ITTO20090753A1 - Gruppo di supporto ed azionamento per un disco portacoltelli di una falciatrice rotativa a dischi multipli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Gruppo di supporto ed azionamento per un disco portacoltelli di una falciatrice rotativa a dischi multipliâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di supporto ed azionamento per un disco portacoltelli di una falciatrice rotativa a dischi multipli. Più in particolare, l’invenzione riguarda un accoppiamento di sicurezza per i dischi portacoltelli.

Sono note falciatrici rotative a dischi multipli, aventi una fila di dischi ciascuno con due o tre coltelli, ad esempio quattro-otto dischi ad assi paralleli, e comandati in rotazione da un treno di ingranaggi racchiusi ermeticamente in una scatola con lubrificazione a bagno d’olio. I coltelli, in numero di due o tre per ciascun disco, sporgono radialmente o tangenzialmente dalla periferia dei dischi. Questi sono montati lungo una barra o braccio distanziati in una direzione trasversale alla direzione della falciatura, per cui i coltelli sono girevoli in un piano generalmente parallelo alla superficie del terreno sul quale la falciatrice si sposta. I dischi esercitano così un’azione falciante per l’intera lunghezza del braccio. I dischi sono distanziati l’uno dall’altro in modo tale da definire degli spazi liberi tra le periferie dei dischi, e la rotazione dei dischi à ̈ sincronizzata in modo tale che i coltelli che sporgono da ciascun disco non colpiscano i coltelli dei dischi adiacenti mentre ruotano negli spazi tra due dischi adiacenti.

A seguito di urti accidentali contro pietre, pezzi di legno, manufatti di cemento, ecc., che si trovano sui campi, i coltelli possono provocare la rottura degli ingranaggi di trasmissione. In molti casi il danno si ripercuote su gran parte del terno di ingranaggi della trasmissione. Ciò richiede un intervento di riparazione che comporta tempi di fermo macchina lunghi e relativi costi elevati.

In passato sono stati proposti sistemi di sicurezza costituiti in certi casi da punti a rottura facilitata sull’albero che supporta e trascina in rotazione il disco porta-coltelli, oppure perni a rottura facilitata, al fine di rendere folle il rotore disco ed evitare danni alla trasmissione. Anche in questo casi la falciatrice à ̈ però inutilizzabile fino alla sostituzione degli organi danneggiati.

È scopo della presente invenzione prevenire la rottura degli ingranaggi a seguito di urti accidentali, ed eliminare gli inconvenienti che ne derivano.

Per il conseguimento di questo ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, l’invenzione propone un gruppo di supporto ed azionamento di un disco portacoltelli avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.

Verrà ora descritta una forma di realizzazione preferita ma non limitativa dell’invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica in esploso di un disco portacoltelli e del relativo gruppo di supporto e azionamento rotativo;

- la figura 2 à ̈ una vista prospettica esplosa e parzialmente sezionata del gruppo della figura 1; - la figura 3 à ̈ una vista in sezione assiale verticale del gruppo della figura 1 assemblato, in una condizione di funzionamento normale (il disco portacoltelli non à ̈ mostrato);

- la figura 4 Ã ̈ una vista simile alla figura 3 ma che ritrae il gruppo in una diversa condizione operativa, nella quale il disco portacoltelli (non illustrato) Ã ̈ rotazionalmente svincolato dal proprio albero di supporto e azionamento.

Facendo inizialmente riferimento alle figure da 1 a 3, con il numero 10 à ̈ indicato un albero motore assialmente scanalato atto a supportare e trascinare in rotazione un disco porta-coltelli 11 (i coltelli non sono illustrati nei disegni). L’albero 10 riceve il moto rotatorio attorno al proprio asse tramite una ruota dentata 12 o pignone, formata di pezzo o comunque fissata ad un’estremità dell’albero. La ruota dentata 12 ingrana con altre ruote dentate 13, 14 appartenenti ad un treno di ingranaggi che, in modo di per sé noto, trasmette la rotazione a tutti gli alberi e quindi a tutti i dischi della falciatrice.

La configurazione generale di una falciatrice a dischi rotativi multipli del tipo qui considerato e discusso nella parte introduttiva della presente descrizione à ̈ da ritenersi complessivamente noto. Di conseguenza, nel seguito di questa descrizione verranno descritti in modo particolareggiato i soli elementi di specifico rilievo ed interesse ai fini dell'attuazione della presente invenzione. Per la realizzazione delle parti e degli elementi non illustrati in dettaglio si può quindi far riferimento ad una falciatrice di tipo noto.

L’albero 10 à ̈ montato in modo girevole in un supporto fisso 15 attorno ad un asse x che à ̈ verticale in condizioni di uso. In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti, quali ad esempio “verticale†si intendono riferiti alla condizione installata sulla falciatrice in uso. Così, termini quali “assiale†e “radiale†vanno interpretati con riferimento all’asse di rotazione x.

Il disco 11 à ̈ fissato ad un mozzo discoidale anulare 16 che viene infilato con gioco radiale sull’albero 10. Il mozzo 16 à ̈ accoppiato in modo svincolabile ad una piastra di spinta 17, preferibilmente di forma discoidale anulare, che presenta un’apertura centrale assialmente scanalata 18 ed à ̈ così montata in modo scorrevole sull’albero 10. Per effetto dell’accoppiamento scanalato, la piastra 17 viene trascinata in rotazione solidalmente all’albero 10. Una o più molle 19, in questo esempio una serie di molle a tazza 19, sospingono elasticamente la piastra 17 in senso assiale verso il mozzo 16. Le molle 19 sono bloccate superiormente da un dado 20 avvitato sull’estremità superiore filettata 21 dell’albero 10.

Il mozzo 16 e la piastra 17 sono affiancati in senso assiale. All’interfaccia tra il mozzo e la piastra à ̈ prevista una serie di sfere 22 portate -in questo esempio – dal mozzo 16 e sporgenti assialmente rispetto alla superficie superiore 16a del mozzo stesso. Nella forma di realizzazione illustrata nei disegni, ciascuna sfera 22 à ̈ accolta in una sede sferica costituita da due recessi complementari 23, 24 affacciati e allineati assialmente, formati rispettivamente nel mozzo 16 e nella piastra 17. I recessi 23 formati nel mozzo sono alveoli a forma di calotta aventi una superficie sferica maggiore di un emisfero, mentre i recessi 24 nella piastra 17 hanno forma di una calotta minore dell’emisfero.

In condizioni di funzionamento normale, la coppia motrice impartita dall’albero 10 viene trasmessa alla piastra 17 e da questa al mozzo 16 attraverso le sfere 22, che sono parzialmente alloggiate anche nei recessi 24 ed esercitano contro questi una spinta in direzione circonferenziale (figura 3).

Quando uno dei coltelli subisce un urto di una certa intensità, che tende ad arrestare il disco o rallentarne notevolmente la rotazione, il mozzo 16 e il disco portacoltelli 11 si svincolano rotazionalmente dall’albero 10. Infatti, per effetto della coppia resistente generata dall’urto del coltello contro un corpo esterno quale un sasso, le porzioni delle sfere sporgenti assialmente dal mozzo esercitano una spinta avente una componente assiale contro i recessi 24 della piastra 17. Quando tale componente assiale supera la forza elastica esercitata dalle molle 19, queste si comprimono, la piastra 17 si solleva e disimpegna le sfere 22 dai recessi 24. In questa condizione (figura 4), il mozzo 16 e il disco 11 sono folli rispetto all’albero 10; la superficie inferiore 17a della piastra poggia contro le sommità 22a delle sfere ed à ̈ mantenuta in questa condizione di contatto dalle molle 19.

Si potrà apprezzare che il disaccoppiamento rotazionale del disco portacoltelli avviene senza la rottura di alcun componente della falciatrice. Si apprezzerà anche che il disco portacoltelli viene automaticamente riaccoppiato all’albero motore 10. Infatti, mentre il disco 11 e il mozzo 16 sono svincolati, la piastra 17 continua ad essere trascinata in rotazione dall’albero 10; non appena i recessi 24 passano sulle sfere 22, le molle si distendono e avvicinano nuovamente la piastra 17 al mozzo. L’impegno delle sfere 22 nei recessi 24 ripristina la trasmissione del moto rotatorio dall’albero 10 al disco porta-coltelli 11.

Come illustrato meglio nella figura 1, nella forma di realizzazione preferita le sfere 22 sono posizionate a distanze radiali differenziate rispetto all’asse centrale di rotazione, e i recessi 24 sono distribuiti secondo la stessa configurazione delle sfere 22. Per effetto di questa identica distribuzione, vi à ̈ un’unica posizione angolare tra il mozzo 16 e la piastra 17 nella quale ciascuna sfera 22 à ̈ assialmente allineata con il rispettivo recesso 24 e quindi può essere parzialmente alloggiata anche nei recessi 24 per ricevere dalla piastra 17 la spinta in direzione circonferenziale. Quell’unica posizione angolare à ̈ opportunamente prestabilita in modo che i coltelli di un disco non interferiscano con i coltelli del disco rotante adiacente. In altre parole, le varie sfere descrivono traiettorie circolari diverse attorno all’asse di rotazione, ed impedisce che il disco sia bloccato in una posizione angolare diversa da quella prestabilita. L’univocità di accoppiamento rende l’invenzione indifferentemente applicabile a dischi a due o a tre coltelli.

Le sfere sporgenti sono dimensionate e distribuite in modo tale da definire, nella condizione disaccoppiata sopra descritta (figura 4), un piano d’appoggio che mantiene il mozzo orientato perpendicolarmente all’asse di rotazione. Si desidera infatti impedire al mozzo di inclinarsi eccessivamente rispetto all’asse, e quindi impuntarsi sull’albero durante la fase di disaccoppiamento rotazionale e quindi bloccarsi lungo l’albero in una posizione inclinata. Pertanto le sfere 22 sono preferibilmente in numero di tre o più di tre, sono distribuite angolarmente in modo uniforme attorno all’asse di rotazione e hanno tutte approssimativamente la stessa altezza sporgente rispetto alla superficie 16a per definire un piano d’appoggio perpendicolare all’asse di rotazione.

Le sfere 22, una volta usurate, possono essere sostituite con una certa facilità. La scelta di utilizzare sfere per realizzare le sporgenze 22 costituisce una scelta preferenziale ma non imperativa ai fini dell'attuazione dell'invenzione. In particolare, questa si presta ad essere realizzata per mezzo di sporgenze di forma diversa da quella sferica, ad esempio mediante perni sporgenti, fissati o formati di pezzo con il mozzo 16.

In una forma di realizzazione alternativa, le sporgenze possono essere portate dalla piastra 17 anziché dal mozzo, secondo una configurazione sostanzialmente inversa rispetto all’esempio qui illustrato.

Secondo un’altra possibile variante dell’invenzione, le sporgenze qui rappresentate dalle sfere 22 potranno essere costituite da superfici inclinate rispetto all’asse di rotazione, ad esempio tre o più superfici a denti di sega, collocate all’interfaccia tra la piastra 17 e il mozzo 16, e orientate in modo tale che per effetto dell’impegno con rispettive superfici corrispondenti, un movimento di rotazione relativa tra mozzo e piastra sia trasformato in un movimento di allontanamento relativo lungo una direzione assiale, parallela o coincidente con quella dell’asse di rotazione x.

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del gruppo. L’invenzione à ̈ invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. Ad esempio, l’utilizzazione di più molle a tazza à ̈ vantaggiosa perché permette di tarare la soglia della coppia resistente alla quale si vuole che avvenga il disaccoppiamento rotazionale del disco portacoltelli dall’albero rotante. Altri mezzi elastici potranno essere utilizzati in luogo delle molle 19 qui illustrate.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di supporto ed azionamento per un disco portacoltelli (11) di una falciatrice rotativa a dischi multipli comprendente una fila di dischi ad assi paralleli, distanziati lungo un braccio di supporto, e comandati in rotazione da un treno di ingranaggi, dove il gruppo comprende: - un albero (10) comandato in rotazione attorno ad un asse (x) verticale in condizioni d’uso; - un mozzo (16) fissabile al disco (11) e montato sull’albero (10); - mezzi di connessione meccanica per trasferire il moto rotatorio dell’albero (10) al mozzo (16); caratterizzato dal fatto che i mezzi di connessione includono: - un organo (17) accoppiato rotazionalmente all’albero (10) e montato assialmente scorrevole lungo di esso in adiacenza al mozzo (16); - almeno un mezzo elastico (19) montato sull’albero (10) per spingere assialmente l’organo (17) verso il mozzo (16); - prime e seconde superfici di interfaccia corrispondenti (22, 24) e solidali rispettivamente al mozzo (16) e all’organo (17), inclinate rispetto all’asse di rotazione o incurvate in modo tale da trasformare un movimento di rotazione relativa tra il mozzo (16) e l’organo (17) in un movimento di allontanamento relativo lungo una direzione assiale, parallela o coincidente con quella dell’asse di rotazione (x), in modo tale per cui il gruppo à ̈ in grado di assumere due condizioni operative alternative: una prima condizione di funzionamento normale, nella quale le prime e le seconde superfici di interfaccia sono assialmente avvicinate e reciprocamente impegnate in rotazione per trasferire il moto rotatorio dell’albero (10) al mozzo (16), ed una seconda condizione, conseguente ad un urto subito dai coltelli del disco (11) contro un corpo esterno, nella quale le prime superfici di interfaccia sono disimpegnate dalle corrispondenti seconde superfici di interfaccia, assialmente allontanate ed angolarmente sfalsate rispetto a queste, per cui il disco portacoltelli (11) e il mozzo (16) sono rotazionalmente svincolati dall’organo (17) e dall’albero (10).
2. 2. Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le prime e seconde superfici di interfaccia comprendono una pluralità di sporgenze (22) portate da uno di detti mozzo (16) e organo (17), ed una corrispondente pluralità di recessi (24) presentati dall’altro di detti mozzo (16) e organo (17).
3. 3. Gruppo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che comprende almeno tre sporgenze (22) e almeno tre corrispondenti recessi (24), dove le sporgenze e i recessi sono distribuiti angolarmente in modo uniforme attorno all’asse di rotazione (x).
4. 4. Gruppo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che le sporgenze (22) sono posizionate a distanze radiali differenziate rispetto all’asse di rotazione (x), che i recessi (24) sono posizionati a distanze radiali differenziate secondo una configurazione identica a quella delle sporgenze (22), per cui à ̈ definita una singola posizione angolare di impegno rotazionale tra il mozzo (16) e l’organo (17) nella quale ciascuna sporgenza (22) à ̈ assialmente allineata con un rispettivo recesso (24) ed à ̈ alloggiata in esso per trasferire il moto rotatorio dall’organo (17) al mozzo (16).
5. 5. Gruppo secondo la rivendicazione 2 o 3 o 4, caratterizzato dal fatto che le sporgenze (22) hanno altezza assiale approssimativamente uguale per definire un piano d’appoggio perpendicolare all’asse di rotazione.
6. 6. Gruppo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che le sporgenze (22) comprendono sfere.
7. 7. Gruppo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le sfere (22) sporgono parzialmente in senso assiale da una superficie piana (16a) del mozzo (16) e, nella prima condizione di funzionamento normale, sono parzialmente accolte in recessi a forma di calotta sferica (24) ricavati in una superficie piana (17a) dell’organo (17).
8. 8. Gruppo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che le sfere (22) sono bloccate in recessi (23) del mozzo ed aventi forma di calotte sferiche con una superficie sferica maggiore di un emisfero.
9. 9. Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’organo (17) à ̈ una piastra discoidale che presenta un’apertura centrale assialmente scanalata (18) ed à ̈ montata in modo scorrevole su una porzione assialmente scanalata dell’albero (10).