ES2240308T3 - Apero para montar en un vehiculo. - Google Patents
Apero para montar en un vehiculo.Info
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Abstract
Apero (1) tal como una segadora, una mullidora, una fresa de labranza o similar para montar en un vehículo (F), con un caballete de montaje (11), una herramienta de trabajo (2) y como mínimo un brazo giratorio (12) que une a ambos y que puede girar en el caballete de montaje (11) alrededor de un eje vertical (A1), caracterizado porque el brazo giratorio (12) está articulado en el caballete de montaje (11) también de manera giratoria alrededor de un eje horizontal (A2) y porque un varillaje (18) une el caballete de montaje (11) y la herramienta de trabajo (2) y/o el brazo giratorio (12) de tal manera que, en la posición básica de trabajo de la herramienta (2), el varillaje (18) no forma con el brazo giratorio (12) un plano vertical ni horizontal.
Description
Apero para montar en un vehículo.
La invención se refiere a un apero tal como una
segadora, una mullidora, una fresa de labranza o similar para montar
en un vehículo, con un caballete de montaje, una herramienta de
trabajo y como mínimo un brazo giratorio que une a ambos y que puede
girar en el caballete de montaje alrededor de un eje vertical.
Los aperos de este tipo, como segadoras,
mullidoras, fresas de labranza o similares, que por lo general se
llevan o arrastran en la parte posterior de un vehículo, sirven para
trabajar superficialmente suelos, plantas y materiales así como para
trabajar el suelo en el sentido más amplio.
Los aperos de este tipo pueden utilizarse en una
posición de trabajo en la que se desplacen lateralmente junto al
vehículo. Especialmente, entonces existe el peligro de que los
aparatos de este tipo choquen contra obstáculos, tales como en
especial piedras delimitadoras tapadas por hierba que haya crecido
alto, cualquier otra piedra de mayor tamaño, así como postes de
señales de tráfico, postes de telégrafos, mástiles o similares. En
especial, para evitar que se dañe el apero pero también para evitar
los postes o mástiles citados, hay previstos seguros de sobrecarga
en forma de trinquetes cargados o trinquetes de desenganche. Éstos,
se sueltan en cuanto que se supera una fuerza de desenganche cuando
el apero pasa por un obstáculo. La desventaja es que al actuar los
seguros de sobrecarga y producirse el desenganche, hay que
interrumpir el trabajo y volver a encajar el seguro de sobrecarga
haciendo retroceder el vehículo o por cualquier otro medio
manual.
El documento
US-A-2269980 parte de una segadora
fijada a un tractor con un seguro de sobrecarga, mediante el cual se
desacopla el acoplamiento del árbol articulado rígido del tractor y
de la segadora debido a un movimiento de desviación de la segadora.
Para permitir una nueva unión sencilla después de un
desacoplamiento, la memoria prevé un resorte propulsado y una pieza
final cuadrada para la introducción en una unidad propulsora, que se
encuentra en el tractor, con un embudo receptor. La segadora sólo
puede desviarse horizontalmente cuando puede girar alrededor de un
punto de giro axial en el extremo derecho más externo de la unión
rígida con el tractor. El movimiento de desviación se desencadena
mediante una fuerza que aparece súbitamente, debido a un obstáculo,
y que supera un mecanismo de bloqueo que une entre sí de manera
telescópica dos vástagos de sujeción. Si se desencadena el
mecanismo, un vástago puede retroceder de tal manera que la segadora
gira por sí misma alrededor del punto de giro y puede desviarse
hacia atrás en un plano horizontal.
Para encajar de nuevo la unión entre el tractor y
la segadora debe retrocederse el primero y deslizarse hacia atrás el
vástago citado hasta que se encaja de nuevo el mecanismo de
trinquete. Debido a la separación mediante el seguro de sobrecarga
en forma de un seguro de trinquete horizontal sencillo con tope, sin
hacer retroceder el tractor no puede producirse ningún retroceso
automático de la segadora a la posición de trabajo después de
superar un obstáculo.
La invención tiene como objetivo crear, evitando
los inconvenientes citados, un seguro de sobrecarga o arranque que
esté configurado constructivamente seguro y robusto y en el que se
produzca automáticamente el retroceso automático del apero a su
posición de funcionamiento prefijada cuando se despliegan las
fuerzas que actúan debido a un obstáculo.
Según la invención, el objetivo citado se
consigue con un apero del tipo citado al principio haciendo que el
brazo giratorio se articule en el caballete de montaje también de
manera giratoria alrededor de un eje horizontal, y que un varillaje
una el caballete de montaje, la herramienta de trabajo horizontal
y/o el brazo giratorio de tal manera que, en la posición básica de
trabajo de la herramienta, el varillaje no forme con el brazo
giratorio un plano vertical ni uno horizontal.
En el caso de un varillaje que une el caballete
de montaje con la herramienta de trabajo, disponiendo el varillaje,
que actúa como varillaje paralelo al brazo giratorio, en una
posición girada verticalmente hacia fuera del plano horizontal
formado por el brazo giratorio, se consigue que al poner en
movimiento la herramienta de trabajo del apero contra un obstáculo
se genere, en contra de una fuerza de tracción ejercida sobre el
varillaje, una fuerza que actúa sobre la herramienta de trabajo. Al
mismo tiempo, debido a la inclinación vertical del vástago de
varillaje, se genera una componente de fuerza vertical que hace que
la herramienta de trabajo se eleve y al mismo tiempo gire y pueda
evitar con ello el obstáculo. Lo mismo rige en el caso de un
varillaje que une el caballete de montaje al brazo giratorio, con la
diferencia de que el varillaje no actúa como varillaje paralelo sino
que se engancha directamente en el brazo giratorio de tal manera que
la herramienta de trabajo se eleva y al mismo tiempo gira y puede
evitar con ello el obstáculo.
En una configuración preferida según la invención
hay previsto, por razones del menor rozamiento posible durante el
giro del apero, que una superficie que une el brazo giratorio y el
varillaje esté inclinada, con respecto a la horizontal o la
vertical, entre 15º y 75º, preferentemente entre 20º y 70º.
En especial, el brazo giratorio y el varillaje
están orientados entre sí bajo un ángulo finito (ángulo \neq 0),
con lo cual el ángulo vertical entre el brazo giratorio y el
varillaje está preferentemente entre 30º y 45º.
Perfeccionamientos según la invención prevén
además que el varillaje esté articulado en el caballete de montaje
por encima del brazo giratorio. Además, el brazo giratorio está
articulado en el caballete de montaje, preferentemente a través de
un caballete de tracción, pudiendo girar este último con relación al
caballete de montaje en especial alrededor de un eje horizontal.
Una forma de realización preferida prevé que el
varillaje esté formado por un vástago de varillaje rígido que une el
caballete de montaje y la herramienta de trabajo. El vástago de
varillaje está unido preferentemente a la herramienta, en su extremo
dirigido a la herramienta de trabajo, por debajo del brazo
giratorio, pudiendo estar el vástago de varillaje especialmente en
un plano perpendicular orientado esencialmente paralelo a la
dirección de extensión del brazo giratorio. El vástago de varillaje
está también articulado con el caballete de montaje preferentemente
por medio de una pieza de articulación que presenta como mínimo dos
ejes de giro, presentando en especial la pieza de articulación una
caja que puede girar alrededor de un eje horizontal, en la que el
vástago de varillaje puede girar alrededor de un eje de giro
adicional que discurre perpendicular a la dirección de extensión del
vástago de varillaje. El caballete de tracción, que puede girar
alrededor del eje horizontal (alrededor del eje A2) con relación al
caballete de montaje, lleva preferentemente un perno giratorio que
discurre perpendicular a la dirección de extensión del brazo
giratorio, mediante el cual puede girar el eje de giro (alrededor
del eje A1).
Otra forma de realización preferida prevé que el
varillaje esté configurado elásticamente en la dirección de
extensión y que el caballete de montaje esté unido con el brazo
giratorio. El varillaje puede configurarse en este caso, por
ejemplo, como resorte helicoidal o resorte fluido, por ejemplo
cilindro hidráulico o neumático. Al tocar la herramienta de trabajo
del apero un obstáculo, la herramienta de trabajo gira de este modo
primero horizontalmente alejándose del obstáculo hasta que la fuerza
elástica del varillaje es tan grande que la herramienta de trabajo
también se eleva. Esto sucede al alcanzarse un ángulo de giro
horizontal en el que la componente de fuerza vertical es tan grande
que eleva la herramienta de trabajo para evitar el obstáculo. Al
contrario que en la realización con un vástago de varillaje rígido,
el alejamiento y la elevación de la herramienta de trabajo no se
producen necesariamente al mismo tiempo.
En la posición de reposo de la herramienta de
trabajo, el varillaje está preferentemente tensado elásticamente en
la dirección de la posición básica de trabajo, para volver a llevar
la herramienta de trabajo a la posición básica de trabajo después de
pasar un obstáculo. Además, en la posición básica de trabajo de la
herramienta de trabajo el varillaje elástico está preferentemente
algo dilatado o sometido ligeramente a tracción, para reducir el
peso de la herramienta de trabajo que actúa sobre el brazo giratorio
y facilitar la elevación y el giro de la herramienta de trabajo al
tocar el obstáculo. El punto de fijación del varillaje en el brazo
giratorio y/o en el caballete de montaje es preferentemente
regulable, pudiendo estar formados los puntos de fijación del
varillaje en el brazo giratorio y/o en el caballete de montaje por
pernos dispuestos esencialmente horizontales y que encajan en
listones perforados del brazo giratorio y/o del caballete de
montaje. En un perfeccionamiento, está previsto que el caballete de
tracción, que puede girar alrededor de un eje horizontal con
relación al caballete de montaje, lleva un perno giratorio que
discurre esencialmente perpendicular a la dirección de extensión del
brazo giratorio, cuyo ángulo de giro puede ajustarse mediante un
dispositivo limitador. Este último, está formado preferentemente por
un perno de guía, dispuesto perpendicular y desplazado lateralmente
con respecto al brazo giratorio en la zona del lado del brazo
giratorio dirigida al caballete de montaje, que es llevado en un
orificio longitudinal, dispuesto perpendicularmente al eje de giro
del brazo giratorio y desplazado lateralmente con respecto a éste,
de una placa de guía unida al caballete de montaje y esencialmente
perpendicular al eje de giro del brazo giratorio.
En otra configuración preferida está previsto que
la herramienta de trabajo esté apoyada giratoriamente en el extremo
del brazo giratorio alejado del caballete de montaje, pudiendo girar
el apero, especialmente a través de una pieza de articulación
intermedia, alrededor de un eje de giro orientado paralelamente a la
dirección de extensión del brazo giratorio.
Puesto que la herramienta de trabajo es llevada
fundamentalmente sobre el brazo giratorio del vehículo, en un
perfeccionamiento puede estar previsto también que la herramienta de
trabajo esté provista de piezas de apoyo, pudiendo ser una pieza de
apoyo de este tipo un patín, un patín rotativo, una rueda, un
rodillo o un cilindro.
Más ventajas y características de la invención
resultan de las reivindicaciones y de los dibujo siguientes, en los
que se describe con detalle la invención basándose en ejemplos de
realización. Se muestra:
Fig. 1 una vista lateral, representada en corte
parcial, de un apero para montar en un vehículo;
Fig. 2 una vista en detalle y en perspectiva de
la articulación del brazo giratorio y del vástago de varillaje en el
caballete de montaje del apero según la Fig. 1;
Figs. 3a a 3c el apero según las Figs. 1 y 2
con vehículo en vista posterior, en una posición girada hacia dentro
detrás del vehículo (Fig. 3a), en vista lateral (Fig. 3b) y en vista
en planta (Fig. 3c);
Figs. 4a a 4c el apero según las Figs. 1 y 2 con
vehículo en vista posterior, en una posición girada hacia fuera
detrás del vehículo (Fig. 4a), en vista lateral (Fig. 4b) y en vista
en planta (Fig. 4c);
Figs. 5a a 5c el apero según las Figs. 1 y 2 con
vehículo en una posición girada hacia fuera al chocar con un
obstáculo, en vista posterior (Fig. 5a), en vista lateral (Fig. 5b)
y en vista en planta (Fig. 5c);
Figs. 6a a 6c el apero según las Figs. 1 y 2 en
una posición tan retrasada que después de chocar con un obstáculo es
posible moverse superándolo, en vista posterior (Fig. 6a), en vista
lateral (Fig. 6b) y en vista en planta (Fig. 6c);
Figs. 7a y 7b vistas laterales de la
construcción portante para la herramienta de trabajo en la posición
de trabajo básica girada lateralmente hacia fuera (Fig. 7a) y en la
posición de desvío girada desde esta posición hacia arriba al chocar
contra un obstáculo (Fig. 7b);
Figs. 8a y 8b vistas en planta correspondientes
a la Fig. 7a -posición básica de trabajo girada hacia fuera- y Fig.
7b -posición de desvío girada hacia fuera de esta posición;
Fig. 9 una representación en perspectiva de una
posición intermedia de la desviación al chocar contra un obstáculo
según las Figs. 3b y 4b;
Figs. 10a a 10c representación en perspectiva de
un apero colocado en un vehículo después de chocar contra un
obstáculo (Fig. 10a) y desviándose frente a éste (Fig. 10b,
10c);
Fig. 11 una vista lateral de otra forma de
realización de un apero según la invención para montar en un
vehículo;
Fig. 12 una vista en planta del apero según la
Fig. 11 en posición básica de trabajo y
Fig. 13 una vista posterior del apero según las
Figs. 11 y 12.
La Fig. 1 muestra una forma de realización de un
apero 1 según la invención para montar en un vehículo F (Figuras 3 a
6, 10) como tal.
El apero 1 presenta en el ejemplo de realización
representado una herramienta de trabajo 2 en forma de mullidora. La
herramienta de trabajo también puede ser fundamentalmente una
segadora, una fresa de suelo o similar. La herramienta de trabajo 2
presenta una caja 3 en la que se encuentra un rotor 4, aquí un rotor
mullidor. El rotor 4 es propulsado por una propulsión 6 a través de
una propulsión de correa 5. La propulsión 6 está dispuesta sobre o
junto a la caja 3. De manera alternativa, la propulsión 6 puede
realizarse hidráulica, neumática, eléctrica o mecánicamente mediante
un motor de combustión interna.
Para apoyar la herramienta de trabajo 2 sobre el
suelo hay prevista por regla general, aunque no necesariamente, una
pieza de apoyo 7, aquí en forma de un rodillo; en lugar de eso, la
pieza de apoyo 7 puede ser también un patín, un patín rotativo, una
rueda, un rodillo o un cilindro. Para desmenuzar el material de
siega cortado mediante el rotor mullidor puede haber previstos en la
caja unos peines cortadores 8 fijos, que se extienden en toda la
longitud del rotor 4.
A través de una pieza articulada intermedia 9, la
herramienta de trabajo 2 está articulada en una construcción
portante 10, con un eje A horizontal en la posición de
funcionamiento normal y de transporte, y de manera giratoria entre
las dos posiciones citadas. El giro puede realizarse a través de un
cilindro hidráulico (por ejemplo, Fig. 3a).
La construcción portante 10 presenta un caballete
de montaje 11 para montar el apero 1 en un vehículo. El caballete de
montaje 11 es, en general, un caballete de tres puntos con (en el
ejemplo de realización representado) un estribo doblado en dos ramas
con un puntal 11b que discurre perpendicular a la rama horizontal
11a (Fig. 3a y sig.). El caballete de montaje 11 puede unirse
rígidamente con el vehículo. La herramienta de trabajo 2 está unida
con el caballete de montaje 11 a través de un brazo giratorio 12,
que puede estar configurado de tal manera que lleva la herramienta
de trabajo 2.
La unión del brazo giratorio 12 con el puntal 11b
del caballete de montaje 11 (Fig. 2) se produce según la invención,
en la configuración preferida, a través de un caballete de tracción
13 en el que, por medio de un perno giratorio 14, que discurre en la
dirección de extensión de un eje A1, puede girarse el brazo
giratorio 12 en el eje A1 que es vertical al encontrarse el vehículo
sobre un suelo plano horizontal.
El caballete de tracción 13 está articulado, por
su parte, en el caballete de montaje 11 a través de un árbol
giratorio 15 con un eje de giro A2 que discurre horizontal.
Además, a través de un perno giratorio 16a
alrededor (en la posición básica de trabajo) de un eje de giro A3
vertical (con el correspondiente perno giratorio), el brazo
giratorio 12 está articulado con el caballete giratorio 16 unido
rígidamente a la parte de la pieza articulada intermedia 9 dirigida
al brazo giratorio 12.
Hay previsto además un cilindro giratorio 17 que
está articulado, por un lado, al brazo giratorio 12 y, por otro
lado, al caballete giratorio 16 y en concreto separado
horizontalmente del lugar de articulación del brazo giratorio 12 en
el caballete giratorio 16. El acortamiento o el alargamiento de su
vástago de émbolo se produce sólo accionando conscientemente la
correspondiente válvula hidráulica del vehículo tractor F para
desplazar lateralmente la herramienta de trabajo 2 entre las
posiciones de trabajo deseadas. Al elegirse una posición de trabajo,
la longitud cilindro-émbolo se mantiene fija durante el trabajo
-incluso en caso de un movimiento de desvío- y con ello también la
separación de sus extremos de articulación.
La construcción portante 10 presenta además un
varillaje 18 en forma de un vástago de varillaje rígido, que une el
caballete de montaje 11 y la herramienta de trabajo 2 y que, en la
posición de trabajo normal de la construcción portante 10, discurre
en un plano vertical paralelo al brazo giratorio 12 o a sus paredes
laterales. El vástago de varillaje 18 cumple la función de un
varillaje paralelo (al brazo giratorio 12) y forma con el brazo
giratorio 12, el caballete de montaje 11 y el caballete giratorio 16
un paralelogramo giratorio, delimitando con el brazo giratorio 12 un
ángulo finito \alpha. Sin embargo, no discurre en un plano
(horizontal o vertical) con el brazo giratorio 12 ni forma con éste
un plano. El vástago de varillaje 18 más bien está articulado en el
caballete de montaje 11 por encima del brazo giratorio 12 un ángulo
finito \beta, y concretamente puede girar alrededor de un eje
horizontal A4 y de un eje de giro A5 perpendicular a este último y
perpendicular a la dirección de extensión del vástago de varillaje
18. En el ejemplo de realización representado, el vástago de
varillaje 18 del caballete giratorio 16 está articulado, desplazado
horizontalmente hacia el brazo giratorio 12, en un punto de
articulación situado por debajo del brazo giratorio 12.
Se muestra además un dispositivo giratorio 23 en
sí conocido, que presenta un cilindro giratorio 24 (por ejemplo Fig.
4b), que sirve para girar la herramienta de trabajo 2 desde la
posición de trabajo (horizontal) hasta una posición vertical de
transporte y reposo.
En la posición de trabajo, el rotor mullidor -en
los trabajos de siega en el plano- puede estar dispuesto tanto
paralelo a la normal a la superficie de las paredes laterales del
brazo giratorio 12 como presentar también una inclinación con
respecto a esta normal a la superficie -en los trabajos de siega en
matorrales, setos o zanjas.
La Fig. 2 muestra detalles de la articulación del
brazo giratorio 12 y del vástago de varillaje 18 en la rama
horizontal 11a del caballete de montaje 11, en una posición
ligeramente girada hacia arriba. Las paredes laterales del brazo
giratorio 12 permanecen siempre orientadas verticalmente (o más
exactamente, verticales al plano de desplazamiento del vehículo).
Mediante dos ojales 19, que están fijos a la rama 11a, una caja de
articulación 20 puede girar en el brazo 11a alrededor del eje A4
mediante un árbol de giro 21 orientado horizontal (Figs. 7a, b).
Mediante un perno giratorio (no representado), que está orientado
perpendicularmente al eje A4 y a la dirección de extensión del
vástago de varillaje 18, el vástago de varillaje 18 está articulado
en la caja 20 pudiendo girar alrededor del eje A5.
El apero 1 según la invención se puede girar de
una manera en sí conocida desde una primera posición de trabajo casi
detrás del vehículo F tractor, tal como se representa en las Figuras
3a a 3c, a una posición de trabajo girada lateralmente con una zona
de trabajo lateralmente a la derecha junto al vehículo, tal como se
representa en las Figuras 4a a 4c y 10a.
En esta posición de trabajo girada hacia fuera de
las Figuras 4a a 4c existe el peligro de que la herramienta de
trabajo 2 choque contra un obstáculo (no representado), como suele
producirse típicamente con los mojones cubiertos por la hierba
crecida, pero también con cualquier otra piedra, varilla o
similar.
Mediante la configuración según la invención del
apero 1, en especial el vástago de varillaje 10 elevado de un plano
del brazo giratorio 12, se crea un seguro contra la sobrecarga.
Cuando la herramienta de trabajo 2 choca contra un obstáculo de este
tipo, las fuerzas resultantes (también) se ejercen sobre el vástago
de varillaje 18. Al chocar contra el obstáculo, la herramienta de
trabajo 2 es comprimida desde la extensión transversal perpendicular
al sentido de marcha de las Figuras 4a a 4c hasta una posición
inclinada, tal como se representa en las Figuras 5a a 5c y 10b. Con
ello se produce al mismo tiempo una elevación de la herramienta de
trabajo 2, ya que debido a la disposición del varillaje ambos
movimientos se solapan en el tiempo.
En el movimiento de compensación, mediante el
cilindro 17, de longitud constante en esta situación, del brazo
giratorio 12 se tensa la herramienta de trabajo 2 en una unión fija
con el brazo giratorio 12, con lo cual se desencadena el movimiento
de rotación de la herramienta de trabajo 2. Los movimientos
resultantes del movimiento de compensación se solapan en el
tiempo.
El movimiento es posible gracias a los dos ejes
de giro libres A2 (horizontal) y A1 (vertical) de la fijación del
brazo giratorio 12 al caballete de tracción 13. Puesto que los dos
ejes A1, A2 están ligeramente desplazados, mediante el solapamiento
de estos dos movimientos resulta una trayectoria aproximadamente
circular. Si los ejes A1, A2 se cortaran de manera ideal, durante el
movimiento de compensación se produciría un movimiento circular lo
mismo que sobre una esfera.
Puesto que el vástago de varillaje 18 no se
encuentra en el mismo plano que el brazo giratorio 12 y no está
orientado horizontalmente, sino que presenta una componente de
extensión vertical, ésta provoca un giro de la herramienta de
trabajo 2 hacia atrás y al mismo tiempo una elevación del vástago de
varillaje 18 en la zona de varillaje del caballete giratorio 16 y,
con ello, una elevación inclinada de la herramienta de trabajo 2
para reducir la componente vertical del vástago de varillaje 18
(mediante esta elevación en el extremo posterior) que con ello se
prolonga en su componente horizontal y puede dejar espacio para la
citada posición inclinada espaciada de la herramienta de trabajo 2.
Con ello, tal como se ha dicho, el cilindro hidráulico 17 no
modifica su longitud, de tal manera que tampoco se modifica la
separación de sus extremos de articulación en el brazo giratorio 12
y en el caballete giratorio 16.
La herramienta de trabajo 2 puede girarse tanto
hacia atrás y de manera inclinada hacia arriba que ante un obstáculo
que ha superado el vehículo tractor F igualmente lo supera girando,
tal como se representa en las Figuras 9 y 10c. El brazo giratorio 12
se eleva al mismo tiempo con el giro alrededor del eje de giro -y
con él la herramienta de trabajo 2- y adicionalmente gira hacia
atrás por detrás del vehículo.
Una vez eludido el obstáculo, desaparece la
fuerza del obstáculo ejercida sobre la herramienta de trabajo y con
ello también la componente vertical de fuerza que actúa, de tal
manera que debido a su masa la herramienta de trabajo 2 regresa a la
posición de partida (Figuras 3a a 3c).
El movimiento de regreso puede limitarse y/o
amortiguarse total o parcialmente mediante una fuerza de
amortiguamiento (tal como por ejemplo resortes, amortiguadores de
fricción, amortiguadores hidráulicos, amortiguadores neumáticos,
topes de goma).
Las Figuras 7a y 7b muestran otra vez el giro de
la construcción portante 10 al chocar la herramienta de trabajo 2
contra un obstáculo y el modo de evitar éste mediante la
construcción portante 10 según la invención.
La Fig. 7a muestra el apero según la invención o
más exactamente su construcción portante 10 sin la propia
herramienta de trabajo 2, en vista lateral, en una posición de
trabajo girada lateralmente hacia fuera desde la posición girada
hacia dentro de las Figs. 3a a 3c, que corresponde a las Figs. 4a a
4c, con una proyección prácticamente visible de la construcción
portante sobre un plano vertical a través del sentido de marcha del
vehículo F, en la que el brazo giratorio 12 y el vástago de
varillaje 18 aparecen acortados en esta proyección. Si la
herramienta de trabajo 2 (Fig. 7b) choca ahora contra un obstáculo,
la fuerza que aparece provoca un alargamiento de la proyección del
brazo giratorio 12 y del vástago de varillaje 18 en el plano
vertical que discurre a través del sentido de marcha, lo cual sólo
es posible mediante un giro de retorno del brazo giratorio 12 desde
la posición girada hacia fuera hasta una posición que incluye un
ángulo pequeño de la dirección de marcha, tal como se representa en
la Fig. 7b. Debido por un lado a las proporciones fijas del
paralelogramo formado por el brazo giratorio 12, el vástago de
varillaje 18, el caballete de montaje 11 y el caballete giratorio
16, así como por otro lado a la movilidad no dada sólo alrededor de
los ejes verticales A1, A3 -en la posición básica de trabajo- sino
de la articulación móvil en los ejes horizontales A2, A4 y la
orientación espacial del brazo giratorio 12 y el vástago de
varillaje 18, que no se encuentran en una línea, se ejerce además
una fuerza de tracción sobre el vástago de varillaje 18 que, debido
a la orientación del mismo inclinada horizontalmente, hace actuar
una componente vertical de fuerza sobre su extremo, que gira éste y
eleva su extremo próximo a la herramienta y con ello, por un lado,
eleva el brazo giratorio 12 apoyado de manera giratoria alrededor
del eje A4, y por otro lado lleva además a la herramienta a una
posición inclinada (en especial Figs. 6a a 7c, 10b, 10c).
Las Figs. 8a y 8b muestran el proceso de
desviación antes descrito en la posición vertical. La Fig. 8a
muestra además una vista en planta del paralelogramo formado por el
brazo giratorio 12, el vástago de varillaje 18, el caballete de
montaje 11 y el caballete giratorio 16, dado en un plano de
proyección horizontal, que se encuentra en la posición básica de
trabajo girada hacia fuera de la herramienta de trabajo. Se ve con
ello que la proyección sobre un plano de proyección horizontal
(plano del papel) forma exactamente un paralelogramo. La Fig. 8b
muestra la posición girada al chocar la herramienta 2 contra un
obstáculo. Se ve que el ángulo de inclinación tanto del brazo
giratorio 12 como también del vástago de varillaje 18 con respecto a
la dirección de marcha FR (que se orienta perpendicularmente a la
extensión del caballete de montaje 11) se reduce debido a la fuerza
que actúa sobre la herramienta dentro del marco del movimiento de
desviación y con ello no aumentan las componentes de extensión del
brazo giratorio 12 y del vástago de varillaje 18 situadas en el
sentido de marcha, con lo cual la herramienta de trabajo 2 no sólo
gira desde su posición básica de trabajo, dada verticalmente a la
dirección de marcha, con su brazo libre hacia atrás, sino que
igualmente gira con su brazo libre hacia arriba inclinándose desde
la horizontal, lo que se ve porque el paralelogramo formado por el
brazo giratorio 12, el vástago de varillaje 18, el caballete de
montaje 11 y el caballete giratorio 16 no se representa ya como
paralelogramo en la posición representada sobre un plano horizontal
sino que en esta proyección se estrecha en la zona de la herramienta
2, lo que significa que, frente a la posición básica de trabajo, el
extremo del vástago de varillaje 18 próximo a la herramienta debe
elevarse frente al extremo del brazo giratorio 12 próximo a la
herramienta (ya que el vástago de varillaje 18 del caballete de
montaje 11 está más alto, es decir, con mayor distancia al suelo,
que el brazo giratorio 12).
En la Fig. 9 vuelve a representarse en
perspectiva la posición de la herramienta de trabajo 2 ligeramente
girada hacia fuera, que se produce primero al chocar con un
obstáculo. Lo esencial es que en este desvió, al chocar contra un
obstáculo, no se modifica esencialmente la longitud del cilindro 17,
24, en particular que no se acciona, sino que el proceso de choque
de la herramienta en el mejor de los casos se amortigua
elásticamente en el obstáculo.
Las Figs. 10a a 10c vuelven a mostrar en una
representación en perspectiva el desarrollo del giro de la
herramienta de trabajo al chocar con el obstáculo H aquí
representado.
La forma de realización representada en las Figs.
11 a 13 de un apero 1 según la invención se diferencia de la forma
de realización según las Figs. 1 a 10 especialmente en que el
varillaje 18 está configurado elásticamente en la dirección de
extensión y une directamente el caballete de montaje 11 con el brazo
giratorio 12, con lo cual el plano formado por el caballete de
montaje 11 y el brazo giratorio 12 no está horizontal ni vertical,
sino inclinado. En el ejemplo de realización mostrado, el varillaje
18 está formado por un resorte helicoidal 25; aunque
alternativamente también son posibles por ejemplo un cilindro de
fluido o un resorte de fluido. En la posición de reposo o retraída
de la herramienta de trabajo 2 (véanse Figs. 6a a 6c), la
herramienta de trabajo 2 está pretensada mediante el varillaje 18 en
la dirección de la posición básica de trabajo mostrada en las Figs.
11 a 13 para garantizar que después de rodear un obstáculo se
producirá un giro automático hacia atrás de la herramienta de
trabajo 2. En la posición básica de trabajo mostrada, el resorte
helicoidal 25 del vástago de varillaje 18 está ligeramente dilatado
para descargar el brazo giratorio 12 en la posición básica de
trabajo y facilitar el retroceso de la herramienta de trabajo 2 al
chocar contra un obstáculo.
La articulación del varillaje elástico 18 en el
brazo giratorio 12 se produce mediante un perno 27 que encaja en un
listón perforado 26 dispuesto lateralmente al brazo giratorio 12
(véase en particular la Fig. 11), pudiéndose producir la elección de
la abertura del listón perforado 26 prevista para el perno 27 según
el peso de la herramienta de trabajo 2 o el momento de giro que
actúa sobre el brazo giratorio 12. De manera correspondiente,
mediante un perno 29 que encaja en un listón perforado 28 prolongado
hacia arriba en una rama horizontal 11a del caballete de montaje 11
(Fig. 11) o en la dirección de extensión de la misma (Figs. 12, 13),
y garantizando la capacidad de giro, el lado del varillaje 18
alejado de su brazo de giro 12 está articulado tanto alrededor del
eje A4 como del A5.
La unión del brazo giratorio 12 con el caballete
de montaje 11 se realiza, según la forma de realización, con un
vástago de varillaje rígido según las Figs. 1 a 10 a través de un
caballete de tracción 13, en el que puede girarse el brazo giratorio
12 alrededor de un eje vertical A1 -para un vehículo que se
encuentra en el suelo- mediante un perno giratorio 14, estando
articulado por su parte el caballete de tracción 13 en el caballete
de montaje 11 a través de un árbol giratorio 15 con un eje de giro
A2 que discurre horizontal (Fig. 11). Además, para limitar el
movimiento de giro del brazo giratorio 12 entre su posición de
reposo y su posición básica de trabajo hay previsto un dispositivo
limitador que está formado por un perno de guía 30, dispuesto
vertical en la zona del lado del brazo giratorio 12 dirigida al
caballete de montaje 11 y desplazado con respecto a éste, que es
llevado en un orificio longitudinal 32, dispuesto concéntricamente
con respecto al eje de giro A1 del brazo giratorio 12, de una placa
guía 31 unida al caballete de montaje 11 y dispuesta esencialmente
perpendicular al eje de giro A1 del brazo giratorio 12 (Fig. 11,
12). De esta manera, el orificio longitudinal 32, dispuesto
concéntricamente con respecto al eje de giro A1, forma los topes del
perno de guía 30, y con ello del brazo giratorio 12, en la posición
básica de trabajo o la posición de reposo de la herramienta de
trabajo 2.
El modo de acción del triángulo formado por el
varillaje 18, el brazo giratorio 12 y el caballete de montaje 11,
inclinado tanto con respecto a la horizontal como también a la
vertical, equivale esencialmente al paralelogramo formado por el
brazo giratorio 12, el vástago de varillaje 18, el caballete de
montaje 11 y el caballete giratorio 16 en la configuración según las
Figs. 1 a 10, de tal manera que al chocar contra un obstáculo, la
herramienta de trabajo 2 es comprimida desde la extensión
transversal de su posición básica de trabajo que discurre
perpendicular a la dirección de marcha (Figs. 4a a 4c) hasta una
posición inclinada, tal como se representa en las Figuras 5a a 5c y
10b, produciéndose así una elevación de la herramienta de trabajo 2.
En el ejemplo de realización representado en las Figs. 11 a 13, al
chocar contra un obstáculo, la herramienta de trabajo 2 del apero 1
es girada primero horizontalmente alejándose del obstáculo hasta que
la fuerza de resorte del varillaje 18 es tan grande que eleva la
herramienta de trabajo 2 para evitar el obstáculo. Después de eludir
el obstáculo, la herramienta de trabajo 2 -apoyada por la fuerza de
resorte del varillaje 18- regresa a su posición básica de trabajo de
manera puramente mecánica.
1 | apero |
2 | herramienta de trabajo |
3 | caja |
4 | rotor |
5 | correa |
6 | motor |
7 | pieza de apoyo |
8 | peine cortador |
9 | pieza articulada intermedia |
10 | construcción portante |
11 | caballete de montaje |
11a | rama horizontal (de 11) |
11b | puntal (de 11) |
12 | brazo giratorio |
13 | caballete de tracción |
14 | perno giratorio |
15 | árbol giratorio |
16 | caballete giratorio |
16a | perno giratorio |
17 | cilindro giratorio |
18 | vástago de varillaje |
19 | ojales |
20 | caja de articulación |
21 | árbol giratorio |
22 | perno giratorio |
23 | dispositivo giratorio |
24 | cilindro giratorio |
25 | resorte helicoidal |
26 | listón perforado |
27 | perno |
28 | listón perforado |
29 | perno |
30 | perno de guía |
31 | placa de guía |
32 | orificio longitudinal |
F | vehículo (de tracción) |
A | eje |
A1 | eje vertical |
A2 | eje horizontal |
A3 | eje vertical |
A4 | eje horizontal |
A5 | eje de giro |
\alpha | ángulo |
\beta | ángulo. |
Claims (26)
1. Apero (1) tal como una segadora, una
mullidora, una fresa de labranza o similar para montar en un
vehículo (F), con un caballete de montaje (11), una herramienta de
trabajo (2) y como mínimo un brazo giratorio (12) que une a ambos y
que puede girar en el caballete de montaje (11) alrededor de un eje
vertical (A1), caracterizado porque el brazo giratorio (12)
está articulado en el caballete de montaje (11) también de manera
giratoria alrededor de un eje horizontal (A2) y porque un varillaje
(18) une el caballete de montaje (11) y la herramienta de trabajo
(2) y/o el brazo giratorio (12) de tal manera que, en la posición
básica de trabajo de la herramienta (2), el varillaje (18) no forma
con el brazo giratorio (12) un plano vertical ni horizontal.
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque una superficie que une el brazo
giratorio (12) y el varillaje (18) está inclinada entre 15º y 75º
con respecto a la horizontal o a la vertical.
3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el brazo giratorio (12) y el varillaje
(18) están orientados entre sí bajo un ángulo finito (ángulo \neq
0).
4. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ángulo
vertical (\alpha) entre el brazo giratorio (12) y el varillaje
(18) está entre 30 y 45º.
5. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el varillaje
(18) está articulado en el caballete de montaje (11) por encima del
brazo giratorio (12).
6. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el brazo
giratorio (12) está fijado al caballete de montaje (11) a través de
un caballete de tracción (13).
7. Aparato según la reivindicación 6,
caracterizado porque el caballete de tracción (13) puede
girar alrededor de un eje horizontal (A2) con relación al caballete
de montaje (11).
8. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el varillaje
(18) está formado por un vástago de varillaje rígido que une el
caballete de montaje (11) y la herramienta de trabajo (2).
9. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado porque en su extremo dirigido a la herramienta
de trabajo (2), el vástago de varillaje (18) está unido a la
herramienta (2) por debajo del brazo giratorio (12).
10. Aparato según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque el vástago de varillaje (18) se
encuentra en un plano perpendicular orientado esencialmente paralelo
a la dirección de extensión del brazo giratorio (12).
11. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el vástago de
varillaje (18) está articulado al caballete de montaje (11) por
medio de una pieza de articulación que presenta como mínimo dos ejes
de giro (A4, A5).
12. Aparato según la reivindicación 11,
caracterizado porque la pieza de articulación presenta una
caja (20) que puede girar alrededor de un eje horizontal (A4), en la
que el vástago de varillaje (18) puede girar alrededor de un eje de
giro adicional (A5) que discurre perpendicular a la dirección de
extensión del vástago de varillaje (18).
13. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el caballete de
tracción (13), que puede girar alrededor de un eje horizontal (A2)
con relación al caballete de montaje (11), lleva un perno giratorio
(14) que discurre perpendicular a la dirección de extensión del
brazo giratorio (12), mediante el cual puede girar el eje de giro
(A1).
14. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque el vástago de
varillaje (18) presenta en la proyección vertical la misma longitud
y el mismo ángulo que el brazo giratorio (12) y asume con ello
también la función de conducción paralela.
15. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el varillaje
(18) está configurado elásticamente en la dirección de extensión y
el caballete de montaje (11) está unido al brazo giratorio (12).
16. Aparato según la reivindicación 15,
caracterizado porque el varillaje (18) presenta un resorte
fluido.
17. Aparato según la reivindicación 15,
caracterizado porque el varillaje (18) presenta un resorte
helicoidal (25).
18. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque, en la
posición de reposo de la herramienta de trabajo (2), el varillaje
(18) está tensado elásticamente en la dirección de la posición
básica de trabajo del mismo.
19. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque, en la
posición básica de trabajo de la herramienta de trabajo (2), el
varillaje (18) está ligeramente dilatado.
20. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque el punto de
fijación del varillaje (18) en el brazo giratorio (12) y/o en el
caballete de montaje (11) es regulable.
21. Aparato según la reivindicación 20,
caracterizado porque los puntos de fijación del varillaje
(18) en el brazo giratorio (12) y/o en el caballete de montaje (11)
están formados por pernos (27, 29), dispuestos esencialmente
horizontales y que encajan en listones perforados (26, 28) del brazo
giratorio (12) y/o el caballete de montaje (11).
22. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque el caballete
de tracción (13), que puede girar alrededor del eje horizontal (A2)
con relación al caballete de montaje (11), lleva un perno giratorio
(14) que discurre esencialmente perpendicular a la dirección de
extensión del brazo giratorio (12), cuyo ángulo de giro puede
ajustarse mediante un dispositivo limitador.
23. Aparato según la reivindicación 22,
caracterizado porque el dispositivo limitador está formado
por un perno de guía (30) dispuesto perpendicular y desplazado
lateralmente con respecto al brazo giratorio en la zona del lado del
brazo giratorio (12) dirigida al caballete de montaje (11), que es
llevado en un orificio longitudinal (32), dispuesto concéntricamente
al eje de giro (A1) del brazo giratorio (12) y desplazado
lateralmente con respecto a éste, de una placa de guía unida (31) al
caballete de montaje (11) y esencialmente perpendicular al eje de
giro (A1) del brazo giratorio (12).
24. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
herramienta de trabajo (2) está apoyada de manera giratoria en el
extremo del brazo giratorio (12) alejado del caballete de montaje
(11).
25. Aparato según la reivindicación 24,
caracterizado porque la herramienta de trabajo (2), a través
de una pieza articulada intermedia (9), puede girar alrededor de un
eje de giro (A) orientado paralelamente a la dirección de extensión
del brazo giratorio (12).
26. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
herramienta de trabajo (2) está provista de piezas de apoyo (7).
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