BRMU8900750U2 - colhedora de frutas - Google Patents

Abstract

COLHEDORA DE FRUTAS compreendida por veículo automotriz (1) com transmissão e direção nas quatro rodas, vibradores lateral (2), superior (3) e de saia (200), plataforma recolhedora (4), transportadores, removedor de folhas e galhos (6), transportador elevador (7), removedor de pedúnculos (8), reservatório (9), suporte para sacolas (10) ou transportador à granel. Sendo que os vibradores compostos de eixos de acionamento, flanges e hastes flexíveis que chacoalham vigorosamente as copas das plantas até que as frutas de destaquem e caiam sobre a plataforma recolhedora. Conjuntos de transportadores conduzem as frutas por mecanismos de limpeza até a parte superior traseira da colhedora ondesão dispostas em sacolas ou a granel.

Description

"COLHEDORA DE FRUTAS"

Refere-se o presente relatório de um modelo de utilidadede uma colhedora de frutas de plantas arbustivas e arbóreas, em especial dotipo que vibram continuamente as copas das plantas.

Como é de conhecimento dos técnicos no assunto, muitasfrutas, entre elas as cítricas, ainda são colhidas manualmente por não haverequipamentos adequados para esse fim.

No Brasil o cultivo de laranjas para a produção de sucosvem crescendo fortemente nos últimos anos e concomitantemente vemdiminuindo a oferta de mão-de-obra no campo. Neste cenário, dentre poucosanos, haverá falta de mão-de-obra no campo e os produtores poderãoperder suas safras por falta de colhedores.

Neste sentido é importante o desenvolvimento deequipamentos para suprir esta necessidade da agroindústria.

Atualmente são disponíveis no estado da técnicaequipamentos de colheita de laranja, todos nos Estados Unidos da América.

Ocorre que estes equipamentos foram desenvolvidos para a cultura delaranja norte americana e possuem limitações ao uso nas lavourasbrasileiras, em especial nas lavouras adensadas onde o espaçamento entrelinhas de plantio é de sete metros ou menos.

Os equipamentos disponíveis hoje no mercado para acolheita de frutas cítricas realizam a retirada das frutas das plantas ou porvibração do tronco, de forma discreta planta a planta, ou entãochacoalhando a copa das plantas continuamente à medida que a colhedorapassa pela lateral das plantas.

Os equipamentos vibradores de tronco em geral possuemrendimento operacional baixo, pois precisam trabalhar planta a planta. Alémdisso, em geral causar danos aos troncos e ao sistema radicular das plantas.

Os equipamentos de vibração contínua de copadisponíveis no mercado norte americano apresentam limitaçõesdimensionais que não permitem o seu uso nos plantios brasileiros. Alémdisso, o seu modo de vibração das hastes aliado ao uso de hastes metálicasdanificam em demasia as plantas. Exemplos destes tipos de equipamentossão encontrados nas patentes US7082744, US6484487, US6178730,US7083039 e US6360518.

Assim é um dos objetivos da presente modelo de utilidadeoferecer uma colhedora de frutas para plantas arbustivas e arbóreas, emespecial para frutas cítricas tais como laranjas e limões, porém nãolimitando-se a essas.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora de vibração contínua que possa ser utilizada em pomaresadensados com espaçamento entre linhas de plantio menor ou igual a setemetros.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que possa colher plantas de até cinco metros de altura.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que seja estreita o suficiente para passar no pequeno espaçodisponível nos plantios adensados.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que não cause danos expressivos a troncos e galhos dasplantas.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que não cause um mínimo de danos aos frutos.

Outro objetivo da presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora de operação contínua à medida que passa pelas plantas.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que disponha a colheita em grandes sacos ou em carretasgraneleiras.

Outro objetivo do presente modelo de utilidade é ofereceruma colhedora que possua construção e montagem modular.

Esses e outros objetivos e vantagens do presente modelode utilidade são alcançados com uma colhedora de frutas compreendida porum veículo automotriz, um conjunto de vibradores, uma plataformarecolhedora, um conjunto de transportadores transversais, um conjunto deremoção de folhas e galhos, um conjunto transportador elevador, umconjunto de remoção de pedúnculos, um conjunto de armazenamentotemporário e disposição das frutas colhidas, seja em sacos, caixas ou agranel.

Sendo que os vibradores são compostos de eixos deacionamento, flanges e hastes flexíveis que chacoalham vigorosamente ascopas das plantas até que as frutas de destaquem e caiam sobre aplataforma recolhedora. Esta por sua vez é dotada de um conjunto detransportadores que, conduzem as frutas em direção ao sistema de limpezaque remove pequenos galhos e folhas que porventura tenham caído juntocom as frutas.

Na seqüência as frutas são encaminhadas por umtransportador elevador até a parte superior traseira da colhedora, ondepassam por um sistema de remoção de pedúnculos que eventualmenteainda estejam presos às frutas. Após isso as frutas estão prontas paraserem retiradas da colhedora, que pode ocorrer em sacola que são deixadosatrás da colhedora à medida que estão cheias, ou de forma contínua agranel.

Na alternativa de descarga em sacolas, a colhedoradispõe de um pequeno reservatório com válvula de descarga no fundo e umsuporte para a sacola posicionada sob o reservatório, na parte traseira dacolhedora.

À medida que a colhedora realiza a colheita, a sacola vaise enchendo. Quando está cheia, o operador fecha a válvula de descarga doreservatório. Enquanto as frutas se acumulam no reservatório, o operadorabaixa o suporte até que a sacola seja colocada no chão. Em seguida colocauma nova sacola vazia sob o reservatório e abre a válvula de descarga paraum novo ciclo de enchimento da sacola.

Na alternativa a granel, o reservatório de frutas e osuporte de sacos dão lugar a um conjunto de transportadores que permitemdirecionar os frutos colhidos para uma carreta ou outro veículo de transporteque caminha junto com a colhedora.Em razão das grandes dimensões de uma planta frutíferaarbórea (ex. laranjeiras) a disposição construtiva de uma colhedora quepasse por cima das plantas (ex.: colhedoras de uva e café) é impraticável.Assim opta-se pela disposição de colhedora com vibradores e a plataformadispostos lateralmente, que derrubam e recolhem os frutos das plantas àmedida que a colhedora passa lateralmente à planta colhendo um lado decada vez, ou seja, primeiro colhe um lado e depois retorna pelo outro ladopara terminar a outra metade da planta. Para colher a mesma plantasimultaneamente, em uma única passada, é necessário um par decolhedoras, uma com vibradores e plataforma recolhedora do lado esquerdoe outra colhedora com vibradores e plataforma recolhedora do lado direito. Éintenção desta patente proteger ambas as configurações de colhedora, tantoa esquerda quanto a direita.

Em razão da disposição lateral dos vibradores eplataforma, a largura total da colhedora ultrapassa os limites para transporterodoviário, assim, vibradores e plataforma possuem mecanismos quepermitem recolhê-los para os momentos de transporte do equipamento.

A seguir o presente modelo de utilidade será descrita comreferência aos desenhos anexos, dados a título ilustrativo e sem caráterlimitativo, que ilustram a configuração construtiva com os vibradores eplataforma do lado direito da colhedora, nos quais:

A figura 1 ilustra uma vista direita em perspectiva dacolhedora de frutas em posição de trabalho.

A figura 2 ilustra uma vista esquerda em perspectiva dacolhedora de frutas em posição de trabalho.

A figura 3 ilustra uma vista em elevação frontal dacolhedora de frutas em posição de trabalho.

A figura 4 ilustra uma vista em elevação posterior dacolhedora de frutas em posição de trabalho.

A figura 5 ilustra uma vista superior da colhedora de frutasem posição de trabalho.

A figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o veículo automotriz.

As figuras 7 e 8 ilustram vistas em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando um dos semi-eixos do veículo automotriz.

A figura 9 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o vibrador lateral.

A figura 10 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o vibrador superior.

A figura 11 ilustra uma parte da colhedora de frutas,destacando vista explodida do mecanismo de interno do vibrador superior.

As figuras 12a e 12b ilustram vistas em perspectiva departe da colhedora de frutas, destacando a estrutura de suporte eposicionamento dos os vibradores.

As figuras 13a, 13b e 13c ilustram vistas em perspectivade parte da colhedora de frutas, destacando respectivamente a torre, osuporte lateral e o suporte superior que sustentam e posicionam osvibradores.

A figura 14 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando a parte superior da plataforma recolhedorasde frutas.

A figura 15 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando a parte inferior da plataforma recolhedorasde frutas.

A figura 16 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o transportador transversal e removedor degalhos.

A figura 17 ilustra um corte transversal esquemáticodestacando o princípio de funcionamento do removedor de galhos.

A figura 18 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o transportador elevador.

A figura 19 ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o removedor de pedúnculos.

A figura 20 ilustra um corte esquemático do remover depedúnculos destaca seu principio de funcionamento.

A figura 21 ilustra parte da colhedora de frutas,destacando o sistema de descarga de frutas na posição de enchimento dasacola.

A figura 22 ilustra parte da colhedora de frutas,destacando o suporte de sacolas na posição de descarregamento da sacola.

A figura 23 ilustra o esquema hidráulico da interligaçãohidráulica dos cilindros de levante dos semi-eixos do veículo.

A figura 24a ilustra esquematicamente o equilíbrio estáticoda colhedora proporcionado pelo tandem hidráulico.

A figura 24b ilustra esquematicamente o equilíbrio estáticoda colhedora proporcionado pelo tandem hidráulico com um dos cilindros delevante em fim de curso.

A figura 25a ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando uma variante construtiva da plataformarecolhedora de frutas dotada de um vibrador de saia.

A figura 25b ilustra uma vista em perspectiva de parte dacolhedora de frutas, destacando o vibrador de saia.

De acordo com as figuras 1 a 5 a colhedora de frutas,objeto do presente modelo de utilidade, é compreendida por um veículoautomotriz (1), por um conjunto vibrador lateral (2), um conjunto vibradorsuperior (3), um conjunto plataforma recolhedora (4), um conjuntotransportador transversal (5), um conjunto removedor de galhos (6), umconjunto transportador elevador (7), um conjunto removedor de pedúnculos(8), de um reservatório de frutas (9) e um suporte de sacos (10).

De acordo com as figuras 6, 7 e 8 o veículo automotriz (1)é constituído de um chassi subdividido, por razões construtivas, em umsubchassi dianteiro (11), um subchassi central (12), um subchassi traseiro(13), unidos entre si por junções rebitadas (14). É constituído ainda de umconjunto de motorização (15), sem caráter Iimitativo compreendido por ummotor de acionamento (17), um suporte (16), um sistema de arrefecimento,filtros, escapamento e reservatório de combustível (não ilustrados).O veículo automotriz (1) é ainda constituído de um circuitode transmissão hidrostática, com tração nas quatro rodas, compreendido porum reservatório de óleo hidráulico de transmissão (18), de uma bombahidráulica para a transmissão dianteira, uma bomba hidráulica para atransmissão traseira (não ilustradas), circuito de distribuição e controlehidráulico (não ilustrados) e motores de roda (38). Contendo um suporte(21), rigidamente aparafusado à parte anterior superior do subchassidianteiro (11), no qual são montados a cabine (22), uma escada de acesso(23) e um passadiço (24) dotado de guarda-corpo (25).

O veículo automotriz possui quatro semi-eixos (26) unidospor meio de parafusos (29) as partes superiores dos subchassi dianteiro esubchassi traseiro. Cada semi-eixo (26) é constituído por um mancai fixo(30), unido articuladamente pelo pino da direção (34) ao mancai móvel (31),que por sua vez é soldado à parte superior da torre do semieixo (33), quepor sua vez é unida, em sua parte inferior, por meio do pino (37) a umaextremidade da bandeja (34). A outra extremidade da bandeja (34) recebe omotor de roda (38), que por sua vez recebe a roda (39) e o pneu (40).

O cilindro de levante (41), sem caráter Iimitativo do tipohidráulico, é montado articuladamente entre uma posição intermediária dabandeja (33), pelo do pino (42), a uma posição central do mancai móvel (31),pelo pino (43). Um conjunto de comandos hidráulicos e mangueirashidráulicas (não ilustrados) permitem ao operador acionar o cilindro delevante (41) variando a distância entre o pneu (40) e o mancai fixo (30) e,por conseguinte ajustar a altura da máquina do solo ou a sua inclinaçãolateral.

Cada semi-eixo (26) ainda é dotado de um braço dedireção (35), lateral e rigidamente unido ao mancai móvel (31) e um cilindrode direção (36), montado entre a extremidade distai do braço da direção (35)e um ponto no chassi. Um conjunto de comandos hidráulicos e mangueirashidráulicas (não ilustrados) permitem ao operador acionar o cilindro dedireção (41) para manobrar o veículo, convenientemente acionando as duasrodas dianteiras ou quatro rodas simultaneamente.De acordo com as figuras 9, 10 e 11 os vibrador lateral (2)e vibrador superior (3) são constituído de conjuntos de flanges (50, 51)montadas em eixos verticais de acionamento (não ilustrado), de cujosflanges, partem radialmente, hastes flexíveis (52, 53). Cada um dos eixos éacionado por motores hidráulicos individuais e, comandos hidráulicos emangueiras hidráulicas (não ilustrados) permitem ao operador ajustarindependentemente a velocidade de rotação de cada vibrador.

De acordo com a figura 11, o flange (51) é bipartido emantido unido pelas abraçadeiras (54). Internamente ao flange (51) émontada a bucha externa (55), que por sua vez recebe internamente amontagem dos rolamentos (56), que por sua vez recebem internamente amontagem da bucha interna (57). Essa por sua vez possui um furo internolongitudinal e passante para a montagem no eixo de acionamento. O furointerno longitudinal e passante da bucha interna (57) é ligeiramentedesalinhado em relação ao diâmetro externo da bucha, de maneira que todoo conjunto fique ligeiramente desalinhado verticalmente em relação ao eixode acionamento. Isso faz com que, ao girar o eixo de acionamento, osflanges descrevam um movimento oscilatório de bamboleio, resultando emuma oscilação com praticamente vertical na extremidade de todas as hastesflexíveis (51).

A amplitude da oscilação na ponta das hastes flexíveis(51) é determinada pelo ângulo de desalinhamento do furo internolongitudinal da bucha interna (57) e pela velocidade de rotação do eixo deacionamento.

A velocidade de rotação do eixo de acionamento é umavariável de operação da colhedora e pode ser selecionada pelo operador.Mas o ângulo de desalinhamento do furo interno longitudinal e passante dabucha interna (57) é uma característica construtiva definida na suafabricação e defini a amplitude da vibração do flange (51). Para alterar esseângulo de vibração é necessário substituir a bucha interna (57) por outracom ângulo diferente.

Embora não ilustrado no vibrador lateral (2) possuiconstrução análoga a do vibrador superior (3).

De acordo com as figuras 12a, 12b, 13a, 13b e 13c aestrutura que suporta e posiciona os vibradores lateral e superior éconstituída de uma torre (60), de um suporte lateral (61) e de um suportesuperior (62).

A torre (60) possui construção metálica tubular, comforma aproximadamente retangular em que as dimensões altura e largurasão significativamente maiores que a dimensão profundidade. A base datorre (60) é formada pelo eixo horizontal (64) em cujas extremidades sãoacoplados dois mancais (63), estes por sua vez são fixados adequadamenteao subchassi dianteiro (11) do veículo automotriz (1). A partir do tubohorizontal (64) projetam-se verticalmente dois tubos laterais (80) e (81),cujas extremidades superiores são unidas pela travessa (84). Uma travessaintermediária (85) une as partes intermediárias dos tubos laterais (80) e (81)dando maior rigidez ao conjunto da torre.

Nas extremidades superiores dos tubos laterais (80) e(81) são conectados articuladamente uma das extremidades dos doiscilindros hidráulicos (65), cujas outras extremidades estão conectadasarticuladamente ao topo do suporte (16) do motor de acionamento (17) queestá fixamente montado sobre o subchassi dianteiro (11) do veículoautomotriz (1). Comandos hidráulicos e mangueiras hidráulicas (nãoilustrados) permitem que o operador acione simultaneamente os cilindroshidráulicos (65), regulando a inclinação da torre em relação à vertical e,conseqüentemente, a inclinação do conjunto dos vibradores lateral esuperior.

O suporte lateral (61) é constituído de um tubo principalvertical (70), de cuja extremidade inferior projeta-se lateral eperpendicularmente o braço inferior (71) em cuja extremidade distai (72) éfixado o mancai inferior do vibrador lateral (não ilustrado nestas figuras). Daextremidade superior do tubo principal vertical (70) projeta-se lateral eperpendicularmente o braço superior (73) em cuja extremidade distai (74) éfixado o mancai superior do vibrador lateral (não ilustrado nestas figuras).Em uma posição aproximadamente central do tubo vertical, projetam-selateral e perpendicularmente os braços laterais (75). Nas extremidadesdistais dos braços laterais (75) são fixados, por meio de coxins (76), ostirantes (77) cujas extremidades distais (78) fixam-se ao mancaiintermediário do vibrador lateral (não ilustrado).

A utilização de tirantes (77) e coxins (76) para suportar omancai intermediário do vibrador possibilita a utilização de um eixo dovibrador mais delgado e leve. Com isso todo o conjunto de bucha interna(57), rolamentos (56), bucha externa (55) e flanges (51) podem ter diâmetrosmenores e baixo peso. Aliado a utilização de hastes flexíveis em fibra devidro, muito mais leves que o aço, conseguem-se ganhos significativos depeso do conjunto de vibradores, permitindo por sua vez a construção deestruturas suporte mais leves, possibilitando a redução da bitola sem perdade equilíbrio da colhedora e permitindo finalmente a construção de umequipamento mais estreito, próprio para os espaçamentos de plantio dospomares brasileiros.

O suporte lateral (61) é montado lateralmente ao tubovertical (80) da torre (60) por meio de duas dobradiças (90). Um cilindrohidráulico (não ilustrado) conectado entre o suporte lateral (61) e a torre (60)permite rotacionar o suporte lateral (61) segundo o eixo de alinhamento dasduas dobradiças (90) e paralelo ao tubo lateral (80). Esse movimento de girodo suporte lateral (61) em relação à torre (60) permite aproximar e afastar ovibrador lateral (2) das plantas. O controle do movimento de aproximação dovibrador lateral (2) em relação às plantas é realizado de forma automáticapor um módulo de controle, presente na colhedora, de maneira sincronizadacom a velocidade do veículo (1). Esse sincronismo de movimento permiteposicionar adequadamente o vibrador lateral (2) em relação à copa dasplantas à medida que a colhedora se movimenta lateralmente às plantas.

O suporte superior (62) possui construção similar aosuporte lateral (61). É constituído de um tubo principal vertical (95), de cujaextremidade inferior projeta-se lateral e perpendicularmente o braço inferior(96) em cuja extremidade distai (97) é fixado o mancai inferior do vibradorsuperior (não ilustrado nestas figuras). Da extremidade superior do tuboprincipal vertical (95) projeta-se lateral e perpendicularmente o braçosuperior (97) em cuja extremidade distai (98) é fixado o mancai superior dovibrador lateral (não ilustrado nestas figuras). Em uma posiçãoaproximadamente central do tubo vertical (95), projetam-se lateral eperpendicularmente os braços laterais (99). Nas extremidades distais dosbraços laterais (75) são fixados, por meio de coxins (100), os tirantes (101)cujas extremidades distais (102) fixa-se o mancai intermediário do vibradorsuperior (não ilustrado).

A base do suporte lateral (62) é fixada articuladamente àextremidade superior do tubo vertical (80) da torre (60) por meio dedobradiças (103). Um cilindro hidráulico (não ilustrado) conectado entre osuporte superior (62) e a torre (60) permite rotacionar o suporte superior (61)segundo o eixo de alinhamento das dobradiças (102) e paralelo ao tubolateral (80). Esse movimento de giro do suporte superior (62) em relação àtorre (60) permite aproximar e afastar o vibrador lateral (2) das plantas. Ocontrole do movimento de aproximação do vibrador lateral (2) em relação àsplantas é realizado de pelo operador por intermédio de comandos hidráulicose mangueiras não ilustradas.

Para recolher as frutas retiradas das plantas pelosvibradores, a colhedora de frutas possui uma plataforma recolhedora (4) queé posicionada sob a copa da planta em uma posição aproximadamentehorizontal durante a colheita.

Conforme as figuras 14 e 15 a plataforma recolhedora (4)possui formado aproximadamente retangular, sendo seu comprimento maiorque a largura e ambos significativamente maiores que a altura daplataforma. É constituída de um chassi (110) sobre o qual são montados otransportador longitudinal anterior (111) com sentido de transporte (A), otransportador longitudinal posterior (112) com sentido de transporte (B) e oconjunto de transportadores transversais (113) com sentido de transporte(C). Um conjunto de placas superiores de fechamento (115), montado sobreo chassi serve de anteparo para as frutas direcionando-as para ostransportadores. Na lateral distai da plataforma é montado o conjunto delâminas flexíveis (114) que se presta a reduzir os espaços vazios entre aplataforma e o tronco das plantas, direcionando as frutas para sobre aplataforma e reduzindo a perda de frutas para o solo.

Conjuntos usuais de motores hidráulicos, eixos motores eeixos movidos (não ilustrados) acionam os transportadores (111) e (112).

A plataforma é aparafusa à lateral inferior da colhedorapor meio de um par de mancais (117). Conexões articuladas entre osmancais (117) e o chassi da plataforma recolhedora (4) aliados ao par decilindros hidráulicos (116) situados sob a plataforma e conectados entre elae os mancais (117), permitem ajustar convenientemente a inclinação daplataforma em relação à horizontal. Para os momentos de colheita aplataforma é posicionada quase horizontalmente próxima ao solo. Para osmomentos de transporte da colhedora a plataforma é posicionada quaseverticalmente, próxima à lateral da colhedora.

No processo de colheita, a energia dos vibradores laterale superior é tão intensa que acaba por derrubar folhas, gravetos e pequenosgalhos junto com as frutas. A remoção dessas folhas, gravetos e galhos dasfrutas ocorre no interior da colhedora por meios de separação mecânicacomo exposto a seguir.

As figuras 16 e 17 ilustram a continuação do transportadortransversal (113) no interior da colhedora, agora suportado pelo chassi(120), que por sua vez é fixado sobre o chassi da colhedora por coxins(121). Ao final do transportador transversal (113), montado no mesmochassi (120), o conjunto de transportadores inclinados denominadoremovedor de galhos (6) é o responsável por separar as folhas e gravetosdos frutos colhidos.

As frutas em geral são aproximadamente esféricas, folhassão planas e gravetos são longos e tortuosos. A superfície do removedor degalhos (6) é emborrachada, rugosa, aderente e possui movimentoascendente conforme indicado no pelo sentido do movimento (D). Asuperfície do removedor de galhos (6) pode ainda ser constituída depequenas cerdas de borracha ou plástico. A inclinação e velocidade doremovedor de galhos podem ser reguladas.

As diferenças geométricas entre frutas, folhas e galhosaliadas à superfície rugosa, inclinação e velocidade do removedor de galhos(6) permitem que as frutas rolem pelo plano inclinado sentido abaixoenquanto folhas e gravetos sejam transportados sentido acima até seremdescartadas para fora da colhedora. As frutas são então coletadas pelotransportador elevador (7) posicionado abaixo do removedor de galhos (6).

Conjuntos usuais de motores hidráulicos (123) e (124)acionam os transportadores (113) e o remover de galhos (6).

De acordo com a figura 18, estruturalmente otransportador elevador (7) é constituído basicamente de um segmentoinferior (130), um segmento posterior (131), um segmento anterior (132) eum segmento superior (133). Esses segmentos formam uma estruturatrapezoidal que propicia a disposição da correia transportadora em anelfechado. Para funcionar como elevador o conjunto de tração dotransportador, constituído por um par de polias dentadas (135), um eixo(136) e um motor (137) é montado na parte superior do segmento posterior(131). A correia transportadora dotada de taliscas é montada internamente àestrutura do transportador elevador. As frutas provenientes do removedor degalhos (6) caem sobre a correia no segmento inferior (130), sãotransportadas e elevadas ao longo do segmento posterior (131) e sãodespejadas na caixa de descarga (138), que possui um fundo inclinado euma abertura de saída lateral.

Após passarem pelo transportador elevador (7) as frutassão descarregadas sobre o removedor de pedúnculos (8). Conformeilustrado nas figuras 19 e 20 o removedor de pedúnculos é compreendidopor um conjunto de roletes (140), montados em um chassi (150), que giramaos pares em sentidos contrários capturando, puxando e destacando ospedúnculos (141) das frutas (142). Um conjunto motriz composto de motorhidráulico e engrenagens (não ilustrados) promove o movimento de rotaçãoaos pares de roletes. Para auxiliar na movimentação das frutas sobre osroletes é utilizado um arrastador (145) de correntes dotado de taliscastransversais e composto ainda de um conjunto motriz formado por um motorhidráulico (146), eixos (147) e polias dentadas (148). Constituído ainda deproteções laterais (151) e de um suporte (152) para fixação ao subchassitraseiro (13) da colhedora.

As frutas são descarregadas pela parte posteriorenquanto os pedúnculos removidos são descartados pela parte inferior doremovedor de pedúnculos. Passado o removedor de pedúnculos, as frutasestão prontas para serem retiradas da colhedora.

A remoção das frutas da colhedora ocorrer na construçãopreferencial, de forma discreta, por meio de grandes sacolas, que uma vezcheias são descarregadas ao chão logo atrás da colhedora. Em umavariante construtiva possível a remoção das frutas ocorre continuamente portransportadores ou bicas de descargas que descarregam as frutas emveículos de transporte que caminham ao lado ou atrás da colhedora.

De acordo com as figuras 21 e 22 o conjunto de descargapor sacolas é constituído de um reservatório (153) com entrada (155), deuma válvula de descarga (154) situada no fundo do reservatório (153), deum suporte de sacolas (162) para suportar as sacolas sob a válvula dedescarga (154), todos montados no suporte (160), que por sua vez émontado na parte posterior do subchassi traseiro (13) por um par de flanges(161).

A válvula de descarga (154) possui um acionamentohidráulico (não ilustrado), permitindo ao operador alterná-la entre a posiçãoaberta (figura 21) característica do enchimento da sacola e, a posiçãofechada (figura 22) para o descarregamento das sacolas cheias no solo.

O suporte de sacolas (162) é montado na parte posteriordo suporte (160) e, aliado a um par de barras inferiores (163), a um par debarras superiores (164) e a um par de cilindros hidráulicos (165) por sua vezconectados entre uma porção intermediária dos braços superiores (164) euma parte superior do suporte (160), constituem um mecanismo pantográficoque possibilitam manter e alternar o suporte de sacolas entre a posiçãoelevada (figura 21), característica de enchimento das sacolas, e a posiçãoinferior (figura 22) para o descarregamento das sacolas cheias no solo.

Para atingir os objetivos propostos o arranjo construtivoda colhedora resulta em uma máquina alta, capaz de colher grandes plantas,porém estreita o suficiente para passar em pomares adensados. Ainda há oagravante do peso dos vibradores e plataforma estarem fora dos limites doveículo automotriz, deslocando significativamente o centro de gravidade(CG) da linha de centro do veículo. Isso faz com que as rodas do lado dosvibradores recebam uma parcela significativa do peso da colhedora emdetrimento das rodas do lado oposto que ficam aliviadas. Disso faz-senecessário a utilização de pneus diferenciados entre o lado direito e o ladoesquerdo do equipamento, além que ser necessário utilizar motores de rodade capacidades distintas entre o lado esquerdo e direito da colhedora, sendoos motores de rodas do lado dos vibradores e plataforma significativamentemaiores que os do lado oposto.

O deslocamento do centro de gravidade (CG) dacolhedora ainda pode acarretar instabilidade dinâmica na colhedora àmedida que ela trafega por terrenos irregulares. Para contornar esseproblema os cilindros de levante (41) dos semieixos (26) do lado oposto aosvibradores possuem arranjos hidráulicos inovadores. Conforme ilustra afigura 23 o circuito hidráulico que atua sobre o cilindro de levante (41) daroda dianteira esquerda (40DE) e o cilindro de levante (41) da roda traseiraesquerda (40TE) possui uma ligação hidráulica cruzada, ou seja, a parte dahaste de um cilindro é hidraulicamente conectada a parte da camisa do outrocilindro e vice versa. Essa configuração inovadora, que permite a livrecirculação do óleo entre os cilindros, cria o efeito de um tandem hidráulicoentre as rodas opostas aos vibradores e plataforma dianteira esquerda(40DE) e a roda traseira esquerda (40TD) que possui um ponto de equilíbriohidráulico (PH) entre elas.

As figuras 24a e 24b indicam esquematicamente aposição descentralizada do centro de gravidade da colhedora (CG). Nafigura 24a nota-se que o centro de gravidade (CG) situa-se dentro da áreade equilíbio, ou seja a área hachurada compreendida entre os pontos deapoio da colhedora, as rodas dianteira direita (40DD) e traseira direita(40TD) e o ponto de equilíbrio hidráulico (PH). A figura 24b representa umacondição extrema em que o movimento da roda dianteira esquerda (40DE) étal que ocorre o fim de curso do cilindro de levante (cilindro todo fechado),deslocando o ponto de equilíbrio hidráulico (PH) para junto dessa roda.Contudo, verifica-se que o centro de gravidade da colhedora (CG) continuasituado dentro da área de equilíbio ou área hachurada.

Esse arranjo cria-se uma suspensão eficiente quepossibilita o transito por terrenos irregularidades sem comprometer aestabilidade da colhedora, sem contudo ser necessário a utilização deamortecedores ou molas.

Para atender a plantas frutíferas com barrado ou saiasmuito baixa, a colhedora de fruta pode receber um terceiro conjunto vibrador,dito vibrador de saia (200) próprio para derriçar as frutas dos galhos muitobaixos que passa por sobre a plataforma (4).

Conforme ilustram as figuras 25a e 25b o vibrador de saia(200) é constituído de um conjunto de hastes flexíveis (201) montadasparalela e igualmente espaçadas no suporte (202), esse por sua vezdevidamente suportado no chassi (110) da plataforma (4) por meio dosmancais (203) e (204). Um motor hidráulico (205) e um sistema de biela-manivela (206) promovem o movimento de oscilação do suporte (202)segundo o eixo horizontal de alinhamento entre os mancais (203) e (204).

Por conseguinte, as hastes flexíveis (201) vibram segundo um movimentooscilatório vertical. A amplitude da oscilação da ponta das hastes flexíveis(201) é dada pela amplitude de oscilação do suporte (202), que por sua vezé definido pela geometria do sistema biela-manivela (206), e pela própriaflexão das hastes (201), que é função de sua geometria e flexibilidade doseu material construtivo.

Embora não ilustrado em figuras, uma variante construtivadesta colhedora de frutas não possui o conjunto traseiro de enchimento desacolas, ilustrado nas figuras 21 e 22. Em seu lugar é instalado um sistematradicional de transportador para descarga a granel de frutas.

Embora o presente modelo de utilidade tenha sidodescrito conjuntamente com uma modalidade específica, deve ser entendidoque algumas alternativas, modificações e variações serão evidentes paraaquelas pessoas experientes nesta arte, tendo por base a descrição acima.Conseqüentemente, este modelo de utilidade intenciona englobar essasalterações, modificações e variações que caem dentro do espírito e doescopo das reivindicações apensas.

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Claims (4)

1.- "COLHEDORA DE FRUTAS" de vibração contínuacaracterizada por ser compreendida por um veículo automotriz (1), por umconjunto vibrador lateral (2), um conjunto vibrador superior (3), um conjuntoplataforma recolhedora (4), um conjunto transportador transversal (5), umconjunto removedor de galhos (6), um conjunto transportador elevador (7),um conjunto removedor de pedúnculos (8), de um reservatório de frutas (9) eum suporte de sacos (10);sendo o chassi do veículo automotriz (1) constituído deum subchassi dianteiro (11), um subchassi central (12), um subchassitraseiro (13), unidos entre si por junções rebitadas (14);sendo o veículo automotriz (1) dotado de transmissãohidrostática, com tração e direção nas quatro rodas;tendo o veículo automotriz (1) uma cabine (22), umaescada de acesso (23) e um passadiço (24) dotado de guarda-corpo (25)montados sobre o suporte (21), por sua vez rigidamente aparafusado à parteanterior superior do subchassi dianteiro (11);sendo o veículo automotriz (1) possuidor de quatro semi-eixos (26) unidos por meio de parafusos (29) as partes superiores dossubchassi dianteiro e subchassi traseiro;sendo cada semi-eixo (26) constituído por um mancai fixo(30), unido articuladamente pelo pino da direção (34) ao mancai móvel (31),que por sua vez é soldado à parte superior da torre do semieixo (33), quepor sua vez é unida, em sua parte inferior, por meio do pino (37) a umaextremidade da bandeja (34), em que a outra extremidade da bandeja (34) aque recebe o motor de roda (38), que por sua vez recebe a roda (39) e opneu (40);sendo que o cilindro de levante (41), sem caráter Iimitativodo tipo hidráulico, é montado articuladamente entre uma posiçãointermediária da bandeja (33), pelo do pino (42), a uma posição central domancai móvel (31), pelo pino (43);tendo que um conjunto de comandos hidráulicos emangueiras hidráulicas (não ilustrados) de acionamento o cilindro de levante(41);sendo cada semi-eixo (26) dotado de um braço de direção(35), lateral e rigidamente unido ao mancai móvel (31) e um cilindro dedireção (36), montado entre a extremidade distai do braço da direção (35) eum ponto no chassi;sendo o vibrador lateral (2) e o vibrador superior (3) sãoconstituído de conjuntos de flanges (50, 51) montadas em eixos verticais deacionamento (não ilustrado), de cujos flanges, partem radialmente, hastesflexíveis (52, 53); em que cada um dos eixos verticais é acionado pormotores hidráulicos individuais com velocidades ajustadas pelo operador;sendo os flanges (50, 51) bipartidos e mantidos unidopelas abraçadeiras (54), e internamente aos flanges (50, 51) é montada abucha externa (55), que por sua vez recebe internamente a montagem dosrolamentos (56), que por sua vez recebem internamente a montagem dabucha interna (57);tendo a bucha interna (57) um furo interno longitudinal epassante para a montagem no eixo de acionamento, sendo o furo internolongitudinal e passante da bucha interna (57) ligeiramente desalinhado emrelação ao diâmetro externo da bucha e sendo o eixo de acionamentovertical dos vibradores montado através do furo interno longitudinal epassante da bucha interna (57);sendo a amplitude da oscilação na ponta das hastesflexíveis (51) determinada pelo ângulo de desalinhamento do furo internolongitudinal da bucha interna (57) e pela velocidade de rotação do eixo deacionamento;sendo a velocidade de rotação do eixo de acionamentouma variável de operação da colhedora selecionada pelo operador;sendo o ângulo de desalinhamento do furo internolongitudinal e passante da bucha interna (57) é uma característicaconstrutiva definida na sua fabricação;tendo o vibrador lateral (2) uma construção análoga a dovibrador superior (3);sendo a estrutura de suportação e posicionamento dosvibradores lateral e superior constituída de uma torre (60), de um suportelateral (61) e de um suporte superior (62);sendo a torre (60) de construção metálica tubular, comforma aproximadamente retangular em que as dimensões altura e largurasão significativamente maiores que a dimensão profundidade, em que abase da torre (60) é formada pelo eixo horizontal (64) em cujas extremidadessão acoplados dois mancais (63), estes por sua vez são fixadosadequadamente ao subchassi dianteiro (11) do veículo automotriz (1),que a partir do tubo horizontal (64) projetam-severticalmente dois tubos laterais (80) e (81), cujas extremidades superioressão unidas pela travessa (84) e a travessa intermediária (85) une as partesintermediárias dos tubos laterais (80) e (81);que as extremidades superiores dos tubos laterais (80) e(81) são conectados articuladamente a uma das extremidades dos doiscilindros hidráulicos (65), cujas outras extremidades estão conectadasarticuladamente ao topo do suporte (16) do motor de acionamento (17) queestá fixamente montado sobre o subchassi dianteiro (11) do veículoautomotriz (1);sendo a inclinação da torre em relação à vertical e,conseqüentemente, a inclinação do conjunto dos vibradores lateral esuperior conseqüência da posição dos cilindros hidráulicos (65) definida pelooperador;sendo o suporte lateral (61) constituído de um tuboprincipal vertical (70), de cuja extremidade inferior projeta-se lateral eperpendicularmente o braço inferior (71) em cuja extremidade distai (72) éfixado o mancai inferior do vibrador lateral; que a extremidade superior dotubo principal vertical (70) projeta-se lateral e perpendicularmente o braçosuperior (73) em cuja extremidade distai (74) é fixado o mancai superior dovibrador lateral; tendo dois braços laterais (75) projetando-se lateral eperpendicularmente a partir de uma posição aproximadamente central dotubo principal vertical (70); em que nas extremidades distais dos braçoslaterais (75) são fixados, por meio de coxins (76), os tirantes (77) cujasextremidades distais (78) fixam-se ao mancai intermediário do vibradorlateral;sendo o suporte lateral (61) montado lateralmente ao tubovertical (80) da torre (60) por meio de duas dobradiças (90); contendo umcilindro hidráulico conectado entre o suporte lateral (61) e a torre (60); tendoo suporte lateral (60) um movimento de giro segundo o eixo de alinhamentodas duas dobradiças (90) e paralelo ao tubo lateral (80), movido pelo cilindrohidráulico, por sua vez controlado automaticamente pelo módulo de controle,em função de sensores na máquina e da velocidade do veículo (1);sendo o suporte superior (62) possuidor de construçãosimilar ao suporte lateral (61) e constituído de um tubo principal vertical (95),de cuja extremidade inferior projeta-se lateral e perpendicularmente o braçoinferior (96) em cuja extremidade distai (97) é fixado o mancai inferior dovibrador superior; em que da extremidade superior do tubo principal vertical(95) projeta-se lateral e perpendicularmente o braço superior (97) em cujaextremidade distai (98) é fixado o mancai superior do vibrador lateral; emque de um posição aproximadamente central do tubo vertical (95) projetam-se lateral e perpendicularmente dois braços laterais (99), em cujasextremidades distais são fixados, por meio de coxins (100), os tirantes (101),que por sua vez tem suas extremidades distais (102) fixadas ao mancaiintermediário do vibrador superior;sendo a base do suporte lateral (62) fixadaarticuladamente à extremidade superior do tubo vertical (80) da torre (60) pormeio de dobradiças (103); tendo o suporte superior (61) a liberdade de girosegundo o eixo de alinhamento das dobradiças (102) e paralelo ao tubolateral (80) em função do acionamento de um cilindro hidráulico conectadoentre o suporte superior (62) e a torre (60);sendo a plataforma recolhedora (4) é posicionada sob acopa da planta em uma posição aproximadamente horizontal durante acolheita;possuindo a plataforma recolhedora (4) um formadoaproximadamente retangular, em que seu comprimento é maior que alargura e ambos são significativamente maiores que a altura da plataforma;sendo a plataforma recolhedora (4) constituída de umchassi (110) sobre o qual são montados o transportador longitudinal anterior(111) com sentido de transporte (A)1 o transportador longitudinal posterior(112) com sentido de transporte (B) e o conjunto de transportadorestransversais (113) com sentido de transporte (C); possuindo um conjunto deplacas superiores de fechamento (115) montado sobre o chassi; tendomontado na lateral distai da plataforma recolhedora (4) um conjunto delâminas flexíveis (114);possuindo a plataforma recolhedora (4) conjuntos usuaisde motores hidráulicos, eixos motores e eixos movidos (não ilustrados) deacionamento dos transportadores (111) e (112);sendo a plataforma recolhedora (4) conectadaarticuladamente em um par de mancais (117), e estes por sua vez sendoaparafusados à lateral inferior do veículo automotriz (1);tendo ainda entre a plataforma recolhedora (4) e osmancais (117) um par de cilindros hidráulicos (116); sendo a posição deinclinação da plataforma recolhedora (4) entre a posição de trabalho e a detransporte definida pelo acionamento dos cilindros hidráulicos (116);tendo a continuação do transportador transversal (113)no interior da colhedora, agora suportado pelo chassi (120), que por sua vezé fixado sobre o chassi da colhedora por coxins (121), e tendo ao seu final,montado no mesmo chassi (120), o removedor de galhos (6);sendo a superfície do removedor de galhos (6)emborrachada, rugosa, aderente e possuindo movimento ascendenteconforme indicado no pelo sentido do movimento (D);sendo, sem caráter Iimitativo1 com alternativa construtiva,a superfície do removedor de galhos (6) ser constituída de pequenas cerdasde borracha ou plástico;sendo possível ajustar a inclinação e velocidade doremovedor de galhos (6);sendo que as frutas rolam no removedor de galhos (6)sentido abaixo caindo sobre o transportador elevador (7) enquanto folhas egravetos são transportados sentido acima até serem descartadas para forada colhedora;sendo os transportadores (113) e o remover de galhos (6)acionados por conjuntos usuais de motores hidráulicos (123) e (124);sendo o transportador elevador (7) constituído de umsegmento inferior (130), um segmento posterior (131), um segmento anterior(132) e um segmento superior (133), unidos em forma de uma estruturatrapezoidal em anel fechado, internamente a qual é montada uma correiatransportadora dotada de taliscas e, cujo conjunto de tração é constituído porum par de polias dentadas (135), um eixo (136) e um motor (137) e émontado na parte superior do segmento posterior (131);sendo as frutas provenientes do removedor de galhos (6)transportadas pelo transportador elevador (7) e despejadas na caixa dedescarga (138), que possui um fundo inclinado e uma abertura de saídalateral em direção ao removedor de pedúnculos (8);sendo o removedor de pedúnculos compreendido por umconjunto de roletes (140), montados em um chassi (150), que giram aospares em sentidos contrários capturando, puxando e destacando ospedúnculos (141) das frutas (142) e, tendo um conjunto motriz composto demotor hidráulico e engrenagens (não ilustrados) e tendo um arrastador (145)de correntes dotado de taliscas transversais acionado por um motorhidráulico (146), eixos (147) e polias dentadas (148); e dotado ainda deproteções laterais (151) e de um suporte (152) para fixação ao subchassitraseiro (13) da colhedora;tendo o veículo automotriz (1) pneus e motores de rodasignificativamente nos semieixos (26) do lado dos vibradores e plataforma;sendo o veículo automotriz (1), nos dois semieixos (26) dolado oposto aos vibradores, dotado de cilindros de levante (41) conectadoshidraulicamente em um arranjo cruzado com a parte da haste de um cilindrode levante dianteiro hidraulicamente conectada a parte da camisa do outrocilindro de levante traseiro e vice versa que configura um tandem hidráulico;sendo a área de estabilidade do centro de gravidade (CG)da colhedora definida pelas duas rodas do lado dos vibradores e pelo pontode equilíbrio hidráulico (PH) do tandem hidráulico das rodas opostas aovibrador.

2.- "COLHEDORA DE FRUTAS" de acordo com areivindicação 1 e caracterizada por ser dotada de um conjunto de descargapor sacolas constituído de um reservatório (153) com entrada (155), de umaválvula de descarga (154) situada no fundo do reservatório (153), de umsuporte de sacolas (162) para suportar as sacolas sob a válvula de descarga(154), todos montados no suporte (160), que por sua vez é montado na parteposterior do subchassi traseiro (13) por um par de flanges (161);sendo a válvula de descarga (154) acionada hidráulicopela vontade do operador, entre a posição aberta, característica doenchimento da sacola e, a posição fechada, durante o descarregamento dassacolas cheias no solo;sendo o suporte de sacolas (162) montado na parteposterior do suporte (160) e, temdo um par de barras inferiores (163), um parde barras superiores (164) e um par de cilindros hidráulicos (165), por suavez conectados entre uma porção intermediária dos braços superiores (164)e uma parte superior do suporte (160), constituindo um mecanismopantográfico;sendo que o par de cilindros hidráulicos, acionado pelooperador, mantém o suporte de sacolas elevado durante o enchimento dassacolas, e o abaixa durante o descarregamento das sacolas cheias no solo;

3.- "COLHEDORA DE FRUTAS" de acordo com areivindicação 1 e caracterizada por ser dotada, em sua parte traseira de umconjunto de transportadores descarregadores de frutas à granel.

4.- "COLHEDORA DE FRUTAS" de acordo com areivindicação 1 ou 2 ou 3 e caracterizada por ser dotada de um vibrador desaia (200) constituído de um conjunto de hastes flexíveis (201) montadasparalela e igualmente espaçadas no suporte (202), esse por sua vezdevidamente suportado no chassi (110) da plataforma (4) por meio dosmancais (203) e (204);contendo um motor hidráulico (205) e um sistema debiela-manivela (206) promovem o movimento de oscilação do suporte (202)segundo o eixo horizontal de alinhamento entre os mancais (203) e (204) e,por conseguinte, as hastes flexíveis (201) vibram segundo um movimentooscilatório vertical;sendo a amplitude da oscilação da ponta das hastesflexíveis (201) definida pela amplitude de oscilação do suporte (202), que porsua vez é definido pela geometria do sistema biela-manivela (206), e pelaprópria flexão das hastes (201), que é função de sua geometria eflexibilidade do seu material construtivo.