ПРОТРАВЛИВАТЕЛЬ СЕМЯН Российский патент 2003 года по МПК A01C1/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для протравливания семян.

Известно устройство для протравливания семян, включающее корпус, вращающийся конус для рассеивания семян и устройство для распыления протравителя, расположенное со стороны основания конуса. Устройство снабжено направляющим элементом тарельчатой формы, вторично возвращающим поток семян в зону обработки, который расположен под устройством для распыления протравителя и снабжен механизмом привода его во вращательное движение (см. патент СССР 511829, М. кл². А 01 С 1/08, з. 22.11.74, oпубл. 25.04.76, БИ 15).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве большая часть потока протравителя осаждается на внутренней стороне потока семян, что ведет к неравномерности покрытия семян препаратом.

Известен протравливатель семян с электрической зарядкой семян и препарата, содержащий бункер для семян, зарядно-очистительное устройство для зарядки семян отрицательным зарядом, заземленную камеру протравливания с расположенными в ней устройством для распыления и зарядки препарата положительным зарядом и электродами, камеру увлажнения, отделенную от камеры протравливания защитной перегородкой в виде конуса, снабженного в нижнем основании эластичным кольцом. Электроды размещены вблизи стенок камеры протравливания, а устройство для распыления и зарядки препарата находится в нижней части камеры протравливания, (см. а. с. СССР 665835, М. кл². А 01 С 1/08, з. 17.06.76, опубл. 07.06.79).

В электрическом поле, образованном с помощью электродов, положительно заряженные частицы препарата направляются к отрицательно заряженным семенам, притягиваются и обволакивают их.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве распылитель препарата, расположенный в нижней части камеры протравливания, подает препарат снизу в камеру протравливания неравномерно, что ведет к неравномерности нанесения препарата на семена. Кроме того, часть препарата не оседает на семенах. Под действием инерционных сил часть частиц препарата достигает заземленной верхней части камеры протравливания, где частицы разряжаются и стекают или осыпаются в выгрузное устройство, попадая на уже обработанные семена, создавая тем самым неравномерность покрытия семян препаратом, а следовательно, снижая качество протравливания.

Другая часть частиц препарата, оказывающаяся у стенок камеры протравливания, отталкивается от положительно заряженных электродов, но из-за небольшой величины сил электростатического взаимодействия не возвращается в зону взаимодействия семян и препарата, а удаляется аспирационной системой и поступает вновь для повторного использования, что нарушает точность дозировки препарата.

Кроме того, в рассматриваемом протравливателе происходит неупорядоченный удар семян, обработанных препаратом, о защитную перегородку, при этом семена теряют часть нанесенного препарата, что также уменьшает равномерность протравливания семян.

Известен протравливатель семян (см. а.с. СССР 967318, М. кл². А 01 С 1/08, з. 12.05.80, oпубл. 28.10.82), содержащий бункер с дозатором для семян, заземленную камеру протравливания с установленными в ней распределителем семян, распылителем суспензии препарата, выполненными с возможностью вращения, и электродом, расположенным над распылителем препарата, устройство для зарядки семян.

Электрод подключен к отрицательному полюсу высоковольтного источника питания. Между электродом и распылителем образуется электростатическое поле.

Распылитель препарата приводится во вращение приводом. Частицы препарата приобретают в электростатическом поле положительный заряд. Семена в устройстве для зарядки семян приобретают отрицательный заряд и через распределитель попадают в камеру протравливания. При взаимодействии разноименно заряженных семян и частиц препарата происходит более равномерное обволакивание семян частицами препарата.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве частицы препарата, не осевшие на семенах, достигают поверхностей заземленных нижней и верхней частей камеры протравливания, оседают на них и стекают или осыпаются в выгрузное устройство, попадая при этом на семена, уже покрытые препаратом, нарушая этим равномерность протравливания, а следовательно, понижая качество протравливания семян.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является устройство для протравливания семян партиями, (см. патент GB 1417694, INT. кл². A 01 С 1/06, В 01 F 3/12, 5/10, 9/18, filed 22.11.72, published 17.12.75), включающее камеру протравливания в форме правильного цилиндра, установленного на раме, нижняя часть которого закрыта днищем, а верхняя часть соосным отверстием соединена с бункером-дозатором семян со взвешивающим устройством, внутри камеры протравливания в нижней части соосно с цилиндром расположен тарельчатый диск с возможностью вращения. Между краем диска и камерой протравливания предусмотрен небольшой зазор, над тарельчатым диском и распределителем семян размещен распылитель препарата.

Пройдя через факел распыла распылителя препарата, семена тщательно перемешиваются, находясь в постоянном вращении в виде движущегося потока тороидальной формы.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве из-за циркуляции воздушного потока, создаваемого вращающимся распылителем препарата, происходит витание распыленного препарата, который оседает на всей внутренней поверхности камеры протравливания и стекает или осыпается на уже обработанные семена, нарушая тем самым равномерность их обработки, а следовательно, понижая качество протравливания семян. Кроме того, наличие выгрузного окна, обусловленное периодическим режимом работы устройства, предполагает различное время нахождения обрабатываемых семян в камере протравливания, что также ухудшает равномерность их обработки, а следовательно, и качество протравливания.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение равномерности обработки семян препаратом.

При осуществлении изобретения может быть повышено качество протравливания семян.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус камеры протравливания в форме правильного цилиндра, установленного на раме, нижняя часть которого закрыта днищем, а верхняя часть соосным отверстием соединена с дозатором семян, с расположенным внутри камеры протравливания в нижней части соосно с цилиндром тарельчатым ротором с возможностью вращения, периферийный край которого образует изгиб вверх, с установленным над тарельчатым ротором - распределителем семян в виде диска или конуса, жестко соединенным с тарельчатым ротором и расположенным между ними распылителем препарата с возможностью вращения, внешний диаметр тарельчатого ротора, выполненного из диэлектрического материала, меньше внутреннего диаметра цилиндра, образующего камеру протравливания.

Кроме того, над верхним краем тарельчатого ротора с зазором жестко установлено кольцо, внутренний диаметр которого не меньше внутреннего диаметра периферийного края тарельчатого ротора и не больше его наружного диаметра, при этом кольцо электрически соединено с потенциальным выходом высоковольтного источника питания, а все остальные элементы протравливателя заземлены, а также тем, что распылитель препарата установлен не выше кольца.

Выполнение тарельчатого ротора с внешним диаметром меньше внутреннего диаметра цилиндра, образующего камеру протравливания, позволяет избежать ухудшения равномерности распределения препарата на семенах во время выгрузки, т. к. процесс выгрузки становится непрерывным и происходит по всему периметру тарельчатого ротора.

Кольцо, установленное с зазором над верхним краем тарельчатого ротора, внутренний диаметр которого не меньше внутреннего диаметра периферийного края тарельчатого ротора и не больше его наружного диаметра, обеспечивает перемешивание семян, которые, двигаясь под действием центробежной силы к периферии тарельчатого ротора, достигают кольца, теряют часть энергии и падают обратно на ротор, образуя таким образом постоянно движущийся поток тороидальной формы.

Соединение кольца с отрицательным полюсом источника питания обеспечивает создание электрического поля между кольцом и заземленным распылителем препарата. Частицы препарата приобретают в электрическом поле положительный заряд и за счет сил зеркального отображения равномерно обволакивают семена в зоне взаимодействия семян и препарата. Кроме того, электрическое поле меняет траекторию движения частиц препарата, не осевших на семенах, и направляет их в область отрицательно заряженного кольца, где частицы препарата захватываются перемешивающимися в роторе семенами. Вследствие этого неиспользованные частицы препарата не стекают и не осыпаются в выгрузное устройство и не попадают на уже протравленные семена.

Установка распылителя не выше кольца позволяет направить поток препарата под "валик" из движущихся семян, что уменьшит количество витающих частиц препарата, не осевших на семенах.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявляемым изобретением не предусматриваются следующие преобразования: дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.); увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в среднем именно таких элементов; выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежом.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Протравливатель семян содержит дозатор семян 1, насос-дозатор рабочей жидкости 2, заземленную камеру протравливания 3, распределитель семян 4, заземленный распылитель препарата 5, кольцо 6, ротор 7, высоковольтный источник питания 8.

Ротор 7 и распылитель препарата 5 расположены в камере протравливания 3 и соединены с приводами (на чертеже не показаны) с возможностью вращения. Распределитель семян 4 жестко соединен с ротором 7 с помощью шпилек 9.

Распылитель препарата 5 представляет собой дисковый распылитель диаметром 200 мм.

Распределитель семян 4 выполнен из диэлектрического материала в виде диска диаметром 320 мм.

Ротор 7 выполнен из диэлектрического материала в виде чаши с загнутыми вверх краями внутренним диаметром периферийного края 600 мм.

Внутренняя поверхность кольца 6 является цилиндрической, диаметром 600 мм и высотой 15 мм. Кольцо 6 выполнено из проводящего материала, электрически соединено с отрицательным полюсом источника питания 8 и прикреплено к камере протравливания 3 держателями 10, выполненными из диэлектрического материала.

Зазор между кольцом 6 и ротором 7 составляет не более 0,5 мм с тем, чтобы исключить травмирование семян в процессе их обработки.

Распылитель препарата 5 расположен не выше нижнего уровня кольца 6.

Подача препарата на распылитель препарата 5 осуществляется трубкой 11, проходящей от насоса-дозатора 2 через осевое отверстие распределителя семян 4.

Протравливатель семян работает следующим образом.

Перед началом работы включают источник питания 8 и приводы (на чертеже не показаны). Распылитель препарата 5, ротор 7 и распределитель семян 4 при включении приводов начинают вращаться.

При включении источника питания 8 на кольцо 6 подается отрицательный потенциал. Семена поступают на вращающийся распределитель семян 4 в количестве, определенном дозатором семян 1, а затем под действием центробежных сил поступают в область взаимодействия с препаратом. Препарат подается через трубку 11 насосом-дозатором 2 на вращающийся распылитель препарата 5. Между кольцом 6 и заземленным распылителем препарата 5 создается электрическое поле. Частицы препарата, отрываясь с кромки вращающегося распылителя препарата 5, приобретают в электрическом поле положительный заряд и попадают в область взаимодействия семян и препарата.

Положительно заряженные частицы препарата за счет сил зеркального отображения притягиваются к семенам и обволакивают их.

Попадая на вращающийся ротор 7, обработанные семена под действием центробежных сил продолжают движение вверх по стенкам ротора 7, встречают на своем пути неподвижное кольцо 6, теряют часть энергии и падают обратно на ротор 7. Таким образом, семена активно перемешиваются, находясь в постоянном вращении в виде движущегося потока тороидальной формы. Под давлением вновь поступающих семян протравленные таким образом семена переваливаются через кольцо 6 и падают в выгрузное устройство (на чертеже не показано).

Те частицы препарата, которые не осели на семенах и за счет центробежных сил покинули зону взаимодействия семян и препарата, под действием электрического поля, создаваемого отрицательно заряженным кольцом 6 и заземленным распылителем препарата 5, изменяют траекторию движения и направляются к поверхности кольца 6, с которого подбираются перемешивающимися семенами.

Таким образом, исключается попадание неиспользованных частиц препарата на стенки камеры протравливания 3 и их дальнейшее попадание в выгрузное устройство (на чертеже не показано), что ухудшало бы равномерность покрытия семян препаратом.

По сравнению с прототипом, предлагаемый протравливатель семян позволяет повысить равномерность нанесения препарата на семена и за счет этого улучшить качество их протравливания.

Таким образом, вышеизложенные сведения говорят о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельском хозяйстве, а именно в растениеводстве для предпосевной обработки семян защитно-стимулирующими препаратами;
- для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для предпосевной обработки семян. Протравливатель семян содержит дозатор семян, насос-дозатор рабочей жидкости, камеру протравливания, в которой расположены заземленный распылитель препарата, распределитель семян и диэлектрический тарельчатый ротор, выполненные с возможностью вращения, а также кольцо, электрически соединенное с отрицательным полюсом высоковольтного источника питания. Распылитель препарата расположен между распределителем семян и ротором. Над верхним краем тарельчатого ротора с зазором жестко установлено кольцо. Частицы препарата, проходя через электрическое поле между отрицательно заряженным кольцом и заземленным распылителем препарата, приобретают положительный заряд и за счет сил зеркального отображения притягиваются к семенам, поступающим с распределителя семян, и равномерно обволакивают их. После чего семена попадают в тарельчатый ротор, где активно перемешиваются. Использование изобретения позволит повысить качество протравливания семян за счет повышения равномерности нанесения препарата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Протравливатель семян, содержащий корпус камеры протравливания в форме правильного цилиндра, установленного на раме, нижняя часть которого закрыта днищем, а верхняя часть соосным отверстием соединена с дозатором семян, внутри камеры протравливания в нижней части соосно с цилиндром расположен тарельчатый ротор с возможностью вращения, периферийный край которого образует изгиб вверх, над тарельчатым ротором установлен распределитель семян в виде диска или конуса, жестко соединенный с тарельчатым ротором, между ними расположен распылитель препарата с возможностью вращения, отличающийся тем, что внешний диаметр тарельчатого ротора, выполненного из диэлектрического материала, меньше внутреннего диаметра цилиндра, образующего камеру протравливания, над верхним краем тарельчатого ротора с зазором жестко установлено кольцо, внутренний диаметр которого не меньше внутреннего диаметра периферийного края тарельчатого ротора и не больше его наружного диаметра, при этом кольцо электрически соединено с потенциальным выводом высоковольтного источника питания, а все остальные элементы протравливателя заземлены, кроме того, распылитель препарата установлен не выше кольца.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между верхним краем тарельчатого ротора и кольцом не должен превышать 0,5 мм.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность кольца является цилиндрической поверхностью.