ES2566742T3 - Aspersor con mecanismo nutante y lastre opcional - Google Patents

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ES2566742T3
ES2566742T3 ES09807341.4T ES09807341T ES2566742T3 ES 2566742 T3 ES2566742 T3 ES 2566742T3 ES 09807341 T ES09807341 T ES 09807341T ES 2566742 T3 ES2566742 T3 ES 2566742T3
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flange
spray head
housing
tube
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George L. Sesser
Craig B. Nelson
Reid A. Nelson
Lee A. Perkins
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Nelson Irrigation Corp
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Nelson Irrigation Corp
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0486—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet the spray jet being generated by a rotary deflector rotated by liquid discharged onto it in a direction substantially parallel its rotation axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/008—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements comprising a wobbling or nutating element, i.e. rotating about an axis describing a cone during spraying

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Abstract

Un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo: un alojamiento que soporta una boquilla incluyendo un tubo (36) provisto de una primera pestaña radial (42) en un extremo, extendiéndose dicho tubo (36) en una dirección hacia abajo, concéntrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de carrete soportado flojamente en dicho tubo (36), incluyendo dicho conjunto de carrete un carrete de pestaña doble (46) y una chapa de desviación de agua (28) soportada por dicho carrete, dicha chapa de desviación de agua (28) formada con una o más ranuras conformadas para hacer que dicho conjunto de carrete gire cuando sobre él choque un chorro emitido por dicha boquilla; caracterizado porque dicho carrete de pestaña doble (46) incluye una porción de cubo cilíndrica (52) que tiene una pestaña superior (54) y una pestaña inferior (56) que se extiende desde dicha porción de cubo (52) y un disco central (58) dentro de dicha porción de cubo (52), teniendo dicho disco central (58) una abertura central (60); pasando dicho tubo (36) a través de dicha abertura central (60) de tal manera que dicho disco central (58) se enganche con dicha primera pestaña radial (42) cuando el cabezal aspersor esté en reposo.

Description

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DESCRIPCION
Aspersor con mecanismo nutante y lastre opcional
Esta invencion se refiere a cabezales aspersores rotativos y, mas en concreto, a cabezales aspersores que experimentan nutacion (es decir, se balancean mientras giran) para minimizar el “efecto rosquilla” prevalente en los cabezales aspersores rotativos convencionales.
Los aspersores rotativos convencionales lanzan tipicamente uno o mas chorros en una direccion radial para regar una zona especificada en una configuracion circular. En circunstancias donde el aspersor esta en una posicion fija, a no ser que se emplee algun mecanismo para romper el unico o los varios chorros, se crea una configuracion de rosquilla que deja una zona seca sustancial dentro de la configuracion. Una velocidad de rotacion mas alta tiende a romper el chorro o los chorros, pero tambien acortar el radio de alcance. Una alternativa es el aspersor de tipo de balanceo donde se hace que una chapa de desviacion de agua se balancee al girar (lo que a veces se denomina accion de nutacion). Hay disponibles varios disenos de cabezales aspersores nutantes o de balanceo, pero con inconvenientes potenciales que pueden anular la mayor parte del efecto que hace atractivos tales aspersores en un primer momento. Se pueden ver ejemplos de cabezales aspersores nutantes o de balanceo conocidos en las Patentes de Estados Unidos numeros 5.381.960, 5.950.927 y 6.932.279. Las Patentes de Estados Unidos numeros 5.439.174, 5.588.595, 5.671.885, 6.257.299 y 6.439.477 del mismo propietario proporcionan mas ejemplos.
Un problema que se encuentra a menudo en aspersores de este tipo se refiere al atasco, primariamente al arrancar, pero posiblemente tambien durante la operacion normal. El atasco tiene lugar cuando la chapa de desviacion de agua del cabezal aspersor no bascula al arrancar, o deja de bascular durante la operacion, girando por ello simplemente (sin balanceo) y distribuir un chorro en especial susceptible al efecto rosquilla. Cuando los aspersores nutantes o de balanceo operan segun diseno, la accion de balanceo tiende a abarcar la configuracion de manera sustancialmente uniforme. Asf, es cntico que la chapa de desviacion de agua permanezca fiable y sistematicamente en una orientacion basculada al arrancar y mientras gira para lograr la accion de balanceo deseada.
Otro problema relativo a los aspersores del tipo de balanceo es el excesivo desgaste en las superficies de balanceo/rotativas y estacionarias enganchadas.
US 2008/0017732 describe la porcion precaracterizante de la reivindicacion 1.
Sin embargo, subsiste la necesidad de establecer un tiempo de vida util aun mas mayor de los componentes de aspersor, al mismo tiempo que tambien permita el “vuelco” fiable del conjunto de balanceo al arranque.
La invencion se define en las reivindicaciones.
En una realizacion ejemplar pero no limitadora, un cabezal aspersor incluye un alojamiento que soporta una boquilla y un conjunto de carrete. El conjunto de carrete esta formado por un carrete de pestana doble y una chapa de desviacion de agua (o distribucion) soportada por el carrete, hacia abajo de la boquilla. El conjunto de carrete se soporta flojamente en un tubo coaxialmente alineado con la boquilla y que tambien se extiende hacia abajo de ella. Elementos mecanicos como lenguetas estan situados en una pestana en el tubo o en un aro interior o disco en una porcion inferior del carrete para mantener el conjunto de carrete en una orientacion basculada o desviada con relacion a un eje central longitudinal a traves del cabezal aspersor. Una rodadura anular se soporta dentro del alojamiento y esta adaptada para ser enganchada por superficies de pestanas superior e inferior del carrete durante la rotacion del conjunto de carrete. En la realizacion preferida, las “superficies moviles” del carrete enganchan la rodadura anular principalmente mediante contacto rodante (solamente con contacto deslizante mmimo) para mejorar por ello el tiempo de vida util de los componentes.
Se puede montar un lastre opcional en el alojamiento de cabezal aspersor para estabilidad, utilizando elementos de superficies cooperantes que permiten el rapido montaje y desmontaje del lastre. Por ejemplo, el lastre se puede montar por enganche roscado que tiende a apretarse debido a la vibracion en condiciones operativas normales.
Asf, segun un aspecto no limitador de la invencion, se facilita un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo un alojamiento que soporta un tubo de boquilla que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de carrete soportado flojamente en el tubo de arranque, incluyendo el conjunto de carrete un carrete de pestana doble y una chapa de desviacion de agua soportada por el carrete, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el conjunto de carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por el tubo de arranque; donde uno del tubo de arranque y el carrete esta provisto de al menos una lengueta basculante situada para mantener el conjunto de carrete en una orientacion basculada o desviada angularmente con relacion al eje central vertical, facilitando por ello una accion de balanceo del conjunto de carrete durante la rotacion.
En otro aspecto no limitador, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo: un alojamiento que soporta un tubo de boquilla que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje
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central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de carrete soportado flojamente en el tubo de boquilla, incluyendo el conjunto de carrete un carrete de pestana doble y una chapa de desviacion de agua soportada por el carrete, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el conjunto de carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por el tubo de boquilla; y una rodadura anular soportada en el alojamiento que tiene superficies superior e inferior enganchables por porciones de las pestanas superior e inferior, respectivamente, del carrete cuando el conjunto de carrete gira y bascula alrededor del eje central.
En otro aspecto, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo: un alojamiento que soporta un tubo de boquilla que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de carrete soportado flojamente en el tubo de boquilla, incluyendo el conjunto de carrete un carrete que tiene un cubo y pestanas superior e inferior, una chapa de desviacion de agua soportada por el carrete, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el conjunto de carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por el tubo de boquilla; una rodadura anular soportada en el alojamiento que tiene superficies superior e inferior enganchables por porciones de las pestanas superior e inferior, respectivamente, del carrete cuando el conjunto de carrete gira y bascula alrededor del eje central; y multiples dientes de acoplamiento formados en una superficie radialmente interior de la rodadura y en una porcion inferior del cubo para accion rodante acoplada del conjunto de carrete alrededor de la rodadura.
En otro aspecto no limitador, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo un alojamiento que soporta una boquilla incluyendo un tubo de arranque que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de jaula soportado flojamente en el tubo de arranque, incluyendo el conjunto de jaula un disco y una chapa de desviacion de agua soportadas por multiples puntales que se extienden hacia abajo del disco, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el conjunto de jaula gire cuando sobre el choque un chorro emitido por el tubo de arranque; una o varias lenguetas basculantes situadas para mantener el conjunto de jaula en una orientacion basculada o desviada angularmente con relacion al eje central vertical, facilitando por ello una accion de balanceo del conjunto de jaula durante la rotacion; y una rodadura soportada en el alojamiento y rodeando el conjunto de jaula, la rodadura adaptada para ser enganchada en contacto rodante por superficies radiales exteriores del disco.
En otro aspecto no limitador, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo un alojamiento que soporta una boquilla; un tubo axialmente adyacente a la boquilla y que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un carrete que tiene un cubo y pestanas superior e inferior, dicho carrete soportado flojamente en el tubo, soportando el carrete una chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el carrete y la chapa de desviacion de agua giren cuando sobre la chapa de desviacion de agua choque un chorro emitido por la boquilla, teniendo la pestana superior un lado inferior formado con un labio concavo radialmente exterior, y teniendo la pestana inferior un lado superior formado con una primera serie anular de dientes que mira a la pestana superior; una rodadura anular soportada en el alojamiento, que tiene una superficie radialmente interior que define una abertura central; una superficie superior que tiene una porcion de superficie radialmente interior, sustancialmente lisa, enganchable con el labio concavo radialmente exterior de la pestana superior, y una superficie inferior que tiene una porcion superficial formada con una segunda serie anular de dientes enganchable con la primera serie anular de dientes cuando el carrete gira y bascula alrededor de dicho eje.
En otro aspecto, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo un alojamiento que soporta una boquilla incluyendo un tubo provisto de una primera pestana radial en un extremo, extendiendose el tubo en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un conjunto de carrete soportado flojamente en el tubo, incluyendo el conjunto de carrete un carrete de pestana doble y una chapa de desviacion de agua soportada por el carrete, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el conjunto de carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por la boquilla; donde el carrete de pestana doble incluye una porcion de cubo cilmdrica que tiene una pestana superior y una pestana inferior que se extiende desde la porcion de cubo y un disco central dentro de la porcion de cubo, teniendo el disco central una abertura central; pasando el tubo a traves de la abertura central de tal manera que el disco central se enganche con la primera pestana radial cuando el cabezal aspersor este en reposo.
En otro aspecto, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo un alojamiento que soporta una boquilla; un tubo provisto de una pestana radial en un extremo, siendo el tubo adyacente a la boquilla y extendiendose en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un carrete que tiene un cubo y pestanas superior e inferior, el carrete soportado flojamente en la pestana radial, soportando el carrete una chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el carrete y la chapa de desviacion de agua giren cuando sobre la chapa de desviacion de agua choque un chorro emitido por la boquilla, teniendo la pestana superior un lado inferior formado con un labio concavo radialmente exterior, y teniendo la pestana inferior un lado superior formado con una primera serie anular de dientes que miran a la pestana superior; una rodadura anular soportada en el alojamiento, que tiene una superficie radialmente interior que define una abertura central; una superficie superior que tiene una porcion de superficie radialmente interior, sustancialmente lisa enganchable con el labio concavo radialmente exterior de la pestana superior, y una superficie inferior que tiene una porcion superficial formada con una segunda serie anular de dientes enganchable con la primera serie anular de
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dientes cuando el carrete gira y bascula alrededor del eje central.
En otro aspecto, la invencion se refiere a un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo: un alojamiento que soporta una boquilla; un tubo adyacente a la boquilla y que se extiende en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor; un carrete de pestana doble soportado flojamente en el tubo, soportando el carrete una chapa de desviacion de agua, la chapa de desviacion de agua formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que el carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por la boquilla, y una rodadura anular soportada en el alojamiento que tiene superficies superior e inferior enganchables mediante contacto sustancialmente rodante con porciones de las pestanas superior e inferior, respectivamente, del carrete cuando el carrete gira y bascula alrededor del eje central.
Las realizaciones ejemplares de la invencion se describiran ahora en detalle en conexion con los dibujos identificados a continuacion.
La figura 1 es una vista en alzado frontal de un cabezal aspersor segun una primera realizacion ejemplar, con un lastre opcional montado.
La figura 2 es una vista en perspectiva frontal superior del aspersor representado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta superior del aspersor representado en la figura 1, con un componente asociado quitado.
La figura 4 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo del eje central longitudinal del cabezal aspersor en la figura 1, con la chapa de desviacion de agua representada en un modo de arranque, y con el adaptador, la boquilla y el lastre opcional quitados.
La figura 5 es una vista en seccion transversal similar a la figura 4, pero con la chapa de desviacion de agua representada en un modo operativo, y con el lastre opcional montado.
La figura 6 es una vista en seccion transversal similar a la figura 5, pero con el cabezal aspersor girado 90 grados.
La figura 7 es una vista en perspectiva de un componente de tubo de arranque quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 1-6.
La figura 8 es una vista en perspectiva frontal inferior de un componente de cuerpo superior quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 1-6.
La figura 9 es una vista en planta inferior del componente de cuerpo superior representado en la figura 8.
La figura 10 es una vista en perspectiva superior de un componente de rodadura quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 1-6.
La figura 11 es una vista en planta superior del componente de rodadura representado en la figura 10.
La figura 12 es una vista en perspectiva inferior de un componente de carrete quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 1-6.
La figura 13 es una vista en perspectiva frontal superior de un componente de cuerpo superior quitado del aspersor representado en las figuras 1-6.
La figura 14 es una vista en perspectiva frontal superior del cabezal aspersor, similar a la figura 2, pero con un componente de lastre quitado del cabezal.
La figura 15 es una vista en perspectiva frontal superior del componente de lastre opcional.
La figura 16 es una vista en perspectiva de un componente de carrete alternativo segun otra realizacion ejemplar de la invencion.
La figura 17 es una vista en perspectiva de un componente de rodadura segun otra realizacion ejemplar de la invencion.
La figura 18 es una vista en perspectiva de un componente de carrete segun otra realizacion.
La figura 19 es una vista en perspectiva de un componente de rodadura especialmente util con el carrete representado en la figura 18.
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La figura 20 es una vista en seccion parcial que representa en el uso el enganche entre el carrete de la figura 18 y la rodadura de la figura 19.
La figura 21 es una vista en seccion transversal de un cabezal aspersor segun otra realizacion de la invencion, representada en un modo de arranque.
La figura 22 es una vista en seccion transversal similar a la representada en la figura 21, girada 90° alrededor de un eje vertical en una direccion hacia la izquierda, y en un modo operativo.
La figura 23 es una vista en perspectiva de un componente de manguito tomada del aspersor representado en las figuras 21 y 22.
La figura 24 es una vista en seccion transversal de un cabezal aspersor segun otra realizacion de la invencion, representado en un modo de arranque.
La figura 25 es una vista en seccion transversal similar a la figura 24, girada 90° alrededor de un eje vertical en una direccion hacia la izquierda, y en un modo operativo.
La figura 26 es una vista en alzado frontal de un cabezal aspersor segun una realizacion actualmente preferida, pero no limitadora, con un lastre opcional montado.
La figura 27 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo del eje central longitudinal del cabezal aspersor en la figura 26, con la chapa de desviacion de agua representada en un modo operativo.
La figura 28 es un detalle ampliado tomado de la figura 27, pero que tambien representa la direccion de fuerzas en el carrete, la rodadura y la chapa de desviacion de agua durante el uso.
La figura 29 es una vista en perspectiva superior de una parte superior del componente de carrete quitado de las figuras 26 y 27.
La figura 30 es una vista en perspectiva inferior de la parte superior del componente de carrete representado en la figura 29.
La figura 31 es una vista en perspectiva superior de una parte inferior del componente de carrete quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 26 y 27.
La figura 32 es una vista en perspectiva superior del componente de rodadura quitado del cabezal aspersor representado en las figuras 26 y 27.
La figura 33 es una vista en perspectiva inferior de la rodadura representada en la figura 32.
La figura 34 es una vista en perspectiva superior del componente de lastre opcional quitado del cabezal aspersor representado en la figura 26.
La figura 35 es una vista en perspectiva superior de una parte superior del conjunto de alojamiento de aspersor quitado de las figuras 26 y 27.
La figura 36 es una vista en perspectiva superior de la parte inferior del conjunto de alojamiento.
Y la figura 37 es una vista en alzado lateral similar a la figura 26, pero con el lastre opcional quitado.
Con referencia inicial a las figuras 1-6, un cabezal aspersor 10 incluye un conjunto de cuerpo aspersor 12 formado por un adaptador 14 para fijar el cabezal aspersor a un conducto flexible, columna ascendente fija u otro componente de riego 16; un conjunto de alojamiento de aspersor 18, y un cuerpo de boquilla 20. A no ser que se especifique lo contrario, los varios componentes se hacen de un material plastico duro, pero se puede emplear otros materiales adecuados.
Como se aprecia mejor en las figuras 1, 5 y 6, el cuerpo de boquilla 20 esta intercalado entre el adaptador 14 y el conjunto de alojamiento de aspersor 18 que estan fijados conjuntamente mediante una conexion roscada en 22. El cuerpo de boquilla 20 en sf mismo es de construccion conocida, formado con un orificio 24 que emite un chorro continuo de agua que pasa a traves de un tubo de arranque 26 axialmente adyacente (tambien a veces denominado un tubo de boquilla) a la atmosfera, y hacia una chapa de distribucion de agua 28, como se describe mejor mas adelante.
El cuerpo de boquilla 20 se ha formado con una porcion tubular interior 30 que termina en una direccion hacia abajo en el orificio 24. Una porcion tubular radialmente exterior 32 se extiende en una direccion hacia arriba a una pestana
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Con referencia tambien a la figura 7, el tubo de arranque 26 se ha formado con una porcion sustancialmente cilmdrica tubular 36 formada con dedos elasticos sobresalientes resilientes 38 alrededor de su borde periferico situado hacia arriba. Estos dedos permiten el montaje elastico del tubo de arranque 26 en una porcion tubular interior o cubo 40 del conjunto de alojamiento de aspersor 18. El extremo situado hacia abajo del tubo de arranque se ha formado con una pestana radial dirigida hacia fuera 42 que tiene un par de lenguetas o nervios 44 espaciados circunferencialmente en la pestana aproximadamente 90 grados. La funcion de las lenguetas o nervios 44 se describira con mas detalle mas adelante. Se apreciara que el orificio de boquilla tambien podna estar situado en el extremo situado hacia abajo del arranque o tubo de boquilla.
La chapa de desviacion de agua 28 es soportada por un carrete de pestana doble 46 mediante tres puntales circunferencialmente espaciados 48 (este conjunto de la chapa de desviacion de agua 28, los puntales 48 y el carrete 46 tambien se puede describir como una “jaula”). Los puntales 48 se extienden a traves de agujeros 50 formados en la chapa de agua 28, y la chapa se puede montar en los puntales 48 con tornillos u otros sujetadores (no representados), o por medio, por ejemplo, de calor y presion aplicados a las puntas de los puntales, es decir, por piqueteado por calor. Los extremos opuestos de los puntales 48 se pueden formar integralmente con el carrete como se ve mejor en las figuras 4-6.
Con referencia tambien a la figura 12, el carrete de pestana doble 46 incluye una pared generalmente cilmdrica 52 con pestanas anulares superior e inferior 54, 56, respectivamente. Un disco central 58 esta situado aproximadamente a mitad de camino a lo largo de la altura del carrete 46 en base a la pared cilmdrica 52, con un agujero central 60 dimensionado para recibir flojamente la porcion cilmdrica tubular 36 del tubo de arranque 26. De esta forma, el carrete 46 y la chapa de desviacion de agua 28 se soportan flojamente en la pestana 42 del tubo de arranque 26 en una orientacion basculada o fuera de eje debido al enganche del disco 58 con una o ambas lenguetas o nervios 44, como se ve mejor en la figura 4.
Observese tambien que como un elemento de reduccion de peso, el disco central 58 se puede formar con una pluralidad de agujeros 62, y la superficie interior de al menos la pestana superior 54 se puede formar con una serie de ranuras o acanaladuras orientadas axialmente y sustancialmente paralelas 64.
La pestana de carrete superior 54 se extiende hacia arriba y hacia fuera del extremo superior de la pared 52 en un angulo de aproximadamente 45 grados. La pestana de carrete inferior 56 se extiende hacia abajo y hacia fuera de la base de la pared 52, tambien en un angulo de aproximadamente 45 grados. Un extremo remoto de la pestana 56 se ha formado con una ranura anular o saliente 66 formado por superficies anulares primera y segunda 68, 70 (que se ven mejor en la figura 4) cuya funcion se describira mejor mas adelante.
Con especial atencion a las figuras 4-6, el conjunto de alojamiento de aspersor 18 incluye componentes de cuerpo superior e inferior 72, 74, respectivamente. El componente de cuerpo superior 72 del conjunto de alojamiento 18 incluye una pared exterior 76 formada en su extremo superior con una abertura central roscada 78 definida por una pared radialmente interior 80. Debajo de las roscas 82, la pared 80 se ahusa hacia dentro para unirse al cubo 40. Con referencia adicional a las figuras 8 y 9, el componente de cuerpo superior 72 tambien incluye un par de paredes intermedias radialmente espaciadas, sustancialmente paralelas 84, 86 y una faldilla o borde anular exterior 88. La pared intermedia exterior 86 esta formada por multiples segmentos arqueados 90 separados por ranuras verticales 92. Cada segmento 90 tiene su propio dedo elastico 94 formado con una pestana o lengueta radial exterior 96 en su borde inferior. La pared intermedia interior 84 es una pared solida anular que se extiende verticalmente hacia abajo una distancia mas grande que la pared intermedia exterior 86.
Con referencia continuada a las figuras 4-6, y con referencia adicional a la figura 13, el componente de cuerpo inferior 74 es un elemento anular en forma de aro, con una pared periferica exterior 98 formada en su borde inferior con un borde o pestana vuelto hacia dentro 100. La pared 98 se ha formado con cavidades o rebajes circunferencialmente espaciados 102, cada uno definido por un par de nervios laterales dirigidos hacia dentro 104, 106, conectados por una superficie de techo que sobresale hacia dentro 108 que esta a nivel con el borde superior de la pared 98. Los espacios entre cavidades o rebajes adyacentes 102 estan bifurcados por nervios verticales 105 que se extienden desde el borde o pestana 100 en una direccion hacia arriba, mas alla del borde superior de la pared 98. En la base de las cavidades 102 se han dispuesto agujeros 107 como un elemento de fabricacion, facilitando el moldeo del componente.
Se apreciara que el componente de cuerpo inferior 74 se puede fijar al componente de cuerpo superior 72 alineando las cavidades 102 con los dedos elasticos 94 y juntando los dos componentes de cuerpo, de tal manera que las lenguetas 96 salten sobre las superficies de techo 108, permitiendo que los nervios 105 sean recibidos dentro de las ranuras 92. Se debera indicar que los contornos exteriores de los componentes de cuerpo superior e inferior estan conformados de tal manera que el agua que baje por el exterior del alojamiento 18 tienda a permanecer unida al alojamiento especialmente en el extremo inferior del componente de cuerpo inferior 74, donde el agua fluira hacia
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dentro a lo largo del lado inferior del borde 100 antes de caer a una zona donde los chorros emitidos llevaran el agua excedente radialmente hacia fuera con los chorros de boquilla, minimizando por ello el “chorreo” indeseable de agua excedente directamente debajo del cabezal aspersor.
Siguiendo haciendo referencia a las figuras 4-6, y con referencia tambien a las figuras 10 y 11, una rodadura anular 110 esta fijada entre los componentes de cuerpo superior e inferior 72, 74. La rodadura 110 se hace preferiblemente de un material de poliuretano, por ejemplo, un poliuretano de dureza 55D disponible bajo la denominacion comercial Dow Pellathane. La rodadura 110 se ha formado con superficies radiales interior y exterior 112, 114, respectivamente. Las respectivas superficies superior e inferior 116, 118 de la rodadura estan formadas con ranuras opuestas 120, 122 que crean una porcion de cuello estrecha 124 entre las superficies interior y exterior 112, 114. Mas espedficamente, la superficie superior 116 se ha formado con una superficie plana radialmente exterior 126 unida a una superficie ahusada 128 que esta inmediatamente adyacente al borde radialmente exterior de la ranura 120. Una segunda superficie ahusada 130 se extiende desde el borde radialmente interior de la ranura al borde interior 112 de la rodadura. La ranura 120 se ha formado con una pluralidad de “nervios aplastados” orientados radialmente, espaciados circunferencialmente 132, que se ven mejor en las figuras 10 y 11. Por lo demas, la ranura 120 esta dimensionada y conformada para recibir el extremo inferior de la pared intermedia interior 84 del componente de cuerpo superior 72.
La ranura inferior 122 esta dimensionada y conformada para recibir un borde superior con pestana 134 del borde vuelto radialmente hacia dentro 100 del componente de cuerpo inferior 74.
Se apreciara que, al montar los componentes de cuerpo superior e inferior 72, 74, la rodadura 110 se intercala entre la pared 84 del componente de cuerpo superior 72 y el borde pestana 134 del componente de cuerpo inferior 74. Observese que los “nervios aplastados” 132 estan enganchados y comprimidos por el extremo inferior de la pared 84 de una manera que proporciona una tolerancia de fabricacion deseable de las partes montadas, sin danar de otro modo la rodadura.
Las figuras 1 y 4 muestran el cabezal aspersor en una posicion en reposo, antes del arranque. Observese que el enganche del disco de carrete 58 con una o ambas lenguetas o nervios 44 mantiene el carrete 46 (y por lo tanto la chapa de desviacion de agua 28) en una posicion basculada o desviada con relacion a un eje central vertical a traves del cabezal aspersor. Este basculamiento asegura el balanceo inmediato o la accion de nutacion cuando sobre la chapa de desviacion de agua 28 choca un chorro a presion emitido por la boquilla 20. Como se ve mejor en la figura 4, en la posicion en reposo, un segmento arqueado de la superficie inferior de la pestana de carrete superior 54 engancha la superficie ahusada 130 de la rodadura 110 en su interfaz con la superficie interior 112. Al mismo tiempo, la pestana inferior 56 del carrete no engancha en ningun punto con la rodadura.
El cabezal aspersor se representa desde la misma perspectiva, pero en un modo de operacion en la figura 5. Aqrn, el carrete 46 se eleva de los nervios o lenguetas 44 en el tubo de arranque 26, y la superficie inferior de la pestana de carrete superior 54 desliza ligeramente a lo largo de la rodadura 110, mientras que el saliente 66 en la pestana de carrete inferior 56 engancha ahora la esquina inferior de la rodadura, es decir, porciones de la superficie interior 112 y la superficie inferior 118. Mas espedficamente, la superficie interior 112 y una porcion radialmente interior de la superficie inferior 118 de la rodadura 110 estan conformadas para coincidir sustancialmente con las superficies 68, 70 del saliente 66 para proporcionar un enganche positivo con la rodadura en el punto donde el carrete 46 toma la carga lateral durante la accion de balanceo. Ademas, y con el fin de mejorar la traccion entre las pestanas de carrete y la rodadura, la superficie radialmente interior 114, la superficie superior 130 y la porcion radialmente interior de la superficie inferior 118 de la rodadura 110 pueden tener textura, por ejemplo, atacando con acido las superficies correspondientes del molde usado para fabricar la rodadura. Se entendera, sin embargo, que se puede usar otras tecnicas adecuadas de texturizacion o rugosificacion de la superficie. Al mismo tiempo, las superficies 68, 70 del saliente 66 en la pestana de carrete inferior 56 pueden tener igualmente textura o ser de otro modo rugosas. El lado inferior de la pestana de carrete superior 54, sin embargo, no tiene textura, facilitando un arranque suave.
Durante la operacion, cuando un chorro emitido por la boquilla 20 choque en la chapa 28, la chapa y el carrete 46 experimentaran nutacion (es decir, se balancearan y giraran) alrededor del eje vertical central del aspersor. Durante este movimiento, el lado inferior de la pestana superior 54 enganchara la superficie superior de la rodadura 110, mientras que el lado superior de la pestana 56 enganchara la superficie inferior de la rodadura en posiciones generalmente diametralmente opuestas como se ha descrito anteriormente. Observese, sin embargo, que despues del arranque inicial, el disco de carrete 58 no enganchara las lenguetas 44 del tubo de arranque 26.
En varios momentos, y en deltas condiciones atmosfericas (por ejemplo, fuertes vientos), puede ser deseable anadir un lastre al cabezal aspersor para minimizar el movimiento lateral basculante de una manguera de riego flexible en la que el cabezal aspersor pueda estar montado. Las figuras 1-3, 5, 6 y 15 ilustran un lastre adecuado 136 que se puede montar en el cabezal aspersor. Con referencia inicialmente a la figura 15, el lastre 136 tiene sustancialmente forma de rosquilla, que tiene una pared periferica exterior 138 y una pared periferica interior 140, unidas por una superficie superior 142. El lastre puede ser de cualquier material adecuado, pero el material actualmente preferido es una pieza maciza de zinc fundida a presion. La pared periferica exterior 138 se puede formar con nervios verticales circunferencialmente espaciados 144 que faciliten el montaje y el desmontaje del lastre
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La pared periferica interior 140 se puede formar con elementos de montaje para fijar el lastre al cabezal aspersor, por ejemplo, con un montaje del tipo de bayoneta. Mas espedficamente, la pared periferica interior 140 se ha formado con multiples segmentos de montaje circunferencialmente espaciados 146 que sobresalen radialmente hacia dentro. Cada segmento de montaje 146 incluye un estante o reborde horizontal 148 formado con un saliente 149 que tiene una superficie de entrada en rampa 150 que se eleva ligeramente con relacion al resto del estante. Enfrente de la superficie de entrada en rampa 150 hay un saliente o lengueta 152 que presenta una superficie vertical de tope o lfmite 154. La pared periferica interior 140 y los segmentos de montaje 146 tienen una dimension de altura aproximadamente la mitad de la pared periferica exterior, de tal manera que el lastre 136 pueda encajar sobre la parte superior del cabezal aspersor, encerrando al mismo tiempo parcialmente el componente de cuerpo superior 72.
Pasando a las figuras 2, 3, 8 y 14, la porcion superior de la pared exterior 76 del cuerpo de alojamiento superior 72, adyacente a la abertura central 78, se ha formado con multiples salientes de montaje circunferencialmente espaciados 456, extendiendose el extremo radialmente exterior de cada saliente mas alla de un escalon vertical anular 158 en la pared exterior 76, creando una region de montaje 160, delimitada en un lado por un bode de tope vertical orientado radialmente 162. El lado inferior del saliente 456 que define la parte superior de la region de montaje se ha formado con una superficie en rampa 164, que termina en un borde 166, dejando un rebaje 168 entre el borde 166 y el borde de tope 162. En la pared exterior 76, radialmente hacia fuera tanto del escalon anular 158 como de los salientes 456, hay un numero correspondiente de tiras elasticas flexibles 170, como las definidas por ranuras arqueadas adyacentes 172, teniendo cada tira una lengueta elevada 174. Las tiras elasticas 170 y las lenguetas 174 estan alineadas radialmente con salientes respectivos 456, y estan adaptadas para interactuar con los segmentos de montaje 146 del lastre 136 como se describe mas adelante.
Para montar el lastre 136 en el cabezal aspersor 10, el lastre se telescopiza sobre el cabezal, con los segmentos de montaje 146 situados circunferencialmente entre los salientes de montaje 456. El usuario puede empujar entonces el lastre hacia abajo y girar el lastre (facilitando los nervios 144 un buen agarre), de tal manera que la superficie de entrada en rampa 150 del lastre cabalgue sobre la superficie en rampa 164 en el componente de aspersor superior 72 hasta que el saliente 149 salte al rebaje 168. Durante la rotacion descrita, las lenguetas 174 de las tiras elasticas 170 empujan el lastre hacia arriba dentro de las regiones de montaje 166 del componente de alojamiento superior 72.
Se apreciara, sin embargo, que el lastre y el cabezal aspersor se pueden fijar de cualquier forma convencional de conexion/desconexion rapida como entenderan los expertos en la tecnica.
La figura 16 representa una disposicion de basculamiento alternativa donde las lenguetas usadas para asegurar que el carrete y la chapa de deflexion permanezcan basculados cuando, estando en reposo, sean movidos desde el tubo de arranque al carrete. Mas espedficamente, el lado inferior del disco central 176 de un carrete 178 se ha formado (o esta provisto) con un par de lenguetas o abombamientos de arranque 180 adyacentes a la abertura central 182, y circunferencialmente espaciados, por ejemplo, aproximadamente 90 grados. Estas lenguetas o abombamientos engancharan la pestana 42 del tubo de arranque 26, haciendo que el carrete 178 bascule sustancialmente de la misma manera que la descrita anteriormente.
La figura 17 representa una alternativa a la rodadura 110. Aqrn, la rodadura 184 se ha formado con una superficie superior radialmente interior 186, que se extiende entre el borde interior de la ranura de montaje nervada 188 y el borde radialmente interior 190 de la rodadura. La superficie 186 se ha formado con una pluralidad de nervios verticales inclinados 192. Estos nervios funcionan igual que la superficie con textura 128 en la rodadura 110. Ademas, la superficie inferior 194 de la rodadura se ha formado con una pluralidad similar de nervios 196 para proporcionar una traccion mejorada con la pestana de carrete inferior durante la operacion. Por lo demas, la rodadura 184 es sustancialmente similar a la rodadura 110.
Pasando a la figura 18, se ilustra un carrete 196 segun otra realizacion de la invencion. El carrete 196 incluye una pared generalmente cilmdrica o cubo 198 con pestanas superior e inferior 200, 202, respectivamente. Un disco central 204 esta situado aproximadamente a mitad de camino a lo largo de la altura de la pared o cubo 198. El disco central 204 se ha formado con un agujero central 206 dimensionado para recibir flojamente la porcion tubular 36 del tubo de arranque 26 como se ha descrito en conexion con las realizaciones antes descritas. Unos puntales de soporte 208 se extienden desde el carrete y llevan la chapa de desviacion de agua, y tambien se ha previsto agujeros de reduccion de peso 210 y ranuras o acanaladuras 211 como en las realizaciones antes descritas.
En esta realizacion, sin embargo, unos dientes de engranaje de acoplamiento estan formados en el carrete 196 y en una rodadura complementaria 212 (descrita mas adelante). Los dientes de engranaje 214 en el carrete estan formados en la union de la pared cilmdrica o cubo 198 y la pestana de carrete inferior 202. Los dientes son muy poco profundos y altamente redondeados de modo que no sean susceptibles a atasco por residuos, tal como partmulas de arena o analogos.
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El carrete 196 esta disenado para uso con la rodadura 212 representada en la figura 19. La rodadura 212 es sustancialmente similar a la rodadura 110 representada en la figura 10, pero con dientes de engranaje 216 formados en la mitad inferior de la superficie radialmente interior 218. Los dientes de engranaje 216 estan conformados para acoplar con los dientes de engranaje 214 en el carrete 196 durante la rotacion y el movimiento de balanceo (nutacion) del carrete 196 y la chapa de desviacion de agua.
Dado que los dientes de engranaje 214 estan en un diametro mas pequeno que los dientes de engranaje 216, hay menos dientes en el carrete 196 que en la rodadura 212. Por lo tanto, cuando los dientes de engranaje de carrete 214 giren alrededor de los dientes de engranaje de rodadura 216, el conjunto de carrete y chapa de desviacion de agua girara lentamente en una direccion hacia la derecha (segun se ve desde la parte inferior).
En la realizacion ilustrada, el carrete 196 tiene 62 dientes y la rodadura 212 tiene 64 dientes de modo que por cada balanceo, el conjunto de carrete y chapa de desviacion de agua gire dos dientes, o por cada 31 balanceos, el conjunto de carrete y chapa de desviacion de agua giren una vuelta. Esta rotacion “secundaria” es importante para evitar la “formacion de radios” de la configuracion.
Cuando la unidad esta en el modo de arranque, los dientes de engranaje 214 y 216 estan desenganchados y por ello no tienen ningun efecto en el evento de arranque. Sin embargo, en el modo operativo y cuando se ve desde la parte inferior, es decir, debajo del aspersor, las ranuras en la chapa de desviacion de agua estan conformadas de tal manera que la unidad se balancee en una direccion hacia la izquierda, pero el par del agua que sale de las ranuras se aplica en una direccion hacia la derecha. El carrete 196 esta disenado de modo que tenga contacto rodante con la rodadura 212 para un tiempo largo de vida util, pero en ciertas condiciones “resbaladizas” del agua, se podna producir un resbalamiento significativo en la direccion hacia la derecha a falta de los dientes de engranaje de acoplamiento, produciendo potencialmente un desgaste rapido de las superficies interactivas del carrete 196 y la rodadura 212. En otras condiciones, tal como agua con arena, la arena puede crear entre el carrete y la rodadura un rozamiento suficiente para que el conjunto de carrete y chapa de desviacion de agua no basculen completamente en la operacion, haciendo asf que el carrete 196 roce en la porcion de diametro exterior del tubo de arranque 36 y los abombamientos 44, produciendo un desgaste rapido de las superficies interactivas del tubo de arranque 26 y el carrete. La traccion proporcionada por los dientes de engranaje de acoplamiento 214, 216 evita el resbalamiento, pero para que los dientes enganchen adecuadamente, es importante que el conjunto de carrete y chapa de desviacion de agua basculen completamente en la operacion. Anadiendo una helice a los dientes 214, 216 en la direccion representada, el resbalamiento hace que los dientes se muevan conjuntamente y asf aseguran el basculamiento apropiado.
Las figuras 21-23 ilustran otra configuracion de carrete que difiere de la realizacion representada en las figuras 1-14 en unos pocos aspectos. Por razones de brevedad, solamente se explicaran las diferencias en detalle. En esta realizacion, un “medio carrete” 220 incluye un cuerpo cilmdrico 222 formado con una pestana superior 224. Un disco central 226 esta situado en el extremo inferior del cuerpo 222, y se ha formado con un agujero central 228 (figura 22). Unos puntales de soporte 230 se extienden desde el medio carrete y soportan la chapa de desviacion de agua 232. Asf, en esta configuracion, la porcion inferior del cuerpo de carrete y la pestana de carrete inferior se han quitado. Un manguito 234 esta fijado en el tubo de arranque 236, teniendo el manguito 234 un cubo 238, una pestana superior 240, y un par de lenguetas de arranque diametralmente opuestas 242, que se ven mejor en la figura 23 (alternativamente, una sola lengueta de arranque funcionana adecuadamente). El tubo de arranque 236 se ha formado con una pestana inferior 244 como en las realizaciones antes descritas, pero se ha anadido una pestana superior 246 para colocar el manguito 234. Tambien a este respecto, el cuerpo cilmdrico del tubo 236 se ha ranurado ahora para formar dedos elasticos individuales 248 que permiten que el manguito 234 sea empujado sobre el tubo, saltando detras de la pestana inferior 244.
En esta disposicion, el disco 226 esta situado entre la pestana superior 240 y las lenguetas de arranque 242 con una holgura pequena, pero suficiente, entre el disco y el tubo de arranque para permitir el movimiento de balanceo cuando la chapa de desviacion de agua 232 y el medio carrete 220 giran. Por otra parte, se ha previsto una holgura generosa entre el cuerpo cilmdrico 222 del medio carrete 220 y el diametro interior de la rodadura 250 de modo que el medio carrete permanezca centrado a traves del contacto con el manguito 234.
En un modo de arranque representado en la figura 21, el disco 226 y las lenguetas de arranque 242 estan en contacto de tal manera que el medio carrete 220 y la chapa de desviacion de agua basculen como se ha descrito previamente. Tambien hay contacto entre la pestana superior 224 y la superficie superior de la rodadura 250.
En el modo operativo representado en la figura 22, se mantiene una holgura ligera entre el disco 226 y las lenguetas de arranque 242, mientras que la pestana superior 224 contacta y rueda alrededor de la superficie superior de la rodadura 250.
Las figuras 24 y 25 muestran otra realizacion ejemplar, pero menos preferida. Aqrn de nuevo, solamente se explicaran en detalle las diferencias significativas entre esta realizacion y las previamente descritas. En esta realizacion, las rodaduras superior e inferior 252, 254 estan dispuestas dentro del alojamiento de aspersor 256. Las rodaduras son sustancialmente identicas, y estan dispuestas en relacion de espalda con espalda. Un conjunto de
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jaula 258 incluye la chapa de desviacion de agua 260, soportada en puntales 262 que se extienden desde el disco 264 en el extremo superior de una faldilla cilmdrica 266. El tubo de arranque 268 es sustancialmente identico al tubo de arranque 26 representado en la figura 7, pero las lenguetas de arranque 270 pueden estar en relacion diametralmente opuesta.
Las superficies del disco 264 que contactan las rodaduras 252, 254, asf como las superficies de las rodaduras contactadas por el disco 264 pueden tener textura para una buena traccion. Las rodaduras 252, 254 se pueden hacer de un material elastomerico para buena resistencia a la abrasion, buena traccion y amortiguamiento de la vibracion.
En el modo de arranque representado en la figura 24, el lado izquierdo del disco 264 engancha con la rodadura inferior, y la region central del disco (que rodea el agujero central 272) engancha las lenguetas de arranque 270, de tal manera que la carga vertical hacia abajo sea resistida en estos puntos. Ademas, el contacto entre el disco 264 y el tubo de arranque 268 propiamente dicho (en la misma region central izquierda) resiste las cargas horizontales. Unas superficies de bajo rozamiento permiten la facil accion de deslizamiento entre el disco 264 y el tubo de arranque 268. Con el fin de iniciar la rotacion de balanceo, la jaula 258 debe girar saliendo de las lenguetas de arranque 270, y cuando lo hace, las cargas horizontales son resistidas por el contacto entre el agujero central 272 y el diametro exterior del tubo de arranque 268. El arranque lo facilita el hecho de que no hay contacto entre el disco 264 y la rodadura 252, 254 en el lado opuesto del disco, es decir, el lado derecho, diametralmente opuesto al punto de contacto representado en el lado izquierdo del disco.
En el modo operativo representado en la figura 25, siempre hay una ligera holgura entre el disco 264 y el tubo de arranque 268 (incluyendo las lenguetas de arranque 270), pero contacto continuo en posiciones diametralmente opuestas del disco 264 con las rodaduras 252, 254. El contacto entre el disco 264 y las rodaduras superior e inferior 252, 254 representadas en la figura 25 es un contacto rodante, que proporciona un buen tiempo de vida util. Observese tambien que la zona de contacto en el lado derecho resiste tanto cargas horizontales como verticales, mientras que la zona de contacto a la izquierda resiste cargas verticales descendentes.
Se apreciara que las varias caractensticas explicadas en conexion con la realizacion representada en las figuras 115 (por ejemplo, la caractenstica antichorreo) son igualmente aplicables a las otras realizaciones descritas en conexion con las figuras 16-25 a no ser que se indique lo contrario.
Con referencia ahora a las figuras 26-28, un cabezal aspersor 310 segun una realizacion actualmente preferida incluye un conjunto de cuerpo aspersor 312 que incluye un adaptador 314 para fijar el cabezal aspersor a un conducto flexible, columna ascendente fija u otro componente de riego 316 (parcialmente representado en la figura 26 solamente); un conjunto de alojamiento de aspersor 318, y un cuerpo de boquilla 320. A no ser que se especifique lo contrario, los varios componentes se hacen de un material plastico duro, pero se puede emplear otros materiales adecuados.
Como se aprecia mejor en la figura 27, el cuerpo de boquilla 320 esta intercalado entre el adaptador 314 y el conjunto de alojamiento de aspersor 318 que estan fijados conjuntamente mediante una conexion roscada en 322. El cuerpo de boquilla 320 es de construccion conocida, formado con un orificio 324 que emite un chorro continuo de agua que pasa a traves de un tubo sustentador axialmente adyacente (o, simplemente, “tubo”) 326 a la atmosfera, y hacia una chapa de distribucion o desviacion de agua 328, como se describe mejor mas adelante. Asf, el agua que fluye a traves del cuerpo de boquilla 320 saldra por el orificio 324 y luego fluira a traves del tubo 326 y chocara en la chapa de desviacion de agua 328. La chapa de desviacion de agua 328 esta provista de multiples ranuras 329, de las que algunas o todas estan curvadas en una direccion circunferencial para hacer que la chapa gire cuando sobre ella choque un chorro emitido por la boquilla.
El cuerpo de boquilla 320 se ha formado con una porcion interior ahusada 330 que termina en una direccion hacia abajo en el orificio 324. Una porcion tubular radialmente exterior 332 se extiende en una direccion hacia arriba a una pestana anular conica 334 que es visible para el usuario, y que puede llevar encima informacion acerca del tamano y/o el funcionamiento de la boquilla. Se apreciara que el cuerpo de boquilla 320 se quita y sustituye facilmente por una boquilla de tamano identico o diferente, simplemente desenroscando el adaptador 14 y elevando la boquilla.
Como se ve mejor en la figura 28, el tubo sustentador 326 se ha formado con una porcion tubular sustancialmente cilmdrica 336 que encaja a presion en una porcion tubular interior o cubo 338 del conjunto de alojamiento de aspersor 318, y fijada (por ejemplo, piqueteada) en su extremo situado hacia arriba 327. El extremo situado hacia abajo del tubo sustentador 326 se ha formado con una pestana radial dirigida hacia fuera 340 en la que asienta una pestana 342 de un manguito de arranque por lo demas sustancialmente cilmdrico 344 que se telescopiza sobre el tubo sustentador antes de su montaje en el cubo 338.
Como se describe mejor mas adelante, un conjunto de carrete de pestana doble (o “conjunto de carrete”) 346 y la chapa de desviacion de agua 328 son soportados por el manguito de arranque 344 y el tubo sustentador 326 para movimiento de balanceo o nutacion. Mas espedficamente, la chapa de desviacion de agua 328 es soportada por el conjunto de carrete 346 mediante tres puntales circunferencialmente espaciados 348 (vease tambien la figura 31).
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Los puntales 348 se pueden formar integralmente con el carrete y extenderse a traves de agujeros 350 formados en la chapa de desviacion de agua 328. La chapa de desviacion de agua se puede montar en los puntales 348 con tornillos u otros sujetadores como arandelas de bloqueo, o por medio, por ejemplo, de calor y presion aplicados a las puntas de los puntales, es decir, por piqueteado por calor.
El conjunto de carrete 346 de esta realizacion incluye un componente de carrete superior 352 y un componente de carrete inferior 354 (tambien ilustrados por separado en las figuras 29-31). Esta disposicion de carrete dividido se emplea primariamente para facilitar la fabricacion, pero un carrete de una pieza no esta fuera del alcance de esta invencion. Como se ve mejor en las figuras 29 y 30, el componente de carrete superior 352 se ha formado con una pestana de carrete superior 356 unida a una primera porcion de cubo anular 358. La pestana de carrete superior 356 incluye una superficie lateral inferior con un borde o labio concavo 359, y una faldilla radialmente interior 360. En el interior de la faldilla 360 se ha montado una serie anular de dedos elasticos ranurados circunferencialmente espaciados 362. Debajo de la faldilla 360 (segun se ve en la figura 29), hay un aro interior anular o disco 364 que une y refuerza la serie de dedos elasticos 362. En posiciones circunferencialmente espaciadas entre los dedos elasticos 362 esta situada una pluralidad de nervios de refuerzo que se extienden verticalmente 363 que terminan en sus extremos superiores en la pestana de carrete superior 356, y en sus extremos inferiores, debajo del aro 364, pero antes de los extremos libres de los dedos elasticos 362.
El lado inferior 366 del disco 364 (vease la figura 30) se ha formado con un par de lenguetas ahusadas que apuntan hacia abajo (“hacia abajo” se usa en referencia a la orientacion del aspersor en las figuras 1-3), o “botones de arranque” 368, 370 en posiciones espaciadas aproximadamente 150 grados (en una direccion, y aproximadamente 210 grados en la direccion opuesta) que haran que el carrete y la chapa de desviacion de agua basculen fuera de eje cuando esten en reposo, como se describe mejor aqrn.
La figura 31 ilustra con mas detalle el componente de carrete inferior 354. Mas en concreto, el componente de carrete inferior 354 incluye una segunda porcion de cubo anular 372 y una pestana de carrete inferior 374. Rodeando la segunda porcion de cubo anular 372, la pestana de carrete inferior 374 se ha formado con una pestana o aro integral 376, cuyo saliente superior esta provisto de una serie anular de dientes que miran hacia arriba e inclinados circunferencialmente 378, para la finalidad que se describira con mas detalle aqrn.
Desde el lado inferior 380 de la pestana de carrete inferior, los puntales integrales 348 se extienden hacia abajo y soportan en sus extremos distales la chapa de desviacion de agua 328 como se ha descrito anteriormente.
Dentro de la segunda porcion de cubo 372 hay una pluralidad de nervios orientados verticalmente, espaciados circunferencialmente 382, cada uno de los cuales incluye un borde superior ahusado 384, una porcion media sustancialmente vertical 386 y un borde inferior 388 desviado radialmente hacia fuera de la porcion media 386 por un saliente horizontal 390.
Se apreciara que los componentes de carrete superior e inferior 352, 354 pueden encajar por salto, con las porciones medias 386 de los nervios 382 recibidas en las ranuras 392 en los dedos elasticos 362. Observese a este respecto las ranuras 394 formadas en la superficie exterior inferior de los dedos elasticos 362 que facilitan la alineacion apropiada con las superficies ahusadas 384 de los nervios 382 en el componente de carrete inferior 354, facilitando tambien asf el montaje de los componentes de carrete superior e inferior. Cuando esten completamente montados, los bordes inferiores 393 de las ranuras 392 engancharan los salientes 390 en los nervios 382.
Con referencia ahora a las figuras 27, 28, 32 y 33, entre las partes de alojamiento superior e inferior del conjunto de alojamiento 318 esta intercalada una rodadura anular 396. La manera en que la rodadura 396 interactua con los componentes de carrete superior e inferior 352, 354 se describira despues de la explicacion siguiente del conjunto de alojamiento 318.
Con especial atencion a las figuras 27, 35 y 36, el conjunto de alojamiento de aspersor 318 incluye partes superior e inferior 398, 400, respectivamente. La parte de alojamiento superior 398 incluye una pared exterior 402 formada en su extremo superior con una abertura central 404 provista de roscas 406. Debajo de las roscas 406, una pared radialmente interior 408 se ahusa hacia dentro para unirse al cubo 338. La parte de alojamiento superior 398 tambien incluye una pared radialmente intermedia 410 y una faldilla o borde anular radialmente exterior 412. La pared intermedia 410 es una pared anular solida que se extiende verticalmente hacia abajo una distancia mas grande que la faldilla anular exterior 412.
Como se ve mejor en la figura 35, el borde o faldilla radialmente exterior 412 se ha formado con una rosca de tornillo 414 que permite que el cuerpo de aspersor reciba un lastre opcional en forma de rosquilla 416 (vease la figura 34) que se describira mejor aqrn. La porcion inferior de la faldilla exterior 412 esta dividida en segmentos arqueados 418 por una pluralidad de ranuras circunferencialmente espaciadas 420, teniendo cada segmento una lengueta que sobresale radialmente hacia fuera 422 en la porcion central del segmento respectivo.
La parte de alojamiento inferior 400 se ha formado con una base 424 en forma de una porcion de aro anular solida 426 y una pared lateral que sobresale hacia arriba 428.
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El interior de la pared lateral 428 se ha formado con cavidades o rebajes circunferencialmente espaciados 430 (vease la figura 36), cada uno definido por un par de nervios laterales dirigidos hacia dentro 432, conectados por un nervio sustancialmente horizontal que sobresale hacia dentro 434 que esta sustancialmente a nivel con el borde superior de la pared lateral 428. Los espacios entre cavidades adyacentes o rebajes 430 son bifurcados por nervios verticales 436 que se extienden desde la base 424 en una direccion hacia arriba, cuyas porciones de anchura reducida 438 se extienden mas alla del borde superior de la pared lateral 428. Se ha previsto agujeros 407 en la base de las cavidades o rebajes 430 como un elemento de fabricacion, que facilita el moldeo del componente.
Se apreciara que la parte de alojamiento inferior 400 se puede fijar a la parte de alojamiento superior 398 alineando los nervios 436 con las ranuras 420, y por lo tanto las lenguetas 422 con los rebajes 430, y juntando las dos partes de cuerpo, de tal manera que las lenguetas 422 salten sobre los nervios horizontales 434 a los rebajes 430, permitiendo al mismo tiempo que los nervios 436 se reciban completamente dentro de las ranuras 420. Se debera indicar que el contorno exterior de la parte de alojamiento inferior 400 esta conformado de tal manera que el agua que baje por fuera del alojamiento 318 sea canalizada por los nervios externos 438 y por lo demas tienda a permanecer unida al alojamiento especialmente en el extremo inferior de la parte de alojamiento inferior 100, donde el agua fluira hacia dentro a lo largo del lado inferior de la base 424 antes de caer a una zona donde los chorros emitidos llevaran el agua excedente radialmente hacia fuera con los chorros de boquilla, minimizando por ello el “chorreo” indeseable de agua excedente directamente debajo del aspersor.
Siguiendo haciendo referencia a las figuras 29-33, la rodadura anular 396 esta fijada entre las partes de alojamiento superior e inferior 398, 400. La rodadura 396 se hace preferiblemente de un material de poliuretano (por ejemplo, un poliuretano de dureza 55D disponible bajo la denominacion comercial Dow Pellathane®), pero tambien pueden ser adecuados otros materiales. La rodadura 396 se ha formado con superficies radialmente interior y exterior 440, 442, respectivamente y superficies superior e inferior 444, 446, respectivamente. La porcion de superficie exterior plana 448 de la superficie inferior 446 de la rodadura asienta en la superficie anular opuesta de la porcion de aro anular solida 426 de la parte de alojamiento inferior 400. Una ranura anular 452 radialmente adyacente y debajo de la superficie superior 444 de la rodadura es enganchada por el extremo inferior de la pared intermedia 4l0 de la parte de cuerpo superior 398. La ranura 452 se ha formado con una pluralidad de “nervios aplastados” orientados radialmente y espaciados circunferencialmente 454. Un nervio anular convexo radial interior 456 adyacente a la abertura central 440 se ha formado con un vertice o borde elevado 458 (definido por superficies inclinadas 459, 461 (figura 32) que proporciona una superficie de enganche para la pestana de carrete superior 356 como se explica mejor mas adelante. Ranuras circunferencialmente espaciadas 460 en el nervio 456 permiten el drenaje del agua que puede llegar al conjunto de alojamiento.
Se apreciara que, al montar las partes de alojamiento superior e inferior 398, 400, la rodadura 96 se intercala entre la pared intermedia 410 de la parte de alojamiento superior 398 y la porcion de aro 426 de la parte de alojamiento inferior 400. Observese que los “nervios aplastados” 454 son enganchables por el extremo inferior de la pared 410 de una manera que proporciona una tolerancia deseable de fabricacion de las partes montadas, sin danar de otro modo la rodadura. En otros terminos, se permite cierta deformacion de los nervios 454 debida a tolerancias insuficientes sin afectar al montaje y, lo que es mas importante, al funcionamiento del aspersor.
Radialmente hacia dentro de la superficie exterior plana 448 de la superficie inferior 446 de la rodadura hay una pluralidad de dientes inclinados hacia arriba, inclinados circunferencialmente y relativamente poco profundos 456. Durante la operacion, los dientes 456 son enganchados por los dientes 378 en el componente de carrete inferior 354 como se describira con mas detalle mas adelante.
A lo largo de la periferia exterior y junto a la superficie inferior 446 de la rodadura 396 hay una pluralidad de lenguetas que se extienden radialmente hacia fuera 462 que engancharan los nervios 436 en la pared lateral interior del conjunto de alojamiento inferior para evitar la rotacion de la rodadura dentro de la parte de alojamiento 400 en el caso de que la compresion de la rodadura por las partes de alojamiento superior e inferior sea insuficiente, y con el tiempo tiene lugar fluencia rotacional de la rodadura.
Con el aspersor completamente montado, en una posicion en reposo antes del arranque, el enganche del manguito de arranque 344 con una o ambas lenguetas o botones de arranque 368, 370 en el lado inferior 366 del disco de carrete 64 mantiene el conjunto de carrete (y por lo tanto la chapa de desviacion de agua 328) en una posicion basculada o desviada con relacion a un eje central vertical a traves del cabezal aspersor. Este basculamiento asegura la inmediata accion de balanceo o nutacion cuando sobre la chapa de desviacion de agua 328 choque un chorro a presion emitido por la boquilla 320. Tambien en la posicion de reposo, un punto en la superficie inferior del componente de carrete superior 352 engancha una porcion del vertice 458 del nervio 456 en el lado superior de la rodadura 396. Entonces, la pestana inferior 374 del carrete no engancha con la rodadura 396.
Durante la operacion, cuando un chorro emitido por la boquilla 320 choque en la chapa de desviacion de agua 328, la chapa y el carrete 346 experimentaran nutacion (es decir, bascularan y giraran) alrededor del eje central vertical del aspersor. Durante este movimiento, el lado inferior de la pestana superior 356, y espedficamente el labio concavo 359 definido por superficies que miran hacia dentro y hacia fuera 355, 357, respectivamente, enganchara el
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vertice 458 y sus superficies adyacentes 459, 461, en el lado superior de la rodadura 396, mientras que los dientes 378 en el lado superior de la pestana de carrete inferior 374 engancharan los dientes 456 en la superficie inferior de la rodadura 396 en posiciones generalmente diametralmente opuestas. Observese tambien que despues del arranque inicial, ninguna de las lenguetas 368, 370 en el disco de componente de carrete superior 64 sera enganchada por la pestana de manguito de arranque 342. La superficie que mira hacia fuera 357 del labio 359 esta en contacto rodante sustancialmente puro con la rodadura, y debido a su angulo poco pronunciado, la superficie que mira hacia dentro 355 tambien esta en contacto rodante sustancial, con mmimo contacto deslizante entre cualesquiera superficies del labio 359 y el nervio 456 en la rodadura 396. Con respecto a la pestana de carrete inferior 374, el enganche de los dientes 378 con los dientes 456 en el lado inferior de la rodadura 396 tambien es contacto sustancialmente rodante.
En terminos de carga, hay suficiente rozamiento debido a la carga vertical del chorro de agua para que la superficie que mira hacia dentro, de angulo poco pronunciado, 355 en el labio 359 de la pestana de carrete superior pueda tomar un alto porcentaje de la carga lateral y el conjunto todavfa pueda volcar completamente para permitir el enganche de los dientes de carrete 378 con los dientes de rodadura 456. Estos dientes estan ligeramente inclinados de modo que, proporcionando al mismo tiempo traccion para evitar la centrifugacion del conjunto, parte de la carga lateral pueda ser tomada aqrn tambien. Por esta disposicion, se espera que los componentes enganchados durante la operacion del cabezal aspersor experimenten un desgaste considerablemente menor.
Como se ha indicado anteriormente en conexion con las realizaciones previamente descritas, puede ser deseable anadir un lastre al cabezal aspersor para minimizar el movimiento lateral basculante de una manguera de riego flexible en la que se puede montar el cabezal aspersor. Las figuras 26, 27 y 34 ilustran un lastre adecuado 116 que se puede montar en el cabezal aspersor. Con referencia a la figura 34, el lastre 416 tiene sustancialmente forma de rosquilla, que tiene una pared periferica exterior 464 y una pared periferica interior 466, unidas por una superficie superior 468. Aqrn de nuevo, el material actualmente preferido es una pieza maciza de zinc fundida a presion. La pared periferica exterior 464 se puede formar con nervios verticales espaciados circunferencialmente 470 que faciliten el montaje y el desmontaje del lastre como se describe mejor mas adelante.
La pared periferica interior 466 se puede formar con elementos de montaje para fijar el lastre al cabezal aspersor. En la realizacion ilustrada, la superficie interior del lastre se ha formado con una sola rosca 472 que esta adaptada para enganchar una rosca correspondiente en el exterior de la parte de alojamiento superior. La direccion de la rosca es tal que la accion de vibracion normal del aspersor tienda a apretar el lastre y asf evitar que se afloje con el tiempo.
Como se ha indicado anteriormente, se puede utilizar otros metodos de montaje incluyendo, por ejemplo, un montaje del tipo de bayoneta.
Aunque la invencion se ha descrito en conexion con lo que actualmente se considera la realizacion mas practica y preferida, se ha de entender que la invencion no se ha de limitar a la realizacion descrita, sino que, por el contrario, se preve cubrir varias modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un cabezal aspersor nutante rotativo incluyendo:
    un alojamiento que soporta una boquilla incluyendo un tubo (36) provisto de una primera pestana radial (42) en un extremo, extendiendose dicho tubo (36) en una direccion hacia abajo, concentrico con un eje central vertical del cabezal aspersor;
    un conjunto de carrete soportado flojamente en dicho tubo (36), incluyendo dicho conjunto de carrete un carrete de pestana doble (46) y una chapa de desviacion de agua (28) soportada por dicho carrete, dicha chapa de desviacion de agua (28) formada con una o mas ranuras conformadas para hacer que dicho conjunto de carrete gire cuando sobre el choque un chorro emitido por dicha boquilla; caracterizado porque dicho carrete de pestana doble (46) incluye una porcion de cubo cilmdrica (52) que tiene una pestana superior (54) y una pestana inferior (56) que se extiende desde dicha porcion de cubo (52) y un disco central (58) dentro de dicha porcion de cubo (52), teniendo dicho disco central (58) una abertura central (60); pasando dicho tubo (36) a traves de dicha abertura central (60) de tal manera que dicho disco central (58) se enganche con dicha primera pestana radial (42) cuando el cabezal aspersor este en reposo.
  2. 2. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1, donde uno de dicha primera pestana radial (41) y dicho disco central (58) esta provisto de al menos una lengueta basculante (44) situada para mantener dicho conjunto de carrete en una orientacion basculada o desviada angularmente con relacion a dicho eje central vertical cuando dicho cabezal aspersor esta en reposo, facilitando por ello una accion de balanceo de dicho conjunto de carrete durante la rotacion.
  3. 3. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 2, donde dicho alojamiento lleva una rodadura anular (110) que tiene superficies superior e inferior adaptadas para ser enganchadas por porciones de dichas pestanas superior e inferior, respectivamente, de dicho carrete cuando dicho conjunto de carrete gira y bascula alrededor de dicho eje central vertical.
  4. 4. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 3, donde dicha rodadura (110) se hace de poliuretano.
  5. 5. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1, donde las superficies de dicho alojamiento estan conformadas para dirigir agua excedente en dicho alojamiento a chorros que salen de la chapa de desviacion de agua.
  6. 6. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 3, donde dicho alojamiento incluye componentes de alojamiento superior e inferior (72, 74), dicha superficie superior de dicha rodadura anular (110) formada con una ranura anular enganchada por una pared intermedia anular de dicho componente de alojamiento superior, y donde la superficie inferior de dicha rodadura (110) esta asentada en una base de dicho componente de alojamiento inferior.
  7. 7. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1 e incluyendo ademas un lastre (136), estando provistos dicho cabezal aspersor y dicho lastre (136) de medios complementarios para permiten la conexion/desconexion rapidas de dicho lastre a y de dicho cabezal aspersor.
  8. 8. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1, donde un manguito de arranque (26) provisto de una segunda pestana radial (42) se recibe en dicho tubo de tal manera que dicha segunda pestana radial (42) este asentada en dicha primera pestana radial, y donde uno de dicha segunda pestana radial (42) y dicho disco central (58) esta provisto de al menos una lengueta basculante (44) situada para mantener dicho conjunto de carrete en una orientacion basculada o desviada angularmente con relacion a dicho eje central vertical cuando dicho cabezal aspersor esta en reposo, facilitando por ello una accion de balanceo de dicho conjunto de carrete durante la rotacion.
  9. 9. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1, donde dicha pestana inferior (56) tiene un lado superior formado con una primera serie anular de dientes que miran a dicha pestana superior (54); y donde
    una rodadura anular (110) se soporta en dicho alojamiento, teniendo una superficie radialmente interior que define una abertura central; una superficie superior que tiene una porcion de superficie radialmente interior, sustancialmente lisa enganchable con un labio concavo radialmente exterior en dicha pestana superior (54), y una superficie inferior que tiene una porcion superficial formada con una segunda serie anular de dientes enganchables con dicha primera serie anular de dientes cuando dicho carrete gira y bascula alrededor de dicho eje central.
  10. 10. El cabezal aspersor nutante rotativo de la reivindicacion 1, 2, 4 o 7, e incluyendo ademas:
    una rodadura anular (110) soportada en dicho alojamiento que tiene superficies superior e inferior enganchables mediante contacto sustancialmente rodante con porciones de dichas pestanas superior e inferior (54, 56),
    respectivamente, de dicho carrete (46) cuando dicho carrete gira y bascula alrededor de dicho eje central.
  11. 11. El cabezal aspersor de la reivindicacion 10, donde dicha superficie superior de rodadura anular enganchable con dicha pestana superior (54) incluye un nervio anular convexo hacia arriba que tiene un vertice, y donde dicha
    5 pestana superior (54) de dicho carrete (46) esta formada con una porcion de borde concava enganchable con dicho nervio convexo.
  12. 12. El cabezal aspersor de la reivindicacion 11, donde una porcion radialmente interior de dicha superficie inferior de dicha rodadura esta formada con una primera serie anular de dientes angularmente orientados en una direccion
    10 circunferencial, y dicha pestana inferior (56) esta formada con una segunda serie anular de dientes complementarios enganchables con dicha primera serie anular de dientes.
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