زمینه فنی اختراع مربوط:

مکانیک-ماشین های داشت چمن

مشکل فنی و بیان اهداف اختراع:

با توجه به متراکم شدن و در هم تنیدن ریشه های گیاه چمن و یا یونجه پس از رشد و بالا رفتن سن آنها ، به علت نرسیدن هوا ، مواد غذایی و نداشتن محل کافی جهت رشد ریشه های گیاه ، رشد چمن متوقف شده و برگ های آنها به رنگ زرد در آمده و در نهایت شروع به خشک شدن می کند و در اصطلاح عمر آن کاهش می یابد ، بدین علت جهت رفع این مشکل و طولانی تر شدن عمر چمن کاشته شده و همچنین سرسبزی و شادابی آن دستگاه ماشین هرس کن چمن ساخته شده است.

شرح وضعیت دانش پیشین و سابقه پیشرفت هایی که در رابطه با اختراع ادعایی وجود دارد:

برای نگهداری و داشت چمن ابزار و تجهیزات متعددی استفاده می شود.این دستگاه ها عبارتند از:

الف)چمن زن ب)چمن زن خودگردان ج)علف زن موتوری د)کناربرهای چمن زار،ه)سوراخ کن و شکافنده چمن

سوراخ کن و شکافنده چمن تجهیزاتی هستند که در سلامت چمن می‌توانند نقش مهمی ایفا کنند. معمولاً این وسایل برای اصلاح چمن زار و کم کردن فشردگی خاک مخصوصاً در ناحیه ریشه و کمک به بهبود وضع خاک به کار می‌روند.

به این طریق رشد گیاه بهتر شده و زهکشی خاک مناسب تر انجام می شود و اکسیژن بیشتری

در دسترس ریشه قرار می‌گیرد. ضمناً می‌تواند از بیماری‌های چمن مانند پوسیدگی ریشه تا اندازه ای جلوگیری نماید سوراخ‌کن‌ها و شکافنده‌ها به سه شکل دستی، خودگردان و دنباله بند تراکتور طراحی شده‌اند.

سوراخ کن‌ها و شکافنده‌های دستی:

الف  بدون موتور: بعضی از این ابزار ظاهراً شبیه شن کش می باشند ولی از نظر ساختمانی

مقداری با آن ها متفاوتند.

نوعی دیگر از سوراخ کن‌های دستی وجود دارد که از یک شاسی، دو عدد چرخ، دسته هدایت

و یک محور سوراخ کن ستاره‌ای تشکیل شده است.اگر این دستگاه روی چمن حرکت داده شود سوراخ‌هایی را با فواصل معین ایجاد می‌کند.

سوراخ کن‌های موتوری:

این نوع ماشین آلات،از شاسی، دسته هدایت، موتور، محور شکافنده، چرخ ها و غلتک ها تشکیل‌شده است. این سوراخ‌کن‌ها به موتور مجهزند که نیروی لازم رابرای ایجاد سوراخ در کف چمن تأمین می‌نماید. این دستگاه به وسیله دست هدایت می‌شود و با شکافنده ای که ضمن حرکت دستگاه می‌چرخند، زمین را می‌شکافند

سوراخ‌کن‌ها و شکافنده‌های تراکتوری:

این ماشین‌ها ممکن است به صورت سوار یا دنباله بند به تراکتور متصل شوند وزن دستگاه و پیشروی تراکتور سبب به گردش درآمدن شکافنده ها می شود.

این شکافنده‌ها از یک محور طولی تشکیل یافته که در دو سر آن یاتاقان های بزرگ و محکمی مستقر شده است. تعدادی تیغه به پایه هایی که روی محور قرار دارند به طور عمود پیچ می شوند.تیغه ها به شکل مارپیچ در اطراف محور قرار گرفته اند. با حرکت دورانی محور، تیغه ها شکاف هایی را در چمن زار ایجاد می‌کنند اگر شکافنده خوب طراحی شده و تیغه ها دقت نصب شده باشند، شکاف قوسی طویلی در داخل خاک با کمترین به هم خوردگی سطح ایجاد می گردد.یک نمونه دیگر از دستگاه های شکافنده وجود دارد که دارای سوراخ کن های عمودی است و مخصوص چمن زارهای ظریف می باشند. این دستگاه ضمن کار سوراخ های گرد و عمودی کوچک در سطح چمن ایجاد می کنند و باعث می شود که هوا داخل آن ها نفوذ کند و اکسیژن کافی در دسترس ریشه قرار گیرد.

در میان اختراعات ثبت شده اختراعات فراوانی در این حوزه دیده می شوند،بعضی از این اختراعات عبارتند از:

اختراع آمریکایی با عنوان ” Aerator ”  و با شماره 6102129 در مورد یک سیستم هوادهی بحث می کند که سیستم اتصال فنرها به غلتک و سیستم دسته  آن با اختراع ادعایی تفاوت دارد:

 

اختراعات ذیل نیز در حوزه ادعایی اختراع فوق هستند که از لحاظ سیستم دسته و سیستم اتصال میخ ها با غلتک و سایر اجزا با اختراع ادعایی متفاوتند:

ردیفنام اختراعسال اختراعشماره اختراع
1Soil aerator assembly8079422

 

2011
2LAWN AERATING DEVICE20100263889

 

2010
3Lawn mower roller attachment74786812009

ارائه راه حل و شرح دقیق اختراع:

هواده انگشتی چمن(Aerator) مطرح شده در این اختراع دستگاهی ایده آل برای تصحیح فشردگی خاک چمن و بهبود رشد چمن است. از اواسط آذر ماه تا اواخر بهمن ماه هرساله با استفاده از این دستگاه حفره‌هایی را با قطرهای دلخواه و قابل تعویض و در فواصلی معین به روی چمن ایجاد کرده و با این کار باعث می شود ریشه های در هم تنیده چمن از هم جدا شده و فاصله ای میان آنها ایجاد شود که باعث رسیدن بهتر هوا ، آب و کود و یا سموم مورد نیاز به گیاه و ریشه های آنها شده و موجب رشد بهتر ، سالمتر و سریعتر گیاه می شود این کار از خفگی و یا گندیدن ریشه چمن جلوگیری کرده و باعث حرص شدن چمن می گردد . یکی دیگر از فوائد خوب این دستگاه جهت گیاه یونجه باعث رسیدن بهتر سموم دفع حشرات به بین و زیر ریشه های آن گیاه شده و باعث از بین رفتن حشرات مضر ساکن در زمین زیر گشت یونجه می شود.

در اختراع حاضر در اثر دوران مجموعه مونتاژی غلتک پانچ 50 میخ هایی که در مجموعه 60 مونتاژ شده اند ، به فواصل منظم حفره هایی در چمن ایجاد می کند که عملکرد قطعات این اختراع به شرح زیر است:

همانگونه که در شکل سه دیده می شود در مجموعه مونتاژی20 ، مجموعه های مونتاژی دیگر 40،50،60 و قطعات 21 تا 35 نصب شده اند که وظیفه ایجاد حفره های استوانه ای در سطح زمین چمن را بر عهده دارند . مجموعه مونتاژی( 20) که بدنه جلویی دستگاه میباشد توسط پین های(3) به بدنه دوم (1) دستگاه متصل شده است و حول پین(3) لولا شده است. در بدنه(1) یک چرخ فرمان پذیر(2)  قرار دارد که برای حرکت غیر مستقیم دستگاه تعبیه شده و کنترل آن به کمک  دستگیره(8) توسط اپراتور انجام میگیرد . دستگیره(8) توسط پین(9) به بدنه دوم دستگاه (مجموعه مونتاژی 20) متصل است و حول پین(9) لولا شده است ، برای تنظیم ارتفاع دستگیره(8) با توجه به قد اپراتور ، از میله خم شده(10)  و فنر(11) و سوراخهای(12) ( که در زوایای مختلف ایجاد شده است) استفاده شده است . بر روی دستگیره(8) دو دستگیره دورانی(13) قرار دارد که عملکرد آن مثل دستگیره گاز موتور سیکلت است به طوریکه با دوران آن سرعت حرکت دستگاه ( با توجه به افزایش یا کاهش تعداد دوران موتور  دیزلی(41) در واحد زمان) تغییر میکند لازم به ذکر است که از انواع سیستم های محرکه دورانی مثل موتور دیزلی ، الکتریکی ، بادی ، هیدرولیکی و یا استفاده از باتری خورشیدی و یا انواع باتری ها و موتور الکتریکی و یا هر نوع موتور دیگر میتوان استفاده نمود .

برای تنظیم ارتفاع حفره های استوانه ای ایجاد شده در سطح زمین توسط میخ های(62)  و همچنین خارج کردن مجموعه مونتاژی غلتک پانچ (50) از درگیری با سطح زمین برای حرکت آزاد و حمل و نقل ، با توجه به  اینکه مجموعه مونتاژی(20) که بدنه جلویی دستگاه می باشد توسط پین های(3) به بدنه دوم  دستگاه متصل شده است، از یک جک دستی ( که می توان به جای آن از انواع جکهای پنوماتیکی ، هیدرولیکی و یا انواع مکانیزم های تبدیل حرکت دورانی به خطی ، پیچ تنظیم و … استفاده کرد ) که توسط پین(4) به مجموعه(20) و توسط پین(5) به بدنه(1) اتصال لولایی دارد ، استفاده شده است و با دوران اهرم (7) با توجه به تغییر طول جک(6) ، تنظیم ارتفاع صورت میگیرد.

مجموعه مونتاژی(20) از یک بدنه اصلی(21) تشکیل شده که سایر قطعات روی آن نصب می شوند . قطعه(21)  وزنه تعادل است که برای سنگین شدن قسمت فوقانی غلتک پانچ ( مجموعه مونتاژی 50 ) استفاده می شود تا در حین کار دستگاه از زمین بلند نشود . مجموعه مونتاژی(40)  سیستم محرک دستگاه است که از یک موتور(41)  ، کلاچ(42) ، پولی محرک(43)،  تسمه(44) و پولی متحرک(45) تشکیل شده است . سیستم تسمه و پولی به منظور جلوگیری از صدمه به دستگاه در مواقعی که دستگاه توانایی سوراخ کردن سطح زیرین خود را نداشته باشد استفاده شده است به گونه ای که تسمه روی پولی بلغزد . پولی متحرک(45) یه یک گیربکس کاهنده دور(46) ( که میتوان از انواع گیربکس ها و مکانیزم های کاهنده دور استفاده کرد ) متصل شده و خروجی گیربکس به یک چرخ زنجیر محرک(47) ، متصل شده که این چرخ زنجیر(47) توسط زنجیر(23) ، محرک چرخ زنجیر های(52) و (24) که به ترتیب مربوط به غلتک پانچ (50)و چرخ های محرک جلو هستند ، میباشد.

شافت اصلی(56)  مجموعه مونتاژی 50 در یاتاقان های(31) یاتاقان بندی شده و شافت چرخ زنجیر محرک(47)  در یاتاقان(32) یاتاقان بندی شده است . به منظور حرکت بهینه دستگاه در ناهمواری ها ، علاوه بر دو چرخ جلویی ، غلتک پانچ 50 نیز حرکت دورانی دارد به گونه ای که علاوه بر سوراخ کردن چمن محرک حرکت دستگاه نیز است که البته با تنظیم ارتفاع توسط جک 6 میتوان مجموعه 50  را از تماس با سطح زمین خارج کرد و برای حمل و نقل فقط چرخ های محرک جلو حرکت داشته باشد . برای سهولت کار با دستگاه یک کلاچ(30) روی شافت(25)  که در یاتاقان های(29)  یاتاقان بندی شده است استفاده شده که باعث قطع و وصل نیروی محرکه از چرخ زنجیر به چرخ ها ، به طور همزمان برای هر دو چرخ می شود .

مجموعه مونتاژی غلتک پانچ(50)  از یک چرخ زنجیر(52) بوش واسطه(51) ، دیسک های اتصال قطعات به یکدیگر(55) ، مجموعه مونتاژی(60) ، شافت اصلی(56) ، شافت های نگه دارنده فنر(57) و فنرها(58)  تشکیل شده است و با اتصال قسمت رزوه شده قطعات(61) و(57) به دیسک(55) و بستن مهره های(53)  این مجموعه مونتاژ می گردد . از واشر های فنری(54) برای عدم باز شدن مهره ها(53)  در اثر نوسانات دستگاه است استفاده شده است.

عملکرد غلتک پانچ به این گونه است که میخ های پانچ(62) در سوراخ (63) روی قطعه(61) توسط مهره (65) و واشر فنری(64)  متصل شده و قسمت استوانه ای(66)  در سوراخ(59) دیسک(55)  امکان دوران دارد و با محکم کردن مهره(54) به قسمت رزوه شده (67) حرکت خطی آن مهار شده و فقط حول محور استوانه(66)  امکان دوران دارد که این دوران توسط فنرهای(58) ، (که از یک سمت در شافت 57 و سمت دیگر در قلاب 68 روی مجموعه مونتاژی 60 مهار شده است ) کنترل میشود . این مکانیزم غلتک پانچ به این دلیل است که نفوذ میخ پانچ ها در زمین چمن باعث جدا شدن قسمت زیادی از خاک و در نتیجه تخریب چمن ها در اطراف حفره های استوانه ای ایجاد شده نگردد و  ورورد و خروج میخ پانچ به داخل چمن آسیبی به اطراف سوراخ ایاد شده نگردد .

مشخصات دستگاه نمونه ساخته شده در ذیل آمده است و لی به این اندازه ها محدود نمی شود :

وزن : 221 کیلوگرم ( با وزنه های کمکی 287 کیلوگرم)

موتور : 5/5HP بنزینی

ابعاد : عرض cm 73 * طول cm 120 * ارتفاع از زمین cm 105

بیان واضح و دقیق مزایای اختراع نسبت به اختراعات پیشین:

  • قابلیت تغییر ارتفاع میخ ها نسبت به زمین
  • تغییر در سیستم انتقال قدرت و سیستم پانچ که ساختار وسیله را تغییرداده و ساده تر کرده است.

توضیح روش اجرایی برای بکارگیری اختراع:

مکانهای مورد استفاده دستگاه مطرح شده در این اختراع عبارتست از:

  • چمن ورزشگاهها
  • چمن زمین گلف
  • چمن فضای سبز اعم از پارکها ، بوستانهای سطح شهر و میادین و …
  • هر گونه چمن و فضای سبز خانگی و اداری

و نحوه استفاده و به کارگیری اختراع مانند سایر دستگاه های هرس کن چمن –هواده هستند.

شرح نقشه ها:

شکل یک: نمای کلی دستگاه را نمایش می دهد.

شکل دو: سه نمای دستگاه را نمایش می دهد.

شکل سه: جزئیات دسته دستگاه و اتصال آنرا به بدنه اصلی نشان می دهد.

شکل چهار:نحوه اتصال موتور بخ غلتک و سیستم های انتقال قدرت را نشان می دهد.

شکل پنج:نخوه اتصال میخ ها را نشان می دهد.

شکل شش: غلتک پانچ حاوی میخ و اجزای وابسته مانند فنرها و چرخ دنده را نشان می دهد.

شکل هفت: مجموعه مونتاژی غلتک پانچ و سیستم اتصالات را نشان می‌دهد.

شکل هشت:موتور و سیستم انتقال قدرت را نشان می دهد.

Penetrating wheel

turf aerating OR aeration device/ apparatus

lawn aerator

turf/soil/ground aerator

 

ثبت اختراع رایگان

توجه:  حق تقدم ناشی از ثبت این ایده پیشتر توسط شخصی دیگری دریافت شده است. استفاده از آن ممکن است منجر به شکایت حقوقی مالک شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *