ES2899379T3 - Accionamiento de rotación - Google Patents

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Abstract

Accionamiento hidráulico (1) de rotación para hacer rotar un medio (2) de levantamiento de cargas en relación con un pescante (3), con - un árbol (4), que presenta unos primeros medios (5) de fijación para unir el árbol (4) al medio (2) de levantamiento de cargas o al pescante (3), - un cojinete (18) de árbol, que presenta unos segundos medios (6) de fijación para unir el cojinete (18) de árbol al pescante (3) o al medio (2) de levantamiento de cargas, - aletas (7) dispuestas en el árbol (4) sobre las que se puede actuar con aceite mediante una alimentación de aceite y una descarga de aceite para la transmisión de un par al árbol (4), caracterizado por que el accionamiento (1) de rotación presenta un codificador rotatorio (8) para la detección de la posición de giro del árbol (4) en relación con el cojinete (18) de árbol y por que está prevista en el árbol (4) y/o en el cojinete (18) de árbol al menos una escotadura (9), en la que el codificador rotatorio (8) está alojado al menos parcialmente, presentando el accionamiento (1) de rotación un dispositivo (11) de contacto deslizante, que está puesto en contacto eléctrico con una alimentación (12) de corriente y una toma (13) de corriente.

Description

DESCRIPCIÓN
Accionamiento de rotación
La invención se refiere a un accionamiento hidráulico de rotación con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
En accionamientos de rotación genéricos, tales como los utilizados, por ejemplo, en las grúas para el montaje rotatorio de medios de levantamiento de cargas, la detección de la posición de giro del accionamiento de rotación es a menudo difícil. La posición de giro del accionamiento de rotación deber ser realizada en este contexto, por ejemplo, visualmente por un usuario, lo que también puede presuponer una visibilidad sin obstáculos del accionamiento de rotación o un libre acceso al accionamiento de rotación. Esto puede repercutir negativamente en el proceso de montaje de un medio de levantamiento de cargas en el accionamiento de rotación, así como en el manejo de un medio de levantamiento de cargas montado en una grúa mediante un accionamiento de rotación convencional.
El documento EP 2460758 A1 muestra un accionamiento de rotación genérico.
El documento WO 2016/099372 A1 muestra un rotador con un dispositivo para determinar la posición de giro del rotador, presentando el dispositivo un anillo magnético que rodea el rotador y un sensor.
El documento EP 3 504 145 A1 es el estado de la técnica de acuerdo con el artículo 54(3) CPE. Muestra un accionamiento hidráulico de giro con un rotor y un estator, así como con un sensor de ángulo para detectar una posición angular del rotor con respecto al estator. En el árbol está prevista una escotadura en la que el sensor de ángulo está parcialmente alojado.
El objetivo de la invención es indicar un accionamiento de rotación mejorado en el que no aparezcan las desventajas mencionadas anteriormente.
Este objetivo se logra mediante un accionamiento de rotación con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes están definidas formas de realización ventajosas de la invención.
Como ocurre con uno del tipo genérico, el accionamiento hidráulico de rotación según la invención, para hacer rotar un medio de levantamiento de cargas en relación con un pescante, también presenta en primer lugar un árbol, que a su vez presenta unos primeros medios de fijación para unir el árbol al medio de levantamiento de cargas o al pescante. Además, está previsto un cojinete de árbol, que presenta unos segundos medios de fijación para unir el cojinete de árbol al pescante o al medio de levantamiento de cargas. Para accionar el accionamiento de rotación, están previstas unas aletas dispuestas en el árbol, sobre las que se puede actuar con aceite para transmitir un par al árbol a través de una alimentación de aceite y una descarga de aceite. El accionamiento hidráulico de rotación generalmente se puede hacer funcionar a través de un dispositivo hidráulico, que normalmente se extiende desde un pescante al accionamiento de rotación.
El accionamiento hidráulico de rotación según la invención presenta adicionalmente un codificador rotatorio que sirve para detectar la posición de giro del árbol en relación con el cojinete de árbol. La posición de giro del accionamiento de rotación y, en caso dado, de un medio de levantamiento de cargas fijado al mismo se puede detectar así de manera fácil y precisa.
Por codificador rotatorio, también llamado transmisor goniométrico, puede entenderse en este contexto un sensor mecánico o eléctrico para detectar un ángulo de giro. Un sensor de este tipo puede presentar un rotor y un estator y generar o emitir una señal de salida analógica y/o digital que sea proporcional a una posición de giro del rotor en relación con el estator.
Está previsto que en el árbol y/o en el cojinete de árbol esté prevista al menos una escotadura en la que esté alojado al menos parcialmente el codificador rotatorio. De este modo, se puede disponer el codificador rotatorio en un zona protegida por el árbol o el cojinete de árbol y evitar así daños en el codificador rotatorio debidos a acciones mecánicas externas. También puede hacerse posible una forma constructiva compacta del accionamiento de rotación mediante una disposición al menos parcial del codificador rotatorio en el árbol o en el cojinete de árbol.
Está previsto que el accionamiento de rotación presente un dispositivo de contacto deslizante, que esté puesto en contacto eléctrico con una alimentación de corriente y una toma de corriente. De este modo, puede alimentarse energía eléctrica a un consumidor eléctrico dispuesto en el accionamiento de rotación, tal como, por ejemplo, un medio de levantamiento de cargas accionado por electricidad o un equipo de trabajo accionado por electricidad. El dispositivo de contacto deslizante también puede servir para el paso giratorio de líneas de señal.
En este contexto, puede resultar ventajoso que el codificador rotatorio y el dispositivo de contacto deslizante estén configurados como una unidad constructiva conjunta. De este modo, se puede lograr una forma constructiva compacta que se puede disponer fácilmente dentro del accionamiento de rotación o junto al mismo.
También puede ser ventajoso en este contexto que esté prevista una primera escotadura en el árbol para la disposición al menos parcial del codificador rotatorio o del dispositivo de contacto deslizante y que esté prevista una segunda escotadura en el cojinete de árbol para la disposición al menos parcial del codificador rotatorio o del dispositivo de contacto deslizante. Por ejemplo, el codificador rotatorio puede estar dispuesto al menos parcialmente en la segunda escotadura y el dispositivo de contacto deslizante puede estar dispuesto al menos parcialmente en la primera escotadura. También es posible el caso contrario.
En el caso de la disposición de una escotadura en el árbol, puede resultar ventajoso que la al menos una escotadura esté dispuesta en un extremo del árbol que mire hacia el pescante o en dirección opuesta al mismo. Por ejemplo, la al menos una escotadura puede realizarse como una escotadura de material practicada axialmente en una de las caras frontales del árbol.
Puede ser ventajoso que el codificador rotatorio y/o el dispositivo de contacto deslizante estén alojados esencialmente por completo en la al menos una escotadura. De este modo, se puede lograr una disposición que ahorra espacio del codificador rotatorio o el dispositivo de contacto deslizante dentro del accionamiento de rotación y una buena protección contra influencias mecánicas externas.
En principio, puede ser posible que la posición de giro detectada por el codificador rotatorio se transmita por cable o de forma inalámbrica a un dispositivo de detección. En caso dado, también se puede alimentar electricidad al codificador rotatorio por cable o de forma inalámbrica (por ejemplo, de forma inductiva).
Además, puede ser ventajoso que la alimentación de corriente al dispositivo de contacto deslizante se extienda en esencia axialmente en el árbol y/o se extienda en esencia radialmente en el cojinete de árbol, o viceversa. Por ejemplo, en caso de una disposición del dispositivo de contacto deslizante en el cojinete de árbol, su alimentación de corriente en la zona del cojinete de árbol puede extenderse radialmente (o sea, por ejemplo, lateralmente) o axialmente (o sea, por ejemplo, desde arriba). En caso de una disposición del dispositivo de contacto deslizante dentro de un extremo del árbol o junto al mismo, su alimentación de corriente en la zona del cojinete de árbol puede extenderse radial o axialmente y en el árbol mismo extenderse axialmente (o sea, por ejemplo, a lo largo de la extensión longitudinal del árbol) o radialmente.
En este contexto, puede resultar ventajoso que la alimentación de corriente al dispositivo de contacto deslizante en el codificador rotatorio se extienda en esencia axialmente y/o radialmente. En caso de una disposición del codificador rotatorio dentro del cojinete de árbol o junto al mismo o dentro del árbol o junto al mismo, la alimentación de corriente del dispositivo de contacto deslizante puede atravesar el codificador rotatorio, pudiendo tener lugar esto en dirección axial y/o radial.
En principio, puede resultar ventajoso que el árbol sobresalga del cojinete de árbol en un extremo del accionamiento de rotación que mire hacia el medio de levantamiento de cargas. De esta manera, por ejemplo, se pueden lograr fácilmente medios de fijación para unir el árbol al medio de levantamiento de cargas.
Además, puede ser ventajoso que la toma de corriente del dispositivo de contacto deslizante esté configurada en el extremo del accionamiento de rotación que mira hacia el medio de levantamiento de cargas y se aleje del accionamiento de rotación preferiblemente en dirección lateral.
En este contexto, puede ser ventajoso que la toma de corriente lateral se aleje del dispositivo de contacto deslizante en esencia radialmente o se extienda oblicuamente en dirección al extremo del accionamiento de rotación que mira hacia el medio de levantamiento de cargas.
Puede estar previsto que el árbol esté configurado como rotor y el cojinete de árbol como estator. Así, el cojinete de árbol puede estar configurado de modo que no sea giratorio en relación con el pescante, y el árbol y, dado el caso, un dispositivo de levantamiento de cargas dispuesto en el mismo pueden girarse en relación con el cojinete de árbol estacionario.
Puede ser ventajoso que al menos una parte del codificador rotatorio esté fijada al cojinete de árbol y al menos una parte del codificador rotatorio esté fijada al árbol. De esta manera, una parte del codificador rotatorio se puede inmovilizar con relación al cojinete de árbol y una parte del codificador rotatorio se puede inmovilizar con relación al árbol. Así, una rotación del árbol en relación con el cojinete de árbol puede dar como resultado una rotación de una de las partes en cuestión del codificador rotatorio con respecto a otra y, en consecuencia, es posible detectar esta rotación.
También se solicita protección para una grúa con un accionamiento hidráulico de rotación como se ha descrito anteriormente para hacer rotar un medio de levantamiento de cargas en relación con un pescante, estando unido el pescante al segundo medio de fijación del accionamiento hidráulico de rotación.
También se solicita protección para un recolector, también llamado recolector de madera, recolector forestal o recolector de grúa, con una grúa como se ha descrito anteriormente.
A continuación se explican con más detalle particularidades y ventajas adicionales de la presente invención por medio de la descripción de las figuras con referencia a los ejemplos de realización representados en los dibujos. Se muestran:
La Figura 1, una vista en sección de una primera realización de un accionamiento de rotación,
la Figura 2, una vista en sección adicional de la realización del accionamiento de rotación de la Figura 1, la Figura 3, una vista en sección de una segunda realización de un accionamiento de rotación,
la Figura 4, una vista en sección de una tercera realización de un accionamiento de rotación,
la Figura 5, una vista en sección de una cuarta realización de un accionamiento de rotación,
la Figura 6, una vista en sección de una quinta realización de un accionamiento de rotación,
la Figura 7, un recolector con un accionamiento de rotación,
la Figura 8, una vista lateral de una grúa, y
la Figura 9, una vista lateral de un vehículo con una grúa.
En la Figura 1 se muestra una sección a través de una primera realización de un accionamiento 1 de rotación. Se pueden reconocer los segundos medios 6 de fijación configurados en forma de orejas de fijación, con los que se puede fijar el accionamiento 1 de rotación, por ejemplo, a un pescante 3 (no representado aquí, véase la Figura 7). En el cojinete 18 de árbol está dispuesto un árbol giratorio 4, que presenta unas aletas 7 sobre las que se puede actuar con aceite hidráulico para accionar el árbol 4. El árbol 7 sobresale del cojinete 18 de árbol en un extremo inferior 15 del accionamiento 1 de rotación. En el cojinete 18 de árbol está prevista una primera escotadura 9, en la que está dispuesto un codificador rotatorio 8. En la realización mostrada, el codificador rotatorio 8 está dispuesto esencialmente en su totalidad en la primera escotadura 9. Además, en la realización mostrada, la primera escotadura 9 está configurada esencialmente entre los segundos medios 6 de fijación configurados en forma de orejas de fijación. En un extremo del árbol 4 que mira hacia los segundos medios 6 de fijación (tal como está representado, el extremo superior), está practicada una segunda escotadura 10, en la que está dispuesto un dispositivo 11 de contacto deslizante. En la realización mostrada, el dispositivo 11 de contacto deslizante está dispuesto esencialmente en su totalidad en la segunda escotadura 10. Para conducir líneas de señal y/o líneas de alimentación, están previstas en el cojinete 18 de árbol y en el árbol 4 unas escotaduras correspondientes. En la Figura 1 se puede reconocer en el árbol 4 una escotadura en forma del canal 20 para cables, que, como se muestra, se extiende en esencia axialmente, al menos en un tramo, en el árbol 4. En la Figura 1 está representado además esquemáticamente un dispositivo 14 de detección para detectar las señales de sensor emitidas por el codificador rotatorio 8. La comunicación del codificador rotatorio 8 con el dispositivo 14 de detección, que, por ejemplo, puede estar integrado en un mando de grúa, se puede realizar por cable a través de una línea 22 de señal y/o de forma inalámbrica a través de un enlace 23 de radio (como, por ejemplo, a través de Bluetooth, a través de un enlace de radio de acuerdo con un estándar de la familia IEEE-802.11 o similares). En este contexto, el codificador rotatorio 8 y el dispositivo 14 de detección pueden disponer de módulos de radio correspondientes.
En la Figura 2 se muestra otra vista en sección de la realización del accionamiento 1 de rotación mostrado en la Figura 1. El plano de sección de la vista mostrada en la Figura 2 se extiende girado esencialmente 90° en comparación con la Figura 1. De este modo, se puede reconocer, entre otras cosas, la escotadura en forma del canal 19 para cables en el cojinete 18 de árbol, que, como está representado, se extiende en esencia radialmente en el cojinete 18 de árbol.
En la Figura 3 se muestra una segunda realización de un accionamiento 1 de rotación. En la realización mostrada, el cojinete 18 de árbol presenta de nuevo una primera escotadura 9, en la que está dispuesto un codificador rotatorio 8. En su extremo que mira hacia los segundos medios 6 de fijación, el árbol 4 presenta una segunda escotadura 10, en la que está dispuesto un dispositivo 11 de contacto deslizante. En la realización mostrada en la Figura 2, el canal 19 para cables se extiende en esencia radialmente en el cojinete 18 de árbol y desemboca también en esencia radialmente en el codificador rotatorio 8. En el árbol 4 se extiende el canal axial 20 para cables, que, procedente del árbol 4, también desemboca axialmente en el codificador rotatorio 8. Así pues, la alimentación 12 de corriente al dispositivo 11 de contacto deslizante se extiende en esencia radialmente en el cojinete 18 de árbol, y radialmente en un tramo y axialmente en un tramo en el codificador rotatorio 8. En el canal 20 para cables del árbol 4, la toma 13 de corriente se extiende en esencia axialmente. En el extremo inferior 15 del accionamiento 1 de rotación se muestra, en el árbol 4 que sobresale del cojinete 18 de árbol, una parte de un medio 2 de levantamiento de cargas fijado a través de unos primeros medios 5 de fijación (véase también la Figura 7). La toma 13 de corriente sale en esencia axialmente del extremo del árbol 4 que mira hacia los primeros medios 5 de fijación (tal como está representado, el extremo inferior).
En la Figura 4 se muestra una tercera realización de un accionamiento 1 de rotación. En la realización mostrada, el cojinete 18 de árbol presenta de nuevo una primera escotadura 9 en la que está dispuesto un codificador rotatorio 8.
En su extremo que mira hacia los segundos medios 6 de fijación, el árbol 4 presenta una segunda escotadura 10 en la que está dispuesto un dispositivo 11 de contacto deslizante. En la Figura 4 está representado además que la alimentación 12 de corriente del dispositivo 11 de contacto deslizante se extiende en el cojinete 18 de árbol en esencia radialmente y atraviesa además axialmente el codificador rotatorio 8 a través de un paso axial 21 correspondiente. La toma 13 de corriente del dispositivo 11 de contacto deslizante se extiende, como está representado, en el árbol 4 en el canal 20 para cables en esencia axialmente. La toma 13 de corriente sale en esencia axialmente del extremo del árbol 4 que mira hacia los primeros medios 5 de fijación.
En la Figura 5 se muestra una cuarta realización de un accionamiento 1 de rotación, que se diferencia esencialmente de la realización mostrada en la Figura 3 en que el árbol 4 presenta una segunda escotadura 10 en un extremo que mira en dirección opuesta a los segundos medios 6 de fijación o que mira hacia los primeros medios 5 de fijación, en la que está dispuesto el dispositivo 11 de contacto deslizante. El codificador rotatorio 8 está dispuesto de nuevo en la primera escotadura 9 del cojinete 18 de árbol. En la realización mostrada en la Figura 5, el canal 19 para cables se extiende en esencia radialmente en el cojinete 18 de árbol y también desemboca en esencia radialmente en el codificador rotatorio 8. En el árbol 4 se extiende el canal axial 20 para cables que, procedente del árbol 4, también desemboca axialmente en el codificador rotatorio 8. La alimentación 12 de corriente al dispositivo 11 de contacto deslizante se extiende por tanto radialmente en el cojinete 18 de árbol, y radialmente en un tramo y axialmente en un tramo en el codificador rotatorio 8. En el canal 20 para cables del árbol 4, la alimentación 12 de corriente también se extiende axialmente. La toma 13 de corriente sale en esencia axialmente del extremo del árbol 4 que mira hacia los primeros medios 5 de fijación.
En la Figura 6 se muestra una quinta realización de un accionamiento 1 de rotación, que se diferencia esencialmente de la realización mostrada en la Figura 4 en que el árbol 4 presenta una segunda escotadura 10 en un extremo que mira en dirección opuesta a los segundos medios 6 de fijación o que mira hacia los primeros medios 5 de fijación, en la que está dispuesto el dispositivo 11 de contacto deslizante. Como en la Figura 4, el codificador rotatorio 8 presenta un paso radial 21. Procedente del canal 19 para cables, que se extiende en esencia radialmente a través del cojinete 18 de árbol, la alimentación 12 de corriente al dispositivo 11 de contacto deslizante se extiende axialmente a través del codificador rotatorio 8 y se extiende a través del canal 20 para cables, que se extiende en esencia axialmente a través del árbol 4, hasta el dispositivo 11 de contacto deslizante que, tal como está representado, está dispuesto en el extremo inferior del árbol 4. La toma 13 de corriente sale en esencia axialmente del extremo del árbol 4 que mira hacia los primeros medios 5 de fijación.
En la Figura 7 se muestra una vista lateral de un recolector 17, también llamado recolector de madera, recolector forestal o recolector de grúa. El recolector 17 presenta una grúa 16 con un pescante exterior 3. En la punta del pescante 3 está dispuesto un accionamiento 1 de rotación, al que está fijado un medio 2 de levantamiento de cargas. El medio 2 de levantamiento de cargas se puede hacer rotar en relación con el pescante 3 mediante el accionamiento hidráulico 1 de rotación.
En la Figura 8 se muestra una vista lateral de una realización adicional de una grúa 16, en donde los elementos estructural y funcionalmente similares presentan los mismos símbolos de referencia que en la realización mostrada anteriormente. En la realización mostrada en la Figura 8, un medio 2 de levantamiento de cargas configurado como pinza está dispuesto en un pescante telescópico 3 a través de un accionamiento 1 de rotación.
En la Figura 8 se muestra un vehículo 24 con una realización adicional de una grúa 16 configurada como grúa de carga, en donde los elementos estructural y funcionalmente similares presentan los mismos símbolos de referencia que en las realizaciones mostradas anteriormente. En un pescante 3 de la grúa 16 dispuesta en el vehículo 24, pescante que está configurado como pescante articulado antepuesto, está dispuesto, a través de un accionamiento 1 de rotación, un medio 2 de levantamiento de cargas configurado como pinza.
Lista de símbolos de referencia:
Accionamiento de rotación 1
Medio de levantamiento de cargas 2
Pescante 3
Árbol 4
Primeros medios de fijación 5 Segundos medios de fijación 6
Aletas 7 Codificador rotatorio 8
Primera escotadura 9
Segunda escotadura 10 Dispositivo de contacto deslizante 11 Alimentación de corriente 12 Toma de corriente 13 Dispositivo de detección 14 Extremo de accionamiento de rotación 15 Grúa 16 Recolector 17 Cojinete de árbol 18 Canal para cables 19 Canal para cables 20 Paso axial 21 Línea de señal 22 Enlace de radio 23 Vehículo 24

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Accionamiento hidráulico (1) de rotación para hacer rotar un medio (2) de levantamiento de cargas en relación con un pescante (3), con
- un árbol (4), que presenta unos primeros medios (5) de fijación para unir el árbol (4) al medio (2) de levantamiento de cargas o al pescante (3),
- un cojinete (18) de árbol, que presenta unos segundos medios (6) de fijación para unir el cojinete (18) de árbol al pescante (3) o al medio (2) de levantamiento de cargas,
- aletas (7) dispuestas en el árbol (4) sobre las que se puede actuar con aceite mediante una alimentación de aceite y una descarga de aceite para la transmisión de un par al árbol (4),
caracterizado por que el accionamiento (1) de rotación presenta un codificador rotatorio (8) para la detección de la posición de giro del árbol (4) en relación con el cojinete (18) de árbol y por que está prevista en el árbol (4) y/o en el cojinete (18) de árbol al menos una escotadura (9), en la que el codificador rotatorio (8) está alojado al menos parcialmente, presentando el accionamiento (1) de rotación un dispositivo (11) de contacto deslizante, que está puesto en contacto eléctrico con una alimentación (12) de corriente y una toma (13) de corriente.
2. Accionamiento de rotación según la reivindicación 1, en donde el codificador rotatorio (8) y el dispositivo (11) de contacto deslizante están configurados como una unidad constructiva conjunta.
3. Accionamiento de rotación según la reivindicación 1, en donde están previstas una primera escotadura (9) en el árbol (4) y una segunda escotadura (10) en el cojinete (18) de árbol, y el codificador rotatorio está dispuesto al menos parcialmente en la segunda escotadura (10) y el dispositivo (11) de contacto deslizante está dispuesto al menos parcialmente en la primera escotadura (9), o viceversa.
4. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la al menos una escotadura (9) está dispuesta en un extremo del árbol (4) que mira hacia el pescante (3) o que mira en dirección opuesta al pescante (3).
5. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el codificador rotatorio (8) y/o el dispositivo (11) de contacto deslizante está o están alojados esencialmente en su totalidad en la al menos una escotadura (9, 10).
6. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones precedentes, en donde la transmisión de la posición de giro detectada por el codificador rotatorio (8) a un dispositivo (14) de detección se realiza por cable o de forma inalámbrica.
7. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la alimentación (12) de corriente al dispositivo (11) de contacto deslizante se extiende en esencia axialmente en el árbol (4) y/o se extiende en esencia radialmente en el cojinete (18) de árbol, o viceversa.
8. Accionamiento de rotación según la reivindicación 7, en donde la alimentación (12) de corriente al dispositivo (11) de contacto deslizante se extiende en esencia axial o radialmente en el codificador rotatorio (8).
9. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones precedentes, en donde, en un extremo (15) del accionamiento (1) de rotación que mira hacia el medio (2) de levantamiento de cargas, el árbol (4) sobresale más allá del cojinete (18) de árbol.
10. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el árbol (4) está configurado como rotor y el cojinete (18) de árbol está configurado como estator.
11. Accionamiento de rotación según una de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos una parte del codificador rotatorio (8) está fijada al cojinete (18) de árbol y al menos una parte del codificador rotatorio (8) está fijada al árbol (4).
12. Grúa (16) con un accionamiento hidráulico (1) de rotación para hacer rotar un medio (2) de levantamiento de cargas en relación con un pescante (3) según una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el pescante (3) está unido al segundo medio (6) de fijación del accionamiento hidráulico (1) de rotación.
13. Recolector (17) con una grúa (16) según la reivindicación 12.
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