IT201900008241A1 - Macchina per la raccolta della canapa. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina per la raccolta della canapa.

È noto che l’infiorescenza della canapa è utilizzata in ambito alimentare per la produzione di farine ed olii, oltre che in ambito chimico-farmaceutico, in particolare per il cannabidiolo (CBD) che da essa può essere estratto. Dallo stelo della pianta possono essere estratte fibre utilizzabili in bioedilizia, ad esempio per la produzione di pannelli fonoassorbenti e pannelli isolanti, nel settore automobilistico, ad esempio per la realizzazione di pannelli di rivestimento delle portiere o parti di sedili, oltre che nell’industria tessile.

Per la raccolta della canapa si utilizzano attrezzature che non consentono di recuperare in modo efficiente sia l’infiorescenza che lo stelo della canapa. In particolare, le attrezzature note comportano la raccolta della canapa in più fasi di lavoro con un processo che si rivela inefficiente rispetto alle attuali esigenze di produzione.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di fornire una macchina che consenta di svolgere con un singolo meccanismo più fasi della raccolta della canapa, introducendo miglioramenti sia dal punto di vista organizzativo nel processo di raccolta, sia dal punto di vista più strettamente economico, con diminuzione dei tempi e dei costi di lavorazione.

A tale risultato si è pervenuti, in conformità della presente invenzione, adottando l’idea di realizzare una macchina avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Grazie alla presente invenzione, è possibile eseguire, con una stessa macchina, più fasi di lavoro per ottenere un prodotto già pronto per lo stoccaggio e quindi pronto per essere sottoposto ad ulteriori trattamenti ai fini della sua trasformazione, come ad esempio la macerazione degli steli e la trasformazione in fibre utilizzabili dall’industria tessile o nel settore edilizio e, per quanto attiene all’infiorescenza, trattamenti per impiego in ambito alimentare, terapeutico o farmaceutico.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

- la Fig.1 rappresenta una schematica vista prospettica antero-laterale di una macchina in conformità della presente invenzione in cui alcune parti sono omesse per meglio evidenziarne altre;

- la Fig.2 rappresenta una schematica vista prospettica postero-laterale di una macchina in conformità della presente invenzione in cui alcune parti sono omesse per meglio evidenziarne altre;

- la Fig.3 rappresenta una schematica vista in pianta dall’alto della macchina rappresentata nelle figure 1 e 2;

- la Fig.4 rappresenta una schematica vista laterale della macchina rappresentata nelle figure 1-3;

- le Figg.5-12 rappresentano alcuni particolari relativi alla macchina mostrata nelle figure 1-4 ed il container (C1);

Ridotta alla sua struttura essenziale e con riferimento all’esempio rappresentato negli annessi disegni, una macchina per la raccolta della canapa in conformità della presente invenzione comprende mezzi di raccolta, taglio e legatura degli steli della pianta, mezzi di taglio dell’infiorescenza, mezzi di scarico degli steli legati in fasci, e mezzi di scarico dell’infiorescenza.

Con riferimento all’esempio mostrato negli annessi disegni, i mezzi di raccolta, taglio e legatura degli steli formano un modulo operativo comprendente mezzi di taglio (1) per il taglio degli steli, e più catene convogliatrici (2) con relativi spintori (20) che trasportano gli steli tagliati verso il meccanismo di legatura collocato a valle rispetto alle dette lame e, successivamente all’esecuzione della legatura, trasportano i fasci così realizzati verso i mezzi di scarico degli steli legati. I mezzi di taglio degli steli sono costituiti da una barra falciante, la cui struttura è di per sé nota. La barra falciante (1) e le catene (2) sono inserite in una struttura di supporto (S) che presenta un lato anteriore (A), un lato posteriore (P), una base inferiore (LB) con una appendice posteriore (AB) che definisce una sovrastruttura tergale (SV), un lato destro (D) ed un lato sinistro (L). La barra falciante (1) è predisposta sulla parte inferiore (LB) della struttura (S) in corrispondenza del lato anteriore (A) di quest’ultima che, come ulteriormente descritto nel seguito, è il lato di ingresso delle piante nella macchina. Le catene convogliatrici (2) sono montate su relativi circuiti anulari (21) in modo tale da formare più corridoi verticali (VC) di ingresso e di guida delle piante, in cui ciascun corridoio (VC) è orientato in direzione antero-posteriore rispetto alla struttura (S) ed è delimitato ad entrambi i lati destro e sinistro da coppie di catene convogliatrici (2) collocate ad una prestabilita distanza verticale l’una dall’altra. In altri termini, ciascun lato di ciascun corridoio (VC) comprende due catene convogliatrici (2), una inferiore ed una superiore, sulle quali sono montati gli spintori (20). Questi ultimi sono costituiti da bracci applicati in posizioni prestabilite lungo lo sviluppo di ciascuna catena convogliatrice (2) in modo da sporgere lateralmente dalla catena stessa. Nell’esempio non limitativo mostrato in figura, i detti corridoi (VC) sono in numero di quattro. Va da sé, tuttavia, che il numero dei detti corridoi (VC) può essere diverso da quello esemplificativamente indicato. Le catene (2) inferiori sono distanziate dalle catene superiori corrispondenti mediante pareti verticali (22) le quali, ad una prestabilita distanza dal lato inferiore della base (B), presentano una luce (L22) che consente l’intervento dei mezzi di legatura degli steli come ulteriormente descritto nel seguito. Ciascuna delle catene (2) è avvolta su due corrispondenti pulegge (23, 24) del relativo circuito (21), ovvero su una puleggia anteriore (23) ed una puleggia posteriore (24). Le pulegge posteriori (24) omologhe, ovvero quelle che fanno parte dei circuiti (21) associati ad una stessa parete verticale (22), sono collegate da un albero verticale (25) che, attraverso una trasmissione a cinghie (TC) alloggiata nel lato inferiore della struttura (S) riceve il moto da una presa di forza (PF) predisposta in posizione centrale sul lato posteriore (P) della struttura (S).

La presa di forza (PF) può essere collegata ad una macchina agricola, come ad esempio un trattore (T) od altra macchina agricola (M), sia davanti che dietro a quest’ultima. Sulla parte posteriore della struttura (S) sono altresì formati più attacchi (AT) per consentirne il collegamento al trattore (T) analogamente a quanto previsto nelle attrezzature trainate da un trattore agricolo o mezzo similare dotato di sollevatore. La direzione di movimentazione della macchina in assetto di lavoro è indicata dalla freccia “K” nei disegni allegati.

Poiché i predetti corridoi (VC) sono corridoi verticali, essendo delimitati ad entrambi i lati da strutture verticali (nell’esempio, le strutture verticali comprendono le pareti 22 e le catene 2), gli steli delle piante tagliate dalla barra falciante (1) sono guidati in assetto verticale lungo i corridoi stessi, così da presentarsi in posizione verticale sia ai mezzi di legatura che, successivamente, ai mezzi di scarico degli steli legati.

I mezzi di legatura degli steli sono costituiti da dispositivi di legatura (GL) disposti ed agenti in ciascuno dei detti corridoi (VC) e presentano una struttura meccanico-funzionale di per sé nota, essendo del tipo utilizzato ad esempio per la legatura del grano. Vantaggiosamente, a ciascun dispositivo di legatura (GL) è associata una piastra (PG) a forma di “V” che funge da schermo per l’ago di legatura (N), in particolare l’ago mediante il quale la legatura viene eseguita, quando la legatura di un fascio di steli è in fase di esecuzione. In tal modo, il flusso degli altri steli in arrivo non interferisce con la formazione del fascio consentendo così all’ago di legare un fascio di steli isolato dal resto del flusso. La piastra (PG) è collegata ad un rispettivo attuatore che permette di disporla in assetto di bloccaggio degli steli in arrivo e rispettivamente in una posizione di transito consentito degli steli lungo i rispettivi corridoi (VC). In Fig.11 è rappresentato un asse (z) di rotazione della piastra (PG). La rotazione oraria od antioraria della piastra (PG) attorno all’asse (z) determina il posizionamento della stessa in assetto di bloccaggio degli steli in arrivo e rispettivamente in assetto di transito consentito degli steli. Inoltre, vantaggiosamente ciascun dispositivo (GL) di legatura comprende due perni orizzontali (PS) posti ad una prestabilita distanza l’uno dall’altro ed asserviti a rispettivi attuatori (AS) che, quando estratti, favoriscono il bloccaggio degli steli mentre l’ago (N) esegue la legatura. Come detto in precedenza, i dispositivi (GL) sono di per sé noti ma, in conformità della presente invenzione, è preferibilmente previsto di utilizzare una piastra (PG) di schermatura dell’ago (N) ed è altresì preferibilmente previsto di utilizzare due perni orizzontali (PS) estraibili in fase di esecuzione della legatura.

I corridoi (VC) che, come detto in precedenza, sono orientati in direzione anteroposteriore rispetto alla struttura (S), hanno una lunghezza prestabilita che corrisponde sostanzialmente alla lunghezza delle catene convogliatrici (2). Tali corridoi (VC) terminano in corrispondenza di un ulteriore corridoio (OC) che è orientato trasversalmente rispetto alla struttura (S), cioè ortogonalmente ai corridoi (VC) nei quali agiscono i mezzi di legatura degli steli, estendendosi tra i lati destro e sinistro della stessa struttura (S). Il corridoio trasversale (OC) è nella parte posteriore della macchina ed è delimitato, posteriormente, dalla predetta sovrastruttura (SV), sulla quale è disposta una catena (3a) con relativi spintori (30) al di sotto della quale ne è predisposta un’altra (3b). Le catene (3a, 3b) sono chiuse ad anello su relativi circuiti orizzontali (310), e sono guidate da rispettive pulegge ad asse verticale (31). Una di tali pulegge (31) è collegata ad un albero verticale (32) che riceve il moto dalla presa di forza (PF) attraverso la predetta trasmissione. La direzione di movimentazione degli spintori (30) nel corridoio trasversale (OC) è indicata dalla freccia “UA” nei disegni. In pratica, così come le catene (2) con i relativi spintori (20) comportano la movimentazione degli steli lungo i corridoi (VC) a monte e a valle dei mezzi di legatura, le catene (3) con i relativi spintori (30) determinano la movimentazione degli steli legati in fasci nel corridoio (OC) lungo la direzione (UA) che è ortogonale alla direzione di provenienza degli steli legati.

Per la raccolta dell’infiorescenza, è previsto un modulo superiore autoregolante in altezza, al fine di regolare la lunghezza degli steli sottostanti, ed indipendente dalla struttura di base, seppur solidamente collegato alla stessa tramite un meccanismo oleodinamico.

Sulla parte inferiore del lato anteriore del modulo stesso è montata una barra falciante (100). La barra falciante (100) è in posizione anteriormente sporgente rispetto alla struttura (S), per far sì che durante la marcia venga raccolta prima l’infiorescenza (quindi senza sprechi di seme evitandone la caduta) e poi gli steli.

Al di sopra della barra falciante superiore (100) è predisposto un aspo ruotante (101) per la raccolta dell’infiorescenza. L’aspo (101) è anch’esso un dispositivo di per sé noto e pertanto non descritto in maggior dettaglio. L’aspo (101) scarica l’infiorescenza su un convogliatore a nastro (102) che la trasporta esternamente alla macchina, al fine di poter essere scaricato su un carrello trainato, o laterale, o posteriore alla macchina (non visibile nei disegni). Si fa presente che tale macchina di raccolta potrà essere installata anche in una mietitrebbia, al posto della barra anteriore.

Una macchina per la raccolta di piante di canapa in conformità della presente invenzione comprende una struttura trainabile (S) a bordo della quale sono installati:

- mezzi di taglio dell’infiorescenza delle piante, predisposti in una prima stazione di taglio ad una prestabilita altezza rispetto ad un lato inferiore di detta struttura (S), preferibilmente in una posizione più avanzata della macchina rispetto alla direzione di movimentazione operativa (K) della macchina;

- mezzi di taglio degli steli delle piante, predisposti in una seconda stazione di taglio sul lato inferiore di detta struttura (S), preferibilmente in posizione più arretrata rispetto ai primi mezzi di taglio cosicché il taglio di ciascuno stelo è eseguito successivamente al taglio della relativa infiorescenza;

- mezzi di raccolta dell’infiorescenza;

- mezzi di movimentazione degli steli tagliati, predisposti in una stazione a valle delle dette prima e seconda stazione di taglio, disposti ed agenti lungo un numero prestabilito di corridoi verticali (VC) orientati in senso antero-posteriore rispetto alla struttura (S) e lungo i quali gli steli delle piante sono guidati verso una zona posteriore della struttura (S) mediante spintori (20) agenti da tergo sugli stessi steli, mezzi di legatura degli steli, disposti ed agenti in corrispondenza di detti corridoi verticali (VC), atti a legare gli steli delle piante formando fasci di steli legati;

- mezzi di scarico laterale dei fasci di steli legati, disposti ed agenti a valle dei detti mezzi di legatura, e atti ad impegnare i fasci di steli legati per guidarli lungo un corridoio di scarico (OC) formato in detta zona posteriore della struttura (S) ed orientato trasversalmente rispetto ai predetti corridoi verticali (VC).

Gli spintori (20) sono provvisti di appendici (200) destinate ad interagire con una guida (201) che si estende lungo ciascun corridoio (VC) per una lunghezza prestabilita. Quando le appendici (200) interagiscono con la guida (201), gli spintori (20) sono estratti, cioè ortogonali alle relative catene. Fuori dalle guide (201), gli spintori (20) sono liberi di ruotare attorno ai rispettivi perni di collegamento alle catene. Pertanto, gli spintori (20) sono predisposti per potersi ripiegare all’indietro a ridosso della catena trainante nel tratto in corrispondenza del sistema di legatura (dove la guida 201 non si estende) al fine di consentire la legatura dei fasci senza interferire con gli steli in fase di legatura. Infatti, in fase di legatura, gli steli interessati sono bloccati nella posizione di azione del dispositivo (GL), mentre le catene (2) sono sempre in movimento. Al termine di ogni legatura, i fasci non sono più bloccati e pertanto non sono più in grado di offrire resistenza agli spintori (20) tale da provocarne la rotazione all’indietro. Conseguentemente, al termine di ogni legatura, gli spintori (20) sono in grado di trascinare i fasci di steli legati lungo i corridoi (VC).

Con riferimento all’esempio di realizzazione rappresentato nei disegni allegati, i mezzi di legatura degli steli sono disposti ed agenti lungo ciascuno dei detti corridoi verticali (VC) tra una zona di ingresso degli steli da legare ed una zona di uscita degli steli legati, per cui i fasci di steli legati sono fatti avanzare verso la zona posteriore della struttura (S) dagli stessi spintori (20) che conducono gli steli tagliati ai mezzi di legatura.

Inoltre, con riferimento all’esempio di realizzazione rappresentato nei disegni allegati, i mezzi di scarico laterale dei fasci di steli legati sono costituiti da spintori (30) agenti da tergo su tali fasci e movimentati nel corridoio di scarico (OC) da rispettive catene (3) a sviluppo anulare orizzontale.

Con riferimento all’esempio di realizzazione sopra descritto, l’azionamento delle catene (2, 3), dei mezzi di legatura dei fasci e dei primi e secondi mezzi di taglio è gestito mediante la predetta trasmissione meccanica asservita alla presa di forza (PF) per assicurare il corretto sincronismo delle parti mobili della macchina.

Resta inteso che in luogo delle catene (2, 3) potranno essere utilizzati elementi meccanicamente e funzionalmente equivalenti per la movimentazione degli spintori (20, 30).

Come detto in precedenza, la macchina esegue separatamente il taglio dell’infiorescenza e dello stelo di ciascuna pianta e, successivamente, esegue la legatura degli steli e lo scarico dei fasci di steli legati, per cui la stessa unità operativa esegue tutte le operazioni necessarie per una corretta gestione del processo di raccolta delle piante di canapa, con tutti gli organi a ciò necessari predisposti su una stessa piattaforma (S).

Gli steli delle piante di canapa sono destinati, in particolare, ad essere sottoposti a trattamenti volti ad estrarne le fibre per poterle utilizzare in diversi ambiti produttivi come detto in premessa.

A tale scopo, i fasci di steli legati possono essere caricati in un container (C1) atto al trasporto dei fasci e strutturato per consentire di eseguire una prima fase di lavorazione, in particolare una fase di macerazione in acqua, degli steli. Tale container comprende: - una base inferiore (CB) che funge da zavorra, ancorabile tramite agganci standard da container alla struttura superiore di contenimento (SC);

- una struttura di contenimento (SC) collocata al di sopra della base (CB), anch’essa con agganci standard posti sia nella parte inferiore che superiore ed avente una struttura di telaio idonea a sopportare il peso della parte inferiore, oltre al carico impregnato dall’acqua accumulata nella fase di macerazione;

- un tetto (TC) formato da una camera stagna di galleggiamento, ancorabile alla struttura di contenimento (SC) tramite agganci standard, in grado di supportare l’insieme, oltre al carico impregnato dall’acqua accumulata nella fase di macerazione. I fasci di steli di canapa vengono introdotti nel volume definito dalla struttura di contenimento (SC). Una volta che il container (C1) con gli steli al suo interno è stato trasportato in corrispondenza di un bacino contenente sufficiente acqua, la zavorra di base (CB) ed il tetto (TC) vengono fissati alla struttura di contenimento (SC) al fine di consentire il corretto assetto verticale in fase di affondamento e un galleggiamento dell’insieme durante tutta la fase di macerazione, consentendo un agevole spostamento dell’insieme all’interno del bacino malgrado la considerevole massa. L’acqua penetrando lateralmente attraverso le pareti della struttura di contenimento (SC), riempie il detto volume. Dopo un tempo prestabilito, l’insieme verrà estratto dal bacino, verranno rimosse la zavorra ed il tetto galleggiante, lasciando la struttura di contenimento libera di scolare naturalmente l’acqua in eccesso che sarà convogliata nel bacino di macerazione per un nuovo utilizzo. La movimentazione del container (C1) viene eseguita utilizzando mezzi di per sé noti, ad esempio del tipo a gru, ma appositamente costruiti.

Il container sopra descritto soddisfa l’esigenza di facilitare l’operazione di trasporto e riduce i costi di lavorazione, difatti durante il trasporto viene effettuata l’immersione nell’acqua della pianta, preparandola così alla prima fase della lavorazione (macerazione); dato il peso specifico della canapa (inferiore a quello dell’acqua) si è ritenuto opportuno inserire il modulo di zavorra per l’affondamento. Il tutto è racchiuso all’interno della struttura a gabbia assemblata con travature, montanti e longheroni che garantiscono uno scheletro sufficientemente solido per il container. Il tetto (TC) oltre alla funzione già descritta di galleggiamento, ha anche il compito di contenere i fasci all’interno del modulo di contenimento (SC) evitandone la fuoriuscita per galleggiamento.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare per ciò che attiene ai singoli elementi descritti e illustrati, senza per questo uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina per la raccolta di piante di canapa in conformità della presente invenzione comprende una struttura trainabile (S) a bordo della quale sono installati: - primi mezzi di taglio dell’infiorescenza delle piante, predisposti in una prima stazione di taglio ad una prestabilita altezza rispetto ad un lato inferiore di detta struttura (S); - secondi mezzi di taglio degli steli delle piante, predisposti in una seconda stazione di taglio sul lato inferiore di detta struttura (S); - mezzi di raccolta dell’infiorescenza; - mezzi di movimentazione degli steli tagliati, predisposti in una stazione a valle delle dette prima e seconda stazione di taglio, disposti ed agenti lungo un numero prestabilito di corridoi verticali (VC) orientati in senso antero-posteriore rispetto alla struttura (S) e lungo i quali gli steli delle piante sono guidati verso una zona posteriore della struttura (S) mediante spintori (20) agenti da tergo sugli stessi steli; - mezzi di legatura degli steli, disposti ed agenti in corrispondenza di detti corridoi verticali (VC), atti a legare gli steli delle piante formando fasci di steli legati; - mezzi di scarico laterale dei fasci di steli legati, disposti ed agenti a valle dei detti mezzi di legatura, e atti ad impegnare i fasci di steli legati per guidarli lungo un corridoio di scarico (OC) formato in detta zona posteriore della struttura (S) ed orientato trasversalmente rispetto ai predetti corridoi verticali (VC).
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che esegue separatamente il taglio dell’infiorescenza e dello stelo di ciascuna pianta.
3. 3) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che esegue prima il taglio dell’infiorescenza mediante i primi mezzi di taglio, che sono in una posizione più avanzata della macchina rispetto ad una direzione di movimentazione operativa (K) della macchina, e successivamente il taglio dello stelo di ciascuna pianta mediante i secondi mezzi di taglio che sono in una posizione più arretrata rispetto ai primi mezzi di taglio.
4. 4) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio dell’infiorescenza sono costituiti da una barra falciante (100).
5. 5) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio degli steli sono costituiti da una barra falciante (1).
6. 6) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che i detti spintori (20) sono vincolati a catene (2) montate su relativi circuiti anulari (21) orientati lungo i detti corridoi (VC).
7. 7) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che i mezzi di scarico laterale dei fasci di steli legati sono costituiti da spintori (30) vincolati a rispettive catene orientate lungo il detto corridoio trasversale (OC).
8. 8) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di raccolta dell’infiorescenza tagliata dai detti mezzi di taglio dell’infiorescenza.
9. 9) Container per il trattamento di fasci di steli di canapa caratterizzato dal fatto che comprende: una base inferiore (CB) che funge da zavorra; una struttura di contenimento (SC) collocata al di sopra della base (CB); un tetto (TC) formato da una camera stagna per il galleggiamento dell’insieme.
10. 10) Container secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che gli steli di canapa provengono da una macchina secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 8.