IT202100017453A1 - Macchina per il taglio e la raccolta automatica di colture a foglia - Google Patents

Description

MACCHINA PER IL TAGLIO E LA RACCOLTA AUTOMATICA DI COLTURE A FOGLIA

CAMPO DELLA TECNICA

La presente invenzione industriale riguarda una macchina per la raccolta automatizzata delle colture a foglia, quali a titolo di esempio la rucola, la lattuga, la valerianella ed altre similari.

Stato dell?arte

Sono note allo stato dell?arte delle macchine per il taglio e la raccolta delle verdure a foglia.

Queste macchine, nei loro modi di realizzazione noti allo stato dell?arte comprendono un dispositivo di taglio installato nella parte anteriore di un telaio motorizzato. Alle spalle del dispositivo di taglio ? presente un dispositivo di trasporto (generalmente un nastro) che convoglia le verdure tagliate verso la macchina, dove ? presente un operatore che le raccoglie in cassette o contenitori analoghi. In alcuni casi al posto dell?operatore ? presente un dispositivo selezionatore automatico.

Alcuni di questi dispositivi sono descritti nei documenti JP3889149, US6050073, JP2001204224, JP2000245225, JPH09289817, CN206993746.

Problema tecnico

A prescindere dalle differenze costruttive tra i dispositivi descritti nei documenti citati, nessuno di questi presenta un dispositivo di taglio che sia allo stesso tempo efficace nella azione di taglio, di economica realizzazione, installabile su macchine con varia conformazione e che non richieda la presenza di azionamenti oleodinamici n? di motori elettrici e, soprattutto, sia realizzabile per larghezze di taglio elevate senza sensibili incrementi di peso e di costo.

Si specifica che si intende per ?efficace nella azione di taglio? un dispositivo che effettui un taglio netto sulle verdure a foglia. ? noto infatti che tanto pi? preciso e netto ? il taglio, tanto pi? lentamente si roviner? la verdura in corrispondenza dello stesso: questo aumenta la vita utile a scaffale.

Peraltro ? ampiamente noto che la bont? dell?azione di taglio di una lama dipende ? oltre che dal filo della stessa - dalla tensione con cui la stessa ? montata, cio? dalla forza di trazione verso le proprie estremit? cui ? sottoposta.

In generale tutti i dispositivi noti allo stato dell?arte presentano una lama (ed in alcuni casi una pluralit? di lame, arrangiate in varia maniera) disposta in orizzontale nella parte anteriore del veicolo e che si muove di moto alternativo, spinta da un azionamento idraulico, oppure da uno o pi? motori elettrici.

Il limite di tutti gli azionamenti noti allo stato dell?arte tuttavia consiste nel fatto che gli azionamenti idraulici richiedono necessariamente la presenza di impianto oleodinamico a bordo della macchina raccoglitrice, mentre gli azionamenti tramite motore elettrico (ad esempio mediante un meccanismo del tipo biella e manovella) richiedono la presenza in prossimit? della lama di motori elettrici e meccanismi di rimando, il che aumenta il peso del dispositivo di taglio nel suo complesso. Inoltre, a prescindere dal fatto che siano azionati mediante un meccanismo oleodinamico oppure mediante un azionamento elettrico, tutti i dispositivi noti allo stato dell?arte presentano il limite legato alla larghezza di taglio.

Difatti durante il proprio moto alternativo la lama sar? alternativamente tirata o spinta dal dispositivo di azionamento, e sar? pertanto ciclicamente sollecitata a trazione e quindi a compressione.

Come ? noto per?, quando si sollecita a compressione un elemento snello (quale, appunto, una lama) si generano fenomeni di instabilit?, con l?elemento che tende a flettersi durante la fase di compressione. Questo ? un problema nel caso in cui si voglia utilizzare un dispositivo che abbia elevate larghezze di taglio.

Scopo dell?invenzione

Forma scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di taglio per macchine raccoglitrici di verdure a foglia che superi i limiti legati ai modi di realizzazione noti allo stato dell?arte, ed in particolare che sia efficace nella azione di taglio, di economica realizzazione, installabile su macchine con varia conformazione senza richiedere la presenza di azionamenti oleodinamici n? di motori elettrici e, inoltre, che sia realizzabile per larghezze di taglio elevate senza sensibili incrementi di peso e di costo.

Ancora, la presente invenzione intende fornire un dispositivo che sia configurato in modo che la lama che taglia le verdure da raccogliere si muova di moto alternativo e sia sempre in trazione, cio? che sia tirata alternativamente da un lato e dall?altro.

La presente invenzione fornisce inoltre una macchina raccoglitrice per verdure in cui ? installato un dispositivo di taglio che abbia tutti i vantaggi appena descritti.

Breve descrizione dell?invenzione

Il trovato realizza gli scopi prefissati in quanto trattasi di un dispositivo per il taglio di verdure a foglia o coltivazioni similari, installabile a bordo di macchine agricole, comprendente: almeno una lama (6) solidale a ciascuna estremit? ad un rispettivo elemento magnetico (8), posizionata in orizzontale e vincolata in maniera tale da potersi muovere di moto rettilineo alternato lungo il proprio asse; almeno due avvolgimenti elettrici (2), posizionati almeno uno in corrispondenza di ciascuna estremit? di detta lama (6) ed aventi asse parallelo all?asse di detta lama (6); almeno un generatore di corrente (1) configurato in maniera tale da alimentare detti avvolgimenti (2) in maniera che la forza esercitata da detti avvolgimenti (2) faccia muovere detta lama (6) di moto rettilineo alternato lungo il proprio asse.

Descrizione delle figure

In figura 1 ? mostrata una vista di insieme di una macchina agricola con installato il dispositivo secondo l?invenzione; in figura 2 ? mostrata una vista in sezione schematica del dispositivo secondo l?invenzione; in figura 3 e 4 sono mostrate, a titolo di esempio, due leggi di variazione nel tempo della intensit? di corrente alimentata a ciascuno degli avvolgimenti presenti.

Descrizione dell?invenzione

Si descrive di seguito il dispositivo di taglio, premettendo che si taglia di un dispositivo per il taglio di verdure a foglia o coltivazioni similari, installabile a bordo di macchine agricole, e preferibilmente nella parte anteriore di macchine agricole in modo che l?asse della lama sia sostanzialmente orizzontale, con posizione della lama radente al terreno, ad una distanza dal terreno pari all?altezza di taglio desiderata, e preferibilmente compresa tra 0,5 e 20 cm.

Come mostrato in figura 2 il dispositivo comprende una lama (6) avente un lato affilato (61). Si specifica che ci si riferisce nel seguito con il termine ?asse della lama? alla direzione dell?elemento affilato (61).

Il lato affilato potr?, a seconda dei casi, essere di tipo seghettato o liscio senza uscire dagli scopi dell?invenzione.

La lama (6) ha una larghezza (L) pari alla larghezza della zona di taglio, ed ? vincolata a ciascuna delle sue due estremit? ad un rispettivo perno di montaggio (9), solidale a sua volta ad un elemento magnetico (8). Preferibilmente il vincolo tra lama (6) e perni di montaggio (9) ? del tipo rimovibile, in modo che la lama (6) possa essere smontata e sostituita senza necessit? di smontare dal dispositivo i perni montaggio. Preferibilmente il perno di montaggio (9) ? cilindrico, ma questo non ? limitativo per gli scopi dell?invenzione.

Il perno di montaggio (9) e la lama (6) sono tra loro vincolati in maniera tale da essere solidali e, in particolare, da poter scambiare forze lungo l?asse della lama.

Il dispositivo comprende inoltre due guide di scorrimento (3) ? ubicate ciascuna in corrispondenza di una delle due estremit? della lama - comprendenti ciascuna un pattino autolubrificante (4).

Le guide (3) ed i pattini (4) sono componenti fisse, e sono convenientemente installate in maniera solidale al telaio della macchina agricola.

Preferibilmente ciascun pattino (4) presenta una pluralit? di superfici piane (41) ? preferibilmente in numero di quattro - configurate in modo che lo spazio tra loro racchiuso sia sufficiente per alloggiare con gioco il perno (9) cui ? solidale l?elemento magnetico (8).

In ogni caso la forma dei pattini (4) e degli elementi magnetici (8) ? complessivamente tale che un pattino (4) funga da guida per un rispettivo elemento magnetico, consentendone unicamente il movimento lungo una direzione parallela all?asse della lama (6).

In altri termini, quando il dispositivo ? installato, i pattini (4) vincolando il movimento degli elementi magnetici (8) consentono alla lama (6) di muoversi unicamente parallelamente al proprio asse. Preferibilmente inoltre i perni (9) comprendono ciascuno almeno un fine corsa (91) che ne limita l?escursione assiale consentita.

A prescindere dalla forma preferita di realizzazione appena descritta, ? condizione essenziale che a ciascuna estremit? della lama (6) sia solidale un rispettivo elemento magnetico (8), e che la lama sia vincolata in maniera tale da potersi muovere di moto alternativo lungo il proprio asse definito dalla direzione dell?elemento affilato.

Esternamente rispetto a ciascuna delle guide di scorrimento (3), e quindi rispetto a ciascuna delle due estremit? della lama, ? presente almeno un avvolgimento elettrico (2) avente una pluralit? di spire. Sono quindi presenti almeno due avvolgimenti, uno per estremit?.

Ciascun avvolgimento ? posizionato in modo che il proprio asse sia sostanzialmente coincidente con l?asse di simmetria dei pattini (4). In altri termini l?asse dell?avvolgimento ? coincidente con l?asse del cilindro o del poligono definito dai pattini (4). Pi? in generale l?asse dell?avvolgimento ? parallelo all?asse della lama (6).

Il dispositivo comprende inoltre almeno un generatore di corrente (1), configurato in maniera tale da alimentare, nelle modalit? di seguito discusse, detti avvolgimenti (2).

? evidente che, a patto che sia garantito il collegamento elettrico, la posizione del generatore di corrente non ? necessariamente da prevedersi in prossimit? della lama e, pertanto, lo stesso potr? essere ubicato dove pi? conveniente, sia in maniera solidale al dispositivo che a bordo della macchina per la raccolta.

In un modo di realizzazione il dispositivo non comprende il generatore di corrente, ma unicamente i due avvolgimenti ed i collegamenti elettrici necessari a collegarlo ad un generatore di corrente presente a bordo del veicolo.

Preferibilmente inoltre il dispositivo comprende mezzi elettronici di controllo della corrente in ingresso a ciascuno dei due avvolgimenti configurati in maniera tale da poter comandare la corrente di alimentazione di ciascuno di detti avvolgimenti. In un altro modo di realizzazione il dispositivo comprende un commutatore meccanico, configurato per alimentare uno o l?altro dei due avvolgimenti in funzione della posizione della lama.

Avendo descritto le componenti del dispositivo, se ne pu? ora descrivere il funzionamento. Dalla descrizione dei componenti ? evidente che quando uno degli avvolgimenti ? attraversato da una corrente elettrica, sull?elemento magnetico (8) posizionato all?interno della stessa si genera una forza elettromagnetica diretta lungo l?asse dell?avvolgimento e proporzionale ? a parit? di altre condizioni - all?intensit? della corrente elettrica ed al numero di spire che avvolgono l?elemento magnetico. Il verso della forza sar? funzione della disposizione dei due poli dell?elemento magnetico (8) e del verso della corrente. Alimentando opportunamente i due avvolgimenti, ? quindi possibile applicare alla lama forze assiali, il cui verso e/o intensit? siano tali da produrre un moto alternativo, in modo che la lama (6) scorra lungo il proprio asse tra una prima ed una seconda posizione.

In particolare il verso delle correnti utilizzate per alimentare gli avvolgimenti e la polarit? degli elementi magnetici sono configurati in maniera tale che le forze applicate a ciascuna estremit? della lama siano sempre forze di trazione dirette verso l?esterno. In altri termini ciascun avvolgimento ? configurato per tirare la lama verso il proprio lato di installazione, e non per spingerla.

In un primo modo di realizzazione il dispositivo ? configurato in maniera tale che i due avvolgimenti siano alimentati alternativamente, secondo quanto schematizzato in figura 3 in cui ? mostrato l?andamento nel tempo della intensit? di corrente che attraversa ciascuno dei due avvolgimenti. Si ha in particolare che l?avvolgimento posizionato all?estremit? destra della lama ? alimentato quando la lama, rispetto alla propria posizione centrale, ? spostata verso sinistra e viceversa.

Vantaggiosamente questo modo di realizzazione pu? essere implementato in maniera molto semplice mediante un commutatore meccanico, comandato dalla lama stessa.

In un secondo modo di realizzazione il dispositivo ? configurato in maniera tale che i due avvolgimenti siano sempre entrambi alimentati, e vari tuttavia nel tempo l?intensit? della corrente che alimenta ciascuno di essi tra un valore base ed un valore massimo, secondo quanto schematizzato in figura 4. In particolare l?avvolgimento posizionato all?estremit? destra della lama ? alimentato con il valore massimo di corrente quando la lama, rispetto alla propria posizione centrale, ? spostata verso sinistra e viceversa.

Ovviamente il bilancio complessivo delle forze sar? sempre sbilanciato in favore di una delle due estremit?, e quindi sar? possibile ottenere che la lama si muova di moto alternativo, tuttavia la presenza di una forza di trazione non nulla costantemente esercitata ad entrambe le estremit? della lama contribuisce a tenere la lama sempre tesa e, quindi, a migliorare l?efficacia dell?azione di taglio riducendo anche l?usura della lama.

Preferibilmente il dispositivo comprende mezzi di comando da parte dell?utente di detto valore di base, in modo che l?utente possa regolare la tensione della lama al fine di ottimizzarne le prestazioni.

Preferibilmente inoltre il dispositivo comprende mezzi di comando da parte dell?utente del valore di intensit? di corrente massima negli avvolgimenti.

In un altro modo di realizzazione il dispositivo ? configurato in maniera tale che i due avvolgimenti siano sempre entrambi alimentati, e vari tuttavia nel tempo l?intensit? della corrente che alimenta ciascuno di essi tra un valore base ed un valore massimo, con l?avvolgimento posizionato all?estremit? destra della lama alimentato con il valore massimo di corrente quando la lama, rispetto alla propria posizione centrale, ? spostata verso sinistra di una lunghezza superiore ad una lunghezza soglia predeterminata, e viceversa.

In questa maniera la fase di decelerazione della velocit? della lama inizia quando la lama ? quasi giunta nella propria posizione terminale. Il risultato ? che la lama si muove quasi sempre alla sua velocit? massima, a tutto vantaggio dell?efficacia dell?azione di taglio.

E? appena il caso di evidenziare che tutto ci? ? possibile sia perch? le regolazioni sono di tipo elettronico sulla corrente alimentata agli avvolgimenti, sia perch? la massa in movimento ? estremamente limitata, essendo unicamente quella della lama, dei perni e degli elementi magnetici, e pertanto si possono ottenere accelerazioni e decelerazioni maggiori rispetto ai dispositivi in cui il comando della lama ? meccanico o oleodinamico, a tutto vantaggio della qualit? del taglio delle verdure. Saranno infatti molto limitati gli istanti temporali in cui la lama ha una velocit? bassa e, quindi, non sufficiente ad esercitare un?azione di taglio ottimale.

Preferibilmente inoltre il dispositivo comprende mezzi di regolazione di detta lunghezza di soglia. In un modo di realizzazione preferenziale detti mezzi di regolazione sono dei comandi manuali, ad esempio delle manopole, azionabili dall?utente e collegate a detti mezzi elettronici di controllo, che acquisiscono il valore impostato dall?utente per i vari parametri di regolazione e determinano di conseguenza la corrente che deve passare istante per istante negli avvolgimenti.

La regolazione della lunghezza di soglia prima dell?inizio della decelerazione e la regolazione della tensione della lama consentono quindi, in maniera molto semplice per l?utente, una regolazione della lama che ne ottimizza l?azione di taglio.

Con il dispositivo appena descritto si ottiene un sistema di pi? facile gestione rispetto ad un sistema con trasmissione meccanica o oleodinamica, meno rumoroso, con componenti molto pi? leggeri ed in numero minore.

Ancora, l?utilizzo di mezzi elettronici di comando consente la massima libert? e facilit? di regolazione delle velocit? di taglio e della tensione della lama.

Il dispositivo potr? quindi essere installato su macchine (10) del tipo mostrato in figura, dotate di ruote motorizzate, di mezzi di trasporto della verdura tagliata (ad esempio tramite nastro trasportatore) e di idonei spazi per lo stoccaggio della verdura raccolta (ad esempio costituiti da un pianale su cui un operatore poggia le casse piene di verdura durante le operazioni di raccolta). La presente invenzione fornisce, per quanto detto, anche una macchina per il taglio e la raccolta di verdure a foglia comprendente un dispositivo di taglio secondo quanto descritto.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo per il taglio di verdure a foglia o coltivazioni similari, installabile a bordo di macchine agricole, comprendente:

- almeno una lama (6) solidale a ciascuna estremit? ad un rispettivo elemento magnetico (8), posizionata in orizzontale e vincolata in maniera tale da potersi muovere di moto rettilineo alternato lungo il proprio asse;

- almeno due avvolgimenti elettrici (2), posizionati almeno uno in corrispondenza di ciascuna estremit? di detta lama (6) ed aventi asse parallelo all?asse di detta lama (6);

- almeno un generatore di corrente (1) configurato in maniera tale da alimentare detti avvolgimenti (2) in maniera che la forza esercitata da detti avvolgimenti (2) faccia muovere detta lama (6) di moto rettilineo alternato lungo il proprio asse.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti avvolgimenti (2), detto generatore di corrente (1) e detti elementi magnetici (8) sono configurati in maniera tale che le forze applicate a ciascuna estremit? della lama sono sempre forze di trazione dirette verso l?esterno.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi elettronici di controllo della corrente in ingresso a ciascuno di detti avvolgimenti configurati in maniera tale da poter comandare la corrente di alimentazione di ciascuno di detti avvolgimenti.

4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di essere configurato in maniera tale che i due avvolgimenti sono sempre entrambi alimentati, e l?intensit? della corrente che alimenta ciascuno di essi varia nel tempo tra un valore base ed un valore massimo, con l?avvolgimento collegato all?estremit? destra di detta lama (6) alimentato con il valore massimo di corrente quando detta lama, rispetto alla propria posizione centrale, ? spostata verso sinistra di una lunghezza superiore ad una lunghezza soglia predeterminata, e viceversa.

5. Dispositivo secondo la rivendicazione 42 caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi di regolazione di detto valore massimo di corrente, di detto valore base e di detta lunghezza di soglia.

6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta lama ? vincolata a ciascuna delle due estremit? ad un rispettivo perno di montaggio (9), in maniera tale da poter scambiare con detto perno di montaggio forze lungo l?asse della lama, detto perno essendo a sua volta solidale a detto elemento magnetico (8).

7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il vincolo tra detta lama (6) e perni di montaggio (9) ? del tipo rimovibile e dal fatto che detti perni (9) comprendono ciascuno almeno un fine corsa (91) che limita l?escursione assiale consentita alla lama (6).

8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre almeno due guide di scorrimento (3) ubicate ciascuna in corrispondenza di una delle estremit? della lama e comprendenti ciascuna un pattino autolubrificante (4), dette guide (3) e detti pattini (4) essendo installabili in maniera solidale al telaio di una macchina agricola e detti pattini essendo configurati per vincolare il movimento degli elementi magnetici (8), consentendo alla lama (6) di muoversi unicamente parallelamente al proprio asse.

9. Macchina agricola comprendente un dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti

10. Macchina agricola secondo la rivendicazione 9 comprendente un dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 installato nella parte anteriore di detta macchina agricola con asse di detta lama (6) posizionato in maniera sostanzialmente orizzontale ad una distanza dal terreno compresa tra 0,5 e 20 cm.