ES2217847T3 - Unidad de rodillos de corte para maquina segadora de maiz. - Google Patents

Unidad de rodillos de corte para maquina segadora de maiz.

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ES2217847T3
ES2217847T3 ES99958411T ES99958411T ES2217847T3 ES 2217847 T3 ES2217847 T3 ES 2217847T3 ES 99958411 T ES99958411 T ES 99958411T ES 99958411 T ES99958411 T ES 99958411T ES 2217847 T3 ES2217847 T3 ES 2217847T3
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Abstract

Una unidad de rodillos de corte para una máquina segadora de maíz que comprende dos rodillos, un primero y un segundo rodillos de corte que giran en sentidos contrarios alrededor de ejes paralelos y que están interconectados giratoriamente entre sí, y chapas de desgajado longitudinales sobre dichos rodillos de corte y que se extienden paralelas a dichos ejes de giro; sobre dichos rodillos (8, 9) de corte están montadas cuchillas dentadas (18, 19), dichas cuchillas que están formadas con dientes y ranuras, se caracteriza porque los dientes y las ranuras (18) del primer rodillo (8) de corte son enganchables con las ranuras de dichas cuchillas (19) de dicho segundo rodillo (9) de corte de manera interdigitada.

Description

Unidad de rodillos de corte para máquina segadora de maíz.
Campo técnico
El tema de la invención es una unidad de rodillos de corte para máquina segadora de maíz o, más precisamente, un nuevo sistema de máquina segadora de maíz, comprendiendo las unidades de corte dos rodillos de corte con diferentes velocidades de giro y que giran en sentidos contrarios y teniendo cada una de dichas unidades el cometido de cortar y aplastar simultáneamente tallos de maíz mientras realizan plenamente sus funciones convencionales en el corte del maíz.
Técnica anterior
La figura 1 muestra la localización de los rodillos 2 de corte en la máquina segadora 1 de maíz tradicional. El número de rodillos 2 de corte depende de la configuración y anchura de la máquina segadora 1 de maíz. La máquina segadora de maíz avanza en la plataforma de manera que cada unidad 2 de rodillos de corte recolecta una hilera de maíz.
La figura 2 muestra la estructura y la función de desgajado de una unidad 2 de rodillos de desgajado tradicional. La unidad 2 de rodillos de desgajado se compone de dos rodillos 8, 9 de corte en interconexión que giran en sentidos contrarios a lo largo de dos ejes paralelos, realizados en general a modo de dos ruedas dentadas con números de dientes idénticos. Situadas sobre los rodillos 8, 9 de corte van las chapas 17 de desgajado que se extienden paralelas a los ejes de giro de dichos rodillos. Los rodillos de desgajado tienen pestañas axiales, que se enganchan entre sí alternativamente durante el giro, no obstante, sin colisionar entre sí.
El tallo 15 de maíz que llega entre los rodillos 8, 9 es arrastrado hacia abajo por los rodillos 8, 9 de corte y pasa a través de una ranura entre las chapas 17 de desgajado. Mientras tanto las mazorcas 16 que llegan a la plancha 17 de desgajado y son cogidas por ella se desprenden del tallo 15 de maíz. Seguidamente, el tallo 15 de maíz es recibido bajo la unidad 2 de rodillos de desgajado.
En las máquina segadoras 1 de maíz de configuración tradicional después de la separación (desprendimiento) de las mazorcas, los tallos 15 de maíz se quiebran también simultáneamente, pero los procedimientos de desprendimiento y de quebrado no están conectados estrechamente. En este tipo de estructuras los tallos 15 de maíz que llegan bajo la unidad 2 de rodillos de desgajado son picados y cortados por un dispositivo accionado separadamente. Esto da lugar a un diseño más complejo y de fabricación más costosa.
La unidad de rodillos de desgajado utilizada por las máquina segadoras de la factoría de máquinas alemana CLAAS representa una solución más sofisticada que la descrita anteriormente, en dicha unidad los rodillos de desgajado fuerzan los tallos de maíz sobre una contracuchilla fija que realiza de este modo el picado del tallo dentro de la unidad de desgajado.
Otra compañía alemana, GeringhofF, desarrolló una unidad de rodillos de desgajado que opera con un solo rodillo de desgajado que carda los tallos a través de una fila fija de cuchillas para asegurar de esta manera el picado. Otra solución de la compañía Geringhoff es una unidad de tres rodillos en la que dos rodillos de desgajado cortan en tiras el tallo y el tercero tiene una función en el picado del tallo.
El documento FR-A-1367255 describe una unidad de rodillos de desgajado que comprende dos rodillos, un primero y un segundo rodillos de desgajado que giran en sentidos contrarios alrededor de ejes paralelos que están interconectados giratoriamente entre sí, y chapas de desgajado longitudinales situadas sobre dichos rodillos de desgajado y que se extienden paralelas a dichos ejes de giro. Siendo los dientes de las cuchillas de la primera fila enganchables cooperativamente con las ranuras de las cuchillas de la segunda fila. Sin embargo, esta cooperación no produce un tratamiento eficaz de los tallos de maíz.
Descripción de la invención
El objetivo de la invención es mejorar la bien conocida unidad de rodillos de desgajado de manera que los tallos de maíz sean cortados en tiras de manera eficaz y, simultáneamente, picados y triturados durante la recolección.
Un objetivo adicional de la invención es, además, configurar la unidad de rodillos de desgajado de manera que esta operación sea fiable con el mínimo riesgo posible de bloqueo.
Otro objetivo de la invención es configurar la unidad de rodillos de desgajado de manera que se pueda ajustar a la calidad del producto cosechado.
Otro objetivo más de la invención es configurar la unidad de rodillos de desgajado para un buen mantenimiento de manera que su mantenimiento sea fácil.
De acuerdo con la invención la unidad de rodillos de desgajado fue diseñada de la manera definida en la reivindicación 1 adjunta. De esta manera, los rodillos de desgajado, además de realizar plenamente sus cometidos de desgajado de mazorcas, realiza simultáneamente también la trituración de los tallos.
De acuerdo con una realización preferida de la unidad de rodillos de desgajado de acuerdo con la invención, el número de cuchillas situadas en el primer rodillo de desgajado es mayor que el número de cuchillas situadas en el segundo rodillo de desgajado y la transmisión interoperada (acoplamiento forzado o positivo) entre los rodillos de desgajado está seleccionada para establecer que las velocidades de giro de los rodillos de desgajado sean inversas al número de cuchillas de los respectivos rodillos de desgajado. De esta manera, el segundo rodillo de desgajado girará a una velocidad más rápida lo que ayudará en el proceso de quiebra y en la eliminación de suciedad.
El número de cuchillas depende, naturalmente, de las dimensiones de los rodillos de desgajado y del tamaño requerido de los cortes del tallo. Para el diseño conveniente de la unidad de rodillos de desgajado de acuerdo con la invención, el número de cuchillas situadas en el primer rodillo de desgajado es al menos cuatro. El uso de menos cuchillas puede dar lugar a ineficacia en el enganche y cortado en tiras de los tallos. Razonablemente, el número de cuchillas situadas en el primer rodillo de desgajado es el doble del número de cuchillas en el segundo rodillo de desgajado, y la velocidad de giro del segundo accionador de los rodillos de desgajado es el doble de la velocidad de giro del primer rodillo de desgajado. Incluso es mejor que el número de cuchillas en el primer rodillo de desgajado sea seis; el número de cuchillas en el segundo rodillo de desgajado es tres. La anchura de los dientes de las cuchillas dentadas está entre 7 y 40 mm, preferiblemente en el entorno de 13 - 19 mm. En el caso de anchuras de dientes menores la fabricación se hace más difícil, se reduce la resistencia mecánica, y aumenta la energía necesaria para el picado. En el caso de anchuras superiores aumenta la probabilidad de un picado insuficiente de los tallos.
La anchura de las ranuras de las cuchillas dentadas debe exceder en al menos 0,2 mm y a lo más en 5 mm, pero preferiblemente en al menos 1 mm y a lo más en 1,6 mm la anchura de los dientes. Esta dimensión determina la separación entre los bordes laterales de los dientes contiguos y afecta al corte realizado por las cuchillas. En el caso de productos más secos se puede elegir un tamaño de la separación mayor, ya que los tallos secos tienden a romperse más fácilmente. Si esta separación es demasiado pequeña, los bordes laterales de los dientes están demasiado próximos lo que aumenta el peligro de desgaste abrasivo y, principalmente, el peligro de daños producidos por cualquier partícula de suciedad dura que se meta entre las cuchillas.
En otra realización conveniente de la unidad de rodillos de desgajado de acuerdo con la invención, al menos la distancia de las cuchillas situadas en el segundo rodillo de desgajado respecto del eje de giro es ajustable. Esto permite el ajuste de la posición relativa de las cuchillas que puede ser necesario para compensar tolerancias de fabricación o después del reafilado necesario por desgaste por abrasión. El ajuste se puede lograr fácilmente si las cuchillas del segundo rodillo de desgajado apuntan hacia adelante respecto del sentido de giro, y son ajustables en este sentido. Esta solución ayuda al mismo tiempo a retirar la suciedad y los restos de tallos.
Breve descripción de los dibujos
La invención, sus aspectos adicionales, sus ventajas y objetivos logrados a través de la invención se van a describir en detalle haciendo referencia a las realizaciones ejemplares mostradas en los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra la disposición de una unidad de rodillos de corte bien conocida en una máquina segadora de maíz,
La figura 2 muestra una sección transversal esquemática de una unidad de rodillos de corte convencional demostrando su función de corte,
Las figuras 3A - 3H muestran posiciones sucesivas de una unidad de rodillos de desgajado de una máquina segadora de maíz cuyas posiciones demuestran las funciones de corte y trituración,
La figura 4 muestra un diseño posible de una máquina segadora de maíz con la unidad de rodillos de desgajado de acuerdo con la invención, vista desde arriba de un corte parcial,
La figura 5 muestra un posible diseño de las cuchillas que se montan en los rodillos de corte.
Descripción de la realización preferida de la invención
La comparación de la figura 3A con la figura 2 pone de manifiesto claramente el nuevo diseño de la unidad 2 de rodillos de desgajado y las diferencias respecto del diseño anterior. En vez de pestañas axiales o barras hay cuchillas dentadas 18, 19 dispuestas en los rodillos 8, 9 de corte. En la presente realización hay seis cuchillas dentadas 18 dispuestas en el rodillo 8 de desgajado y tres cuchillas dentadas 19 en el rodillo 9 de corte, extendiéndose todas las cuchillas paralelas a los ejes de giro. Los rodillos 8, 9 de corte giran en los sentidos indicados por las flechas, inversos entre sí, con una transmisión de 1:2 entre ellos, es decir el rodillo 9 de desgajado gira a doble velocidad que el rodillo 8 de desgajado. La conexión preferida de los mecanismos de accionamiento se debe resolver con ruedas dentadas y, de esta manera, las posiciones relativas de los rodillos 8 y 9 de desgajado entre sí se definen en todas las posiciones angulares. Esta posición angular es tal que durante el giro las cuchillas se encuentran aproximadamente (y en la proximidad de) en el plano definido por los dos ejes de giro. Ambas cuchillas dentadas 18 y 19 están formadas con dientes (véase la figura 5) y en la región angular de sus encuentros los dientes de la cuchilla dentada 18 enganchan las ranuras de las cuchillas dentadas 19 y viceversa. Las figuras 3A - 3H muestran las posiciones angulares relativas y las etapas posteriores del cortado realizado por los rodillos de desgajado 8 y 9 y por las cuchillas dentadas 18 y 19 montadas en ellos.
Las figuras 3A - 3H, que se van a describir en detalle posteriormente, demuestran el diseño y la operación del primero y segundo rodillos 8, 9 de corte acoplados positivamente, situados en la unidad 2 de rodillos de desgajado de la máquina segadora de maíz 1, configurados de acuerdo con la invención y girando en sentidos contrarios y con diferentes velocidades de giro, y mientras realizan plenamente la función de desgajado trituran también simultáneamente los tallos 15 de maíz.
Las cuchillas dentadas 18 están montadas en el rodillo 8 de desgajado y las cuchillas dentadas 19 están montadas en el rodillo 9 de desgajado. El giro de los rodillos 8, 9 de corte en sentidos contrarios hace que los dientes 21 y las ranuras 20 de las cuchillas dentadas 18, 19 -se muestran separadamente en la figura 5- tengan una relación de interconexión.
En la realización preferida que se ha presentado, la velocidad de giro del rodillo 9 de desgajado es dos veces la del rodillo 8 de desgajado, en el cual están montadas doble número de cuchillas dentadas 18. De esta manera se puede asegurar que las cuchillas dentadas 18 del rodillo 8 de desgajado formen un enganche diente - ranura con sus contrapartes del rodillo 9 de desgajado. Una cuchilla recta 22 que tiene función de limpieza está situada bajo la cuchilla dentada 19.
En operación los giros inversos de las cuchillas dentadas de los rodillos 8, 9 de corte se aproximan entre sí en tal grado que se forma una ranura de corte (abertura o espacio libre) en la ranura de las cuchillas dentadas 18, 19 y, debido a la diferencia entre sus velocidades angulares resultante de las velocidades de giro elegidas adecuadamente, se forma una incisión en el tallo 15 de maíz que da lugar a la rotura del tallo 15.
En el estado presentado que presenta la figura 3A, el tallo 15 de maíz se encuentra entre los rodillos 8, 9 de corte, alineado con la ranura entre las chapas 17 de desgajado. Como durante la operación los rodillos 8, 9 de corte giran a velocidades diferentes y en sentidos contrarios, las cuchillas dentadas 18, 19 se desplazan una hacia la otra y, de esta manera, agarran el tallo 15.
El tallo 15 de maíz, que en la figura 3A está entre los rodillos 8, 9 de corte agarrado por las cuchillas dentadas 18, 19, en una vuelta más de los rodillos 8, 9 de corte pasa a la posición mostrada en la figura 3B. La figura 3B muestra la etapa en la que la cuchilla dentada 19 fuerza una parte de la sección transversal del tallo 15 de maíz a entrar en la ranura 20 de la cuchilla dentada 18. La anchura de los dientes 21 y de las ranuras 20 de las cuchillas dentadas 18, 19 se eligen convenientemente de manera tal que el tallo 15 de maíz no pueda entrar en la ranura 20 de la cuchilla dentada 18 con toda su sección transversal. Como consecuencia, el tallo 15 de maíz se rompe longitudinalmente entrando una parte de su sección transversal en la ranura 20 de la cuchilla dentada 18 y entrando la otra parte en la ranura 20 de la cuchilla dentada 19. Y de esta manera comienza la trituración del tallo 15 de maíz.
La figura 3C muestra una posición angular en la que el borde de la cuchilla dentada 19 comienza a cortar el tallo de maíz. Las cuchillas dentadas 18, 19 aplanan el tallo 15 de maíz y de esta manera pueden ejercer un esfuerzo de separación en tiras. La intensidad de este efecto de separación en tiras es tal que tan solo es capaz de separar la mazorca 16 de maíz del tallo 15 que está inmovilizado en la chapa 17 de desgajado, pero el mismo tallo no se rompe entre las cuchillas dentadas 18, 19 en este momento todavía. Es de esta manera como se realiza la función de desgajado. En esta posición los rodillos 8, 9 de corte son capaces de ejercer una fuerza de tracción significativa, adecuada para separar con seguridad las mazorcas 16 de maíz de los tallos.
La figura 3D muestra una posición en la que un diente de la cuchilla dentada 19 está completamente entrelazado con la ranura de la cuchilla dentada 18. Las cuchillas dentadas 18, 19 conjuntamente en el lugar del entrelazado prácticamente cortan toda la sección transversal del tallo 15. La figura 3E muestra el progreso de la vuelta en la que lo picado o lo triturado 23 se desprende del tallo 15. La separación de lo picado, si es necesario, es terminada por una acción de corte complementaria mostrada en el figura 3F y realizada por el borde superior de los dientes de la cuchilla dentada 21 y el borde de la cuchilla recta 22 durante las etapas posteriores de la operación en las que la cuchilla recta 22 pasa sobre la parte superior del diente 21 de la cuchilla con dientes de sierra 18, descargándola de los elementos fibrosos o de los elementos triturados depositados 23. Los detalles de las figuras 3G, 3H muestran la materia triturada 23 alejándose de los rodillos 8, 9 de corte y el tallo 15 de maíz entrando en una posición en la que el siguiente par de cuchillas dentadas 18, 19 pueden iniciar una próxima operación de cortado en tiras y trituración.
Sobre la base de la operación descrita anteriormente, los dos rodillos 8, 9 de corte construidos dentro de la unidad de rodillos de desgajado de la máquina segadora 1 de maíz de acuerdo con la invención, además de realizar plenamente su tarea en la función de desgajado de mazorcas, realiza simultáneamente también el corte y trituración del tallo 15 de maíz. De esta manera, no es necesario el uso de un dispositivo de trituración adicional. Con esta solución, se pueden evitar los problemas resultantes del uso de cuchillas fijas con otros dispositivos, y el diseño estructural y la fabricación de la máquina se puede simplificar de manera significativa.
La figura 4 muestra un posible diseño de una unidad 2 de rodillos de desgajado. Esta realización de la máquina segadora 1 de maíz tiene un eje 3 de accionamiento hueco conectado a un conmutador 4 de seguridad montado en el eje 3, que está conectado a un mecanismo accionador 7 de engranaje recto a través de una transmisión 6 angular. Los rodillos 8, 9 de corte están conectados al mecanismo accionador 7 de engranaje recto. En el extremo de los rodillos 8, 9 de corte están situados tornillos sinfín 10, 11 de recolección que están soportados por cojinetes 12. Los cojinetes 12 están sostenidos por bastidores 13, 14 de la unidad 2 de rodillos de desgajado.
Durante la operación el eje 3 de accionamiento de la máquina segadora 1 de maíz, dicho conmutador 4 de seguridad y dicho eje 4 hueco, transfieren el accionamiento a dicho mecanismo de accionamiento 7 de engranaje recto a través de la transmisión angular 6. Dicho mecanismo de accionamiento 7 de engranaje recto hace girar dichos rodillos 8, 9 de corte en sentidos contrarios y con diferentes velocidades de giro, en los que los tornillos sinfín 10, 11 situados en sus extremos dirigen el tallo 15 de maíz a los rodillos 8, 9 de corte, que producen el desgajado de las mazorcas de maíz así como también la trituración y cortado del tallo 15.
Para garantizar un corte más seguro los dientes de al menos una de las cuchillas dentadas 19 situada en el rodillo 9 de desgajado, se desplazan, por ejemplo, un tercio de la inclinación. De esta manera los tallos 15 son agarrados, arrastrados y triturados con más seguridad por los pares de diente y ranura siguientes.
La trituración 23 se prepara como resultado del proceso de trituración y cortado descrito anteriormente.
Volviendo a la figura 3A se puede observar que las cuchillas dentadas 19 están montadas en el rodillo 9 de desgajado en una posición que apunta hacia adelante respecto del sentido de giro. Las cuchillas dentadas 19 están fijas con ayuda de pernos en las superficies planas de las proyecciones formadas en dicho rodillo 9 de desgajado. Las cuchillas rectas 22 están situadas debajo de las cuchillas dentadas 19 y su anchura está seleccionada de manera que la cuchilla recta se extienda parcialmente dentro de la ranura 20 entre los dientes 21 de la cuchilla dentada 19. Tanto los dientes 21 de la cuchilla dentada 19 como el borde de la cuchilla recta 22 están afilados para asegurar una buena calidad de corte por medio de su cooperación con los dientes 21 y la ranura 20 de la hoja dentada 18.
Durante el uso puede hacerse necesario, de vez en cuando, el afilado de la cuchilla dentada 19 y de la cuchilla recta 22. Para realizar esta operación tanto la cuchilla dentada 19 como la cuchilla recta 22 se pueden desmontar del rodillo 9 de desgajado y se pueden montar de nuevo después del afilado. El cambio en las dimensiones producido por el afilado se puede ajustar ya que las aberturas de fijación están formadas con forma oval. En la instalación los rodillos 8, 9 de corte se deben girar hasta una posición angular en la que los dientes 21 de la cuchilla dentada 18 quedan lo más cerca posible de la cuchilla recta 22. En esta posición, la posición de la cuchilla recta 22 respecto de la cuchilla dentada 18 se puede ajustar y fijar temporalmente con dos pernos. Seguidamente, los rodillos 8, 9 de corte se tienen que girar hasta una posición en la que los dientes 21 de la cuchilla dentada 19 quedan situados lo más cerca posible de la parte inferior de las ranuras 20 de la cuchilla dentada 18. En esta posición angular se puede ajustar la posición de la cuchilla dentada 18 respecto de la cuchilla dentada 19. Dicha cuchilla dentada 19 se puede fijar con ayuda de otros pernos y esta fijación sujetará también tanto la cuchilla recta 22 como la cuchilla dentada 19 en sus posiciones finales.
Normalmente, no es necesario afilar las cuchillas dentadas 18 del rodillo 8 de desgajado, sin embargo, en caso de desgaste abrasivo excesivo se pueden sustituir simplemente.
En general no es necesario ajustar la posición de las cuchillas dentadas 18, 19 y de la cuchilla recta 22 a la calidad del producto cosechado. Los amplios márgenes preferidos definidos anteriormente se pueden usar en general para cosechar la mayor parte de los tipos de maíz. Sin embargo, si el resultado de la cosecha lo requiere, los ajustes necesarios se pueden hacer dentro de los márgenes dados.

Claims (10)

1. Una unidad de rodillos de corte para una máquina segadora de maíz que comprende dos rodillos, un primero y un segundo rodillos de corte que giran en sentidos contrarios alrededor de ejes paralelos y que están interconectados giratoriamente entre sí, y chapas de desgajado longitudinales sobre dichos rodillos de corte y que se extienden paralelas a dichos ejes de giro; sobre dichos rodillos (8, 9) de corte están montadas cuchillas dentadas (18, 19), dichas cuchillas que están formadas con dientes y ranuras, se caracteriza porque los dientes y las ranuras (18) del primer rodillo (8) de corte son enganchables con las ranuras de dichas cuchillas (19) de dicho segundo rodillo (9) de corte de manera interdigitada.
2. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 1, en la que el número (a1) de cuchillas (18) en el primer rodillo (8) de corte es mayor que el número (a2) de cuchillas (19) en el segundo rodillo (9) de corte, y la relación de transmisión entre los rodillos (8, 9) de corte interconectados es tal que, la relación (n1 : n2) de las velocidades de giro (n1, n2) es la inversa (a2 : a1 = n1 : n2) de la relación del número de cuchillas (18, 19) en los respectivos rodillos (8, 9) de corte.
3. La unidad de rodillos de corte reivindicada en las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el número (a1) de cuchillas (18) en el primer rodillo (8) es al menos 4.
4. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 2, en la que el número (a1) de cuchillas (18) en el primer rodillo (8) de corte es el doble del número (a2) de cuchillas (19) en el segundo rodillo (9) de corte y la velocidad de giro (n2) del segundo rodillo (9) de corte es el doble de la velocidad de giro (n1) del primer rodillo (8) de corte.
5. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 4, en la que el número (a1) de cuchillas (18) en el primer rodillo (8) de corte es seis, y el número (a2) de cuchillas (19) en el segundo rodillo (9) de corte es tres.
6. La unidad de rodillos de corte reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en la que la anchura de los dientes (21) de las cuchillas dentadas (21) está entre 7 mm y 40 mm, preferiblemente en el intervalo entre 13 mm y 19 mm.
7. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 1, en la que la anchura de las ranuras (22) de las cuchillas dentadas (18, 19) es al menos 0,2 mm, pero preferiblemente 0,5 mm mayor que la anchura de los dientes (21).
8. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 7, en la que la anchura de las ranuras (22) de las cuchillas dentadas (18, 19) es al menos 1 mm, pero preferiblemente 1,6 mm mayor que la anchura de los dientes (21).
9. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 1, en la que la distancia de cada cuchilla (19) montada en el segundo rodillo (9) de corte respecto del eje de giro es ajustable.
10. La unidad de rodillos de corte reivindicada en la reivindicación 1, en la que las cuchillas en el segundo rodillo (9) de corte apuntan hacia adelante respecto de la dirección de rotación.
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