ES2939642T3

ES2939642T3 - Sistema para cultivar plantas

Info

Publication number: ES2939642T3
Application number: ES17778780T
Authority: ES
Inventors: Dwight D Carpenter; Andrew J Herweyer
Original assignee: Still Water Designs Inc
Current assignee: Still Water Designs Inc
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-04-08
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2037-04-08
Also published as: CA3020242C; EP3439457A4; WO2017175203A1; US20170291616A1; US10618530B2; EP3439457B1; EP3439457A1; MX2018012309A; CA3020242A1

Abstract

Un sistema para cultivar plantas incluye un circuito de vía elevada que comprende dos secciones de vía recta y dos secciones de vía arqueadas, incluyendo cada una de las secciones de vía recta una cavidad. Una pluralidad de carros con ruedas, cada uno de los cuales incluye una rueda configurada para rodar dentro de las cavidades y cada uno incluye un eje que se extiende hacia abajo desde la rueda. Un sistema de accionamiento está configurado para mover los carros con ruedas a lo largo del circuito de vías con los carros con ruedas conectados entre sí por un cable, y con los ejes de los carros configurados para soportar plantas acopladas a los mismos para mover selectivamente las plantas a lo largo del circuito de vías. Los usos del sistema incluyen el cultivo de productos de plantas de vid de una manera más delgada y más baja, o el transporte de plantas colgantes a través de un dispositivo de riego del sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para cultivar plantas

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un sistema y un método para cultivar plantas y, más particularmente, se refiere a un sistema y un método para cultivar productos agrícolas a gran escala y de manera vertical.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] Por lo general, el cultivo de plantas de enredadera que producen productos agrícolas mediante el método de cultivo 'lean and lower' incluye cultivar una o más plantas en el suelo o en macetas separadas entre sí, de manera que los troncos o tallos de las plantas se suspenden verticalmente, por ejemplo mediante cordeles. A medida que las plantas de enredadera crecen, la parte inferior del tallo que no está produciendo se hace descender hasta que quede prácticamente en horizontal y repose sobre una superficie de apoyo, como el suelo de un invernadero. La parte opuesta de las plantas de enredadera, la porción productora, permanece suspendida verticalmente. A medida que el tallo crece, la posición de la parte vertical del tallo se desplaza a lo largo de la hilera debido al continuo aumento de la parte del tallo que se baja al suelo de forma horizontal.

[0003] Una versión anterior de este sistema de cultivo 'de inclinación y descenso' usaba tubos redondos que formaban parte de un recorrido con extremos semicirculares conectados mediante secciones de tubos rectos. El sistema incluía múltiples perchas, de manera que cada una de ellas tenía una rueda con forma de reloj de arena que se desplazaba por la parte superior del recorrido tubular e incluía una varilla que se extendía hacia abajo, de manera que las varillas estaban conectadas entre sí mediante un cable para funcionar al unísono. El sistema también incluía una rueda dentada en cada uno de los extremos semicirculares, una de las cuales se accionaba por medio de un motor eléctrico. Sin embargo, este sistema adolecía de deficiencias en su rendimiento. Asimismo, gracias a los documentos NL 1021423 C1 o US 2010/229463 A1 también se conoce otro sistema para guiar los cultivos durante su crecimiento.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0004] De acuerdo con la invención, se proporciona un sistema para cultivar plantas de acuerdo con la reivindicación 1.

[0005] El sistema incluye al menos un extremo inactivo que tiene secciones de carril curvadas, de manera que las secciones de carril curvadas incluyen una acanaladura por la que se desplazan las perchas. El extremo inactivo también puede incluir poleas por las que pasa el cable que conecta las perchas. En una realización particular, el sistema incluye dos extremos inactivos y un dispositivo de riego que está diseñado para suministrar agua a las plantas que se sujetan en las perchas.

[0006] En una realización particular, el sistema incluye un extremo impulsor que incluye una de las secciones de carril curvadas, de manera que el extremo impulsor incluye una unidad impulsora que comprende un motor para mover las perchas a lo largo del circuito de carriles. La unidad impulsora también incluye una rueda impulsora dentada que está adaptada para accionarse por medio del motor, de manera que la rueda dentada se engrana con los ejes de las perchas para mover las perchas.

[0007] De acuerdo con la presente invención, el sistema para el cultivo de plantas comprende un circuito de carriles elevado que está diseñado para que lo soporte una estructura elevada, de manera que el circuito de carriles comprende dos secciones de carril rectas y dos secciones de carril curvadas. En una realización particular, un extremo inactivo incluye una de las secciones de carril curvadas y un extremo impulsor incluye la otra sección de carril curvada. El extremo impulsor incluye un sistema impulsor que impulsa las perchas con ruedas -que están conectadas entre sí mediante un cable- a lo largo del circuito de carriles. Las perchas incluyen ejes que están diseñados para sostener las plantas, de manera que la unidad impulsora también incluye un par de ruedas impulsoras dentadas que están conectadas entre sí para girar simultáneamente y que están adaptadas para accionarse por medio de un motor, de manera que las ruedas impulsoras dentadas están diseñadas para engranarse con los ejes de las perchas a fin de mover las perchas.

[0008] El sistema de cultivo de plantas de la presente invención está diseñado especialmente para cultivar plantas sostenidas por el sistema -incluidos los productos de plantas de enredadera-, utilizando para ello el método de inclinación y descenso para inclinar de forma automática, uniforme y simultánea todas las plantas de enredadera, aumentando así la eficiencia y la productividad. Además, el sistema está adaptado para usarse con plantas colgantes y proporcionar un método robusto para transportar las plantas, por ejemplo a través de un sistema de riego, a fin de obtener un riego uniforme para las plantas. Estos y otros objetivos, ventajas, fines y características de la presente invención resultarán evidentes después de revisar la siguiente especificación junto con las ilustraciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES

[0009]

La Figura 1 (FIG. 1) es una vista en perspectiva superior de un sistema de cultivo de inclinación y descenso de acuerdo con un aspecto de la presente invención que muestra el cultivo de productos agrícolas;

La Figura 2 es una vista en planta superior del sistema de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en alzado lateral del sistema de la Figura 1;

La Figura 4 es una vista en perspectiva superior de un extremo impulsor del sistema de la Figura 1 con una protección quitada;

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una rueda impulsora del extremo impulsor de la Figura 4;

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un componente estructural superior del extremo impulsor de la Figura 4;

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un componente estructural inferior del extremo impulsor de la Figura 4;

La Figura 8 es una vista en perspectiva superior de un extremo inactivo del sistema de la Figura 1;

La Figura 9 es una vista en perspectiva de un conector transversal del sistema de la Figura 1;

La Figura 10 es una vista en perspectiva de una sección de carril del sistema de la Figura 1;

La Figura 11 es una vista extrema de la sección de carril de la Figura 10;

La Figura 12 es una vista en perspectiva de un gancho de rodillo del sistema de la Figura 1;

La Figura 13 es una vista en planta superior de un sistema de cultivo de cestas colgantes de acuerdo con otro aspecto de la presente invención;

La Figura 14 es una vista en alzado lateral del sistema impulsor del sistema de cultivo de la Figura 13; La Figura 15 es una vista frontal de un sistema de frenado opcional que puede usarse con los sistemas de las Figuras 1 y 13; y

La Figura 16 es una vista parcial inferior del sistema de frenado de la Figura 15.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0010] La presente invención se describirá a continuación tomando como referencia las figuras adjuntas, de manera que los elementos numerados de la siguiente descripción escrita se corresponden con los elementos numerados de forma similar de las figuras. En las Figuras 1-3 se muestra un sistema transportador automatizado para el cultivo de plantas 20, de manera que el sistema 20 está diseñado como un sistema de cultivo de inclinación y descenso que aumenta la eficiencia y la productividad en el cultivo de productos de plantas de enredadera o similares, como tomates, frutos del lúpulo, pepinos y similares, mediante un método de inclinación y descenso. Más particularmente, el sistema 20 aplica el método de inclinación y descenso para productos de plantas de enredadera o similares inclinando de manera automática, simultánea y uniforme los tallos T de todas las plantas de enredadera conectadas al mismo.

[0011] Refiriéndonos a la Figura 1, se muestra un sistema de cultivo de inclinación y descenso 20 con tres plantas productoras que tienen tallos T y que crecen desde recipientes 22 situados sobre una superficie de apoyo 23, como el suelo, de manera que los tallos T están unidos al sistema 20 mediante un cordel C, y de manera que los tallos T pueden recortarse o sujetarse de otro modo al cordel C. El sistema 20 incluye un conjunto de carriles 28 y un extremo impulsor 24 y un extremo inactivo 26 mediante los que se delimita un circuito de carriles 30.

[0012] Las múltiples perchas que se muestran en la realización ilustrada comprenden ganchos de rodillo 32 que están dispuestos para desplazarse a lo largo del circuito de carriles 30, de manera que cada filamento de cordel C que sostiene un tallo T atraviesa un gancho de rodillo 32 que sostiene el filamento, de manera que el extremo opuesto del cordel C está conectado a un punto o estructura de amarre 34, que en la realización ilustrada comprende una abertura situada en un componente transversal construido como un conector transversal de carril 36 para delimitar un punto de amarre. Los ganchos de rodillo 32 se accionan mediante un sistema de cables que permite su movimiento a lo largo de o alrededor de un circuito de carriles 30, de manera que cada tallo T sostenido por un gancho de rodillo 32 se moverá simultáneamente y de manera sincrónica, y de manera que la porción inferior del tallo T puede quedar dispuesta horizontalmente sobre la superficie que sostiene los recipientes 22, mientras que la porción productora del tallo T permanece sostenida verticalmente. Es decir, a medida que el tallo T crece, el gancho de rodillo 32 se impulsa hacia el punto de amarre del cordel C, por lo que una parte del tallo T queda tumbada mientras la parte en crecimiento permanece elevada. Si bien en la Figura 1 sólo se representan tres plantas productoras, debe entenderse que cada gancho de rodillo 32 situado a lo largo del circuito de carriles 30 puede sostener un tallo T de una planta distinta, de modo que el sistema 20 puede usarse con numerosas plantas. Asimismo, debe entenderse que, en la práctica, el cordel C para las plantas puede extenderse más allá de lo que se ilustra en la Figura 1, e incluso enrollarse alrededor del extremo de accionamiento 24 y/o el extremo inactivo 26, para permitir así que las plantas crezcan considerablemente. Por ejemplo, en algunas realizaciones para cultivar tomates, los ganchos de rodillo 32 pueden moverse de 10,7 a 12,2 metros (de 35 a 40 pies).

[0013] Tal y como se explica con más detalle a continuación, el conjunto de carriles 28 incluye secciones de carril rectas 38 conectadas entre el extremo de accionamiento 24 y el extremo inactivo 26, de manera que el extremo de accionamiento 24 y el extremo inactivo 26 incluyen cada uno secciones de carril curvadas 40, y de manera que las diversas secciones de carril 38, 40 están alineadas y forman el circuito de carriles 30. En la realización que se ilustra, las secciones de carril 38 están espaciadas aproximadamente 0,61 metros (veinticuatro pulgadas) en cada lado para corresponderse con las hileras de plantas, que están separadas por 0,61 metros (veinticuatro pulgadas), de manera que cada gancho de rodillo 32 está separado por 0,41 metros (dieciséis pulgadas) para acomodar las plantas, que están separadas por 0,41 metros (dieciséis pulgadas), por ejemplo dentro de macetas o en el suelo, dentro de cada hilera. No obstante, debe entenderse que el sistema 20 puede adaptarse para usarse con diversas disposiciones de plantas, como hileras más anchas o más estrechas. De manera similar, la longitud de un determinado sistema de cultivo desde el extremo de accionamiento 24 hasta el extremo inactivo 26 también puede variar, de manera que en algunos ejemplos particulares los extremos 24, 26 están separados por entre 12,2 y 18,3 metros (de 40 a 60 pies), dependiendo -por ejemplo- de la instalación que aloje el sistema de cultivo.

[0014] Refiriéndonos a las Figuras 4-7, el extremo de accionamiento 24 comprende un sistema o unidad de accionamiento 42 que impulsa los ganchos de rodillo 32 a lo largo del circuito de carriles 30 para inclinar y bajar las plantas. Entre otros componentes, el extremo de accionamiento 24 incluye un componente estructural o placa superior 44 (Figura 6) y un componente estructural o placa inferior 46 (Figura 7), entre los cuales se dispone un piñón de accionamiento o una unidad del piñón de accionamiento 48 (Figura 5) del sistema de accionamiento 42. Adicionalmente, el sistema de accionamiento 42 incluye un tornillo sin fin 50 al que se añade un motor de accionamiento eléctrico 52 que se usa para hacer girar la unidad del piñón de accionamiento 48.

[0015] El componente estructural superior 44 incluye una porción de sujeción del accionamiento central 54 que tiene una abertura 56 y brazos radiales 58, 60, 62 que se extienden hacia la porción curvada 64. Un par de soportes 66 (Figura 4) están conectados a los brazos 58, 62 adyacentes a la porción curvada 64 para sujetar el componente estructural 44 a las secciones de carriles 38. El componente estructural 44 incluye tacos 68 a los que se fija el engranaje helicoidal 50. Cada brazo 58, 60, 62 incluye un reborde de refuerzo 59, de manera que el reborde 59 se ubica en el brazo 60 e incluye una porción de extensión 70 que se usa para sujetar el protector 72 en torno al extremo de accionamiento 24.

[0016] El componente estructural inferior 46 es circular e incluye una porción central 74 que tiene una abertura 76 con cuatro brazos radiales 78 que se extienden hasta una porción exterior circular 80. Un par de brazos en forma de L 82 se extienden desde la porción exterior 80, de manera que los brazos 82 están configurados para unirse a un componente transversal 36 (Figura 1) a fin de asegurar el componente estructural 46. Un soporte o bloque de apoyo (no se muestra) se fija a la parte inferior de la porción central 74 (en relación con la orientación de la Figura 7) en torno a la abertura 76, de manera que el bloque de apoyo recibe un eje 84 (Figura 5) que se extiende a través de la unidad del piñón de accionamiento 48, que asegura aún más el componente estructural inferior 46.

[0017] Múltiples soportes o guías de cuerda 86 se proyectan hacia abajo desde la periferia exterior del componente estructural inferior 46, de manera que las guías 86 tienen forma de palitos o clavijas. Las guías 86 presentan un ligero ángulo orientado hacia fuera, de manera que las guías 86 sostienen el cordel C que se enrolla alrededor del extremo de accionamiento arqueado 24. De este modo, el punto de amarre para un filamento del cordel C soportado por un determinado gancho de rodillo 32 puede estar en el lado opuesto de la sección de carril 38 en la que se encuentra el gancho de rodillo 32. Así, el gancho de rodillo 32 puede transportarse alrededor del extremo de accionamiento 24 para bajar el cordel C y, en consecuencia, el tallo T conectado al mismo. Debe entenderse que pueden enrollarse múltiples filamentos del cordel C alrededor del extremo de accionamiento 24 y, por consiguiente, engancharse con las guías 86. De este modo, pueden colocarse múltiples tallos T sobre la superficie de apoyo en un arco correspondiente al extremo de accionamiento 24.

[0018] La unidad de la rueda dentada de accionamiento 48 incluye un par de ruedas dentadas motrices individuales 88 que están separadas y conectadas entre sí por separadores 90. Cada rueda dentada 88 incluye múltiples dientes 89, de manera que los dientes 89 de las ruedas dentadas conectadas 88 están alineados para recibir los ganchos de rodillo 32, como se explica más adelante. Como se ha indicado, el eje 84 está sujeto a las ruedas dentadas 88 y se extiende a través de las mismas. Un extremo accionado 92 del eje 84 está engranado con el engranaje helicoidal 50, y un extremo opuesto 94 está conectado a un bloque de apoyo, como se ha explicado anteriormente. De este modo, el motor 52 acciona el engranaje helicoidal 50, que a su vez acciona el eje 84 para hacer girar la unidad de la rueda dentada de accionamiento 48.

[0019] Refiriéndonos de nuevo a la Figura 4, la sección de carril curvada 40 del extremo de accionamiento 24 está sujeta a la porción curvada 64 del componente estructural superior 44, por ejemplo mediante sujeciones, de manera que la sección de carril curvada 40 se extiende ligeramente más allá del borde radial exterior del componente estructural superior 44. La sección de carril 40 del extremo de accionamiento 24 comprende un arco semicircular de 180 grados, que en la realización ilustrada comprende dos componentes de sección de carril de 90 grados 41 separados. La sección de carril curvada 40 incluye una acanaladura 96 por la que se desplaza una de las ruedas 98 de los ganchos de rodillo 32 cuando el sistema de accionamiento 42 impulsa los ganchos de rodillo 32 alrededor del extremo de accionamiento 24, de manera que en la realización ilustrada la acanaladura 96 está al descubierto y, por consiguiente, no se encuentra dentro de una cavidad. Como se desprende de la Figura 4, cuando los ganchos de rodillo 32 salen de una de las secciones de carril rectas 38, los ganchos de rodillo 32 se engranan con la unidad de la rueda dentada de accionamiento 48 entre los dientes alineados de las dos ruedas dentadas 88 para impulsar así los ganchos de rodillo 32 que están engranados con la unidad de la rueda dentada de accionamiento 48.

[0020] Como se desprende de las Figuras 1, 3 y 4, un cable 100, que en la realización ilustrada comprende un cable de alambre, interconecta los ganchos de rodillo 32 de manera infinita, por lo que el sistema de accionamiento 42 puede hacer que los ganchos de rodillo 32 se muevan simultáneamente por el circuito de carriles 30, de manera que los ganchos de rodillo 32 se impulsan para que se desplacen a la sección de carril recta opuesta 38. Así, las secciones de carril rectas 38 están alineadas verticalmente en altura con la sección de carril curvada 40 para permitir que los ganchos de rodillo 32 se desplacen entre ellas. Como también se desprende de la Figura 4, el cable 100 entra en contacto con los separadores 90 situados entre las dos ruedas dentadas 88 y se desliza a lo largo de los mismos cuando el cable 100 se desplaza sobre el extremo de accionamiento 24, de manera que los separadores 90 también funcionan adicionalmente como guías. Debe entenderse que el uso de dos ruedas dentadas separadas 88 sirve para mantener los ganchos de rodillo 32 en una orientación vertical a medida que los ganchos de rodillo 32 se desplazan alrededor del extremo de accionamiento 24, mientras que la conexión con el cable 100 puede ejercer una fuerza para orientar hacia adentro los ganchos de rodillo 32. En la realización que se ilustra, la sección de carril curvada 40 está hecha de un material plástico o polimérico. Asimismo, la acanaladura 96 está encastrada en el borde exterior de las secciones 41, de tal manera que el eje de los ganchos de rodillo 32 puede guiarse a lo largo de la misma, y de manera que la sección de carril curvada 40 se extiende hacia fuera de manera ligeramente radial desde el borde periférico radial exterior del componente estructural superior 44.

[0021] Refiriéndonos ahora a las Figuras 1-3 y 8, el extremo inactivo 26 está configurado para alinearse con las secciones de carril rectas 38 para formar el circuito 30, de tal manera que se puede tirar de los ganchos de rodillo 32 entre las secciones de carril rectas 38 y las secciones de carril curvadas 40 del extremo de accionamiento 24 y el extremo inactivo 26. En la realización que se ilustra, el extremo inactivo 26 incluye una placa inferior 102 y una placa superior 104 que se conectan y se separan mediante guías o poleas giratorias 106 y 108. La sección de carril curvada 40 del extremo inactivo 26 está sujeta a la placa superior 104, de manera que la sección de carril 40 es idéntica a la sección de carril curvada 40 del extremo de accionamiento 24. Al igual que en el extremo de accionamiento 24, la sección de carril curvada 40 del extremo inactivo 26 se extiende hacia fuera de manera ligeramente radial desde el borde periférico radial exterior de la placa superior 104.

[0022] En la placa superior 104 se incluyen un par de soportes 110 para sujetar el extremo inactivo 26 a las secciones de carril rectas 38 (Figura 1). La placa inferior 102 tiene extremos que se ahúsan hacia dentro 112 (ver Figura 2), de manera que los extremos 112 ayudan a guiar los ganchos de rodillo 32 que ingresan en las secciones de carril rectas 40 desde cualquier dirección. De manera adicional, el extremo inactivo 26 incluye un par de componentes de suspensión diseñados con forma de armellas 114 que pueden usarse en el sistema de suspensión 20 si así se desea.

[0023] La placa inferior 102 tiene una estructura básicamente en forma de C e incluye una banda o placa de guía 116 sujeta a la parte inferior de la placa 102. Como se desprende de la Figura 8, la banda de guía 116 se extiende ligeramente hacia afuera y más allá del borde radial exterior de la placa inferior 102. La placa de guía 116 está hecha de un material plástico, de manera similar a las secciones individuales 41 de la sección de carril curvada 40. Así, los ganchos de rodillo 32 se guían a lo largo de la banda de guía 116 y la sección de carril curvada 40 cuando se mueven a lo largo del extremo inactivo 26. La placa inferior 102 también incluye múltiples soportes o guías de cuerda 86 que se proyectan hacia abajo desde la periferia exterior de la placa inferior 102, de manera que las guías 86 están diseñadas con forma de palitos o clavijas, como se ha explicado anteriormente. Las guías de cuerda 86 permiten que el cordel C se enrolle alrededor del extremo inactivo curvado 26, tal y como se ha explicado anteriormente en relación con el extremo de accionamiento 24.

[0024] Como se ha señalado, la placa inferior 102 y la placa superior 104 se conectan y se separan mediante guías o poleas 106, 108 giratorias. En la realización que se ilustra, las poleas 106 son generalmente cilíndricas y las poleas 108 generalmente tienen forma de reloj de arena, de manera que las poleas 106 están situadas cerca del punto de entrada inicial y el punto de salida final de los ganchos de rodillo 32 que entran y salen del extremo inactivo 26, y las poleas 108 están situadas entre medias. A partir de las Figuras 1 y 3 se entiende mejor que los ganchos de rodillo 32 están interconectados mediante el cable 100, de manera que el cable 100 está situado en una elevación entre la placa inferior 102 y la placa superior 104, por lo que el cable 100 se desplaza sobre las poleas 106, 108 cuando el cable 100 se mueve por el sistema 20.

[0025] Como se ha señalado, los ganchos de rodillo 32 se desplazan a lo largo del circuito de carriles 30 por medio del sistema de accionamiento 42 accionado por el motor 52 y el engranaje 50 del extremo de accionamiento 24. Cada uno de los ganchos de rodillo 32 está unido al cable 100 a intervalos prácticamente uniformes (por ejemplo 0,41 metros -dieciséis pulgadas- en la realización que se ilustra) a lo largo del circuito de carriles 30. De este modo, el accionamiento del motor 52 mueve los ganchos de rodillo 32 mediante el engranaje de una parte de los ganchos de rodillo 32 con la unidad de la rueda dentada de accionamiento 48, lo que a su vez mueve los restantes ganchos de rodillo 32 a lo largo del circuito de carriles 30 mediante su interconexión con el cable 100. Como también se ha señalado, el movimiento de los ganchos de rodillo 32 a lo largo del circuito de carriles 30 mediante el sistema de cables inclina y baja las plantas para aumentar la eficiencia y la productividad del cultivo de productos de plantas de enredadera.

[0026] Refiriéndonos a la Figura 12, cada una de las perchas o ganchos de rodillo 32 incluye un rodillo, por ejemplo un par de ruedas 98, un eje rodante 122, una barra o un eje o componente vertical 124, y un gancho 126. El componente vertical 124 tiene un extremo de rueda 128, que está unido al eje rodante 122, y un extremo de gancho 130, que está unido al gancho 126. En la realización que se ilustra, las ruedas 98 están unidas al eje rodante 122, con el componente vertical 124 dispuesto entre medias. Una sujeción de cable 132 situada en el componente vertical 124 une el cable 100 al componente vertical 124 de cada gancho de rodillo 32. En la realización que se ilustra, las sujeciones de cable 132 comprenden bridas de red de alambre, como las que suministra Loos and Company, de Pomfret, Connecticut, Estados Unidos. Como se ha señalado, las sujeciones de cable 132 están situadas a lo largo del eje 124, de manera que pueden pasar junto a las poleas 106, 108 del extremo inactivo 26 y más allá de los separadores 90 del extremo impulsor 24. En la realización que se ilustra, cada sujeción de cable 132 está más o menos cerca del punto medio del componente vertical 124.

[0027] El gancho 126 está situado en el extremo del gancho 130 del componente vertical 124 y está diseñado para que el filamento del cordel C se enganche a través del gancho 126 y para que el gancho 126 lo sostenga entre el tallo T y uno de los puntos de amarre, situado por ejemplo en un componente transversal 36. De este modo, las sujeciones de cable 132 acoplan los ganchos de rodillo 32 al cable 100 para mover simultáneamente los ganchos de rodillo 32 a lo largo del circuito 30, y los ganchos de rodillo 32 mueven los tallos de las plantas T a lo largo del circuito 30 mediante los filamentos de los cordeles C que se enganchan a través de los ganchos 126. Debe entenderse que, debido a que un extremo del cordel C está conectado a un punto de amarre, el mencionado movimiento de los ganchos de rodillo 32 hará que el extremo opuesto del cordel C sujeto al tallo T haga bajar el tallo T, ajustando así el crecimiento del tallo T.

[0028] Como se desprende de las Figuras 1-3, las secciones de carril rectas 38 están diseñadas para sostener y guiar los ganchos de rodillo 32 a lo largo de porciones paralelas del circuito 30, de manera que, en la realización que se ilustra, las secciones de carril rectas 38 están formadas por carriles 39 unidos entre sí. Refiriéndonos ahora a las Figuras 10 y 11, se muestra un carril 39 que forma una cavidad 134 dentro de la cual están contenidos los ganchos de rodillo 32, de manera que estos se mueven a lo largo de las secciones de carril rectas 38, tal y como se ha explicado anteriormente. Cada cavidad 134 tiene una sección transversal generalmente con forma de U invertida, formada por una porción horizontal 136, por porciones verticales 138 a ambos lados de la porción horizontal 136 y generalmente perpendiculares a la porción horizontal 136, y por un par de superficies de rodadura 140 orientadas hacia dentro y situadas en el extremo de las porciones verticales 138. Cada una de las superficies de rodadura 140 se extiende horizontalmente hacia la porción vertical opuesta 138 a lo largo de una distancia que equivale prácticamente a la anchura de cada rueda del gancho de rodillo 98, de tal manera que hay un hueco 142 entre las superficies de rodadura 140, y de manera que cada una de las superficies de rodadura 140 soporta cada una de las ruedas del gancho 98, de manera que el componente vertical 124 se extiende hacia abajo a través del hueco 142.

[0029] Los carriles 39 de la realización que se ilustra están hechos de metal, por ejemplo acero, para facilitar la fabricación y la resistencia para soportar el peso de los ganchos de rodillo 32 y los tallos de las plantas T. Más particularmente, los carriles 39 son suministrados por Duratrak, Inc., de Elk Grove Village, Illinois, Estados Unidos. No obstante, pueden emplearse otros fabricantes, materiales y configuraciones de carril, como materiales compuestos, plásticos o similares. Los carriles 39 están diseñados para permitir que los ganchos de rodillo 32 rueden libremente a lo largo del circuito 30, tirados por el cable 100 y el sistema de accionamiento 42, y permanezcan seguros en el circuito de carriles 30. En una realización alternativa, las secciones de carril curvadas 40 de cada extremo 24, 26 pueden estar configuradas para tener el mismo perfil de sección transversal que los carriles 39.

[0030] Como se ha señalado, las secciones de carril rectas 38 se forman generalmente con partes 39 que se unen o empalman entre sí para formar las secciones de carril rectas 38 del circuito 30. En la realización que se ilustra, por ejemplo, las partes o carriles individuales tienen aproximadamente tres metros (diez pies) de longitud, de manera que las dos secciones de carril rectas 38 están separadas por aproximadamente 0,61 metros (veinticuatro pulgadas). Como se desprende de las Figuras 1-3, en cada una de las dos secciones de carril rectas 38 se muestra una funda de carril o componente de empalme 144, de manera que el componente de empalme 144 está diseñado para sujetar un primer extremo 39a de un carril 39 y un segundo extremo 39b de otro carril 39 dentro de una cavidad interna del componente de empalme 144. Los componentes de empalme 144 tienen un perfil de sección transversal generalmente similar a -pero ligeramente mayor que- los carriles 39, por lo que los respectivos extremos de los carriles adyacentes pueden recibirse y asegurarse en los mismos. Por consiguiente, los componentes de empalme 144 incluyen un hueco central que se alinea con el hueco 142 de las secciones de carril 38 para permitir que el eje vertical 124 de los ganchos de rodillo 32 pase a través de él. Los componentes de empalme 144 también incluyen pestañas verticales 145 que se aseguran a los soportes colgantes, que en la realización ilustrada comprenden cadenas 118 para sostener el sistema 20 por encima del suelo.

[0031] En la Figura 9 se ilustra un componente transversal 36, de manera que con el sistema 20 se utilizan múltiples componentes transversales 36 para proporcionar soporte de refuerzo al conjunto de carriles 28 y, como se desprende de la Figura 1, también puede usarse para suspender el sistema 20 de una estructura de soporte 119 (Figura 3), como un techo o tejado, mediante colgadores de soporte 118, que en la realización ilustrada comprenden cadenas, pero que alternativamente pueden comprender cuerdas de alambre u otros colgadores de soporte. El componente transversal 36 incluye cubiertas de carril 148 en cada extremo, de manera que las cubiertas 148 están unidas entre sí y también separadas por una barra transversal 150. Las secciones de carril rectas 38 y, más particularmente, los carriles 39, se sujetan dentro de las cubiertas 148, de manera que las cubiertas 148 tienen un perfil de sección transversal generalmente similar a los componentes de empalme 144 mencionados anteriormente, incluido un hueco para permitir que el eje vertical 124 de los ganchos de rodillo 32 pase a través del mismo. La barra transversal 150 también incluye aberturas 152 a las que se pueden amarrar los filamentos del cordel C, de manera que las aberturas 152 delimitan los puntos de amarre. De manera adicional, en el componente transversal 36, y adyacentes a las cubiertas 148, se proporcionan orificios de sujeción 154 a los que pueden unirse las cadenas 118, por ejemplo mediante elementos de fijación.

[0032] En la realización que se ilustra, las cubiertas 144 y 148 han sido fabricadas por Duratrack, Inc. De manera opcional, cada conector de carril transversal 34 puede incluir armellas que se aseguran a la barra transversal 150 y se acoplan a un equipo colgante que generalmente también se acopla a un techo o estructura situada por encima del sistema 20 para soportar una parte del peso del sistema 20. Como se ha señalado, los travesaños 36 de la realización que se ilustra también incluyen aberturas 152 que comprenden puntos de amarre que permiten a los operarios asegurar los extremos superiores de un grupo de filamentos de cordeles para las plantas C que se extienden a través de un grupo correspondiente de ganchos de rodillo 32.

[0033] Refiriéndonos de nuevo a la Figura 3, se proporciona un sistema de control que incluye un controlador 156 que permite un control personalizado del sistema 20. El controlador 156 puede comprender un microprocesador, un ordenador o similares, que incorpora hardware y/o software para controlar el funcionamiento del sistema 20. El controlador 156 permite usar controles de avance y retroceso en lo referente al movimiento de las perchas 32, es decir, con un movimiento en sentido horario o antihorario con respecto a la orientación de la Figura 2, lo que incluye basarse en la distancia de movimiento. Además, el controlador 156 permite ajustar el funcionamiento en función de un temporizador, por ejemplo cuándo operar y/o durante cuánto tiempo. El sistema de control también incluye un controlador manual 158 que puede usarse para controlar el sistema 20. El controlador manual 158 puede conectarse al controlador 156 mediante un cable o un cable electrónico, por ejemplo. El controlador 158 puede estar provisto de varios botones que se usan para enviar señales al controlador 156. Por ejemplo, el controlador 158 puede tener un único botón para activar el controlador 156 y/o controlar el movimiento de las perchas 32 hacia adelante o hacia atrás. De manera alternativa, el controlador 158 puede estar provisto de múltiples botones para controlar características adicionales y/o programar el sistema de control. Asimismo, el controlador manual 158 puede estar provisto de un accesorio bloqueable para asegurar el controlador 158 en su lugar cuando no esté en uso. Así, el controlador 158 puede controlarse para hacer avanzar selectivamente las perchas 32 en función del crecimiento de los tallos T de las plantas para, de este modo, bajar al suelo la parte no productora de los tallos T mientras se mantiene permanentemente elevada la parte productora de los tallos T. Debe entenderse que, a medida que el tallo T crece, será necesario sujetar ocasionalmente el tallo T de nuevo crecimiento al cordel C.

[0034] Refiriéndonos ahora a las Figuras 15 y 16, se ilustra un sistema de frenado 160 que puede usarse con el sistema 20 o con el sistema 220 que se analiza más abajo. El sistema de frenado 160 de la realización que se ilustra está configurado como un sistema de frenado de fricción que se engrana con las perchas 32 para evitar el movimiento no deseado de las perchas 32 y el cable 100, que puede producirse, por ejemplo, debido al proceso de inclinación y descenso, ya que los tallos T que se soportan en una orientación inclinada tienden a tirar de las perchas 32 con una fuerza descendente, angulada y no orientada verticalmente y, por lo tanto, confieren movimiento a las perchas 32. El sistema de frenado 160 está sujeto a la sección de carril recta 38 e incluye pastillas de freno 162 engomadas y situadas verticalmente, aproximadamente a la altura de los sujetacables 132, de manera que los sujetacables 132 se engranan con las pastillas de freno 162 cuando pasan a través del sistema de frenado 160. El sistema de frenado también incluye brazos de sujeción 164 para conectarse con la sección de carril recta 38, e incluye placas de apoyo 166 que están conectadas al extremo opuesto de los brazos 164, de manera que las pastillas de freno 162 están conectadas a las placas de apoyo 166. Tal y como se muestra, las placas de apoyo 166 y las pastillas de freno 162 tienen extremos angulados hacia fuera para facilitar la entrada de las perchas 32 en el sistema de frenado 160 desde cualquier dirección. Debe entenderse que puede haber uno o más sistemas de frenado 160 a lo largo del circuito de carriles 30 y/o, de manera alternativa, estos sistemas pueden estar configurados para engranarse con el cable 100.

[0035] Refiriéndonos ahora a las Figuras 13 y 14, se muestra una realización de un sistema de cultivo de plantas alternativo 220 de acuerdo con la presente invención. El sistema 220 comparte similitudes sustanciales con el sistema 20 analizado anteriormente, de manera que se ha añadido el número 200 a los números de referencia de las características y componentes correspondientes del sistema 20. Debido a las similitudes de los sistemas 20 y 220, en el presente documento no se analizan todas las características y componentes similares del sistema 220.

[0036] El sistema 220 está configurado para usarse en el cultivo de plantas en macetas que se cuelgan directamente de ganchos de rodillo 232 y, más particularmente, se usa como un sistema de cultivo de plantas de riego automatizado. A tal fin, se añade un sistema de riego automatizado 221 al circuito de carriles 230, de manera que en la realización ilustrada se muestra montado en una de las secciones de carril rectas 238. El sistema de riego automatizado 221 puede construirse de una manera generalmente similar al sistema que se desvela en la Patente de EE. UU. n° 9,516,820, de manera que el sistema 221 está adaptado para usarse con la configuración particular de los carriles 239 del sistema 220.

[0037] Además de las secciones de carril rectas 238, el circuito de carriles 230 del sistema 220 incluye dos extremos inactivos 226, de manera que cada extremo inactivo 226 incluye una sección de carril curvada 240. Por consiguiente, el sistema 220 difiere del sistema 20 en el hecho de que el sistema 220 no incluye el extremo de accionamiento 24 del sistema 20. Sin embargo, el sistema 220 incluye una unidad de accionamiento alternativa 243 sujeta a las secciones de carril rectas 238 mediante barras transversales 247.

[0038] La unidad de accionamiento 243 incluye un motor de accionamiento 253 que acciona un accionador dentado que comprende una unidad de cadena de accionamiento dentada 249, que a su vez comprende un par de cadenas de accionamiento dentadas 287a, 287b que están conectadas mediante ejes 291 para girar simultáneamente. Como se desprende de la Figura 14, los ejes verticales 324 de los ganchos de rodillo 232 se engranan simultáneamente con la unidad de la cadena de accionamiento 249, de manera que el cable 300 pasa a una elevación vertical entre las cadenas de accionamiento 287a, 287b. Así, la unidad de accionamiento 243 acciona los ganchos de rodillo 232 alrededor del circuito de carriles 230, lo que incluye los dos extremos inactivos 226.

[0039] Se suministra agua al sistema de riego 221, de manera que el sistema de riego 221 a su vez descarga el agua sobre las cestas de plantas colgantes que están dispuestas en los ganchos de rodillo 232 a medida que los ganchos de rodillo 232 avanzan y pasan por debajo del sistema de riego 221. Puede usarse un sistema de control, como el controlador 156 analizado anteriormente, para controlar el movimiento de los ganchos de rodillo 232 a fin de colocar las plantas colgantes bajo el sistema de riego 221, de manera que el sistema de control también está adaptado para controlar el funcionamiento del sistema de riego 221 y suministrar agua a las plantas colgantes situadas debajo.

[0040] La presente invención proporciona un sistema para el cultivo de plantas, incluidos los productos de plantas de enredadera y similares, usando para ello un método de inclinación y descenso y/o cestas colgantes, de manera que se aumenta la eficiencia y la productividad. El sistema es versátil y puede usarse en un procedimiento de inclinación y descenso con tomates, lúpulo, pepinos y similares, de manera que reduce los costes y el tiempo de mantenimiento de los productos agrícolas en comparación con los métodos manuales. De manera alternativa, el sistema está bien adaptado para usarse con cestas colgantes de apoyo para regar y cultivar las plantas. El sistema incluye un circuito de carriles elevado que delimita un conjunto de carriles que incluye secciones de carril curvadas y secciones de carril rectas, de manera que el sistema incluye un par de extremos inactivos curvados o un extremo inactivo curvado y un extremo de accionamiento curvado. Además, se proporciona un sistema de accionamiento para mover múltiples perchas que están diseñadas como ganchos de rodillo que están dispuestos a lo largo del conjunto de carriles, de manera que las perchas sostienen plantas -como plantas de enredadera- mediante cordeles durante la temporada de crecimiento para obtener un ajuste eficiente o mediante cestas colgantes para plantas.

[0041] Si bien las plantas de enredadera con su tallo T se muestran dentro de recipientes 22, debe entenderse que, alternativamente, las plantas pueden crecer en el suelo sin recipientes. Asimismo, debe entenderse que, si bien se ha explicado el uso de cordeles C, también pueden usarse otros filamentos flexibles, como cuerdas, cordones o similares. Asimismo, pueden usarse configuraciones y formas de carriles alternativas, incluidos carriles extremos curvados que incluyen cavidades. También pueden llevarse a cabo cambios y modificaciones adicionales en las realizaciones descritas específicamente sin apartarse por ello de los principios de la presente invención, que está limitada únicamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para cultivar plantas, de manera que dicho sistema comprende:

un circuito de carriles elevado (30) que está diseñado para que lo soporte una estructura aérea, de manera que el mencionado circuito de carriles (30) comprende una sección de carril (40) que incluye una cavidad (134);

múltiples perchas (32) que están diseñadas para moverse por la mencionada cavidad (134);

de manera que las mencionadas perchas (32) están diseñadas para sostener las plantas (T) unidas a las mencionadas perchas (32) y mueven selectivamente las plantas (T) a lo largo del mencionado circuito de carriles (30), de manera que la mencionada cavidad (134) tiene un perfil de sección transversal generalmente en forma de U invertida e incluye un par de superficies rodantes (140), de manera que las mencionadas superficies rodantes (140) están separadas por un espacio (142), y de manera que las mencionadas perchas (32) incluyen cada una un par de ruedas (98), de manera que cada una de las mencionadas ruedas (98) de las mencionadas perchas (32) está diseñada para rodar a lo largo de la respectiva superficie rodante (140), de manera que las mencionadas perchas (32) también incluyen un eje (124) que se extiende hacia abajo desde las mencionadas ruedas (98) y de manera que el mencionado eje (124) de las mencionadas perchas (32) se extiende a través del mencionado espacio (142), de manera que cada uno de los mencionados ejes (124) está diseñado para sostener una planta (T),

de manera que el mencionado sistema también comprende un sistema de accionamiento (42) que está diseñado para mover las mencionadas perchas (32) a lo largo del mencionado circuito de carriles (30); de manera que el mencionado circuito de carriles (30) comprende dos secciones de carril rectas (38) y dos secciones de carril curvadas (40), y de manera que cada una de las mencionadas secciones de carril rectas (38) incluye una cavidad (134);

y de manera que el mencionado sistema comprende un extremo inactivo (26), de manera que el mencionado extremo inactivo (26) incluye una de las mencionadas secciones de carril curvadas (40), de manera que la mencionada sección de carril curvada (40) del mencionado extremo inactivo (26) incluye una acanaladura (96), y de manera que las mencionadas ruedas (98) de cada una de las mencionadas perchas (32) están adaptadas para rodar por la mencionada acanaladura (96), y de manera que la mencionada acanaladura (96) está alineada con las mencionadas cavidades (134) de las mencionadas secciones de carril rectas (38) para permitir que las mencionadas perchas (32) transiten entre las mencionadas secciones de carril rectas (38) y el mencionado extremo inactivo (26).

2. El sistema de la reivindicación 1, que además incluye un cable (100), de manera que las mencionadas perchas (32) están conectadas entre sí mediante el mencionado cable (100), y de manera que el mencionado cable (100) está conectado a los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32).

3. El sistema de la reivindicación 2, de manera que las mencionadas perchas (32) incluyen cada una un gancho (126) dispuesto en el mencionado eje (124), de manera que cada filamento separado (C) se engancha a través de cada uno de los mencionados ganchos (126) para soportar la respectiva planta (T).

4. El sistema de la reivindicación 1, de manera que las mencionadas secciones de carril rectas (38) están situadas entre las mencionadas dos secciones de carril curvadas (40).

5. El sistema de la reivindicación 4, de manera que las mencionadas secciones de carril rectas (38) se extienden generalmente paralelas entre sí, y de manera que las mencionadas secciones de carril curvadas (40) son semicirculares.

6. El sistema de la reivindicación 1, de manera que el mencionado extremo inactivo (26) también incluye una banda de guía curvada (116) dispuesta verticalmente debajo de la mencionada sección de carril curvada (40), y de manera que los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32) entran en contacto con la mencionada banda de guía (116) cuando las mencionadas perchas (32) se desplazan por el mencionado extremo inactivo (26).

7. El sistema de la reivindicación 6, de manera que la mencionada sección de carril curvada (40) y la mencionada banda de guía curvada (116) están separadas mediante poleas (108) dispuestas entre medias, y de manera que el mencionado cable 100 que conecta las mencionadas perchas (32) entra en contacto con las mencionadas poleas (108) cuando las mencionadas perchas (32) se desplazan por el mencionado extremo inactivo (26).

8. El sistema de la reivindicación 1, de manera que el mencionado sistema comprende un extremo inactivo adicional (226, 226) que incluye la otra de las mencionadas secciones de carril curvadas, de manera que el mencionado sistema incluye además una unidad de accionamiento (243) situada en una de las mencionadas secciones de carril rectas (238), y de manera que la mencionada unidad de accionamiento (243) incluye un impulsor dentado (249) que está diseñado para engranarse con los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32) a fin de mover las mencionadas perchas (32).

9. El sistema de la reivindicación 8, que además incluye un dispositivo de riego (221) sujeto al mencionado circuito de carriles (230), de manera que el mencionado dispositivo de riego (221) está diseñado para suministrar agua a las plantas apoyadas en los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32).

10. El sistema de la reivindicación 1, de manera que el mencionado sistema incluye un extremo de accionamiento (24), de manera que el mencionado extremo de accionamiento (24) incluye una de las mencionadas secciones de carril curvadas (40), y de manera el mencionado extremo de accionamiento (24) incluye una unidad de accionamiento (42) que comprende un motor (52) para mover las mencionadas perchas (32) a lo largo del mencionado circuito de carriles (30).

11. El sistema de la reivindicación 10, de manera que la mencionada sección de carril curvada (40) del mencionado extremo de accionamiento (24) incluye una acanaladura (96), de manera que las mencionadas ruedas (98) de cada una de las mencionadas perchas (32) están adaptadas para rodar por la mencionada acanaladura (96), y de manera que la mencionada acanaladura (96) está alineada con las mencionadas cavidades (134) de las mencionadas secciones de carril rectas (38) para permitir que las mencionadas perchas (32) transiten entre las mencionadas secciones de carril rectas (38) y el mencionado extremo de accionamiento (24).

12. El sistema de la reivindicación 10, de manera que la mencionada unidad de accionamiento (42) incluye una rueda dentada de accionamiento (88) que está adaptada para que la impulse el mencionado motor (52), y de manera que la mencionada rueda dentada de accionamiento (88) está diseñada para engranarse con los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32) a fin de mover las mencionadas perchas (32).

13. El sistema de la reivindicación 12, de manera que la mencionada unidad de accionamiento (42) también incluye otra rueda dentada de accionamiento (88) que está adaptada para que la impulse el mencionado motor (52) y que está diseñada para engranarse con los mencionados ejes (124) de las mencionadas perchas (32) a fin de mover las mencionadas perchas (32), de manera que las mencionadas ruedas dentadas de accionamiento (88) están conectadas entre sí para girar simultáneamente.

14. El sistema de la reivindicación 13, de manera que las mencionadas perchas (32) están conectadas entre sí mediante un cable (100).