ES2208020A1 - Maquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agricolas y/0 urbanos. - Google Patents
Maquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agricolas y/0 urbanos.Info
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Abstract
Máquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agrícolas y/o urbanos que realiza en el lugar de recogida de los residuos un proceso de corte de los restos, compactación por medio de presión hidráulica. Una vez obtenida la compactación deseada y habiendo tomado los restos vegetales la forma geométrica de balas, se procede al atado de las balas por medio de hilos de alambre u otro material apto para el atado de las balas. Esta maquinaria posibilita un aprovechamiento rentable de los restos vegetales de podas o limpiezas forestales, agrícolas o de jardinería, economizando el transporte y manipulación de los residuos debido a la reducción de su volumen. Transformando la teoría de eliminación de residuos por la de aprovechamiento rentable de recursos vegetales obtenidos de modo indirecto, con respecto al ecosistema, incorporándolos a la cadena industrial para la producción de energía, madera, papel, sustratos, turbas, aceites, piensos o similares. Previamente al envasado se inyecta a través de un sistema de burbujeo una corriente de nitrógeno en el depósito procediéndose posteriormente a la formación del envase opaco y su llenado.
Description
Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos.
La presente invención pertenece al sector de la
mecánica y la logística, por cuanto consiste en una maquinaria para
trabajos de aprovechamiento mediante recogida, seccionamiento,
compactación y empacado de restos vegetales que se generan
habitualmente en las labores de poda o limpieza de bosques, montes
y otras superficies tanto agrícolas como urbanas.
El estado de la técnica anterior muestra
dispositivos mecánicos para la eliminación de estos residuos,
caracterizados por la trituración de restos de ramaje, hojas y
partes verdes de árboles, arbusto o matorral que simplemente son
triturados y depositados en el mismo sitio en que se generan,
siendo quemados posteriormente, con el consiguiente riesgo de
incendio o bien son enviados a vertederos controlados con los
consiguientes costes y falta de aprovechamiento de los materiales.
Estos restos vegetales se incorporan al terreno a través de un
proceso natural de compostaje pero ello, lleva un tiempo
considerable. Por otro lado la permanencia de estos restos de
astilla, hojas, partes verdes etc.. sobre el terreno actúa como un
medio óptimo para la pervivencia y propagación de plagas que
afectan a las especies vegetales. Por último, el abandono de estos
restos en las superficies forestales o agrícolas genera un alto
riesgo de creación y propagación de incendios forestales.
Numerosos estudios realizados en países con
grandes superficies agrícolas o forestales como por ejemplo
Finlandia, han puesto de manifiesto la insuficiencia de los medios
existentes en la actualidad para el aprovechamiento de los residuos
forestales, así, en la actualidad existen numerosos tipos de
máquinas astilladoras para restos forestales no obstante no
disponen de mecanismos capaces de compactar y/o empaquetar los
residuos leñosos obtenidos de modo tal que ocupen el menor volumen
posible, puesto que el sistema actual se opera por medio de
compartimentos de almacenaje unidos a las trituradoras y
propulsados por medios mecánicos del tipo tractor o similar,
almacenándose en el interior de la astilladora, los restos
obtenidos de forma dispersa, sin compactación ni densidad alguna,
por este motivo el volumen de capacidad de almacenamiento es mucho
menor y los vehículos se ven obligados a desplazarse para trasladar
los contenedores una vez llenos. Así, este procedimiento no es en
absoluto rentable y resulta antieconómico por los gastos en
transporte y manipulación de los restos forestales, agrícolas o
urbanos de tal modo que resulta más sencillo abandonarlos
simplemente en el monte. En el caso de residuos leñosos de origen
urbano o agrícola una alternativa al simple abandono es su recogida
y envío a vertederos controlados, lo cual genera gastos
adicionales.
De este modo, el estado de la técnica actual
muestra numerosos problemas en cuanto a la recogida y el
aprovechamiento de residuos de origen vegetal leñoso, destacando
entre ellos fundamentalmente la baja densidad y gran volumen
ocupado por los restos y pone de manifiesto la necesidad de
desarrollar sistemas de empaquetado in situ de los residuos
de modo que ocupen un volumen mínimo que permita rentabilizar su
transporte, facilitando su manipulación.
Así, es evidente que este sector demanda el
desarrollo de maquinaria y técnicas nuevas que permitan
rentabilizar la obtención de restos vegetales y su aprovechamiento,
incidiendo sobre los problemas fundamentales que presentan y entre
ellos la gran dificultad de transporte y manipulación que
incrementa de forma muy considerable los costes de los
procedimientos, haciéndoles antieconómicos, de tal modo que, cada
año, se pierden cientos o miles de toneladas de materiales de
origen vegetal procedentes de podas o limpiezas forestales,
agrícolas e incluso urbanas que no son aprovechadas y que podrían
muy bien rentabilizarse por ejemplo para la obtención de energía,
bien eléctrica, cogeneración, vapor, calorífica (carbón vegetal)
etc.., así como para la fabricación de tableros aglomerados y otros
derivados de la industria maderera, aplicación a la industria
papelera, obtención de materias primas para piensos de origen
vegetal, aceites esenciales y abonos naturales para tierras
(compost).
De otro lado, el estado de la técnica muestra la
existencia de maquinaria destinada a trabajos agrícolas capaz de
embalar, materiales de naturaleza uniforme de pequeños diámetros
cual es el caso de las empacadoras de paja, heno etc.. sin embargo
nada tienen que ver estos dispositivos mecánicos con el objeto de
la presente invención capaz de seccionar y compactar por presión
material leñoso de diferentes naturalezas, densidades y diámetros,
incluyendo la posibilidad de seccionar troncos de diámetros incluso
superiores a 30 centímetros.
Así, es objeto de la presente invención ofrecer
una solución a todos los problemas existentes en la actualidad,
facilitando la labor de recogida y el tratamiento de los restos de
origen vegetal leñoso para su posterior aprovechamiento,
consiguiendo una maquinaria capaz de recoger, seccionar, compactar
y finalmente embalar en formas geométricas de volumen
considerablemente reducido restos vegetales como; Ramas, ramajes,
hojas, partes verdes, troncos y secciones de troncos de un diámetro
en un rango de entre 0 y 30 centímetros e incluso superiores.
De este modo, el mecanismo mecánico objeto de la
presente invención obtiene un provecho para el medio ambiente, así
como facilita el consumo y cubre la demanda energética existente en
la actualidad, logrando un aprovechamiento de recursos que hasta el
momento no son rentables con los sistemas existentes en la
actualidad para la extracción y transformación de estos
materiales.
Así, por medio de la presente invención se
obtienen innumerables ventajas, de entre las cuales a modo
meramente enunciativo y no limitativo a continuación citamos:
Mejor limpieza de montes y zonas verdes
forestales, áreas agrícolas y urbanas.
- -
- Evitación de propagación de plagas que afectan a las especies vegetales, retirando los restos de la superficie de las zonas verdes o forestales.
- -
- Eliminación o disminución considerable del riesgo de propagación de incendios forestales, suprimiendo los restos vegetales secos tales como ramajes, astillas etc.. que provocan y alientan los fuegos en las épocas de mayor riesgo de incendio.
- -
- En un sólo proceso y en el mismo lugar de extracción de los restos vegetales se consigue; Seccionamiento, compactación y embalaje en formas geométricas regulares (balas) logrando una recolección y transporte más sencillos y económicos.
- -
- La maquinaria objeto de la presente invención, constituye un proceso de tratamiento de materiales y residuos de tipo vegetal leñoso procedentes de podas o limpiezas que permite un aprovechamiento rentable de los mismos, sustituyendo el criterio de eliminación de residuos existentes en el estado de la técnica por el de aprovechamiento rentable de restos.
- -
- La utilización de la maquinaria objeto de la presente invención en el lugar mismo de generación de los restos vegetales permite abaratar costes de recogida con respecto a los sistemas anteriormente existentes ( quema, trituración de restos, etc..) que son sustituidos por recogida, seccionamiento, compactación y embalaje.
- -
- Incorporación a la cadena industrial de diferentes productos como astillas, hojas y partes verdes, utilizables para distintos fines como fabricación de tableros de aglomerado, usos en la industria papelera, materiales susceptibles de compostaje para abonos naturales, sustratos, tierra vegetal para invernaderos, aceites esenciales, obtención de energía, compostaje de lodos de depuradora, purines etc.. Logrando la extracción por medios indirectos de una serie de materiales de origen vegetal con usos industriales que de otro modo no sería posible obtener sin dañar el ecosistema.
Con el fin de lograr una mejor compresión de la
invención que más adelante se describe, a continuación se hace
referencia a las figuras de diseños adjuntos en las que;
Figura número 1; Presenta una vista frontal de la
cara derecha de la maquina. En líneas discontinuas se representa
lo que podría ser una de las variantes de desplazamiento de la
máquina (cabeza de tracción), así mismo se representan como medios
alternativos de desplazamiento del cuerpo autoportante, las ruedas
o cadenas de tipo oruga.
Las figuras números 2 y 3 muestran sendas vistas
en planta del cuerpo de la máquina.
La Figura número 4 es una vista superior del
dispositivo de compuerta lateral abatible de la tolva de
alimentación (4) y el pistón hidráulico (4'), mostrando el
recorrido de apertura y cierre de dicha compuerta.
Las referencias numéricas de los diseños
anteriormente citados se corresponden con: El chasis o cuerpo de la
Máquina (1); el brazo-tijera hidráulica de carga
(2); la tolva de alimentación (3); la compuerta hidráulica de
apertura y cierre de la tolva (4); el brazo hidráulico (4'') que
mueve la compuerta anterior; medios de contracorte (5) y medios de
corte (5'); el plato prensador (6); elemento autómata (7); el túnel
de frenado (8); el pistón interno de prensado (9); las ranuras del
túnel de frenado (10); el bastidor (11); los hilos de alambre,
flejes o plásticos (12); las agujas (13); la parte trasera o
plataforma de expulsión de las balas (14); un brazo hidráulico
(14'') que soporta la plataforma trasera y el grupo electrógeno o
generador (15).
La presente invención, en un modo preferido de
realización, consiste en una maquinaria mecánica de uso agrícola
y/o forestal que consta de: Un chasis o estructura metálica (1)
realizada preferentemente en un cuerpo unitario de forma alargada
en la que se pueden individualizar los siguientes elementos o
partes funcionales:
- -
- (2) Un brazo-tijera de carga hidráulica encargada de recolectar los restos vegetales previamente apilados y de descargar el material de origen vegetal sobre un compartimiento o tolva de alimentación (3). La función de recogida de las restos vegetales puede también operarse por otros medios de carga, sin que ello se separe de forma sustancial de la presente invención, así, por ejemplo por medio de un sistema propio de alimentación por recogida del material mediante rodillos provistos de garras, cintas transportadoras etc.. La tolva de alimentación está provista de una o varias compuertas laterales abatibles (4) de funcionamiento también hidráulico, el número de compuertas es variable en función del volumen y el tipo de material leñoso vegetal a tratar.
Una vez lleno el volumen de la tolva (3) con
residuos leñosos, la/s compuertas (4) se cierran, colocándose en
posición totalmente vertical, el abatimiento y cierre de las
compuertas tiene una doble función durante el funcionamiento de la
máquina, a saber: Disponer el material en posición óptima para su
corte y mantener o sujetar el material a lo largo del proceso de
corte y compactación
El cuerpo de la máquina está, además provisto de
unos medios de corte (5'') y contracorte (5) dispuestos en la
parte superior dei chasis de la máquina así como en la parte
superior del plato prensador (6). El sistema de corte funciona, en
este modo de ejecución, fundamentalmente por presión hidráulica y
aplastamiento, siendo también posible su ejecución por medios
distintos tales como corte por sistemas de cizallamiento o
similares.
Los medios de corte de la presente invención
están adaptados para vencer la resistencia, dureza y dificultades
que ofrecen los diferentes residuos leñosos vegetales dependiendo
de su naturaleza, estado etc.. Así, estos medios son capaces de
seccionar con la misma facilidad ramajes y restos finos o correosos
como sarmientos de vides, material leñoso y troncos de árboles de
diámetros entre 0 y 30 centímetros o incluso superiores. La
operación de sección, se realiza en principio con un sólo corte, no
obstante, en función de las dimensiones y características del
material a seccionar es posible programar esta tarea de corte para
que se realice varias veces seguidas, en función de las necesidades
del caso. La programación de esta y otras funciones de manejo de la
maquinaria son posibles gracias a un elemento inteligente
(autómata) (7).
Los residuos vegetales, una vez seccionados en la
medida predeterminada, son introducidos en un túnel de frenado (8),
programable para ejercitar diferentes presiones y conseguir
diferente nivel de compactado. Las paredes del túnel de frenado (8),
presentan unas anchas ranuras (10).
Una vez introducidos en el túnel de frenado, los
materiales son compactados por medio de presión hidráulica
suministrada a través de un pistón (9) y un plato prensador (6)
dispuestos en el interior del cuerpo de la máquina.
La presión hidráulica suministrada por estos dos
elementos es variable en función de las exigencias de densidad y
resistencia del material vegetal leñoso a compactar y adaptable o
regulable. Por efecto de la presión, el conjunto de materiales
vegetales de origen leñoso es compactado hasta transformarse en
formas geométricas (balas) de medidas variables en cuanto a su
anchura y altura, variando también su longitud que es continua y
programable dependiendo de las características de los materiales
así como del manejo y el acondicionamiento para su transporte. Los
datos aproximados de longitud, altura y anchura se sitúan en los
siguientes rangos: Longitud: Entre 40 y 280 centímetros; Altura:
Entre 40 y 150 centímetros; y Anchura: Entre 50 y 120 centímetros.
Estas balas, son sometidas posteriormente a un proceso de atado o
empacado por medio de un sistema hidráulico o eléctrico,
consistente en un bastidor plegable (11), que también puede ser fijo
o dividido en dos secciones, conforme a la necesidades. El bastidor
está provisto de una serie de hilos de alambre, flejes u otros
materiales aptos para atar (12) que rodean la bala y un sistema de
atado, mediante unas agujas, cadenas u otros medios que permitan la
sujeción del material compactado (13). Dicho bastidor, en posición
de funcionamiento se despliega, separándose del cuerpo de la
máquina y es replegado al lateral de la máquina, cuando sea preciso
debido al sistema de atado elegido, intercalándose entre las
ranuras del túnel de frenado cuando la maquinaria inicia cualquier
desplazamiento o movimiento. Conforme a otros sistemas de atado
diversos es posible que el bastidor permanezca fijo.
El material se compacta de forma continua
interrumpiéndose en medida de la longitud de bala programada, para
ser atado y en su avance, desplaza la bala anterior, la cual, es
expulsada por la parte trasera de la máquina por medio de una
plataforma de depósito o expulsión (14), soportada en posición
horizontal por un brazo hidráulico (14').
Así, el transporte de las balas resulta mucho más
sencillo y rentable debido al menor espacio y volumen que ocupan,
siendo mucho más fácil su manipulación y traslado de un lugar a
otro, con mínimas pérdidas de material en estas tareas.
La estructura de la maquinaria puede ser
desplazada por medios diversos, contemplándose desde su
autopropulsión con cadenas de tipo oruga o ruedas, hasta su montaje
sobre bases móviles de trabajo del tipo camión o grúa. Así mismo,
esta maquinaria puede ser remolcada por otro medio de transporte
preparado para circular en el medio agrícola, forestal o urbano. En
cualquier caso, la elección de alguna de estas formas de
desplazamiento se ajustará a las necesidades especificas del tipo
de tarea a realizar y el medio geográfico en el que se opere, sin
que ello suponga un distanciamiento sustancial del modo de
ejecución preferido que aquí se describe y en el cual la máquina
está instalada sobre una base móvil de trabajo del tipo camión y es
remolcada o desplazada por medio de una cabeza móvil (tractor,
retroexcavadora ..etc).
En cualquier caso, el funcionamiento de la
maquinaria mecánica está operado por medio de un motor de
combustión (gasoil) (no se muestra), pudiendo ser también un motor
de explosión (gasolina) o eléctrico. Parte de la energía generada
por el motor, se transforma a su vez en energía hidráulica por
medio de una o varias bombas hidráulicas (no se muestran) acopladas
al mismo, el número de bombas a acoplar dependerá fundamentalmente
de las funciones a ejecutar y la demanda de energía que generen.
Estos cuerpos de bombas suministran la energía necesaria para el
funcionamiento de las diferentes partes.
La máquina dispone así mismo de un grupo
electrógeno o generador (15) cuya función es la de suministrar
corriente eléctrica para el alumbrado, maniobra trabajo nocturno y
demás necesidades.
Finalmente, las maniobras de la máquina (corte,
prensado, regulación de presión abatimiento de compuertas de tolva
de alimentación etc...) son programables gracias a un cuadro
eléctrico o bien un autómata en combinación con un cuadro
eléctrico.
El modo preferido de ejecución pudiera
presentarse bajo variantes o adaptaciones realizadas por un experto
en la materia sin que se pudiera considerar que las mismas difieren
de forma sustancial del objeto de la presente invención.
En una forma alternativa de realización de la
presente invención (no se muestra en los diseños), la maquinaria
está conformada por una estructura metálica compacta y
autopropulsada, en la que el sistema de recogida y alimentación de
los residuos leñosos se opera mediante rodillos provistos de garras
y/o cintas transportadoras de operación hidráulica que conducen los
materiales a tratar hasta la tolva o cizalla. Así mismo, los medios
de corte o sección son acoplados o incorporados al equipo de
autoalimentación por rodillos o cintas transportadoras y el
bastidor se presenta fijo, con formas adaptables a la máquina o
bien en dos secciones combinadas a ambos lados del cuerpo de la
máquina, siendo en este caso fijo puesto que no es preciso su
plegado para agilizar el desplazamiento de la maquinaria.
El cuerpo de agujas que se desliza por el
interior del bastidor o guía puede presentar variantes de forma
recta o curva en función de las necesidades del caso, siendo
evidente que la forma descrita por el cuerpo de agujas, va a
condicionar el perfil (curvo o recto) que presente el bastidor o
guía que las aloja. Por último, los medios de atado o empacado
pueden estar constituidos en lugar de hilos metálicos por flejes,
plásticos o cualquier otro medio apto para el atado de la bala.
Claims (14)
1. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, caracterizada por
consistir en un chasis metálico de cuerpo unitario (1) montado
sobre una plataforma de trabajo móvil que consta de:
- -
- Medios de recogida y alimentación realizados mediante brazos-tijeras (2) de carga hidráulica.
- -
- Tolva de alimentación (3) con una o varias compuertas laterales abatibles (4) operadas por medios hidráulicos (4')
- -
- Medios de corte (5'') y contracorte (5) ubicados en la parte superior del chasis de la máquina, así como en la parte superior del plato prensador (6).
- -
- Medios de compactación y prensado de los materiales de origen vegetal leñoso integrados por:
- 1. Un plato prensador (6).
- 2. Un túnel de frenado (8).
- 3. Un pistón para prensar (9).
- -
- Medios de atado o empacado de las balas o volúmenes geométricos constituidos por los materiales de origen vegetal en el proceso de compactación, consistentes en:
- 1. Bastidor o guía plegable (11).
- 2. Hilos de alambre (12).
- 3. Cuerpo de agujas (13).
- -
- Medios mecánicos de desplazamiento de la maquinaria (motor explosión o combustión).
- -
- Medios hidráulicos (bombas o cuerpo de bombas).
- -
- Medios eléctricos (grupo electrógeno o generador).
2. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos conforme a la reivindicación
número uno, caracterizada por tener brazos seccionadores de
residuos leñosos de origen vegetal de naturalezas diversas no
homogéneos y secciones de tronco de diámetros incluso superiores a
30 centímetros.
3. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, conforme a las reivindicaciones
1 y 2 caracterizada por comprender un sistema de
compactación constituido por un plato prensador, un túnel de
frenado y un pistón para prensar que aplica la presión hidráulica
adecuada para lograr una uniformidad y densidad suficientes a fin
de transformar los materiales en unidades de transporte de
volúmenes geométricos o balas.
4. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, conforme a las reivindicaciones
1ª, 2ª y 3ª caracterizada por someter los residuos a un
tratamiento de prensado y compactación a partir del cual se
obtienen unos volúmenes geométricos (balas) de densidad aproximada
de entre 0,6 y 0,7 toneladas por metro cúbico y medidas adaptables
y variables en cuanto a longitud, altura y anchura situadas entre
los rangos ;
- Longitud: Entre 40 y 280 centímetros.
- Altura: Entre 40 y 150 centímetros.
- Anchura: Entre 50 y 120 centímetros.
5. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, según reivindicaciones 1ª a 4ª
caracterizada por estar dotada de medios de autopropulsión
tales como ruedas, cadenas de tipo oruga o cualquier otro medio
apto para su desplazamiento en zonas agrícolas o forestales.
6. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, según reivindicaciones 1ª a 5ª
caracterizada por consistir en un cuerpo compacto y
autopropulsado con un sistema de recogida de residuos leñosos y
alimentación de la tolva operado mediante rodillos provistos de
garras y cintas transportadoras.
7. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, conforme a reivindicación 1ª a
6ª, caracterizada por que los medios de corte o sección se
acoplan a los rodillos y cintas transportadoras del sistema de
alimentación y recogida de los residuos leñosos.
8. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, según reivindicaciones 1ª a 7ª,
caracterizada por que el bastidor o guía es fijo y presenta
una forma recta, con un cuerpo de agujas también recto.
9. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, según reivindicaciones 1ª a 8ª,
caracterizada porque el bastidor es curvo y está partido en
dos secciones fijas dispuestas a ambos lados del cuerpo de la
máquina y dos cuerpos de agujas también curvos.
10. Máquina para el aprovechamiento de residuos
forestales, agrícolas y/o urbanos, conforme a las reivindicaciones
1ª a 9ª, caracterizada porque el bastidor está partido en
dos secciones fijas dispuestas a ambos lados del cuerpo de la
máquina presentando una forma recta, siendo el cuerpo de agujas
también recto.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| ES200101931A ES2208020B1 (es) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Maquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agricolas y/0 urbanos. |
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|---|---|---|---|
| ES200101931A ES2208020B1 (es) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Maquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agricolas y/0 urbanos. |
Publications (2)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200101931A Expired - Fee Related ES2208020B1 (es) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Maquina para el aprovechamiento de residuos forestales, agricolas y/0 urbanos. |
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|---|---|
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| CA (1) | CA2457953A1 (es) |
| ES (1) | ES2208020B1 (es) |
| WO (1) | WO2003026388A1 (es) |
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