УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ПОДВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ В ТЕПЛИЦЕ
DEVICE FOR CULTIVATION OF PLANTS IN SUSPENDED CONDITION IN GREENHOUSE

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для выращивания сельскохозяйственных культур или других растений выше уровня пола в теплице, например, в теплице с поливиниловой кровлей или теплице со стеклянной кровлей, в котором ящик для выращивания растений подвешен к потолку на тросе таким образом, что положение ящика для выращивания растений может регулироваться по высоте в зависимости от солнечного света, температуры, и роста работника, тем самым способствуя ведению сельского хозяйства на научных принципах и удобству работы, а также высокой плотности размещения растений, что может максимизировать использование пространства теплицы.
Конкретнее, настоящее изобретение относится к устройству для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице, которое включает в себя вращающиеся оси с осевыми опорами, расположенными вдоль каркаса теплицы на равных расстояниях, электрический двигатель, установленный на любом конце или в средней части вращающейся оси, и наматывающие элементы, расположенные на вращающейся оси на равных расстояниях, причем вращающиеся оси установлены рядом друг с другом в продольном направлении теплицы; трос, закрепленный на одном конце наматывающего элемента таким образом, что трос наматывается на наматывающий элемент или разматывается с него в зависимости от направления вращения вращающейся оси, тогда как его другой конец закреплен на каркасе теплицы таким образом, что средняя часть троса находится в подвешенном состоянии; ящики для выращивания растений, расположенные в теплице; подвеску соединительной муфты для соединения троса и ящика для выращивания растений и снабженную опорой, корпусом шкива, сформированным в центральной части опоры, шкивом, закрепленным с возможностью вращения в корпусе шкива на оси, поперечным стержнем, расположенным под нижней частью опоры на требуемом расстоянии и имеющим длину, соответствующую проёму в ящике для выращивания растений, соединительными тягами с наружной резьбой в своей верхней части и установленными в отверстия, образованные в левой и правой частях опоры, с крепежными гайками, закрученными на наружной резьбе соединительных тяг, и соединительными крюками, выполненными на обоих концах поперечного стержня и входящими в контакт с обоими упрочняющими выступами в проёмах в ящике для выращивания растений; и устройство для предотвращения несанкционированного вращения вращающейся оси, которое установлено на одном или обоих концах вращающейся оси для предотвращения несанкционированного вращения вращающейся оси, тем самым безопасно поддерживая ящик для выращивания растений.
Дополнительно, настоящее изобретение относится к устройству для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице, которое включает в себя датчик температуры для измерения температуры в верхней, средней и нижней зонах теплицы, и размещение ящика для выращивания растений в месте, имеющем температуру, соответствующую этим растениям.
Уровень техники
Традиционное устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице включает в себя вращающуюся ось, установленную в теплице, и ящики для выращивания растений, соединенные с вращающейся осью одним концом троса, второй конец которого закреплен на вращающейся оси. Поскольку трос наматывается на вращающуюся ось, ящики для выращивания растений можно перемещать вверх и вниз путем наматывания или разматывания троса.
Проблемой традиционного устройства для выращивания растений в подвешенном состоянии является то, что, поскольку ящики подвешены непосредственно на нижнем конце троса, ящики для выращивания растений, которые расположены рядом друг с другом в продольном направлении, трудно расположить в направлении вращающейся оси. Кроме того, невозможно предотвратить уменьшение проёма в ящике для выращивания растений в направлении внутрь. Длину троса невозможно увеличить. Помимо этого, если управляющее устройство для вращающейся оси выйдет из строя и вращающаяся ось не будет управляться, трос, намотанный на вращающуюся ось, будет размотан под действием веса ящиков для выращивания растений, в результате чего ящик для выращивания растений упадёт на пол и будет разрушен.
Кроме того, ящик для выращивания растений по предшествующему уровню техники не может выбирать надлежащую температуру для растений, подлежащих выращиванию, и не может выбирать требуемую температуру в теплице для летнего или зимнего сезона.
Патентная литература
Патент Республики Корея № 10-1265115.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому, в свете вышеперечисленных проблем, было предложено настоящее изобретение.
По одному аспекту настоящего изобретения, предлагается устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице, включающее в себя вращающиеся оси с опорами для осей, расположенными вдоль каркаса теплицы на равных расстояниях, электрический двигатель, установленный на любом конце или средней части вращающейся оси, и наматывающие элементы, расположенные на вращающейся оси на равных расстояниях, причем вращающиеся оси установлены рядом друг с другом в продольном направлении теплицы; трос, закрепленный на наматывающем элементе одним своим концом таким образом, что трос наматывается на наматывающий элемент или разматывается с него в зависимости от направления вращения вращающейся оси, а второй его конец закреплен на каркасе теплицы таким образом, что его средняя часть находится в подвешенном состоянии; ящики для выращивания растений, расположенные в теплице; подвеску соединительной муфты для соединения троса и ящика для выращивания растений, снабженную опорой, корпусом шкива, сформированным в центральной части опоры, шкивом, закрепленным с возможностью вращения в корпусе шкива на оси, поперечным стержнем, расположенным под нижней частью опоры на требуемом расстоянии и имеющим длину, соответствующую проёму в ящике для выращивания растений, соединительными тягами с наружной резьбой в своей верхней части и установленными в отверстия, образованные в левой и правой частях опоры, с крепежными гайками, закрученными на наружной резьбе соединительных тяг, и соединительными крюками, выполненными на обоих концах поперечного стержня и входящими в контакт с обоими упрочняющими выступами в проёмах в ящике для выращивания растений; и устройство для предотвращения несанкционированного вращения вращающейся оси, которое установлено на одном или обоих концах вращающейся оси для предотвращения несанкционированного вращения вращающейся оси.
Также, устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице дополнительно включает в себя датчики температуры, расположенные в верхней, средней и нижней зонах теплицы; и исполнительный механизм, приводимый в действие в соответствии с информацией, поступающей от датчиков температуры, где исполнительный механизм приводит в действие вращающуюся ось электрического двигателя для вращения соединительной оси, соединенной с вращающейся осью, в прямом или обратном направлении для наматывания троса на соединительную ось или для разматывания троса с нее, и тем самым обеспечивая расположение ящика для выращивания растений в требуемом положении с подходящей температурой.
Устройство для предотвращения несанкционированного вращения включает в себя соединительную ось, прикрепленную к одному или обоим концам вращающейся оси и приводимую во вращение вращающейся осью, причем соединительная ось снабжена опорным стержнем, выступающим из передней части соединительной оси в продольном направлении вращающейся оси; муфту, находящуюся в зацеплении с соединительной осью посредством шпонки; стопорную пластину, имеющую диск, прикрепленный к внешней поверхности муфты с целью увеличения внешней поверхности в окружном направлении, и множеством зубчатых захватов, сформированных на внешней периферийной поверхности диска на равных расстояниях таким образом, что зубчатые захваты расположены в том же направлении; опорные пластины, расположенные на передней и задней сторонах стопорной пластины, причем муфта проходит через опорные пластины; соединительную накладку, установленную на верхнем конце внутренней опорной пластины, которая расположена внутри теплицы и прикреплена к каркасу теплицы при помощи U-образного болта, и снабжена рамной опорой; подшипник, установленный в крышке подшипника, расположенной на наружной поверхности внутренней соединительной накладки; стопор, расположенный между радиусом вращения стопорной пластины и опорной пластиной напротив стопорной пластины, и снабженный опорным отверстием, в которое устанавливается опорный стержень опорной пластины, причем стопор приводится во вращение опорным стержнем, зубчатым выступом, сформированным на верхнем конце и выступающим в сторону направления вращения зубчатых захватов стопорной пластины, нагружающей частью, расположенной на стороне, противоположной зубчатому выступу, центральной выпуклой частью, расположенной на нижнем конце, утопленными канавками, сформированными на левой и правой сторонах, и контактом, установленным между опорными пластинами в нижней части утопленной канавки и упруго поддерживаемым пружиной таким образом, что дальний конец контакта вступает в контакт с утопленной канавкой; рабочий элемент стопора, поддерживаемый опорным стержнем, который вставлен в опорное отверстие, снабженный верхней выступающей частью, установленной по радиусу вращения нагружающего тела нагружающего элемента, и рабочим стержнем, прикрепленным к нижнему краю в направлении стопора, причем один конец рабочего стержня проходит в направляющее отверстие опорной пластины таким образом, что он оказывается вставленным в нижнее соединительное отверстие стопора; и нагружающий элемент, поддерживаемый с возможностью вращения опорным стержнем, который вставлен в опорное отверстие соединительного элемента, и на выступающем конце соединительного элемента формируется ось, которая вставляется в центральное отверстие нагружающего тела.
К тому же, поскольку датчики температуры расположены в верхней, средней и нижней зонах теплицы, а исполнительный механизм приводится в действие в соответствии с информацией, поступающей от датчиков температуры, растения могут быть отсортированы по температуре выращивания, так что растения могут выращиваться при требуемой температуре выращивания, что может поставить земледелие на научную основу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой вид участка вращающейся оси по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой вид сбоку вращающейся оси, изображенной на Фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой частичный вид в перспективе устройства, предотвращающего вращение, для вращающейся оси по настоящему изобретению.
Фиг. 4A и 4B представляют собой виды, демонстрирующие работу устройства, предотвращающего вращение, изображенного на Фиг. 3.
Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе устройства, предотвращающего вращение, изображенного на Фиг. 3.
Фиг. 6 представляет собой вид подвески соединительной муфты для ящика для выращивания растений.
Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе соединительной опоры, изображенной на Фиг. 6.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ниже будет представлено подробное описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи.
Устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице по настоящему изобретению включает в себя вращающиеся оси 2, снабженные осевыми опорами, расположенными вдоль каркаса теплицы 1 на равных расстояниях, электрический двигатель M, установленный на любом конце или в средней части вращающейся оси, и наматывающие элементы, расположенные на вращающейся оси на равных расстояниях, причем вращающиеся оси установлены рядом друг с другом в продольном направлении теплицы.
Также, устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии включает в себя трос 3, закрепленный на наматывающем элементе одним своим концом таким образом, что трос наматывается на наматывающий элемент или разматывается с него в зависимости от направления вращения вращающейся оси, тогда как другой конец закреплен на каркасе теплицы 1 таким образом, что средняя часть троса находится в подвешенном состоянии.
Также, устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии включает в себя ящики для выращивания растений 4, расположенные в теплице.
Также, устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии включает в себя подвеску соединительной муфты 6 для соединения троса и ящика для выращивания растений и снабженной опорой 6a, корпусом шкива 6b, сформированным в центральной части опоры 6a, шкивом 6f, закрепленным с возможностью вращения в корпусе шкива 6b на оси 6g, поперечным стержнем 60a, расположенным под нижней частью опоры 6a на требуемом расстоянии и имеющим длину, соответствующую проёму в ящике для выращивания растений, соединительными тягами 60b с наружной резьбой в своей верхней части и установленными в отверстия, сформированные в левой и правой частях опоры 6a, с крепежными гайками 60c, закрученными на наружной резьбе соединительных тяг, и соединительными крюками 60d, установленными на обоих концах поперечного стержня и входящими в контакт с обоими упрочняющими выступами в проёме в ящике для выращивания растений 4.
Также, устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии включает в себя устройство для предотвращения несанкционированного вращения A для вращающейся оси, которое установлено на одном или обоих концах вращающейся оси для предотвращения несанкционированного вращения вращающейся оси.
Устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя соединительную ось 7, прикрепленную к одному или обоим концам вращающейся оси 2 и приводимую во вращение вращающейся осью, причем соединительная ось 7 снабжена опорным стержнем 12, выступающим из передней части соединительной оси в продольном направлении вращающейся оси.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя муфту 7a, находящуюся в зацеплении с соединительной осью посредством шпонки K.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя стопорную пластину 7b, имеющую диск, прикрепленный к внешней поверхности муфты 7a с целью увеличения внешней поверхности в окружном направлении, и множество зубчатых захватов 7c, сформированных на внешней периферийной поверхности диска на равных расстояниях таким образом, что зубчатые захваты расположены в том же направлении.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя опорные пластины 8 и 8a, расположенные на передней и задней сторонах стопорной пластины 7b, причем муфта проходит через опорные пластины.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя соединительную накладку 8b, установленную на верхнем конце внутренней опорной пластины 8a, которая расположена внутри теплицы и прикреплена к каркасу теплицы 1 при помощи U-образного болта 8e, и снабжена рамной опорой 8b’.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя подшипник B, установленный в крышке подшипника 8c, расположенной на наружной поверхности внутренней соединительной накладки 8b.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя стопор 10, расположенный между радиусом вращения стопорной пластины и опорной пластиной напротив стопорной пластины, и снабженный опорным отверстием 10a, в которое устанавливается опорный стержень 9 опорной пластины, причем стопор приводится во вращение опорным стержнем, зубчатым выступом 10b, сформированным на верхнем конце и выступающим в сторону направления вращения зубчатых захватов 7c стопорной пластины, нагружающей частью 10с, расположенной на стороне, противоположной зубчатому выступу, центральной выпуклой частью 10d, расположенной на нижнем конце, утопленными канавками 10e и 10f, сформированными на левой и правой сторонах, и контактом 10h, установленным между опорными пластинами в нижней части утопленной канавки и упруго поддерживаемым пружиной 10g таким образом, что дальний конец контакта вступает в контакт с утопленной канавкой.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя рабочий элемент стопора 11, поддерживаемый опорным стержнем 9, который вставляется в опорное отверстие 11a, снабженный верхней выступающей частью 11b, установленной по радиусу вращения нагружающего тела 13c нагружающего элемента 13, и рабочим стержнем 11c, прикрепленным к нижнему краю в направлении стопора, причем один конец рабочего стержня проходит в направляющее отверстие опорной пластины 8 таким образом, что он оказывается вставленным в нижнее соединительное отверстие 10i стопора.
Также, устройство для предотвращения несанкционированного вращения по настоящему изобретению включает в себя нагружающий элемент 13, поддерживаемый с возможностью вращения опорным стержнем 12, который вставлен в опорное отверстие соединительного элемента 13a, и на выступающем конце соединительного элемента формируется ось 13b, которая вставляется в центральное отверстие нагружающего тела 13c.
Далее будет приведено подробное описание функционирования устройства для выращивания растений в подвешенном состоянии по настоящему изобретению.
Элементы для намотки троса установлены на вращающейся оси в каркасе теплицы на равных расстояниях, а трос установлен между каркасом рамы теплицы и наматывающим элементом вращающейся оси. Если вращающаяся ось приводится во вращение в направлении, при котором происходит наматывание троса, верхняя часть троса, прикрепленная к наматывающему элементу вращающейся оси, наматывается на наматывающее устройство, и таким образом нижний конец троса перемещается вверх для подъема положения ящика для выращивания растений. Если вращающаяся ось приводится во вращение в направлении, при котором происходит разматывание троса, один конец троса, намотанного на наматывающий элемент вращающейся оси, высвобождается, и таким образом нижний конец троса перемещается вниз для опускания положения ящика для выращивания растений. Следовательно, можно легко поднимать или опускать ящик для выращивания растений и фиксировать его в требуемом положении.
Скорость вращения вращающейся оси предпочтительно устанавливается на уровне 2–4 оборотов в минуту (об/мин), чтобы ящик для выращивания растений безопасно поднимался или опускался и таким образом растения не страдали от стресса.
Устройство для выращивания растений в подвешенном состоянии в теплице по настоящему изобретению также включает в себя датчики температуры C1, C2, и C3, расположенные в верхней, средней, и нижней зоне теплицы, и исполнительный механизм D, приводимый в действие в соответствии с информацией, поступающей от датчиков температуры, в котором исполнительный механизм D приводит в действие вращающуюся ось 2 электрического двигателя M для вращения соединительной оси 7, соединенной с вращающейся осью, в прямом или обратном направлении для наматывания троса 3 на соединительную ось 7 или для разматывания троса с нее, и тем самым обеспечивая расположение ящика для выращивания растений в требуемом положении с подходящей температурой.
С устройством для предотвращения несанкционированного вращения, установленным на вращающуюся ось, по настоящему изобретению, поскольку вращающаяся ось приводится во вращение с низкой скоростью, к нагрузочному элементу, установленному на наружной поверхности муфты, почти не прилагается центробежная сила, так что ящик для выращивания растений поддерживается в подвешенном состоянии. Даже когда нагрузочный элемент проходит верхний конец элемента, приводящего в действие стопор, нагрузочное тело слегка касается верхнего конца. Поэтому, хотя нагрузочный элемент и вступает в контакт с верхним концом элемента, приводящего в действие стопор, положение элемента, приводящего в действие стопор, поддерживается таким образом, что зубчатый выступ стопора устанавливается в положении на некотором расстоянии от зубчатых захватов стопорной пластины.
Однако если устройство управления вращением вращающейся оси неисправно и, таким образом, к вращающейся оси не прикладывается противовращающая сила, трос, намотанный на наматывающий элемент вращающейся оси, движется вниз и тем самым приводит во вращение вращающуюся ось, благодаря весу ящика для выращивания растений, прикрепленного к нижнему концу троса, намотанного на наматывающий элемент вращающейся оси. Скорость падения ящика для выращивания растений увеличивается благодаря его весу, и поэтому вращающаяся ось вращается быстро. Поскольку соединительная ось, соединенная с вращающейся осью, приводится во вращение на высокой скорости, муфта устройства для предотвращения несанкционированного вращения, которая находится в зацеплении с соединительной осью посредством шпонки, приводится во вращение с той же скоростью. На нагрузочный элемент, установленный на муфте, действует центробежная сила, и таким образом нагрузочное тело перемещается в направлении вдоль окружности при вращении. В этом случае, поскольку на нагрузочное тело действует центробежная сила, нагрузочное тело вступает в контакт с верхним концом рабочего элемента стопора, который расположен по радиусу вращения нагрузочного тела, и таким образом верхний конец рабочего элемента стопора наклоняется в направлении вращения нагрузочного элемента. Нижний конец рабочего элемента стопора движется вверх в направлении, противоположном верхнему концу, и рабочий стержень, установленный на нижнем конце, вращается в направлении, противоположном направлению вращения нагрузочного тела. Зубчатый выступ движется внутрь радиуса вращения зубчатых захватов стопорной пластины и устанавливается напротив направления вращения зубчатых захватов стопорной пластины, тем самым останавливая стопорную пластину и таким образом мгновенно замедляя вращение вращающейся оси. Контакт входит в контакт с правой утопленной канавкой выпуклой части стопора, чтобы прервать возврат стопора и сохранить вышеуказанное состояние. Следовательно, он останавливает разматывание троса, чтобы предотвратить падение ящика для выращивания растений, и тем самым предотвратить случай падения.
После этого, если устройство управления вращением вращающейся оси будет функционировать нормально с вращением вращающейся оси в нормальном режиме, вращающаяся ось будет вращаться в направлении, в котором трос наматывается, а зубчатый выступ стопора будет вытолкнут из зубчатых захватов, сформированных на стопорной пластине муфты, возвращая стопор в исходное положение. Зубчатый выступ стопора отводится от зубчатых захватов, сформированных на стопорной пластине, и контакт, сформированный на нижней части стопора, входит в контакт с левой утопленной канавкой стопора, тем самым сохраняя состояние, в котором стопор отведен от стопорной пластины.
В этом случае возможно вращать вращающуюся ось на низкой скорости в направлении наматывания или разматывания троса, тем самым регулируя высоту ящика для выращивания растений.
Согласно устройства для предотвращения несанкционированного вращения, между муфтой и крышкой подшипника, прикрепленной к внутренней опорной пластине, установлен подшипник, а муфта находится в зацеплении с соединительной осью посредством шпонки, тем самым поддерживая вращающуюся ось более устойчиво. Также, муфту можно приводить в движение вращением вращающейся оси, независимо от изменения длины вращающейся оси. Вращение вращающейся оси можно точно регулировать. Поскольку вращающаяся ось может крепиться к каркасу теплицы при помощи соединительной накладки, вращающаяся ось может легко крепиться к каркасу или сниматься с него, и может легко поддерживаться в горизонтальном положении. Кроме того, на внешней периферийной поверхности стопорной пластины сформировано множество зубчатых захватов в том же направлении по направлению разматывания троса, и зубчатый выступ стопора входит в контакт с радиусом вращения зубчатых захватов или находится на некотором расстоянии от радиуса вращения. Поэтому возможно аккуратно остановить вращение в экстренном случае. После устранения чрезвычайной ситуации зубчатый выступ стопора может быть возвращен в исходное положение. Стопор снабжен утопленными канавками на левой и правой сторонах центральной выпуклой части нижнего конца, и контакт входит в контакт с утопленными канавками. Когда зубчатый выступ стопора вставляется в зубчатые захваты стопорной пластины или высвобождается из них, такое положение может быть надежно поддерживаться для аккуратного сохранения позиции, тем самым достигая безопасной работы.
В зависимости от подвески соединительной муфты для соединения ящика для выращивания растений и конца троса, нижний конец троса закреплен на шкиве, установленном в центральной части опоры, а соединительные крюки, предусмотренные на обоих концах поперечного стержня, входят в зацепление с обоими упрочняющими выступами в проёмах в ящике для выращивания растений, тем самым легко соединяя ящик для выращивания растений и трос. Поэтому, когда трос наматывается или разматывается, шкив вращается, направляя трос, и нижний конец троса располагается по центру даже если длина троса изменяется. Поскольку ящик для выращивания растений может балансироваться, ящик для выращивания растений может устойчиво подниматься или опускаться. Поскольку сопротивление трения троса уменьшено, срок службы троса продлевается. Также, поскольку поперечный стержень расположен под нижней частью опоры на требуемом расстоянии и имеет длину, соответствующую проёмам в ящике для выращивания растений, а соединительные крюки предусмотрены на обоих концах поперечного стержня, возможно предотвратить сужение проёмов в ящике для выращивания растений даже, если к тросу прикладывается сила тяжести, тем самым поддерживая форму ящика для выращивания растений.
Хотя настоящее изобретение было описано с привязкой к конкретным иллюстративным вариантам осуществления, оно не ограничивается этими вариантами осуществления, а только прилагаемой формулой изобретения. Следует принять во внимание, что специалисты в данной области техники могут изменить или модифицировать эти варианты осуществления без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения.