ITTO20130970A1 - Dispositivo per il trasporto e la deposizione di astoni di piante vegetali - Google Patents

Description

Dispositivo per il trasporto e la deposizione di astoni di piante vegetali

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

L’invenzione concerne un dispositivo per il trasporto e la deposizione di astoni di piante vegetali.

Più precisamente l’invenzione concerne un dispositivo semiautomatico per il trasporto e la deposizione, ossia la messa a dimora in sedi precedentemente realizzate nel terreno, di astoni di piante vegetali, in particolare di piante di pioppo, intendendosi per astoni principalmente, ma non esclusivamente, fusti di piante vegetali dell’età di circa un anno.

Arte Nota

Come noto, il pioppo è una delle specie maggiormente utilizzate per la costituzione di piantagioni per la produzione di biomassa finalizzata alla produzione di energia. La coltivazione del pioppo può avere turno biennale, a partire da talee, oppure quinquennale, con impianto di astoni.

Per l'impianto di pioppeti a turno quinquennale a destinazione energetica si ricorre oggi ad astoni di pioppo, ovvero fusti di un anno, privi di rami e di apparato radicale, alti circa 2 m, che vengono generalmente reidratati una settimana prima del trapianto tramite immersione della parte basale in vasche per 2-3 giorni.

Attualmente l’impianto del pioppo a turno quinquennale viene eseguito con l’ausilio di macchine per la preparazione del terreno e di operatori che prelevano gli astoni da apposite cassette ed eseguono la fase di interramento. Oggi si opera sostanzialmente secondo due modalità operative: una prima modalità prevede l’utilizzo di una trivella montata sull'attacco a tre punti di un trattore. La trivella effettua l'apertura delle buche nel terreno destinate a ricevere la parte basale degli astoni e un operatore, che segue la macchina direttamente in campo, provvede ad inserire manualmente la base degli astoni all'interno delle buche. Lo stesso operatore provvede poi a chiudere le buche subito dopo la posa dell’astone, utilizzando il terreno precedentemente portato in superficie dalla trivella. Questa metodologia, derivata direttamente dall'arboricoltura da legno, presenta diversi svantaggi legati soprattutto alla bassa capacità di lavorazione, tipicamente circa 0,20 ha/h e all’elevato affaticamento dell'operatore che deve operare direttamente sul campo. Una seconda modalità prevede il trapianto degli astoni con macchine trapiantatrici munite di assolcatore e dischi chiudi solco. Le macchine oggi presenti sul mercato sono sostanzialmente di due tipi: un primo tipo riconducibile alla macchina pianta astoni modello V1 prodotta dalla ditta Allasia Plant di Cavallermaggiore (CN) – Italia, ed un secondo tipo riconducibile alla trapiantatrice prodotta dalla Rinnova Green Energy s.r.l. modello 5OOP.

Entrambe le macchine suddette montano su un telaio in metallo, un assolcatore che provvede a tagliare il terreno, mentre due operatori inseriscono manualmente gli astoni nel solco precedentemente aperto. Nel caso della macchina pianta astoni Allasia gli operatori seguono la macchina spostandosi autonomamente sul terreno, mentre nel caso della trapiantatrice Rinnova gli operatori lavorano stando in piedi a bordo della macchina.

Le due macchine descritte, pur evidenziando capacità operative, tipicamente circa 0,50 ha/h, nettamente superiori rispetto alla modalità precedentemente descritta, che prevede l’uso della trivella, non garantiscono la perfetta esecuzione dell'impianto. Gli astoni risultano infatti spesso collocati ad intervalli irregolari e la profondità di inserimento degli astoni nel terreno è altrettanto disomogenea. Gli operatori, inoltre, sono costretti a lavorare in posizione eretta per l'intera durata delle operazioni di trapianto, con conseguente elevato affaticamento.

A causa degli inconvenienti descritti, i costi di impianto degli astoni possono raggiungere attualmente anche il 18-20% dei costi totali di gestione.

Nella deposizione manuale richiesta dalle trapiantatrici attualmente in commercio è, inoltre, inevitabile un certo margine di errore, che tende ad aumentare con le ore di lavoro, sia per quanto concerne la distanza di impianto sulla fila, tipicamente pari a due metri, sia per quanto riguarda la verticalità dell'astone nel terreno e la profondità di interramento.

Un primo scopo dell’invenzione è pertanto quello di risolvere i problemi suddetti fornendo un dispositivo che consenta di raggiungere più elevate capacità di produzione, ridotto affaticamento per gli operatori, ed un risultato finale maggiormente uniforme.

Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di provvedere un dispositivo del tipo suddetto, che possa essere realizzato a costi contenuti e si presti pertanto ad una produzione industriale su larga scala.

Descrizione dell’Invenzione

Questi ed altri scopi sono ottenuti con il dispositivo per il trasporto e la deposizione di astoni di piante vegetali, come rivendicato nelle annesse rivendicazioni.

L'invenzione proposta permette di eseguire l’impianto semiautomatico degli astoni, con un elevato grado di uniformità e precisione, anche nell’assetto verticale degli astoni, mediante un singolo operatore, posizionato su un seggiolino.

Appare evidente come la necessità della presenza di un solo addetto, a fronte degli attuali due, determini una riduzione delle spese di manodopera. Con l'invenzione proposta si consegue inoltre un notevole miglioramento delle condizioni di lavoro, in quanto si assiste al passaggio da una posizione eretta dell'operatore, che ad intervalli regolari in fase di deposizione del singolo astone deve piegarsi e flettere la schiena, ad una posizione fissa seduta, con evidente riduzione dell'affaticamento ed un miglior rendimento nell'attività manuale richiesta.

In virtù delle migliori condizioni lavorative e della maggiore precisione consentita dal sistema a catene controrotanti, l’omogeneità del risultato risulta assicurata rispetto alle trapiantatrici di astoni oggi sul mercato.

La possibilità, di meccanizzare la fase di costituzione del pioppeto contribuisce vantaggiosamente inoltre ad una riduzione dei costi dell’impianto, con conseguente aumento dei margini di convenienza economica. Inoltre, la maggiore regolarità di impianto, si traduce anch’essa in un risparmio economico avendo come conseguenza una successiva maggior facilità ed economicità di gestione e raccolta.

Vantaggiosamente il dispositivo secondo l’invenzione può essere agevolmente abbinato ad una vasta gamma di telai in acciaio oggi impiegati per l'alloggiamento dei tradizionali dispositivi di apertura e chiusura del solco, risultando, in tal modo, agevole la sua introduzione nel parco macchine aziendale già esistente.

Descrizione Sintetica delle Figure

Una forma preferita di realizzazione dell’invenzione sarà data a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento alle figure annesse in cui:

- la Figura 1 è una vista prospettica parziale della disposizione di catene controrotanti del dispositivo secondo l’invenzione;

- la Figura 2 è una vista dall'alto della disposizione di catene di Figura 1;

- la Figura 3 è una vista prospettica da dietro del dispositivo secondo l’invenzione in configurazione operativa; - la Figura 4 è una vista laterale del dispositivo di Fig.3 in configurazione operativa;

- la Figura 5 è una vista dall’alto del dispositivo di Fig.3 in configurazione operativa.

Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione Riferendoci alle figure annesse, il dispositivo 11 per il trasporto e la deposizione di astoni 13 secondo l’invenzione comprende un telaio di supporto 15, ad esempio realizzato in profilati metallici, al quale sono associate due coppie di catene 17,19. Le catene 17a,17b,19a,19b di ciascuna coppia di catene 17,19 definiscono ciascuna un percorso chiuso che si sviluppa attorno a coppie di ruote dentate 21. Le ruote 21 della coppia superiore e le ruote 21 della coppia inferiore ruotano su rispettivi piani preferibilmente paralleli fra loro ed inclinati rispetto al terreno quando il dispositivo 11 opera sul terreno “T”. Le catene 17a,17b,19a,19b di ciascuna coppia 17,19 sono inoltre disposte preferibilmente parallele fra loro in modo da definire fra di esse in ciascuna coppia 17,19 un passaggio interno 20 per gli astoni 13, come risulterà maggiormente evidente dalla descrizione che segue.

Secondo l’invenzione, le catene 17a,17b,19a,19b portano pinze parallele verticali 23 fissate ciascuna ad una catena superiore 17a,17b e ad una catena inferiore 19a,19b. Per effetto del movimento sincronizzato delle catene controrotanti 17a,17b,19a,19b, nel verso indicato dalle frecce F1,F2 in Figura 2, le pinze 23 risultano sincronizzate fra loro in modo da trovarsi affacciate lungo il passaggio interno 20 definito fra le catene 17a,17b e 19a,19b di ciascuna coppia di catene 17,19. Le pinze 23 cooperano fra loro per trasportare gli astoni 13, ad esempio astoni di pioppo, da una zona di inserimento Z1, distale rispetto al terreno T, ad una zona di deposizione Z2, prossimale al terreno T, seguendo il verso di traslazione indicato con la freccia F3 in Figura 4.

Secondo una forma preferita di realizzazione dell’invenzione le pinze 23 comprendono un corpo allungato a sezione trasversale triangolare in cui è definita una faccia di presa 23a degli astoni 13, definita fra i fianchi 23b del corpo allungato, i quali formano fra di essi un angolo di circa 90°.

In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, i piani su cui giacciono le due coppie di catene 17,19 e sui quali si sviluppa il percorso chiuso delle catene di ciascuna coppia, sono inclinati rispetto al piano orizzontale del terreno di un angolo α compreso preferibilmente fra circa 35° e 45°, e ancor più preferibilmente di circa 40°.

Secondo una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, le coppie di catene 17,19 risultano distanziate tra loro sul piano verticale di una distanza compresa fra circa 500 e 700 mm e sul piano orizzontale di una distanza compresa fra circa 300 e 400 mm. Nell’esempio illustrato la distanza sul piano verticale risulta di circa 645 mm e sul piano orizzontale di circa 320 mm. Inoltre, sempre con riferimento all’esempio illustrato, le coppie di catene 17,19 ruotano attorno a corone dentate 21, ad esempio ad otto denti, del diametro di circa 150 mm e distanti tra loro di circa 1000 mm. In altri esempi di realizzazione, saranno ovviamente possibili altre disposizioni e distanze, rispetto a quelle illustrate, anche in funzione della tipologia di astoni da deporre nel terreno.

Nell’esempio illustrato, le pinze 23 sono in numero di quattro per ciascuna catena 17a,17b e 19a,19b e sono disposte in modo da essere sincronizzate e perpendicolari al terreno quando il dispositivo 11 si trova in condizione operativa.

Secondo l’invenzione le pinze 23 sono fissate girevolmente mediante snodi 25 alle maglie delle catene 17a,17b,19a,19b in modo da poter ruotare almeno attorno ad un asse trasversale alla direzione di avanzamento via via assunta dalle maglie delle catene, quando il dispositivo opera la deposizione degli astoni nei solchi del terreno. Essendo le catene 17a,17b,19a,19b oblique rispetto alla direzione verticale delle pinze 23, detto snodo 25 è necessario per assecondare il cambio di direzione di avanzamento delle pinze 23 quando passano dalla fase di andata dalla zona Z1 alla zona Z2 lungo il passaggio 20 interno alle catene di ciascuna coppia, a quella di ritorno dalla zona Z2 alla zona Z1 esterno a dette catene. Le pinze 23 quando si trovano affacciate nella traiettoria interna alle catene 17,19 lungo il passaggio 20, prelevano il materiale, ossia gli astoni 13, e lo trasportano in fondo al solco realizzato nel terreno “T” trattenendolo fino a quando la traiettoria delle pinze 23 non diventa esterna alle catene 17,19. Grazie alle pinze 23 associate alle coppie di catene oblique 17,19 il trasporto degli astoni 13 avviene contemporaneamente lungo due direzioni perpendicolari fra loro, una orizzontale ed una verticale; nell’esempio di realizzazione illustrato ogni astone copre una distanza di circa 750 mm e 780 mm dalla zona distale a quella prossimale al terreno, lungo la direzione orizzontale e verticale, rispettivamente.

Il dispositivo 11 deriva il proprio moto preferibilmente da una delle ruote 27 di supporto al terreno, tramite una trasmissione meccanica, abbinata ad una scatola di rinvio con alberi cardanici 28 e sincronizzata affinché il materiale di propagazione, ossia gli astoni, venga rilasciato ad intervalli regolari, tipicamente di circa due metri.

Un operatore seduto su un seggiolino (non illustrato), che potrà essere fissato al telaio 15 fra i due magazzini 18 di astoni 13, provvede a prelevare gli astoni 13 dai magazzini 18 e ad inserirli nel passaggio 20 fra le coppie di catene controrotanti. Una guida longitudinale 29, preferibilmente dotata di base di appoggio, è preferibilmente disposta fra le catene 17,19 nel passaggio 20 per sostenere gli astoni 13 dopo che questi sono stati rilasciati dalle mani dell’operatore e prima di venire afferrati fra le pinze 23 che si affacciano nel passaggio 20. L'astone 13 viene, quindi, prelevato da due coppie di pinze 23 montate sulle coppie di catene di trasporto ad andamento obliquo 17,19 nel momento in cui le pinze 23 si avvicinano reciprocamente (zona Z1 in Fig.2) e trasportato senza intervento umano dalla zona Z1 alla zona Z2, in posizione verticale, parallelamente a se stesso, in fondo al solco precedentemente aperto da un assolcatore. L’astone 13 viene rilasciato nel solco nel momento in cui le pinze 23 si allontanano reciprocamente per effetto della rotazione delle catene 17,19 (zona Z2 in Fig.3).

Sul telaio 15 del dispositivo 11 possono inoltre essere posizionati un discissore 31, per l'apertura del solco, preferibilmente abbinato ad una corrispondente paratia 33 per ostacolare la ricaduta del terreno nel solco, un dispositivo di chiusura del solco 35, ad esempio del tipo comprendente ruotini rincalzatori 37 per chiudere il solco, e ancore 39 che affondano parzialmente nel terreno e che contribuiscono alla chiusura del solco in profondità.

Il dispositivo 11 è preferibilmente collocato in posizione centrale e posteriormente rispetto al corpo principale di un trattore agricolo (non illustrato). Il telaio 15 è inoltre preferibilmente dotato di attacco a tre punti 41 per il collegamento del dispositivo 11 alla parte posteriore di un trattore agricolo.

Applicabilità industriale

Il dispositivo secondo l’invenzione è stato testato su una parcella di circa 600 m<2>di superficie ponendo a dimora astoni di pioppo della varietà AF2, con un diametro e un'altezza media pari rispettivamente a 25 mm e 2000 mm. Il dispositivo 11 è stato abbinato ad una trattrice John Deere 6530 della potenza di 135 kW. La macchina ha raggiunto capacità di lavoro operative dell'ordine di 0,6 ha/h con una velocità effettiva di avanzamento di 0,29 m/s. La qualità del lavoro svolto, con particolare riferimento al corretto posizionamento del materiale di propagazione, è risultata eccellente e in grado di garantire una buona omogeneità e regolarità degli impianti che dovranno essere realizzati.

Il dispositivo per il trasporto e la deposizione di astoni di piante vegetali, così come descritto ed illustrato, è suscettibile di numerose varianti e modificazioni, rientranti nello stesso principio inventivo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (11) per il trasporto e la deposizione di astoni (13) di piante vegetali comprendente un telaio di supporto (15) al quale sono associate una coppia di catene parallele superiore (17) ed una coppia di catene parallele inferiore (19), fra le catene parallele di ciascuna coppia essendo definito un passaggio interno (20) per gli astoni (13), le catene (17a,17b,19a,19b) di ciascuna coppia definendo ciascuna un percorso chiuso ed essendo controrotanti e ciascuna coppia di catene (17,19) essendo disposta su rispettivi piani paralleli i quali giacciono obliqui rispetto al piano orizzontale del terreno quando il dispositivo (11) opera la deposizione degli astoni (13), in cui le catene (17a,17b,19a,19b) portano pinze (23) parallele verticali fissate ad una delle catene superiori (17a,17b) e ad una delle catene inferiori (19a,19b) e sincronizzate fra loro in modo da trovarsi affacciate lungo il passaggio interno (20) definito fra le catene (17a,17b,19a,19b) di ciascuna coppia e cooperanti fra loro per trasportare un astone da una zona di inserimento (Z1) distale rispetto al terreno ad una zona di deposizione (Z2) prossimale al terreno.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui quando il dispositivo (11) si trova in configurazione operativa per la deposizione degli astoni (13), i piani paralleli su cui si sviluppano i percorsi delle catene (17a,17b,19a,19b) di ciascuna coppia di catene (17,19) ed il terreno (“T”) formano un angolo (α) compreso fra 35° e 45°.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detto angolo (α) è di circa 40°.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui le pinze (23) sono fissate girevolemente mediante snodi (25) alle maglie delle catene (17a,17b,19a,19b) in modo da poter ruotare almeno attorno ad un asse trasversale alla direzione di avanzamento delle maglie delle catene quando il dispositivo (11) opera la deposizione degli astoni (13).
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il telaio (15) è dotato di ruote (27) e di attacco a tre punti per il collegamento del dispositivo ad un trattore agricolo.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo comprende inoltre un discissore (31), un dispositivo di chiusura del solco (35) e ancore (39).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le coppie di catene (17,19) risultano distanziate tra loro sul piano verticale di una distanza compresa fra circa 500 e 700 mm e sul piano orizzontale di una distanza compresa fra circa 300 e 400 mm.
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le coppie di catene (17,19) ruotano attorno a corone dentate (21).
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le pinze (23) comprendono un corpo allungato a sezione trasversale triangolare in cui è definita una faccia di presa (23a) degli astoni (13) definita fra i fianchi (23b) del corpo allungato ed in cui detti fianchi formano un angolo di circa 90°.
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti magazzini (18) per gli astoni (13).