ES2844938A1 - Canon de viento contra incendios forestales - Google Patents

Abstract

Cañón de viento contra incendios forestales, permite luchar con inmediatez contra su propagación, utilizando medios rurales próximos al foco, aprovechando un recurso disponible "in situ" e inagotable: el aire ambiente. Concebido como un apero, para ser transportado y operado desde un tractor agrícola, es capaz de proyectar un chorro de viento a gran velocidad, que al incidir sobre los flancos del incendio, modifica su trayectoria proyectándolo hacía las zonas ya quemadas y/o protegiendo las espaldas de las brigadas apaga-fuegos, ininterrumpidamente. El agua se acaba, el aire no. Consta de un rotor compresor multipala de flujo axial (3) que comprime el aire captado a través de la campana de aspiración que sirve de base al equipo (6), para después ser proyectado a gran velocidad a través de un cuerpo acodado y orientable (4) que termina en una tobera articulada y direccionable (5) mediante cilindro hidráulico (9), gobernados por el tractorista, para orientar el chorro en la dirección que interese.

Description

DE RIP I N

CAÑON DE VIENTO CONTRA INCENDIOS FORESTALES

OBJETO DE LA INVENCION

La invención se refiere tal como expresa el enunciado a un cañón de viento contra incendios forestales, transportado y operando principalmente desde un vehículo tractor agrícola, pudiendo usarse también un camión cisterna, que constituye un equipo para la lucha contra incendios forestales, siendo capaz de generar un viento favorable aprovechando un recurso inagotable y disponible “in situ”, como es el aire ambiente, para una vez comprimido, proyectarlo en forma de chorro de viento sobre los flancos del incendio, dirigiendo este hacia zonas ya quemadas o con menos combustible, a la vez que se protegen las espaldas de las brigadas de lucha, proyectando los humos y el calor hacia la zona quemada. La portabilidad del equipo principalmente mediante un tractor agrícola le permite actuar sobre el incendio de forma inmediata y continua (día y noche) limitando su propagación sin depender de la disponibilidad del agua.

Considerando que el agua se acaba y el aire no, el objeto de la presente invención, trata de proporcionar un medio de lucha contra incendios, eficaz y seguro, al medio rural garantizando la inmediatez en la actuación durante las 24 horas del día, que es la clave para evitar una propagación del fuego, lo que supone una destacable mejora de los procedimientos y sistema existentes hasta ahora.

CAMPO DE APLICACIÓN

El campo de aplicación de la presente invención está dentro del sector de la fabricación de sistemas, maquinaria, aparatos y equipos de lucha y prevención contra todo tipo de incendios.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Son conocidos los procedimientos y sistemas de lucha contra incendios forestales. Se lucha desde tierra con brigadas a pie, camiones de bomberos y desde el aire con aviones especiales, limitados estos últimos a las horas de luz del día.

Todos escuchamos, a través de los medios de comunicación, frases como “si el viento amaina o cambia de dirección podremos controlar el incendio”. Así pues está claro que la dirección e intensidad del viento puede actuar a favor o en contra de la evolución de un incendio forestal.

Actuar sobre un incendio, cuando este es reciente, tiene grandes posibilidades de ser controlado. Por tanto la inmediatez en la actuación es uno de los puntos clave en el éxito de la lucha contra el incendio y evitar su propagación.

No se conoce por esta parte, la existencia de sistemas, procedimientos, equipos ni ningún otro medio de lucha contra incendios forestales, con las características que la presente invención propone al pretender generar un viento favorable y que permiten que las zonas rurales habitadas próximas al incendio, dispongan así de un medio sencillo de luchar contra el incendio.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

Así, el cañón de viento contra incendios, que la invención propone, constituye por si solo una evidente novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su aplicación aprovechamos un recurso inagotable y disponible “in situ”, como es el aire ambiente.

De forma concreta, el cañón de viento contra incendios, es un equipo que está conformado por eje de transmisión telescópico (cardan) con limitador de par motor, rotor compresor multipala de flujo axial, cuerpo de impulsión acordado 90° y orientable, tobera articulada comandada por cilindro hidráulico, campana de aspiración según norma VDE 2041 que sirve de base al equipo, rodamiento motorizado de orientación acimutal (motor rotativo), cilindro hidráulico de orientación cenital de la tobera (motor lineal), colector con boquillas pulverizadoras de agua en tobera y reenvío en ángulo por engranajes a 90° y relación de multiplicación i=1/1,85.

El cañón de viento, en cuanto principalmente lo hemos concebido como apero agrícola, ya que la disponibilidad de tractores en zonas rurales es muy alta lo que garantiza su proximidad y por tanto la inmediatez en su aplicación, también puede operar sobre un camión cisterna. Gracias al cañón de viento podemos controlar el incendio y proteger las brigadas, hasta que vengan otros medios más efectivos para apagarlo.

Los modernos tractores de media o gran potencia, la mayoría de doble tracción, son el medio ideal para acceder a las zonas incendiadas y servir como fuente de energía para el accionamiento del cañón, a través de su toma fuerza. El operador (tractorista)dispone de un joystick hidráulico para orientar el chorro de viento como convenga. Otras versiones como por ejemplo sobre camión o pick-up pueden ssr fabricadas según veremos más adelante.

Cuando interese, se pondrán boquillas pulverizadoras de agua distribuidas en el interior de la tobera para mejorar su efectividad. En cualquier caso, la energización del aire aspirado se realiza mediante un compresor axial accionado a través de reenvío en ángulo, a partir de la toma de fuerza de un tractor.

El aire ambiente aspirado a través de la campana de aspiración es comprimido por un rotor multipala y posteriormente liberado en forma de chorro a gran velocidad mediante una tobera orientable, comandada mediante joystick, desde la cabina por el tractorista, consiguiendo velocidades de salida de 100 m/s para caudales del orden de 138.000 m3/h, lo que supone aplicar una cantidad de energía a distancia mediante el chorro que pueda incidir sobre el flanco del fuego modificando su trayectoria y salvaguardando las espaldas de las brigadas apaga-fuegos.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para cumplimentar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- representa la vista de un perfil en sección del cañón de viento enganchado a un tractor agrícola.

La figura número 2.- representa la vista del perfil del cañón de viento, enganchado a un tractor que porta en la parte delantera un depósito de agua para alimentación del colector de pulverizadores ubicados en la tobera.

La figura número 3.- representa la vista de otra forma de ejecución sobre camión cisterna de bomberos con dos cañones, que incluye tanque de agua, en este caso accionado por transmisión hidrostática desde la toma de fuerza del camión.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente del cañón de viento contra incendios forestales, constituido por un equipo cuyos elementos se corresponden a las partes indicadas a continuación y designadas en ellos con las siguientes referencias numéricas.

Eje de transmisión telescópico (candan) con limitador de par motor.

Reenvío en ángulo por engranajes a 90° y relación de multiplicación i=1/1,85.

- Rotor compresor multipala de flujo axial.

- Cuerpo de impulsión acodado 90° y orientable.

- Tobera articulada comandada por cilindro hidráulico.

- Campana de aspiración según norma VDE 2041, que sirve de base al equipo.

- Rodamiento motorizado de orientación acimutal.

- Motor hidráulico de orientación acimutal (motor rotativo)

- Cilindro hidráulico de orientación cenital de la tobera (motor lineal).

- Colector con boquillas pulverizadoras de agua en tobera

Considerando los tractores agrícolas con tracción 4x4, vemos que los pesos elevables en el tripuntal posterior son del orden de 3.500 kg a 1m de distancia y que la disponibilidad de potencia en la toma de fuerza es del orden de 70kW a 540/1000 rpm.

A partir de aquí, diseñaríamos un cañón de viento que sin superar el ancho transportable en contenedor de 2,3m, tenga la posibilidad de ser enganchado, elevado, transportado y accionado por dicha gama de tractores. Su diseño se cuida para conseguir un centro de gravedad bajo que mejore su estabilidad dinámica y su transportabilidad. El peso del modelo descrito asciende a 1.100 kg ubicados a 2m de distancia del eje de ruedas trasero.

La tecnología de rotores compresores de flujo axial (3) nos permite llegar a velocidades periféricas en punta de pala del orden de 100 m/s para palas ejecutadas en aluminio forjado. Las palas se unen al buje formando el rotor compresor de flujo axial (3), y este se cala en el eje de salida de un reenvío en ángulo (2) accionado a través de un eje de transmisión telescópico (cardan) con limitador de par motor (1). El caudal aspirado, a través de la campana de aspiración (6) dependerá de la sección, de la velocidad de rotación y del ángulo de ataque de la pala que por lo general se sitúa entre 20° y 30° para la zona de buen rendimiento. La presión conseguida depende entre otros, del número de palas insertadas en el rotor compresor de flujo axial (30).

Como se trata de conseguir alta velocidad en la tobera articulada comandada por cilindro hidráulico (5) y gran caudal, seleccionaremos dentro de la gama de fabricantes que el mercado nos ofrece, el tipo compresor axial HGT-125/N9-9-390/G/30°, capaz de suministrar a 1480 rpm un caudal de 138.000 m3/h a una presión de 40 milímetros columna de agua, equipado con nueve palas caladas a 30° con y una absorbida de 50 kW.

A partir del programa Quick Fan, encontramos que estas condiciones de trabajo se cumplirían si la tobera de salida tuviese una sección de 0,39 m2 proporcionando una velocidad de salida del chorro de 100 m/s = 360 km/h.

El chorro de aire libre a partir de la tobera articulada comandada por cilindro hidráulico (5) se abrirá en un ángulo de 9° a la vez que disminuirá su velocidad conforme aumente su sección llegando a una velocidad de orden de 40 km/h a 30m de distancia. No obstante, el tractorista elegirá el régimen de trabajo más adecuado a cada circunstancia.

Accionando a través del joystick el motor hidráulico de orientación acimutal (motor rotativo) (8) y cilindro hidráulico de orientación cenital de la tobera (motor lineal) (9), el operador (tractorista) dirigirá el chorro sobre el flanco del incendio a la distancia que las circunstancias le permitan, modificando la trayectoria del incendio hacia las partes ya quemadas y/o protegiendo a las brigadas de apagado si es el caso.

La disposición vertical propiciada por el rotor compresor multipala de flujo axial (3) y el accionamiento horizontal de la toma de fuerza del tractos exige la utilización de un reenvío en ángulo (2). Este se dimensionará con la relación de transmisión más corta posible haciendo que el tractor trabaje en el punto de par máximo, lo que corresponderá a 780 rpm en la toma de fuerza del tractor con una salida de 1450 rpm en el rotor compresor multipala de flujo axial (3) para una relación de multiplicación de i=1450/780=1,85 soportando un par de entrada de al menos (50x9,55)/780=0,612 kNm, par al que habrá que tarar el limitador de par del eje de transmisión telescópico (cardan) con limitador de par motor (1) para no sobrepasar las condiciones limite de funcionamiento del rotor. Su peso y el diámetro de la campana de aspiración, le proporcionan estabilidad para compensar el momento de vuelco generado por el chorro.

En otro modo de realización el presente cañón de viento, puede ser adaptado a un camión cisterna y reconvertir una flota de camiones de bomberos

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como su funcionamiento y dimensionado, no se considera necesario hacer más amplia su explicación para que un experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendo constar que conservando su esencialidad, la invención podrá llevarse a la práctica en diferentes formas de realización, que estén dentro del alcance de la protección proporcionado por las reivindicaciones.

Claims (2)

1. REIVINDICACIONES

   1 Cañón de viento contra incendios forestales, caracterizado por estar concebido para ser transportado por un tractor agrícola, a modo de apero, y accionado por su toma de fuerza a través de un eje de transmisión telescópico (cardan) con limitador de par motor (1), que ataca a un reenvío en ángulo por engranajes a 90° y relación de multiplicación i=1/1,85 (2) en cuyo eje de salida se cala un rotor compresor multipala de flujo axial (3) que comprime el aire ambiente aspirado a través de la campana de aspiración (6) cuya base sirve de apoyo estable al equipo.

   Aguas arriba del rotor compresor multipala de flujo axial (3) se ubica un cuerpo de impulsión acodado 90° y orientable (4) acimutalmente, solidario a un rodamiento motorizado de orientación acimutal (7), motor hidráulico de orientación acimutal (motor rotativo) (8), que termina en una tobera articulada comandada por cilindro hidráulico (5) para orientarse cenitalmente mediante cilindro hidráulico de orientación cenital de la tobera (motor lineal)(9), accionados a través de un jostick por el tractorista, para orientar el flujo de aire (chorro) en la dirección que interese. En el interior de la tobera articulada comandada por cilindro hidráulico (5) se distribuyen un conjunto de boquillas pulverizadoras de agua unidas a un colector (10) para mejorar su eficiencia.
2. 2.- Cañón de viento contra incendios forestales, según la reivindicación primera, caracterizado porque en otro modo de realización, el cañón de viento, se podrá montar integrado en un camión cisterna, accionándose los cañones a través de sendas transmisiones hidrostáticas a partir de la toma de fuerza del camión, con bomba de doble flujo hidráulico, pudiendo ser su accionamiento manual directo o servocomandado.