ES2207358B1 - Cabezal vibrador multidireccional para vareadoras destinadas a la recoleccion de frutos. - Google Patents

Abstract

Cabezal vibrador multidireccional para vareadoras destinadas a la recolección de frutos. Comprende un cuerpo exterior (1) provisto de un eje de accionamiento (4), una pinza de sujeción (16) y medios de accionamiento de dicho eje (4) que comprenden dos piñones cónicos (6, 7) de distinto diámetro montados solidarios en el eje (4) los cuales engranan en respectivas ruedas dentadas cónicas (8, 9) montadas giratorias en el cabezal las cuales están dotadas de unos discos excéntricos (10, 11) dotados de correspondientes contrapesos (12, 13) cuya rotación provoca la vibración multidireccional del cuerpo exterior (1) y de la pinza (16).

Description

Cabezal vibrador multidireccional para vareadoras destinas a la recolección de frutos.

La presente solicitud de Patente de Invención consiste, conforme indica su enunciado, en un "Cabezal vibrador multidireccional para varadoras destinadas a la recolección frutos", cuyas nuevas características de construcción, conformación y diseño cumplen la misión para la que específicamente ha sido proyectado, con una seguridad y eficacia máximas y proporcionando numerosas ventajas tal como se detallará a continuación en la presente memoria.

Más concretamente, la invención se refiere a un cabezal vibrador del tipo de los que se incluyen en las máquinas vareadoras utilizadas en la recolección de frutos de árboles y arbustos tales como almendros, olivos, pistachos, etc.

Son conocidas máquinas vareadoras, normalmente máquinas portátiles, cuya misión es someter a los árboles y las plantas a una fuerza de vibración que provoca la caída o derribo de los frutos para su posterior recolección.

Dichas máquinas comprenden convencionalmente un cuerpo dotado de medios de sujeción del mismo y medios de accionamiento de una varilla que la hacen vibrar. En el extremo de la varilla se dispone un cabezal dotado de una pinza, un gancho o una pluralidad de varillas diseñados adecuadamente para hacer caer el fruto por derribo, ya sea actuando sobre la rama, el tronco o cualquier otra parte del árbol o arbusto.

La varilla se acopla mecánicamente a los medios de accionamiento a través de medios de transmisión de movimiento adecuados los cuales reciben el movimiento de rotación de un motor de explosión o de cualquier otro dispositivo de accionamiento en rotación convencional (motor eléctrico, etc.).

Los citados medios de transmisión de las máquinas vareadoras comprendidas en el estado de la técnica al cual pertenece la presente invención incluyen un engranaje cónico impulsor conectado mecánicamente a los medios de accionamiento y engranado a una rueda cónica impulsada que se encuentra acoplada por engrane a dicho engranaje. La rueda está asociada a un cigüeñal que, a su vez, queda conectado a un eje impulsor mediante una biela. El eje impulsor junto con el cigüeñal y los medios de accionamiento se montan en una posición centrada en el interior de la máquina con la finalidad de reducir las vibraciones producidas durante el funcionamiento. Este tipo de máquinas recibe el nombre de vibradores longitudinales.

Son conocidas también máquinas vareadoras que, en lugar de utilizar el mecanismo descrito de biela manivela, utilizan un sistema generador de movimiento vibratorio por una o varias excéntricas.

En el caso de una excéntrica, los medios de transmisión de movimiento comprenden un engranaje motriz conectado a la salida de los medios de accionamiento y acoplado por engrane a una corona dentada montada sobre correspondientes rodamientos. En el extremo del citado eje se monta un contrapeso montado ligeramente excéntrico respecto al eje de giro de la corona para transmitir un movimiento de vibración angular a un brazo de accionamiento dotado de un cabezal de derribo. Estas máquinas reciben el nombre de vibradores orbitales.

En el caso de dos excéntricas, los medios de transmisión de movimiento comprenden un engranaje motriz conectado a la salida de los medios de accionamiento y acoplado por engrane a dos coronas dentadas de igual numero de dientes montadas sobre correspondientes rodamientos. Las dos coronas arrastran unos contrapesos ligeramente excéntricos respecto al eje de giro de las coronas. El conjunto genera unas vibraciones unidireccionales sobre el cabezal de derribo. Estas vareadoras reciben el nombre de vibradores transversales.

Los sistemas por excéntricas resultan notablemente más ventajosos que los sistemas basados en mecanismos de tipo biela manivela que aplican un movimiento de vaivén para provocar la caída de los frutos, ya que éstos consumen una mayor cantidad de energía. Por su parte, en el caso de vibradores unidireccionales, ya sean transversales o longitudinales, la eficacia se ve limitada por la orientación aleatoria de los pedúnculos que unen el fruto a las ramas.

La presente invención presenta un cabezal para máquinas vareadoras del tipo de las que utilizan sistema de dos excéntricas para generar el movimiento de derribo de los frutos, pero con la particularidad de que el movimiento de vibración generado es multidireccional. Dicho cabezal puede disponerse en una máquina vareadora que presente un cuerpo de base que incorpore medios de accionamiento en rotación de un eje adaptado para acoplarse al eje del citado cabezal.

El cabezal objeto de la invención está constituido por un cuerpo que está provisto interiormente del citado eje. El cuerpo está dotado exteriormente de una pinza de sujeción de una o más ramas o del tronco del árbol.

La particularidad del cabezal vibrador de la presente invención reside en el hecho de que el citado cuerpo incorpora interiormente, además, medios de accionamiento de dicho eje que, en una realización preferida de la invención, comprenden por lo menos dos piñones cónicos de distinto diámetro montados solidarios en el citado eje. Dichos piñones cónicos engranan adecuadamente en respectivas ruedas dentadas cónicas que se encuentran montadas giratorias en el cabezal. Dichas ruedas dentadas están dotadas de unos discos excéntricos provistos, a su vez, de correspondientes contrapesos cuya rotación provoca vibraciones multidireccionales del cuerpo y de la pinza.

El movimiento de varias masas dentro del cabezal de la vareadora origina unas fuerzas que son las que hacen vibrar el árbol. La invención propone dos masas excéntricas contrarrotantes y de diferentes velocidades angulares lo cual presenta notables ventajas respecto a los sistemas anteriormente citados: los orbitales y los unidireccionales. Los sistemas orbitales presentan el inconveniente de que en ellos no se producen fuerzas instantáneas que provoquen una sacudida brusca y hagan que se desprenda con facilidad el fruto mientras que, en los sistemas unidireccionales, la fuerza instantánea producida solamente tiene eficacia en una única dirección.

Un vibrador dotado de un cabezal de acuerdo con la invención, es decir, con dos masas, obvia dichos inconvenientes, dado que en un mismo movimiento de entrada se consigue accionar dos masas excéntricas coaxiales, contrarrotantes y a distinta velocidad angular, las cuales a su vez generan unas vibraciones multidireccionales.

Tomando como criterio de diseño el número de dientes de las ruedas dentadas y, en consecuencia, su relación de transmisión, es posible conseguir que el lugar geométrico de los puntos que sigue la trayectoria del sistema árbol-vibrador sea un polígono estrellado de n-direcciones, lo cual facilita el desprendimiento de los frutos y aumenta el rendimiento de dicha operación.

Las características y las ventajas del cabezal
vibrador para vareadoras destinadas a la recolección de frutos objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida de la misma que se dará, de aquí en adelante, a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura n° 1 es una vista en alzado de una realización de un cabezal vibrador para vareadoras destinadas a la recolección de frutos de acuerdo con la presente invención; y

La figura n° 2 es una vista en alzado seccionado del cabezal vibrador para vareadoras de la figura n° 1.

Los elementos descritos en las figuras son los que se relacionan a continuación:

(1)

cuerpo exterior del cabezal;

(2)

tapas laterales del cuerpo exterior del cabezal;

(3)

cuerpo interior del cabezal;

(4)

eje principal de entrada;

(5)

cojinetes de bolas del eje principal de entrada;

(6,

7) piñones cónicos solidarios del eje principal de entrada;

(8,

9) ruedas dentadas cónicas;

(10,

11) discos excéntricos;

(12,

13) contrapesos;

(14)

cojinetes de bolas;

(15)

cojinetes de agujas;

(16)

pinza del cabezal;

(17,

18) garras de la pinza;

(19,

20) almohadillas;

(21)

rama del árbol; y

(22,

23) ejes sobre los cuales giran las ruedas dentadas cónicas.

El cabezal que se describe a continuación con relación a las figuras que se adjuntan en la presente memoria está constituido esencialmente por un cuerpo exterior que ha sido designado en conjunto con la referencia número (1), el cual incorpora unas tapas laterales (2) para la protección del mecanismo.

Como puede apreciarse en la figura n° 2, el cuerpo exterior (1) aloja un cuerpo interior (3) de base para la sujeción y apoyo de los distintos componentes que se irán describiendo y que configuran el cabezal.

Un eje principal de entrada (4) está montado en el interior del cuerpo (1) del cabezal mediante unos cojinetes de bolas (5) y unos cojinetes de agujas (15) y está equipado con dos piñones cónicos (6, 7) solidarios en un extremo del mismo.

Dichos dos piñones cónicos (6, 7) solidarios del eje (4) son de distinto diámetro y quedan acoplados por engrane en ángulo recto a respectivas ruedas dentadas cónicas (8, 9) que se encuentran montadas giratorias en el cabezal. Cada una de las ruedas dentadas cónicas (8, 9) está asociada a respectivos discos excéntricos (10, 11) dotados de unos contrapesos (12, 13) cuya rotación provoca la vibración del cuerpo exterior (1) del cabezal.

Para la sujeción y apoyo de las ruedas dentadas cónicas (8, 9) se disponen unos cojinetes de bolas (14).

Con particular referencia a la figura n° 1 de los dibujos, el movimiento de las masas excéntricas de los contrapesos (12, 13) en el interior del cabezal origina unas fuerzas que son las que hacen vibrar el árbol, generándose de este modo unas fuerzas instantáneas que provocan la sacudida brusca del árbol haciendo caer el fruto del mismo. Este movimiento es transmitido a una pinza (16) que se encuentra unida al cuerpo exterior (1) del cabezal. La pinza (16) comprende unas garras (17, 18) dotadas de unas almohadillas (19, 20) para agarrar adecuadamente la rama (21).

Con el movimiento de entrada del eje (4) generado por una unidad de potencia [un motor eléctrico o cualquier otro medio de accionamiento convencional] se consigue accionar los dos ejes coaxiales (22, 23) contrarrotantes y a distinta velocidad angular. En dichos ejes coaxiales contrarrotantes (22, 23) se disponen los discos excéntricos (10, 11) dotados de los citados contrapesos (12, 13) cuya rotación provoca la vibración del cuerpo (1) del cabezal. Dichos contrapesos (12, 13) presentan diferentes masas y diferentes radios de inercia que generan una fuerza de inercia equivalente.

Con una adecuada relación de transmisión es posible conseguir que el lugar geométrico de los puntos que sigue la trayectoria del conjunto árbol-vibrador sea un polígono estrellado de n-direcciones. En una realización preferida, el número de direcciones varia entre nueve y once. Esta característica permite facilitar el desprendimiento de los frutos y aumentar el rendimiento de dicha operación.

Descrito suficientemente en que consiste la presente invención en correspondencia con los dibujos adjuntos, se comprenderá que podrán introducirse en la misma cualquier modificación de detalle que se estime conveniente siempre y cuando no se alteren las características esenciales de la invención, resumidas en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. Cabezal vibrador multidireccional para vareaoras destinadas a la recolección de frutos que comprende un cuerpo exterior (1) provisto interiormente de un eje de accionamiento (4) y dotado exteriormente de una pinza (16) para la sujeción de por lo menos una rama (21) o el tronco de un árbol, caracterizado en que el citado cuerpo exterior (1) incorpora interiormente, además, medios de accionamiento de dicho eje de accionamiento (4) constituidos por al menos dos piñones cónicos (6, 7) de distinto diámetro montados solidarios en el citado eje de accionamiento (4) los cuales engranan en respectivas ruedas dentadas cónicas (8, 9) montadas giratorias en el cabezal las cuales están dotadas de unos discos excéntricos (10, 11) dotados de correspondientes contrapesos (12, 13) cuya rotación provoca la vibración del cuerpo exterior (1) y de la pinza (16).