CH659928A5 - Zappe rotative agricole ad asse orizzontale. - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda una zappa rotativa ad asse orizzontale. È noto che le zappe rotative agricole sono macchine aventi un albero orizzontale parallelo al terreno sul quale sono fissate una serie di flange opportunamente distanziate e portanti degli utensili. L'albero è messo in rotazione tramite mezzi convenzionali.

Le zappe rotative note trattano il terreno dopo l'aratura oppure sostituiscono tale operazione e ciò allo scopo di ottenere uno sminuzzamento delle zolle tale da avere un terreno sciolto e livellato.

In generale si possono distinguere due realizzazioni differenti in tali tipi di macchine: la prima è quella che prevede sull'albero di rotazione flange porta utensili posizionate perpendicolarmente all'asse; la seconda realizzazione è quella che prevede flange porta utensili posizionate inclinate, sempre rispetto all'asse di rotazione. La realizzazione con flange perpendicolari all'albero della macchina prevede utensili collegati nella periferia della flangia, piegati di un certo angolo nell'attacco e formati curvi o ad «L» nella parte finale tagliente. Con ciò si ottiene che pur con flange distanziate, tutto il terreno viene rimosso. Un limite di tale costruzione è che l'azione di tali coltelli o zappe genera una superficie limite ad una certa profondità, al di sotto della quale la terra risulta compattata e compressa proprio per l'azione di schiacciamento che la forma di tali utensili genera. Questo fatto provoca bassa permeabilità del terreno e quindi il ristagno dell'acqua di irrigazione con conseguente danno alle colture. L'altro tipo di realizzazione nota, con flange portautensili inclinate e con utensili opportunamente sagomati, evita l'inconveniente del compattamento del terreno, ma anche questo sistema presenta degli inconvenienti sia in fase costruttiva che in fase di lavoro della macchina operatrice. Nella fase costruttiva la saldatura delle flange inclinate all'albero principale è abbastanza difficoltosa e costosa in quanto non è possibile operare la saldatura con saldatrici automatiche tradizionali data l'inclinazione delle superfici da saldare. In fase operativa può accadere che qualora gli utensili ancorati sugli spigoli delle flange trovino nel terreno una resistenza anomala, questa provochi la deformazione della flangia. È evidente che mentre un utensile deformato o rotto può essere facilmente sostituito, la deformazione della flangia implica una manutenzione molto più laboriosa, difficile e soprattutto il più delle volte non eseguibile dell'operatore addetto alla macchina agricola.

La presente invenzione si propone di evitare tutti gli inconvenienti ora ricordati attraverso una particolare forma costruttiva delle flange porta utensili e degli stessi utensili, nonché attraverso una particolare disposizione geometrica degli elementi sopra detti fissati sull'albero di supporto. In particolare tale invenzione raggiunge lo scopo di evitare la deformazione delle flange in caso di resistenza anomala del terreno; un altro scopo raggiunto è quello di non creare compattamenti sotto la superficie lavorata in modo da rendere il terreno permeabile all'acqua di irrigazione. Un ulteriore scopo è quello di provocare una azione degli utensili nel terreno tale che esso venga sollevato, tagliato e trasferito in senso trasversale alla direzione di marcia della macchina.

Un ultimo scopo è quello di realizzare una macchina agricola di costruzione il più possibile semplice ed economica con particolare riguardo alla facilità di realizzazione delle flange e alla facilità della loro saldatura sull'albero.

Tutti questi scopi vengono raggiunti dalla costruzione di una zappa rotativa ad asse orizzontale che, in accordo con la rivendicazione 1, comprende mezzi per trasmissione del moto all'albero orizzontale e porta una pluralità di flange uguali tra loro e ugualmente distanziate, sugli spigoli delle quali sono fissati radialmente utensili taglienti tra loro uguali, caratterizzata dal fatto che ogni flangia è tale da presentare una zona centrale a forma di anello fissata perpendicolarmente all'albero di trasmissione tramite saldatura ed una zona periferica poligonale non piana e con spigoli che formano differenti angoli rispetto alla perpendicolare all'asse dell'albero passante per il baricentro della flangia. La forma speciale di tali flange è ottenuta per stampaggio a caldo di lamiera piana preventivamente tagliata

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e forata e ottiene lo scopo di nervare tale lamiera così da aumentarne la resistenza alla flessione negli spigoli.

Vantaggiosamente il diverso orientamento degli spigoli di ogni flangia e di conseguenza i diversi angoli che formano gli utensili rispetto alla verticale, combinati con le disposizioni spaziali preferibilmente ruotate in senso elicoidale permettono di ottenere una lavorazione del terreno con spostamento delle zolle in senso trasversale e alternativo rispetto all'avanzamento della macchina. Inoltre i vari utensili delle flange entrano nel terreno a distanze ravvicinate e pressoché costanti tali da ottenere una lavorazione omogenea e zolle di piccole dimensioni.

Le suddette caratteristiche funzionali e costruttive della presente invenzione saranno meglio evidenziate nella descrizione di una preferita forma di esecuzione del trovato, data a titolo indicativo ma non limitativo e illustrata nelle allegate tavole di disegno dove:

la fig. 1 rappresenta una vista parziale dell'albero della zappa rotativa avente saldate le flange porta utensili differentemente orientate;

le figg. 2, 3, 4, 5 mostrano i vari angoli che formano sia gli spigoli di una stessa flangia portautensili, sia gli utensili ad essi collegati;

la fig. 6 è una vista della flangia con gli utensili fissati ad essa;

la fig. 7 mostra la forma spaziale che ogni flangia assume;

la fig. 8 mostra gli angoli di incidenza nel terreno dei vari utensili appartenenti a flange tra loro adiacenti e mette in evidenza il passaggio pressoché equidistante dei vari utensili nel terreno.

Con riferimento alla fig. 7 la flangia 1 presenta una parte centrale la formata ad anello piano ed una parte periferica lb poligonale non piana con spigoli giacenti su differenti piani e tali che la diagonale passante per lo spigolo e il baricentro della flangia forma per ogni spigolo angoli diversi con la normale all'asse dell'albero passante anch'essa per il baricentro della flangia. Le parti la e lb sono tra loro raccordate da due zone nervate le e ld che irrobustiscono la flangia e le permettono di sopportare tensioni elevate sugli spigoli anche con spessori ridotti di materiale.

Nel caso della fig. 7 la flangia è quadrilatera e ognuno dei quattro spigoli A B C D presenta tre fori per il fissaggio degli utensili. Nelle figg. 2, 3, 4, 5 è rappresentata la stessa flangia 1 con la parte la saldata sull'albero 10 verticalmente rispetto all'asse dell'albero e le varie figure rappresentano le posizioni angolari, rispetto alla normale all'asse dell'albero, degli spigoli della flangia e degli utensili ancorati in detti spigoli. In particolare in fig. 2 la tangente allo spigolo A forma con la verticale un angolo di 8°; in fig. 3 l'angolo formato dalla tangente passante per lo spigolo B e la verticale è di 6°; in fig. 4 l'angolo formato tra la tangente in C e la verticale è di 11°; in fig. 5 l'angolo formato tra la tangente in D e la verticale è di 7°. Poiché tutti gli utensili sono uguali e sono ugualmente piegati con la parte tagliente che forma un angolo di circa 23° rispetto alla tangente allo spigolo di attacco, come è visibile in fig. 3 e poiché detti utensili sono fissati agli spigoli delle flange così come si rileva dalle figure, ne consegue che gli angoli che gli utensili fanno rispetto alla verticale sono differenziati nel modo seguente: l'utensile A' di fig. 2 ha una inclinazione rispetto alla verticale di 15°; l'utensile B' di fig. 3 ha una inclinazione rispetto alla verticale di 29°; l'utensile C' di fig. 4 ha una inclinazione rispetto alla verticale di 34°; l'utensile D' di fig. 5 ha una inclinazione rispetto alla verticale di 16°.

Con riferimento alla fig. 6 che mostra in vista gli utensili fissati ognuno con tre bulloni agli spigoli della flangia 1, si nota che tali utensili hanno il profilo della parte tagliente che forma un angolo costante Z all'incirca di 25° con le diagonali che congiungono due spigoli opposti della flangia e ciò per facilitare la penetrazione della zappa nel terreno.

In fig. 1 è riprodotto in vista l'albero della macchina agricola con alcune flange saldate. Per semplicità sono stati omessi dalla rappresentazione gli utensili fissati agli angoli di ogni flangia. Con riferimento alla flangia 1 saldata in posizione centrale, lo spigolo C di essa forma un angolo a con la normale all'asse dell'albero 10 passante par il baricentro della flangia; più precisamente l'angolo a è l'angolo formato tra il piano contenente la normale a e l'asse b dell'albero e il piano contenente lo spigolo C della flangia 1 e l'asse b dell'albero. La flangia 2 viene saldata sull'albero in modo tale che il corrispondente spigolo C formi un angolo ß = a + 27°; l'angolo è definito alla stessa maniera dell'angolo a cioè è l'angolo formato dal piano contenente la normale a e l'asse b e dal piano contenente lo spigolo C e l'asse b. Ugualmente la flangia 3 che segue la 2 ha lo spigolo C che forma con la normale a un angolo y = a + (2 x 27°). La flangia indicata con 4, ipotizzando che essa sia la terza flangia che si incontra partendo dalla flangia 1 e spostandosi verso destra (essendo l'albero interrotto tra 1 e 4), ha lo spigolo C che forma un angolo ô in senso orario rispetto alla perpendicolare; la grandezza di tale angolo è 5 = a — (3 X 27°C). Così la successiva flangia 5 ha lo spigolo C che forma un angolo e = a - (4 x 27°). La disposizione di ogni flangia sfalzata di 21° rispetto alla flangia adiacente, in senso orario rispetto alla flangia posizionata a sinistra ed in senso antiorario rispetto alla flangia posizionata a destra, combinata con l'angolatura degli spigoli e la forma degli utensili, fa sì che il terreno venga attaccato dagli utensili a distanza pressoché costante. Ciò risulta dallo schema esplicativo riprodotto in fig. 8. In detta figura gli utensili indicati con A', B', C', D' appartengono alla flangia 1, mentre gli utensili indicati con A2, B2, C2, D2 appartengono alla flangia 2; gli utensili D3 e Co appartengono a flange non indicate in figura. Dall'esame della figura si può osservare che gli utensili D e C appartenenti rispettivamente a flange diverse incrociano il loro campo di azione sul terreno; in particolare l'utensile C' entra nel campo d'azione degli utensili fissati alla flangia 2 e così l'utensile D2 lavora nella zona di azione degli utensili della flangia 1. Con ciò, come detto si ottiene il risultato di far lavorare gli utensili sul terreno a distanze molto ravvicinate e l'inclinazione diversa dei vari utensili, fa si che per ogni flangia gli utensili A e C sollevano e spostano il terreno trasversalmente in un senso, mentre gli utensili B e D lo sollevano e lo spostano trasversalmente nel senso opposto.

Si ottiene così un continuo rimescolamento del terreno trasversalmente e alternativamente in un senso e nell'altro, ciò che provoca uno sminuzzamento delle zolle molto spinto ed un livellamento ottimale del terreno.

Ovviamente l'invenzione potrà assumere, nella sua realizzazione pratica, anche forme diverse da quella sopra illustrata, in particolare potranno essere apportate numerose modifiche di natura pratica che appariranno evidenti ad un tecnico del ramo, senza che per questo si esca dall'ambito di protezione della presente invenzione.

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1. Zappa rotativa ad asse orizzontale comprendente mezzi per la trasmissione del moto all'albero orizzontale e portante una pluralità di flange uguali tra loro ed ugualmente distanziate, sugli spigoli delle quali sono fissati radialmente utensili taglienti tra loro uguali, caratterizzata dal fatto che ogni flangia presenta una zona centrale (la) a forma di anello fissata perpendicolarmente all'albero di trasmissione (10) tramite saldatura ed una zona periferica (lb) non piana a forma perimetrale poligonale, essendo le due zone raccordate tra di loro tramite nervatura (le, ld) ottenute per stampaggio e formando le diagonali passanti per gli spigoli e per il baricentro della flangia e le normali all'asse dell'albero, passanti anch'esse per il baricentro, angoli diversi per ogni spigolo della flangia.

2. Zappa rotativa come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le flange porta utensili assumono una forma perimetrale avente quattro spigoli (A, B, C, D), ognuno dei quali sequenzialmente forma con la verticale un angolo di 8°, 6°, 11° e 7°, essendo ognuno di tali angoli individuato dalla retta passante per lo spigolo e per il baricentro della flangia e dalla verticale all'asse dell'albero passante per lo stesso baricentro della flangia.

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RIVENDICAZIONI

3. Zappa rotativa come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che flange successive sono saldate tra di loro ruotate in modo tale che gli spigoli omonimi, ossia con uguale angolo rispetto alla verticale e appartenenti a flange diverse saldate sull'albero principale risultano disposti sequenzialmente con andamento pressoché elicoidale, essendo lo spigolo di ogni flangia ruotato rispetto all'omonimo, seguente o precedente, di un angolo uguale.

4. Zappa rotativa come alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l'angolo formato da spigoli omonimi appartenenti a flange adiacenti, coincidente con l'angolo formato dal piano contenente lo spigolo e l'asse dell'albero (b) e dal piano contenente l'asse dell'albero (b) e la verticale (a) a detto asse passante per il baricentro, risulta incrementato di 21° circa, per ogni flangia rispetto alla precedente.

5. Zappa rotativa secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che gli utensili sono fissati sugli spigoli di ogni flangia tramite tre bulloni non allineati, avendo tali utensili nella parte terminale sporgente una zona tagliente ed essendo tali utensili, ugualmente inclinati rispetto al piano contenente i bulloni di fissaggio.

6. Zappa rotativa secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la lama tagliente degli utensili forma un angolo (Z) di circa 25° rispetto alla linea mediana (x) passante per due spigoli opposti.

7. Zappa rotativa secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la forma e la disposizione geometrica delle flange e degli utensili permette una incisione del terreno secondo linee ravvicinate e a distanza pressoché costante, agendo in ogni zona di lavoro degli utensili appartenenti ad una stessa flangia, anche utensili appartenenti a flange contigue.

8. Zappa rotativa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la disposizione geometrica degli utensili in ogni flangia è tale che gli utensili si inseriscono nel terreno con angolo tale da spostare la terra trasversalmente alla direzione di lavoro, tale spostamento avvenendo per metà degli utensili in un senso e per l'altra metà nel senso opposto.