ITMI970798U1 - Irrigatore ad impatto con doppio cucchiaio solidale al braccio oscillante bistabile il singolo cucchiaio essendo conformato a - Google Patents

Description

Descrizione di un’invenzione

DESCRIZIONE

La presente innovazione riguarda gli Irrigatori, usati soprattutto in agricoltura.

Con tale termine s’intendono degli apparecchi a lancia che permettono di irrigare con un getto d’acqua fuoriuscente dalla lancia una certa area circolare o solo un settore prestabilito di tale area.

In particolare l’innovazione riguarda gli irrigatori cosiddetti ad Impatto o a schiaffo, in cui la rotazione della lancia, e quindi del getto d’acqua, viene ottenuta grazie ad un braccio portato dalla lancia e oscillante in un piano verticale attorno ad un asse orizzontale perpendicolare all’asse della lancia. All’estremità distale del braccio è disposto un cosiddetto doppio cucchiaio, cioè un elemento che presenta due superfici (che chiameremo superfici di cucchiaio) aventi ciascuna una particolare conformazione che ricorda la superficie interna concava di un cucchiaio ma, 'contrariamente a quest’ultima, è asimmetrica, le due superfici di cucchiaio essendo disposte specularmente rispetto ad un piano verticale.

Più in particolare qui ci si occuperà di quegli irrigatori ad impatto cosiddetti a braccio oscillante blstabile, in cui cioè il braccio oltre a poter oscillare in verticale può anche spostarsi orizzontalmente tra due posizioni angolari ruotando attorno ad un asse pure perpendicolare all’asse della lancia ma contenuto in un piano verticale. Grazie a quest’ultima possibilità di rotazione il doppio cucchiaio può essere spostato da una prima posizione angolare in cui II getto d’acqua uscente dal boccaglio della lancia Investe ad ogni oscillazione una delle due superfici di cucchiaio, ad una seconda posizione angolare in cui il getto investe l’altra superficie di cucchiaio. La particolare conformazione delle superfici di cucchiaio (che sono in sostanza superile! a doppia curvatura) fa sì che quando una superficie di cucchiaio viene investita dal getto d’acqua si hanno due effetti: 1) ia già descritta oscillazione periodica del braccio oscillante dovuta ad una componente d’impulso giacente nel piano verticale e perpendicolare al braccio; 2) una componente d’impulso parallela all’asse orizzontale di oscillazione del braccio, tale componente essendo diretta in un senso o nell’altro a seconda di qual’è la superficie di cucchiaio investita dal getto. Pertanto, spostando il braccio oscillante da una sua posizione angolare all’altra, in modo che venga investita dal getto rispettivamente l’una o l’altra delle due superfici di cucchiaio, è possibile far ruotare la lancia, in un senso o in senso opposto, attorno ad un asse verticale. Un meccanismo di scatto a leverismo, azionato da due fine corsa regolabili, consente al braccio oscillante bistablie di spostarsi da una sua posizione angolare all’altra, in modo da invertire il senso di rotazione della lancia attorno al suo asse verticale, così da poter irrigare col getto d’acqua un determinato settore circolare. Nei noti irrigatori di questo tipo, la componente dell’Impulso che provoca l’oscillazione del braccio oscillante è normalmente diretta verso il basso ed è contrastata dall’azione della gravità agente su di un contrappeso disposto all’altra estremità del braccio oscillante in modo da generare, rispetto all’asse orizzontale di oscillazione dei braccio oscillante, una coppia che appunto contrasta quella della suddetta componente d’impulso. Invece che con il contrappeso, lo stesso effetto di contrasto della coppia che provoca l’oscillazione del braccio oscillante può essere ottenuto mediante una molla di richiamo o mediante entrambi.

Scopo della presente innovazione è di realizzare un irrigatore del tipo sopra precisato che sla più semplice, e quindi meno costoso, dei noti irrigatori di questo tipo.

Un altro scopo è di realizzare un Irrigatore del tipo sopra precisato che permetta di ottenere una migliore distribuzione dell’acqua d’irrigazione.

Gli scopi sopra precisati vengono raggiunti grazie all’Irrigatore secondo la presente innovazione, del tipo ad impatto con doppio cucchiaio solidale al braccio oscillante bistabile e caratterizzato dal fatto che ciascuna superficie di cucchiaio è sostanzialmente conformata a canale, l’estremità distale di un lato del canale essendo leggermente piegata verso l’Interno così da generare, quando colpita dal getto d’acqua, la componente d’impulso che permette l’oscillazione del braccio, un corrispondente tratto d’estremità distale dell’altro lato del canale essendo stato asportato.

SI comprende facilmente che un doppio cucchiaio siffatto è estremamente semplice, facile e poco costoso da realizzare.

Si tenga presente che finora II doppio cucchiaio doveva essere realizzato per fusione o per lavorazione alla macchina in modo da ottenere una superficie di cucchiaio a doppia curvatura. Secondo la presente innovazione ciascuna superficie di cucchiaio potrà essere realizzata partendo da un tronchetto dì profilato ad U o a C, i due tronchetti venendo fissati all’estremità anteriore del braccio oscillante, ciascuno disposto secondo uno dei due lati uguali di un triangolo Isoscele, e orientati specularmente rispetto alla relativa mediana di tale triangolo. I due tronchetti saranno preferibilmente separati tra di loro, in modo che esiste una spazio tra I due in cui si può infilare parte dell’acqua del getto, che non risulta pertanto deviata e quindi non perde energia cinetica. In tal modo II getto può arrivare ad una distanza massima maggiore.

E' noto agli esperti del settore che i due cucchiai possono anche non essere esattamente speculari, allo scopo di ottenere una diversa velocità per i due sensi di rotazione dell’irrigatore. Pertanto, anche nel caso della presente Invenzione i due tronchetti di profilato ad U che costituiscono il doppio cucchiaio potranno, se del caso non risultare esattamente speculari alio stesso scopo. L’innovazione risulterà più facilmente comprensibile dalia seguente descrizione di una sua forma di realizzazione. In tale descrizione si farà riferimento al disegni allegati, in cui:

ia fig. 1 è una vista in elevazione laterale, parzialmente sezionata, di una lancia di irrigatore secondo la presente innovazione, con . relativo braccio oscillante bistabile e doppio cucchiaio solidale al braccio; e

la fig. 2 ne è una vista parziale in pianta dall’alto, e parzialmente sezionata.

E’ da tener presente che la lancia 10 visibile nelle figure avrà nella realtà una determinata inclinazione rispetto all’orizzontale. La lancia 10 è inoitre raccordata in modo convenzionale (non mostrato) ad un dispositivo rotante (pure non mostrato) fissato al condotto verticale d’alimentazione dell’acqua, il raccordo permettendo alla lancia 10 di poter ruotare attorno all’asse verticale del dispositivo rotante.

La lancia 10 presenta un boccaglio 12 dal quale esce l’acqua in pressione alimentata all’altra estremità della lancia 10. Alla parte Inferiore della lancia 10, In vicinanza del boccaglio 12, è collegato un braccio 14, Il collegamento essendo del tipo da consentire sla un’oscillazione di ampiezza prestabilita del braccio 14 nel piano verticale attorno ad un perno 16 orizzontale e perpendicolare all’asse della lancia 10, sla la rotazione del braccio 14 attorno ad un perno 18 perpendicolare all’asse della lancia 10 e contenuto in un plano verticale, che permette di spostare il braccio tra due posizioni angolari prestabilite (per cui, come già detto, il braccio vien chiamato bistablle). E’ da notare che in fig. 2 II braccio 14 è rappresentato per semplicità in una posizione intermedia tra le due suddette posizioni angolari (non mostrate per semplicità). Quando l’irrigatore funziona, Il braccio 14 non potrà mai trovarsi nella posizione intermedia di fig. 2, e solamente passerà per essa quando II braccio 14 scatta da una posizione angolare all’altra.

A ciascuna delle suddette posizioni angolari del braccio bistablle 14 corrisponde una situazione In cui una o l’altra delle superfici di cucchiaio di un doppio cucchiaio 20 viene investita dal getto d’acqua (non mostrato) uscente dal boccaglio 12,'In modo da .ottenere la rotazione della lancia 10 rispettivamente In un senso o in senso opposto. In particolare le due superfici di cucchiaio (le chiameremo ancora così, anche se esse non ricordano ormai più la forma della superficie concava, a doppia curvatura, di un cucchiaio) sono costituite dalla superficie interna, a canale, di rispettivi tronchetti di profilato 22 e 24 ricavati ciascuno da uno stesso profilato ad U di acciaio. I tronchetti 22 e 24 sono disposti a triangolo rispetto all’asse del braccio 14 e sono supportati da una base 26 che giace nel plano delle loro ali inferiori, quest’uitlma essendo a sua .volta fissata, mediante bulloni 28, ad una base 30 posta all’estremità distale del braccio oscillante 14.

Come si vede dalle figure, quando II braccio 14, durante la sua oscillazione, viene a trovarsi nella sua posizione in cui il doppio cucchiaio 20 interferisce col getto uscente dal boccaglio 12, gli assi dei due tronchetti ad U giacciono su uno stesso piano che passa anche per l'asse del boccaglio 12. Dalle figure si vede anche che il tratto d’estremità distale dell’ala Inferiore dei tronchetti ad U 22 e 24 risulta un poco piegato verso l’alto (36, 38) In modo che si' generi una componente d’impulso verso il basso (che permetterà l'oscillazione del braccio 14) quando il getto d’acqua fuoriuscente dal boccaglio 12 viene a colpire il tratto piegato 36,38 dei due tronchetti 22, 24 dopo averne colpito ia superficie interna, rispettivamente 32 e 34 (a seconda di quale delle due posizioni angolari assume il braccio bistabile 14). Si vede anche dalle figure che <r>un tratto d’estremità distale dell’ala superiore di ciascuno dei due tronchetti ad U 22 e 24 è stato asportato, ad evitare interferenze con la parte di getto deviato dal tratto piegato 36, 38.

Si fa presente che I tronchetti suddetti sono preferibilmente ricavati da profilati ad U poiché questi ultimi hanno un lato completamente aperto. Si è visto infatti che profilati a C, cioè con le due ali che risvoltano in parte anche sul lato aperto, possono dar luogo ad indebiti intasamenti o occlusioni dovuti a corpi estranei (per esempio sporco, erba o fieno) che possono penetrare accidentalmente all’interno del tronchetto di p rofilato.

Nel caso specifico illustrato la coppia che contrasta quella prodotta dalla componente ì

d’impulso dovuta ai tratti piegati 36, 38 (cosi da ottenere l’oscillazione del braccio 14) è generata da una molla elicoidale di richiamo 42 disposta coassialmente al perno 16. Tale coppia di richiamo può essere regolata mediante una manopola 44 bloccatale in diverse posizioni angolari e alla quale è eccentricamente fissata un’estremità della molla 42.

Come si vede dalla fig. 2, Il doppio cucchiaio 20 presenta una feritola 40 tra i due cucchiai 22 e 24. In tale feritoia passa parte dell’acqua del getto fuoriuscente dal boccaglio 12 sla che II braccio 14 si trovi In una che nell’altra delle sue due posizioni angolari di stabilità. Pertanto una parte del getto d’acqua non viene deviata dal doppio cucchiaio 20, mantenendo tutta la propria energia cinetica. Un tale effetto, unitamente alla particolare conformazione dei due cucchiai 22 e 24, permette di ottenere una più uniforme distribuzione del getto d’acqua sulla relativa area da irrigare. Si è già accennato al fatto che l’Irrigatore secondo la presente Innovazione è semplice da costruire. Esso ha inoltre una lunga durata e richiede una ridotta manutenzione rispetto agli Irrigatori noti, oltre ad essere particolarmente sicuro ed affidabile.

Per quanto II funzionamento dell’irrigatore sopra descritto e parzialmente Illustrato risulti già evidente per un esperto del settore da quanto precede, tuttavia esso verrà brevemente descritto. Supponendo che il braccio 14 si trovi nella sua posizione angolare per cui il getto d’acqua fuoriuscente dal boccaglio 12 colpisce la superficie interna 32 del cucchiaio 22, ne segue che la lancia 10 ruoterà (riferendosi alla fig. 2) in senso orario. Contemporaneamente II braccio 14 oscillerà periodicamente nel piano verticale grazie all’effetto combinato del tratto ripiegato 36 colpito dal getto d’acqua e della molla di richiamo 42. Ovviamente la molla potrebbe essere sostituita od integrata da un contrappeso di cui può essere dotato il braccio 14. La rotazione della lancia in senso orario proseguirà finché una leva 46 (fig. 1) viene ad Interferire con un convenzionale fine corsa regolabile (non mostrato nelle figure). La leva 46 è solidale ad un perno 48 supportato girevolmente dalla lancia 10. Al perno 48 è pure solidale un elemento 50 radialmente dipartentesl da esso ed a cui è fissata un’estremità di una molla bfstabile 52 la cui altra estremità è solidale ad un secondo elemento 54 sporgente verso 11 basso parallelamente all’elemento 50 e solidale all’estremità vicinale del braccio 14. Pertanto, quando l’estremità della leva 46 viene a battere contro il relativo fine corsa, il perno 48 ruota di un angolo prestabilito, facendo pure ruotare l’elemento 50. Grazie alla presenza della molia bistabile 52 il braccio 14 scatta automaticamente nell’altra sua posizione angolare, per cui è ora l’altro cucchiaio 24 ad essere investito dal getto d’acqua. Pertanto la lancia ruoterà ora In senso antiorario (sempre con riferimento alla fig. 2) e ciò finché la leva 46 viene ad interferire con un secondo fine corsa regolabile, Il che provocherà di nuovo l’inversione del senso di rotazione della lancia 10.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Irrigatore ad impatto con doppio cucchiaio (20) solidale al braccio oscillante bistabile (14), caratterizzato dal fatto che ciascuna superficie di cucchiaio (32, 34) è sostanzialmente conformata a canale, l’estremità distale (36, 38) di un lato del canale (32, 34) essendo leggermente piegata verso l’interno così da generare, quando colpita dal getto d’acqua, la componente d’impulso che permette l’oscillazione del braccio (14), un corrispondente tratto d’estremità distale dell’altro lato del canale (32, 34) essendo stato asportato.
2. 2. Irrigatore secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna superficie di cucchiaio è la superficie Interna (32, 34) di un tronchetto (22, 24) di profilato ad U od a C.
3. 3. Irrigatore secondo la rivendicazione 2, in cui i due tronchetti (22, 24) ad U od a C sono separati (40) tra loro.
4. 4. Irrigatore secondo la rivendicazione 1, In cui per contrastare la coppia generata dalla componente d’impulso che provoca l'oscillazione del braccio ósclllante (14) è prevista una molla elicoidale (42) coassiale al perno (16) attorno al quale oscilla II braccio (14).
5. 5. Irrigatore secondo la rivendicazione 4, in cui un’estremità della molla (42) è eccentricamente fissata ad una manopola (44) bloccabile in varie posizioni angolari per ottenere diverse velocità di rotazione dell’irrigatore.