ES2235598B2 - Deflector para atomizadores agricolas. - Google Patents
Deflector para atomizadores agricolas.Info
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Abstract
Deflector para atomizadores agrícolas. La presente invención se refiere a un deflector para atomizadores agrícolas, especialmente concebido para permitir el adecuado direccionamiento del flujo de aire de salida -y nebulización del producto a aplicar- hacia la vegetación que se pretende alcanzar, con un grado de gobernabilidad superior a la obtenida con los deflectores convencionales. Caracteriza este deflector en el uso de una doble lama, una principal para el cambio de la dirección del flujo, y una segunda lama que define junto con la primera un canal de caudal reducido mediante una prolongación interna. Esta segunda lama dispone de un posicionamiento dependiente respecto de la posición de la primera lama mediante un brazo doblemente articulado que las enlaza.
Description
Deflector para atomizadores agrícolas.
La presente invención se refiere a un deflector
para atomizadores agrícolas, especialmente concebido para permitir
el adecuado direccionamiento del flujo de aire de salida -y
nebulización del producto a aplicar- hacia la vegetación que se
pretende alcanzar, con un grado de gobernabilidad superior a la
obtenida con los deflectores convencionales.
Caracteriza este deflector en el uso de una
doble lama, una principal para el cambio de la dirección del flujo,
y una segunda lama que define junto con la primera un canal de
caudal reducido.
Caracteriza en esta segunda lama, un
posicionamiento dependiente respecto de la posición de la primera
lama mediante un brazo doblemente articulado que las enlaza.
Dispone este brazo doblemente articulado de
distintas perforaciones que permiten modificar la posición relativa
entre lamas.
Secundariamente caracteriza la primera lama la
incorporación de unas aletas laterales para la mejor canalización
del flujo.
Uno de los problemas de mayor interés en la
pulverización sobre vegetación mediante atomizadores es el control
del flujo de salida ya que la pulverización sobre el suelo o zonas
sin vegetación suponen el desperdicio de los productos químicos
utilizados.
En el caso de pulverización sobre el suelo,
adicionalmente se contribuye a su contaminación contraria a las
últimas normativas que regulan este tipo de procedimientos.
Los atomizadores agrícolas considerados hacen
uso de un ventilador que impulsa radialmente un caudal de aire
homogéneo a lo largo de todo el perímetro de la salida. Es en la
salida donde se incorporan los cabezales atomizadores para aportar
el o los productos químicos a pulverizar.
Este ventilador, de eje horizontal, define un
plano vertical que contiene las lineas de corriente del flujo de
salida.
Esta salida es radial y comprende las líneas de
corriente que se dirigen al suelo, hacia arriba en la dirección
vertical, y hacia la vegetación, siendo ésta última la única que da
lugar a una proyección de utilidad.
Se conocen diversos deflectores para dirigir el
flujo de aire y productos químicos hacia la vegetación.
La patente española con número de publicación
ES2155182 describe un pulverizador basado en dos grupos de toberas
dispuestas paralelas. Al hacer uso de dos toberas el flujo queda
dividido a su vez en dos de menor caudal consiguiendo una mayor
gobernabilidad. Esta división se establece en posiciones
consecutivas, esto es, el flujo axial es desviado en su zona
externa radialmente; y, el resto del flujo se desvía en una
segunda etapa con un deflector cónico.
Con este modo de operar, según la dirección de
avance del atomizador (impulsado por un tractor), existe una
primera pulverización hacia adelante y una segunda hacia atrás de
modo que se consigue atacar con dos ángulos distintos la misma
vegetación.
Se cita igualmente la Patente con número de
publicación US4850267 referida a un deflector cónico y que no es
sino otra configuración del deflector combinada con una carcasa de
apertura oblicua y gradual en la dirección tangencial.
Es de mayor interés respecto de los antecedentes
de la presente invención la Patente europea con número de
publicación EP0167518. En este documento patente se describe un
atomizador que evita la pulverización sobre el suelo y sobre la
vertical.
Sobre el suelo incorpora una doble lama en
ángulo que parte del eje para limitar la salida del flujo; y, sobre
la vertical existen dos toberas laterales que desvían el flujo
hacia uno y otro lado.
Estas toberas se componen de un tramo fijo y
otro móvil que se prolonga en configuración similar, deslizante, de
modo que el ángulo con el que se fuerza la salida del flujo es
mayor cuanto más sacados se encuentran los tramos móviles.
En este tipo de deflectores la superficie que
fuerza el cambio de dirección fuerza un incremento de la
presión.
En el caso de la deflexión inferior, basta con
impedir la salida del aire hacia el suelo para conseguir que el
caudal de aire que no sale hacia el suelo se vea forzado a salir
por uno y otro lado incrementando el caudal y la presión.
En el caso de la parte superior, imponer un
cambio de dirección supone que la superficie enfrentada al flujo o
que provoca el cambio de dirección incrementa localmente la
presión.
En uno y otro caso el efecto resultante a la
salida es similar: las líneas de corriente que corresponden a la
capa de mezcla que delimita el sector de salida del flujo con la
zona en la que no existe salida de flujo, son líneas a lo largo de
las cuales la presión es superior a la presión media medida de la
tobera de salida.
El motivo se debe a que en esta zona el caudal
es superior ya que es por donde debe salir el volumen de aire que
no puede salir por los sectores eliminados: el que corresponde al
suelo y el que corresponde a la parte superior.
Esta sobrepresión, una vez que el aire ha salido
de la tobera de salida, genera una componente de velocidad
tangencial tendente a distribuir este exceso de caudal: parte irá
hacia la zona sobre la que se proyecta el aire y otra hacia la
parte que precisamente se quiere evitar que se destine el aire
proyectado.
Es este último efecto el que la presente
invención evita con una especial configuración del deflector.
La presente invención se refiere a un deflector
para atomizadores agrícolas que favorece la buena orientación del
aire proyectado.
Tal y como se ha comentado en el apartado de
antecedentes, el uso de deflectores que desvían el flujo imponiendo
superficies límite en los extremos de los sectores radiales tiene
un efecto negativo por el incremento de presión que se genera en
estos extremos.
La presente invención consigue reducir la
sobrepresión en los extremos de los sectores de proyección debido
al incremento del caudal que supone la presencia de superficies que
evitan o bien la salida del flujo de aire o bien por la propia
deflexión.
Con este fin, en la presente invención se hace
uso de un deflector compuesto por dos lamas: una lama primaria e
independiente y una lama secundaria y de posicionamiento
dependiente de la primera mediante un brazo doblemente articulado
que las conecta.
La lama principal está constituida por una placa
dispuesta radialmente cuando no interfiere sobre el flujo. Esta
lama principal dispone de unas aletas laterales de guiado que,
respecto del ventilador principal, quedan dispuestas en el plano
frontal y posterior.
La lama así configurada constituye una "U"
que delimita por uno de los lados el sector de proyección.
Adicionalmente, la lama secundaria se sitúa
cerca de la primera, el lado del flujo, definiendo con la primaria
un canal.
La diferencia de esta lama secundaria respecto
de la primaria es que se prolonga hacia el interior
radialmente.
Ambas lamas pivotan respecto de un eje que se
sitúa en la periferia de la salida por lo que la lama principal
actúa como un deflector convencional pero la lama secundaria,
mediante su prolongación interna restringe la sección del canal y
por lo tanto el caudal de salida.
Esta restricción se produce tanto más cuanto
mayor es el grado de deflexión de la lama secundaria. La
dependencia entre el ángulo que ofrece la lama primaria respecto de
la dirección radial y el ángulo que ofrece la lama secundaria
respecto de su dirección radial la establece un brazo articulado en
sus extremos que las une.
Este brazo doblemente articulado dispone de
múltiples perforaciones para elegir el grado de restricción del
caudal en el canal definido entre las lamas para una posición
dada.
La restricción del caudal en el canal que se
genera en el límite del sector de proyección reduce la presión en
toda la línea de proyección que establece tal límite.
De este modo se evita que por la sobrepresión el
flujo proyectado invada el sector que no ha de recibir proyección
alguna.
Es cierto que la lama secundaria establece una
deflexión llevando parte del caudal hacia el interior del sector de
proyección con incremento de la presión; sin embargo, el flujo
tangencial que pueda provocar esta sobrepresión únicamente fuerza
que el flujo invada la zona definida por el canal y por lo tanto
sea una región que sí debe recibir flujo de aire.
Se podría pensar, para grandes flujos, el uso de
un mayor número de lamas secundarias; sin embargo, definiendo
adecuadamente la anchura del canal entre lamas, esto es, la
distancia entre la lama principal y la secundaria, se consigue
guiar cualquier régimen de flujo por lo que no tiene sentido
definir un dispositivo de mayor complejidad.
El sector de proyección queda por tanto definido
haciendo uso de dos deflectores así descritos y en disposición
simétrica: con las lamas secundarias hacia el interior del sector
de proyección.
Se complementa la presente memoria descriptiva,
con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca
limitativos de la invención.
La Figura 1 muestra una escena teórica con un
atomizador situado entre dos árboles, pulverizando según dos
sectores cuyos límites establece la vegetación a pulverizar, en este
caso las hojas de los árboles.
La figura 2 es una realización teórica de la
invención donde se muestra la estrategia del uso de dos lamas
conectadas entre sí, los canales y sectores de proyección o salida
de aire que se definen así como la restricción de la sección por la
presencia de la prolongación de la lama secundaria.
La figura 3 es una doble realización práctica de
la invención donde se muestra un deflector para la parte superior
del atomizador y otro para la parte inferior confinando el sector
de proyección o salida del aire.
La figura 1 es una ilustración en la que se
muestra un atomizador (1) flanqueado por dos árboles. Esta
disposición corresponde a una disposición típica de alineaciones de
árboles entre los que se definen calles por las que el atomizador
pasa proyectando los productos químicos para la aplicación de un
tratamiento en particular.
Durante esta proyección, es adecuado definir dos
sectores (2), uno que proyecta aire hacia la derecha y otro hacia
la izquierda, cubriendo la vegetación (3) de uno y otro lado.
Cada uno de estos sectores (2) establece dos
líneas límite, una inferior (2.2) que establece la cota inferior a
proyectar y otra superior (2.1) determinada por la altura y anchura
de los árboles. Ambas cotas deben asegurar que se va a cubrir la
totalidad de la vegetación (3), en este caso las hojas y frutos del
árbol.
Con esta restricción de las zonas a proyectar se
consigue evitar desperdiciar producto químico y también contaminar
al evitar cubrir el suelo o la vertical donde no existe vegetación
a tratar.
Para conseguir estos dos sectores (2), el
atomizador hace uso de dos deflectores, uno inferior (5) y otro
superior (4) que acotan tales sectores (2).
En esta misma figura se han representado con
lineas discontinuas más densas los tramos extremos (2.3, 2.4) de
los sectores donde el caudal y la presión es mayor haciendo uso de
deflectores clásicos dando lugar a una tendencia, después de la
salida, a ocupar las zonas que se quiere evitar proyectar por
encontrarse estas a menor presión -tendencia mostrada mediante
flechas de flujo-.
Primera realización
preferente
La figura 2 es una realización teórica de la
invención donde se ha representado mediante una circunferencia la
salida de aire donde se sitúa el deflector (4). El deflector se ha
hecho corresponder con el dispuesto en la parte superior desviando
el flujo que iría cerca de la vertical hacia el lado derecho,
estableciendo la línea (2.1) límite superior del sector (2) de
proyección. El deflector (4) consta de:
- \bullet
- una lama principal (4.1) que pivota en un eje (4.1.1) que lo conecta a la tobera de salida y que hemos situado a un radio R_{e}, y con un ángulo de inclinación \gamma_{1} variable respecto de la dirección radial,
- \bullet
- una lama secundaria (4.2) que, si bien pivota también en un eje (4.2.1) que lo conecta a la tobera de salida y que hemos situado a un radio R_{e}, ésta lama secundaria (4.2) también se prolonga internamente hasta un radio menor denotado como R_{i} y ofrece un ángulo de inclinación \gamma_{2} respecto de la dirección radial que pasa por el punto (4.2.1) donde pivota.
- \bullet
- un brazo (4.3) de conexión entre las dos lamas (4.1, 4.2) articulado en la unión (4.4, 4.5) con cada una de ellas.
En esta configuración, el brazo (4.3) que los
conecta define la relación entre los ángulos \gamma_{1} y
\gamma_{2} ya que dispone de distintos puntos de conexión
ajustando la longitud entre sus dos puntos de unión (4.4, 4.5).
De esta forma los puntos (4.1.1, 4.2.1)
donde
pivotan las dos lamas (4.1, 4.2) definen un sector de ángulo \alpha que determinaría el caudal si no existiese la prolongación inferior (4.2.2) de la lama (4.2) secundaria que lo restringe.
pivotan las dos lamas (4.1, 4.2) definen un sector de ángulo \alpha que determinaría el caudal si no existiese la prolongación inferior (4.2.2) de la lama (4.2) secundaria que lo restringe.
Esta prolongación (4.2.2) inferior establece un
ángulo \beta como determinante del caudal que pasa entre las dos
lamas, resultando un estrechamiento en
\alpha-\beta radianes.
En esta misma representación se muestra en
lineas de puntos y rayas las prolongaciones de una y otra lama
(4.1, 4.2) definiendo un canal (2.3) o región de menor presión que
la que correspondería si la lama (4.2) secundaria no estuviese.
A su vez, la lama (4.2) secundaria da lugar a una
sobrepresión a su derecha que puede dar lugar a pequeñas
componentes tangenciales de la velocidad tendentes a invadir el
canal (2.3) anteriormente definido; sin embargo, este aspecto no
tiene importancia ya que el área vista desde el sector que
corresponde al canal (2.3) también debe ser cubierto.
Segunda y tercera realización
preferente
La segunda y tercera realización preferente
consisten en deflectores dispuestos a uno y otro extremo del sector
de proyección o salida del aire en un caso real donde la segunda
realización será el deflector superior y la realización tercera
será el deflector inferior que impide la proyección sobre el
suelo.
Una y otra realización se muestran en la figura
3 donde se muestra el alzado del ventilador (1) con el deflector
superior (4) e inferior (5).
En estas realizaciones, las lamas primarias
(4.1, 5.1) se sitúan en los extremos de los puntos (4.1.1, 5.1.1)
de la periferia que establecen los límites del sector a proyectar y
que corresponden con los ejes respecto a los que pivotan.
Estas lamas primarias (4.1, 5.1) disponen de
unas aletas laterales (4.1.2, 5.1.2) para el mejor guiado del
flujo.
Las lamas secundarias (4.2, 5.2) son más
sencillas y disponen de medios de unión con el brazo articulado
(4.3, 5.3) y estos brazos (4.3, 5.3) permiten el anclaje en
distintas perforaciones para ajustar la inclinación relativa entre
lamas. Igualmente, el ajuste del deflector superior (4) es
independiente del deflector inferior (5).
No alteran la esencialidad de esta invención
variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los
elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando
ésta para proceder a su reproducción por un experto.
Claims (3)
1. Deflector para atomizadores agrícolas, de
entre los elementos de guiado del flujo de salida en aparatos
atomizadores de pulverización sobre vegetación caracterizado
por estar constituido por una lama principal (4.1, 5.1) de guiado
que pivota en un eje (4.1.1, 5.1.1) de la periferia de la salida de
aire, por una lama secundaria (4.2, 5.2) dispuesta en el lado
interno del sector de proyección o salida de aire, distanciado un
ángulo \alpha del eje (4.1.1, 5.1.1) de la primera lama (4.1,
5.1), estando esta lama secundaria (4.2, 5.2) prolongada
internamente (4.2.2, 5.2.2) estableciendo una reducción del canal
de salida; y, una (4.1, 5.1) y otra lama (4.2, 5.2) están
conectadas por un brazo (4.3, 5.3) articulado en los puntos de
unión (4.4, 4.5, 5.4, 5.5) estableciendo una dependencia entre el
ángulo \gamma_{1}, de la lama principal (4.1, 5.1) con su
dirección radial y el ángulo \gamma_{2} de la lama secundaria
(4.2, 5.2) con su dirección radial.
2. Deflector para atomizadores agrícolas, según
la reivindicación primera caracterizado porque la lama
principal dispone de unas aletas (4.1.2, 5.1.2) laterales de guiado
del flujo.
3. Deflector para atomizadores agrícolas, según
la reivindicación primera caracterizado porque el brazo (4.3,
5.3) tiene múltiples perforaciones para permitir ajustar el ángulo
\gamma_{2} de la lama secundaria (4.2, 5.2) con su dirección
radial respecto del ángulo \gamma_{1}, de la lama primaria
(4.1, 5.1) con su dirección radial.
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