ES2890244T3 - Herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía - Google Patents

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Abstract

Herramienta (2) motorizada para uso agrícola, en particular, del tipo de ahorro de energía, que comprende por lo menos una parte móvil (3) que está adaptada para enganchar unos objetos (7a) que van a ser procesados dentro de una zona de trabajo, unos medios para variar la velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3), unos medios de detección (6) adaptados para detectar dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo y funcionalmente asociados con dichos medios de variación para variar automáticamente la velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) entre un valor de velocidad de funcionamiento igual a cero y un valor de velocidad máximo con respecto a la presencia y/o consistencia de dichos objetos (7a, 7b), y unos medios para la gestión electrónica de dichos medios de variación que están asociados funcionalmente con dichos medios de detección (6) con el fin de procesar la medición llevada a cabo por dichos medios de detección (6) y convertirla en una señal eléctrica asociada con un valor de velocidad de funcionamiento predefinido de dicha por lo menos una parte móvil (3), caracterizada por que dichos medios de detección (6) están dispuestos en una entrada de la zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3), por que dichos medios de gestión electrónica comprenden unos medios transductores (8) que están asociados directamente con dichos medios de detección (6) y comprenden por lo menos un transductor de tipo mecánico y por lo menos un transductor de medición con una forma sin contacto, y por que dichos medios de detección (6) comprenden por lo menos un elemento móvil (9) que gira de manera solidaria con una varilla de control (10) dispuesta por encima de dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3) y transversalmente con respecto a la dirección de aproximación de dichos objetos (7a, 7b) y está asociada de manera giratoria con el armazón de dicha herramienta (2) de manera que pueda moverse entre una posición inactiva, en la que dicho por lo menos un elemento móvil (9) está dispuesto por gravedad en una posición sustancialmente vertical con respecto al suelo sobre el que funciona dicha herramienta (2), de manera que sea capaz de enganchar dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo, y una posición de máxima detección, en la que dicho por lo menos un elemento móvil (9) está dispuesto en una posición que está sustancialmente elevada con respecto al suelo sobre el que funciona dicha herramienta (2) como consecuencia del enganche de por lo menos uno de dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo, comprendiendo dicho por lo menos un transductor de tipo mecánico un transductor de posición angular que está asociado con dicha varilla de control (10) de tal manera que mida su rotación angular con respecto a dicha posición inactiva.

Description

DESCRIPCIÓN
Herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía
La presente invención se refiere a una herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía, a la máquina agrícola autopropulsada sobre la cual dicha herramienta está instalada, y al procedimiento de funcionamiento correspondiente.
El desarrollo tecnológico, junto con la búsqueda continua de simplificación y automatización del trabajo manual, ha conllevado en las últimas décadas la creación de una serie de máquinas agrícolas autopropulsadas que consisten, sustancialmente, en una reproducción a escala de tractores agrícolas de tipo tradicional.
Estas máquinas agrícolas autopropulsadas en miniatura, conocidas más generalmente mediante la expresión “tractores cortacésped”, encuentran múltiples aplicaciones, tanto para su utilización privada como profesional, en donde no son necesarios grandes niveles de potencia, asimismo, en favor de una manipulación más fácil, que puede lograrse en virtud del reducido volumen ocupado de estos tractores cortacésped en comparación con tractores de tipo tradicional.
Los tractores cortacésped pueden estar equipados con una serie de herramientas para uso agrícola, siendo algunas de ellas intercambiables entre sí, para poder realizar de manera sencilla y rápida una serie de operaciones que una vez solo fueron factibles a mano, con un enorme esfuerzo, o con accesorios remolcados por animales, con todas las limitaciones asociadas.
En los últimos años, como respuesta al problema cada vez mayor de la contaminación ambiental y gracias a la evolución de la tecnología eléctrica y electrónica, estos tractores cortacésped se han equipado con medios motores de tipo eléctrico alimentados mediante baterías en lugar de motores de combustión interna más tradicionales, ambos para su propulsión y para el suministro de energía de las herramientas de las que pueden estar provistos.
Sin embargo, la transición de la combustión de hidrocarburos a la utilización de energía eléctrica ha conllevado una considerable reducción de la capacidad de aguante de muchos tractores, con un aumento significativo del peso debido al volumen ocupado de las baterías actuales.
Fundamentalmente, una gran parte del consumo de la energía eléctrica acumulada en las baterías integradas en el tractor cortacésped puede deberse al hecho de que durante una utilización habitual, la herramienta genérica para uso agrícola, movida utilizando un motor eléctrico, funciona, generalmente, a una velocidad de rotación sustancialmente constante, con picos en cuanto a la demanda de energía y, por tanto, en cuanto a la absorción de energía eléctrica si el material que va a procesarse está particularmente demandado, y esto conlleva, de manera inevitable, una reducción del aguante real de las baterías con respecto a la nominal.
Otra desventaja de los tractores cortacésped del tipo conocido reside en que, dado que pueden utilizarse por personal sin cualificaciones particulares y/o un conocimiento especializado de operaciones agrícolas, pueden utilizarse en terrenos no uniformes y contienen objetos que pueden deteriorarse o incluso dañar los elementos móviles de la herramienta para uso agrícola con los que está equipada.
Una desventaja adicional de los tractores cortacésped del tipo conocido reside en que, si los elementos móviles de la herramienta de los que están provistos se atascan, existe el riesgo de que el operario, por ejemplo, mediante acciones manuales para liberar estos elementos móviles y, por tanto, insertando su brazo en la zona de trabajo del tractor cortacésped, pueda resultar herido accidentalmente como consecuencia del reinicio de la herramienta tan pronto como se libera.
Una herramienta motorizada según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocida a partir del documento EP-A2-2 340 701.
El objetivo de la presente invención es proporcionar una herramienta para uso agrícola que supere las limitaciones de la técnica anterior descrita anteriormente, obviando las desventajas mencionadas.
Dentro de este objetivo, un objeto de la presente invención es proporcionar una herramienta para uso agrícola de tipo motorizado que presente un consumo de energía reducido.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una herramienta para uso agrícola que ofrezca las máximas garantías de funcionamiento y fiabilidad, ofreciendo, al mismo tiempo un alto nivel de seguridad para proteger al operario en caso de comportamientos negligentes y temerarios por parte de dicho operario.
Este objetivo, así como estos y otros objetos que se pondrán más claramente de manifiesto a continuación en la presente memoria, se alcanzan mediante una herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía, que comprende las características de reivindicación 1, así como mediante un procedimiento para la seguridad y/o ahorro de energía de la herramienta de la reivindicación 1.
Las características y ventajas adicionales de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización preferida pero no exclusiva de una herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía, según la invención, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en las dos figuras adjuntas, que muestran esquemáticamente dos posibles situaciones de funcionamiento de una máquina agrícola autopropulsada provista de una herramienta para uso agrícola según la presente invención.
Haciendo referencia particular a las figuras, la máquina agrícola autopropulsada, en particular, de tipo mejorado, designada generalmente por el número de referencia 1, puede ser, por ejemplo, del tipo con un accionamiento eléctrico y está equipada con al menos una herramienta 2 para uso agrícola de tipo motorizado que puede consistir, por ejemplo, en una de las siguientes herramientas para uso agrícola: desbrozadoras con un rotor que presentan un eje horizontal, segadoras y desbrozadoras con rotores que presentan un eje vertical, mullidoras estáticas o móviles para vehículos, rastrilladores giratorios, azadones y mangos mecánicos.
De manera conveniente, dicha herramienta 2, que, por motivos de simplicidad gráfica, se muestra esquemáticamente en los dibujos adjuntos como un cilindro con un eje horizontal con respecto a su parte móvil 3 y puede motorizarse mediante unos medios motores 4 de tipo eléctrico asociados con dicha parte móvil 3 por ejemplo por medio de una transmisión por correa 5, está provista de unos medios para variar la velocidad de funcionamiento de dicha parte móvil 3 y puede instalarse de manera selectiva en la parte frontal o en la parte trasera de la máquina 1.
Según la invención, están previstos unos medios de detección 6 dispuestos en la entrada de la zona de trabajo de la parte móvil 3, que están adaptados para detectar unos objetos 7a y 7b que entran en dicha zona de trabajo y asociados funcionalmente con los medios de variación mencionados anteriormente para variar automáticamente la velocidad de funcionamiento de la parte móvil 3 entre un valor de velocidad de funcionamiento igual a cero y un valor de velocidad máximo en relación con la presencia y/o consistencia de los objetos 7a y/o 7b.
Además, están previstos unos medios para la gestión electrónica de los medios de variación que están asociados funcionalmente con los medios de detección 6 con el fin de procesar la medición realizada por dichos medios de detección y convertirla en una señal eléctrica analógica o digital que está asociada con un valor de velocidad de funcionamiento predefinido de la parte móvil 3 para permitir detener, aumentar y ralentizar la velocidad de funcionamiento del rotor de la herramienta 2 en función de la zona de trabajo que se está procesando.
Ventajosamente, estos medios de gestión electrónica comprenden unos medios transductores 8 que están asociados directamente con los medios de detección 6 y comprenden por lo menos un transductor de tipo mecánico, por ejemplo, de tipo giratorio o lineal, y por lo menos un transductor de medición con una forma sin contacto.
Con mayor detalle, los medios de detección 6 comprenden por lo menos un elemento móvil 9 que gira de manera solidaria con una varilla de control 10 dispuesta por encima de la entrada de dicha zona de trabajo de la parte móvil 3 y en transversal con respecto a la dirección de aproximación de los objetos 7a y/o 7b.
La varilla de control 10 está asociada de manera giratoria con el armazón de la herramienta 2 de manera que pueda moverse entre una posición inactiva, en la que el elemento móvil 9 está dispuesto por gravedad en una posición sustancialmente vertical con respecto al suelo sobre el que actúa la herramienta 2, para poder enganchar los objetos 7a que entran en dicha zona de trabajo, tal como se muestra en la figura 1, y una posición de máxima detección, en la que el elemento móvil 9 está dispuesto en una posición sustancialmente elevada y sustancialmente horizontal con respecto al suelo sobre el que trabaja la herramienta 2 como consecuencia del enganche de un objeto 7b que entra en la zona de trabajo, tal como se muestra en la figura 2.
De manera conveniente, en este caso, el transductor que se utiliza es de tipo mecánico y comprende un transductor de posición angular que está asociado con la varilla de control 10 de tal manera que mide su rotación angular con respecto a dicha posición inactiva.
El procedimiento adaptado para la seguridad y/o el ahorro de energía que puede realizarse con la herramienta motorizada para uso agrícola que acaba de describirse, además de comprender una etapa inicial de detección de objetos 7a y/o 7b que entran en la zona de trabajo en virtud de los medios de detección 6, permite, sustancialmente, tres etapas de intervención específicas.
La primera etapa consiste en la intervención de los medios de variación para mantener dicha velocidad de funcionamiento de la parte móvil 3 a un valor de velocidad mínimo preestablecido que es superior a cero en caso de no detección de objetos 7a y/o 7b dispuestos en la entrada de la zona de trabajo de la parte móvil 3.
Dicho de otro modo, esta primera etapa de intervención se produce en las zonas que ya se han procesado o en las zonas de maniobra y la varilla de control 10 está dispuesta en su posición inactiva dado que el elemento móvil 9 presenta una posición sustancialmente vertical, no encontrando ningún impedimento u obstáculo. De esta manera, la velocidad de rotación del rotor de la herramienta 2 disminuye hasta que se alcanza el valor mínimo preestablecido, proporcionando, por tanto, el ahorro de energía.
La segunda etapa consiste en la intervención de los medios de variación de tal manera que se aumente la velocidad de funcionamiento de la parte móvil 3 desde dicho valor de velocidad mínimo preestablecido superior a cero hasta un valor de velocidad máximo preestablecido en caso de detección de objetos 7a dispuestos en la entrada de la zona de trabajo de la parte móvil 3 que es proporcional a la altura y/o consistencia de los objetos 7a.
Dicho de otro modo, la segunda etapa de intervención se produce en las zonas que todavía tienen que procesarse y la varilla de control 10 está dispuesta en una posición que puede definirse entre su posición inactiva y su posición de máxima detección, dado que el elemento móvil 9 gira hacia arriba, encontrándose los objetos 7a que van a procesarse. De esta manera, la velocidad de rotación del rotor de la herramienta 2 aumenta en relación con la altura y/o consistencia de los objetos 7a que van a procesarse.
La tercera etapa consiste en la intervención de los medios de variación para detener instantáneamente el rotor de la herramienta 2, llevando a cero la velocidad de funcionamiento de la parte móvil 3 en caso de detección de los objetos 7b situados en la entrada de la zona de trabajo de la parte móvil 3 y que presentan una altura y/o consistencia superiores a unos valores de altura y/o consistencia máximos preestablecidos.
Dicho de otro modo, la tercera etapa de intervención se produce con la presencia de un objeto 7b, tal como, por ejemplo, una roca o una extremidad humana de un operario que interviene de manera imprudente en la zona de trabajo de la herramienta 2, y la varilla de control 10 está dispuesta en su posición de máxima detección, dado que el elemento móvil 9 gira hacia arriba, alcanzando una rotación máxima. De esta manera, mediante la activación de un estado de emergencia y/o peligro, la velocidad de rotación del rotor de la herramienta 2 se detiene inmediatamente, proporcionando, por tanto, el estado de seguridad deseado para proteger la herramienta 2 y/o al operario.
En la práctica, se ha encontrado que la herramienta motorizada para uso agrícola, la máquina agrícola autopropulsada sobre la cual está instalada dicha herramienta, así como el procedimiento adaptado para la seguridad y/o el ahorro de energía de dicha herramienta, alcanzan el objetivo y objetos previstos, dado que los medios de detección con los que está provista la herramienta para uso agrícola pertenecen a una clase de dispositivo de medición para la seguridad y dificultad de la operación de corte y permiten un ajuste fino y previo de la velocidad de la herramienta para uso agrícola con una transmisión de motor eléctrico en función de las zonas de trabajo implicadas, aumentando adicionalmente la sensibilidad del conjunto de inversor/motor eléctrico que hace girar el rotor de la herramienta y, habitualmente, se autoajusta en el par en función de la intensidad del esfuerzo para mantener el rotor girando a la velocidad establecida.
Según la invención, de esta manera, el motor, de hecho, se autoajusta asimismo en cuanto a velocidad y de antemano con respecto a la zona que va a procesarse que se encuentre en cada caso, ofreciendo la velocidad de funcionamiento ideal del rotor de la herramienta, implementando en la herramienta un sistema de seguridad activo que está adaptado para proteger a la propia máquina en caso de enganche de objetos voluminosos y rígidos y capaz de ofrecer una protección adicional las presencias de humanos alrededor de la herramienta.
La herramienta motorizada para uso agrícola, en particular, de tipo de ahorro de energía, la máquina agrícola autopropulsada provista de dicha herramienta, y el procedimiento adaptado para la seguridad y/o el ahorro de energía de dicha herramienta concebidos de este modo son susceptibles de numerosas modificaciones y variaciones, encontrándose todas ellas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
En la práctica, los materiales utilizados, así como las formas y dimensiones casuales, pueden ser según los requisitos y el estado de la técnica.
Cuando las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación están seguidas por signos de referencia, estos signos de referencia se han incluido con el único fin de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, dichos signos de referencia no presentan ningún efecto limitativo en cuanto a la interpretación de cada elemento identificado a título de ejemplo por dichos signos de referencia.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Herramienta (2) motorizada para uso agrícola, en particular, del tipo de ahorro de energía, que comprende por lo menos una parte móvil (3) que está adaptada para enganchar unos objetos (7a) que van a ser procesados dentro de una zona de trabajo, unos medios para variar la velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3), unos medios de detección (6) adaptados para detectar dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo y funcionalmente asociados con dichos medios de variación para variar automáticamente la velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) entre un valor de velocidad de funcionamiento igual a cero y un valor de velocidad máximo con respecto a la presencia y/o consistencia de dichos objetos (7a, 7b), y unos medios para la gestión electrónica de dichos medios de variación que están asociados funcionalmente con dichos medios de detección (6) con el fin de procesar la medición llevada a cabo por dichos medios de detección (6) y convertirla en una señal eléctrica asociada con un valor de velocidad de funcionamiento predefinido de dicha por lo menos una parte móvil (3),
caracterizada por que dichos medios de detección (6) están dispuestos en una entrada de la zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3),
por que dichos medios de gestión electrónica comprenden unos medios transductores (8) que están asociados directamente con dichos medios de detección (6) y comprenden por lo menos un transductor de tipo mecánico y por lo menos un transductor de medición con una forma sin contacto, y
por que dichos medios de detección (6) comprenden por lo menos un elemento móvil (9) que gira de manera solidaria con una varilla de control (10) dispuesta por encima de dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3) y transversalmente con respecto a la dirección de aproximación de dichos objetos (7a, 7b) y está asociada de manera giratoria con el armazón de dicha herramienta (2) de manera que pueda moverse entre una posición inactiva, en la que dicho por lo menos un elemento móvil (9) está dispuesto por gravedad en una posición sustancialmente vertical con respecto al suelo sobre el que funciona dicha herramienta (2), de manera que sea capaz de enganchar dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo, y una posición de máxima detección, en la que dicho por lo menos un elemento móvil (9) está dispuesto en una posición que está sustancialmente elevada con respecto al suelo sobre el que funciona dicha herramienta (2) como consecuencia del enganche de por lo menos uno de dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo, comprendiendo dicho por lo menos un transductor de tipo mecánico un transductor de posición angular que está asociado con dicha varilla de control (10) de tal manera que mida su rotación angular con respecto a dicha posición inactiva.
2. Herramienta (2) según la reivindicación 1, caracterizada por que está motorizada mediante unos medios motores (4) de tipo eléctrico.
3. Máquina agrícola autopropulsada (1), en particular, de tipo mejorado, caracterizada por que comprende por lo menos una herramienta (2) según la reivindicación 1 o 2.
4. Máquina agrícola autopropulsada (1) según la reivindicación 3, caracterizada por que es del tipo con un accionamiento eléctrico.
5. Procedimiento para la seguridad y/o ahorro de energía de una herramienta (2) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- detección de dichos objetos (7a, 7b) que entran en dicha zona de trabajo por medio de dichos medios de detección (6),
- intervención de dichos medios de variación de manera que se mantenga dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) a un valor de velocidad mínimo preestablecido que es superior a cero en caso de no detección de dichos objetos (7a, 7b) dispuestos en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3),
- intervención de dichos medios de variación de manera que se aumente dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) desde dicho valor de velocidad mínimo preestablecido superior a cero hasta un valor de velocidad máximo preestablecido en caso de detección de dichos objetos (7a) dispuestos en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3) de manera que sea proporcional a la altura y/o consistencia de dichos objetos (7a),
- intervención de dichos medios de variación de manera que se detenga dicha herramienta (2) instantáneamente, llevando a cero dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) en caso de detección de dichos objetos (7b) dispuestos en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3), y con una altura y/o una consistencia que son superiores a unos valores de altura y/o consistencia máximos preestablecidos.
6. Método según la reivindicación 5, caracterizado por que durante dicha etapa de intervención de dichos medios de variación de tal manera que se mantenga dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) a un valor de velocidad mínimo preestablecido que sea superior a cero en caso de no detección de dichos objetos (7a, 7b) dispuestos en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3), dicha varilla de control (10) está dispuesta en dicha posición inactiva.
7. Método según las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que en dicha etapa de intervención de dichos medios de variación de manera que se aumente dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) desde dicho valor de velocidad mínimo preestablecido superior a cero hasta un valor de velocidad máximo preestablecido en caso de detección de dichos objetos (7a) dispuestos en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3) de manera proporcional a la altura de dichos objetos (7a), dicha varilla de control (10) está dispuesta en una posición que puede estar definida entre dicha posición inactiva y dicha posición de máxima detección.
8. Método según las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que, en dicha etapa de intervención de dichos medios de variación para detener instantáneamente dicha herramienta (2), llevando a cero dicha velocidad de funcionamiento de dicha por lo menos una parte móvil (3) en caso de detección de dichos objetos (7b) situados en dicha entrada de dicha zona de trabajo de dicha por lo menos una parte móvil (3) y presentando una altura y/o consistencia que son superiores a unos valores de altura y/o consistencia máximos preestablecidos, dicha varilla de control (10) está dispuesta en dicha posición de máxima detección.
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