ES2579030A1 - Vehículo cisterna de servicios múltiples para barrido mecanizado y barrido manual - Google Patents

Abstract

Vehículo cisterna de servicios múltiples para barrido mecanizado y barrido manual que integra las funcionalidades que actualmente se prestan con vehículos diseñados en baja y en media presión, tales como barrido manual, barrido mecanizado, desincrustado con barrido, riego, baldeo y lavado, aumentando con ello la productividad del equipo, mediante una única bomba de agua de pistones y en base a la integración de los circuitos oleohidráulico de transmisión de fuerza, el circuito electrónico de comunicación, protección y mando y, por último, el circuito de agua para baldeo. Por último, el conjunto incorpora un autómata programable, que proporciona para cada funcionalidad, la opción de ajuste a distintos niveles de potencia predefinidos en un rango de presiones comprendidos entre 0 y 100 bares y de caudales entre 0 y 160 litros/minuto.

Description

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DESCRIPCION

Vehlcuio cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual.

Objeto de la invencion

La presente invencion se refiere a una unica unidad de vehlcuio cisterna que integra las funcionaiidades que actualmente se prestan con vehlculos disenados, en baja y en media presion en la limpieza por el procedimiento de proyectar uno o varios chorros de agua a presion, ampliandolo en otras dos funcionalidades, denominadas "barrido mecanizado” y "barrido manual” en media presion. Ademas, al aumentar la presion de agua de la bomba de trabajo, se incrementa notablemente la productividad del equipo al desarrollar una potencia util superior y se mejora la eficiencia energetica, al reducir el consumo energetico y de agua reduciendo, as! mismo, los tiempos muertos asociados a la recarga de la cisterna.

La presente invencion encuentra su aplicacion en el ambito de los servicios como maquinaria especializada de uso en los siguientes sectores:

S Servicios de limpieza urbanos. En la limpieza viaria de calzadas, aceras y plazas.

S Industrial y comercial. En la limpieza de grandes superficies.

S Construction y mantenimiento. Como equipo de apoyo en la construction y mantenimiento de edificios y carreteras, facilitando la limpieza de solidos de pequena granulometrla tales como aridos, albero, tierras, etc...

Antecedentes de la invencion

Es por todos conocidos la existencia de vehlculos cisterna con distintos sistemas para el accionamiento de la bomba de presion de agua de baldeo. Habitualmente, por accionamiento directo desde la caja de cambios, haciendo uso de un motor auxiliar, normalmente insonorizado, o por accionamiento electrico. El motor auxiliar se dota de un sistema de refrigeration por intercambiador de aire o por agua y la instalacion de proyeccion de agua incorpora diferentes tipos de boquillas e inyectores, regulables en altura, angulo y section de la boquilla.

Atendiendo a las invenciones que conforman el estado de la tecnica en la materia se incluyen a continuation las mas relevantes identificadas por su numero de publication y tltulo:

S Modelo de Utilidad ES1069683.

"Baldeadora de accionamiento electrico” provista de regulation del regimen de trabajo con potenciometro desde cabina provista de baterlas de trabajo y reserva.

S Modelo de utilidad ES1049146.

"Vehiculo de servicios con cisterna” provisto de motor auxiliar insonorizado refrigerado por intercambiador agua - agua.

S Patente ES2192111.

"Equipo con motor auxiliar insonorizado para bombeo de agua”.

S Modelo de utilidad ES1116905.

"Implemento para camion cisterna de riego y baldeo” segun un dispositivo mecanico que permite al usuario ajustar la altura y regular el angulo de las boquillas de baldeo.

S Modelo de utilidad ES1063157.

"Boquilla proyectora de fluidos” que controla desde cabina el difusor del chorro de agua.

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✓ Patente ES2288134.

"Sistema de control de la proyeccion de agua en conjuntos de boquillas destinadas a vehlculos” que incluye control electronico por automata, que regula y bloquea las posiciones del difusor hasta ajustar las secciones de las boquillas.

A modo de analisis conjunto de las propuestas que conforman el estado de la tecnica, si centramos la atencion en los vehlculos cisterna que operan a baja presion, los mismos resuelven las necesidades del sector de servicios, pero con una productividad claramente mejorable.

Atendiendo a los vehlculos cisterna concebidos para su operation en media presion:

A. La funcionalidad para la operativa de "barrido manual” no se aborda. As! mismo, para los trabajos "en corto”, no se ha resuelto la necesidad de agrupamiento de la suciedad en montones. Presentando, los sistemas actuales, la problematica de que ensucian los elementos verticales tales como escaparates, fachadas, mobiliario y vehlculos. Quedando, as! mismo, los remates muy dispersos, por lo que precisan de mas dedicacion del operario de barrido.

B. Sobre la funcionalidad para la operativa de "barrido mecanizado”, la invention que se propone, mejora las soluciones actualmente aplicadas, al mejorar el modo de aplicar el chorro de agua a traves de su section, position y presion, consiguiendo un mejor resultado, con mayor alcance y productividad.

C. Por ultimo respecto al resto de funcionalidades tales como riego, baldeo, lavado y desincrustado, la invencion que se propone, representa una mejora sobre el estado actual de la tecnica, en base a que la configuration y estructuras disenadas, presentan una instalacion sustancialmente simplificada al operar sobre una unica bomba de presion, capaz de dar servicio a las referidas funciones con uno resultado mejorados al incrementar la presion del agua.

Atendiendo al equipamiento de los referidos vehlculos cisterna, el estado de la tecnica en la materia, aporta diversas soluciones para las mismas necesidades haciendo uso de diferentes implementos, dispositivos, sistemas de regulation y control, sistemas de accionamiento de la bomba de presion y de refrigeration del motor. En resumen, no estan resueltas las posibilidades de este vehlculo cisterna en los campos de aplicacion referidos anteriormente en base a las deficiencias e inconvenientes que se enumeran a continuation:

A. Presentan una importante perdida de volumen de carrozado, como reserva para carga de agua, que ademas incrementa la TARA, tanto en el caso de la baldeadora electrica como en la de motor auxiliar insonorizado.

B. La operatividad del equipo, y por tanto su funcionalidad, esta condicionada a la destreza y aptitud del conductor operador. Al precisar selection de orientation, altura y seccion de los inyectores o presion de agua. Es decir en la propuesta de la presente invencion la operatividad optima del vehlculo esta garantizada, al tener las funcionalidades predefinidas y no depender de la destreza y buena aptitud del operador.

C. Impacto medioambiental claramente mejorable. Ya que la propuesta objeto de la presente invencion conforma una mejor solution energetica (menor consumo de agua), de emision de CO2 (se suprime el motor auxiliar, la bomba trabaja con motor del vehlculo en ralentl) y de ruidos (motor en ralentl) la transmision y la bomba de presion de agua opera a bajas rpm, sencilla (menor componentes), y por tanto, con menor mantenimiento y mas fiabilidad con menor inversion.

D. Las aplicaciones especlficas que anteceden a la presente invencion para barrido mecanizado o barrido manual no resuelven de forma expllcita las necesidades de sus usuarios o son claramente mejorables.

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Luego a modo de conclusion, el “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”, aporta un unico carrozado de diseno sencillo y fiable que opera a traves de una unica bomba de agua sin motor auxiliar en la que se minimiza la perdida de carga util, mientras que la gestion de control y mando de la referida unica bomba a traves de sus rpm, es precisa y estable. Asl, para la eleccion de las distintas funcionalidades y su comunicacion con la gestion electronica del vehlculo, el mismo, incorpora automata programable, que proporciona para cada funcionalidad la opcion de ajuste a tres niveles de potencia. Es decir, modificando la programacion del automata, se posibilita definir las prestaciones adaptadas las preferencias del cliente, sin transformaciones ni modificaciones.

EXPLICACION DE LA INVENCION

A modo explication del “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”, el mismo se lleva a cabo en base a la integration de los siguientes circuitos;

A. Circuito oleohidraulico de transmision de fuerza

Lo conforman la bomba de caudal variable acoplada mecanicamente a la cadena cinematica del vehlculo cisterna que alimenta a traves del distribuidor de caudal variable al motor hidraulico. Este ultimo acoplado a la transmision mecanica, arrastra a la bomba de pistones del servicio de baldeo. El circuito se complementa con un deposito de aceite, enfriador, filtro y protecciones.

B. Circuito electronico de comunicacion, protection y mando.

Lo conforman una consola o panel de mandos en cabina, que gestiona la unidad electronica de control (ECU), instalada sobre armario hermetico de baja tension que controla el distribuidor proporcional, la bomba de presion de agua y el colector de distribucion para la eleccion del servicio seleccionado.

C. Circuito de agua para baldeo.

Esta formada por la llnea de entrada desde la cisterna del vehlculo, a la bomba de pistones de presion de agua que alimenta el colector distribuidor, en el que se seleccionan por electrovalvulas el servicio a prestar.

El esquema anterior complementado con los correspondientes accesorios ha de desplegar las siguientes funcionalidades o modos de operation:

Funcionalidad de riego

Se utiliza para la fijacion del polvo de la calzada y refrescar el ambiente en momentos y situaciones de calor. El vehlculo trabaja en desplazamiento y con solo un operador, y a velocidad proxima a 20 km/hora. El vehlculo cisterna incorpora una conduction de agua desde la bomba, que alimenta una barra trasera con una serie de inyectores con chorro conico difusor, trabajando con la presion mas baja, entorno a los 10 bares y con un caudal suficiente para dejar la calzada suficientemente mojada. La presion de incidencia del agua sobre el suelo debe ser minima, lo que importa es la dispersion y los litros descargados por metro cuadrado.

Funcionalidad de baldeo y lavado.

Se utiliza para la limpieza de calzadas y aceras por arrastre de la suciedad en distancias cortas. Al efectuarla con gran caudal, da el resultado con la calidad de la funcionalidad del riego. Son las que actualmente tiene resueltas el estado de la tecnica. Se resuelven con vehlculos disenados en baja presion. Son funcionalidades que tienden al desuso por insuficientemente productivas y excesivo consumo de agua.

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La presente invention hace posible esta funcionalidad con los mismos circuitos e implementos que para el barrido mecanizado y manual, unicamente aumentando las R.P.M. para incrementar el caudal y sustituyendo los inyectores por otros de mas section, para disminuir la presion.

Funcionalidad de desincrustado con barrido.

Se utiliza para limpieza de calzadas con lodos y barro, procedentes de correntias con arrastres, y en las salidas de solares en obras, ensuciadas por las rodaduras de los vehlculos de obra. El vehlculo trabaja en desplazamiento, con solo un operador y a velocidad inferior a 20 km/hora. El vehlculo cisterna incorpora una conduction de agua desde la bomba, que alimenta dos barras delanteras con una serie de inyectores con chorro en angulo, trabajando con la presion mas alta, entorno a los 100 bares. Lo que importa es la presion de incidencia sobre el suelo que debe ser lo mas alta posible y en forma de cuchilla continua en toda la anchura del vehlculo. Para conseguirlo, los inyectores seran tipo angular, estaran a la menor distancia posible de la calzada y con un angulo de incidencia del chorro de agua en depresion a 80°. Las dos barras estaran orientadas con cierto angulo al avance del vehlculo en unos 40°, para darle salida a los residuos desincrustados.

Funcionalidad de barrido mecanizado.

Se utiliza para la limpieza de calzadas por arrastre de la suciedad por chorro de agua y el agrupamiento de forma lineal sobre el bordillo con alcances largos. El vehlculo trabaja en desplazamiento, con un solo operador y a velocidad proxima a 20 km/hora. El vehlculo cisterna incorpora una conduccion de agua desde la bomba, que alimenta 4 unidades de boquillas inyectoras de agua con chorro en forma recta, es decir, sin deformacion y sin inyeccion de aire. Los inyectores se montan en llnea trasversal al vehlculo, los chorros de agua trabajan de forma trasversal a la marcha del vehlculo. Trabajando con la presion optima al tipo de suciedad, hasta los 100 bares. Operativas en distintas combinaciones, de un chorro hasta los cuatro, dando una posibilidad de combinaciones hasta 24, segun tipo de via, ancho de calzada y acera y position de aparcamientos de vehlculos. Lo que importa es que el chorro de agua tenga la forma y presion adecuada al peso del residuo, para conseguir desplazarlo junto al bordillo de acera. Para ello se selecciona el nivel de potencia adecuado de las tres posibles. El chorro de agua es casi paralelo a la calzada, con angulo en depresion hasta 15°, el inyector se monta en un soporte retractil, y flexible para evitar las deformaciones por golpes. Podra incorporar patln o rueda para protegerlo de los badenes y baches.

Funcionalidad de barrido manual.

Se utiliza para la limpieza de aceras y plazas por arrastre de la suciedad por chorro de agua y el agrupamiento en forma de montones. El vehlculo cisterna incorpora una conduccion de agua desde la bomba a una pertiga y a un carrete trasero, con tramo de manguera enrollada. Asl, con la pertiga se posibilita su uso en espacios cortos (aceras) y con vehlculos aparcados, mientras que con el carrete trasero se consiguen mayores alcances, posibilitando la limpieza de plazas. La misma se acopla a una herramienta aplicadora del chorro de agua, para efectuar el barrido manual y en base a la cual el operario lleva a cabo la limpieza una vez desenrollada la manguera y puesta la bomba a presion, estando el motor del vehlculo en marcha. El operario en la operativa del arrastre de la suciedad, proyecta el chorro de agua a la presion maxima de diseno, proxima a 100 bares.

Alternativamente va agrupando la suciedad en montones, por otro chorro de agua a la presion minima de diseno, proxima a 15 bares y en forma de cuna, que le facilita el mareo del chorro de agua en la operativa de agrupamiento de la suciedad en

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montones. Para ello el vehlculo ha de desplazarse con avances cortos y alternativos, en funcion del avance del frente de limpieza del operario auxiliar. Con este modo de operation se consigue un mayor rendimiento de la capacidad de agua de la cisterna, reduciendo el numero de cargas de agua y por tanto evitando los tiempos improductivos del equipo de operarios.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para complementar la description que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas de la invention, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica de la misma, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra un esquema principal de los elementos que conforman el nucleo del “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”.

Figura 2.- Vista lateral del “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”.

Figura 3.- Detalle de boquilla inyectoras laterales para barrido mecanico.

Figura 4.- Vista area para visualization de barrido mecanico.

Figura 5.- Vista area para visualizacion de barra frontal orientable de desincrustado y barra trasera de riego.

En las citadas figuras se pueden destacar los siguientes elementos constituyentes;

1. Cadena cinematica del vehlculo cisterna.

2. Bomba de caudal variable.

3. Motor hidraulico.

4. Bomba de pistones.

5. Colector de distribution.

6. Distribuidor proporcional.

7. Armario de baja tension.

8. Panel de mandos.

9. Carrete.

10. Pertiga.

11. Boquilla inyectoras.

12. Barra frontal orientable de desincrustado.

13. Barra trasera de riego.

14. Herramienta aplicadora para baja y media presion.

EJEMPLO DE REALIZACION PREFERENTE

A modo de ejemplo de realizacion preferente se puede hacer uso del “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual” para llevar a cabo la limpieza de vlas publicas tales como carreteras, calzadas, aceras y plazas y/o suelos en superficies industriales, por el procedimiento de baldeo.

El mismo, consiste en el arrastre de la suciedad y el agrupamiento de forma lineal sobre bordillo de acera, proyectando uno o varios chorros de agua a presion haciendo uso de elementos integrados en la unidad de vehlculo cisterna, carrozada al efecto con el conjunto de componentes y accesorios que correspondan o con herramientas utiles acopladas para la funcionalidad elegida; riego, baldeo, lavado, barrido con desincrustado, barrido mecanizado y barrido manual.

Cuando trabaja en modo mono operador o solo con el conductor, el agrupamiento es en forma lineal sobre el bordillo, mientras que si lo hace de forma manual con operario auxiliar, el agrupamiento es en forma de montones, precisando un modo complementario para la retirada de los residuos mediante medios manuales y / o mecanicos.

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A la vista de la Figura 1, la invention que se preconiza esta equipada con una unica bomba de pistones (4) de presion de agua para las funcionalidades de todos los servicios descritos, a los que se da servicio con la apertura del correspondiente colector de distribution (5); riego trasero, barrido mecanico izquierda interior, barrido mecanico izquierda exterior, barrido mecanico derecho interior, barrido mecanico derecho exterior, barra de desincrustado, barrido manual mediante pertiga, barrido manual mediante carrete.

Si el conjunto opera en unos rangos de presiones comprendidos entre 0 y 100 bares y de caudales entre 0 y 160 litros/minuto, se ha de tener en cuenta que cada uno de los servicios enumerados, precisa de unos parametros especlficos de presion y caudal de agua que se consigue ajustando las revoluciones de la bomba (4), gestionandola de forma precisa y estable con el distribuidor proporcional (6), que lo comanda, adaptando el caudal del circuito hidraulico entre la bomba (2) y el motor (3), en trazo intermedio en la Figura 2, justo a la necesidad del servicio sin que se generen estrangulamientos ni caudales de retorno conectandolos tal y como se aprecia en la Figura 1 intercalando un deposito hidraulico, un filtro de retorno y un enfriador de aceite hasta acceder al motor hidraulico (3).

Asl, para la election del servicio, el conductor operador, solo precisa pulsar el boton especlfico de la consola o panel de mandos (8) alojado en su cabina, el cual activara la electrovalvula de apertura del colector distribuidor (5) asociada al servicio de agua demandado, en la Figura 1 en el trazo mas grueso donde se aprecia como se ha instalado el deposito de agua intercalando un filtro de aspiration del agua como paso previo a la referida bomba (4), en base a la senal enviada a traves del circuito electrico de control, en la figura en trazo fino.

En la Figura 2, se aprecia un ejemplo del camion objeto de la invencion provisto de los accesorios mas relevantes, en la misma junto con las Figuras 3 y Figura 4 se aprecia la incorporation del nuevo concepto de limpiezas denominado "barrido mecanizado” a traves de la disposition de cuatro boquillas inyectoras (11) en una position de montaje en llnea y con cota minima sobre la calzada segun una posicion del flujo de agua en direction trasversal a la marcha del vehlculo, con la option de seleccionar los distintos anchos de vlas hasta 12 metros optimizando la eficacia energetica.

Por ultimo, en la Figura 5, se aprecia la realization preferente para la opcion de desincrustado con barrido, la misma se acomete en el modo de media presion y a traves de una barra porta inyectores orientable (12), que se posicionarla a una cota muy proxima a la calzada, optimizando su eficacia energetica.

No se considera necesario hacer mas extensa la presente memoria descriptiva para que cualquier entendido en la materia comprenda el alcance de la invencion y las ventajas que de su uso se derivan.

Los materiales elegidos para la fabrication de los diferentes elementos descritos, sus formas y tamanos o incluso tecnologla que lo implementa, seran susceptibles de modification siempre y cuando ello no suponga una alteration a la esencialidad del invento.

Los terminos en que se ha escrito esta memoria deberan ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo.

Claims (3)

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   REIVINDICACIONES

   1. - “Vehlcuio cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”, caracterizado por implementarse en una unica unidad de vehlculo, las funcionalidades de ios vehlculos de baja presion y los de media presion, mediante una unica bomba de agua de pistones y en base a la integration de los siguientes circuitos:

   A. Circuito oleohidraulico de transmision de fuerza

   Lo conforman la bomba de caudal variable acoplada mecanicamente a la cadena cinematica del vehlculo cisterna que alimenta a traves del distribuidor de caudal variable al motor hidraulico. Este ultimo acoplado a la transmision mecanica, arrastra a la bomba de pistones para la presion de agua y se regula en base al ajuste de sus RPM. El circuito se complementa con un deposito de aceite, enfriador, filtro y protecciones.

   B. Circuito electronico de comunicacion, protection y mando.

   Lo conforman una consola o panel de mandos en cabina, que gestiona la unidad electronica de control (ECU), instalada sobre armario hermetico de baja tension que controla el distribuidor proporcional, la bomba de presion de agua y el colector de distribution para la election del servicio seleccionado, caracterizado en unos saltos discretos en un rango de presion, caudal, position y orientation.

   C. Circuito de agua para baldeo.

   Esta formada por la llnea de entrada desde la cisterna del vehlculo, a la bomba de pistones de presion de agua que alimenta el colector distribuidor, en el que se seleccionan por electrovalvulas el servicio a prestar; riego, baldeo, lavado, barrido con desincrustado, barrido mecanizado y barrido manual.
2. 2. - “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”, segun reivindicacion anterior caracterizado por su operation en servicio de barrido mecanizado a media presion, haciendo uso de unas boquillas inyectoras que proyectan los chorros de agua en direction transversal sobre la calzada limando la misma, admiten una seleccion entre diferentes posiciones y alcances predefinidos, y se instalan sobre unos soportes con patln o rueda sobre los que se abaten en caso de encontrar un obstaculo a su paso.
3. 3. - “Vehlculo cisterna de servicios multiples para barrido mecanizado y barrido manual”, segun reivindicacion 1, caracterizado por su operacion en servicio de barrido manual a caudal constante en un rango de presiones de baja a media presion.