BR122023008836B1 - Dosador de insumos - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a dosadores de insumos (1) agrícolas aplicados em máquinas e implementos agrícolas, mais especificamente refere-se a dosadores de fertilizantes, sementes miúdas e produtos químicos aplicados em semeadoras-adubadoras, plantadeiras-adubadoras e distribuidores de corretivo químico. o dosador de insumos (1) da presente invenção compreende uma carcaça (2) dotada de um bocal de entrada (3); um bocal de saída (4);uma calha (5) dotada de uma borda inferior (6); e um rotor de dosagem de fluxo vertical (7) dotado de aletas (8), sendo que o dito rotor de dosagem de fluxo vertical (7) compreende células (9) com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas (8) adjacentes e uma porção da superfície da calha (5); em que uma porção da borda inferior (6) da calha (5) possui ângulo de construção maior que 5º em relação ao eixo de rotação (12) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a dosadores de insumos agrícolas aplicados em máquinas e implementos agrícolas, mais especificamente refere-se a dosadores de fertilizantes, sementes miúdas e produtos químicos aplicados em semeadoras-adubadoras, plantadeiras- adubadoras e distribuidores de corretivo químico.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] No setor agrícola, uma das principais etapas para o aumento de produtividade é aplicação de insumos, como fertilizantes e outros químicos para a manutenção de nutrientes no solo e correção de características específicas para o desenvolvimento adequado de cada cultura.

[003] Dessa forma, a aplicação de fertilizantes e outros produtos para tratamento do solo está diretamente relacionada com os fatores que influenciam diretamente a produtividade agrícola. Por isso a correta aplicação, visando sempre o menor impacto ambiental e a redução de desperdícios, é cada vez mais demandada pelos agricultores, dado que o fertilizante é um dos insumos mais caros do processo de plantio.

[004] De forma a tratar grandes áreas de plantio são utilizados equipamentos para automatização em implementos agrícolas, mais conhecidos como dosadores de fertilizantes ou dosadores de insumos. É constante a busca do mercado agrícola por soluções tecnológicas que garantam uma ótima regularidade e constância na deposição dos insumos no solo, sendo crítica esta constância de deposição para o aumento e otimização da produtividade da agricultura mundial.

[005] Os dosadores de insumos mais utilizados para a dosagem de insumos granulares, principalmente para sistemas totalmente mecânicos, são dosadores que utilizam rosca sem-fim. Os referidos sistemas de dosagem totalmente mecânico são caracterizados por dispensarem os insumos granulares por meio da gravidade até o solo, sem utilizar sistemas de transporte pneumático para tanto. De modo geral estes dosadores são tracionados através de sistema mecânico de correntes e conjuntos de engrenagens, com relação direta ao movimento da máquina ou implemento.

[006] Os dosadores de rosca sem-fim são amplamente difundidos como, por exemplo, nos documentos BRMU8602761-1 e PI0205032-3. Nestes documentos são revelados dosadores de adubo com um atuador helicoidal de transporte horizontal no interior de um tubo. Em tais tipos de dosadores o adubo é dosado a partir do movimento de rotação do helicoide, em que os insumos são recebidos em uma das pontas da helicoidal e transportada axialmente, com direção horizontalmente da ponta de entrada até a outra ponta da helicoidal onde é liberado, geralmente em um condutor, e levado até o solo.

[007] Apesar de funcionais, os dosadores de rosca sem-fim apresentam intermitências de dosagem diretamente relacionadas com o passo das roscas, uma vez que os insumos são transportados apenas pelas extremidades radiais desta rosca, região inferior mais próxima do tubo, gerando intermitências de dosagem (golfadas) de insumos. Este tipo de dosagem de insumos é funcional, mas resulta em uma solução que não garante uma entrega de volume constante de insumos para o solo.

[008] Essas intermitências, ou não constâncias, na dosagem (golfadas) são extremamente prejudiciais para a produtividade do agricultor. Uma vez que existem essas intermitências, ocorre a deposição de insumos de forma excessiva em determinados locais e a falta de insumos em outros, implicando em elevada perda de produtividade. Estas intermitências são agravadas especialmente em terrenos irregulares, onde as inclinações para frente, no sentido de deslocamento do implemento agrícola, e laterais fazem com que os insumos sejam depositados em maior quantidade e inclinações para trás atrasam as deposições e criam espaços ainda maiores no solo com pouco ou sem insumos.

[009] Uma solução puramente mecânica que visa diminuir as intermitências de dosagem também é conhecida no estado da técnica, com o uso de dosadores com dupla rosca sem-fim. Dosadores com dupla rosca sem- fim trabalham com helicoides e tubos independentes transportando os insumos em sentido oposto, minimizando assim a variação. Entretanto, ainda é observado forte dependência da inclinação do dosador na constância de dosagem. A tabela 1 mostra a diferença na deposição de adubo com dosadores de rosca sem-fim conhecidos do estado da técnica. Tabela 1 - Efeito de inclinações em dosadores de rosca sem-fim

[0010] No estado da técnica, também é conhecida a tecnologia dos rotores de dosagem de fluxo vertical, para sistemas de dosagem que fazem uso do transporte pneumático de insumos. Nos dosadores com rotores de dosagem de fluxo vertical, os insumos são recebidos por um rotor pela parte superior do dosador e encaminhados para uma saída na parte inferior.

[0011] Um exemplo de dosador de insumos de fluxo vertical é descrito no documento WO2017/061942, o qual revela um rotor para dosador de implemento agrícola que compreende pelo menos duas lâminas paralelas defasadas entre si e separadas por parede central.

[0012] Sistemas de dosadores pneumáticos, diferentemente dos sistemas de dosadores de rosca sem-fim, trabalham utilizando um único dosador atendendo mais de uma linha de plantio ou distribuição de insumos. Nos sistemas pneumáticos as intermitências de dosagem são minimizadas e homogeneizadas durante o transporte ao longo dos dutos das linhas até o solo e ainda mais minimizadas pela divisão do fluxo para diferentes linhas.

[0013] Outro documento que revela um rotor de dosagem de fluxo vertical exclusivo para sistemas pneumáticos é a patente US9909914. Na patente US9909914 é descrito um sistema dosador para insumos agrícolas com um cilindro dotado de dois segmentos separados por um anel. Particularmente, os segmentos com uma pluralidade de recessos formam perfis diferentes com finalidades diferentes, sendo que se usa um maior número de aletas para insumos menores e um menor número de aletas para insumos maiores.

[0014] Esta alteração do número de aletas deve levar em consideração não apenas o tamanho do insumo, mas também o tipo e condição do insumo, em especial para adubos granulares. Neste caso, quando o adubo fica úmido e compactado, pode formar pedras de adubo, as quais, se não forem quebradas pelo próprio dosador, irão impedir a entrada de adubo no dosador. Dessa forma, é necessário parar a dosagem e retirar as pedras para evitar uma dosagem em quantidade inferior ao predefinido para um plantio otimizado.

[0015] Estes dois documentos do estado da técnica WO2017/061942 e US9909914, apesar de diminuírem significativamente os inconvenientes dos sistemas de rosca sem-fim, revelam sistemas voltados para sistemas pneumáticos que são menos sensíveis a intervalos de soltura de insumos causados pelos intervalos entre aletas dos rotores. Neste sentido, os ensinamentos do estado da técnica ainda não garantem uma dosagem continua de insumos para sistemas essencialmente mecânicos, onde os insumos são levados ao solo por gravidade.

[0016] Os sistemas revelados nos documentos citados são exclusivamente utilizados em máquinas agrícolas que possuem sistema de transporte pneumático dos insumos da saída do dosador até o solo. Na prática, isto significa que pouco importa a continuidade ou regularidade da dosagem provida por tal dosador, visto que o transporte pneumático, basicamente uma diferença de pressão estática, transporta os insumos e minimiza os problemas e defeitos de regularidade na dosagem dos insumos.

[0017] Entretanto, alguém do ramo irá compreender que tais sistemas de transporte pneumático não são comuns, mais especificamente no Brasil, sendo mais custosos e complexos para os agricultores.

[0018] Também é conhecido o documento US 20180310470, que revela um dosador vertical de fertilizantes ou sementes também exclusivo para sistemas que utilizam o transporte pneumático para transportar os insumos do dosador vertical até o solo.

[0019] Particularmente, nesta invenção é revelado um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas que estão necessariamente pré- tensionadas contra a carcaça do dosador, de forma a garantir a vedação do conjunto. Desta forma, a pressão positiva do transporte pneumático, utilizada para arraste do insumo da saída do dosador vertical até o solo, é contida pelo dosador vertical. Sendo assim, a vantagem desta invenção é o fato de que o reservatório de insumos, localizado acima do dosador de insumos, trabalha despressurizado, à pressão ambiente.

[0020] Para o correto funcionamento do sistema revelado pelo documento US 20180310470, tal carcaça é composta necessariamente de um rebaixo ou um ressalto para garantir que o material adicional que está entrando não fique preso, removendo qualquer material que poderia ficar preso entre as aletas do rotor e a carcaça. Esta característica é necessária para tal sistema, visto que, caso haja elementos presos entre as aletas e a carcaça, a vedação pneumática do dosador não seria eficiente. Tal tecnologia é notadamente específica para sistemas que se utilizam do transporte pneumático de insumos.

[0021] Também é conhecido o documento BR 202016020325-8, que revela um dosador vertical de fertilizantes ou sementes com regulagem axial de um rotor em helicoide para variar a quantidade de fertilizante ou semente e uma vedação do rotor na área de contato com as carcaças.

[0022] O documento BR 202016020325-8, apesar de revelar um dosador com rotor helicoide, refere-se apenas à relação do rotor com a vedação e um sistema de ajuste de volume interno de dosagem pela movimentação axial do rotor. Particularmente, não especifica nenhuma relação com a carcaça ou outro meio de garantir uma dosagem contínua, não prevendo, portanto, um dosador de volume constante.

[0023] Embora o sistema revelado pelo documento BR 202016020325-8 seja específico para sistemas puramente mecânicos (por gravidade), tal dosador não especifica nenhum meio para garantir a regularidade da dosagem de insumos agrícolas, apresentando as mesmas deficiências observadas nos dosadores de rosca sem-fim.

[0024] Também é conhecido o documento BR 10 2012 002838 7, que revela um visor utilizado em dosadores de insumos. Esta solução é extremamente eficiente para dosadores de sementes, ou dosadores de fertilizantes granulados ou sementes finas que não sejam de volume constante. Nestas aplicações, o visor é instalado significativamente distante dos insumos, não entrando em contato com eles.

[0025] Apesar de funcional para dosadores onde o insumo não entra em contato direto e constante com o visor, como no caso de singularizadores de sementes, não é viável para utilização de soluções de dosagem de materiais particulados onde a dosagem é por volume constante, pois dessa forma o visor fica sujeito a contatos diretos e constantes com tais insumos. O contato direto dos insumos particulados, especialmente fertilizantes, causa riscos e sujidades devido à alta abrasividade e grande quantidade de micropartículas que tendem a aderir nas superfícies.

[0026] Fica evidente para um técnico no assunto que, embora existam muitas tecnologias no estado da técnica para dosagem de insumos agrícolas, a maioria delas é eficaz para máquinas agrícolas que utilizam transporte pneumático de insumos, sendo que existe uma grande margem para melhoria dos sistemas de dosagem de insumos agrícolas, especificamente mas não se limitando a adubo granulado e sementes finas, quando estes são dosados pura e simplesmente utilizando a ação da gravidade para transporte dos insumos até o solo.

[0027] Portanto, apesar de aparentemente funcionais até o presente momento, os dosadores de insumos agrícola do estado da técnica, especialmente aqueles utilizados no ramo agrícola, apresentam alguns inconvenientes e limitações relacionadas principalmente à precisão da dosagem para sistemas mecânicos por gravidade e verificação em funcionamento.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0028] A fim de contornar os inconvenientes do estado da técnica, a presente invenção trata de um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; uma calha dotada de uma borda inferior; um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas, sendo que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha; sendo que sendo que uma porção de pelo menos uma das aletas do rotor fica constantemente posicionada entre o eixo de rotação do rotor e uma porção da borda inferior da calha.

[0029] De acordo com realizações adicionais ou alternativas da presente invenção, as seguintes características, e suas possíveis variantes, podem também estar presentes, a sós ou em combinação: - uma porção de uma das aletas (8) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7) possui ângulo de construção maior que 5° em relação ao eixo de rotação (12) do rotor; - a distância entre os topos de aletas (8) adjacentes é de 10mm a 40mm; - a distância entre os topos das aletas está entre 10mm e 40mm e o diâmetro do rotor está entre 50mm e 100mm; e - o rotor é de material flexível.

[0030] Em uma realização da presente invenção é previsto um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; e um rotor de dosagem de fluxo vertical; sendo que o rotor compreende discos modulares.

[0031] Além disso, a presente invenção apresenta as seguintes realizações adicionais ou alternativas: - o rotor possuir ao menos 4 discos modulares; - os discos possuem ressaltos, - os ressaltos formam as aletas do rotor; - os ressaltos são substancialmente normais ao eixo de rotação do rotor; e - os ressaltos de discos adjacentes são arranjados com defasagem entre si.

[0032] A presente invenção também trata de um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; e um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas; sendo que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha e o dosador compreende um visor posicionado em um plano substancialmente transversal ao eixo de rotação do rotor.

[0033] Em realizações adicionais ou alternativas da invenção estão presentes as seguintes características: - o visor é acoplado a carcaça; - o visor é associado ao rotor e rotaciona de forma solidária ao rotor; e - o visor é composto por duas peças independentes, sendo que as duas peças são sobrepostas.

[0034] A presente invenção também trata de um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; uma calha dotada de borda inferior; e um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas; sendo que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha; e ainda que uma porção da borda inferior da calha possui ângulo de construção maior que 5° em relação ao eixo de rotação do rotor.

[0035] Em realizações adicionais ou alternativas da invenção estão presentes as seguintes características: - uma porção de uma das aletas do rotor possui ângulo de construção maior que 5° em relação ao eixo de rotação do rotor; - uma porção da borda inferior da calha e uma porção de uma das aletas do rotor são dispostas com um ângulo entre si de 5° a 85°; e - a calha é uma peça independente da carcaça.

[0036] Ainda, a presente invenção prevê um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; uma calha; e um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas; sendo que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha; e ainda que a calha possui um chanfro na região de entrada.

[0037] Em uma realização adicionais da invenção uma porção de pelo menos uma aleta do rotor fica constantemente posicionada entre o eixo de rotação do rotor e uma porção do chanfro.

[0038] Em outra realização da presente invenção o dosador de insumos compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; uma calha; e um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas; sendo que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha e ainda que a calha é arranjada com uma distância entre 0,1 e 3,0mm com relação ao topo das aletas do rotor.

[0039] A presente invenção ainda trata de um dosador de insumos que compreende uma carcaça dotada de um bocal de entrada e um bocal de saída; uma calha dotada de borda inferior; e um rotor de dosagem de fluxo vertical dotado de aletas; em que o dito rotor compreende células com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas adjacentes e uma porção da superfície da calha sendo que a calha é arranjada com uma distância entre 0,1 e 3,0mm com relação ao topo das aletas do rotor.

[0040] Em realizações adicionais ou alternativas da invenção estão presentes as seguintes características: - o comprimento do arco da calha é maior do que o comprimento do arco entre duas aletas adjacentes medido em plano transversal ao eixo de rotação do rotor; e - a borda inferior da calha é posicionada substancialmente alinhada entre o bocal de saída e o eixo de rotação do rotor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0041] Os objetivos, vantagens e melhorias técnicas e funcionais da presente invenção serão mais bem compreendidos a partir da descrição a seguir feita em relação a realizações particulares, que fazem referência às figuras anexas, em que: - A figura 1 mostra uma vista em perspectiva frontal de uma realização da invenção; - A figura 2 mostra uma vista em perspectiva traseira de uma realização da invenção; - A figura 3 mostra uma vista explodida de uma realização da invenção; - A figura 4 mostra uma vista frontal em corte de uma realização da invenção; - A figura 5 mostra uma vista em perspectiva do rotor e da calha segundo uma realização da invenção; - A figura 6 mostra uma vista em perspectiva de uma realização do rotor modular montado em helicoidal; - A figura 7 mostra o rotor da figura 6 simplificado; - A figura 8 mostra uma vista explodida um rotor modular da presente invenção; - A figura 9 mostra uma vista frontal de um disco modular da presente invenção; - A figura 10 mostra uma vista frontal de um disco modular da presente invenção; - A figura 11 mostra uma vista em perspectiva de uma realização do rotor modular montado em “2V”; - A figura 12 mostra o rotor da figura 11 simplificado; - A figura 13 mostra uma vista em perspectiva de uma realização do rotor modular montado em “V”; - A figura 14 mostra o rotor da figura 11 simplificado; - A figura 15 mostra uma vista em perspectiva de uma realização do rotor modular montado em “W”; - A figura 16 mostra o rotor da figura 11 simplificado; - A figura 17 mostra uma realização de calha reta segundo uma realização da presente invenção; - A figura 18 mostra uma realização de calha em “V” segundo uma realização da presente invenção; - A figura 19 mostra uma realização de calha inclinada segundo uma realização da presente invenção; - A figura 20 mostra uma realização de calha em “W” segundo uma realização da presente invenção; - A figura 21 mostra uma vista frontal em corte da invenção uma primeira posição de funcionamento; - A figura 22 mostra uma vista frontal em corte da invenção uma segunda posição de funcionamento; - A figura 23 mostra a interação do rotor com a calha em uma primeira posição de funcionamento; - A figura 24 mostra o rotor e a calha da figura 23 em uma segunda posição de funcionamento; - A figura 25 mostra o rotor e a calha da figura 23 em uma terceira posição de funcionamento; - A figura 26 mostra o rotor e a calha da figura 23 em uma quarta posição de funcionamento; - A figura 27 mostra uma vista frontal de uma realização da invenção com visor; - A figura 28 mostra uma vista explodida de uma realização da invenção com visor; - A figura 29 mostra uma realização de um rotor da invenção com aletas helicoidais; - A figura 30 mostra uma relação das aletas do rotor com o eixo de rotação do rotor conforme uma realização da invenção; - A figura 31 mostra uma relação do rotor com a calha conforme uma realização da invenção; - A figura 32 mostra uma relação da calha com o eixo de rotação do rotor conforme uma realização da invenção; e - A figura 33 mostra uma relação da calha com o rotor conforme uma realização da invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0042] A invenção é agora descrita com relação às suas realizações particulares, fazendo-se referência às figuras anexas. Nas figuras e descrição a seguir, partes iguais ou correspondentes são marcadas com números de referência iguais.

[0043] As figuras são esquemáticas e suas dimensões e proporções são exemplificativas, uma vez que visam apenas descrever a invenção de forma a facilitar o entendimento e não impõem quaisquer limitações além daquelas definidas pelas reivindicações anexas.

[0044] A presente invenção trata de dosagem de insumos agrícolas, particularmente adequado para adubos, fertilizantes, sementes miúdas e outros e produtos químicos particulados ou granulados para tratamento do solo como pesticidas, herbicidas e fungicidas. Dessa forma deve-se entender que as descrições a seguir utilizarão a denominação de “insumos agrícolas” ou simplesmente “insumos” para facilitar a descrição e entendimento, não devendo ser considerado de forma restritiva.

[0045] As figuras 1 e 2 ilustram um dosador de insumos 1 em perspectivas diferentes, segundo uma realização da presente invenção. Nestas figuras estão ilustrados o bocal de entrada 3 na parte superior da carcaça 2 do dosador de insumos 1 e bocal de saída 4 na parte inferior da carcaça 2 do dosador de insumos 1. Como pode ser observado, o bocal de entrada 3 e o bocal de saída 4 são substancialmente alinhados com o eixo do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, de modo que os insumos são recebidos pelo bocal de entrada 3 na parte superior do dosador de insumos 1, transportados verticalmente pelo rotor e são liberados pelo bocal de saída 4 na parte inferior do dosador insumos 1.

[0046] A figura 3 é uma vista explodida da figura 1, na qual é possível ver detalhes internos e de construção do dosador de insumos 1. Particularmente, pode-se observar que a carcaça 2 do dosador de insumos 1 é bipartida e aloja uma calha 5, que fica posicionada concêntrica ao rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Ainda, a figura 3 mostra que a carcaça 2 tem uma tampa 16 na região frontal e vedações 18 entre o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a carcaça 2 e, também, mostra o eixo 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0047] Na figura 4 pode ser observado o dosador de insumos 1 da presente invenção em corte frontal, onde estão ilustrados o bocal de entrada 3 e o bocal de saída 4 na carcaça 2 do dosador de insumos 1. Também é mostrado o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5 posicionados no interior da câmara 20, onde são formadas as células 9 com volume definido entre as aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5.

[0048] Nessa realização da invenção o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 é helicoidal e, conforme pode ser observado em mais detalhes na figura 29, compreende aletas 8 paralelas e espaçada entre si formando células 9, sendo que as aletas 8 são inclinadas em relação ao eixo de rotação do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Na figura 30 está ilustrada uma realização do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 da presente invenção em que as aletas 8 apresentam um ângulo de construção maior do que 5° em relação ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Mais especificamente, conforme uma realização preferencial da invenção as aletas 8 têm um ângulo de construção com inclinação de 41° em relação ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0049] Além disso, a figura 5 mostra uma realização em que as aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 helicoidal são inclinadas em relação à borda inferior 6 da calha 5 para que as aletas 8 passem pela borda inferior 6 da calha 5 de forma constante e uniforme, proporcionando uma abertura continua para a passagem controlada dos insumos ao solo. Essa configuração possibilita a eliminação das intermitências da distribuição de insumos ao solo com um volume controlado de insumos.

[0050] Particularmente, nessa realização da invenção em que o rotor apresenta as aletas em forma helicoidal, o ângulo de construção formado entre as aletas e a calha é de 41°, mas não limitado a esse ângulo, conforme ilustrado na figura 31 com apenas uma célula e a calha reta para facilitar a visualização. Sendo que uma inclinação a partir de 5° pode ser suficiente para se obter as vantagens da presente invenção.

[0051] Ainda, a figura 32 mostra outra realização de calha 5 da invenção, na qual a borda inferior da calha 5 é inclinada e apresenta um ângulo construção com inclinação de 10° em relação ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0052] O ganho em produtividade alcançado com essa configuração da presente invenção é enorme, visto que garante um despejamento dos insumos agrícolas de forma constante até o solo, mesmo em baixas rotações, quando a gravidade é o principal fator de escoamento do adubo. Em altas rotações as aletas aceleram o insumo em direção ao solo, minimizando o efeito da gravidade. Particularmente, a presente invenção permite que o insumo agrícola seja despejado da borda inferior 6 da calha 5 para o solo pela ação direta das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 devido à otimização das geometrias especificamente da borda inferior 6 da calha 5 e das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0053] Mais especificamente, essa continuidade na deposição dos insumos agrícolas só é possível pois a otimização geométrica entre o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5 permite que sempre haja ao menos uma seção das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 atuando na borda inferior 6 da calha 5, liberando continuamente insumo agrícola para o solo. Desta forma, sempre haverá uma porção de uma célula 9 preenchida com insumos se aproximando da borda inferior 6 da calha 5, despejando assim os insumos do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 para o solo.

[0054] Sendo assim, com a composição proposta na presente invenção para otimização geométrica, é observado uma melhora drástica no que tange a continuidade de deposição de insumos, eliminando de forma definitiva as indesejadas intermitências de dosagem.

[0055] Nota-se também que, sendo a solução aqui proposta um dosador de volume constante, que possui volume de dosagem definido pela geometria específica das células 9 limitadas entre o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5 do dosador de insumos, a dosagem será invariante com relação a variações angulares do dosador. Sendo assim, além de garantir uma dosagem continua de insumos, o dosador garante também que sempre será dosada a quantidade correta, definida pelo volume das células 9, independente do relevo do terreno e da situação de plantio em que o implemento agrícola se encontre.

[0056] Em uma realização da invenção o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 é modular, sendo formado por discos modulares 13, também denominados simplesmente como “módulos”. Os discos modulares têm aletas 8 retas e são encaixáveis no rotor de dosagem de fluxo vertical 7 com pelo menos quatro discos modulares 13. Essa configuração permite que os discos modulares 13 sejam encaixados com continuidade de geometria e, consequentemente, garanta uma continuidade na distribuição de insumos.

[0057] A figura 6 mostra uma realização do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 helicoidal da presente invenção em uma configuração modular. Essa configuração é ilustrada na figura 7 de forma simplificada, mostrando apenas uma célula 9 para facilitar a visualização do formato formado pelos módulos.

[0058] O rotor de dosagem de fluxo vertical 7 modular helicoidal da figura 6 é ilustrado na figura 8 em vista explodida, onde pode- se observar que são utilizados 12 discos modulares de forma preferencial. Um técnico no assunto irá perceber que, para um mesmo tamanho de rotor de dosagem de fluxo vertical 7, maiores quantidades de discos modulares fazem com que cada disco modular seja menor na espessura e, consequentemente, a fabricação e manutenção sejam mais simples e com menores custos.

[0059] As figuras 9 e 10 mostram uma realização do módulo da presente invenção. Nessa realização os discos modulares 13 têm nove ressaltos 14 equidistantes, sendo que os discos modulares são montados para formar o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e os ressaltos 14 formarem as aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Essa configuração equidistante serve para que os espaços entre as aletas 8 fiquem na faixa ideal em que a distância “d” entre os topos das aletas 8 fique entre 10mm e 40mm para um diâmetro “D” do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 entre 50mm e 100mm.

[0060] O rotor de dosagem de fluxo vertical 7 da presente invenção apresenta aletas 8 com distâncias entre si de 10mm a 40 mm em um rotor que pode variar no diâmetro de 50mm até 100mm para garantir o funcionamento em condições adversas em que o insumo empedra e com a humidade natural do meio agrícola dentro das dimensões necessária para utilizar em plantadeiras convencionais de mercado sem a necessidade de adaptações.

[0061] Mais especificamente, distancias entre aletas 8 menores do que 10mm não permitiria a captura de pedras usualmente encontradas durante a dosagem e, ainda, quando o insumo está úmido acorre uma compactação e um acumulo indesejado do insumo no interior das células 9 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Este acumulo gera manutenção excessiva para limpeza do dosador, uma vez que, caso não seja feita a manutenção, a eficiência do dosador fica comprometida.

[0062] Por outro lado, distâncias “d” entre aletas 8 maiores do que 40mm geram problemas de intermitência na dosagem, visto que células 9 com aletas 8 nessas distâncias não permitem que a próxima célula 9 passe pela calha 5 e comece a liberar o insumo do seu interior antes dos insumos da célula 9 que está efetivamente sendo liberando termine. Em outras palavras, o insumo de uma célula 9 com mais de 40mm irá escoar totalmente das células antes que a célula 9 seguinte comece a liberar insumo, especialmente no caso de dosadores mecânicos (por gravidade).

[0063] A quantidade de discos modulares 13 influencia também na flexibilidade de geometrias do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, sendo que quanto maior a quantidade de discos modulares 13, maior a quantidade de geometrias possíveis com um único molde e possibilidade de uma melhor continuidade de geometria das aletas.

[0064] Com relação à fabricação, os processos ficam mais fáceis e os custos são reduzidos, uma vez que os equipamentos, principalmente os moldes de injeção, são menores e mais simples quando comparados processos de fabricação tradicionais de rotores de dosagens de fluxo vertical 7, principalmente para rotores de dosagens de fluxo vertical 7 com aletas 8 inclinadas.

[0065] Um técnico no assunto apreciará prontamente que no caso de discos modulares 13 em que as aletas 8 apresentam geometrias mais complexas, com inclinação para compensar degraus que seriam formados entre discos modulares 13 adjacentes de aletas retas, é possível utilizar menos de quatro discos modulares 13 mantendo a continuidade de geometria. No entanto, além destes discos modulares 13 terem menor flexibilidade de geometria, os moldes para esse tipo de módulos seriam maiores, mais complexos e custosos.

[0066] Além disso, outras geometrias do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 como em “V”, “W” e “2V” também são previstas na presente invenção para atingir o mesmo resultado do rotor com aletas em configuração helicoidal sem se afastar do escopo da presente invenção.

[0067] A configuração do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 em “V” é ilustrada na figura 13 e de forma simplificada na figura 14, onde é mostrada apenas uma célula 9 para facilitar a visualização. Da mesma forma o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 em “W” é ilustrado na figura 15 e simplificado na figura 16 e o rotor em “2V” na figura 11 e simplificado na figura 12.

[0068] A diferença entre a configuração do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 em “W” e a configuração em “2V” é que a configuração em “W” são dois “V” alinhados horizontalmente, enquanto que a configuração “2V” é formado por dois “V” desalinhados horizontalmente. Os usos dessas diferentes configurações de rotor de dosagem de fluxo vertical 7 podem ser aplicadas com diferentes calhas 5 para obter uma melhor continuidade na dosagem de insumos.

[0069] Algumas calhas 5 previstas na presente invenção são ilustradas de forma não limitativas nas figuras 17, 18, 19 e 20, nas quais pode- se observar configurações do formato da borda inferior 6 da calha 5 da presente invenção. Estas configurações de calhas 5 podem ser combinadas com rotores de dosagens de fluxo vertical 7 de formatos diferentes para se adequar com o tipo e a qualidade de insumo a ser dosado e garantir uma continuidade da dosagem.

[0070] Também pode ser observado nas figuras 17, 18, 19 e 20 que a região de entrada das calhas 2 apresentam um chanfro 19. Este chanfro 19 proporciona um espaço que permite um movimento inicial do insumo que está entrando nas células 9 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e gera uma maior fluidez do insumo para o interior do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Particularmente, o chanfro 19 direciona os insumos para o interior das células 9 em direção ao eixo 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, ao invés de empurrar os insumos contra o sentido de rotação do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, como ocorre com bordas retas. Com isso, os chanfros 19 nas bordas superiores das calhas 5 diminuem o atrito causado pelos insumos nas aletas e minimiza o desgaste das peças.

[0071] Mais especificamente, este chanfro 19 na borda superior da calha 5 reduz a quantidade de insumos quebrados/triturados. Particularmente, no caso de dosagem de sementes, uma semente quebrada perde seu potencial de germinação. Com relação à dosagem de adubo, ao ser quebrado, o adubo forma um pó fino que prejudica a deposição controlada do adubo, bem como interfere na sua eficiência.

[0072] Em uma realização da invenção o chanfro 19 interage com as aletas 8 com um ângulo de construção maior do que 5° para que ocorra uma entrada de insumos nas células 9 com menor atrito e com continuidade de abastecimento, uma vez que os insumos que eventualmente são empurrados pelas aletas 8 contra a calha 5, são direcionados no sentido de inclinação do ângulo de construção e tendem a deslizas ao invés de serem prensados diretamente.

[0073] As figuras 21 e 22 mostra uma sequência do movimento de rotação em sentido horário do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, sendo que a figura 21 mostra uma aleta 8 na iminência de interagir com o chanfro 19 da calha 5 e a figura 22 mostra a mesma aleta 8 logo após passar pelo chanfro 19. Este intervalo é importante para o movimento de insumos para o interior das células 9 de maneira suave, evitando que os insumos sejam pressionados contra uma quina ou superfície que possa quebrar ou até triturar estes insumos.

[0074] As figuras 23, 24, 25 e 26 mostram outra sequência de movimento de rotação do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, em que o as aletas 8 interagem com a calha 5 de modo que as aberturas das células 9 passem pela calha 5 continuamente da direita para a esquerda. Ainda pode ser observado nessas figuras que na medida em que a aberturas de uma das células 9 terminam de passar pela calha na esquerda do rotor, uma abertura de outra célula 9 começa proporcionalmente pela direita do rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0075] Em uma realização da invenção a calha 5 é arranjada com uma distância entre 0,10 e 3,00mm, preferencialmente 0,25mm, com relação ao topo das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, conforme ilustrado na figura 33. Essa distância mínima de 0,10mm faz com que o torque para o tracionamento do eixo 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 seja minimizado drasticamente em comparação às soluções do estado da técnica, pois não há atrito pré-existente entre as peças causado por interferência.

[0076] Com relação à distância máxima, um vão entre a calha 5 e o topo das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 com distância maior do que 3,00mm faz com que os insumos de dentro das células 9 escorram entre a calha 5 e o rotor de dosagem de fluxo vertical 7 para fora das células 9 antes do momento ideal para garantir uma continuidade na dosagem de insumos.

[0077] Além disso, a calha 5 da presente invenção tem um comprimento de arco igual ou maior do que o comprimento de arco entre duas aletas 8 adjacentes, quando medido em um mesmo plano transversal ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. De modo que os insumos preencham e fiquem pelo menos por algum instante totalmente confinados dentro de uma das células 9 com volume definido entre as aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5. Isso possibilita que os insumos sejam dosados no momento ideal, de forma a garantir a continuidade na dosagem de insumos.

[0078] Dessa forma, uma configuração de calha 5 sem interferência direta com o rotor de dosagem de fluxo vertical 7, será muito benéfico para sistemas eletroeletrônicos de controle de rotação do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 na presente invenção, uma vez que se pode usar um motor de baixa potência e, consequentemente, de baixo consumo de corrente.

[0079] Em uma realização da invenção o material das aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 é flexível, sendo preferencialmente de TPU (termo poliuretano) com aditivos, mas podendo ser qualquer material com dureza entre 60shA e 95shA. Um material com até 95shA ainda é flexível e permite minimizar o desgaste do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, uma vez que diminui a pressão dos insumos contra as superfícies internas da câmara 20 do dosador 1, normalmente abrasivos, entre as aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e a calha 5 e/ou câmara interna 20 do dosador de insumos 1. Ao passo que um material com dureza menor do que 60shA não é eficiente para dosar insumos com porções empedradas.

[0080] Apesar de o material das aletas 8 poder ser flexível e adequado para minimizar os desgastes e facilitar a entrada de pedra de insumo nas células 9, ainda precisa ser duro o suficiente para quebrar pedras maiores que não caberiam inteiramente nas células 9.

[0081] A figura 27 mostra uma realização da invenção onde o dosador de insumos tem um visor 15 na lateral posicionado em um plano substancialmente transversal ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, de modo que seja possível visualizar o interior do dosador de insumos 1 durante o funcionamento e checar caso haja algum entupimento no dosador de insumos 1 ou acumulo de material no rotor de dosagem de fluxo vertical 7.

[0082] Em se tratando de um dosador vertical de volume constante, as paredes internas da câmara 20 do dosador de insumos 1 ou a calha 5, que reveste a câmara 20 do dosador de insumos 1, são regiões que se encontram significativamente próximas às aletas 8 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e ficam em contato direto com uma grande quantidade de insumos atritando constantemente contra essas paredes. Embora sejam regiões de alto interesse para a instalação de um visor, pois permitiria a visualização do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 em funcionamento para verificação do correto preenchimento das células 9, um visor nessas regiões estaria sujeito a riscos e sujidade após pouco tempo de funcionamento, não sendo viável a instalação nessas posições.

[0083] Portanto, a presente invenção prevê que as únicas posições possíveis para instalação de um visor 15, que permitem a observação de rotor de dosagem de fluxo vertical 7 em funcionamento para avaliação do correto preenchimento das células 9, sem acumulo de sujidades e desgaste prematuro são nas regiões transversais ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7. Esta disposição transversal evita riscos e sujidades no visor 15, visto que superfícies concêntricas ao eixo de rotação 12 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7, particularmente as paredes internas da câmara do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 ou a calha 5, que revestem a câmara 20 do dosador de insumos 1, são as regiões de maior atrito dos insumos que passam.

[0084] Particularmente o visor 15 é de material transparente e é fixado na carcaça 2 do dosador de insumos 1, podendo ser no corpo da carcaça 2 do dosador de insumos 1 ou na tampa 16 da carcaça 2, de modo que não permita a entrada de umidade no rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e, ainda, para evitar a saída de insumos do dosador de insumos 1 por frestas e junções.

[0085] Em outra realização, o visor 15 é fixado na parede lateral 17 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e rotaciona solidária ao rotor de dosagem de fluxo vertical 7, de forma que os insumos entrem e saiam das células 9 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 com baixo atrito, evitando riscar o visor 15.

[0086] Ainda, a presente invenção prevê o uso do visor 15 em duas peças independente e sobrepostas, sendo que uma das peças é um visor externo 15B é fixado na carcaça 2 ou na tampa 16 e a outra peça é um visor interno 15A fixado na parede lateral 17 do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 e rotacional junto com o rotor de dosagem de fluxo vertical 7, conforme ilustrado na figura 28. Esta configuração é particularmente vantajosa para evitar riscos e sujidades no visor 15, uma vez que apenas o visor interno 15A tem contato com os insumos em uma região de menor atrito e o visor externo 15B não toca nenhuma parte móvel.

[0087] Também, a manutenção deste visor 15 em duas peças é mais fácil, sendo que a troca do rotor de dosagem de fluxo vertical 7 substitui a peça interna do visor interno 15A e troca da tampa 16 da carcaça substitui a peça externa do visor 15B.

[0088] Assim, com base em suas características únicas, nota-se que a presente invenção apresenta vantagens e supera os inconvenientes do estado da técnica.

[0089] Embora a invenção tenha sido descrita especificamente em relação a realizações particulares, deve ser entendido que variações e modificações serão evidentes aos técnicos no assunto e podem ser feitas sem se afastar do escopo de proteção da presente invenção. Consequentemente, o escopo de proteção não se limita às realizações descritas, mas é limitado apenas pelas reivindicações anexas, cujo escopo deve incluir todos os equivalentes.

Claims (5)

1. DOSADOR DE INSUMOS (1), que compreende: uma carcaça (2) dotada de um bocal de entrada (3) e um bocal de saída (4); caracterizado por compreender uma calha (5) dotada de uma borda inferior (6); e um rotor de dosagem de fluxo vertical (7) dotado de aletas (8), sendo que o dito rotor de dosagem de fluxo vertical (7) compreende células (9) com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas (8) adjacentes e uma porção da superfície da calha (5); sendo que uma porção da borda inferior (6) da calha (5) possui ângulo de construção maior que 5° em relação ao eixo de rotação (12) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7); em que uma porção da borda inferior (6) da calha (5) e uma porção de uma das aletas (8) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7) são dispostas com um ângulo entre si de 5° a 85°.

2. DOSADOR DE INSUMOS (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção de uma das aletas (8) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7) possui ângulo de construção maior que 5° em relação ao eixo de rotação (12) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7).

3. DOSADOR DE INSUMOS (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a calha (5) é uma peça independente da carcaça (2).

4. DOSADOR DE INSUMOS (1), que compreende: uma carcaça (2) dotada de um bocal de entrada (3) e um bocal de saída (4); caracterizado por compreender uma calha (5); e um rotor de dosagem de fluxo vertical (7) dotado de aletas (8), sendo que o dito rotor de dosagem de fluxo vertical (7) compreende células (9) com volume definido por uma região entre uma porção das superfícies de aletas (8) adjacentes e uma porção da superfície da calha (5); sendo de que a calha possui um chanfro (19) na região de entrada.

5. DOSADOR DE INSUMOS (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma porção de pelo menos uma aleta (8) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7) está constantemente posicionada entre o eixo de rotação (12) do rotor de dosagem de fluxo vertical (7) e uma porção do chanfro (19).