ES2841405T3 - Instalación para el cultivo de plantas - Google Patents

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Abstract

Invernadero (2) con: una estructura de soporte (4) y un techo translúcido (6), en donde el techo delimita el invernadero hacia el exterior y está soportado por la estructura de soporte; y un sistema de estanterías (8), que comprende una disposición de estanterías (12) con varios niveles (14), en donde las estanterías (12) están dispuestas de tal manera, que los pasillos de estanterías (16) se forman entre estanterías opuestas en dirección longitudinal y los pasillos de estanterías (18) se forman entre estanterías dispuestas una al lado de la otra en dirección transversal, en donde la estructura de soporte (4) del invernadero (2) está formada por el sistema de estanterías (8), en donde el sistema de estanterías (12) es un sistema de estanterías de funcionamiento automático y comprende al menos un vehículo de estanterías autónomo (20) y que se puede mover libremente en los pasillos de estantería dispuestos en dirección longitudinal y transversal, y con el que el material vegetal se puede colocar en un lugar de almacenamiento en el sistema de estanterías (12) o retirarse de él.

Description

DESCRIPCIÓN
Instalación para el cultivo de plantas
La presente invención se refiere a un una instalación para el cultivo de plantas, en particular del tipo de invernadero, invernáculo o estufa de plantas.
Es bien sabido que los invernaderos se utilizan, por ejemplo, en lugares con condiciones climáticas inadecuadas o no óptimas con el fin de aumentar los rendimientos, permitir el sembrado de determinados cultivos o proporcionar protección contra condiciones climáticas extremas. A este respecto, a menudo hay dos tareas principales en el primer plano. Por un lado, el objetivo es crear condiciones de crecimiento adecuadas, como las propiedades del suelo, la humedad del suelo y el clima ambiental (por ejemplo, la iluminación, la humedad del aire, la temperatura y el movimiento del aire). Por otra parte, un invernadero debe ser diseñado de tal manera que pueda soportar las cargas estáticas derivadas de la estructura y la construcción del propio invernadero, de la plantación y de las influencias ambientales. Para ello, un invernadero convencional suele tener una estructura de soporte que descansa sobre un cimiento (por ejemplo, de madera, acero o aluminio). Sobre esta estructura de soporte está previsto un techo de cristales de vidrio, láminas de plástico (por ejemplo, de PVC o PE) o placas de plástico (por ejemplo, vidrio artificial (PMMA), policarbonato, poliéster reforzado con fibra de vidrio o PVC), que permite el paso de la luz. En el invernadero se proporcionan superficies de cultivo para las plantas que se van a sembrar.
En cuanto a las superficies de cultivo, se distingue, por ejemplo, entre diferentes formas de bancales, mesas o construcciones suspendidas. El bancal de suelo está conectado al suelo cultivado, mientras que en el bancal base la capa de sustrato que soporta el cultivo está separada del suelo cultivado por una capa de barrera de hormigón o lámina. En el caso del bancal de artesa, el sustrato de cultivo se introduce en bancales hechos principalmente de hormigón, por lo que la capa de sustrato en los mismos no está conectada tampoco al suelo cultivado. El cultivo sobren mesas se utiliza para plantas en maceta, en las que las mesas están construidas fijas o desplazables para aprovechar mejor el espacio eliminando la necesidad de superficies de paso. Los dispositivos para colgar pueden aumentar la superficie útil aprovechando el espacio encima de las bancadas o mesas, pero los dispositivos para colgar se asocian con una obstrucción de la incidencia de la luz en las superficies de cultivo colocadas más bajas y el cuidado del cultivo es más complicado.
Muchos invernaderos también están equipados con dispositivos de ventilación para influir en el contenido de oxígeno y dióxido de carbono del aire del invernadero y para regular la temperatura. Las instalaciones de irrigación y rociado, los mecanismos de sombreado u oscurecimiento, las instalaciones de iluminación para la iluminación artificial de los cultivos, las instalaciones para esparcir CO2 para la fertilización con dióxido de carbono, y las centrales de energía calorífica son otros componentes del equipamiento de los invernaderos.
Dado que las superficies de suelo, las mesas de plantación o las construcciones colgantes o de estanterías sencillas se utilizan principalmente en los invernaderos conocidos, el volumen de aprovechamiento del volumen de los invernaderos convencionales es bajo.
Los dosumentos WO99/55139 A1, EP 0 142 643 A2 y WO 2013/113096 A1 revelan invernaderos parcialmente automatizados.
La presente invención se basa en la tarea de hacer más aprovechables los invernaderos, en particular para proporcionar invernaderos con un mejor coeficiente de aprovechamiento del volumen, en el que preferiblemente se asegure además un cultivo simplificado y mejorado de las plantas. Esta tarea se resuelve con las características de la reivindicación 1. Unas formas de realización preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa a este respecto en la idea básica de proporcionar una instalación, que consiste esencialmente en una combinación entre un invernadero clásico y una estantería, preferiblemente de funcionamiento automático. Aquí entran en juego efectos combinatorios especialmente ventajosos, que aumentan drásticamente el volumen de aprovechamiento de los invernaderos y, al mismo tiempo, reducen considerablemente los gastos de personal para el cultivo de las plantas así como para la cosecha. El índice de aprovechamiento del volumen se incrementa utilizando un sistema de estanterías dispuesto de forma relativamente densa en lugar de la de suelo o mesas de plantación previstas de forma habitual en el invernadero. Este sistema de estanterías tiene varias filas longitudinales y transversales, así como varios niveles. Además de esto, el propio bastidor de soporte del sistema de estanterías se utiliza como estructura de soporte para el invernadero.
Según las reivindicaciones adjuntas, la presente invención se refiere a un invernadero que comprende una estructura de soporte y una cubierta translúcida, en donde la cubierta delimita el invernadero hacia el exterior y está soportada por la estructura de soporte, y un sistema de estanterías que presenta una disposición de estanterías con varios niveles. Las estanterías están dispuestas de tal manera, que se forman pasillos de estanterías en dirección longitudinal entre estanterías opuestas y pasillos de estanterías entre estanterías adyacentes en dirección transversal. A este respecto, la estructura de soporte del invernadero se pone a disposición completamente mediante el sistema de estanterías, es decir, el verdadero invernadero o la cubierta translúcida no tiene su propia estructura de soporte, sino que se apoya únicamente en el sistema de estanterías. El sistema de estanterías es un sistema de estanterías de funcionamiento automático y cuenta con al menos un vehículo de estantería, que puede moverse libremente en los pasillos de estanterías dispuestas en dirección longitudinal y transversal, con el que se puede colocar material vegetal de un espacio de almacenamiento en el sistema de estanterías o retirarse del mismo.
Las estanterías están dispuestas de tal manera, que se forman pasillos de estanterías en las direcciones longitudinal y transversal, y a este respecto se pueden prever estanterías con una y/o varias profundidades entre los pasillos de estanterías adyacentes.
Se utiliza un sistema de estanterías de funcionamiento automático con al menos un vehículo de estantería, en donde el vehículo de estantería puede, por ejemplo, colocar material vegetal en un espacio de almacenamiento en el sistema de estantería o recuperarlo de él. El vehículo de estantería también puede utilizarse con fines de inspección, por ejemplo para comprobar la infestación de plagas, medir el grado de humedad, determinar el grado de madurez de la fruta, etc., y/o para llevar a cabo pasos de trabajo.
Los invernaderos conforme a la invención pueden además comprender al menos un dispositivo de elevación, con el que se puede transportar al menos un vehículo de estantería entre diferentes niveles del sistema de estanterías, o en donde el al menos un vehículo de estantería está diseñado para cambiar por sí mismo de un nivel de estantería a otro nivel. Además de esto, preferiblemente en los invernaderos conforme a la invención, también se puede prever una zona de trabajo en el invernadero, hacia y desde la cual se pueda transportar el material vegetal desde los estanterías del sistema de estanterías con el al menos un vehículo de estantería.
Es preferible que el al menos un vehículo de estantería puede estar configurado de tal manera, que el material vegetal no tenga que ser retirado de la estantería para cada acción, sino que se pueda trabajar automáticamente en el material vegetal.
Además de esto, los invernaderos conforme a la invención pueden estar equipados con uno o más dispositivos, que aseguren el traslado del material vegetal desde los respectivos estanterías a otros puntos en el invernadero, a fin de proporcionar al material vegetal suficiente luz, agua y/o fertilizante, entre otras cosas.
El funcionamiento automático, preferiblemente controlado por ordenador, del sistema de estanterías hace que todo el trabajo en el invernadero, desde la siembra hasta la cosecha, sea bastante más fácil. Por ejemplo, las plantas pueden trasladarse automáticamente (por ejemplo, a petición) a estaciones de trabajo ergonómicas, para las actividades a realizar. Por un lado, esto significa que el trabajo agotador, que normalmente debe realizarse en el suelo, puede llevarse a cabo a una altura de trabajo cómoda y, por otro lado, pueden utilizarse máquinas automáticas estacionarias o robots, por ejemplo para la plantación o la cosecha o para la inspección de las plantas, con lo que se logra un mayor nivel de eficiencia en comparación con los invernaderos convencionales.
Por lo tanto, la configuración del sistema de estanterías es preferiblemente tal, que se pueda acceder al sistema de estanterías tanto en dirección longitudinal como transversal por uno o más vehículos de estanterías. Además de esto, se pueden prever uno o más dispositivos de elevación, con los que se puedan mover los vehículos de estantería entre los diferentes niveles del sistema de estanterías. Alternativamente a esto, los propios vehículos de estanterías pueden pasar de un nivel de estantería a otro nivel.
De acuerdo con una forma de realización de la presente invención, especialmente los sistemas de estanterías, como por ejemplo los descritos en el documento WO 2005/118436 A1, son ventajosamente aplicables para la presente invención. Con un sistema de este, los vehículos de estantería pueden llegar a cualquier punto de colocación en la estantería, por lo que cualquier número de puntos de colocación de la estantería puede ser atendido, por ejemplo, por tan solo unos pocos vehículos de estantería.
En principio, las instalaciones o los invernaderos según la invención pueden adoptar cualquier extensión y forma. También se pueden materializar invernaderos altos, es decir, invernaderos de varios pisos, con un alto grado de aprovechamiento del volumen. Todos los materiales habituales pueden ser utilizados como cubierta translúcida, por ejemplo, cristales de vidrio, láminas plásticas (por ejemplo, de PVC o PE) o placas de plástico (por ejemplo, vidrio artificial (PMMA), policarbonato, poliéster reforzado con fibra de vidrio o PVC).
Los invernaderos conforme a la invención también pueden tener instalaciones, por ejemplo en la zona de la estantería, directamente en la estantería y/o en el centro, para crear condiciones ambientales adecuadas para mejorar el crecimiento y el rendimiento de las plantas.
A continuación se describe una forma de realización de un invernadero según la invención, a modo de ejemplo, en base a las figuras. Aquí muestran:
la figura 1 muestra una vista en planta esquemática sobre el sistema de estanterías dentro de una foma de realización de un invernadero según la invención; y
la figura 2 muestra una vista lateral esquemática del invernadero según la figura 1.
El Invernadero 2 que se muestra en las figuras 1 y 2 tiene una estructura de soporte 4 y un techo translúcido 6. El techo 6 delimita, de una manera esencialmente convencional, el invernadero 2 hacia el exterior. Está hecho de un material que permite el paso de la luz, como por ejemplo de cristales de vidrio, láminas artificiales (por ejemplo, PVC o PE), o placas de plástico (por ejemplo, vidrio artificial (PMMA), policarbonato, poliéster reforzado con fibra de vidrio o PVC). En el invernadero 2 está previsto un sistema de estantería 8, que puede formar simultáneamente la estructura de soporte 4 para el invernadero. La estructura de soporte 4 que proporciona el sistema de estanterías 8 no necesita, a este respecto, tener un número mínimo de soportes o ningún soporte en absoluto, como en los invernaderos convencionales, sino que puede construirse de manera bastante más flexible y económica utilizando los montantes o soportes de las estanterías como elementos estáticos. Se puede utilizar un gran número de soportes sin restringir el aprovechamiento del invernadero, ya que el propio sistema de estanterías tiene soportes de estantería de todos modos. Por ejemplo, éstos se alargan fácilmente hasta la estructura del techo, como se indica con el número de referencia 10 de la figura 2, para soportar el techo 6 del invernadero 2. Esto significa que el sistema de estanterías 8 es virtualmente la parte de soporte del Invernadero 2.
El sistema de estanterías 8 tiene una disposición de estanterías 12 y define varios niveles 14 Las estanterías 12 están dispuestas de tal manera, que forman pasillos de estanterías, preferentemente pasillos longitudinales 16 y pasillos transversales 18. Los pasillos longitudinales y transversales 16, 18 están preferiblemente dispuestos en ángulo recto entre sí. Mientras que en la forma de realización representada se muestran 12 estanterías con una sola profundidad, se pueden prever también estanterías con varias profundidades entre pasillos de estanterías adyacentes dentro del ámbito de la invención.
El sistema de estanterías 8 es un sistema de estanterías operado automáticamente con al menos un vehículo de estantería 20. Tres de estos vehículos de estantería se muestran esquemáticamente en las figuras 1 y 2. Según una forma de realización de la invención, el sistema de estanterías 8 está configurado de forma correspondiente al documento WO 2005/118436 A1 y, según la invención, está equipado con vehículos de estantería de movimiento autónomo 20, que pueden moverse libremente entre los diversos pasillos longitudinales y transversales 16, 18. Los vehículos de estantería 20 están diseñados para realizar tareas diferentes en el invernadero 2 para el cultivo de plantas. En particular, puede ser importante reposicionar las plantas a ciertos intervalos de tiempo, por ejemplo para asegurar que todas las plantas reciban suficiente luz. Los vehículos de estantería 20 están para ello especialmente diseñados para colocar el material vegetal en un espacio de almacenamiento en el sistema de estanterías 8, o para retirarlo del mismo. El vehículo de estantería 20 puede utilizarse también, adicional o alternativamente, para fines de inspección, por ejemplo para controlar si hay infestación de plagas, medir el grado de humedad, determinar el grado de madurez de frutas, etc., y/o para llevar a cabo pasos de trabajo (por ejemplo, girar las plantas). También se pueden utilizar diferentes vehículos de estantería 20, en donde con ellos pueden llevarse a cabo diferentes tareas.
Los invernaderos 20 conforme a la invención también pueden tener al menos un dispositivo de elevación 22, que permite que los vehículos de estantería 20 se muevan arriba y abajo entre los diferentes niveles 14 del sistema de estanterías 8. Esto puede realizarse, por ejemplo, a la manera de un ascensor. Alternativamente, los propios vehículos de estantería 20 pueden estar diseñados de tal manera, que puedan pasar de un nivel de estantería 14 a otro nivel 14. Además de esto, en los invernaderos 2 conforme a la invención puede estar prevista también al menos un zona de trabajo 24, hacia y desde la cual se puede transportar el material vegetal desde las estanterías 12 del sistema de estanterías 8 con vehículos de estanterías 20. Una gran variedad de actividades pueden realizarse manual o automáticamente (por ejemplo, con la ayuda de robots) en una zona de trabajo 24 de este tipo. Para ello, los vehículos de estantería 20 transportan el material vegetal a la zona de trabajo 24 y lo depositan allí. Es preferible recoger el material vegetal ya tratado inmediatamente después y transportarlo a un emplazamiento adecuado en el sistema de estanterías 8.
La invención proporciona así un invernadero, que combina las ventajas de un invernadero tradicional con las de los sistemas de estanterías operados automáticamente. Con ello se logran efectos combinatorios particularmente ventajosos, que aumentan drásticamente el grado de aprovechamiento del volumen de los invernaderos, al tiempo que se reducen considerablemente los gastos de personal para el cultivo de las plantas así como para la cosecha, se facilita la construcción de invernaderos y se hace que los invernaderos sean económicamente viables, especialmente en lugares geográficos donde de otro modo no podrían utilizarse.
El funcionamiento automático, preferiblemente controlado por ordenador, del sistema de estanterías 8 puede hacer que todos los trabajos que se realicen en el invernadero 2, desde la siembra hasta la cosecha, sean considerablemente más fáciles. Por ejemplo, las plantas pueden trasladarse automáticamente (por ejemplo, a petición) a estaciones de trabajo 24 ergonómicas para las actividades en cuestión. Por un lado, esto significa que el trabajo extenuante, que normalmente debe realizarse en el suelo, puede llevarse a cabo a una altura de trabajo cómoda y, por otro lado, puede realizarse el empleo de máquinas automáticas estacionarias o robots, por ejemplo para la plantación, la cosecha o para la inspección de plantas, con lo que se logra un mayor nivel de eficiencia en comparación con los invernaderos convencionales.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. - Invernadero (2) con:
una estructura de soporte (4) y un techo translúcido (6), en donde el techo delimita el invernadero hacia el exterior y está soportado por la estructura de soporte; y
un sistema de estanterías (8), que comprende una disposición de estanterías (12) con varios niveles (14), en donde las estanterías (12) están dispuestas de tal manera, que los pasillos de estanterías (16) se forman entre estanterías opuestas en dirección longitudinal y los pasillos de estanterías (18) se forman entre estanterías dispuestas una al lado de la otra en dirección transversal, en donde la estructura de soporte (4) del invernadero (2) está formada por el sistema de estanterías (8), en donde el sistema de estanterías (12) es un sistema de estanterías de funcionamiento automático y comprende al menos un vehículo de estanterías autónomo (20) y que se puede mover libremente en los pasillos de estantería dispuestos en dirección longitudinal y transversal, y con el que el material vegetal se puede colocar en un lugar de almacenamiento en el sistema de estanterías (12) o retirarse de él.
2. - Invernadero según la reivindicación 1, en donde las estanterías (12) están dispuestas de tal manera, que los pasillos de estantería (16, 18) están formados en las direcciones longitudinal y transversal, en donde están previstas estanterías de profundidades sencilla y/o múltiples (12) entre pasillos de estantería adyacentes (16).
3. - Invernadero según la reivindicación 1 ó 2, en donde el vehículo de estantería es un vehículo de estantería sin conductor (20).
4. - Invernadero según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde además está previsto al menos un dispositivo de elevación (22), con el que se puede transportar al menos un vehículo de estantería (20) entre diferentes niveles (14) del sistema de estanterías (12), o en donde el al menos un vehículo de estantería(20) está diseñado para pasar por sí mismo de un nivel de estantería(14) a otro nivel (14) .
5. - Invernadero según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde además está previsto una zona de trabajo (24) en el invernadero (2), a la que se puede transportar material vegetal desde las estanterías (12) del sistema de estanterías (8) con el al menos un vehículo de estantería (20).
6. - Invernadero según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el al menos un vehículo de estantería (20) está diseñado de tal manera, que el material vegetal no tiene que ser retirado de la estantería(12) para cada acción, sino que se puede trabajar automáticamente en el material vegetal.
7. - Invernadero según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además un dispositivo que asegura que el material vegetal se traslade de las respectivas estanterías (12) a otros puntos en el invernadero (2) con el fin de proporcionar al material vegetal, entre otras cosas, suficiente luz, agua y/o fertilizante.
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