GRUPO EQUILIBRADOR PARA DISPOSITIVOS SACUDIDORES DE ARBOLES, SU PROCEDIMIENTO DE EQUILIBRADO Y UN DISPOSITIVO PROVISTO DE DICHO GRUPO.

Un grupo equilibrador para un dispositivo sacudidor de árboles motorizado (1) del tipo que posee un eje que vibra longitudinalmente (11),

caracterizado porque comprende:

- una masa oscilante (21, 21'', 21'''');

- un elemento de guiado (25, 25'', 25'''') relacionado con dicha masa oscilante y que define una trayectoria arqueada de oscilación para dicha masa oscilante;

- una unidad de control (7b, 15) relacionada con dicha masa oscilante (21, 21'', 21'''') y que se puede conectar al movimiento de dicho eje vibratorio (11) en dicho dispositivo sacudidor (1) para transmitir a dicha masa oscilante (21, 21'', 21'''') un movimiento oscilante a lo largo de dicha trayectoria arqueada definida por dicho elemento de guiado (25, 25'', 25'''')

Grupo equilibrador para dispositivos sacudidores de árboles, su procedimiento de equilibrado y un dispositivo provisto de dicho grupo.

La presente invención se refiere a un grupo equilibrador para dispositivos sacudidores de árboles, a su procedimiento de equilibrado y a un dispositivo que incluye dicho grupo.

Se conoce comúnmente el uso de dispositivos motorizados denominados "sacudidores" o "vareadores", transportados y sostenidos por un operario, particularmente en el área de la recolección de frutos de los árboles usando la técnica de sacudida de ramas, aunque no se limita al campo de la agricultura. En las publicaciones europeas EP 1.095.554 y EP 1.369.022 se describen ejemplos de estos dispositivos sacudidores de acuerdo con la técnica anterior. En la fig. 1, adjunta al presente documento, se muestra esquemáticamente un dispositivo sacudidor de árboles motorizado (101), de acuerdo con la técnica anterior, provisto de un eje (106, 107) subdividido generalmente en dos o más secciones, que puede vibrar longitudinalmente, y que posee en el extremo inferior del eje un gancho o arpón (109) que el operario puede utilizar para enganchar una rama de un árbol cuyos frutos desee hacer caer mediante el efecto de sacudida generado por el eje vibratorio.

Para proporcionar al eje el movimiento vibratorio longitudinal alterno, estos dispositivos conocidos están equipados con un motor (105) que posee una toma de fuerza rotatoria y está provisto de un mecanismo que convierte el movimiento de rotación en un movimiento lineal alterno, generalmente acoplado al motor por medio de un embrague, por ejemplo, centrífugo, u otro tipo de acoplamiento. Los dispositivos conocidos están provistos de un motor, normalmente un motor endotérmico de dos o cuatro tiempos, generalmente fijado, con su depósito de combustible, a un armazón o estructura de soporte del dispositivo, que a su vez posee correas, arneses y asas (111, 115) para que el operario sostenga y cargue con el dispositivo.

Continuando con la técnica anterior, el mecanismo para convertir el movimiento de rotación en un movimiento lineal alterno que genera vibraciones longitudinales en el eje (106, 107), consiste generalmente en un conjunto biela-manivela en el que la biela está conectada al extremo posterior del eje vibratorio y la manivela está conectada a un conjunto de ruedas dentadas a través de un embrague u otro sistema de acoplamiento, obteniendo el movimiento de la toma de fuerza del motor.

Continuando con la referencia a la fig. 1, el mecanismo que convierte el movimiento está además contenido en un carcasa que se extiende axialmente a lo largo de una sección del eje vibratorio para proteger al operario, evitando que interfiera con las partes móviles del dispositivo. Puede haber un asa o manguito (113) a lo largo del eje (106, 107) que permita sujetar el dispositivo por su parte delantera.

A partir de esta información, resulta evidente que un dispositivo sacudidor de árboles tradicional constituye un sistema inercial aislado, en el que, debido al principio conocido de la conservación de la cantidad de movimiento, las vibraciones longitudinales de las partes axialmente móviles se propagan al resto de la estructura y, desde ahí, al operario que sostiene la estructura, el cual absorberá, por tanto, gran parte de las vibraciones y la energía de retroceso de las partes impulsadas por el movimiento alterno.

Uno de los problemas a los que se enfrentaron los diseñadores del dispositivo sacudidor de árboles del tipo mencionado anteriormente consiste en hallar el modo de reducir la cantidad de vibración transmitida al operario, y por consiguiente, la fatiga y la necesidad de hacer pausas en el trabajo.

Una solución a este problema podría consistir en aumentar la masa, y, por consiguiente, la inercia de la carcasa o de los componentes sometidos a la fuerza de reacción; sin embargo, esta solución aumentaría el peso del dispositivo con el que carga el operario, y por consiguiente, lo haría incómodo e incluso más fatigoso de usar. De hecho, los dispositivos excesivamente pesados resultan incómodos de manejar y hacen que el operario se fatigue rápidamente y se vea forzado a hacer pausas con mayor frecuencia.

Los criterios modernos de manejabilidad y sencillez de uso han dado lugar a la selección de dispositivos con una masa reducida para aumentar la facilidad de manejo y reducir la fatiga.

Sin embargo, tal como se describe anteriormente, al reducir la masa del dispositivo, aumentan las vibraciones transmitidas al operario, y, por consiguiente, se reduce la eficacia de sacudida del gancho sacudidor.

En el pasado, se han ideado soluciones para reducir los efectos vibratorios de los dispositivos sacudidores sobre el operario; soluciones que, sin embargo, no están exentas de inconvenientes.

En la publicación europea EP 1.417.878, se describe un ejemplo de un dispositivo que pretende solucionar la transmisión de vibraciones al operario. De acuerdo con lo expuesto en este documento, el mismo motor que genera el movimiento cinemático que proporciona el movimiento alterno al eje vibratorio del sacudidor, proporciona también un segundo movimiento cinemático que permite a un contrapeso moverse con un movimiento alterno y lineal opuesto al que origina la vibración del eje. Este segundo movimiento cinemático está sincronizado con el que mueve el eje vibratorio, de tal manera que el contrapeso se mueve simultáneamente, pero en sentido opuesto con respecto al conjunto "vibratorio" formado por el eje y el gancho. La masa del contrapeso y la amplitud de este movimiento lineal alterno están diseñadas para generar una fuerza inercial que compensa la fuerza inercial generada por la masa del eje del sacudidor y de las partes conectadas al mismo.

Atendiendo también a lo expuesto en la publicación europea EP 1.417.878, el dispositivo sacudidor comprende un contrapeso que se mueve con un movimiento lineal y alterno a lo largo de un eje geométrico paralelo al del eje motor, pero escalonado de forma que se aproveche todo el espacio disponible, y se obtenga así un dispositivo compacto.

Debido a que el contrapeso se mueve con un movimiento lineal alterno en un sentido opuesto al movimiento del eje del sacudidor, para obtener un equilibrio eficaz de las fuerzas inerciales generadas por dicho eje sin provocar efectos secundarios desequilibradores, el contrapeso se debe mover a lo largo del mismo eje geométrico del eje motor.

La posición escalonada de los ejes geométricos a lo largo de los cuales se mueven el eje y el contrapeso con sus respectivos movimientos lineales alternos, genera un par desequilibrador inevitable que se transmite a la carcasa del dispositivo sacudidor, y, desde ahí, al operario.

Este tipo de configuración, en la que el eje y el contrapeso se mueven a lo largo del mismo eje geométrico, como confirma la solución adoptada de acuerdo con el documento EP 1.417.878, resulta difícil de llevar a la práctica debido al grado de incomodidad resultante y a la posible interferencia con las partes que generan el movimiento alterno del eje.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención consiste en superar los problemas mencionados anteriormente, desvelando un grupo equilibrador para dispositivos sacudidores de árboles que reduzca eficazmente las vibraciones transmitidas al operario, sin provocar efectos secundarios desequilibradores.

Otro objeto de la invención consiste en proporcionar dicho grupo y dicho dispositivo sin aumentar sustancialmente la masa total del dispositivo.

Un objeto más de la invención consiste en proporcionar un procedimiento de equilibrado para dispositivos sacudidores de árboles motorizados.

Este y otros objetos de la invención se cumplen mediante un grupo equilibrador, un dispositivo sacudidor de árboles y un procedimiento de equilibrado, según las reivindicaciones adjuntas.

Debido al movimiento oscilante del contrapeso a lo largo de un arco de círculo, resulta posible obtener una compensación de las vibraciones inducidas por el movimiento alterno del eje vibratorio del dispositivo sacudidor, sin producir vibraciones debidas a pares desequilibrados.

De hecho, el uso de un contrapeso que se mueva con un movimiento oscilante a lo largo de una trayectoria arqueada permite montar dicho contrapeso de manera que su centro de gravedad se sitúe sustancialmente, durante toda su trayectoria, a lo largo del eje geométrico del eje del dispositivo sacudidor de árboles sin aumentar apreciablemente el grado de incomodidad del propio dispositivo...

1. Un grupo equilibrador para un dispositivo sacudidor de árboles motorizado (1) del tipo que posee un eje que vibra longitudinalmente (11), caracterizado porque comprende:

2. Un grupo según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de guiado (25, 25', 25'') es un brazo oscilante.

3. Un grupo según la reivindicación 2, en el que dicho brazo oscilante está conectado a dicha masa oscilante.

4. Un grupo según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho brazo oscilante se puede articular a una carcasa o armazón (3) de dicho dispositivo sacudidor de árboles.

5. Un grupo según la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control (7b, 15) comprende una manivela (7b) y una biela (15).

6. Un grupo según la reivindicación 5, en el que dicha manivela (7b) se puede conectar al movimiento de dicho eje (11) y en el que dicha biela está conectada a dicha masa oscilante (21, 21', 21'').

7. Un grupo según la reivindicación 6, en el que dicha biela está articulada, en un lado, a dicha manivela (7b) y, en el lado contrario, a dicha masa oscilante (21, 21', 21'').

8. Un grupo según la reivindicación 7, en el que dicha biela (15) está articulada a dicha masa oscilante (21, 21', 21'') en el centro de gravedad (19) del conjunto que comprende dicha masa oscilante y dicho elemento de guiado.

9. Un grupo según la reivindicación 4, en el que dicha trayectoria arqueada corresponde a un arco de círculo cuyo radio es sustancialmente igual a la distancia entre el centro de gravedad de dicha masa oscilante (21, 21', 21'') y el fulcro de dicho brazo oscilante (25, 25', 25'') en el cual se puede articular el brazo oscilante a la carcasa o armazón (3) de dicho dispositivo sacudidor de árboles.

10. Un grupo según la reivindicación 1, en el que dicha masa oscilante (21'') posee una sección sustancialmente en forma de "U" con una base (21a) conectada al extremo de dicho elemento de guiado (25'') y con dos lados (21b'') sustancialmente perpendiculares a dicha base (21a'').

11. Un dispositivo sacudidor de árboles caracterizado porque incluye el grupo equilibrador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Un dispositivo según la reivindicación 11, en el que la dirección de dicha trayectoria arqueada coincide sustancialmente con el eje geométrico longitudinal del eje vibratorio.

13. Un dispositivo según la reivindicación 12, en el que dicha trayectoria arqueada es externa a la trayectoria del eje vibratorio.

14. Un dispositivo según la reivindicación 12, en el que dicha trayectoria se define en la parte posterior del dispositivo sacudidor.

15. Un dispositivo según la reivindicación 12, en el que dicha trayectoria se superpone a la trayectoria del eje vibratorio.

16. Un dispositivo según la reivindicación 12, en el que dicha trayectoria se define en la parte delantera del dispositivo sacudidor.

17. Un procedimiento de equilibrado de las vibraciones longitudinales en un dispositivo sacudidor de árboles motorizado que posee un eje vibratorio longitudinal accionado por el motor de dicho dispositivo sacudidor, que comprende las etapas de: