ITMI20130480A1 - Macchina e metodo per la raccolta e la lavorazione di colture agricole - Google Patents

Description

MACCHINA E METODO PER LA RACCOLTA E LA LAVORAZIONE DI COLTURE AGRICOLE

La presente invenzione riguarda il settore dell’ agricoltura ed in particolare una macchina ed un metodo per la raccolta e la lavorazione di colture agricole come grano, piselli, orzo ed in particolare mais, sorgo e girasoli.

Come noto, un raccolto di grano, mais, orzo, girasole e simili piante a fusto sottile destinate ad usi alimentari comprende operazioni di mietitura, ovvero di taglio delle parti delle piante che comprendono la spiga, la pannocchia, il fiore e simili, e di trebbiatura, ovvero di separazione dei chicchi dal resto della porzione mietuta della pianta. Generalmente queste operazioni sono svolte con l’impiego di macchine mietitrebbiatrici. Gli scarti derivanti dalle operazioni di trebbiatura, ad esempio paglia, pula, tutoli e simili, vengono generalmente scaricati dalle macchine mietitrebbiatrici sul terreno del raccolto.

E altresì noto che gli scarti della trebbiatura possono essere vantaggiosamente utilizzati, direttamente o con opportune trasformazioni, come foraggio per l’alimentazione del bestiame o come materia prima per la produzione di biogas.

Per questo motivo sono state sviluppate macchine idonee alla raccolta degli scarti della trebbiatura che ne effettuano un imballaggio o li sottopongono a triturazione. Macchine di quest’ultimo tipo vengono chiamate trincia-caricatrici.

Una macchina trincia-caricatrice è generalmente provvista di una testa per la raccolta degli scarti della trebbiatura e di un’unità trinciatrice, comprendente ad esempio una coppia di rulli contro-rotanti muniti di una pluralità di coltelli, attraverso i quali gli scarti della trebbiatura raccolti vengono finemente triturati. Un’unità soffiante della macchina riceve gli scarti della trebbiatura così triturati e li alimenta in un condotto di uscita, o tubo di lancio, che si estende verticalmente consentendone il caricamento in un contenitore esterno trasportato, ad esempio, da un trattore che viaggia affianco alla macchina trincia-caricatrice.

La raccolta degli scarti della trebbiatura comporta alcuni inconvenienti in quanto una parte anche rilevante di essi può restare sul terreno ri ducendo la quantità di materia prima che può essere trattata per la produzione di foraggio o come materia prima per la produzione di biogas.

Inoltre, insieme agli scarti della trebbiatura vengono generalmente raccolti terra e sassi che da un lato possono causare danni agli organi meccanici dell’unità trinciatrice, in particolare ai coltelli dei rulli contro-rotanti, e dall’altro si mescolano alla materia prima che viene lavorata penalizzando la qualità finale dei prodotti da essa ottenibili.

La qualità dei prodotti finali è inoltre penalizzata dal fatto che gli scarti della trebbiatura che restano sul terreno di un raccolto assorbono nel tempo acqua, rendendone più difficile sia la raccolta che la lavorazione.

Si calcola che addirittura il 30-40% degli scarti della trebbiatura che vengono raccolti non sia utilizzabile per i problemi sopra descritti.

Un altro problema legato alla raccolta degli scarti della trebbiatura è che l’impiego di macchine dedicate come le trincia-caricatrici che passano sul terreno del raccolto successivamente alle fasi di mietitura e trebbiatura comporta tempi di lavoro notevolmente lunghi e costi elevati che gravano sui costi complessivi dei prodotti ottenuti.

Alla luce di quanto sopra discusso, si comprenderà che le macchine ed i metodi per la raccolta e la lavorazione delle colture risultano perfettibili sia rispetto alla possibilità di garantire una migliore qualità dei prodotti ottenibili dagli scarti della trebbiatura che ai costi di lavorazione di questi, il che costituisce uno scopo della presente invenzione.

Un’idea di soluzione alla base dell’invenzione è quella di combinare le operazioni di mietitura e trebbiatura delle colture con la lavorazione degli scarti della trebbiatura in un’unica macchina. Successivamente alla fase di trebbiatura gli scarti non vengono scaricati sul terreno come avviene nelle macchine tradizionali, ma direttamente sottoposti nella macchina ad una fase di trinciatura e successivamente caricati esternamente alla macchina in un contenitore esterno trasportato, ad esempio, da un trattore che viaggia affianco ad essa.

Grazie a queste caratteristiche la macchina secondo l’invenzione consente di ottenere da uno stesso raccolto sia i prodotti più pregiati, ovvero i chicchi o la granella delle piante sottoposte a mietitura e trebbiatura, che quelli meno pregiati, ovvero gli scarti della trebbiatura destinati alla produzione di mangimi per bestiame o a quella di biogas. La macchina secondo l’invenzione costituisce quindi innanzi tutto un’innovazione metodologica, in quanto combina lavorazioni agricole che sono tradizionalmente effettuate separatamente.

Un vantaggio offerto dall’invenzione è quello di consentire un notevole miglioramento della qualità dei prodotti meno pregiati ottenibili dalla lavorazione degli scarti di trebbiatura. Infatti, essi non vengono scaricati a terra ma direttamente sottoposti a trinciatura una volta separati dai chicchi, così evitando che vengano trattati carichi di umidità insieme a materiali indesiderati come terra e sassi.

La macchina secondo l’invenzione permette anche di incrementare la quantità dei prodotti meno pregiati ottenibili, in quanto, come sopra spiegato, una raccolta differita degli scarti della trebbiatura non consente di prelevarne l’intero quantitativo dal terreno. Si calcola che con macchine e metodi di raccolta tradizionali per un raccolto di mais che produce circa 15 tonnellate di chicchi, possono essere raccolte e trattate circa 20 tonnellate di scarti di trebbiatura con presenza di terra e pietre, mentre con la macchina ed il metodo della presente invenzione a pari quantità di chicchi è possibile trattare circa 30 tonnellate di scarti di trebbiatura sostanzialmente prive di terra e sassi. La quantità ottenibile di prodotti meno pregiati risulta dunque incrementabile di percentuali comprese tra il 30% ed il 40% rispetto a quanto è oggi possibile con macchine e metodi noti. Inoltre, la sostanziale assenza di terra e sassi negli scarti della trebbiatura risulta in una vita utile assai più lunga degli organi meccanici dell’unità di trinciatura.

Un ulteriore vantaggio offerto dall’invenzione è quello della riduzione dei tempi e dei costi della lavorazione delle colture, il che ha un effetto particolarmente positivo sui costi del foraggio e della materia prima per la produzione di biogas.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della macchina e del metodo per la lavorazione delle colture secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di sue forme realizzative con riferimento all’unica figura 1 allegata, che mostra schematicamente una vista laterale della macchina.

Facendo riferimento alla figura 1, la macchina per la raccolta e la lavorazione delle colture secondo l’invenzione è generalmente indicata con il numero di riferimento Rispetto ad una direzione di lavorazione indicata in figura 1 mediante una freccia P, la macchina 100 comprende in successione una sezione di mietitura 10 comprendente una testa falciante 11 configurata in modo da recidere colture C presenti su un campo G ed un contenitore 12 adatto a raccogliere le colture C recise dalla testa falciante 11.

La testa falciante 11 comprende ad esempio una pluralità di coltelli a forma di falce adatti a recidere le colture e convogliatori a coclea che consentono di far convergere le colture così mietute verso una porzione centrale del contenitore 12 in corrispondenza della quale è ricavata un’apertura di passaggio (non mostrata) adatta a consentire l’ingresso delle colture in una sezione di trebbiatura 20 della macchina 100, disposta a valle della sezione di mietitura 10 nella direzione di lavorazione P.

La testa falciante 11 è un elemento intercambiabile della macchina 100 configurato per la mietitura di specie di colture aventi caratteristiche tra loro similari. E ad esempio possibile utilizzare una stessa testa falciante adatta alla mietitura di grano, orzo, soia, colza, fave e altre colture a fusto esile, mentre occorrono testate falcianti differenti per la mietitura dei girasoli, che hanno steli generalmente più spessi e tenaci.

Nella sezione di trebbiatura 20 le colture mietute vengono sottoposte a trebbiatura, ovvero avviene la separazione della granella o dei chicchi dal resto delle parti vegetali. Nella forma realizzativa illustrata la sezione di trebbiatura 20 comprende ad esempio un dispositivo battitore 21 abbinato ad un controbattitore 22 e successivi scuotipaglia 23. La granella così ottenuta viene inviata ad un sistema di pulizia (non mostrato), ad esempio per ventilazione forzata, e quindi immagazzinata ad esempio mediante un nastro trasportatore in un serbatoio 24 che, nella forma realizzativa illustrata, è collocato superiormente al dispositivo battitore 21, controbattitore 22 ed agli scuotipaglia 23.

Secondo la presente invenzione, la mietitura viene preferibilmente effettuata recidendo le colture alla base dei loro steli utilizzando, una testa falciante 11 di tipo cosiddetto “integrale” per la raccolta di piante intere. Questo accorgimento è particolarmente utile nell’ottica della lavorazione degli scarti di trebbiatura per la produzione di foraggio o materia prima per biogas, in quanto massimizza la quantità di materia vegetale che può essere lavorata.

Inoltre, sempre secondo l’invenzione successivamente alla fase di trebbiatura gli scarti, ovvero le parti delle colture separate dai chicchi o dalla granella, vengono sottoposti ad una fase di trinciatura in una sezione di trinciatura 30 della macchina 100 disposta a valle della sezione di trebbiatura 20 rispetto alla direzione di lavorazione P.

Gli scarti della trebbiatura vengono convogliati dalla sezione di trebbiatura 20 verso la sezione di trinciatura 30 mediante mezzi di convogliamento 40 come, ad esempio, uno scivolo, un nastro trasportatore, un canale vibrante e simili. Nella forma realizzativa di figura 1 i mezzi di convogliamento 40 comprendono ad esempio un nastro trasportatore.

La sezione di trinciatura 30 della macchina 100 comprende una coppia di rulli contro-rotanti 31, 32 muniti di una pluralità di coltelli, attraverso i quali gli scarti della trebbiatura raccolti alimentati dai mezzi di convogliamento 40 vengono finemente triturati.

A valle della sezione di trinciatura 30 nella direzione di marcia M la macchina 100 comprende una sezione di caricamento 50 provvista di una soffiante 51, che riceve gli scarti della trebbiatura triturati nella sezione di trinciatura 30 e li alimenta mediante in un condotto di uscita, o tubo di lancio, 52 che si estende in una direzione generalmente verticale consentendone il caricamento in un contenitore esterno (non mostrato) trasportato, ad esempio, da un trattore (non mostrato) che viaggia affianco o in coda alla macchina 100.

Come mostrato nella figura 1, le sezioni di mietitura e trebbiatura, 10, 20 possono essere vantaggiosamente disposte su una prima parte semovente 101 della macchina 100, ad esempio una mietitrebbiatrice tradizionale, e dette unità di trinciatura 30 e caricamento 50 possono essere disposte su una seconda parte 102 della macchina 100 trainata dalla prima parte semovente 101, ad esempio un carrello collegato alla mietitrebbiatrice mediante un gancio di traino 103. I mezzi di convogliamento 40 possono essere indifferentemente associati alla mietitrebbiatrice o al carrello sul quale sono disposte le sezioni di trinciatura 30 e caricamento 50, ovvero rispettivamente alla prima parte semovente 101 o alla seconda parte trainata 102.

Nella forma realizzativa illustrata i mezzi di convogliamento 40 sono in particolare associati alla seconda parte 102, il che consente vantaggiosamente di utilizzare per la prima parte semovente 101 una mietitrebbiatrice tradizionale sostanzialmente senza necessità di modifiche. Questa configurazione della macchina 100 è di semplice ed economica realizzazione, in quanto richiede la costruzione delle sole unità di trinciatura e caricamento 30, 50, dei mezzi di convogliamento 40 e del relativo carrello di trasporto.

Alternativamente, la macchina 100 secondo Γ invenzione potrebbe essere interamente realizzata su un unico telaio adatto a supportare sia le sezioni di mietitura e trebbiatura 10, 20 che quelle di trinciatura 30 e di caricamento 50, nonché i mezzi di convogliamento 40 disposti tra la sezione di trebbiatura 20 e la sezione di trinciatura 30.

A prescindere dalla suddivisione in unità semovente ed unità al traino o dalla realizzazione della macchina su un unico telaio, la configurazione modulare della macchina 100 secondo l’invenzione con le sezioni di mietitura 10, trebbiatura 20, trinciatura 30 e caricamento 50 disposte in serie risulta in ogni caso efficace in quanto consente di ottimizzare gli spazi nei quali sono alloggiati i diversi dispositivi di lavorazione delle colture agevolandone le operazioni di manutenzione e riparazione.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, le lavorazioni di mietitura e trebbiatura vengono svolte con l’ausilio di un primo motore 60, disposto ad esempio a bordo della mietitrebbiatrice, mentre quelle di trinciatura e caricamento vengono svolte con l’ausilio di un secondo motore. Nella forma realizzativa illustrata il secondo motore, indicato con il numero di riferimento 70, è ad esempio disposto sul carrello che supporta la sezione di trinciatura 30 e quella di caricamento 50. I mezzi di convogliamento 40, laddove motorizzati, possono invece essere azionati in modo noto ad esempio con un motore idraulico (non mostrato) associato ad uno dei rulli del nastro trasportatore o ad un vibratore del canale vibrante.

La configurazione a due motori 60, 70 e la loro rispettiva combinazione con le sezioni di mietitura e trebbiatura da un lato e quelle di trinciatura e caricamento dall’altro, consente di ottimizzare il rendimento complessivo della macchina 100 secondo l’invenzione, in particolare perché le potenze dei motori possono essere dimensionate in funzione delle specifiche lavorazioni ad essi abbinate.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. E da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (100) per la raccolta e la lavorazione di colture agricole, detta macchina (100) comprendendo una sezione di mietitura (10), una sezione di trebbiatura (20), una sezione di trinciatura (30) ed una sezione di caricamento (50) disposte in successione rispetto ad una direzione di lavorazione (P) di detta macchina (100), la macchina (100) comprendendo inoltre mezzi di convogliamento (40) disposti tra detta sezione di trebbiatura (20) e detta sezione di trinciatura (30), detti mezzi di convogliamento (40) essendo adatti a trasportare scarti di colture agricole dalla sezione di trebbiatura (20) alla sezione di trinciatura (30).
2. 2. Macchina (100) secondo la rivendicazione 1, in cui dette sezioni di mietitura e trebbiatura (10, 20) sono disposte in una prima parte semovente (101) della macchina (100) e dette unità di trinciatura e caricamento (30, 50) sono disposte in una seconda parte (102) della macchina (100) trainata da detta prima parte semovente (101), detti mezzi di convogliamento (40) essendo associati ad una tra detta prima e detta seconda parte (101, 102) della macchina (100).
3. 3. Macchina (100) secondo la rivendicazione 2, in cui in cui detta prima parte semovente (101) è una mietitrebbiatrice e detta seconda parte trainata (102) è un carrello collegato alla mietitrebbiatrice mediante un gancio di traino (103).
4. 4. Macchina (100) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i mezzi di convogliamento (40) sono associati alla seconda parte trainata (102).
5. 5. Macchina (100) per la raccolta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui le sezioni di mietitura e trebbiatura (10, 20) sono azionate da un primo motore (60) della macchina (100) e le sezioni di trinciatura e caricamento (30, 50) sono azionate da un secondo motore (70) della macchina (100).
6. 6. Metodo per la raccolta e lavorazione di colture agricole, detto metodo comprendendo le fasi di: i) mietere colture agricole; ii) raccogliere dette colture mietute; iii) sottoporre le colture mietute e raccolte a trebbiatura; iv) sottoporre gli scarti delle colture trebbiate a trinciatura; e v) caricare gli scarti triturati delle colture trebbiate in un contenitore di stoccaggio, in cui dette fasi di trebbiatura e trinciatura sono eseguite in successione a bordo di una singola macchina.
7. 7. Metodo di raccolta e lavorazione secondo la rivendicazione 6, in cui durante detta fase di mietitura le colture vengono recise alla base della rispettiva pianta.