ES U. Número de publicación: PATENTES Y MARCAS. Número de solicitud: U Int. Cl. 7 : A01D 46/26

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: U k Int. Cl. 7 : A01D 46/26 k 12 SOLICITUD DE MODELO DE UTILIDAD U k 22 Fecha de presentación: k 43 Fecha de publicación de la solicitud: k 71 Solicitante/s: HISPAES, S.A. Rector Tomàs Vila, Sant Feliú de Codines, Barcelona, ES k 72 Inventor/es: Gurri Molins, José k 74 Agente: Manresa Val, Manuel k 4 Título: Dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. ES U Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES U 2 DESCRIPCION Dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. La presente invención concierne a un dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. El dispositivo de la presente invención es aplicable a cualquier máquina que incluya un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa en la que el elemento dotado de movimiento lineal alternativo pueda estar sometido a esfuerzos de torsión a pesar de estar guiado linealmente, tal como por ejemplo una sierra alternativa. Más específicamente, el dispositivo de la presente invención tiene aplicación en un aparato vareador recolector mecánico portátil, en el que el elemento dotado de movimiento lineal alternativo es portador en su extremo distal de un miembro de agarre destinado a ser aplicado a una rama o tronco secundario de un árbol o arbusto. Como ejemplo de aparato vareador recolector mecánico portátil se puede citar el descrito en la patente WO 98/00190, del actual solicitante, el cual comprende un motor que acciona, a través de un embrague centrífugo y una transmisión reductora, una manivela o cigüeñal que se conecta por medio de una biela a un elemento móvil, guiadolinealmente, al que va unida una vara portadora en su extremo distal de un miembro de agarre destinado a ser aplicado a una rama o tronco secundario de un árbol o arbusto. El citado mecanismo de manivela y biela actúa como un dispositivo generador de vibración susceptible de convertir el movimiento giratorio de la manivela en el movimiento lineal alternativo vibratorio de la vara. Este aparato incluye un dispositivo de unión de la vara al elemento móvil que permite el libre giro de una vara respecto al elemento móvil vinculado a la biela del mecanismo generador de vibración. Esta posibilidad de giro libre evita que cualquier momento de torsión ejercido sobre dicho miembro de agarre, por ejemplo a causa del trabajo con las ramas del árbol (retornos en cualquier dirección), sea transmitido a la biela a través del elemento móvil, lo que podría tener unos efectos perniciosos sobre la propia biela, la muñequilla de la manivela, el elemento móvil, la conexión articulada entre el pie de la biela y el elemento móvil, etc. El operario controla la orientación del miembro de agarre cogiendo y girando la vara o una cañonera asociada a la vara con una mano. Sin embargo, en algunas aplicaciones, puede interesar que la capacidad de giro de la vara esté restringida al tiempo que se limita la transmisión de esfuerzos a torsión; por ejemplo, en un aparato vareador recolector mecánico portátil ligero como el que está descrito en el documento ES- A-490, del actual solicitante. Este vareador es del tipo que comprende un soporte tubular relativamente largo que conecta una toma de fuerza motriz de rotación, tal como un motor de explosión interna, con un mecanismo generador de vibración, alejado de dicha toma de fuerza o motor, y donde dicho mecanismo gene rador de vibración está conectado a un elemento móvil portador del miembro de agarre que tiene sólo la longitud necesaria para permitir el movimiento vibratorio de vaivén. El citado soporte tubular aloja en su interior un árbol de transmisión de movimiento giratorio de la toma de fuerza o motor. El citado árbol de transmisión acciona, en el mecanismo generador de vibración, un piñón dentado cónico el cual está engranado con una rueda dentada cónica giratoria respecto a un eje transversal al árbol. Sobre una cara de dicha rueda dentada opuesta a su cara de engrane está montadaexcéntricamente una muñequilla a la que está conectada por su cabeza una biela, cuyo pie está conectado mediante un pasador de articulación al extremo de dicho elemento móvil, el cual está guiado linealmente por una guía fijada a una carcasa, chasis o cárter de dicho mecanismo generador de vibración. Enestetipodevarea- dores ligeros, en situación operativa, el operario aguanta el aparato por una o más empuñaduras asociadas al soporte tubular y mantiene el mecanismo generador de vibración, con el miembro de agarre vibratorio próximo al mismo, en voladizo para alcanzar las ramas de los árboles, para lo cual el aparato es de construcción ligera. Para que el operario pueda tener un dominio de la orientación del órgano de agarre mediante un giro del soporte tubular, la capacidad de giro del elemento móvil portador del órgano de agarre respecto al mecanismo generador de vibración debe estar restringida. En este sentido se conoce el hecho de proporcionar al menos una cara plana en aquel tramo del elemento móvil que está guiado linealmente, cooperando dicha cara plana con un perfil complementario de la correspondiente guía lineal en una relación de deslizamiento. Aunque esta disposición impide el libre giro del elemento móvil sobre su propio eje de torsión sin impedir su movimiento vibratorio de vaivén, resulta muy difícil de estanqueizar cuando la guía de dicho movimiento de vaivén comunica con un cárter de aceite del mecanismo generador de vibración. La patente IT-A describe un aparato vareador recolector mecánico portátil ligero del tipo arriba descrito, en el que el elemento móvil tiene forma de un pasamano plano guiado por sus cantos estrechos mediante unas ruedas de canto acanalado, y unos fieltros en contacto con las caras anchas retienen parcialmente el aceite del cárter. Sin embargo, la estanqueidad del cárter no es completa y el guiado del elemento móvil resulta deficiente. Un objetivo de la presente invención es el de aportar un dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa que proporcione un tope limitador de torsiónconunradio de tope relativamente grande que resulte en una disminución de la fuerza necesaria para contrarrestar el esfuerzo de torsión aplicado. Otro objetivo de la presente invención es el de aportar unos medios para disminuir la fricción entre el anterior tope y su correspondiente guía. Estos objetivos se alcanzan, de acuerdo con la presente invención, aportando un dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transforma-

3 3 ES U 4 dor de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa, siendo dicho mecanismo del tipo que comprende una biela conectada articuladamente por su cabeza a una muñequilla excéntrica de una manivela o cigüeñal giratorio respecto a un eje y por su pie, mediante un pasador de articulación, aunelementomóvil guiado linealmente. El dispositivo se caracteriza porque comprende un tope corredero unido a un pasador de articulación, o a un extremo del elemento móvil próximo al mismo, desplazándose dicho tope corredero junto con el elemento móvil describiendo un movimiento lineal alternativo impartido por el mecanismo de manivela y biela. El citado tope corredero está separado del eje del elemento móvil y se desplaza entre dos pistas llanas, mutuamente enfrentadas y paralelas a la dirección de desplazamiento del tope corredero. Así, en presencia de cualquier esfuerzo a torsión aplicado sobre el elemento móvil, el tope corredero se desplaza en contacto con una y/u otra de dichas pistas evitando o limitando con ello la deformación por torsión de la biela y la presencia de tensiones en el mecanismo. Esta disposición faculta que la porción guiada del elemento móvil sea cilíndrica, lo que permite una estanqueización fácil y económica mediante retenes convencionales comercialmente disponibles. Preferiblemente existe una ligera holgura entre cada una de dichas pistas y el tope corredero, de manera que, en ausencia de esfuerzos a torsión aplicados sobre el elemento móvil, no existe contacto entre el tope corredero y las pistas, mientras que en presencia de tales esfuerzos a torsión, a la más mínima deformación de la biela el tope corredero se desplaza en contacto con una u otra de dichas pistas limitando con ello la deformación por torsión de la biela y la presencia de tensiones en el mecanismo. Esta holgura permite incluir en el tope corredero un elemento de rodadura susceptible de rodar sobre una u otra de las pistas, tal como por ejemplo un rodamiento de agujas montado sobre un gorrón que sea prolongación axial del citado pasador de articulación que conecta el pie de la biela a dicho elemento móvil. Cuanto más pequeña sea dicha holgura entre cada una de dichas pistas y el elemento de rodadura menor será la deformación por torsión admitida de la biela y/o elemento móvil, por lo que la holgura puede ser mínima, dentro de unos valores variables según las necesidades técnicas de cada aplicación. Sólo a título de ejemplo, en un aparato vareador del tipo arriba descrito dicha holgura puede estar comprendida entre 0,0 y 0,2 mm, lo que comporta un ángulo de torsión mínimo asumible por la biela y/o elemento móvil sin sufrir daños. Con el dispositivo de la presente invención se proporciona un radio de tope relativamente largo que disminuye la fuerza aplicada por el tope sobre las pistas y un elemento de rodadura que disminuye la fricción producida por dicha fuerza entre el tope y las pistas durante el movimiento lineal alternativo vibratorio. Estas y otras ventajas y características se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos, en lo que; la Fig. 1 es una vista parcial en sección longitudinal de un aparato vareador recolector mecánico portátil ligero en el cual está incorporado el dispositivo limitador de torsión de la presente invención; la Fig. 2 es un detalle ampliado de la Fig. 1; la Fig. 3 es una vista en planta superior del aparato de la Fig. 1 con una tapa retirada y algunas piezas, tales como el elemento móvil, no representadas para mejor mostrar el dispositivo de la presente invención; la Fig. 4 es una vista parcial en sección transversal tomada por la línea IV-IV de la Fig. 2, con algunas piezas, tales como el elemento móvil ysuguía, no representadas para mejor mostrar el dispositivo de la presente invención; y la Fig. es una vista en sección transversal tomada por la línea V-V de la Fig. 2. Haciendo en primer lugar referencia a la Fig. 1, en ella se muestra parcialmente un aparato vareador recolector mecánico portátil ligero como el que está descrito en el citado documento ES-A- 490, del actual solicitante. Hay que señalar, sin embargo, que aunque el dispositivo de la invención es muy adecuado para este tipo de aparato, su aplicación no se limita al mismo y su descripción se aporta sólo a modo de ejemplo. El aparato de la Fig. 1 es del tipo que comprende un soporte tubular 1 que aloja en su interior un árbol 8 de transmisión de movimiento giratorio acoplado por un primer extremo a una toma de fuerza motriz de rotación o a un motor (no mostrada) y por un segundo extremo a un mecanismo generador de vibración 2 que incluye una biela 3 conectada por su cabeza 3a a una muñequilla excéntrica 4 de una manivela ocigüeñal y por su pie 3b, mediante un pasador de articulación, al extremo de un elemento móvil 6 guiado linealmente por una guía 16 fijada a una carcasa 17 de dicho mecanismo generador de vibración. El citado elemento móvil 6 es portador, en su extremo distal, de un miembro de agarre 7 destinado a ser aplicado a una rama o tronco secundario de un árbol o arbusto para transmitirle el movimiento vibratorio con el fin de derribar los frutos o bayas existentes en el mismo. En el ejemplo ilustrado, la unión entre dicho miembro de agarre 7 y el elemento móvil 6 se efectúa por medio de un dispositivo de unión 24 que se encuentra descrito en la citada patente WO 98/00190, del actual solicitante. A la entrada del mecanismo generador de vibración 2, el citado segundo extremo de dicho árbol 8 está conectado mediante un acoplamiento estriado 18 a un piñón dentado cónico 12 el cual está engranado con una rueda dentada cónica 13 giratoria respecto a un eje 14 transversal al árbol 8 y montado mediante unos rodamientos 19, cuyo eje 14 es integral de la cara de engrane de dicha rueda dentada cónica 13 mientras que la citada muñequilla 4 es integral excéntricamente de una cara de la misma opuesta a dicha cara de engrane. El citado piñón 12 está unido a un eje montado en la carcasa 17 mediante unos rodamientos 23. El elemento móvil 6 está conectado a la biela 3 por el mismo lado de la misma que la muñequilla 4. La carcasa 17 define un cárter contenedor de aceite para lubricar el mecanismo generador de vibración y está cerrado por una tapa y un tapón de vaciado 2. Unos 3

4 ES U 6 retenes 21, 22, de tipo convencional, estanqueizan dicho cárter respecto al piñón 12, dotado de movimiento giratorio, y respecto al elemento móvil 6, dotado de movimiento vibratorio de vaivén, respectivamente. El dispositivo limitador de torsión de la presente invención comprende un tope corredero que en el ejemplo ilustrado está unido al citado pasador de articulación, aunque igualmente podría estar fijado, por ejemplo, a un extremo del elemento móvil 6 próximo al pasador. Debido a la acción ejercida por la guía 16, el tope corredero se desplaza, unido al elemento móvil 6, según un movimiento lineal alternativo. El mencionado desplazamiento del tope corredero se efectúa entre dos pistas 11 llanas, mutuamente enfrentadas y paralelas a la dirección de desplazamiento de dicho tope corredero, de manera que en presencia de esfuerzos a torsión aplicados sobre el elemento móvil 6, el tope corredero se desplaza en contacto con una y/u otra de dichas pistas 11 evitando o limitando con ello la deformación por torsión de la biela 3 y la presencia de tensiones en el mecanismo. Esta disposición permite que la porción guiada del elemento móvil 6 sea de sección transversal circular, lo que facilita el uso de los citados retenes 22 convencionales. En el ejemplo ilustrado, dicho tope corredero comprende un elemento de rodadura susceptible de rodar sobre una u otra de las pistas 11. Concretamente, dicho elemento de rodadura comprende un rodamiento de agujas montado de manera coaxialmente giratoria sobre un gorrón 9 formando como una prolonga axial del citado pasador de articulación, el cual conecta el citado piedelabiela3adichoelementomóvil 6. Sin embargo, el tope corredero no tiene porque incluir un elemento de rodadura, pudiendo incorporar igualmente, por ejemplo, un par de patines de deslizamiento o un dado corredero. Preferiblemente, y necesariamente cuando se incorpora el elemento de rodadura, se proporciona una ligera holgura entre dicho elemento de rodadura y cada una de dichas pistas 11. De esta manera, en ausencia de esfuerzos a torsión aplicados sobre el elemento móvil 6, el elemento de rodadura puede desplazarse con el citado movimiento vibratorio sin que exista contacto entre el elemento de rodadura y las pistas 11, mientras que en presencia de tales esfuerzos a torsión, una ligera deformación por torsión de la biela 3 y/o del elemento móvil 6 hace que el elemento de rodadura se desplace en contacto con una u otra de dichas pistas 11 al tiempo que con ello limita la citada deformación por torsión de la biela 3 y la presencia de tensiones en el mecanismo. Las mencionadas pistas 11 deben tener una dureza suficiente, un acabado superficial liso y un posicionamiento preciso. Cuando las condiciones lo permiten, las pistas 11 pueden ser integrales de dicha carcasa 17, por ejemplo, mecanizadas en el mismo, o incorporadas como piezas de inclusión durante una operación de obtención por moldeo de la carcasa 17, aunque ventajosamente, y tal como se muestra mejor en las Figs. 4 y, dichas pistas 11 comprenden dos tiras de un material de dureza apropiada, debidamente mecanizadas por separado, y fijadas posteriormente a la carcasa 17 por unos medios adecuados, tales como un adhesivo, soldadura o, preferiblemente, unos elementos de unión mecánicos, tales como unos remaches 1 dispuestos en sus extremos. Tal como habrá quedado evidente a partir de la anterior descripción, con el dispositivo de la presente invención, la distancia, o radio de tope, desde el eje de torsión del elemento móvil 6 hasta la línea de contacto (de rodadura o deslizamiento) del tope corredero sobre las pistas 11 es relativamente larga, lo que disminuye la fuerza aplicada por el tope corredero sobre las pistas 11. Además, la inclusión del elemento de rodadura disminuye la fricción producida por dicha fuerza entre el tope y las pistas 11 durante el movimiento lineal alternativo vibratorio. Un experto en la materia podrá introducir fácilmente variaciones en el dispositivo limitador de torsión arriba descrito o en su aplicación sin salirse del alcance de la invención,elcualestá definido por las reivindicaciones adjuntas

5 7 ES U 8 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo limitador de torsión en un mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa, siendo dicho mecanismo del tipo que comprende una biela (3) conectada articuladamente por su cabeza (3a) a una muñequilla excéntrica (4) de una manivela ocigüeñal giratorio respecto a un eje (14) y por su pie (3b), mediante una articulación, a un elemento móvil (6) guiado linealmente, caracterizado porque comprende un tope corredero () unido a la citada articulación,o a un extremo del elemento móvil (6) próximo a la misma, desplazándose dicho tope corredero () con un movimiento lineal alternativo entre dos pistas (11) llanas, mutuamente enfrentadas y paralelas a la dirección de desplazamiento de dicho tope corredero (), de manera que en presencia de esfuerzos a torsión aplicados sobre el elemento móvil (6), el tope corredero () se desplaza en contacto con una y/u otra de dichas pistas (11) evitando o limitando con ello la deformación por torsión de labiela(3)y/oelementomóvil (6) y la presencia de tensiones en el mecanismo. 2. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque existe una ligera holgura entre cada una de dichas pistas (11) y el tope corredero (), de manera que, en ausencia de esfuerzos a torsión aplicados sobre el elemento móvil (6), el tope corredero () se desplaza sin contacto con las pistas (11), mientras que en presencia de tales esfuerzos a torsión, el tope corredero () se desplaza en contacto con una u otra de dichas pistas (11) limitando con ello la deformación por torsión de la biela (3) y/o elemento móvil (6) y la presencia de tensiones en el mecanismo. 3. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicho tope corredero comprende un elemento de rodadura () susceptible de rodar sobre una u otra de las pistas (11). 4. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende un pasador de articulación () que conecta el citado pie (3b) de la biela (3) a un extremo (6a) de dicho elemento móvil (6), y que se prolonga axialmente formando un gorrón (9), coaxial, sobre el cual está montado de manera giratoria dicho elemento de rodadura ().. Dispositivo, de acuerdo con la reivindi cación 4, caracterizado porque dicho elemento de rodadura () comprende un rodamiento de agujas. 6. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos aquella porción guiada del elemento móvil (6) es cilíndrica y sobre la misma asienta al menos un retén (22) alojado en una guía lineal (16) unida a una carcasa (17) que define un cárter de aceite en el que está alojado al menos parte del mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. 7. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichas pistas (11) son integrales de o incluidas en una carcasa, chasis o cárter (17) que aloja dicho mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. 8. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichas pistas (11) comprenden dos tiras de un material de dureza apropiada fijadas por medios adecuados al interior de una carcasa, chasis o cárter (17) que aloja dicho mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa. 9. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho mecanismo transformador de movimiento giratorio en lineal alternativo o viceversa, es un mecanismo generador de vibración (2) de un aparato vareador recolector mecánico portátil, en el que el elemento móvil (6) guiado linealmente es portador en su extremo distal de dicho mecanismo (2) de un miembro de agarre (7) destinado a ser aplicado a una rama o tronco secundario de un árbol o arbusto.. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho mecanismo generador de vibración (2) comprende un piñón dentado cónico (12) fijado a un árbol (8) transmisor de fuerza motriz de rotación, cuyo piñón (12) está engranado con una rueda dentada cónica (13) giratoria respecto a un eje (14) transversal al árbol (8), estando dicha muñequilla (4) montada excéntricamente sobre una cara de dicha rueda dentada (13) opuesta a su cara de engrane, y estando dicho elemento móvil (6) conectado a la biela (3) mediante un pasador de articulación () que se prolonga axialmente por un gorrón (9) portador de un elemento de rodadura (), en funciones de dicho tope corredero, el cual se desplaza entre las citadas pistas (11). 6

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