土壤處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于土壤處理的系統(tǒng)，其包括：豎直塔結(jié)構(gòu)(1)；至少一個土壤擱置桶(3)；和驅(qū)動單元；其中所述土壤擱置桶(3)被配置為以使得所述土壤擱置桶(3)可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)(1)豎直移動的方式安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)(1)；并且其中所述驅(qū)動單元被配置為用于調(diào)整所述土壤擱置桶(3)在重力下移動的速度。
【專利說明】土壤處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明主要涉及土壤處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)運(yùn)作的農(nóng)場、苗圃、和種植園在栽培新的一批作物之前相當(dāng)頻繁地再生和/或處理它們的土壤。作為現(xiàn)代社會中生態(tài)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)的一個突出特征，該實(shí)踐具有許多優(yōu)點(diǎn)。在各種優(yōu)點(diǎn)當(dāng)中，其中之一是更好地提高產(chǎn)品產(chǎn)量。這是由通過土壤再生和/或處理過程而減少或消除未處理的土壤中的雜草、昆蟲和有害有機(jī)物的存在而實(shí)現(xiàn)的。然而，該過程既費(fèi)力又費(fèi)時，因?yàn)橥ǔＴ偕?或處理一批土壤需花費(fèi)數(shù)周到數(shù)月。而且，由于在每個栽培周期后大量的土壤要被再生和/或處理，現(xiàn)存的再生和/或處理系統(tǒng)通常需要大的指定場所。與現(xiàn)存的再生和/或處理系統(tǒng)相關(guān)的缺點(diǎn)同由土壤再生和/或處理帶來的好處相沖突，使那些有時間和/或空間限制者不能采用此好的實(shí)踐。因此，擁有用于土壤再生和/或處理的更有效的系統(tǒng)是非常值得期望的。鑒于上述情況，本發(fā)明尋求有利地提供一種更有效的土壤再生和/或處理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于土壤處理的系統(tǒng)，其包括:豎直塔結(jié)構(gòu)；至少一個土壤擱置桶；和驅(qū)動單元；其中所述土壤擱置桶被配置為以使得所述土壤擱置桶可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)豎直移動的方式安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)；并且其中所述驅(qū)動單元被配置為用于調(diào)整所述土壤擱置桶在重力下移動的速度。
[0004]所述桶可以包括土壤翻轉(zhuǎn)單元，其被構(gòu)造成用于翻轉(zhuǎn)包含在土壤桶中的土壤。
[0005]所述土壤翻轉(zhuǎn)單元可以包括可旋轉(zhuǎn)的軸和連接至所述軸的葉片。
[0006]所述可旋轉(zhuǎn)的軸可以被構(gòu)造成在重力下旋轉(zhuǎn)。
[0007]所述可旋轉(zhuǎn)的軸可以經(jīng)一個或多個齒輪而接合至所述豎直塔結(jié)構(gòu)上的齒軌。
[0008]所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用于在沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)的預(yù)定高度處鎖定所述桶的鎖定單元。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于土壤處理的方法，所述方法包括步驟:提供豎直塔結(jié)構(gòu)；提供至少一個土壤擱置桶；提供驅(qū)動單元；以及將所述土壤擱置桶以使得所述土壤擱置桶可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)豎直移動的方式安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)；以及利用所述驅(qū)動單元調(diào)整所述土壤擱置桶在重力下移動的速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]從下列僅以示例方式的書面說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的實(shí)施方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將被更好地理解和容易明白，圖中:
[0011]圖1(a)為一實(shí)施方式的概略表不,其不出了具有被裝載的桶的豎直塔結(jié)構(gòu)的側(cè)平面視圖。[0012]圖2為圖1(a)中的豎直塔結(jié)構(gòu)的前平面視圖。
[0013]圖4(a)示出了可被裝載到圖1(c)中的豎直塔結(jié)構(gòu)上的土壤擱置桶的實(shí)施方式的前視圖。
[0014]圖4(b)示出了圖4(a)中的土壤擱置桶的側(cè)視圖。
[0015]圖4(c)示出了圖4(a)中的土壤擱置桶的俯視圖。
[0016]圖5為示例性齒輪系統(tǒng)的概略表示，該系統(tǒng)可與圖4(a)中的土壤擱置桶和與圖1 (C)中的豎直塔系統(tǒng)一起被使用。
[0017]圖6示出了流程圖，其示出了根據(jù)示例實(shí)施方式的用于土壤處理的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及土壤處理與再生設(shè)備，其通過減少或消除土壤中的雜草、昆蟲和有害有機(jī)物的存在而提升植物活力、增加產(chǎn)量并改善生長在處理過的土壤上的農(nóng)作物的品質(zhì)。該過程還能有利地幫助減少在植物生長周期的后段期間農(nóng)藥的使用。
[0019]圖1和2給出了本發(fā)明的實(shí)施方式的概略表示，其中豎直塔結(jié)構(gòu)I在滿載時保持著四個土壤桶3。所述豎直塔結(jié)構(gòu)I可操作以便安置分別安裝在桶保持器框架2中的一個或多個土壤擱置桶3，所述土壤擱置桶3在土壤處理和/或再生過程期間將沿著齒軌4移動。如在圖1(a)中所示，齒軌4沿著豎直塔結(jié)構(gòu)I的豎直中心軸線延伸。然而，將被意識到的是，齒軌4也可以被定位在沿著豎直塔結(jié)構(gòu)I的其它位置處。此外，還被理解的是，塔結(jié)構(gòu)I可以被設(shè)計(jì)成根據(jù)需要保持上下堆疊的任意數(shù)目的土壤擱置桶3。
[0020]根據(jù)以上實(shí)施方式，經(jīng)受處理和/或再生的土壤被包含在每個土壤擱置桶3中。
[0021]根據(jù)以上實(shí)施方式，兩組鋼葉片BI和B2被安裝在土壤擱置桶3的內(nèi)部。實(shí)現(xiàn)該葉片的示例性方式在圖4(c)中被示出。葉片BI和B2可操作以便翻轉(zhuǎn)包含在土壤擱置桶3內(nèi)的土壤。固定于塔結(jié)構(gòu)I中心的齒軌4 (圖1)被用來驅(qū)動葉片BI和B2使得它們旋轉(zhuǎn)以便向包含在土壤擱置桶3內(nèi)的土壤提供翻轉(zhuǎn)和通風(fēng)，由此輔助快速無味的分解。當(dāng)土壤擱置桶3在重力下向下移動時，齒軌4允許附裝至土壤擱置桶3的一組齒輪Gl被驅(qū)動，所述齒輪又驅(qū)動土壤擱置桶3內(nèi)部的葉片BI和B2。將被意識到的是，任何數(shù)目的葉片或其變形可被用來向土壤提供翻轉(zhuǎn)和通風(fēng)。此外，這些葉片可以由非鋼的材料制成并且可以在可提供翻轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)被安裝在相對于土壤擱置桶3的各個位置處。
[0022]根據(jù)以上實(shí)施方式，包含在系統(tǒng)中的一個土壤擱置桶3中的土壤通過從位置A到E移動而花費(fèi)大約96小時來完成處理和/或再生過程。土壤擱置桶3從初始位置移動到下一位置花費(fèi)大約24小時。例如，土壤擱置桶3大約花費(fèi)24小時從位置A移動到位置B，粗略地花費(fèi)48小時從位置A移動到位置C，等等。
[0023] 在該過程開始時，土壤擱置桶3利用工業(yè)起重機(jī)或其它手段被裝載至位置A。該土壤擱置桶3然后被允許通過在重力下沿著齒軌4下降而到達(dá)位置B。從A到B的行進(jìn)時間為大約24小時。這通過使用與反饋系統(tǒng)(未示出)合作的液壓系統(tǒng)而被控制，以便調(diào)整土壤擱置桶3沿著塔結(jié)構(gòu)I移動的速度，該液壓系統(tǒng)包括液壓缸6形式的至少一個驅(qū)動單元、泵7和液壓動力支架8。反饋系統(tǒng)根據(jù)土壤擱置桶3和所述土壤擱置桶3被安裝于上的桶保持器框架2的總重促使液壓系統(tǒng)起反應(yīng)使得土壤擱置桶3不管其包含的土壤的量為多少將總是花費(fèi)大約96小時從位置A移動到E。期望的下降速度通過經(jīng)電力控制的閥開口(未示出)或其它方式控制液壓流體返回至貯液箱的流量而獲得。
[0024]將被意識到的是，將土壤擱置桶3裝載到位置A的各種其它的方式可以與該系統(tǒng)一起被使用。同樣，調(diào)整和/或控制土壤擱置桶3的速度的其它裝置也可以結(jié)合該系統(tǒng)被使用。
[0025]一般地，當(dāng)土壤擱置桶3已從位置A行進(jìn)至位置E，也即在開始時刻之后大約96小時的時候，該處理和/或再生過程被認(rèn)為已完成。當(dāng)土壤擱置桶3到達(dá)位置E時，系統(tǒng)鎖定被起動。實(shí)現(xiàn)該鎖定的示例性方式是設(shè)立保持機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的示例在圖2中被示出，其中由合適材料制成的桿LI在位置A，B和C處被安裝在豎直塔結(jié)構(gòu)I (圖1)的兩端上。LI可以使用例如開關(guān)箱而被遙控。當(dāng)一對LI被向內(nèi)推動時，每個LI滑入桶保持器框架2 (圖1)上的接收單元(未示出)中使得包含在那個桶保持器框架2中的土壤擱置桶3將被鎖定在位。這些桿LI可以利用G/Steel方形實(shí)心桿或任何其它的合適材料制成。此外，將被意識到的是，其它自動化的或手動的方法和/或機(jī)構(gòu)可以被用于不同的實(shí)施方式中。
[0026]在鎖定期間，位置E處的最低的土壤擱置桶3被從塔結(jié)構(gòu)I (圖1)移除。裝滿未處理土壤的另一土壤擱置桶3可以被放置在塔結(jié)構(gòu)I的頂部，以用于處理和/或再生，該頂部為起始位置A。新近被裝載的土壤擱置桶3將被鎖定在該位置處并且保持靜止直到整個系統(tǒng)被從鎖定中釋放。隨著位置E處的土壤擱置桶3被移除，液壓缸6然后被升起以便支撐位置D處的土壤擱置桶3。在本實(shí)施方式中，液壓系統(tǒng)中的液壓泵7推動流體，該流體又使液壓缸6伸長并使液壓活塞向上移動到位置D。一旦液壓缸6的活塞被完全伸出(到達(dá)位置D)，液壓泵7就被停止。此后，塔結(jié)構(gòu)I上的所有剩余土壤擱置桶被從鎖定中釋放；它們沿著塔結(jié)構(gòu)I下降并且處理和/或再生過程繼續(xù)。在本實(shí)施方式中使用的液壓缸6可以到達(dá)D和E之間的任何點(diǎn)。然而，被理解的是，更高到達(dá)范圍的液壓缸也可以被用于替代的實(shí)施方式中。
[0027]該鎖定在連續(xù)的再生操作的初始階段期間也是有用的，因?yàn)楫?dāng)本實(shí)施方式的豎直塔結(jié)構(gòu)1(圖1)被首次豎起并為使用而準(zhǔn)備妥當(dāng)時，空的土壤擱置桶3利用工業(yè)起重機(jī)或其它手段從空的塔結(jié)構(gòu)I的頂部被裝載到位置D。該空的土壤擱置桶3由鎖定機(jī)構(gòu)鎖定在位置D處使得第二空的土壤擱置桶3可以被類似地裝載到位置C并被鎖定在該位置。此后，第三空的土壤擱置桶3以相同的方式被裝載到并被鎖定在位置B處，以允許包含著用于再生和/或處理的第一批土壤的第四土壤擱置桶3被裝載到位置A并被鎖定在塔結(jié)構(gòu)的頂部。當(dāng)塔結(jié)構(gòu)I被完全地裝載有上下堆疊且處于它們各自鎖定位置中的4個土壤擱置桶3時，液壓缸6被升起至位置D以支撐最低的土壤擱置桶3。然后所有的桶被從鎖定中釋放并且它們開始在重力下沿塔結(jié)構(gòu)I向下移動。當(dāng)最低的土壤擱置桶3到達(dá)位置E時，鎖定再次被起動，使得該空的土壤桶3可以從位置E被移除，允許另一填滿的土壤擱置桶3被放置在塔結(jié)構(gòu)I的位置A處。以這種方式，該過程繼續(xù)允許越來越多的填滿的土壤擱置桶3被引入該系統(tǒng)中。
[0028]將被意識到的是，取代空的土壤擱置桶3的，虛假的桶和/或其它手段也可以被用來啟動同此描述的再生過程。例如，更高到達(dá)范圍的液壓缸6可以被使用。在該替代的配置中，填滿的土壤擱置桶3被裝載到并被鎖定在位置A處，并且該液壓缸被升起到位置A以支撐該土壤擱置桶3。該土壤擱置桶3然后被從鎖定中釋放并被允許沿著塔結(jié)構(gòu)I下降直到其到達(dá)位置B，另一填滿的土壤擱置桶3然后可以在設(shè)立或不設(shè)立鎖定的情況下被再次放置在位置A處。當(dāng)?shù)谝惶顫M的土壤擱置桶3到達(dá)位置C時，第二填滿的土壤擱置桶將已經(jīng)到達(dá)位置B。再次，又一填滿的土壤擱置桶3可以被裝載到位置A并且該過程繼續(xù)，直到塔結(jié)構(gòu)I完全被裝載；在本例中具有四個填滿的土壤擱置桶3。土壤擱置桶3的示例實(shí)施方式在圖4(a)到4(c)中被提供，其中，土壤擱置桶3被安置在桶保持器框架41中，同時多組磨制正齒輪42被安裝在其前面。桶保持器框架41還包括與其豎直邊緣對準(zhǔn)的齒軌43。當(dāng)桶保持器框架41隨著安裝于其上的土壤擱置桶3向下移動并且經(jīng)過發(fā)電機(jī)5 (示于圖1中)時，齒軌43驅(qū)動發(fā)電機(jī)5。在此過程中，機(jī)械能被轉(zhuǎn)換成電能，同時該電能被用作動力并至少部分地被用來為土壤處理系統(tǒng)提供動力。由前述的能量保存特征產(chǎn)生的電能例如可以被用來為液壓泵7(圖1)、和/或鎖定、等提供動力。然而，被理解的是，來自外部來源(未示出)的額外動力可以被提供以便操作土壤處理系統(tǒng)。土壤擱置桶3還包括安裝在連接至所述磨制正齒輪42的軸46上的多組葉片45，使得軸46并且因此所述葉片45由磨制正齒輪42的作用而轉(zhuǎn)動。諸如鋼的金屬材料可以被用于制造桶保持器框架41并且M/Steel可以被用于制造葉片45和/或軸46。
[0029]在一個實(shí)施方式中，土壤桶3具有大約3100xl900xll25(以mm測量時)的尺寸規(guī)格以便分別容納大約6噸的土壤。然而，將被意識到的是，其它尺寸規(guī)格的桶也可以被使用。
[0030]圖5示出了可被用于上述實(shí)施方式中的示例性行星齒輪系統(tǒng)。所述齒輪系統(tǒng)包括緊挨著第一磨制正齒輪52安裝的鎖緊螺釘51，第一磨制正齒輪52被附裝至土壤擱置桶軸53并被嚙合至第二且、更大的磨制正齒輪54的齒。在磨制正齒輪53相反側(cè)，第二正齒輪54被嚙合至第三、甚至更大的磨制正齒輪55的齒。在磨制正齒輪55相反側(cè)，磨制正齒輪55被嚙合至齒軌56的齒。鎖緊螺釘51被設(shè)置成當(dāng)土壤擱置桶3未移動時防止這些齒輪的不必要的運(yùn)動。
[0031]根據(jù)以上實(shí)施方式，估算出在3-4天的程序中大約23噸土壤可被處理和/或再生以消除可能存在于未處理的土壤中的有害的微生物和害蟲。使用豎直的塔相比于通常需要占據(jù)大面積土地的其它的方法還有利地節(jié)省了空間。
[0032]圖6示出了流程圖600，其示出了根據(jù)示例實(shí)施方式的用于土壤處理的方法。在步驟602，提供豎直塔結(jié)構(gòu)。在步驟604，提供至少一個土壤擱置桶。在步驟606，提供驅(qū)動單元。在步驟608，所述土壤擱置桶以使得所述土壤擱置桶可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)豎直移動的方式被安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)。在步驟610，所述土壤擱置桶在重力下移動的速度利用所述驅(qū)動單元被調(diào)整。
[0033]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，在不脫離如寬泛描述的本發(fā)明的主旨或范圍的情況下，可以對如在這些具體的實(shí)施方式中所示出的本發(fā)明做出大量的變形和/或修改。因此，現(xiàn)有的實(shí)施方式在各個方面都將被視為說明性的而非限制性的。
[0034]例如，當(dāng)液壓系統(tǒng)在示例的實(shí)施方式中被描述時，將被意識到其它的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以被用于不同的實(shí)施方式中。
【權(quán)利要求】
1.用于土壤處理的系統(tǒng)，包括: 豎直塔結(jié)構(gòu)； 至少一個土壤擱置桶；和 驅(qū)動單元； 其中所述土壤擱置桶被配置為以使得所述土壤擱置桶可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)豎直移動的方式安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)；并且 其中所述驅(qū)動單元被配置用于調(diào)整所述土壤擱置桶在重力下移動的速度。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述桶包括土壤翻轉(zhuǎn)單元，其被構(gòu)造成用于翻轉(zhuǎn)包含在土壤桶中的土壤。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述土壤翻轉(zhuǎn)單元包括可旋轉(zhuǎn)的軸和連接至所述軸的葉片。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述可旋轉(zhuǎn)的軸被構(gòu)造成在重力下旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述可旋轉(zhuǎn)的軸經(jīng)一個或多個齒輪接合至所述豎直塔結(jié)構(gòu)上的齒軌。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括用于在沿所述豎直塔結(jié)構(gòu)的預(yù)定高度處鎖定所述桶的鎖定單元。
7.用于土壤處理的方法，所述方法包括步驟: 提供豎直塔結(jié)構(gòu)； 提供至少一個土壤擱置桶； 提供驅(qū)動單元；以及 將所述土壤擱置桶以使 得所述土壤擱置桶可在重力下沿著所述豎直塔結(jié)構(gòu)豎直移動的方式安裝至所述豎直塔結(jié)構(gòu)；以及 利用所述驅(qū)動單元調(diào)整所述土壤擱置桶在重力下移動的速度。
【文檔編號】B09C1/00GK103906426SQ201280053352
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】黃順和 申請人:天匯Ip私人有限公司