exsudando para fora da superfície pode ser coletada. Além disso, ao usar o gotejamento direto, a seiva escorre para o recipiente com a tubulação 316 usando força gravitacional.

[041] Como mostrado na FIG. 3, o dispositivo 201 tem pelo menos um conjunto móvel 318 do cortador 303, estimulador 302 e coletor 306 que se move ao longo do comprimento da inflorescência 301. O movimento deste conjunto 318 é controlado por um atuador linear 304 que trabalha com parafusos guia, porcas e motor de passo ou servomotor 314. Este movimento linear é muito preciso para que o estimulador e o cortador percorram a frente e o verso do ápice até a base da inflorescência. O dispositivo 201 pode ainda ter um mecanismo para ejetar a porção removida após o corte da inflorescência 301.

[042] O estimulador 302 estimula a formação de seiva na inflorescência. Os vários métodos de estimulação podem ser, sem limitação, (a) bater mecanicamente na inflorescência com a força e o ritmo certos usando energia elétrica ou pneumática ou hidráulica, (b) vibrar a inflorescência usando energia elétrica ou pneumática ou hidráulica ou (c) usar mecanismos de rolagem para esfregar a inflorescência da parte inferior até a ponta. Em uma modalidade da invenção, o estimulador 302 compreende um motor, de preferência um motor vibrador com um motor com peso desigual ligado ao seu eixo.

[043] A função do controlador 312 inclui o controle do movimento do cortador 317, do coletor 306 e do estimulador 302 com programa pré- determinado ou ajustes manuais usando energia elétrica ou pneumática ou hidráulica. Os vários métodos ou dispositivos utilizados para controle podem ser, sem limitação, (a) arranjo de parafuso guia ou de parafuso de esfera, (b) atuadores lineares mecânicos, (c) atuadores lineares pneumáticos, (d) atuadores lineares hidráulicos, (e) atuadores lineares piezoelétricos ou (f) atuadores lineares eletromecânicos.

[044] O controlador 312 pode ser encaixado na montagem do dispositivo no topo da árvore para árvore individual ou controlador centralizado para múltiplas árvores. Isto controlará a operação de diferentes partes ou elementos do dispositivo, tal como cortador 317, coletor 306, estimulador 302, e semelhantes. Ele também receberá realimentação de todos ou alguns dos seguintes, como detectar o vazamento de seiva, medir temperatura, medir o fluxo de seiva, status das partes conectadas, chuva, fotodetecção, força do vento, vibração, falha de energia, defeitos, quando a lâmina de corte chegar perto do fundo da inflorescência, ativar as luzes de advertência/sirene, desconexão devido a roubo e assim por diante.

[045] Em uma modalidade da invenção, cada um dos dispositivos de extração pode estar sozinho com o controlador. Em uma outra modalidade da invenção, todos os dispositivos extratores são controlados usando um sistema de controle central. A conectividade do sistema de controle central pode ser com ou sem fio. Sistema de controle central também pode ser usado para alarme de roubo. Os vários métodos de controle usando o controlador 312 podem ser, não limitados a, (a) controle de malha aberta sem realimentação, (b) malha fechada com realimentação, (c) comunicação entre dispositivo para dispositivo e painel de controle central que podem ser conectados por meio de tecnologia Bluetooth ou Wireless Fidelity (WiFi) ou Zigbee ou via cabos de controle, (d) controle pode ser com microprocessador, computador, controlador lógico programável (PLC), Internet das coisas (IOT), rede de nuvem e assim por diante. Os elementos funcionam em tempos predeterminados e podem ser alterados dependendo do tipo de árvores para maximizar o rendimento.

[046] Para informar o status das operações, ou fornecer o alarme para qualquer ameaça, os indicadores 308 são usados. Os vários métodos de indicações: (a) lâmpadas indicadoras ou sirenes, (b) meios de mensagens utilizando o Serviço de Mensagens Curtas (SMS), aplicações informáticas, aplicações móveis ou websites para mostrar as indicações (c) serviços automatizados de chamadas para alarmes.

[047] O propósito da tubulação 316 é transportar a seiva do dispositivo 201 para um barril ou diretamente para a unidade de armazenamento 206. Deve-se notar que o material da tubulação pode ser selecionado dependendo da área de instalação ou pode ser do tipo com isolamento térmico para evitar aumento na temperatura da seiva. Além disso, a tubulação pode ser tipo rede para conectar várias árvores e pode ser transportada para uma área distante.

[048] A unidade de fornecimento de energia 208 é usada para fornecer energia para operar diferentes elementos do sistema. Os vários tipos de energia são selecionados de (a) AC ou DC elétrica ou ao acaso, (b) mecânica, (c) solar ou eólica, (d) pneumática, (e) hidráulica ou suas combinações. O barril pode ser um recipiente ou embarcação tanque ou qualquer unidade de estágio para coletar a seiva temporariamente ou por um período de tempo predeterminado. Os vários tipos de barril podem ser de (a) tipo refrigerado ou (b) tipo não refrigerado.

[049] A refrigeração do barril ou armazenamento pode ser realizada usando (a) gelo derretido ou gelo seco, (b) refrigeração por compressão de vapor, (c) refrigeração por absorção de vapor, (d) ciclo de gás, (e) refrigeração termoelétrica ou (f) refrigeração magnética.

[050] Deve-se notar que o dispositivo pode ser usado em (a) todos os tipos de palmeiras, incluindo as famílias botânicas Borassus e Arecaceae, por exemplo, arvore de coqueiros, palmyra, tamareiras, palmeira sagu e assim por diante, (b) na tamareira e palmyra, a inflorescência/flor irá se inclinar para baixo, de modo que os elementos do dispositivo sejam dispostos em uma posição invertida quando comparados aos coqueiros. Além disso, o dispositivo 201 pode ser modificado adicionalmente e pode ser usado para extrair árvore de borracha por meio de sucção a vácuo.

[051] Além disso, deve também notar-se que a FIG. 3 não é o diagrama real do dispositivo 201, mas a FIG. 3 destina-se a mostrar vários elementos do dispositivo 201 explodidos claramente.

[052] FIG. 4 é uma ilustração de um fluxograma 400 pertencente a um método de extração de seiva usando o dispositivo 201 representado na FIG. 3, de acordo com as modalidades descritas. Na etapa 401, identificar a inflorescência na idade certa 301. Depois, na etapa 402, vincular a inflorescência 301 ao longo do seu comprimento, com ou sem a remoção da espata, como mostrado na FIG. 5B. Na etapa 403, o dispositivo extrator de seiva 201 usado para extrair inflorescência 301 é instalado na árvore como na FIG. 3. Na etapa 404, o programa no controlador 301 é inicializado para controlar as ações dos atuadores, do cortador 317, do estimulador 302, do coletor 306, do sensor 310 e do indicador 308. Então na etapa 405, atuadores e o estimulador 302 trabalham em conjunto para a estimulação da inflorescência 301, o atuador 304 e o cortador 317 trabalham em conjunto para cortar a porção do ápice da inflorescência, o coletor 306 coletará a seiva 305 exsudando para fora da superfície de corte, o sensor 310 e o indicador dão a realimentação de uma ou todas as ações realizadas. Então na etapa 406, do segundo dia em diante, o controlador 312 repete a etapa 405 todos os dias. Na etapa 407, irá verificar o a taxa de fluxo da seiva todos os dias.

[053] Até que o fluxo de seiva atinja o nível suficiente, a etapa 406 é continuado, se o fluxo de seiva é suficiente então passa-se para a etapa 408. Na etapa 408, o corte de inflorescência e coleta de seiva podem ser realizados. Na etapa 409, a taxa de fluxo de seiva é verificada. Na etapa 410, a inicialização da ação de estimulação é realizada quando o fluxo de seiva é reduzido. Ou na etapa 411, verifica-se se o corte atingiu a base da inflorescência, o sensor ou um interruptor de limitação ou um detector. Se o corte não atingiu a base da inflorescência, a etapa 408 é seguido. Se o corte atingiu a base, então, na etapa 412, irá iniciar o indicador 308 para informar o usuário de que o dispositivo deve ser desmontado e parar a ação de corte. Na etapa 413, o dispositivo é desmontado da inflorescência existente e o dispositivo será instalado em uma nova inflorescência.

[054] Uma vez na etapa 404, o status de várias operações do dispositivo são indicados para os usuários. Deve-se notar que a seiva pode ser mantida sem fermentação, a partir da adição de agente antifermentativo na seiva ou mantendo a seiva abaixo de uma temperatura de quatro graus centígrados.

[055] Deve-se notar que o cortador 317 pode ser operado em um primeiro tempo predeterminado, o estimulador 302 pode ser operado em um segundo tempo predeterminado, o coletor 306 pode ser operado em um terceiro tempo predeterminado e o atuador linear 304 pode ser operado em um quarto tempo predeterminado. Estes tempos predeterminados já estão programados no controlador 312.

[056] As várias operações do dispositivo 201 incluem, sem limitação, status de enchimento de seiva, qualquer operação anormal do dispositivo, status de vazamento de seiva, detecção de temperatura, medição de fluxo de seiva, status das partes conectadas, chuva, sensação de luz, força do vento, vibração, falha de energia, defeitos, pressão de vácuo e semelhantes, status quando a lâmina de corte chegar perto do fundo da inflorescência, ativar as luzes de advertência/sirene, desconexão devido a roubo e semelhantes. De acordo com a indicação, o usuário pode direta ou remotamente, de forma manual ou usando controlador, controlar as operações anormais do dispositivo 201.

[057] Deve-se notar que as etapas semelhantes de 400 a 413 da FIG. 4 não se limitam apenas à arvores de coqueiros, mas também a outras árvores onde a seiva ou similar é extraída da árvore.

[058] FIGS. 5A-5B mostram a inflorescência madura aberta e a inflorescência imatura fechada do coqueiro. O invólucro exterior da inflorescência 301 denominado espata 501 cobre a flor macho 502 e a flor fêmea 503. A extração pode ser realizada na inflorescência imatura com espata fechada ou espata removida. A inflorescência deve estar vinculada firmemente antes de instalar o dispositivo extrator.

[059] FIGS. 5C-5E mostram os diferentes métodos de vinculação da inflorescência 301 depois de remover a espata dela. Vinculação deve ser feita em uma inflorescência imatura antes de instalar o dispositivo extrator. Como mostrado nas FIGS. 5C-5E a inflorescência 301 é preparada antes da instalação do dispositivo extrator de seiva da FIG. 2. A inflorescência 301 precisa ser preparada antes da instalação em árvores de coqueiro/outras palmeiras. Por exemplo, como mostrado nas FIGS. 5C-5E, em uma etapa de preparação, inicialmente a inflorescência é limpa com uma solução desinfetante para remover poeira, partículas e garantir a higiene. Então, como mostrado nas FIGS. 5C-5E, mostram o exemplo de diferentes maneiras pelas quais uma inflorescência pode se vincular ao longo de seu comprimento. Esta parte é essencial para manter o xilema firmemente apertado dentro da inflorescência, as ações do estimulador serão eficazes, evitando vazamentos da seiva. Esta preparação pode ser feita na inflorescência com ou sem espata. FIGS. 5C-5E não se limitam apenas à inflorescência de árvores de coqueiro, mas também a outras inflorescências onde a seiva ou semelhante é extraída da árvore.

[060] FIG. 5F mostra os vários tipos de lâminas ou ferramentas de corte do cortador 317 que podem ser usadas em um cortador para cortar uma inflorescência 505. Diferentes ferramentas de corte (uma ou mais) podem ser selecionadas de um grupo de: lâmina rotativa de raspagem 506, serra circular 507 , serra de recortes/rolante 508 com movimento alternativo, serra rotativa helicoidal 509 com um movimento tipo parafuso, serra rotativa 510 como na máquina de cortar legumes em que o eixo rotativo 511 está fora da inflorescência, a faca angular 512 imita o corte manual com uma faca, serra de fita 513 ou lâmina rotativa cônica 514, que rala como em um apontador de lápis.

[061] FIG. 6 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema 600 usado para extrair seiva de múltiplas árvores e coleta centralizada de seiva. O dispositivo extrator 602 é instalado em uma das inflorescências 601 em cada árvore. Seiva exsudando para fora para fora do dispositivo 602 é transportada para baixo através de um tubo pequeno chamado linha de gotejamento 603 que será então ligada a uma linha principal maior 604 por um conector 605. Na estação de bombeamento 606, a pressão de vácuo formada dentro do extrator 607 com a ajuda da bomba de vácuo 608 será distribuída até o coletor do dispositivo extrator 602. Esta pressão de vácuo induzida é para melhorar a exsudação da seiva da inflorescência e a levar a seiva de múltiplos dispositivos para o extrator 607. Seiva preenchida no extrator irá deslocar-se para o a unidade de armazenamento/tanque 609 quando estiver totalmente preenchido e então, começar a encher o extrator novamente. As energias para o dispositivo extrator são retiradas de um painel elétrico 613 na estação de bombeamento 606, distribuídas através do cabo principal 611 e depois batem na caixa de junção 612 para o dispositivo extrator individual via cabo de derivação 610. O tubo pequeno ou linha gotejamento 603 e a linha principal maior 604 são coletivamente referidos como tubulação de rede. Deve-se notar que o sistema 600 pode ser formado por rede ou conectando vários sistemas 200 da FIG. 1, assim chamado de rede do sistema 600.

[062] Em uma forma de realização da invenção, a estação de bombeamento tem pelo menos um controlador ou dispositivo de controle para controlar várias operações da estação de bombeamento. O controlador do dispositivo e da estação de bombeamento pode ser independente para controlar cada dispositivo e a estação de bombeamento ou pode ser uma estação de controle central para controlar a operação geral do sistema usando pelo menos um controle RF (radiofrequência), tecnologia Bluetooth ou Wireless Fidelity (WiFi) ou Zigbee ou via cabos de controle, (d) controle pode ser com microprocessador, computador, controlador lógico programável (PLC), Internet das coisas (IOT), rede de nuvem e assim por diante.

[063] Deve-se notar que uma pressão de vácuo forçada mantida em um tanque de armazenamento proporcionando assim pressão de vácuo no coletor do dispositivo via tubulação de rede. Esta pressão de vácuo melhorará a exsudação da seiva e poderá transportar instantaneamente de um dispositivo extrator múltiplo para um tanque de armazenamento antes que a seiva seja fermentada e, assim, resfriar imediatamente a seiva coletada no tanque de armazenamento para evitar a fermentação futura.

[064] Deve-se notar que, a unidade de armazenamento 609 na estação de bombeamento 606 refere-se à primeira unidade de armazenamento 609 e bomba de vácuo 608 na estação de bombeamento 606 refere-se à primeira bomba de vácuo 608.

[065] Além disso, em referência à FIG. 2, deve-se notar que a unidade de armazenamento ou barril 206 refere-se à segunda unidade de armazenamento 206. Cada dispositivo extrator 201 pode compreender pelo menos uma segunda bomba de vácuo (não mostrada) para impulsionar a exsudação da seiva e para transportar seiva do coletor 306 para a segunda unidade de armazenamento ou unidade de armazenamento 206.

[066] FIG. 7 é uma ilustração de um diagrama esquemático do dispositivo extrator de seiva 700, de acordo com as modalidades alternativas. Nesta modalidade, seiva 714 é extraída de uma inflorescência 720 de palmeira. O dispositivo 700 tem uma caixa cilíndrica 701, um atuador linear 704, um conjunto cortador 715, um ou mais parafusos guia 708, pelo menos um motor de passo 710 e pelo menos um recipiente 712. O conjunto cortador 715 compreende pelo menos uma lâmina cônica 713 e motor de corte 717. A caixa cilíndrica 701 é formada fechando duas metades 718 do invólucro usando uma junta 702. A inflorescência 720 de uma palmeira é mantida dentro das duas metades 718 e então fechada. Além disso, para bloquear e prender as metades firmemente, um ou mais grampos 716 são usados como mostrado na FIG. 7. A lâmina cônica 713 é usada para cortar a inflorescência 720. Durante o corte, o recipiente 712 coletará as peças trituradas de inflorescência 720, isto evita a mistura de partículas trituradas com a seiva 714. O conjunto cortador 715 tem uma placa 706 ligada a este e esta placa 706 permite que o conjunto cortador 715 e o atuador linear 704 sejam aparafusados em conjunto. A FIG. 8 é uma ilustração de um diagrama esquemático de um sistema extrator de seiva 800, usando o dispositivo extrator de seiva 700 da FIG. 7, de acordo com uma outra forma de realização alternativa.

[067] Será apreciado que as variações do revelado acima e outras características e funções, ou suas alternativas, podem ser desejavelmente combinadas em muitos outros sistemas ou aplicações diferentes. Além disso, várias alternativas não antecipadas ou presentemente imprevistas, modificações, variações ou melhorias podem ser subsequentemente feitas pelos peritos na arte que também se destinam a ser abrangidas pelas reivindicações seguintes.

[068] Embora as modalidades da presente revelação tenham sido descritas exaustivamente em detalhes consideráveis para abranger os aspectos possíveis, os peritos na arte reconheceriam que outras versões da revelação também são possíveis.

Claims (14)

1. Dispositivo extrator de seiva (201) instalado em uma inflorescência de pelo menos uma árvore da família Arecaceae compreendendo: pelo menos um cortador (317) tendo pelo menos uma lâmina para cortar uma porção da inflorescência (301) do ápice até a base em um primeiro tempo predeterminado; pelo menos um estimulador (302) para estimular a formação de seiva exsudando na inflorescência (301) em um segundo tempo predeterminado; pelo menos um coletor (306) para coletar a seiva exsudando para fora (305) da porção da inflorescência (301) em um terceiro tempo predeterminado; pelo menos um atuador linear (304) para mover o cortador (317), o estimulador (302) e o coletor (306) em conjunto (318) ou individualmente para cima/baixo em um quarto tempo predeterminado; o dispositivo (201) caracterizado pelo fato de que compreende ainda: pelo menos um primeiro sensor (310) para detectar um estado da inflorescência (301) e taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência (301); pelo menos um indicador (308) para indicar pelo menos um status de operação aos usuários baseado no estado da inflorescência (301) e quantidade de seiva exsudando para fora da inflorescência (301); e pelo menos um controlador (312) para controlar a operação de pelo menos um entre o cortador (317), o coletor (306), o atuador linear (304), o estimulador (302), o primeiro sensor (310) ou o indicador (308), baseado no estado da inflorescência (301) e taxa de seiva exsudando para fora da inflorescência (301).

2. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um segundo sensor (311) para medir o comprimento da inflorescência (301) ou taxa de fluxo de seiva, de tal modo que o corte e estimulação da inflorescência (301) é interrompido ao atingir o cortador até a base da inflorescência (301).

3. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma segunda unidade de armazenamento (206) para coletar a seiva do coletor (306), pelo menos uma segunda bomba de vácuo para impulsionar a exsudação da seiva e para transportar seiva do coletor (306) para a segunda unidade de armazenamento (206), pelo menos uma segunda tubulação (307) para transportar seiva do coletor (306) para segunda unidade de armazenamento (206) e pelo menos uma unidade de fornecimento de energia (208) para fornecer energia ao cortador (317), ao coletor (306), ao atuador linear (304), ao estimulador (302), ao sensor (310), ao indicador (308) e à bomba de vácuo (606).

4. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro, o segundo, o terceiro e o quarto tempo predeterminado para operar o cortador (317), o estimulador (302), o coletor (306) e atuador linear (304), respectivamente, são determinados pelo controlador, baseado no estado da inflorescência (301) e taxa de exsudação da seiva para fora da inflorescência (301).

5. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o coletor (306) compreende pelo menos um de um canal, uma manga de borracha de alta elasticidade, um dispositivo de sucção de vácuo, uma esponja, um tubo capilar ou um gotejamento para coletar a seiva exsudando para fora (305) da inflorescência (301).

6. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimulador (302) é selecionado de um estimulador mecânico, um vibrador, um piezoelétrico, um solenóide ou um mecanismo de rolo e é operado usando pelo menos um de energia elétrica, pneumática ou hidráulica.

7. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina do cortador (317) é selecionada entre uma lâmina rotativa de raspagem, uma serra circular, uma serra de recortes, uma serra rolante, uma serra rotativa helicoidal, serra de lâmina rotativa, faca angular, uma serra de fita ou uma lâmina rotativa cônica.

8. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador linear (304) compreende pelo menos um de um arranjo de parafuso guia, um arranjo de parafuso de esfera, um atuador linear mecânico, um atuador linear pneumático, um atuador linear hidráulico, um atuador linear piezoelétrico ou um atuador linear eletromecânico.

9. Dispositivo (201), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade de armazenamento (206) é do tipo refrigerador.

10. Sistema de rede (600) para extrair a seiva de pelo menos uma inflorescência (301) de pelo menos uma árvore da família Arecaceae, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um dispositivo extrator de seiva (201) instalado em cada inflorescência (301), cada dispositivo extrator de seiva (201) sendo conforme definido nas reivindicações 1 a 9; pelo menos uma estação de bombeamento (606) compreendendo pelo menos uma primeira unidade de armazenamento (609) para coletar a seiva de cada coletor (306) e pelo menos uma primeira bomba de vácuo (608) para impulsionar a exsudação da seiva e para transportar seiva de cada coletor (306) para a primeira unidade de armazenamento (609); pelo menos uma primeira tubulação (316) utilizada para transportar a seiva de cada coletor (306) para a primeira unidade de armazenamento (609); e pelo menos uma unidade de fornecimento de energia (208) para fornecer energia ao cortador (317), ao coletor (306), ao atuador linear (304), ao estimulador (302), ao sensor (310), ao indicador (308), à estação de bombeamento (606) e à bomba de vácuo (606).

11. Método (400) para extrair a seiva de pelo menos uma inflorescência (301) de uma árvore da família Arecaceae, caracterizado pelo fato de que compreende: vincular a pelo menos uma de uma inflorescência aberta ou fechada (301) firmemente por todo o seu comprimento, em conjunto com ou sem espata, usando um fixador compreendendo pelo menos um de uma fita, um tubo enrolado ou uma manga termorretrátil; instalar pelo menos um dispositivo extrator de seiva (201) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 em pelo menos uma inflorescência (301) da árvore; estimular a formação de exsudação da seiva na inflorescência (301) usando um estimulador (302); cortar uma porção da inflorescência (301) do ápice usando um cortador (317); coletar seiva exsudando para fora da superfície de corte usando um coletor (306); controlar as operações do cortador (317), coletor (306) e estimulador (302), em um tempo predeterminado; realizar o corte da inflorescência até que toda a porção da inflorescência (301) seja usada para produzir seiva; armazenar seiva coletada em uma unidade de armazenamento (309) ou (206); prevenir a contaminação da seiva coletada; e indicar o status de várias operações de coleta de seiva para o usuário.

12. Método (400), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: instalar pelo menos um atuador linear (304) para mover o cortador (317), o estimulador (302) ou o coletor (306), do ápice até a base da inflorescência (301), para realizar pelo menos uma operação de corte, estimulação ou coleta da inflorescência (301); operar o atuador linear (304) para se mover para baixo, quando a taxa de exsudação da seiva da porção cortada da inflorescência (301) não for suficiente; operar o cortador (317) quando a taxa de exsudação da seiva da porção cortada da inflorescência (301) não for suficiente; e operar o estimulador (302) quando a taxa de exsudação da seiva da porção cortada da inflorescência (301) não for suficiente.

13. Método (400), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a manutenção de uma pressão de vácuo forçada na unidade de armazenamento (609) ou (206) desse modo proporcionando pressão de vácuo no coletor (306) via pelo menos uma tubulação de rede e o transporte instantâneo do dispositivo extrator de seiva (201) para uma unidade de armazenamento (309) ou (206) antes que a seiva seja fermentada.

14. Método (400), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a prevenção da fermentação natural da seiva colhida pela redução da sua temperatura para abaixo de quatro graus centígrados usando uma refrigeração em tempo real sem adicionar agente antifermentativo.

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