WO1999017887A1 - Pulverizador para agricultura y/o jardineria controlado electronicamente - Google Patents

Pulverizador para agricultura y/o jardineria controlado electronicamente Download PDF

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Abstract

A partir de un depósito (1), tipo mochila, del que emerge una conducción (2) para el líquido hacia una lanza (3) rematada en la correspondiente boquilla pulverizadora (4), estableciéndose en la base (5) de la lanza un mecanismo valvular accionado mediante una maneta (6), se ha previsto que en dicha base de la lanza se sitúe una tarjeta electrónica de control (10) que gobierna una placa electrónica (8) que controla el funcionamiento de la electrobomba (7), estando dicha tarjeta (10) provista de un relé reed (12) accionado mediante un imán permanente (16) cuando se hace bascular la maneta (6), para enviar la señal de funcionamiento a la electrobomba, estando esta señal controlada por dos potenciómetros (13 y 14), uno que controla la tensión de trabajo de la electrobomba (7), y consecuentemente la presión generada por la misma, y otro que actúa sobre un temporizador, de manera que la electrobomba puede funcionar de forma continua a la presión elegida, o bien, de manera intermitente a presión y periodos de tiempo elegidos.

Description

PULVERIZADOR PARA AGRICULTURA Y/O JARDINERÍA CONTROLADO ELECTRÓNICAMENTE

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un pulverizador de los utilizados tanto en agricultura como en jardinería, de los que disponen de una electrobomba, alimentada por una batería eléctrica recargable, para propulsar el producto al exterior, a través de una lanza rematada en la correspondiente boquilla pulverizadora.

El objeto de la invención es conseguir un pulverizador con unas óptimas prestaciones funcionales, es decir, que permita controlar perfectamente la cantidad de producto a dosificar y para el que paralelamente se establezca un consumo mínimo de energía, con el consecuente incremento que esto supone en la autonomía del pulverizador, es decir en los espacios de tiempo comprendidos entre carga y carga de su batería.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el ámbito de la agricultura y la jardinería, para efectuar la pulverización de productos líquidos fitosanitarios, se utilizan pulverizadores constituidos por un depósito tipo mochila, que se carga sobre la espalda del operario, depósito del que emerge un conducto que, a través de una válvula de apertura y cierre, se acopla a una lanza rematada por su extremidad libre en una boquilla a través de la que se lleva a cabo la pulverización y dosificación de líquido sobre las plantas a tratar. Un pulverizador de este tipo se describe, por ejemplo, en el modelo de utilidad n2 9302324, del mismo solicitante.

Paralelamente en el modelo de utilidad 9000610, del que también es titular el propio solicitante, se describe una válvula de apertura y cierre de paso para pulverizadores o similares, constituida por un cuerpo alargado y hueco en cuyo interior se aloja un filtro que en su extremo anterior se remata en un disco, mientras que su extremo posterior está requerido hacia una posición permanente de empuje por la acción de un resorte, de tal manera que cuando se desplaza por acción de la palanca de accionamiento, se efectúa la apertura y se permite el paso de líquido desde el conducto en comuni- cación con el depósito hasta el tubo de la lanza portadora de la boquilla de pulverización, mientras que cuando se deja de accionar sobre la palanca el resorte de empuje desplaza al citado filtro en sentido opuesto, llevando a cabo un cierre totalmente estanco que impide el paso de líquido. De esta forma, la maneta de accionamiento actúa como una válvula que abre o cierra el paso de líquido desde el depósito hasta la lanza de pulverización.

Por otro lado y como es evidente, estos pulveriza- dores disponen de una bomba de presión para presurizar convenientemente el interior del depósito, en orden a que el líquido fitosanitario emerja al exterior con la presión adecuada. Normalmente las bombas de accionamiento son de tipo manual, accionables mediante una palanca exterior, mientras que actualmente en la gama de pulverizadores de alto precio se utilizan electrobo bas alimentadas por una batería recargable, convenientemente establecida en un alojamiento adecuado del pulverizador.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El pulverizador que la invención propone, incorporando como medio de impulsión de líquido fitosanitario una electrobomba, de membranas o de engranajes, y una válvula de apertura y cierre por actuación de la manera como la descrita en el modelo de utilidad 9000610, centra sus características en un sistema de control electrónico que, por un lado permite un funcionamiento más eficaz y sencillo y, por otro, un sustancial ahorro energético.

Para ello y de forma más concreta, el pulverizador que se preconiza incorpora una placa electrónica de control para gobierno de la electrobomba, que a su vez es comandada por una pequeña tarjeta electrónica situada en la propia lanza y que se relaciona con la unidad electrónica de control a través de cables albergados en una manguera paralela y solidaria a la de salida de líquido fitosanitario. La tarjeta electrónica situada en la lanza incorpora un relé reed para activación del circuito de mando, activación que se lleva a cabo con la colaboración de un imán convenientemente fijado a la maneta, y con la citada tarjeta colaboran además dos potenciómetros, uno para control de la temporización funcional de la electrobomba, de manera que ésta funciona a intervalos pre-establecidos a través de este potenciómetro, mientras que el segundo potenciómetro permite regular la presión de trabajo, actuando concretamente sobre un choper que recorta la onda de tensión que actúa sobre la electrobomba, variando así su velocidad de giro.

Un interruptor general anula a voluntad la operatividad del potenciómetro de temporización, de manera que el pulverizador puede funcionar de forma continua o como dosificador, en función del tipo de trabajo a realizar. Si el interruptor está apagado la electrobomba funciona cuando actuemos sobre la maneta y la presión de salida dependerá de la posición que ocupe el potenciómetro de presión, mientras que si el interruptor esté encendido, una vez que actuemos sobre la maneta la electrobomba funcionará durante el tiempo establecido por el temporizador con una presión de salida determinada por la posición del potenciómetro de presión.

Un diodo led, montado junto a los citados potenciómetros sobre la base de la lanza, indica el estado de carga de la batería y, conjuntamente con un circuito de protección para la misma, evita una descarga excesiva que pudiera resultar perjudicial para la misma. Para ello, cuando la carga de la batería disminuye hasta un valor mínimo prefijado el led se enciende y se interrumpe la alimentación de la electrobomba, estando esta situación precedida por un parpadeo del led que nos avisa de la necesidad de recargar la batería.

De acuerdo con lo anteriormente expuesto y con la esencialidad de la invención, al controlar eléctricamente la tensión suministrada a la electrobomba, se consigue un ahorro en el consumo energético de la misma y consecuentemente una mayor duración de la carga de la batería, con una mayor autonomía del pulverizador, que puede llegar hasta un 78% frente a los sistemas conocidos, en los que la regulación de caudal se lleva a cabo de forma mecánica estrangulando el paso de líquido o desviando parte del caudal, pero siempre con la electrobomba actuando al 100% de su potencia y, consecuentemente, con un consumo energético máximo.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra un despiece general de un pulverizador para agricultura y/o jardinería, controlado electrónicamente, realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra un detalle ampliado y en sección de la base de la lanza, conjuntamente con la doble manguera de conexión al depósito.

La figura 3.- Muestra a su vez otro detalle más ampliado de la base de la lanza, a nivel de la zona de ubicación de la tarjeta de control.

La figura 4.- Muestra una vista transversal del detalle de la figura anterior, en la que se observa tanto la disposición de los potenciómetros como la doble manguera que relaciona la lanza con el depósito.

La figura 5.- Muestra, finalmente, un diagrama comparativo entre el consumo de intensidad por parte de la electrobomba, con respecto a la presión de trabajo, entre un sistema mecánico clásico y el sistema electrónico objeto de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de estas figuras puede observarse cómo el pulverizador que se preconiza está constituido a partir de un depósito (1) , de capacidad apropiada, del que emerge latero-inferiormente una conducción (2) para salida de líquido, obviamente flexible, que por su extremidad libre recibe a una lanza (3) rematada en una boquilla pulverizadora (4) , contando dicha lanza con una base (5) constitutiva de una empuñadura provista de una maneta (6) que actúa como elemento valvular, permitiendo o no la salida al exterior de líquido, impulsado por la clásica electrobomba (7) alimentada por una batería recargable, no representada en las figuras.

Pues bien, a partir de esta estructuración básica las características de la invención se centran en la incorporación al depósito (1) de una placa electrónica (8) para gobierno de la electrobomba (7) , placa (8) que a través de cables eléctricos (9) está relacionada con una tarjeta de control (10) establecida en la base (5) de la lanza, alojándose los citados cables (9) en una manguera (11) que efectúa el mismo recorrido que la manguera (2) para salida de líquido, a la que está fijada a través de una de sus generatrices. Obviamente, también puede utilizarse una única manguera con dos conductos internos uno para el líquido y otro para los cables eléctricos.

La tarjeta de control (10) está asistida por un relé reed (12), claramente visible en la figura 3, por una pareja de potenciómetros (13) y (14) y por un diodo led (15) , colaborando a su vez con el relé reed (12) un imán permanente (16) , convenientemente fijado en el seno de la maneta (6) , en situación de enfrentamiento al relé reed (12), tal como se ha representado con la flecha en la figura 2, de manera que al bascular la maneta (6) hacia la situación de apertura valvular, es cuando se produce la activación del relé (12) y consecuentemente la activación de la electrobomba (7) .

Paralelamente el accionamiento de la electrobomba (7) está comandado también desde la tarjeta de control (10) a través de los potenciómetros (13) y (14) anteriormente citados, de los que el potenciómetro (13) actúa como medio temporizador , variando automáticamente el tiempo de dosificación del pulverizador, cuando se lo permite un interruptor general (17) que puede habilitar o deshabilitar su funcionalidad temporizadora, mientras que el potenciómetro (14), que actúa como variador de presión, lo hace sobre un choper que recorta la onda de tensión que actúa sobre el motor, variando así su velocidad de giro y, en consecuencia, la presión suministrada por la electrobomba.

El potenciómetro (13) actúa sobre un temporizador, de manera que pasado el tiempo de temporización el circuito corta la alimentación de la electrobomba interrumpiendo la salida de líquido. El temporizador permite variar de forma continua el tiempo de dosificación entre 1 y 10 segundos, independientemente de la posición del otro potenciómetro, es decir, independientemente de la presión suministrada en la electrobomba. Cuando el temporizador interrumpe la alimentación de líquido, la pulsación de la maneta resulta inoperante, siendo necesario liberarla, para que se produzca la apertura del relé reed (12) y volver a actuar de nuevo sobre ella, para empezar un nuevo ciclo de dosificación, que durará exactamente el tiempo fijado por el potenciómetro de temporización.

La regulación mediante los potenciómetros (13)" y (14) puede efectuarse en cualquier momento, incluso durante la dosificación, no siendo necesario por tanto interrumpir el pulverizado para pasar de una situación a otra o para variar la regulación de presión o el tiempo de dosificación.

El pulverizador incorpora además un circuito de protección de la batería, con sistema de aviso a través del led luminoso (15) asociado también a la tarjeta (10) , circuito que impide una descarga excesiva de la batería, concretamente con una carga mínima de 10,2 voltios, momento en el que se interrumpe la alimentación de la electrobomba y el led (15) señala tal situación mediante su encendido, previamente al cual se habrá producido una situación de parpadeo, anunciante de que, aunque el pulverizador funciona, está próximo al agotamiento de su batería y por tanto es necesaria su recarga.

De acuerdo con lo anteriormente expuesto, el pulverizador electrónico de la invención incorpora las siguientes ventajas frente a los pulverizadores convencionales :

- La maneta de accionamiento actúa simultáneamente sobre el interruptor y sobre la válvula de cierre evitando que cuando el circuito esté desactivado salga líquido a través de la lanza de pulverización, mientras que en otros sistemas, cuando se actúa sobre el interruptor de mando, para impedir la pulverización, el líquido que queda alojado en el interior de la manguera, desde el depósito hasta el extremo de la lanza, puede salir a través de la boquilla pulverizadora e incluso, si se sitúa la manguera en una situación más baja que el fondo del depósito, puede llegar a vaciarse este último.

Con el pulverizador de la invención cuando se suelta la maneta o cuando se trabaja en régimen de dosificación a término de la temporización, se produce un cierre valvular que no permite salida de líquido alguno, a la vez que la electrobomba no suministra presión.

- Para iniciar la pulverización, basta con actuar simplemente sobre la maneta, que simultáneamente abre la válvula y el circuito que activa la electrobomba, provocando que salga líquido a presión a través de la boquilla de pulverización, mientras que en otros sistemas es necesario actuar sobre la maneta y sobre un interruptor de encendido del sistema, interruptor que generalmente está dispuesto en uno de los laterales de la mochila, por lo que la activación resulta más incómoda que en este caso.

Al controlar eléctricamente la tensión suministrada a la electrobomba, se consigue un ahorro en el consumo de la electrobomba, claramente visible en el diagrama de la figura 5, y por tanto la batería dura más tiempo, hasta un 78%, consiguiéndose una mayor autonomía de pulverización, que obviamente resulta esencial.

En dicho diagrama, los resultados obtenidos con el sistema convencional han sido referenciados con (A) mientras que (B) se corresponde con los resultados del sistema de la invención.

Concretamente en los sistemas convencionales la regulación se realiza de forma mecánica, es decir que no se actúa sobre el motor o sobre la batería, sino que a partir de una presión máxima suministrada por la electrobomba, se actúa sobre dispositivos mecánicos que hacen que no llegue toda esa presión a la boquilla pulverizadora, lo que implica que para obtener una tensión similar de salida es necesario aportar una mayor intensidad, ya que o bien se debe vencer la fuerza de un resorte, abrir una válvula o desviar parte del caudal para que no pase por la boquilla.

- El suministro de tensión de la batería a la electrobomba es constante para una determinada posición del potenciómetro, de forma que no se produzcan sobrecargas en la electrobomba como ocurre en otros sistemas, sobrecargas que pueden ser debidas, por ejemplo, a impurezas contenidas en el depósito de líquido y que al pasar a la electrobomba hacen que ésta tienda a trabajar a mayor velocidad de la de funcionamiento normal, pudiendo producirse sobrecargas que la deterioren.

- Con el funcionamiento como dosificador a través del potenciómetro (13) , es posible variar simultáneamente la presión de líquido y el tiempo de pulverización consiguiéndose así un control exhaustivo sobre la cantidad de producto a dosificar. En los sistemas conocidos actualmente, en el mejor de los casos es posible realizar una temporización fija de 1 segundo, trabajando el sistema a presión máxima. Con el sistema de la invención es posible controlar exactamente la cantidad de producto dosificado, lo que permite un ahorro importante de producto ya que se pulveriza la cantidad justa en cada caso. Este ahorro de producto pulverizado tiene además una gran importancia ecológica, ya que en muchas ocasio- nes los productos pulverizados contienen venenos, detergentes y CFC.

- El control de la tensión mínima de la batería, evita la descarga excesiva de la misma que puede producir deterioros en ella, reduciendo su autonomía, su vida útil o incluso llegando a provocar su destrucción total. Con el sistema de la invención en primer lugar existe una indicación o aviso del momento en el que debe realizarse la recarga de la batería y, además, cuando ésta llega a un nivel de carga mínima se interrumpe automáticamente la alimentación de la electrobomba, quedando inutilizado temporalmente el pulverizador, de manera que no existe posibilidad de que la carga de la batería baje por debajo de los límites pre-establecidos al respecto.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
Ia.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, del tipo que incorpora un depósito acoplable a la espalda del operario, del que emerge una manguera de salida de fluido, con la colaboración de una electrobomba hacia una lanza rematada en una boquilla pulverizadora, lanza en cuya base se establece un mecanismo valvular controlable a través de una maneta, caracterizado porque en un lugar adecuado del depósito (1) se establece una placa electrónica de control (8) , para gobierno de la electrobomba (7) , placa electrónica (8) comandada a su vez desde una tarjeta (10) establecida en la propia base de la lanza, tarjeta provista de un relé reed (12) para activación de la misma, accionado mediante un imán permanente (16) convenientemente asociado a la maneta (6) , de manera que cuando se cierra dicha maneta (6) el imán permanente (16) excita el relé reed (12) , generando en la tarjeta (10) la señal suministrable a la placa electrónica (8) para activación de la electrobomba (7) .
2a.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, según reivindicación Ia, caracterizado porque la tarjeta de control (10) se relaciona con la placa electrónica (8) a través de un haz de cables (9) que se aloja en una manguera flexible (11) , que describe la misma trayectoria que la manguera (2) de salida de líquido, a la que está fijada a través de una de sus generatrices.
3a.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, según reivindicación Ia, caracterizado porque con la tarjeta de control (10) colabora un potenciómetro de temporización (13) , actuante sobre un temporizador, que interrumpe la alimentación de la electrobomba (7) , y consecuentemente la dosificación, tras cada período de tiempo previsto, siendo necesario un nuevo accionamiento sobre la maneta (6) para que se inicie un nuevo ciclo de dosificación.
4a.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, según reivindicación Ia, caracterizado porque con la tarjeta de control (10) colabora un potenciómetro de presión (14) , que actúa sobre un choper que recorta la onda de tensión que actúa a su vez sobre el motor, variando la velocidad de giro de este último y, en consecuencia, la presión suministrada por la electrobomba.
5a.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, según reivindicaciones Ia y 3a, caracterizado porque incorpora un interruptor (17) que anula la efectividad del potenciómetro de temporización (13), de manera que en base a la posición de este interruptor (17) el aparato puede funcionar de forma continua o como dosificador.
6a.- Pulverizador para agricultura y/o jardinería controlado electrónicamente, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un circuito de protección para la batería, que impide la descarga de la misma por debajo de un nivel pre-establecido, colaborando con él un diodo led (15) , parpadeante cuando la tensión de la batería se aproxima al citado nivel de carga mínima y que se enciende permanentemente al alcanzar dicho nivel y producirse la interrupción en la alimentación de la electrobomba (7) .
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