ES2933962T3 - Dispositivo de trabajo autopropulsado - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un implemento autopropulsado para uso en terrenos agrícolas. El implemento tiene un marco de soporte (01) y tres brazos de marco (03), que, a partir del marco de soporte (01), se extienden en diferentes direcciones angulares. Al menos un primer brazo del bastidor puede pivotar con respecto a los otros dos brazos del bastidor. Preferentemente, el vehículo de apoyo presenta al menos un accionamiento de brazo para girar el primer brazo del bastidor. Tres ruedas (09) que pueden girar sobre ejes de rueda (08) están dispuestas cada una en uno de los brazos del bastidor (03) y cada una es impulsada por una tracción de rueda dedicada. Están previstos al menos dos árboles de mando (6), a través de los cuales se articula respectivamente una de las ruedas con el correspondiente brazo de bastidor (03). Asimismo, existen al menos tres accionamientos de eje de control para pivotar la respectiva rueda (09) alrededor del eje de control (06) del mismo. El vehículo de apoyo tiene una unidad de control que activa los accionamientos de las tres ruedas, el accionamiento del brazo y los accionamientos del eje de control. La invención se refiere además a un grupo de implementos que comprende al menos dos de tales implementos autopropulsados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de trabajo autopropulsado

La presente invención se refiere a un dispositivo de trabajo autopropulsado apto para el uso en superficies agrícolas. Con el dispositivo de trabajo se pueden transportar diferentes herramientas o equipos de trabajo sin operador a bordo, de modo que el dispositivo de trabajo también puede entenderse como vehículo de transporte autónomo, el cual se adecua para los requisitos especiales en terrenos agrícolas. El dispositivo de trabajo tiene un marco de soporte y tres brazos de bastidor con ruedas unidas a ellos. Además, se proporciona una unidad de control que controla todas las funciones del dispositivo de trabajo en función de un programa de conducción y/o un control remoto. La unidad de control también es capaz a este respecto de evaluar señales de sensores, los cuales están fijados al dispositivo de trabajo e incluirlas en el control. La invención también se refiere a un grupo de dispositivos de trabajo que consta de varios dispositivos de trabajo autopropulsados acoplados entre sí.

Un dispositivo de trabajo autopropulsado de este tipo es particularmente adecuado para transportar herramientas, materiales y equipos de trabajo a lugares de trabajo predeterminados que pueden distribuirse en una superficie agrícola a trabajar. La invención se refiere, por tanto, al ámbito de los dispositivos de trabajo autopropulsados que se utilizan en el ámbito de la agricultura para realizar tareas de trabajo en superficies destinadas a la agricultura, silvicultura u horticultura, sin que el personal operario tenga que ir a bordo del dispositivo de trabajo. Dichos dispositivos de trabajo están equipados para ello con las herramientas, materiales o equipos de trabajo necesarios en cada caso, por ejemplo, para mullir el suelo entre plantas individuales, eliminar las malas hierbas o introducir fertilizantes de forma específica en las plantas útiles. En cambio, el objetivo del dispositivo de trabajo descrito aquí no es un transporte de personas. Al realizar tareas agrícolas, el objetivo principal es mantener la presión sobre el suelo lo más pequeña posible mediante una masa baja del dispositivo de trabajo y parámetros de neumáticos adaptados. Además, también se trata de minimizar el número de carriles para no dañar plantas útiles, de configurar la anchura de los carriles individuales lo más estrecha posible y de compactar lo menos posible el suelo de la superficie agrícola o cambiarlo de otro modo de manera indeseable.

Por ejemplo, un robot de cuatro ruedas para tareas agrícolas se describe en "Robot farmers are the future of agriculture, says the government", publicado en https://www.theguardian.com/environment/2014/jan/09/robotsfarm-future

Por el documento US 5.517.098 A se conoce una plataforma móvil automatizada, la cual utiliza tres ruedas, cada una de las cuales circula por su propio carril cuando el vehículo está en funcionamiento. Las dos ruedas traseras están fijadas a brazos de marco giratorios, los cuales se pueden girar hacia el centro del vehículo cuando el vehículo no está en uso y debe estacionarse o guardarse ahorrando espacio. Este vehículo autónomo se usa, por ejemplo, como carrito de golf y puede seguir automáticamente una baliza de destino que porta el usuario.

El documento US 4.558.758 muestra una plataforma elevadora con un chasis, el cual tiene tres brazos de rueda variables, en los cuales hay montadas respectivamente ruedas. Los brazos de rueda variables permiten el uso de la plataforma elevadora en terreno irregular.

En el documento WO 2016/199 176 A1 se describe un dispositivo de trabajo con tres brazos de marco, los cuales están fijados a una plataforma central. Al menos uno de los brazos de marco es pivotante. En los brazos hay dispuestas transmisiones por cadena, que se pueden girar individualmente alrededor de ejes de control. El vehículo de transporte es comparativamente pesado debido a las transmisiones por cadena seleccionadas y conduce una solicitación considerable del suelo recorrido, por lo que no es adecuado para el uso agrícola en superficies plantadas.

El documento WO 2012/008622 A1 divulga un dispositivo de trabajo autopropulsado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un objeto de la presente invención consiste en poner a disposición un dispositivo de trabajo autopropulsado mejorado, el cual permita, entre otras cosas, el transporte de herramientas y equipos de trabajo y que sea particularmente adecuado para el uso en superficies agrícolas. Debe poder adaptarse de manera flexible a las tareas de trabajo respectivamente a realizar, tener un impacto en el suelo mecánico bajo y evitar en gran medida daños a plantas útiles durante la marcha. Otro objeto es poner a disposición un grupo de dispositivos de trabajo que comprenda varios dispositivos de trabajo autopropulsados y, por lo tanto, permita aumentar el rendimiento de trabajo.

Estos objetos se logran mediante un dispositivo de trabajo autopropulsado según la reivindicación 1 adjunta y un grupo de dispositivos de trabajo según la reivindicación 15.

La presente invención se basa inicialmente en el hallazgo de que los vehículos conocidos por el estado de la técnica, los cuales se utilizan para trabajos agrícolas, están construidos por regla general de dos carriles y están adaptados al caso de aplicación específico, estando ajustada la anchura de carril de tal modo que los al menos dos carriles del vehículo se extienden entre las hileras de plantas, guiándose por cada carril al menos dos ruedas del vehículo. Esto limita el uso de los respectivos vehículos a una separación fija entre los carriles (denominada en adelante también distancia entre carriles), que depende del tipo de cuidado o de seguimiento de las respectivas plantas útiles. Por lo tanto, para diferentes tareas o plantaciones han de tenerse a disposición numerosos vehículos diferentes. Los vehículos de cuatro o varias ruedas tienen además la desventaja de una maniobrabilidad comparativamente baja. Mientras, por ejemplo, de entre robots cortacésped se conocen también vehículos de transporte de tres carriles, el uso de vehículos con solo tres ruedas no parece adecuado para el caso de uso del cuidado de plantas útiles, dado que el tercer carril impide o dificulta un avance del vehículo a lo largo de hileras de plantas útiles de extensión longitudinal. Partiendo de estos problemas, una idea central de la presente invención consiste en equipar el dispositivo de trabajo autopropulsado con solo tres o exactamente tres ruedas, las cuales están fijadas a tres brazos de bastidor, pudiendo orientarse los brazos de bastidor y las ruedas unidas a ellos de tal manera que el dispositivo de trabajo solo requiere dos carriles, pudiendo ajustarse muy fácilmente la separación entre carriles entre estos dos carriles y, por lo tanto, adaptarse específicamente al caso de uso. La separación entre carriles puede adaptarse a este respecto incluso durante el uso del dispositivo de trabajo cuando cambia la anchura de carril entre hileras de plantas.

Esta idea central se implementa mediante el dispositivo de trabajo de acuerdo con la invención, el cual tiene tres brazos de bastidor, los cuales se extienden en diferentes direcciones angulares partiendo de un marco de soporte, siendo al menos un primer brazo de bastidor pivotante con respecto a los otros dos brazos de bastidor, preferentemente alrededor de un eje central. Preferentemente dos brazos de bastidor, de manera particularmente preferente los tres brazos de bastidor, pueden pivotar alrededor del eje central.

Según la invención, el marco de soporte central está formado por una articulación central, la cual, por un lado, acopla de manera estable los tres brazos de bastidor, por otro lado, permite que al menos dos brazos de bastidor pivoten con respecto al tercer brazo de bastidor. La articulación central permite el pivotamiento de dos brazos de bastidor con respecto al tercer brazo de bastidor a razón de respectivamente más de 90°. Debido a ello no es posible únicamente ajustar la separación entre carriles, sino también colocar los dos brazos de bastidor pivotantes casi paralelos con respecto al tercer brazo de bastidor para poder guardar y transportar el dispositivo de trabajo con requerimiento de espacio mínimo.

Además, el dispositivo de trabajo comprende al menos un accionamiento de brazo, que permite el pivotamiento del primer brazo de bastidor alrededor del eje central. Las tres ruedas giratorias alrededor del eje de rueda están montadas respectivamente en uno de los brazos de bastidor, ocurriendo esto en al menos dos de las ruedas utilizando respectivamente un eje de control, el cual se extiende en perpendicular con respecto a los ejes de rueda. Debido a ello pueden pivotar al menos dos de las ruedas alrededor del eje de control. Además, están previstos al menos dos accionamientos de eje de control, que permiten el pivotamiento controlado de las ruedas individuales alrededor de su eje de control. Cada rueda tiene además de ello un accionamiento de rueda propio para un funcionamiento con regulación de velocidad.

Una unidad de control del dispositivo de trabajo controla los accionamientos de rueda, el al menos un accionamiento de brazo y los al menos dos accionamientos de eje de control para poder desplazar el dispositivo de trabajo con una velocidad deseada y mantener la separación deseada entre los carriles. La unidad de control es capaz a este respecto, adaptada al correspondiete estado de funcioamiento, de modificar de forma continua la anchura de carril y/o la posición angular de las ruedas en los ejes de control, cuando se requiere una separación de carril diferente, cuando se desea un cambio en la dirección de desplazamiento o cuando ha de realizarse otra tarea.

Una ventaja esencial del dispositivo de trabajo autopropulsado según la invención se puede ver en el hecho de que con la ayuda del marco de soporte y de los brazos de bastidor, es posible una estructura estable y robusta, que al mismo tiempo presenta un peso bajo, ya que únicamente se utilizan tres ruedas y debido a los accionamientos individuales de las ruedas puede prescindirse de un complicado sistema de transmisión y control. En su lugar se realizan los ajustes de dirección deseados para el control de dirección del dispositivo de trabajo directamente a través de los accionamientos de rueda regulados en velocidad. Otra ventaja consiste en que, a pesar de una estructura de tres ruedas, solo se requieren dos carriles para un movimiento en línea recta. Cuando se desea un giro del dispositivo de trabajo, por ejemplo, al girar o para cumplir tareas de trabajo específicas, el dispositivo de trabajo se puede mover por un solo carril circular o por un carril alrededor de una rueda fija. Además, el dispositivo de trabajo permite realizar las tareas de trabajo más diversas, ya que puede equiparse con diferentes herramientas o equipos de trabajo.

Una forma de realización del dispositivo de trabajo según la invención se caracteriza porque los tres brazos de bastidor pueden pivotar por un rango angular predeterminado. El pivotamiento de los brazos de bastidor se produce alrededor de un eje central común. En una forma de realización modificada, los brazos de bastidor pivotan alrededor de ejes con disposición distribuida, pudiendo definirse en este caso un eje central virtual. El pivotamiento de los brazos de bastidor puede efectuarse mediante un único accionamiento de brazo que actúa de forma selectiva o simultánea sobre uno o varios brazos de bastidor. Alternativamente, se pueden usar varios accionamientos de brazo, de modo que a cada brazo de bastidor se le asigne un propio accionamiento de brazo. Es esencial en todos los casos que con la ayuda del accionamiento de brazo pueda modificarse la posición angular del brazo de bastidor en relación con el eje central, debido a lo cual se puede variar la separación entre los ejes de control o las ruedas con el fin de ajustar una separación de carril deseada.

De acuerdo con la invención, la unidad de control del dispositivo de trabajo está configurada de tal manera que, dependiendo de la posición angular seleccionada de los brazos de bastidor, los accionamientos del eje de control están alineados para hacer pivotar las ruedas en los ejes de control, de modo que incluso con separación de carril modificada, respectivamente dos de las ruedas se alinean en un primer carril común y la tercera rueda en un segundo carril, alineado en paralelo con respecto al primer carril. De este modo se asegura también en caso de separación de carril cambiante, un desplazamiento en línea recta del dispositivo de trabajo por únicamente dos carriles.

Una forma de realización modificada tiene brazos de bastidor que son modificables en longitud. También es posible reemplazar uno o varios brazos de bastidor del dispositivo de trabajo por brazos de bastidor con otras longitudes. De esta manera, el dispositivo de trabajo se puede adaptar de manera aún más flexible a separaciones de carril muy diferentes, de modo que el ámbito de uso se puede aumentar aún más.

Además, es ventajoso cuando la unidad de control está configurada para controlar los accionamientos de eje de control en determinados estados de funcionamiento, de modo que las ruedas se encuentren en ángulo entre sí y las tres ruedas estén alineadas en un carril circular común. De esta manera es posible, por ejemplo, directamente un giro/cambio de dirección del dispositivo de trabajo. Por ejemplo, esto podría ser ventajoso cuando con una herramienta dispuesta en el dispositivo de trabajo ha de mullirse la zona de tierra por el perímetro completo de una planta útil.

De acuerdo con una forma de realización preferente, en el marco de soporte o en los brazos de bastidor del dispositivo de trabajo hay dispuestos elementos de acoplamiento, los cuales permiten un acoplamiento de las más diversas herramientas o equipos de trabajo. Se trata preferentemente de elementos de acoplamiento hidráulicos o electromecánicos, cuya conexión mecánica puede establecerse o liberarse mediante actuadores hidráulicos o eléctricos. La unidad de control del dispositivo de trabajo preferentemente también asume el control de los elementos de acoplamiento.

Una forma de realización conveniente del dispositivo de trabajo tiene una carcasa central como parte del marco de soporte, extendiéndose los tres brazos de bastidor radialmente hacia el exterior desde esta carcasa central. Preferentemente el eje central se extiende a través de la carcasa central y el accionamiento de brazo está dispuesto en la carcasa central. Además, la carcasa central puede contener un acumulador de energía y elementos de mecanismo transmisor con los que se realiza el pivotamiento de los brazos de bastidor.

Cuando en el caso de la forma de realización modificada ya mencionada anteriormente, el marco de soporte está formado simplemente por una articulación central, entonces los acumuladores de energía y, dado el caso, otros elementos, están dispuestos en los brazos de bastidor. Los brazos de bastidor están configurados preferentemente a modo de soportes de rejilla.

Se entiende que los accionamientos del dispositivo de trabajo han de ser alimentados con energía. Por lo tanto, el dispositivo de trabajo comprende preferentemente también un acumulador de energía, en particular un acumulador eléctrico. De acuerdo con una forma realización preferente, el acumulador de energía se puede cambiar, de manera que puede producirse un reemplazo rápido cuando el dispositivo de almacenamiento está vacío. Además, es conveniente cuando este acumulador de energía puede cargarse a bordo a través de celdas solares, una celda de combustible o un generador de energía, que también pueden formar parte del dispositivo de trabajo. Alternativamente, el acumulador de energía se puede cargar a través de un cargador eléctrico desde otras unidades de suministro estacionarias (por ejemplo, desde la red eléctrica).

Un grupo de dispositivos de trabajo según la invención comprende al menos dos dispositivos de trabajo autopropulsados según las formas de realización descritas anteriormente o una combinación a partir de estas, estando acoplados entre sí los dispositivos de trabajo individuales electromecánicamente o mecánicamente y/o a través de una conexión de datos para que puedan moverse de manera coordinada entre sí. En el caso más sencillo existe un acoplamiento mecánico rígido entre dos dispositivos de trabajo autopropulsados y una conexión de datos entre los dos dispositivos de trabajo, de modo el control de los dos vehículos se produce de manera coordinada. Con la ayuda del grupo de dispositivos de trabajo pueden trabajarse de este modo de manera particularmente rápida y eficiente grandes superfiices. Uno de los propósitos del acoplamiento de varios dispositivos de trabajo consiste en la realización coordinada de determinadas tareas agrícolas. Además, mediante este acoplamiento se pueden distribuir cargas mayores en varios dispositivos de trabajo.

Otras ventajas, detalles y perfeccionamientos de la presente invención resultan de la siguiente descripción de formas de realización preferentes con referencia al dibujo. Muestran:

La Figura 1, una vista en perspectiva de una primera forma de realización de un dispositivo de trabajo autopropulsado según la invención;

la Figura 2, una vista en planta de una segunda realización del dispositivo de trabajo, con representación de varias posiciones angulares a adoptar por un brazo de bastidor;

la Figura 3, una vista en planta del dispositivo de trabajo según la Figura 2, en un estado de funcionamiento para la realización de un movimiento de giro sobre un único carril circular;

la Figura 4, una tercera forma de realización del dispositivo de trabajo en una vista lateral con contenedores de trabajo dispuestos;

la Figura 5, una vista en planta de una cuarta forma de realización del dispositivo de trabajo con una articulación central y acumuladores de energía dispuestos en los brazos de bastidor en estado desplegado;

la Figura 6, una vista en planta de la forma de realización según la Figura 5 en un estado plegado;

la Figura 7, una vista detallada en perspectiva de la articulación central de la forma de realización según la Figura 5;

la Figura 8, tres variantes de funcionamiento de la forma de realización según la Figura 5 con diferentes anchos de carril;

la Figura 9, una vista lateral de la forma de realización según la Figura 5 en estado plegado durante el transporte por parte de un usuario.

La Figura 1 muestra una forma de realización a modo de ejemplo de un dispositivo de trabajo autopropulsado según la invención en una vista en perspectiva simplificada. El dispositivo de trabajo tiene un marco de soporte, que está conformado como una carcasa central 01 en el ejemplo representado. La carcasa central 01 se encuentra en el centro del vehículo y define un eje central 02, el cual se extiende perpendicularmente a través del plano de extensión principal del bastidor de soporte. En formas de realización modificadas, el marco de soporte puede tener forma de placa o estar formado por una pluralidad de puntales o estar adaptado de alguna otra manera al correspondiente fin de uso.

Partiendo del marco de soporte o carcasa central 01, se extienden tres brazos de bastidor 03 radialmente hacia el exterior en diferentes direcciones angulares. En el ejemplo representado, los tres brazos de bastidor 03 pueden pivotar alrededor del eje central 02 a razón de un rango angular predeterminado, para lo cual se encuentra un accionamiento de brazo (no mostrado) dentro de la carcasa central 01. Además, hay alojada una unidad de control (no mostrada) en la carcasa central 01, la cual asume todas las funciones de control para el dispositivo de trabajo de modo controlado por programa. De manera preferente los brazos de bastidor 03 pueden pivotar preferentemente a razón de aproximadamente 90 grados alrededor del eje central 02. En particular, la zona de pivotamiento está configurada de tal manera que en el estado de reposo del dispositivo de trabajo pueden colocarse uno junto a otro dos brazos de bastidor y el tercer brazo de bastidor posicionarse en la prolongación de la línea central entre los dos brazos de bastidor adyacentes entre sí, de modo que el dispositivo de trabajo se puede plegar muy plano para depositarlo o transportarlo.

Los brazos de bastidor 03 también pueden asumir funciones de soporte y convertirse así en una parte funcional del marco de soporte. Para ello hay dispuestas, por ejemplo, aberturas de fijación 04 en los brazos de bastidor 03 como elementos de acoplamiento. Para una estabilidad aumentada del dispositivo de trabajo, pueden extenderse además de ello travesaños 05 entre la carcasa central 01 y los extremos radialmente exteriores de los brazos de bastidor 03.

En los extremos radialmente exteriores de los brazos de bastidor 03 se encuentra respectivamente un eje de control 06, el cual se extiende en paralelo con respecto al eje central 02. Por los extremos dirigidos hacia la superficie de contacto del dispositivo de trabajo, de los ejes de control 06, hay fijada respectivamente una suspensión de rueda 07, que comprende un eje de rueda 08. Alrededor del eje de rueda 08 hay alojada de forma giatoria respectivamente una rueda 09. Cada rueda está accionada por un accionamiento de rueda propio, el cual está configurado en el ejemplo representado como motor de cubo. El motor del cubo (no mostrado) está controlado por la unidad de control central del dispositivo de trabajo.

De acuerdo con una forma de realización modificada, las ruedas 09 están alojadas en los extremos exteriores de los brazos de bastidor 03 respectivamente ajustables en altura. El ajuste en altura puede estar integrado, por ejemplo, en los ejes de control 06 y permite modificar en su posición horizontal cada rueda con respecto a las otras dos ruedas. De esta manera, el dispositivo de trabajo se puede adaptar a fuertes desniveles en el suelo, como pueden presentarse en terrenos agrícolas o forestales.

Para poder variar el ancho de carril del dispositivo de trabajo, se pivota al menos uno de los brazos de bastidor alrededor del eje central 02. Para que el vehículo pueda controlarse de la forma más flexible posible, preferentemente al menos dos de los brazos de bastidor pueden pivotar alrededor del eje central. En formas de realización modificadas, los tres brazos de bastidor pueden pivotar alrededor del eje central. Para que la posición de rueda se pueda adaptar a la posición angular seleccionada de los brazos de bastidor, al menos las ruedas dispuestas en los brazos de bastidor pivotantes pueden girar alrededor de sus ejes de control, para lo cual está previsto respectivamente un accionamiento de eje de control 10. Preferentemente las tres ruedas son giratorias alrededor de ejes de control asignados a ellas.

En formas de realización modificadas también es posible que uno o dos de los brazos de bastidor solo puedan pivotarse manualmente y fijarse en la posición deseada, mientras que el restante tercer brazo de bastidor puede hacerse pivotar alrededor del eje central con la ayuda del accionamiento de brazo. De esta forma puede llevarse a cabo manualmente un ajuste básico antes de utilizarse el dispositivo de trabajo y los demás movimientos necesarios para el desplazamiento controlado se llevan a cabo mediante los citados accionamientos.

El dispositivo de trabajo comprende además uno o varios sensores 11, los cuales sirven, por ejemplo, para la determinación de posición y velocidad o también para el registro de parámetros ambientales. Además, habitualmente hay dispuesto al menos un equipo de trabajo en el dispositivo de trabajo, por ejemplo, una sonda 12, la cual determina, por ejemplo, parámetros del suelo en las inmediaciones de una planta útil.

Como ruedas 09 se adecuan ruedas neumáticas con perfil adaptado a las condiciones del terreno. El motor de cubo que acciona respectivamene una rueda comprende preferentemente un codificador para determinar la velocidad actual del dispositivo de trabajo. A la rueda 09 puede haber fijado un raspador de suciedad 13, mediante el cual se evita que la suciedad se adhiera demasiado. Este raspador de suciedad también se puede configurar como sensor de detención de emergencia.

La Figura 2 muestra una segunda forma de realización del dispositivo de trabajo en una vista simplificada desde arriba. Un primer brazo de bastidor 03a y un segundo brazo de bastidor 03b están dispuestos de forma fija o solo ajustable manualmente en la carcasa central 01. Las ruedas 09a y 09b fijadas al primer y segundo brazo de bastidor están alineadas en un primer carril 15 común. Un tercer brazo de bastidor 03c está fijado a la carcasa central 01 de manera pivotante mediante motor, mostrándose en la representación varias posiciones de pivotamiento posibles del tercer brazo de bastidor 03c. Para permitir una marcha en línea recta, la rueda 09c en el tercer brazo de bastidor 03c se gira alrededor de su eje de control 06 de tal manera que se alinea en un segundo carril 16, el cual se extiende en paralelo con respecto al primer carril 15. Este desarrollo en paralelo es posible con anchura de carril variable mediante pivotamiento del tercer brazo de bastidor y giro simultáneo de la rueda alrededor de su eje de control. Si en su lugar debe establecerse un estado de funcionamiento diferente, por ejemplo, un bloqueo para evitar que el dispositivo de trabajo ruede involuntariamente, la tercera rueda 09c se puede colocar en ángulo con respecto al primer carril 15 de la primera y la segunda rueda.

En una vista desde arriba, la Figura 3 muestra un estado de funcionamiento modificado del dispositivo de trabajo, en el que se permite un movimiento sobre un único carril circular 17. Para ello, los brazos de bastidor 03 se ajustan, por ejemplo, con un ángulo de respectivamente 120 grados entre sí, mientras que las ruedas 09 giran alrededor del eje de control 06, de modo que quedan aproximadamente perpendiculares con respecto al eje longitudinal de los brazos de bastidor 03. Cuando entonces las tres ruedas son accionadas uniformemente por los accionamientos de rueda respectivamente asignados, el dispositivo de trabajo rota en el lugar, por ejemplo, alrededor del eje central 02. En realizaciones modificadas también es posible mediante control apropiado de los correspondientes accionamientos posicionar el eje de giro para el dispositivo de trabajo fuera del eje central. Por ejemplo, se puede bloquear una de las tres ruedas para que el eje de giro del dispositivo de trabajo se extienda por la superficie de contacto de la rueda bloqueada.

La Figura 4 muestra en una vista lateral una forma de realización modificada del dispositivo de trabajo. Hay ajustado en este caso un estado de funcionamiento de dos carriles, es decir, dos de las ruedas 09 están alineadas en el primer carril, mientras que la tercera rueda está alineada en paralelo con respecto a ellas en el segundo carril. La principal diferencia con respecto a la forma de realización mostrada en la Figura 1 consiste en que hay dispuestos dos contenedores 18 en el dispositivo de trabajo, los cuales sirven, por ejemplo, para el transporte de fertilizantes.

Se puede ver que el dispositivo de trabajo se puede equipar con numerosas opciones. Por ejemplo, se puede instalar un sistema de radar para monitorear el área de larga distancia del vehículo para evitar colisiones. También pueden usarse sensores de ultrasonidos para la monitorización de corto alcance. En muchos casos se utilizarán sensores de fuerza-par integrados para detectar las fuerzas que se producen en las ruedas o los brazos de bastidor e incluirlas en el control. También es posible utilizar sistemas de navegación por satélite y disponer para ello sensores GPS en el vehículo. Finalmente, es necesario portar una fuente de energía adecuada para alimentar los accionamientos mencionados. Para ello se adecuan, por ejemplo, acumuladores, los cuales están fijados a la carcasa central o al marco de soporte.

La Figura 5 muestra otra forma de realización del dispositivo de trabajo autopropulsado en una vista en planta. En este caso, el marco de soporte está formado por una articulación central, la cual une entre sí los tres brazos de bastidor 03 respectivamente por sus extremos interiores. En el estado de funcionamiento representado, los brazos de bastidor 03 están en ángulo entre sí. Debido a su tamaño mínimo, la articulación central 20 también contribuye a que el dispositivo de trabajo sea muy ligero en su conjunto, sin que por ello se pierda la estabilidad requerida. Un accionamiento de brazo 22, por ejemplo, un cilindro de accionamiento, está previsto en esta forma de realización dentro de uno de los brazos de bastidor 03 para poder ajustar el ángulo de este brazo de bastidor con respecto a los otros dos brazos de bastidor. El ángulo entre los dos brazos de bastidor que no se pueden ajustar mediante el accionamiento de brazo se ajusta y fija manualmente. En el caso de formas de realización modificadas adicionalmente, el ángulo requerido entre todos los brazos de bastidor podría ajustarse y fijarse únicamente de forma manual, lo cual, sin embargo, limita la flexibilidad de uso. Puede verse además de ello, que en esta forma de realización hay insertado un acumulador de energía 21 en uno de los brazos de bastidor formado como soporte de rejilla. Asimismo, se pueden utilizar acumuladores de energía u otros componentes en cada uno de los brazos de bastidor.

La Figura 6 muestra la forma de realización según la Figura 5 en un estado, en el que los brazos de bastidor 03 se encuentran en paralelo entre sí. Para ello se separó la articulación central 20 de los dos brazos de bastidor exteriores. Alternativamente, la articulación central también puede estar configurada de tal manera que no sea necesaria una separación de los brazos de bastidor, sino que permita en lugar de ello un amplio pivotamiento. En este estado, el dispositivo de trabajo puede almacenarse bien o guardarse para su transporte con requisitos de espacio mínimos. También se puede ver que en el estado plegado los extremos interiores de los dos brazos de bastidor exteriores están abiertos, por ejemplo, para poder retirar el acumulador de energía 21 para fines de carga.

La Figura 7 muestra la articulación central 20 con los brazos de bastidor 03 que se unen a ella en una vista detallada en perspectiva. Se puede ver que esta articulación central puede estar formada por unas pocas placas de conexión en forma de placa en realizaciones sencillas. El marco de soporte está formado de este modo por la zona de conexión entre los extremos que limitan entre sí de los brazos de bastidor 03. La articulación central permite la capacidad de ajuste de al menos uno de los brazos de bastidor en lo que se refiere a su ángulo con respecto a los otros dos brazos de bastidor para ajustar la anchura de carril del dispositivo de trabajo.

La Figura 8 muestra en tres ilustraciones ejemplos típicos de los estados de funcionamiento del dispositivo de trabajo autopropulsado resultantes del cambio de anchura de carril.

La Figura 8a muestra el dispositivo de trabajo en un estado de funcionamiento ajustado a dos carriles rectos. El primer brazo de bastidor 03a se encuentra a este respecto en ángulo recto con respecto al segundo y al tercer brazo de bastidor 03b, 03c, mientras que el segundo y el tercer brazo de bastidor se extienden a lo largo de un eje longitudinal común. De este modo, la primera rueda 09a rueda por un primer carril, mientras que la segunda y tercera rueda 09b, 09c ruedan por un segundo carril común. La articulación central 20 está abierta por un lado y sus placas de articulación están dispuestas respectivamente en un ángulo de 90°.

La Figura 8b muestra el dispositivo de trabajo en un estado de funcionamiento ajustado a dos carriles curvos. El primer brazo de bastidor 03a se encuentra en cada caso en ángulo de aproximadamente 105° con respecto al segundo y al tercer brazo de bastidor 03b, 03c, mientras que el segundo y el tercer brazo de bastidor encierran un ángulo de aproximadamente 150°. De este modo, la primera rueda 09a rueda por un primer carril curvo, mientras que la segunda y tercera rueda 09b, 09c ruedan por un segundo carril curvo común. En este caso, la articulación central 20 está situada en un tercer carril curvo que se extiende excéntricamente entre los dos carriles.

La Figura 8c muestra el dispositivo de trabajo en un estado de funcionamiento ajustado a tres carriles rectos. El primer brazo de bastidor 03a se encuentra en ángulos diferentes con respecto al segundo o al tercer brazo de bastidor 03b, 03c. De este modo, la primera rueda 09a rueda por un primer carril recto, mientras que la segunda rueda 09b rueda por un segundo carril recto y la tercera rueda 09c rueda por un tercer carril recto. El segundo carril se encuentra más cerca del tercer que del primer carril. En este caso, la articulación central 20 está situada en un cuarto carril recto. Para una mejor comprensión, se simbolizan varias plantas 23, las cuales tienen respectivamente una separación de plantación entre sí. La anchura de carril del dispositivo de trabajo está seleccionada de tal modo que ninguna de las ruedas 09 colisiona con las plantas 23. La articulación central 20 y los brazos de bastidor 03 se encuentran a una altura por encima de las plantas 23, de manera que aquí tampoco se produce un daño de las plantas.

La Figura 9 muestra una vista lateral del dispositivo de trabajo en el estado plegado, como ya se representa en la Figura 6. En este estado plegado, el dispositivo de trabajo no puede moverse de manera autónoma, ya que las tres ruedas 09 son esencialmente paralelas. El estado plegado es adecuado para el almacenamiento y el transporte del dispositivo de trabajo. Para clarificar posibles proporciones de tamaño, en la Figura 9 se simboliza un usuario 24 que empuja el dispositivo de trabajo manualmente.

Lista de referencias

01 carcasa central / marco de soporte

02 eje central

03 brazos de bastidor

04 abertura de fijación / elemento de acoplamiento

05 travesaño

06 eje de control

07 suspensión de rueda

08 eje de rueda

09 rueda

10 accionamiento de eje de control

11 sensor

12 sonda / equipo de trabajo

13 raspador de suciedad

14 -15 primer carril

16 segundo carril

17 carril circular

18 contenedor

19 -20 articulación central

21 acumulador de energia

22 accionamiento de brazo

23 plantas

24 usuario

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de trabajo autopropulsado para el uso en superficies agrícolas plantadas, con:

- un marco de soporte (01);

- exactamente tres brazos de bastidor (03), los cuales se extienden en diferentes direcciones angulares partiendo del marco de soporte (01), pudiendo pivotar el al menos un primer brazo de bastidor con respecto a los otros dos brazos de bastidor;

- tres ruedas (09) giratorias alrededor de ejes de rueda (08), las cuales están dispuestas respectivamente en uno de los brazos de bastidor (03) y accionadas respectivamente por un accionamiento de rueda propio;

- al menos dos ejes de control (06), por medio de los cuales está articulada respectivamente una de las ruedas al brazo articulado (03) correspondiente;

- al menos dos accionamientos de eje de control para pivotar la correspondiente rueda (09) alrededor de su eje de control (06);

- una unidad de control, la cual controla los tres accionamientos de rueda, el accionamiento de brazo y los accionamientos de eje de control;

- al menos un accionamiento de brazo (22), para pivotar el al menos un brazo de bastidor (03) con respecto a los otros brazos de bastidor;

caracterizado por que

- los tres brazos de bastidor (03) pueden pivotar con un rango angular predeterminado alrededor de un eje central (02);

- el marco de soporte está configurado como una articulación central (20), la cual acopla los tres brazos de bastidor y permite el pivotamiento de dos brazos de bastidor con respecto al tercer brazo de bastidor a razón de respectivamente más de 90°;

- las ruedas (09) pueden ser pivotadas por los accionamientos de eje de control de tal manera que dos de las ruedas están alineadas en un primer carril común (15) y la tercera rueda está alineada en un segundo carril (16) paralelo al primer carril.

2. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que el accionamiento de brazo se puede acoplar selectivamente en cada caso a uno de los brazos de bastidor (03) o a varios de los brazos de bastidor (03), para accionar los mismos para pivotar alrededor del eje central (02).

3. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que los accionamientos de brazo se pueden accionar de tal manera que la separación entre el primer y el segundo carril, es decir, el ancho de carril, sea variable.

4. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las ruedas (09) pueden pivotar por medio de los accionamientos de eje de control de tal manera que las tres ruedas estén alineadas en un carril circular (17) común.

5. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los accionamientos de rueda están configurados como motores de cubo.

6. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en el marco de soporte (01) hay dispuestos elementos de acoplamiento (04), los cuales sirven para el acoplamiento de cargadores, herramientas y/u otros equipos de trabajo (12, 18).

7. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el marco de soporte comprende una carcasa central (01), desde la cual los tres brazos de bastidor (03) se extienden radialmente hacia el exterior, extendiéndose el eje central (02) a través de la carcasa central (01) y estando dispuesto el accionamiento de brazo en la carcasa central (01).

8. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los tres ejes de control (06) se extienden en paralelo entre sí y en paralelo con respecto al eje central (02) y que el marco de soporte (01) está posicionado por encima de los ejes de rueda (08), de manera que queda un espacio libre entre el marco de soporte y la superficie de contacto de las ruedas.

9. Dispositivo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que comprende un acumulador de energía, el cual está fijado preferentemente de forma separable al vehículo de transporte.

10. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 9, caracterizado por que comprende una celda solar, una celda de combustible y/o un generador eléctrico, que alimentan el acumulador de energía.

11. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que los brazos de bastidor son modificables en longitud.

12. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que un único o varios brazos de bastidor son reemplazables por brazos de bastidor con otras longitudes.

13. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que el eje central (02) se extiende en perpendicular por el plano de extensión principal del marco de soporte (01).

14. Dispositivo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado por que hay alojadas ruedas (09) en los extremos exteriores de los brazos de bastidor (03) respectivamente de forma ajustable en altura, para modificar cada rueda con respecto a las otras dos ruedas en lo que se refiere a su posición horizontal.

15. Grupo de dispositivos de trabajo a partir de al menos dos dispositivos de trabajo autopropulsados según una de las reivindicaciones 1 a 14, los cuales están acoplados entre sí mecánicamente y/o a través de una conexión de datos, para poder ser desplazados de manera coordinada entre sí por una superficie agrícola.