ES2527458A1

ES2527458A1 - System for woodland pre-pruning/pruning (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2527458A1
Application number: ES201430774A
Authority: ES
Inventors: Evaristo BAYONA GÓMEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-01-23
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: ES2527458B1

Abstract

System for the pre-pruning/pruning of trees, being of the type of systems that can be coupled to carrier vehicles for the pre-pruning/pruning, to which carrier vehicle, provided with the corresponding combustión engine, joins a mobile structure that mounts at least one arm, with three degrees of freedom, carrying a series of rotating cutting discs actuated by the respective actuator means, associated with the combustión engine of the carrier vehicle, so that the system comprises a gear reduction (12) at the engine output of combustión (9) of the carrier vehicle; an electric generator (10); a first circuit breaker (13) of general protection; a differential switch (14); switches (15) with excitation coil independent of the phases of the electric generator (10) and second circuit breakers (16) protecting the electric motors (3) for driving the rotating cutting discs (2) mounted in the corresponding arm (1), whose actuation can be direct or not. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

SISTEMA PARA LA PREPODA/PODA DE ARBOLADOS SYSTEM FOR PREPODA / PRUNING OF TREES

OBJETO DE LA INVENCIÓN 5 OBJECT OF THE INVENTION 5

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema para la prepoda/poda de arbolados, siendo de utilidad para todo tipo de arbolados o jardines mediante el uso de discos giratorios de corte, teniendo como objeto esencial que los discos giratorios de corte estén accionados por 10 motores eléctricos que quedan montados en, al menos, un brazo que, a su vez, queda unido a una estructura móvil anclada al vehículo portante que permite hasta tres grados de libertad para los mismos. The following invention, as expressed in the statement of the present specification, refers to a system for woodland pruning / pruning, being useful for all types of woodlands or gardens by using rotating cutting discs, having as essential object that the rotating cutting discs are driven by 10 electric motors that are mounted on at least one arm that, in turn, is attached to a mobile structure anchored to the carrier vehicle that allows up to three degrees of freedom for them .

Así, mediante el uso de motores eléctricos para el accionamiento de los discos giratorios de 15 corte se consigue una reducción de consumo de combustible del motor que mueve el generador eléctrico que aporta la energía eléctrica necesaria para el movimiento de los motores eléctricos. Thus, by means of the use of electric motors for driving the rotating cutting discs, a reduction in fuel consumption of the motor that drives the electric generator that provides the electrical energy necessary for the movement of the electric motors is achieved.

Asimismo, se eliminan los problemas relativos al exceso de temperatura que alcanza el 20 aceite de los sistemas similares actuados mediante motores hidráulicos y que conlleva su deterioro e incluso su rotura. Likewise, the problems related to the excess temperature reached by the oil of the similar systems operated by hydraulic motors and that leads to their deterioration and even their breakage are eliminated.

CAMPO DE APLICACIÓN SCOPE

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En la presente memoria se describe un sistema para la prepoda/poda de arbolados, siendo de utilidad para trabajos de prepoda o poda de todo tipo de arbolado, setos o plantas, así como para el arreglo de los mismos. This system describes a system for the pre-pruning / pruning of woodlands, being useful for pre-pruning or pruning work of all types of trees, hedges or plants, as well as for their arrangement.

Así, el sistema puede estar acoplado a diferentes vehículos portantes, tales como, agrícolas 30 o industriales conectándose un generador eléctrico al motor de combustión del mismo a través de un desmultiplicador de engranajes o similar. Thus, the system can be coupled to different carrier vehicles, such as agricultural or industrial vehicles 30, connecting an electric generator to the combustion engine thereof through a gear demultiplier or the like.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Como es conocido diversos vehículos, aparatos o máquinas de utilidad para la ejecución de muy diferentes trabajos incorporan motores eléctricos que accionan discos giratorios de corte para el corte de madera tanto en forma de tablones como de troncos. As is known various vehicles, devices or machines useful for the execution of very different jobs incorporate electric motors that drive rotating cutting discs for cutting wood both in the form of boards and logs.

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Asimismo, es conocida maquinaria similar que usa motores hidráulicos para el accionamiento de discos giratorios de corte para prepoda, poda, corte o arreglo de arbolado, setos o plantas. Likewise, similar machinery is known that uses hydraulic motors to drive rotary cutting discs for pre-pruning, pruning, cutting or arrangement of trees, hedges or plants.

Así, en primer lugar, podemos indicar que los vehículos, aparatos o máquinas que usan 10 motores eléctricos para el accionamiento de discos giratorios de corte son máquinas estáticas en las que el disco giratorio esta fijo y es el elemento a cortar, tal como madera, el que se desplaza para su corte por el disco giratorio, por lo que no pueden ser usadas para la prepoda, poda, corte o arreglo del arbolado, setos o plantas, ya que, son los discos giratorios, montados en un brazo con tres grados de libertad, los que son desplazados al 15 estar asociados al vehículo o maquina móvil. Thus, in the first place, we can indicate that the vehicles, devices or machines that use 10 electric motors to drive rotating cutting discs are static machines in which the rotating disk is fixed and is the element to be cut, such as wood, which moves for cutting by the rotating disk, so they can not be used for the prepoda, pruning, cutting or arrangement of trees, hedges or plants, since they are rotating discs, mounted on an arm with three degrees of freedom, those who are displaced when 15 are associated with the vehicle or mobile machine.

Asimismo, en segundo lugar, podemos indicar que las máquinas que usan motores hidráulicos para el movimiento de discos giratorios para prepoda, poda, corte o arreglo de arbolado, setos o plantas, usan un sistema hidráulico compuesto de una bomba y 20 dispositivos de control hidráulico que acciona los motores hidráulicos de los discos giratorios, con el inconveniente de que deben de ser usados latiguillos de gran diámetro y que el aceite sufre un excesivo aumento de temperatura. Likewise, secondly, we can indicate that the machines that use hydraulic motors for the movement of rotating discs for pre-pruning, pruning, cutting or arrangement of trees, hedges or plants, use a hydraulic system composed of a pump and 20 hydraulic control devices that drives the hydraulic motors of the rotating discs, with the disadvantage that large diameter hoses must be used and that the oil undergoes an excessive temperature increase.

De esta forma, el excesivo aumento de temperatura del aceite provoca el deterioro y rotura 25 de los latiguillos en periodos cortos de tiempo y el deterioro de las juntas de goma de los distribuidores, así como una bajada de rendimiento o funcionamiento incorrecto del sistema hidráulico, de forma que la bajada de rendimiento repercute en un mayor consumo de combustible por parte del vehículo portante. In this way, the excessive increase in temperature of the oil causes the deterioration and breakage of the hoses in short periods of time and the deterioration of the rubber seals of the distributors, as well as a decrease in performance or improper operation of the hydraulic system, so that the drop in performance has an impact on greater fuel consumption by the carrier.

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En tercer lugar, podemos indicar que el uso de un sistema hidráulico requiere un gran depósito de aceite, pudiendo estimarse en una capacidad de hasta 300L para una máquina de dos brazos y doce discos, así como radiadores de aceite para disminuir la temperatura del mismo estando estos limitados por la potencia del alternador eléctrico del vehículo Thirdly, we can indicate that the use of a hydraulic system requires a large oil tank, and can be estimated at a capacity of up to 300L for a two-arm, twelve-disc machine, as well as oil radiators to lower the temperature of the machine while these limited by the power of the electric alternator of the vehicle

portante. bearing

Con objeto de aclarar la terminología podemos indicar que entendemos por poda aquella poda que se realiza al arbolado dándole la forma deseada, en tanto que entendemos por prepoda aquella poda mediante la que se le da forma al arbolado eliminado el ramaje 5 deseado pero que, posteriormente, se remata con una poda más en detalle de otras ramas. In order to clarify the terminology we can indicate that we understand by pruning that pruning that is done to the woodland giving it the desired shape, while we understand by pruning that pruning by which the woodland is shaped removed the desired branch 5 but, subsequently , is topped with pruning more in detail from other branches.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

En la presente memoria se describe un sistema para la prepoda/poda de arbolados, siendo 10 del tipo de sistemas que se pueden acoplar a vehículos o máquinas agrícolas o industriales para la prepoda/poda, así como arreglo, de diferentes tipos de arbolados, setos y plantas, para lo cual al vehículo portante, provisto del correspondiente motor de combustión, se une una estructura móvil que monta, al menos, un brazo, con tres grados de libertad, instalándose en el brazo una serie de discos giratorios de corte accionados por el respectivo 15 medio accionador, asociado al motor de combustión del vehículo portante, de forma que el sistema comprende: This report describes a system for woodland pruning / pruning, 10 being of the type of systems that can be coupled to agricultural or industrial vehicles or machines for the prepodating / pruning, as well as arrangement, of different types of woodlands, hedges and plants, for which the mobile vehicle, equipped with the corresponding combustion engine, joins a mobile structure that mounts at least one arm, with three degrees of freedom, installing a series of rotating cutting discs driven by the arm the respective drive means 15, associated with the combustion engine of the carrier vehicle, so that the system comprises:

 un desmultiplicador de engranajes a la salida del motor de combustión del vehículo portante; 20  a gear demultiplier at the exit of the combustion engine of the carrier vehicle; twenty

 un generador eléctrico;  an electric generator;

 un primer disyuntor de protección general ;  a first general protection circuit breaker;

 un interruptor diferencial;  a differential switch;

 unos conmutadores con bobina de excitación independiente de las fases del generador eléctrico; 25  switches with excitation coil independent of the phases of the electric generator; 25

 unos segundos disyuntores de protección de los motores eléctricos de accionamiento de los discos giratorios de corte montados en el correspondiente brazo, cuyo accionamiento puede ser directo o a través de poleas o piñones y estando provistos los discos de corte de respectivos tensores,  a few second protection circuit breakers of the electric motors for driving the rotary cutting discs mounted on the corresponding arm, whose drive can be direct or through pulleys or pinions and the cutting discs of respective tensioners are provided,

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de forma que el sistema está gobernado por un panel de control asociado a un alternador del motor de combustión del vehículo portante y a los conmutadores con bobina de excitación independiente de las fases del generador eléctrico. so that the system is governed by a control panel associated with an alternator of the combustion engine of the carrier and the switches with excitation coil independent of the phases of the electric generator.

Así, el sistema incorpora un generador eléctrico conectado al motor de combustión del vehículo o maquina portante a través de un desmultiplicador de engranajes o similar. Thus, the system incorporates an electric generator connected to the combustion engine of the vehicle or supporting machine through a gearmotor or similar.

Por otra parte, el generador eléctrico aporta la energía eléctrica necesaria para el movimiento de los motores eléctricos que accionan los discos giratorios de corte. On the other hand, the electric generator provides the necessary electrical energy for the movement of the electric motors that drive the rotating cutting discs.

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Asimismo, el sistema incorpora unos medios de protección tales como un disyuntor de protección general y un interruptor diferencial. Also, the system incorporates protection means such as a general protection circuit breaker and a differential switch.

El sistema estará controlado desde un panel de control por control inalámbrico o por cable. The system will be controlled from a control panel by wireless or cable control.

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Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención. To complement the description that is going to be carried out below, and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, this descriptive report is accompanied by a set of drawings, whose figures are illustrative and not limiting , the most characteristic details of the invention are represented.

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BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DISEÑOS. BRIEF DESCRIPTION OF THE DESIGNS.

Figura 1. Muestra una vista isométrica de un brazo portador de una serie de discos giratorios de corte accionados por motor eléctrico. Figure 1. Shows an isometric view of a carrier arm of a series of rotating cutting discs driven by an electric motor.

20 twenty

Figura 2. Muestra una vista isométrica de la estructura móvil que se ancla al correspondiente vehículo, pudiendo apreciar cómo presenta una pareja de brazos que montan la serie de discos giratorios de corte accionados por motor eléctrico. Figure 2. It shows an isometric view of the mobile structure that is anchored to the corresponding vehicle, being able to appreciate how it presents a pair of arms that mount the series of rotating cutting discs driven by an electric motor.

Figura 3. Muestra una vista del esquema general del sistema para prepoda/poda de 25 diferentes tipos de arbolado. Figure 3. Shows a view of the general scheme of the system for pre-pruning / pruning of 25 different types of trees.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE. DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT.

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos 30 observar como el sistema para prepoda/poda, corte o arreglo de arbolados, setos o plantas podrá acoplarse a un vehículo o máquina agrícola o industrial que disponga de unos medios para su unión y de un motor de combustión al que se le pueda acoplar mediante un sistema de transmisión de potencia un generador eléctrico. In view of the aforementioned figures and in accordance with the numbering adopted we can observe how the system for pre-pruning / pruning, cutting or arrangement of woodlands, hedges or plants can be coupled to an agricultural or industrial vehicle or machine that has means for its connection and of a combustion engine to which an electric generator can be coupled by means of a power transmission system.

De esta forma, el sistema que se describe se constituye por una serie de motores 3 que mueven unos discos giratorios de corte 2 de forma directa o mediante poleas o piñones 4 con sus respectivos tensores 5 estando montados en un brazo 1 según se puede observar en la figura 1. Lógicamente, el número de motores eléctricos de accionamiento de los 5 discos giratorios de corte podrá ser variable. In this way, the system described is constituted by a series of motors 3 that move rotating cutting discs 2 directly or by pulleys or pinions 4 with their respective tensioners 5 being mounted on an arm 1 as can be seen in Figure 1. Logically, the number of electric drive motors of the 5 rotating cutting discs can be variable.

Por otra parte, en la figura 2 de los diseño se puede observar como el brazo 1 de la figura 1 se acopla a una estructura móvil 8 mediante un bulón pasante por el casquillo 6 y 7 y un pistón 11, cuya estructura móvil 8 se anclará al correspondiente vehículo o máquina agrícola 10 o industrial a través de los respectivos medios de unión. On the other hand, in figure 2 of the design it can be seen how the arm 1 of figure 1 is coupled to a mobile structure 8 by means of a bolt through the bushing 6 and 7 and a piston 11, whose mobile structure 8 will be anchored to the corresponding agricultural or industrial vehicle or machine 10 through the respective joining means.

Asimismo, en la figura 2 se puede observar la situación de montaje del generador eléctrico 10 el cual también podría estar situado en cualquier otra parte del sistema o del vehículo o maquina portante, estando este generador eléctrico movido por el motor de combustión del 15 vehículo o maquina portante. Likewise, in figure 2 the assembly situation of the electric generator 10 can be observed which could also be located in any other part of the system or of the vehicle or carrier, this electric generator being moved by the combustion engine of the vehicle or bearing machine

Por otra parte, podemos indicar que para poder disponer de un sistema eléctrico para el accionamiento de los discos giratorios de corte 2, se han debido de superar una serie de importantes obstáculos, y, así, el principal obstáculo del sistema eléctrico a superar ha sido 20 el correspondiente a los arranques de los motores eléctricos 3, ya que, hay que tener en cuenta que cuando arranca un motor eléctrico se produce un pico de intensidad de seis o más veces su valor nominal, así como una bajada de tensión, lo cual produce un par de frenado en el generador eléctrico que a la larga conlleva una menor vida útil del generador eléctrico, así como del sistema de transmisión del mismo y del motor principal. 25 On the other hand, we can indicate that in order to have an electrical system to drive the rotating cutting discs 2, a series of important obstacles have been overcome, and, thus, the main obstacle of the electrical system to overcome has been 20 corresponding to the starts of electric motors 3, since, it must be taken into account that when an electric motor starts, a peak of intensity of six or more times its nominal value occurs, as well as a voltage drop, which It produces a braking torque in the electric generator that eventually leads to a shorter life of the electric generator, as well as the transmission system and the main engine. 25

Ello es debido a que, normalmente, en los equipos de prepoda o poda, se usaran dos o más motores eléctricos y que, a la vez, se debe usar un generador eléctrico lo más pequeño posible, de forma que esto se ha resuelto mediante el arranque de un motor eléctrico 3 tras otro evitando siempre el arranque de dos o más simultáneamente, así como con la 30 incorporación de unos conmutadores 15 con bobina de excitación independiente de las fases del generador eléctrico 10 para evitar que con la bajada de tensión en el arranque de los motores eléctricos 3 dichos conmutadores trabajen de manera incorrecta. This is because, normally, in the pre-pruning or pruning equipment, two or more electric motors will be used and that, at the same time, an electric generator as small as possible should be used, so that this has been resolved by start of an electric motor 3 after another always avoiding the start of two or more simultaneously, as well as with the incorporation of switches 15 with excitation coil independent of the phases of the electric generator 10 to avoid that with the voltage drop in the Start of electric motors 3 said switches work improperly.

De esta forma, podemos hacer hincapié en que para el correcto arranque de los motores eléctricos se incorpora un desmultiplicador de engranajes 12 o similar, a la salida del motor de combustión 9 del vehículo portante, ya que, se debe evitar la disminución de r.p.m. del generador eléctrico 10 en los arranques porque si no disminuye la tensión del generador eléctrico y por lo tanto el mismo pierde excitación. 5 In this way, we can emphasize that for the correct start of the electric motors a gear demultiplier 12 or similar is incorporated, at the output of the combustion engine 9 of the carrier vehicle, since, the decrease of r.p.m. should be avoided. of the electric generator 10 at startups because if the voltage of the electric generator does not decrease and therefore it loses excitation. 5

Esto es así, ya que, el generador puede trabajar a 1500 r.p.m. (4 polos) ó 3000 r.p.m. (2 polos) y la salida del vehículo portante es de, aproximadamente, de 470r.p.m. This is so, since, the generator can work at 1500 r.p.m. (4 poles) or 3000 r.p.m. (2 poles) and the output of the carrier is approximately 470r.p.m.

Lógicamente, el desmultiplicador de engranajes 12, tal como ya se ha indicado, podría ser 10 sustituido por cualquier otro medio equivalente como una correa dentada o una cadena de transmisión. Logically, the gear demultiplier 12, as already indicated, could be replaced by any other equivalent means such as a toothed belt or a transmission chain.

El sistema está gobernado por un panel de control 17 asociado a un alternador 18 del motor de combustión 9 del vehículo portante y a los conmutadores 15 con bobina de excitación 15 independiente de las fases del generador eléctrico 10. The system is governed by a control panel 17 associated with an alternator 18 of the combustion engine 9 of the carrier vehicle and the switches 15 with excitation coil 15 independent of the phases of the electric generator 10.

También podemos indicar que con el uso de un sistema eléctrico se consigue un vehículo o máquina portante de dimensiones y peso más reducido, ya que, los sistemas hidráulicos, como se ha indicado, requiere la incorporación de un depósito de aceite que puede ser de 20 una capacidad de 300 litros y de una serie de elementos, tales como latiguillos, que aumentan el peso a transportar. We can also indicate that with the use of an electrical system, a vehicle or load bearing machine of smaller dimensions and weight is achieved, since hydraulic systems, as indicated, require the incorporation of an oil tank that can be 20 a capacity of 300 liters and a series of elements, such as hoses, that increase the weight to be transported.

Claims

1st.- SYSTEM FOR THE PREPODA / PRUNING OF TREES, being of the type of systems that can be coupled to agricultural or industrial vehicles or machines for pre-pruning / pruning, as well as arrangement, of different types of woodlands, hedges and plants, for what 5 which to the carrier vehicle, equipped with the corresponding combustion engine, joins a mobile structure that mounts at least one arm, with three degrees of freedom, installing in the arm a series of rotating cutting discs driven by the respective drive means , associated with the combustion engine of the carrier, characterized in that the system comprises:

 a gear demultiplier (12) at the combustion engine outlet (9) of the carrier vehicle;

 an electric generator (10);

 a first general protection circuit breaker (13); fifteen

 a differential switch (14);

 switches (15) with excitation coil independent of the phases of the electric generator (10);

 a few second circuit breakers (16) for the protection of the electric motors (3) for driving the rotating cutting discs (2) mounted on the corresponding 20 arm (1), which can be operated directly or through pulleys or pinions (4) ) and the cutting discs (2) of respective tensioners (5) being provided,

so that the system is governed by a control panel (17) associated with an alternator (18) of the combustion engine (9) of the carrier and switches (15) 25 with excitation coil independent of the phases of the electric generator (10)