WO2013167762A1 - Brazo de seguridad para vehículos agrícolas ligeros - Google Patents

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agricultural vehicles
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light agricultural
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Eugenio MARZO QUINTANILLA
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Marzo Quintanilla Eugenio
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/13—Roll-over protection
    • B60R21/131—Protective devices for drivers in case of overturning of tractors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D49/00—Tractors
    • B62D49/08—Tractors having means for preventing overturning or tipping

Definitions

  • the subject of the present invention is a collapsible and extensible safety arm operated by pyrotechnic means, which acts when a certain degree of inclination of the vehicle occurs, preventing or hindering said vehicle from burying the driver.
  • the soil is tilled with small agricultural vehicles, with a short distance between axes.
  • small agricultural vehicles can easily overturn when one of the traction wheels sinks in soft ground, causing an uncontrolled rotation that causes the fall of the vehicle, or when reached the end of the terrain there is a slope where the turn.
  • ES 2140991 describes a self-dismantling anti-roll safety arm for tractors, which is articulated, and which consists of an assembly that is integrated by means of an anchoring to the chassis of the tractor on each of its sides, and which is fixed by elastic compression of transverse springs and extension springs, with an interlocking nail that is released when a certain degree of tipping occurs.
  • springs presents several fundamental problems:
  • the interlocking nail may require a force of great magnitude for its release, which must also be instantaneous with the overturning, which is not guaranteed in the mechanical system described
  • the present invention consists of a security device for tractors or light agricultural vehicles, comprising a structure for attaching to the chassis of the tractor, and an arm articulated and telescopically extensible, and comprising internally a pyrotechnic device linked to an inclinometer, which will trigger it reached a predetermined degree of inclination.
  • the arm can incorporate an extensible safety bow or be additionally arranged to the existing arm on the tractor. It comprises fastening means in the retracted position, with at least one detent trigger, and retaining means in the lowered and extended position.
  • the two lateral arms that make up the safety bow can also be telescopic, and, like the lateral arms, comprise retaining means in the deployed position. Being in a retracted position, the safety bow does not interfere with the daily work to always go, although in case of accident that produces a rollover will also extend automatically, without depending on the driver. At the moment of overturning, when the point of no return is reached, the real weight of the tractor when in equilibrium is minimal.
  • the structure is dimensioned so that it has sufficient strength to support the weight of the tractor and the corresponding impact.
  • the tractor can return to the vertical position, with the tractor being able to operate normally with the extended arch.
  • a signal will be sent to the engine to stop it.
  • a communication system such as a mobile phone, which will send a signal or message to a security center (for example, in Spain the telephone number 112, of emergencies).
  • a location device such as a GPS device, which transmits together with the alarm signal the coordinates for a quick location.
  • Figure 1 shows a schematic front view of an embodiment of the safety arm for light agricultural vehicles of the invention combined with a safety bow;
  • Figure 2 shows a schematic perspective view of the device of Figure 1 in the inactive position
  • Figure 3 shows a schematic perspective view of the device of Figures 1 and 2 in activated position
  • Figure 4 shows a view of an exemplary embodiment in which the arms are not combined with the safety bow
  • Figure 5 shows a schematic side view of a tractor provided with the device of figures 1 to 3;
  • Figure 6 shows a schematic front view of the tractor of Figure 5;
  • Figure 7 shows a schematic side view of a tractor with the arms of Figure 4.
  • Figure 8 shows a view of a perspective section of the arm of the invention, with an associated safety arm portion
  • Figure 9 shows a schematic view of a detail of the anchor of the arm to the tractor and of the retention device
  • Figure 10 shows a schematic view of a tractor provided with the device of the invention in the lateral tipping phase, in which both the arms and the safety bow are activated;
  • Figure 11 shows a schematic view of a tractor provided with the device of the invention in longitudinal rollover phase, in which the safety bow is activated.
  • the present invention consists of a safety device specially designed for light agricultural vehicles, comprising an arm articulated to the structure of the tractor, which is provided with at least one pyrotechnic trigger (1,2,3) and which is preferably extensible telescopically or parallel.
  • the arm comprises an outer body (22) and is also provided with an inner telescopic body in one or more elements, so as to allow its extension until reaching the necessary distance to constitute a support.
  • a trigger mechanism (4) that connects a trigger (6) .
  • a latch (8) is provided, which prevents the involuntary extension of the inner telescopic arm, and which is released when the explosion of the pyrotechnic device (1) of the arm occurs.
  • the shot will take place when the vehicle reaches a certain inclination, which is controlled by an inclinometer (15).
  • the arm is thus provided with more than one element, as well as an articulated foot (21).
  • the arm is provided with a device for retaining the rotation of the arm in the inactive position; the holding device also has the trigger function.
  • the vehicle anchoring device comprises an anti-vibration anchor plate (24), provided with a rubber joint.
  • the anchoring zone comprises an arm support, comprising a ratchet (9) with a toothed portion and a locking device (10) on said toothed portion, and with a connecting shaft (11) a joint support (12) to the vehicle.
  • the retention of the arm in the retracted position is formed by a locking finger (23) of the device integral with the arm, and a trigger (5) provided with an elastic means that keeps it in the locking position of the locking finger (23). ); the trigger (5) is formed by a rocker articulated on an axis.
  • the connection between the main body and the articulated arm on it comprises at least one antivibration spring (27).
  • the arm also comprises a telescopic safety arc whose extension takes place by means of a pyrotechnic drive (2). It comprises a fixed body (13), which can be provided with reinforcements (18) and at least one inner telescopic arch (14).
  • a locking device (16) of the inner arc is provided, which will keep it in a retracted position unless a release caused by the detonation of the pyrotechnic device or by a manual operation occurs. , in your case.
  • Both the arc and the arm comprise windows (17) for controlled exit of gases., As well as windows (26, 20) that can be accessed by means of a device for retaining the rotation of the arm in the inactive position and the pyrotechnic device of the arc respectively.
  • the vehicle provided with the described arm further comprises an automatic warning device to an emergency center, and a geographical location device, such as a GPS.

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Abstract

Comprende un mecanismo de giro y extensión telescópica cuyo accionamiento se produce al alcanzar el vehículo cierta inclinación, así como un pie (21)articulado, que comprende un dispositivo pirotécnico(1,3) de accionamiento, con un dispositivo de disparo (4)que acciona un interruptor de activación, un dispositivo de retención del giro del brazo en posición inactiva, Un inclinómetro (15), y un gatillo de disparo. Puede comprender opcionalmente un arco de seguridad telescópico de accionamiento pirotécnico y medios de aviso y localización en caso de accidente.

Description

Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros
La presente invención tiene por objeto un brazo de segundad abatible y extensible accionado por medios pirotécnicos, que actúa cuando se produce un cierto grado de inclinación del vehículo, impidiendo o dificultando que dicho vehículo pueda sepultar al conductor.
En cierto tipo de cultivos, especialmente pero no exclusivamente de arbolado o viñedo, se realizan trabajos de labranza de la tierra con vehículos agrícolas de reducido tamaño, con escasa distancia entre ejes. En dichos vehículos puede producirse un vuelco con facilidad cuando una de las ruedas tractoras se hunde en tierra blanda, provocando una rotación incontrolada que provoca la caída del vehículo, o cuando alcanzado el extremo del terreno de cultivo existe un desnivel donde se ha de producir el giro.
En este tipo de trabajos, los vehículos que portan arco de seguridad fijo no son aptos, y ya que éste topa permanentemente con las ramas de los árboles, lo que produce roturas en dichas ramas y pérdida de los frutos, por lo que suelen utilizarse vehículos con arco de seguridad abatible, pero en posición de reposo, es decir, dispuesto en horizontal sin que tenga la función de seguridad. En estas circunstancias el vuelco puede ser fatal ya que podrá producirse el hecho de que todo el peso del vehículo caiga sobre el conductor, produciendo la muerte en la mayor parte de los casos. Como se ha dicho, los arcos de segundad no resuelven el problema, porque, o bien hacen inútil el vehículo para ciertos usos, o bien se encuentran en una posición que no permite el paso bajo las ramas de los árboles. En la actualidad no existe ningún sistema de seguridad que evite el vuelco del tractor, únicamente limitando en lo posible los sistemas existentes que el tractor una vez volcado continúe su vuelco.
Son numerosos los casos conocidos en los que personas han quedado atrapadas en el propio arco de seguridad. Los actuales arcos de segundad levantados hacen que el centro de gravedad del tractor esté más elevado, por lo que la probabilidad de vuelco aumenta; si a ello le sumamos que todos los arcos de seguridad en tractores ligeros son abatibles para el uso en zonas de árboles (olivo, naranjo, almendro, etc.), donde no es posible trabajar con el arco levantado, y que en los garajes o cobertizos suelen existir limitaciones de altura el resultado y por desgracia las estadísticas lo corroboran, es que el agricultor, una vez lo abate suele trabajar muchas horas sin levantarlo, en ocasiones por confianza o pereza y en otras por que la media de edad del agricultor es alta y el arco de seguridad demasiado pesado para él .
Estado de la técnica
ES 2140991 describe un brazo de seguridad antivuelco autodisparable para tractores, que está articulado, y que consiste en un conjunto que se integra mediante un anclaje al chasis del tractor en cada uno de sus lados, y que se fija por compresión elástica de muelles transversales y muelles de extensión, con una uña de enclavamiento que es liberada cuando se produce un grado de vuelco determinado. Sin embargo, la utilización de muelles presenta varios problemas fundamentales:
• La carga del brazo contra el muelle requiere una fuerza muy grande, que exige de medios mecánicos especialmente concebidos al efecto;
• El disparo del brazo por medio de muelles es lento, lo que no garantiza que la apertura tenga lugar antes de completarse el vuelco;
• La uña de enclavamiento puede requerir una fuerza también de gran magnitud para su liberación, que debe además ser instantánea con el vuelco, lo cual no está garantizado en el sistema mecánico descrito
Descripción de la invención
La presente invención consiste en un dispositivo de segundad para tractores o vehículos agrícolas ligeros, que comprende una estructura de fijación al chasis del tractor, y un brazo articulado y extensible telescópicamente, y que comprende interiormente un dispositivo pirotécnico vinculado a un inclinómetro, que lo disparará alcanzado un grado de inclinación predeterminado. El brazo puede incorporar un arco de segundad extensible o disponerse adicionalmente al brazo existente en el tractor. Comprende medios de fijación en posición retraída, con al menos un gatillo de retención, y medios de retención en posición abatida y extendida.
Con la invención propuesta es posible evitar el vuelco en la mayor parte de los casos, lo que tendrá su resultado en evitar la pérdida de vidas humanas.
Dispone opcionalmente un arco de segundad extensible, también accionable por medios pirotécnicos. Los dos brazos laterales que conforman el arco de segundad pueden ser también telescópicos, y, al igual que los brazos laterales, comprenden medios de retención en posición desplegada. Al estar en posición retraída, el arco de segundad no entorpece la labor diaria al ir siempre, aunque en caso de accidente que produzca un vuelco se extenderá también automáticamente, sin depender del conductor. En el momento del vuelco, llegado el punto de no retorno, el peso real del tractor al estar en equilibrio es mínimo. La estructura, no obstante, está dimensionada de modo que tiene la resistencia suficiente para soportar el peso del tractor y el impacto correspondiente. En muchos casos, al haberse activado el sistema de extensión, el tractor puede retornar a la posición vertical, pudiendo el tractor operar normalmente con el arco extendido. Una vez accionado el dispositivo de seguridad de la invención, se mandará al motor una señal para la parada del mismo. También está previsto equipar al sistema con un sistema de comunicación, tal como un teléfono móvil, que enviará una señal o mensaje a una central de seguridad (por ejemplo, en España el número telefónico 112, de emergencias). Además está previsto que esté también equipado con un dispositivo de localización, tal como un dispositivo GPS, que transmita junto con la señal de alarma las coordenadas para una rápida localización.
Con el sistema de protección que proponemos el riesgo de sufrir un accidente se reduce al mínimo.
Es siempre recomendable la utilización del cinturón de seguridad de modo que se evite que el conductor se separe de su ubicación, minimizando así los riesgos en caso de accidente.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ¡lustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva, diez hojas de dibujos, en las que en once se representa, a título de ejemplo y sin carácter limitativo, la esencia de la presente invención, y en las que puede observarse lo siguiente :
La figura 1 muestra una vista esquemática frontal de un ejemplo de realización del brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros de la invención combinado con arco de segundad;
La figura 2 muestra una vista esquemática en perspectiva del dispositivo de la figura 1 en posición inactiva;
La figura 3 muestra una vista esquemática en perspectiva del dispositivo de las figuras 1 y 2 en posición activada; La figura 4 muestra una vista de un ejemplo de realización en la que los brazos no están combinados con el arco de segundad;
La figura 5 muestra una vista esquemática lateral de un tractor provisto del dispositivo de las figuras 1 a 3;
La figura 6 muestra una vista esquemática frontal del tractor de la figura 5;
La figura 7 muestra una vista esquemática lateral de un tractor con los brazos de la figura 4;
La figura 8 muestra una vista de una sección en perspectiva del brazo de la invención, con una porción de brazo de segundad asociado;
La figura 9 muestra una vista esquemática de un detalle del anclaje del brazo al tractor y del dispositivo de retención;
La figura 10 muestra una vista esquemática de un tractor provisto del dispositivo de la invención en fase de vuelco lateral, en la que se activan tanto los brazos como el arco de seguridad; y
La figura 11 muestra una vista esquemática de un tractor provisto del dispositivo de la invención en fase de vuelco longitudinal, en la que se activa el arco de seguridad.
Descripción de los modos de realización preferentes de la invención
La presente invención, consiste en un dispositivo de seguridad especialmente concebido para vehículos agrícolas ligeros, que comprende un brazo articulado a la estructura del tractor, que está provisto de al menos un disparador pirotécnico (1,2,3) y que es preferentemente extensible telescópica o paralelamente. Según una primera opción, el brazo comprende un cuerpo exterior (22) y está provisto también de un cuerpo telescópico interior en uno o más elementos, de modo que permita su extensión hasta alcanzar la distancia necesaria par constituir un apoyo. Cuando se detecta un cierto grado de inclinación, se dispara al menos uno de los dispositivos pirotécnicos de cada uno de los brazos, de modo que la presión actúa sobre un mecanismo de accionamiento de disparo (4) que conecta un interruptor (6) de disparo. Al dispararse el disparador pirotécnico (3) un cable (19) se tensa, de modo que un gatillo (5) que forma un balancín es traccionado por dicho cable, liberando la traba con una uña de bloqueo existente en el brazo.
Puesto que el brazo es telescópico, se dispone un seguro (8), que evita la extensión involuntaria del brazo telescópico interior, y que es liberado cuando se produce la explosión del dispositivo pirotécnico (1) del brazo.
El disparo tendrá lugar al alcanzar el vehículo cierta inclinación, lo cual es controlado por un inclinonmetro (15). El brazo está así provisto de más de un elemento, así como de un pie (21) articulado. El brazo está provisto de un dispositivo de retención del giro del brazo en posición inactiva; el dispositivo de retención tiene también la función de gatillo de disparo. Para evitar vibraciones, siempre molestas, el dispositivo de anclaje al vehículo comprende una placa de anclaje (24) antivibración, provista de una junto de goma. La zona de anclaje comprende un soporte del brazo, que comprende un trinquete (9) con una porción dentada y un dispositivo de bloqueo (10) sobre dicha porción dentada, y con un eje (11) de unión un soporte (12) de unión al vehículo. Cuando el brazo se extiende y articula requerirá una acción voluntaria específica para poder ser liberado y retornar a la posición de retracción.
La retención del brazo en posición retraída está formada por Una uña de bloqueo (23) del dispositivo solidaria al brazo, y un gatillo (5) de disparo provisto de un medio elástico que lo mantiene en posición de retención de la uña de bloqueo (23); el gatillo (5) está formado por un balancín articulado sobre un eje. La unión entre el cuerpo principal y el brazo articulado sobre éste comprende al menos un muelle (27) antivibración.
Según una opción, el brazo (la pareja de brazos, uno para cada lado, obviamente) comprende además un arco de segundad telescópico cuya extensión tiene lugar mediante un accionamiento pirotécnico (2). Comprende un cuerpo fijo (13), que puede estar provisto de refuerzos (18) y al menos un arco telescópico interior (14). En este caso, al igual que en el brazo articulado, se dispone un dispositivo de bloqueo (16) del arco interior, que lo mantendrá en posición retraída a menos que se produzca una liberación causada por la detonación del dispositivo pirotécnico o por un accionamiento manual, en su caso.
Tanto el arco como el brazo comprenden ventanas (17) de salida controlada de gases., así como ventanas (26,20) practicables de acceso a dispositivo de retención del giro del brazo en posición inactiva y del dispositivo pirotécnico del arco respectivamente.
Según una opción de la invención, el vehículo provisto del brazo descrito, comprende además un dispositivo de aviso automático a una central de emergencias, y de un dispositvo de localización geográfica, tal como un GPS.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, que comprende un mecanismo de giro y extensión telescópica cuyo accionamiento se produce al alcanzar el vehículo cierta inclinación, así como un pie (21) articulado, caracterizado por comprender los siguientes elementos:
• Al menos un dispositivo pirotécnico (1,3) de accionamiento, con un dispositivo de disparo (4) que acciona un interruptor de activación;
• Al menos un dispositivo de retención del giro del brazo en posición inactiva;
• Un inclinómetro (15)
• Un gatillo de disparo.
2.- Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una placa de anclaje (24) antivibración, provista de una junto de goma.
3.- Brazo de seguridad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la retención del brazo en posición retraída está formada por:
• Una uña de bloqueo (23) del dispositivo;
• Un gatillo (5) de disparo provisto de un medio elástico que lo mantiene en posición de retención de la uña de bloqueo (23) formado por un balancín articulado sobre un eje;
· Un seguro (8) del brazo telescópico interior (7); • Al menos un muelle (27) antivibración.
4. - Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el medio de retención del brazo en posición retraída comprende un trinquete (9) con una porción dentada y un dispositivo de bloqueo (10) sobre dicha porción dentada, y con un eje (11) de unión un soporte (12) de unión al vehículo.
5. - Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, según la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el gatillo (5) de disparo está provisto de un medio de accionamiento pirotécnico (3), con un cable de tracción de liberación del trabado entre el gatillo (5) y la uña reivindicación 3.
6.- Brazo de seguridad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende además un arco de seguridad telescópico cuya extensión tiene lugar mediante un accionamiento pirotécnico (2).
7.- Brazo de seguridad para vehículos agrícolas ligeros, según la reivindicación 6, caracterizado porque el arco telescópico comprende un dispositivo de bloqueo (16) del arco interior.
8.- Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizado porque comprende unas ventanas (17) de salida de gases.
9.- Brazo de segundad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende además una ventana (26) practicable de acceso a dispositivo de retención del giro del brazo en posición inactiva.
10.- Brazo de seguridad para vehículos agrícolas ligeros, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender asociado un dispositivo de aviso a una central de emergencias y/o un dispositivo de localización geográfica.
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