CONJUNTO DE SOPORTE Y GUIADO DE UNA VARA DOTADA DE DESPLAZAMIENTO DE VAIVÉN EN DIRECCIÓN AXIAL
Ámbito de la invención. La presente invención concierne a un conjunto de soporte y guiado de una vara dotada de desplazamiento de vaivén en dirección axial, que comprende una estructura tubular rodeando y protegiendo a dicha vara, formada por dos paredes tubulares a distancia la una de la otra y con dos o más nervios longitudinales que se extienden radialmente conectando la primera pared tubular con la segunda pared tubular.
La invención es aplicable, particularmente, aunque no exclusivamente a un aparato vareador recolector mecánico portátil destinado a tareas de recolección de frutos arbóreos, tales como aceitunas y almendras.
Antecedentes de la invención.
De una manera genérica, este tipo de aparatos comprende una estructura de soporte, tal como un chasis, carcasa o cárter, al que está fijado un motor o toma de fuerza conectado por medio de un embrague centrífugo a un mecanismo generador de vibración, el cual está adaptado para convertir el movimiento giratorio del motor en un movimiento vibratorio lineal alternativo. Una vara provista de al menos una porción guiada linealmente respecto a dicha estructura de soporte está conectada a la salida de dicho mecanismo generador de vibración, y un miembro de actuación está fijado a un extremo distal libre de dicha vara. A menudo la vara se ve sometida a sobreesfuerzos puntuales que se traducen en violentos movimientos de giro de la vara, de flexión o pandeo, o una combinación de los mismos, como latigazos, que pueden afectar a la integridad física del operario y/u ocasionar una rotura de la vara u otro elemento mecánico del aparato.
La solicitud de modelo de utilidad ES-A-1043090 describe un dispositivo de acoplamiento con limitación de sobreesfuerzos para una vara instalada en una máquina vibradora-recolectora del tipo arriba descrito. En la mencionada solicitud de modelo de utilidad se integra una pieza de acoplamiento entre dos partes de la vara o entre un extremo de la misma y un elemento transmisor de
vibraciones de la máquina, la cual, y esta es la invención aportada en la misma, integra una sección susceptible de rotura al superarse un determinado umbral de esfuerzo de flexión, así como un elemento de retención, ya apuntado en documentos anteriores (citados en dicha solicitud de modelo de utilidad) que se rompe si los esfuerzos de tracción son considerables, con lo que se protege al operario del posible pandeo de la vara al tiempo que se evita la rotura de la misma. Aunque esta solución se ha mostrado en la práctica plenamente efectiva, tiene el inconveniente de que obliga al desmontaje del acoplamiento y al recambio del elemento de retención fungible, lo que significa una pérdida de tiempo indeseable.
Breve exposición de la invención
La presente invención sugiere un sistema más efectivo como alternativa al citado en el anterior documento. Éste consiste, más que en actuar contra los sobreesfuerzos provocados en y por la vara, como se sugería en el citado antecedente, en disminuir la magnitud de éstos protegiendo la vara con una estructura tubular externa que al mismo tiempo hace funciones de guía lineal para la misma. Con ello se consigue disminuir el peso y el tamaño de la vara. Ello es posible debido a que, y esta es la parte inventiva de esta solicitud de patente, la citada estructura tubular que rodea a la vara está formada por dos paredes tubulares unidas radialmente por una serie de nervios longitudinales, que hace que la estructura pueda fabricarse de un material relativamente ligero y con un grosor de pared no muy grande, lo que comporta una relación muy favorable entre la ligereza de la estructura tubular y momento de inercia o resistencia a la flexión de la misma. Dada la ligereza de dicha estructura tubular, la misma puede alargarse cubriendo una parte significativa de la vara, de manera que la parte desnuda de la vara, que en el antecedente citado ocupaba la práctica totalidad de la máquina, aquí tiene una longitud inferior a un tercio de la longitud total del conjunto. Al menos la parte guiada de la vara pueda ser más fina y de un material más ligero que las utilizadas hasta ahora, ya que está protegida frente a esfuerzos de flexión y pandeo por la mencionada estructura tubular, y esta mayor ligereza provocará como consecuencia unas inercias
también mucho menores que implican una menor transferencia de vibraciones al chasis de la máquina y al operario.
Las ventajas que ofrece la presente invención son, claramente, considerables, ya que no sólo se ofrece una mayor protección de la integridad física del operario, sino que ésta se consigue sin que se rompa ninguna parte del conjunto, al contrario de lo que ocurre con el antecedente citado, y además se consigue una mayor ligereza y comodidad de uso para el operario, ya que las vibraciones que el mismo pueda sufrir se reducen considerablemente gracias a la presente invención. El conjunto de soporte y guiado de una vara dotada de desplazamiento de vaivén en dirección axial de acuerdo con la presente invención comprende además un empalme que proporciona un giro de la vara respecto al conjunto de accionamiento, y por consiguiente respecto a la estructura de soporte, unos medios de fijación giratoria de la estructura tubular a dicha estructura de soporte y unos medios de vinculación de giro para vincular el giro de la estructura tubular con el giro de la vara, permitiendo al mismo tiempo el citado desplazamiento de vaivén en dirección axial de la vara. Gracias a ello, un operario puede controlar la orientación del miembro de actuación fijado al extremo distal de la vara mediante un simple giro manual de la estructura tubular sin necesidad de alterar la orientación de todo el conjunto de la máquina. Ventajosamente, una empuñadura fijada al soporte tubular permite controlar dicha orientación con mayor comodidad y precisión.
Breve descripción de los dibujos. Otras características de la invención aparecerán con una mayor claridad a partir de la descripción que sigue de un ejemplo de realización que se ilustra en los dibujos adjuntos y que debe tomarse a título ilustrativo y no limitativo.
A continuación se explica un ejemplo de realización, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la Fig. 1 muestra, en alzado lateral, una vista esquemática, seccionada parcialmente, de un aparato vareador portátil en el que está implementado el conjunto de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en sección ampliada de una porción de la vara y la estructura tubular del conjunto de la Fig. 1 ; la Fig. 3 es una vista en sección transversal de la vara y la estructura tubular tomada a través del plano lll-lll de la Fig. 2; la Fig. 4 es una vista parcial en sección ampliada en la que pueden observarse los medios de fijación de la estructura tubular a la estructura de soporte en situación cerrada; la Fig. 5 muestra los mismos elementos que la Fig. 4 pero estando los medios de fijación en situación abierta; la Fig. 6 muestra una vista parcial en sección ampliada de los medios de vinculación de giro; la Fig. 7 muestra una vista en sección transversal tomada a través del plano VIl-Vll de la Fig. 6; y la Fig. 8 muestra una vista en sección transversal tomada a través del plano Vlll-Vill de la Fig. 7.
Descripción detallada de un ejemplo de realización.
Las figuras muestran el conjunto de soporte y guiado de una vara dotada de desplazamiento de vaivén en dirección axial de acuerdo con la presente invención aplicado a un aparato vareador recolector mecánico portátil, el cual comprende una estructura de soporte 13 que alberga y soporta un conjunto de accionamiento 17 que incluye un motor conectado a un mecanismo generador de vibración adaptado para accionar una vara 3, impartiéndole un movimiento vibratorio de vaivén en la dirección de su eje longitudinal, estando guiada linealmente en tal dirección respecto a la estructura de soporte 13. La vara 3 tiene una considerable longitud y está terminada en un miembro de actuación, tal como un gancho 22, adaptado para ser sujetado a una rama o tronco secundario de un árbol con el fin de transmitirle la vibración de la vara 3.
En las Figs. 2 y 3 se muestra en mayor detalle una estructura tubular 4 que forma parte del conjunto de soporte y guiado de la vara de acuerdo con la presente invención. La mencionada estructura tubular 4 comprende al menos una primera pared tubular 1 en el interior de la cual están dispuestos unos medios de guía lineal para guiar una vara 3 para efectuar un desplazamiento de
vaivén en dirección axial y unos medios de fijación para conectar dicha estructura tubular 4 a una estructura de soporte 13, como por ejemplo un chasis o cárter, de un conjunto de accionamiento 17 de dicha vara 3. Dicha estructura tubular 4 comprende una segunda pared tubular 2 dispuesta coaxialmente alrededor de dicha primera pared tubular 1 a distancia de la misma y dos o más nervios longitudinales 11 (en el ejemplo de realización mostrado en las Figs. 2 y 3 estos nervios son tres), distribuidos de una manera equidistante, que se extienden radialmente conectando la primera pared tubular 1 con la segunda pared tubular 2, tal como muestran las figuras 2 y 3. Para facilitar el deslizamiento de la vara 3 por el interior de la estructura tubular 4, un alma de material deslizante anti-fricción 20 se encuentra dispuesta, a tal efecto, entre la primera pared tubular 1 de la estructura tubular 4 y la vara 3 (ver Fig. 3).
Dicha configuración de la estructura tubular 4, es decir el hecho de estar formada por dos paredes unidas por una serie de nervios 11 , hace que la estructura pueda fabricarse de un material relativamente ligero y con un grosor de pared no muy grande, lo que comporta una relación entre ligereza de la estructura tubular 4 y momento de inercia o resistencia a la flexión muy buena.
En las Figs. 4 y 5 se muestran los citados medios de fijación de la estructura tubular 4 a dicha estructura de soporte 13, los cuales proporcionan un giro en cualquier sentido de la estructura tubular 4 respecto a dicha estructura de soporte 13 y comprenden una estructura de fijación exterior 5, que tiene una configuración en forma de vaso 5a en un extremo y otro extremo que está acoplado, por ejemplo a enchufe, a la estructura tubular 4. Un manguito 6 está montado giratoriamente sobre una pieza de soporte 8 unida por un extremo a la estructura de soporte 13. Dicho manguito 6 tiene un bajo coeficiente de fricción respecto a dicha pieza de soporte 8 sobre la cual gira, lo cual es conseguido dependiendo del ejemplo de realización ya sea porque el manguito 6 es de un material deslizante, o porque está recubierto de un material deslizante, o porque, según el ejemplo de realización mostrado en las figuras, dicho manguito 6 es de un material rígido y comprende una ranuras circunferenciales interiores 14 en las cuales se alojan unas juntas anulares elásticas aplicadas contra la pieza de soporte 8. Estas juntas anulares elásticas actúan como elementos de apoyo dinámico al tiempo que efectúan un ligero freno del giro de la estructura
tubular 4. Eventualmente entre el manguito 6 y la pieza de soporte 8, podrían existir unos espacios 15 que estuviesen rellenos de un material lubricante, tal como grasa o aceite, y con el objeto de que dicho material lubricante no se desbordase se incluirían unas juntas elásticas de estanqueidad similares a las descritas anteriormente.
El acoplamiento de la estructura de fijación exterior 5 unida a la estructura tubular 4 al manguito 6 se efectúa mediante un sistema de cierre rápido que abraza al manguito 6 consistente en al menos una brida accionada por una palanca 7. Obviamente, el sistema de cierre podría ser cualquier otro de los conocidos en la técnica del sector, distinto al mencionado, como por ejemplo uno basado en unas abrazaderas.
Todo lo explicado en los párrafos anteriores hace referencia a los medios que hacen que la estructura tubular 4 pueda girar respecto a la estructura de soporte 13. Como ya se ha comentado anteriormente, la vara 3 está dotada de un movimiento lineal de vaivén, el cual se consigue a través del conjunto de accionamiento 17 que puede incluir un dispositivo convencional escogido, por ejemplo, de uno de entre los descritos en los documentos FR-A-2305927, US-A- 3924390 y ES-A-1000253. Es necesario resaltar que, en la presente invención, la vara 3 también puede girar axialmente de una manera libre respecto al conjunto de accionamiento 17 y, por consiguiente, respecto a la estructura de soporte 13, utilizando para ello un dispositivo convencional diseñado a tal efecto, como por ejemplo el descrito en la solicitud de modelo de utilidad ES-A- 1052281.
El dispositivo que permite el giro de la vara 3 no es el objeto de la presente invención. Sí lo es, en cambio, el conseguir que el giro de la misma esté vinculado al giro de la estructura tubular 4 descrito más arriba. Para ello se presentan (ver figuras 6, 7 y 8) unos medios de vinculación de giro que vinculan el giro de la estructura tubular 4 con el giro de la vara 3, permitiendo al mismo tiempo el citado desplazamiento de vaivén en dirección axial de la vara 3. Dichos medios de vinculación comprenden una estructura exterior 9 unida a la estructura tubular 4 y que coopera con un elemento auxiliar 10 vinculado a la vara 3 para definir una guía en la dirección de vaivén. Dicha estructura exterior 9, en el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 6, está dividida en dos partes
en forma de semicajas que atrapan en su interior a la estructura tubular 4 mediante el embridado de las mismas. En la estructura exterior 9 están fijados dos pares de pistas 12 enfrentadas y paralelas entre sí y dicho elemento auxiliar 10 fijado a la vara 3 posee dos apéndices 10a sobre los que se asientan sendos elementos de rodadura 11 , tales como unos cojinetes o rodamientos (ver Fig. 8). Cada uno de los elementos de rodadura 11 está situado entre un respectivo par de pistas 12 y dispuesto para rodar a lo largo de una u otra de las pistas 12 del correspondiente par, limitando con ello el giro de la vara 3 respecto a la estructura tubular 4 en uno y otro sentido, respectivamente. Es importante que las pistas 12 estén situadas a una distancia superior al diámetro del elemento de rodadura 11 , proporcionando un juego entre el elemento de rodadura 11 y las pistas 12, necesario para que cada elemento de rodadura 11 toque sólo una de las dos pistas 12 asociadas al mismo y de esta manera pueda rodar libremente. Si esto no fuese así, es decir, si el elemento de rodadura 11 tocase ambas pistas 12 a la vez, el elemento de rodadura quedaría frenado. En otro ejemplo de realización (no mostrado) en el que en lugar de elementos de rodadura 11 se utilizaran elementos de deslizamiento, tales como patines de doble cara, este juego entre las pistas 12 y los elementos de deslizamiento no sería necesario.
Aunque no se ha ilustrado en las figuras, el dispositivo de vinculación de giro podría comprender sólo un par de pistas paralelas y enfrentadas y un único elemento de rodadura o deslizamiento dispuesto entre ambos, o bien dos pistas separadas y dos respectivos elementos de rodadura o deslizamiento montados en dos apéndices independientes del elemento auxiliar fijado a la vara.
El giro solidario de la estructura tubular 4 y la vara 3, explicado anteriormente, se llevará a cabo mediante la manipulación por parte de un operario de una empuñadura 16 dispuesta en la estructura tubular 4, la cual podría disponer de un sistema convencional de amortiguación de vibraciones, para proteger al operario de las mismas, como por ejemplo el sistema propuesto en la solicitud de modelo de utilidad ES-A-1040858. En el presente ejemplo de realización, la vara 3 se encuentra dividida en dos o más partes acopladas entre ellas, las cuales son de diferente grosor de pared, diámetro, material y ligereza en función de las necesidades de cada tramo. Esta división facilita su transporte y el dividir el sistema en módulos o
accesorios, lo que facilitará su intercambio e independencia entre ellos, en el caso de que alguno de ellos sufriese algún daño o fuese necesario cambiarlo.
Es interesante destacar que, con el conjunto de la presente invención, la longitud de la parte desnuda de la vara 21 tiene una longitud inferior a un tercio de la longitud total del conjunto, lo cual da una idea de hasta que punto está protegida la vara 3, ya sea por la estructura tubular 4, por la estructura de fijación 5 o por la estructura exterior de vinculación 9, lo que hace el tramo de la misma que queda protegido pueda ser más fino y/o de un material más ligero que las utilizadas en los antecedentes citados, ya que está sometida a unos esfuerzos (flexión, compresión, tracción, pandeo, etc.) muy inferiores a los sufridos por la misma antes de proponerse la estructura tubular 4 de la presente invención, y esta mayor ligereza en la vara 3 provocará como consecuencia unas inercias también mucho menores.
Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en el ejemplo de realización descrito sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.