ES2645612T3

ES2645612T3 - Sistema para el cultivo hidropónico de plantas y método de cultivo automatizado utilizando dicho sistema

Info

Publication number: ES2645612T3
Application number: ES12891289.6T
Authority: ES
Inventors: Philippe Blanquet
Original assignee: Philippe Blanquet Uberschlag
Current assignee: Philippe Blanquet Uberschlag
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: EP2936975A4; EP2936975B1; EP2936975A1; WO2014102400A1

Abstract

Sistema que comprende: una canaleta (1), para recepción y sujeción de las plantas a cultivar sin que se vea dañada la planta, donde la canaleta cuenta con una base y dos lados laterales, unos medios de sujeción (3.3, 2.3) de la planta por su base o tronco, en el espacio comprendido entre sus raíces y la parte superior, unos medios para asegurar la presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta en su base o tronco. En una posible forma de realización el sistema se realiza en una pieza única en configuración triangular de lados laterales convergentes y con su mitad superior de reducido espesor. En una segunda forma de realización, el sistema cuenta además con una canaleta en "U" que ejerce una presión sobre los lados laterales de la canaleta (1) de sujeción de la planta, asegurando una presión suficiente de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta en su base o tronco.

Description

imagen1

Descripción

SISTEMA PARA EL CULTIVO HIDROPÓNICO DE PLANTAS Y MÉTODO DE CULTIVO AUTOMATIZADO UTILIZANDO DICHO SISTEMA

5

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, tanto un sistema para el cultivo hidropónico de plantas, como un método de cultivo automatizado que utiliza el anterior sistema.

10 La hidroponía o agricultura hidropónica es un método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrícola. Las raíces reciben una solución equilibrada de nutrientes disueltos en agua con todos los elementos químicos esenciales para el desarrollo de las plantas, que pueden crecer en una solución mineral únicamente, o bien en un medio inerte, como arena lavada, grava o perlita, entre muchas otras.

15 Caracteriza a la presente invención las especiales características constructivas que presentan los elementos que forman parte del sistema que lo hacen especialmente útil para el cultivo de plantas, tales como endivias, lechugas, cogollos de lechugas, escarolas, fresas y similares.

20 Caracteriza al procedimiento objeto de la invención no solamente el hecho de utilizar el sistema objeto de la invención, sino técnicas tanto de plantación como de recogida que permiten conseguir un cultivo automatizado con la mínima utilización de mano de obra.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los cultivos de plantas y particularmente

25 de los accesorios tales como canaletas y similares, así como de los procedimientos de cultivo de plantas como las indicadas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

30 Hasta el momento, en el estado de la técnica son numerosos los sistemas empleados en el cultivo hidropónico de plantas, tales como los descritos en las patentes ES9902833, ES 2000011186, ES 200401817 y EP-A0038709. Algunos de estos sistemas cuentan con bandejas que son abiertas, careciendo de medios de retención de las plantas, otras cuentan con una tapa susceptible de ser retirada en la que se han realizado una serie de perforaciones, contando dicha tapa con medios de fijación al resto de la canaleta.

35 Sin embargo, todos los sistemas conocidos presentan aspectos susceptibles de ser mejorados, ya que ninguno de ellos permite una sujeción firme de las plantas sin que se vean dañadas y permitiendo además la automatización de los procesos de cultivo, particularmente en las tareas de plantado, limpieza, y recolección, además de ser sistemas basados en bandejas complejas en su fabricación y limpieza, bien por su propia

40 geometría como por las piezas que precisan.

Por otro lado, en los procesos de cultivo de plantas hidropónicas el grado de automatización que se ha conseguido no cubre la totalidad de las acciones que conlleva su cultivo.

45 Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un sistema para cultivo hidropónico de plantas, que supere los inconvenientes apuntados, además de mejorar los procesos de cultivo, desarrollando para ello un sistema y un procedimiento como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera.

50 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es un sistema para el cultivo hidropónico de plantas según la reivindicación 1. En la primera forma de realización, la canaleta en una única pieza presenta las características estructurales necesarias sujetar la planta con la fuerza necesaria para asegurar su correcto posicionamiento con relación a la

55 canaleta, y sin que se vea dañada la planta, y además, también cuenta con el diseño que asegura una estabilidad estructural del conjunto.

La canaleta está realizada en una pieza única, presentando la forma de un triángulo, preferentemente isósceles, por lo tanto, con una base y dos lados laterales convergentes en su extremo superior, sin llegar a formar una

60 pieza cerrada, es decir, los extremos de los lados laterales son separables permitiendo el acceso al espacio interior definido por la canaleta.

imagen2

Cada uno de los lados laterales presenta un primer tramo inferior, que está unido a la base, con el mismo espesor que la base, siendo este espesor mayor que el espesor del segundo tramo o tramo superior de cada uno de los lados laterales.

5 El menor espesor del tramo superior o segundo tramo de los lados laterales permite ejercer una fuerza sobre el tronco de una planta una vez dispuesta entre los extremos superiores de estos tramos superiores tal que asegura su correcta verticalidad, característica que asegura una correcta manipulación de forma automatizada; además, esta fuerza ejercida sobre el tronco de las plantas es tal que no daña de forma alguna a las plantas.

10 Por otro lado, el mayor espesor de la base y primer tramo o del tramo inferior de los lados laterales asegura una estabilidad estructural del conjunto, en lo que respecta a las tareas de plantado y recogida automatizados de las plantas. En caso de que el espesor de la canaleta, pese a su forma, fuera uniforme en toda su estructura, produciría, en caso de tener un espesor como el de la base, daño y estrangulamiento sobre las plantas, y en caso de que el espesor fuese más delgado como el de los extremos superiores de los lados laterales, debilitaría

15 la estructura de la canaleta y no aseguraría la sujeción de las plantas y la recuperación de la forma final de triángulo tras las operaciones de plantado y recogida.

El procedimiento de cultivo hidropónico automatizado basado en el empleo de las canaletas descritas comprende las etapas de:

20

Apertura de la canaleta mediante la separación de los dos lados laterales de la canaleta en toda su longitud, mediante una máquina con rodillos o similares que en el proceso de avance va abriendo la canaleta parcialmente en el tramo en el que se encuentra.

Disposición de las plantas en el espacio abierto.25 Avance de la máquina, lo que produce el cierre del espacio abierto y posterior sujeción de la planta.

El procedimiento de cultivo se puede complementar con tareas de limpieza de hojas no deseadas. El sistema permite trabajar con la canaleta en cualquier posición y ponerla boca abajo para limpieza y manipulación.

30 Finalmente, el proceso terminaría con la recogida de las plantas, que se podría realizar mediante ultrasonidos o visión artificial, empleando como medios de corte agua a presión u otros, cayendo las plantas cortadas a una cinta de recogida.

Gracias al empleo de las canaletas se hace posible la alimentación en paralelo en líneas independientes, lo que

35 redunda en un sistema de cultivo más seguro ya que evita la transmisión de enfermedades por el agua, además, gracias a la geometría cerrada de la sección triangular inferior, en vez de utilizar un sistema de alimentación basado en el empleo de una capa de agua de unos 3 cm de espesor, se hace posible el empleo de una fina lámina de agua, que permite la alimentación de las plantas no por contacto directo de las raíces con el agua contenida en el interior, sino a través de la humedad que se genera en el espacio interior, lo que redunda en un

40 ahorro de agua, por un lado y por otro lado, en una reducción de las enfermedades que pueden coger las plantas y finalmente, en una reducción del contenido de agua de las plantas.

Las ventajas identificadas de cultivo con la canaleta objeto de la invención y el procedimiento asociado son:

• Mediante el nuevo desarrollo se posibilita la instalación de sistemas hidropónicos en paralelo, lo que

45 reducirá de forma drástica las pérdidas de cultivo debidas a la contaminación cruzada provocada por la solución nutritiva

•: El sistema a desarrollar permite reducir las pérdidas por contacto entre las plantas aumentando el rendimiento del cultivo.

•: El sistema permite adaptar la superficie útil por raíces en función del crecimiento a lo largo del ciclo de

50 forzado, cambiando la distancia de plantación a lo largo de la canaleta en función del cultivo y cambiando la distancia entre la canaleta en función del desarrollo del cultivo.

• La utilización de canaletas como soporte en lugar de bandejas hace posible la automatización de las fases de plantación, manipulación, cosecha y envasado del producto, que hasta ahora se realizan de forma manual, con la consiguiente reducción de los costes de producción.

55

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS.

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se

60 acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente. En la figura 1, podemos observar una sección transversal la canaleta empleada en una primera forma de realización de acuerdo a los principios de la invención.

imagen3

En la figura 2, podemos observar una representación de un cultivo hidropónico con la canaleta mostrada en la figura 1 En la figura 3, se muestran los medios empleados en el sistema según una segunda forma de realización de acuerdo los principios de la invención.

5

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.

10 El objeto de la invención busca lograr un sistema de cultivo hidropónico que dote a las plantas de unos medios de recepción, sujeción y presión necesarios sobre los troncos de las plantas que aseguren su estabilidad posicional, sin que se vea dañada la planta, y que permitan la realización de un cultivo automatizado.

Las figuras 1 y 2 hacen referencia a una primera forma de realización del objeto de la invención, en la que el

15 sistema de cultivo hidropónico de plantas comprende únicamente una sola pieza, que es una canaleta para recepción y sujeción de las plantas a cultivar, y donde además esta propia canaleta por sus características constructivas y de diseño cuenta con los medios necesarios para asegurar la presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta. Además, tal y como su nombre indica, la canaleta permite el transporte del agua de cultivo hidropónico a lo largo de la distancia de la propia canaleta.

20 La figura 3 muestra una segunda forma de realización basada en los mismos principios de la invención, comprendiendo una canaleta para recepción y sujeción de las plantas a cultivar, que a su vez cuenta con unos medios de sujeción de la planta, y Además, unos medios para asegurar la presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta, que consisten en una canaleta en forma de “U” comprendiendo una base

25 y dos lados laterales dispuestos de manera inclinada, convergente, sin llegar a tocarse los extremos.

En la figura 1 podemos observar que el sistema de cultivo cuenta con una única canaleta, que presenta una configuración general triangular, realizada en una pieza única, cuyo espacio interior es accesible a través del vértice superior, y laterales, contando con una base (1) y dos lados laterales (2) y (3), que en una posible forma

30 de realización podrían ser iguales.

Los lados laterales (2) y (3) emergen desde los extremos de la base (1) y contactan en su extremo superior, presentando cada uno de ellos un primer tramo o tramo inferior (2.1) y (3.1) y un segundo tramo o tramo superior

(2.2) y (3.2) respectivamente.

35 El primer tramo o tramo inferior (2.1) y (3.1) es de un grosor superior al segundo tramo o tramo superior (2.2) y (3.2), estas características constructivas, junto con la geometría general de la canaleta, son las que actuarían como medios de para asegurar la presión de los medios de sujeción de la canaleta sobre la base o tronco de las plantas.

40 Los lados laterales convergentes (2) y (3) convergen en su extremo superior (2.3) y (3.3) respectivamente, sin llegar a formar una pieza cerrada, siendo susceptibles dichos extremos de ser separados. El extremo superior de dichos tramos superiores o segundos tramos de los lados laterales presentan su cara interior curvada, con objeto de evitar la producción de cualquier corte en las plantas, convirtiéndose en los medios de sujeción de la

45 planta por su base o tronco, pudiéndose variar ilimitadamente la densidad de plantas por metro lineal de plantación.

La proporción entre la anchura de la base y la altura de los lados laterales será cualquiera se adapte a las características del tipo de cultivo, no existiendo limitación alguna en dicha proporción.

50 En una posible forma de realización, el espesor (1.1) de la base (1) y el espesor (2.5) y (3.5) de los primeros tramos o tramos inferiores (2.1) y (3.1) de los lados laterales es del orden de 3mm, mientras que el espesor (2.6) y (3.6) de los segundos tramos o tramos superiores (2.2) y (3.2) respectivamente es del orden de 1mm.

55 El primer tramo (2.1) y (3.1) está separado del segundo tramo (2.2) y (3.2.) por un escalonamiento (2.4) y (3.4) respectivamente, que está dispuesto, de manera preferente pero no limitativa, en la cara exterior de cada lado lateral.

En la figura 2 se observa un tramo de una canaleta como la que es objeto de la invención, en la que se pueden

60 apreciar algunas de las ventajas derivadas de las características constructivas descritas, por un lado, por el hecho de tener la parte superior de los lados laterales un espesor menor que el resto la fuerza que ejercen sobre los tallos de las plantas es tal que asegura su verticalidad sin dañar a la planta. Por otro lado, al tener un espesor mayor en el resto de la canaleta se asegura la resistencia estructural de la misma en las operaciones de apertura para la disposición de las plantas, así como de manipulación.

imagen4

También, al conformarse un espacio cerrado de sección triangular se puede llevar a cabo la alimentación de las plantas mediante una fina película de agua (4) dispuesta sobre el fondo de la canaleta, realizándose la alimentación de las plantas a través de la humedad generada en el espacio interior cerrado y no necesariamente,

5 pero preferentemente, por contacto directo de las raíces (5) con el fondo de la canaleta.

En la figura 3 observamos la segunda forma de realización de acuerdo a los principios de la invención, donde la canaleta para recepción y sujeción es una canaleta, como la anteriormente mostrada, es decir, de configuración en forma de triángulo isósceles abierta por su vértice superior, donde no necesariamente los lados laterales

10 tienen que tener un primer tramo o tramo inferior de espesor menor que los segundos tramos o tramos superiores, pudiendo tener un espesor uniforme en toda su longitud.

Sin embargo, en la realización mostrada en la figura 3, además de la canaleta para recepción y sujeción de las plantas, hay una pieza en forma de “U” que permite el cierre de la canaleta, también denominada segunda

15 canaleta (6) que asegura una presión suficiente sobre las plantas. Esta segunda canaleta (6) comprende una base (6.1) y dos lados laterales (6.2) y (6.3) de disposición convergente con una inclinación tal que alojada la canaleta de recepción y sujeción en su interior ejerce una presión tal sobre las paredes laterales (2) y (3) que dicha presión se transmite a los extremos (2.3) y (3.3) como para asegurar una presión suficiente sobre la base

o tronco de la planta a cultivar tal que no la dañe y asegure su crecimiento vertical.

20 Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en los detalles de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental, tal como se expone en las

25 reivindicaciones adjuntas.

Claims

imagen1

REIVINDICACIONES

1. Sistema para el cultivo hidropónico de plantas que comprende:

una canaleta para recepción y sujeción de las plantas a cultivar sin que se vea dañada la planta, donde5 la canaleta cuenta con:

∘

una base y dos lados laterales

∘

unos medios de sujeción (3.3, 2.3) de la planta por su base o tronco, en el espacio comprendido entre sus raíces y la parte superior. un medio para asegurar la presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta en

10 su base o tronco, caracterizado porque la canaleta posee una configuración general triangular, realizada en una sola pieza, cuyo espacio interior es accesible a través de su vértice superior, y sus laterales contando con una base (1) y dos lados laterales (2, 3), convergentes en el extremo superior de la canaleta, caracterizada porque los lados laterales (2, 3) emergen desde los extremos de la base

(1) y contactan en su extremo superior, caracterizada porque cada uno de los lados laterales (2, 3)

15 presentan un primer tramo o tramo inferior (2.1, 3.1) y un segundo tramo o tramo superior (2.2, 3.2) respectivamente, donde el primer tramo o tramo inferior (2.1, 3.1) es de un grosor superior al segundo tramo del tramo superior (2.2, 3.2), siendo esta diferencia de espesor de los primeros y segundos tramos de los lados laterales el medio empleado para asegurar la presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta en su base o tronco, o los medios empleados para asegurar la

20 presión necesaria de los medios de sujeción de la canaleta sobre la planta en su base o tronco comprenden una pieza en forma de "U" o segunda canaleta (6) que comprende una base (6.1) y dos lados laterales (6.2, 6.3) dispuestos convergentemente, con una inclinación tal que una vez alojada la canaleta de recepción y sujeción en su interior, ejerce una presión tal sobre las paredes laterales (2, 3) que dicha presión es transmitida a los extremos (2.3, 3.3), asegurando una presión suficiente sobre la

25 base o tronco de la planta a cultivar tal que no la dañe y asegure su crecimiento vertical y manipulación posterior.
2. Sistema para el cultivo hidropónico de plantas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio

de sujeción de la planta por su base o tronco consiste en que el extremo superior de dichos tramos 30 superiores o segundos tramos de los lados laterales presenta una cara interior curvada (3.3) (3.2).
3. Sistema para el cultivo hidropónico de plantas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer tramo (2.1, 3.1) de los lados laterales (2, 3) está separado del segundo tramo (2.2, 3.2) por un escalonamiento (2.4, 3.4) respectivamente,

35
4.

Sistema para el cultivo hidropónico de plantas, según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho escalonamiento (2.4, 3.4) está dispuesto en la cara exterior de cada lado lateral.
5.

Sistema para el cultivo hidropónico de plantas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4,

40 caracterizado porque el espesor (1.1) de la base (1) y el espesor (2.5, 3.5) de los primeros tramos o tramos inferiores (2.1, 3.1) de los lados laterales es del orden de 3mm, mientras que el espesor (2.6, 3.6) de los segundos tramos o tramos superiores (2.2, 3.2) respectivamente es del orden de 1mm.
6. Procedimiento de cultivo automatizado empleando el sistema anteriormente reivindicado caracterizado

45 porque comprende las siguientes etapas: -Apertura de la canaleta mediante la separación de los dos lados laterales de la canaleta en toda su longitud, mediante una máquina con rodillos o similares, que en el proceso de avance va abriendo la canaleta parcialmente en el tramo en el que se encuentra. -Disposición de las plantas en el espacio abierto.

50 -Avance de la máquina, lo que produce el cierre del espacio abierto y posterior sujeción de la planta.
7. Procedimiento de cultivo automatizado, según la reivindicación 6, caracterizado porque el procedimiento de cultivo se complementa con tareas de limpieza de hojas no deseadas.

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8. Procedimiento de cultivo automatizado, según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque el procedimiento permite la recogida de las plantas, que se realiza mediante ultrasonidos o visión artificial, empleando como medios de corte agua a presión u otros métodos, cayendo las plantas cortadas a una cinta de recogida.

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