ES3013631T3 - Agricultural drill/planter/coulter/disc blade with sine wave edge - Google Patents

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Abstract

Una cuchilla de labranza agrícola con abertura central está diseñada para colocarse sobre un eje y girar para cortar los residuos y penetrar en el suelo. La cuchilla tiene una periferia exterior con forma de seno alrededor de un círculo. Esta periferia está afilada para penetrar con mayor facilidad en el suelo y cortar los residuos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cuchilla de taladro/sembradora/reja/disco agrícola con borde de onda sinusoidal
Campo técnico
Esta invención se refiere en general a una cuchilla de interacción con el terreno mejorada para un implemento agrícola tal como un disco o reja de labranza, taladro o sembradora y más particularmente a una cuchilla de este tipo que, debido a su forma, penetrará en el suelo y cortará basura mejor que las cuchillas de la técnica anterior.
Antecedentes
Una primera categoría de cuchillas reemplazables para uso agrícola, tales como cuchillas de disco, cuchillas de reja y cuchillas de sembradora, a menudo tienen una periferia exterior afilada circular. Estas cuchillas se montan típicamente con el giro permitido sobre un eje y giran alrededor del eje debido al contacto con el suelo a medida que el implemento se mueve por encima de la parte superior del terreno. La Patente de EE.UU. No. 5,167,286 de Bossler muestra grupos de discos de este tipo. Debido a la forma circular, existe deslizamiento entre la cuchilla y el terreno a medida que la cuchilla es remolcada a través de un campo, lo que significa esencialmente que la rotación de la cuchilla no es constante ni siquiera cuando el bastidor al que está unido el eje se mueve constantemente en dirección hacia delante. Este deslizamiento hace que las cuchillas no corten la basura de manera consistente. A medida que la cuchilla desliza, la basura se acumulará delante de la cuchilla antes de que la cuchilla pase por encima de ella para cortarla. Esto produce como resultado un corte incompleto e inconsistente de la basura.
Una segunda categoría de cuchillas reemplazables del tipo mencionado anteriormente tienen muescas, estrías u ondas que hacen que la cuchilla gire constantemente sin deslizar a medida que el implemento al que están unidas se mueve hacia adelante por encima de la superficie del terreno. Las superficies de corte situadas en la periferia exterior de las cuchillas con muescas no suelen estar afiladas dentro de las muescas, sino sólo en la parte circular original de estas cuchillas antes de que se hayan recortado en ellas las muescas. En esas cuchillas, tales como las mostradas en la Patente de EE.UU. No. 6,554,079 de Bruce, la basura queda atrapada en las muescas, pero las partes con muescas no siempre cortan limpiamente la basura, aunque las partes con muescas de las cuchillas pueden romper la basura en pedazos en cierta medida.
Incluso si las partes con muescas de las cuchillas con muescas se afilaran, por ejemplo como se muestra en la Patente de EE.UU. No. 2,369,051 de Cahoy, un patrón irregular en el borde de corte produce como resultado un corte inconsistente de la basura.
Rejas o discos estriados y ondulados, por ejemplo como se muestra en la Patente de EE.UU. No. 5,649,602 de Bruce, tienen una superficie de corte periférica exterior que se conforma sobre la cuchilla cuando ésta es circular y a continuación se conforman las ondas en la cuchilla durante una etapa de conformado en caliente, haciendo que las superficies de corte estén todavía cerca de conformarse a lo largo de una trayectoria circular que se mueve desde un lado y a continuación hacia el otro lado desde un plano perpendicular al eje de rotación de la cuchilla. Por lo tanto, hay muy poca captura de basura entre una onda de la periferia exterior y la siguiente onda adyacente a medida que la cuchilla gira y pasa a través del suelo. Esto contrasta con las cuchillas ranuradas anteriormente mencionadas que atrapan basura en las ranuras a medida que la cuchilla gira a través del suelo.
La Patente de EE.UU. No. 5,495,897 de Javerlhac tiene un diseño similar a una hoja de trébol que se monta sobre un eje. Un conjunto de discos 31 que se ve en la FIG. 8 de Javerlhac se monta fijo en un eje para rotación con el eje. Las cuchillas no giran sobre el eje independientemente unas de otras. Las cuchillas de Javerlhac están desfasadas, de modo que el dispositivo de Javerlhac funcionará como un arado en el sentido de que los lóbulos de un disco lanzan tierra al siguiente disco adyacente de manera secuencial. Las cuchillas 5 de la Patente de EE.UU. No. 2,369,051 de Cahoy giran de manera similar con el eje sobre el que están montadas y no giran sobre el eje independientemente de otras cuchillas que están dispuestas para rotación independientemente sobre el mismo eje. Por consiguiente, cuchillas como las de Javerlhac y Cahoy que están diseñadas para girar con el eje con otras cuchillas similares girando desfasadas sobre el mismo eje caen dentro de una tercera categoría de cuchillas.
Las cuchillas de sembradora se utilizan en una sembradora o taladro para cortar una ranura en el terreno y también se utilizan para abrir un surco de manera que se puedan dejar caer semillas en el surco antes de que las semillas se cubran a continuación cerrando el surco y compactando el suelo sobre las semillas. Estas cuchillas de sembradora, por ejemplo como se muestra en la Patente de EE.UU. No. 6,752,095 de Rylander et al., típicamente son solo un disco de acero plano redondo con un borde periférico exterior afilado, pero es extremadamente importante que cada cuchilla de sembradora penetre en el terreno y corte la basura si la basura está en la trayectoria de la cuchilla de sembradora. Es crítico que no se acumule basura delante de una cuchilla de sembradora, lo que tiene tendencia a ocurrir cuando esa cuchilla tiene en ella una superficie de corte periférica exterior circular típica del tipo de la técnica anterior.
Los documentos CA 2 688 519 A1, US 2011/162856 A1 y US 2011/240319 A1 representan cuchillas de labranza agrícola conocidas adicionales.
Por consiguiente, existe la necesidad de una cuchilla de disco, reja o sembradora que corte basura y penetre en el suelo mejor que las disponibles en el pasado.
Compendio de la invención
La presente invención se refiere a una cuchilla de disco, reja, sembradora/taladro agrícola mejorada con una periferia exterior sustancialmente en forma de una onda sinusoidal dispuesta alrededor de un círculo.
La solución al problema técnico se logra mediante la materia objeto de la reivindicación independiente 1, que define por sí misma la invención. Realizaciones particulares de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. Las cuchillas de la presente invención penetrarán más en el suelo, mientras que al mismo tiempo atrapan la basura en las depresiones de la cuchilla para cortar la basura mejor que las cuchillas de este tipo conocidas previamente.
Breve descripción de los dibujos
Las necesidades anteriores se satisfacen al menos parcialmente mediante la provisión del aparato descrito en la siguiente descripción detallada, particularmente cuando se estudia en conjunto con los dibujos, en los cuales:
La FIG. 1 es una onda/curva sinusoidal dispuesta a lo largo de una línea recta;
La FIG. 2 es una vista lateral de una cuchilla plana que tiene un borde periférico exterior conformado en forma de una onda sinusoidal superpuesta alrededor de una línea discontinua que forma cinco (5) salientes y cinco (5) depresiones en esa vista lateral;
La FIG. 3 es una vista lateral de otra cuchilla plana que tiene un borde periférico exterior conformado en forma de una onda sinusoidal superpuesta alrededor de una línea discontinua que forma veinticinco (25) salientes y veinticinco (25) depresiones;
La FIG. 4 muestra gráficamente la curva sinusoidal descrita matemáticamente comor=R+A seno(TQ)donderes el radio (distancia al origen) de la periferia exterior,Res el radio medio (la mitad del diámetro medio),Aes la amplitud de la onda sinusoidal superpuesta sobre el círculo, yTes un número entero que (solo) dicta el número de períodos completos de la onda sinusoidal que aparecen alrededor de la periferia. La FIG. 5 es una vista en perspectiva de una cuchilla plana no según la invención que tiene siete (7) salientes y siete (7) depresiones;
La FIG. 6 es una vista lateral de la cuchilla de la FIG. 5;
La FIG. 7 es una vista de borde de la cuchilla mostrada en la FIG. 6;
La FIG. 7A es una vista en sección transversal de esa parte de la cuchilla de la FIG. 7 mostrada en el círculo etiquetado "FIG. 7A";
La FIG. 7B es una vista en sección transversal de esa parte de la cuchilla de la Fig. 7 mostrada en el círculo etiquetado como "Fig. 7A" excepto que es un borde afilado alternativo;
La FIG. 8 es una vista en perspectiva del lado convexo de una cuchilla de disco cóncava/convexa que tiene siete (7) salientes y siete (7) depresiones;
La FIG. 9 es una vista lateral del lado convexo de la cuchilla de disco mostrada en la FIG. 8;
La FIG. 10 es una vista en sección transversal de la cuchilla de disco de la FIG. 9 tomada a lo largo de la línea 10-10 y que muestra la parte central de la cuchilla de disco con la abertura en ella dispuesta a lo largo del plano A y el borde periférico más exterior dispuesto en el plano B;
La FIG. 10A es una vista en sección transversal de esa parte de la cuchilla de la FIG. 10 mostrada en el círculo etiquetado "FIG. 10A";
La FIG. 11 es una vista en perspectiva del lado cóncavo de la cuchilla de disco cóncava/convexa mostrada en las FIGs. 8-10, que tiene siete (7) salientes y siete (7) depresiones;
La 12 es una vista lateral del lado cóncavo de la cuchilla de disco mostrada en las FIGs. 7-10;
La FIG. 13 es una vista en sección transversal de la cuchilla de disco tomada a lo largo de la línea 13-13 de la FIG. 12 y que muestra la parte central de la cuchilla de disco con la abertura en ella dispuesta a lo largo del plano A y el borde periférico más exterior dispuesto en el plano B;
La FIG. 14 es una vista en perspectiva del lado convexo de una cuchilla de disco cóncava/convexa que tiene quince (15) salientes y quince (15) depresiones;
La FIG. 15 es una vista lateral del lado convexo de la cuchilla de disco mostrada en la FIG. 14;
La FIG. 16 es una vista en sección transversal de la cuchilla de disco de la FIG. 15 tomada a lo largo de la línea 16-16 de la FIG. 15 y que muestra la parte central de la cuchilla de disco con la abertura en ella dispuesta a lo largo del plano A y el borde periférico más exterior dispuesto en el plano B;
La FIG. 17 es una vista en perspectiva del lado cóncavo de la cuchilla de disco cóncava/convexa mostrada en las Figuras 14-16, que tiene quince (15) salientes y quince (15) depresiones;
La FIG. 18 es una vista lateral del lado cóncavo de la cuchilla de disco mostrada en las FIGs. 14-17;
La FIG. 19 es una vista en sección transversal de la cuchilla de disco tomada a lo largo de la línea 19-19 de la FIG. 18 y que muestra la parte central de la cuchilla de disco con la abertura en ella dispuesta a lo largo del plano A y el borde periférico más exterior dispuesto en el plano B;
La FIG. 20 es una vista en sección transversal parcial del lado cóncavo del disco cóncavo/convexo de las FIGs. 8-13 girando en el sentido de las agujas del reloj, penetrando en el suelo, atrapando basura como por ejemplo tallos de maíz en las depresiones situadas en la periferia exterior y cortando los tallos de maíz mientras, debido a la forma cóncava/convexa, lanza algo de suelo en una dirección que se aleja del lado que se ve en la FIG. 20, en el lado cóncavo de la cuchilla;
La FIG. 21 muestra un grupo de discos, como los discos de las FIGs. 14-19 que giran independientemente unos con respecto a otros sobre un eje; y
La FIG. 22 es una vista a lo largo de la línea 22 de la FIG. 21 que muestra cómo los discos cóncavos/convexos lanzan tierra a medida que giran a través del suelo.
Los elementos en las figuras se ilustran por simplicidad y claridad y no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones y/o el posicionamiento relativo de algunos de los elementos en las figuras pueden estar exagerados con respecto a otros elementos para ayudar a mejorar la comprensión de diferentes realizaciones de la presente invención. Además, los elementos comunes pero bien comprendidos que son útiles o necesarios en una realización comercialmente factible a menudo no se representan con el fin de facilitar una vista menos obstruida de estas diversas realizaciones de la presente invención. Ciertas acciones y/o pasos pueden describirse o representarse en un orden de ocurrencia particular, aunque los expertos en la técnica entenderán que esta especificidad con respecto a la secuencia no es realmente necesaria. Los términos y expresiones utilizados en el presente documento tienen el significado técnico ordinario que es concedido a tales términos y expresiones por personas expertas en el campo técnico como se ha expuesto anteriormente, excepto cuando en el presente documento se han expuesto diferentes significados específicos.
Descripción detallada
Haciendo referencia ahora a los dibujos, en los cuales números de referencia similares indican partes idénticas o similares en las diversas vistas, la Fig. 1 muestra una onda sinusoidal conformada a lo largo de una línea horizontal solo para ilustrar la configuración básica de una onda sinusoidal aplicada a la periferia exterior de una cuchilla de labranza de disco, reja, sembradora o similares.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 2, una cuchilla o placa agrícola plana 10 tiene una periferia exterior que tiene cinco (5) salientes 10p y un número igual, cinco (5), de depresiones 10d conformados uniformemente en forma de una onda sinusoidal superpuesta sobre un círculo 11, mostrado en líneas discontinuas. Una abertura central 12 está dispuesta también en la placa 10.
La FIG. 3 muestra una cuchilla 20, que es similar a la cuchilla 10, excepto en que tiene veinticinco (25) salientes 20p y un número igual, veinticinco (25), de depresiones 20d conformados uniformemente en forma de una onda sinusoidal superpuesta sobre un círculo 21, mostrado en líneas discontinuas en la FIG. 3. Se ha determinado que para las cuchillas de diámetros típicos utilizadas con fines de labranza agrícola, no son prácticas menos de cinco (5) salientes/depresiones ni más de veinticinco (25) salientes/depresiones. Menos de cinco salientes/depresiones atrapan demasiada basura para ser cortada en las depresiones y más de veinticinco salientes/depresiones está demasiado cerca de ser equivalente a tener solo una cuchilla circular sin ninguna depresión en absoluto. Una abertura central 22 está dispuesta en la cuchilla 20 para permitir que gire sobre un eje, como el eje 70 mostrado en las FIGs. 21 y 22. Las cuchillas 20 giran independientemente sobre el eje y preferiblemente no giran con el eje. El eje 70 puede permanecer fijo con respecto a la barra de herramientas 80 como se muestra en las FIGs. 21 y 22.
La FIG. 4 muestra gráficamente la función matemática para la periferia exterior de la reja que es:r=R+Aseno(T0) donderes el radio (distancia al origen) de la periferia exterior,Res el radio medio (la mitad del diámetro medio),Aes la amplitud de la onda sinusoidal superpuesta sobre el círculo, yTes un número entero que (solo) dicta el número de períodos completos de la onda sinusoidal que aparecen alrededor de la periferia. La línea negra exterior que incluye salientes 30p y depresiones 30d es la periferia exterior ondulada y la línea discontinua circular 31 es el radio medio.Tse seleccionó para que fuera 9 en este ejemplo. En la FIG. 4, el disco 30 tiene nueve (9) salientes 30p y nueve (9) depresiones 30d entre cada saliente 30p, estando conformada la onda sinusoidal formada por la periferia exterior a lo largo de un círculo representado por la línea discontinua 31.
Las FIGs. 5-7 muestran una cuchilla o placa agrícola plana 40 que tiene una periferia exterior que tiene conformados en ella siete (7) salientes 40p y un número igual, siete (7), de depresiones 40d. Una abertura central 42 también está dispuesta en la placa 40, junto con opcionalmente cuatro orificios 43 para pernos para fijar con pernos opcionalmente una estructura de soporte (no mostrada) a la cuchilla 40.
La Fig. 7A muestra una vista en sección transversal del borde afilado 40sea que rodea completamente la periferia exterior de la cuchilla 40. La Fig. 7B muestra un borde alternativo con superficies de borde 40seb y 40sec afiladas que pueden conformarse alternativamente en la periferia exterior de la cuchilla 40, en lugar de en el borde 40sea, si se desea.
Las FIGs. 8-10 muestran el ladoconvexode un disco agrícola cóncavo/convexo 50 que tiene una periferia exterior que tiene conformados en ella siete (7) salientes 50p y un número igual, siete (7), de depresiones 50d. Una abertura central 52 está dispuesta también en la placa 50, junto con opcionalmente cuatro orificios 53 para pernos para fijar con pernos opcionalmente una estructura de soporte (no mostrada) a la cuchilla 50.
La FIG. 10A muestra una vista en sección transversal del borde afilado 50se que rodea completamente la periferia exterior de la cuchilla 50. La cuchilla de labranza agrícola 50 tiene partes radialmente más exteriores de la periferia exterior afilada de la cuchilla que se encuentran situadas generalmente en un primer plano B, pero la parte central del disco está dispuesta al menos parcialmente en un segundo plano A, siendo dicho segundo plano A paralelo al primer plano B, pero estando separado de él.
Las FIGs. 11-13 muestran el ladocóncavodel disco agrícola cóncavo/convexo 50 de las FIGs. 8-10. El disco 50 tiene una periferia exterior que tiene conformados en ella siete (7) salientes 50p y un número igual, siete (7), de depresiones 50d. Una abertura central 52 está dispuesta también en la placa 50, junto con opcionalmente cuatro orificios 53 para pernos para fijar con pernos opcionalmente una estructura de soporte (no mostrada) a la cuchilla 50.
La cuchilla de labranza agrícola 50 mostrada en la Fig. 13, como en la Fig. 10, tiene partes radialmente más exteriores de la periferia exterior afilada de la cuchilla que se encuentran situadas generalmente en un primer plano B, pero la parte central del disco está dispuesta al menos parcialmente en un segundo plano A, siendo dicho segundo plano A paralelo al primer plano B, pero estando separado de él. Esto es generalmente para distinguirse de rejas planas o cuchillas de sembradora/taladro planas.
Las FIGs. 14-16 muestran el ladoconvexode un disco agrícola cóncavo/convexo 60 que tiene una periferia exterior que tiene conformados en ella quince (15) salientes 60p y un número igual, quince (15), de depresiones 60d. Una abertura central 62 está dispuesta también en la placa 60.
Las FIGs. 17-19 muestran el ladocóncavodel disco agrícola cóncavo/convexo 60 de las FIGs. 14-16. El disco 60 tiene una periferia exterior que tiene conformados en ella quince (15) salientes 60p y un número igual, quince (15), de depresiones 60d. Una abertura central 62 está dispuesta también en la placa 60. Las FIGs. 16 y 19 muestran un borde afilado 60se que rodea de forma continua la periferia exterior del disco 60, de forma continua a través de todos los salientes 60p y todas las depresiones 60d.
La FIG. 20 es una vista en sección transversal parcial del lado cóncavo del disco cóncavo/convexo de las FIGs. 8-13 girando en el sentido de las agujas del reloj, penetrando el suelo, atrapando basura como por ejemplo tallos de maíz 90 en las depresiones situadas en la periferia exterior y cortando los tallos de maíz 90 mientras que al mismo tiempo, debido a la forma cóncava/convexa, lanza algo de suelo en una dirección que se aleja del lado que se ve en la FIG.
20, en el lado cóncavo de la cuchilla. La FIG. 20 muestra el disco 50 moviéndose a través del suelo para cortar basura como por ejemplo tallos de maíz 90 que quedan atrapados en las depresiones 50d entre salientes 50p adyacentes a medida que el disco 50 gira en el sentido de las agujas del reloj en el ejemplo mostrado en la FIG. 23. Al tener un mínimo de cinco o un máximo de veinticinco salientes/depresiones, esta captura de la basura entre salientes y a continuación el corte de la basura a medida que la parte de depresión de la cuchilla presiona contra la basura/tallos de maíz 90 a medida que entra en el suelo hace un trabajo mucho mejor de cortar la basura que las cuchillas de la técnica anterior. Los salientes, como 50p, penetran en el suelo más que las cuchillas de la técnica anterior y facilitan mejor la captura de la basura, por ejemplo tallos de maíz 90, en las depresiones, como la depresión 50d. Una cuchilla que tiene tanto mejor penetración en el suelo como mejor corte de la basura es una ventaja importante de la presente invención.
Las FIGs. 21 y 22 muestran un grupo de discos, como los discos 60 de las FIGs. 14-19, que giran independientemente sobre un eje 70. Esto es fundamentalmente diferente de los grupos de discos mostrados en la Patente de EE.UU. No.
5,495,897 de Javerlhac, estando dichos discos unidos a un eje giratorio y montados intencionadamente desfasados secuencialmente para lanzar el suelo a la siguiente cuchilla adyacente, etc.
Las flechas no numeradas en la FIG. 22 muestran la dirección del suelo y la basura que son lanzados en una dirección que se aleja del lado cóncavo de los discos 60. La tierra lanzada también puede verse en la FIG. 21 donde dice "suelo volteado". La cantidad de concavidad de los discos 60 y la orientación del eje 70 con respecto a la dirección hacia adelante de la barra de herramientas 80 determinan cuánto de la tierra o del suelo, mucho o poco, es lanzado por los discos 60. La práctica actual en la agricultura de labranza mínima es voltear solo una pequeña cantidad de suelo, solo lo suficiente para colocar algo de tierra sobre la basura que se ha cortado. La basura se deteriorará y se pudrirá más rápidamente si hay algo de suelo sobre ella y esa es una condición deseada. Si no hay suciedad sobre la basura, como por ejemplo tallos de maíz, entonces la basura se secará rápidamente y no se pudrirá y no se convertirá de nuevo en componentes deseables del suelo a la velocidad que es deseable.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Una cuchilla de labranza agrícola que comprende:
una placa (50, 60) que tiene una abertura central (52, 62) adaptada para ser dispuesta sobre un eje para rotación
teniendo la placa una periferia exterior que tiene exactamente la forma de una curva sinusoidal conformada alrededor de un círculo;
estando la periferia exterior afilada para penetrar más fácilmente en el suelo y cortar la basura;
donde las partes radialmente más exteriores de la periferia exterior afilada de la cuchilla se encuentran situadas generalmente en un primer plano (B); y
donde la parte central del disco está dispuesta al menos parcialmente en un segundo plano (A), siendo dicho segundo plano paralelo al primer plano, pero estando separado de él.
2. La cuchilla de labranza agrícola de la reivindicación 1, en la cual la periferia exterior de la placa está definida generalmente por la fórmula r = R A seno(T0) donde r es el radio (distancia al origen) de la periferia exterior, R es el radio medio, A es la amplitud de la onda sinusoidal superpuesta sobre el círculo, y T es un número entero que (solo) dicta el número de períodos completos de la onda sinusoidal que aparecen alrededor de la periferia.
3. La cuchilla de labranza agrícola de la reivindicación 1, donde la cuchilla tiene depresiones entre salientes cuando se observa desde el lateral, no habiendo en la cuchilla menos de cinco salientes y no más de veinticinco salientes.
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