ES2930702B2 - Sistema de cultivo de vegetación empotrado de fácil mantenimiento - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de cultivo de vegetación empotrado de fácil mantenimiento

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un sistema de cultivo de vegetación empotrado de fácil mantenimiento, aplicable en arquitectura, diseño interior y sistemas de cultivo industrial.

Se trata de una forma más cómoda, higiénica y visualmente sutil de cultivar y de mantener las plantas en los entornos construidos, en particular en los ambientes urbanos. Consiste en organizar las jardineras y sus redes y mecanismos auxiliares bajo la superficie del suelo o pared del espacio de manera modular, segura y accesible, dejando al descubierto únicamente las partes verdes de las plantas. Las funciones de riego, limpieza y ventilación, automatizadas y programables, así como la geometría de los espacios de cultivo están diseñadas para minimizar las tareas de mantenimiento y supervisión por parte de sus usuarios.

El sistema en cuestión nace con el objetivo de mejorar las condiciones de vida de las personas que pasan mucho tiempo en los espacios interiores proporcionando una manera sencilla y productiva de interacción con la vegetación sin significativos esfuerzos de cara a su mantenimiento. También es una herramienta que proporciona a los edificios modernos la capacidad de satisfacer parte de sus necesidades materiales al permitir cultivar vegetación comestible en los espacios edificados con una productividad razonable, mejorando la resiliencia general y la sostenibilidad de los espacios urbanos modernos.

Estado de la técnica anterior.

El cultivo de plantas y la vegetación integrada en los edificios en la actualidad se realiza de diversas maneras, cada cual tiene sus ventajas e inconvenientes.

Los maceteros y jardineras tradicionales ocupan bastante espacio y no tienen cabida en ciertos lugares ya que interfieren con su uso; también son de bajo coste y de mantenimiento físicamente exigente y laborioso pero simple.

Las soluciones más contemporáneas y abstractas tales como las paredes verdes son convenientes porque no interfieren con el uso de los espacios, pero requieren de un cuidado costoso y constante, por lo cual son apropiados sólo en casos donde hay suficiente interés y capacidad de costear dichos jardines verticales (espacios simbólicos, monumentos, usos públicos, etc.). A su vez, este tipo de cultivos promueve una función más bien decorativa de la vegetación y no aporta mucho en cuanto a la interacción de las personas con las plantas, tanto en el sentido ambiental, de bienestar psicológico, como en el sentido de fuente de alimentación alternativa o como modo de fortalecer las interacciones sociales comunitarias, tal y como lo hacen los jardines y los huertos urbanos.

Por último, los sistemas de cultivo industriales desarrollados para la agricultura, relacionados con los sistemas intensivos hidropónicos o sobre medios de cultivo inertes, se han extendido en su uso y perfeccionado considerablemente en las últimas décadas. Estos sistemas semio completamente automatizados requieren mano de obra especializada y supervisión casi constante, aunque proporcionan a cambio un gran rendimiento y productividad. Por su complejidad general, estos sistemas apenas se han usado fuera del ámbito industrial de los grandes invernaderos, aunque con un enfoque adecuado muchos de sus avances podrían transferirse a los espacios construidos modernos beneficiando enormemente a la población urbana.

Explicación de la invención

El sistema aquí propuesto tiene como objetivo, por un lado, el hacer accesible la jardinería y la agricultura a una población urbana más amplia y general, y por el otro, permitir la incorporación de espacios verdes a muchos espacios construidos vacantes, con limitaciones de índole higiénica, de tamaño o de costes de mantenimiento.

En general, se trata de crear un sistema de cultivo que sea atractivo no sólo para las personas interesadas en la jardinería y agricultura, pero para toda clase de personas que no tienen tiempo o experiencia con las plantas.

Esta solución basa su funcionalidad en una unión más estrecha e inmediata entre la construcción y la agricultura por el medio de la prefabricación, por lo cual tiene más sentido económico y práctico su uso en espacios de nueva planta más que como una aplicación superficial sobre los fondos edificados existentes. En el contexto de una complejidad y prefabricación cada vez más generalizada en las construcciones modernas, es un sistema que no es sustancialmente más costoso que otras soluciones industriales de acabados o fachadas, aunque las prestaciones y capacidades de producir alimentos a largo plazo hacen de él una alternativa atractiva y competitiva en el mercado.

De cara a su funcionamiento, esta solución de diseño reúne los beneficios de varios de los sistemas de cultivo antes mencionados. Su solución formal básica se inspira en los sistemas industriales e hidropónicos, aunque con un añadido elemento de control geométrico y de consideración estética en el contexto de los espacios habitados, al quedar la mayor parte de la instalación oculta a la vista y aparecer la vegetación solamente donde el diseño lo permite o requiere.

La precisión y la productividad propia de los sistemas de cultivo industrial se reducen aquí en favor a una solución con un mantenimiento más sencillo y menos preciso, con más inercia y seguridad, tomando como referente los sistemas tradicionales de cultivo en tiestos. En el transcurso de su uso, el sistema funciona de manera imperceptible para los usuarios y su inercia le permite mantenerse en funcionamiento en casos de falta de suministros o supervisión durante varios días o semanas. Este sistema presenta unas características novedosas orientadas a su mantenimiento y requieren algo de sofisticación a la hora de su fabricación e instalación, pero ello ayuda a que el mantenimiento a la larga sea más simple, seguro y con larga vida útil.

Más allá de funcionalidad puramente práctica, de ayudar al cultivo y de decorar los espacios de manera alternativa, el sistema ofrece varios beneficios añadidos relacionados con la psicología del espacio habitado. El primero tiene que ver con el bienestar y la salud emocional dada la demostrada capacidad de la vegetación ambiente de aliviar el estrés, dolor y mejorar la capacidad de concentración de las personas. La inclusión de la vegetación en los entornos cotidianos, especialmente los residenciales, educativos y sanitarios, tiene como objetivo principal el mejorar la calidad de vida de las personas que pasan mucho tiempo en las ciudades.

De acuerdo con la invención este sistema comprende:

- una superficie exterior continua,

- una superficie flexible que protege las plantas,

- una estructura subyacente de soporte;

- una cavidad interior formada por un recipiente drenado que contiene las redes de riego y otras instalaciones auxiliares para el cultivo,

- unas lenguas de limpieza de la superficie alrededor y debajo de las plantas;

- unas jardineras con ganchos de sujeción,

- una red estructural de cerchas flexibles de soporte y sujeción de las jardineras en el interior del recipiente,

- un conducto de suministro de agua con conexiones y mangueras de riego de las jardineras situadas en la cavidad del recipiente,

- una boquilla de control de riego y suministro de nutrientes de los cultivos y,

Este sistema puede incorporar adicionalmente un dispositivo hidráulico de impulsión de aire de ventilación hacia las raíces del cultivo.

La superficie exterior está conformada de manera unitaria cubriendo las superficies interiores de los espacios y envolviendo las superficies flexibles que protegen las plantas, formada de un material suave y razonablemente flexible, liso y fácil de limpiar, preferiblemente fijado a las superficies que protege por medios mecánicos o químicos. Esta superficie exterior tiene la función de facilitar el lavado y el mantenimiento de los espacios bajo y alrededor de las plantas.

La superficie flexible protectora de las plantas está formada por una capa de material flexible reforzado con barras de material estructural con unas separaciones, geometría y resistencia adecuada a los usos y cargas previsibles. Esta capa de material flexible está fijada a los bordes del recipiente drenado que forma la cavidad que contiene las raíces de las plantas. Esta superficie flexible puede ser continua, lisa e impermeable, o puede estar formada por elementos sueltos de diversa geometría fijados a una subestructura porosa, siempre y cuando ésta, aparte de mantener la seguridad estructural del sistema proteja el espacio de la cavidad interior de la luz y evite la evaporación excesiva del agua desde las jardineras. Las diversas formas de las superficies permiten conseguir cierta variedad en los diseños y formas de organizar las plantas y deben adaptarse a los tipos de vegetación que se pretende cultivar y a los espacios en los que se contiene.

La estructura subyacente, que soporta la superficie del espacio y forma la cavidad interior, de dimensiones y resistencia necesaria para su uso. Puede ser de varias formas y materiales, y puede ser parte de las viguetas del edificio del que forma parte, pero preferiblemente con un perfil orgánico y redondeado y con cavidades capaces de albergar las redes de suministro de agua, ventilación, o redes eléctricas. La estructura permite llevar agua, aire y tubos de drenaje a la vez, dejando un espacio superior para el mantenimiento y cableado eléctrico, si se desea.

No es estrictamente necesaria esta sección, pero muestra una solución posible dada la necesidad de ventilar la cavidad interior que contiene las plantas; además, esta geometría conecta de manera eficaz con el recipiente o balde que forma la cavidad interior permitiendo una ventilación funcional del sistema.

La cavidad interior comprende un recipiente en forma de balde, apoyado o fijado por otros medios a la estructura subyacente, preferentemente mediante una junta elástica, con una geometría fluida y fácil de limpiar, y de material liso y lo suficientemente resistente como para soportar el peso de las personas sobre sus cantos, así como para distribuir el peso de las jardineras y las plantas sobre la estructura. El fondo en principio no requiere gran resistencia ya que su función es únicamente de evacuación de agua y para facilitar la limpieza, habiéndose previsto que pueda incorporar unos pliegues de refuerzo para asegurarse de que sea capaz de resistir cargas puntuales debidas, por ejemplo, a caídas u otros accidentes.

En la configuración aquí descrita, el balde o recipiente está formado por una estructura de doble fondo, aunque soluciones de fondo sencillo pueden tener sentido en casos de tamaños reducidos o geometrías particulares. Su superficie interior contiene varias ondulaciones, cavidades y orificios que contienen elementos que facilitan la ejecución de las diversas funciones del sistema, manteniendo un perfil general razonablemente fluido, liso y fácil de limpiar.

El fondo del balde debe estar formado o estar colocado de tal manera que tenga una cierta pendiente y vaya provisto de un sistema de drenaje y rebosadero. Sus detalles geométricos particulares serán explicados en detalle más adelante al explicar las funciones del sistema.

Las lenguas de limpieza y su sistema de propulsión realizan una limpieza rutinaria de la superficie alrededor y debajo de las plantas, así como en el fondo del espacio interior de cultivo debajo las raíces de las plantas. Las lenguas en sí son elementos semiflexibles o rígidos con articulaciones, alargados, con dimensiones y forma adecuada a la geometría del espacio en el que vayan a funcionar.

En una realización de la invención la parte rígida interior de la lengua comprende, en el espacio adyacente a la válvula de conexión al suministro de agua, una cavidad que contiene el detergente o jabón de lavado en casos donde se requiera. La lengua dispone de una pinza o maneta de sujeción desmontable. Esta maneta se encuentra conectada a una articulación que a modo de rodamiento se desplaza arrastrando la lengua por la superficie a limpiar.

El mecanismo de propulsión está localizado en una hendidura-guía formada en la pared del recipiente que forma la cavidad interior, y tiene unas dimensiones, recorrido y sección adecuados para tal función, particularmente con una pendiente y orientación que facilite su drenaje, y preferentemente ventilada a través de varios orificios situados en su fondo y conectados a un suministro de aire, en esta realización proveniente del interior de la estructura subyacente.

Dicho mecanismo de propulsión puede ser realizado por medios diversos, con motores eléctricos, sistemas de cables tensados, cintas, etc.

La lengua se sitúa preferiblemente cerca y por encima de los orificios de drenaje del recipiente que forma la cavidad interior, o en una hendidura especial provista para ello, en cuyo caso debe ser drenada adecuadamente para evitar problemas de moho y humedades susceptibles de formarse en la lengua.

Para la limpieza de la lengua tras un ciclo uso, ésta se rocía con agua desde la parte superior de la hendidura que la contiene, y donde así se requiera una pieza especial de material flexible se abraza a la lengua y se arrastra a lo largo de la misma usando un mecanismo similar al de la propulsión de la lengua, quitando la suciedad y exprimiendo la lengua. Este sistema de limpieza activo de la lengua es recomendado en casos donde se prevé gran cantidad de suciedad y donde la geometría del espacio dificulta un secado y ventilación eficaces de la lengua en reposo.

Un ciclo de lavado se realiza con ayuda de una válvula de aguja que se conecta a la red de suministro de agua. Su función es llenar la lengua de un volumen preciso de agua antes de comenzar un ciclo de limpieza. En casos donde se requiera detergente o jabón para limpieza, esta aguja atraviesa su depósito aportando una cantidad medida de jabón hacia su interior para ser mezclado con el agua. Esta válvula de aguja está situada normalmente en uno de los extremos del recorrido de la hendidura-guía de la lengua. Un ciclo típico se inicia retrocediendo la lengua en su guía hasta que la aguja se inserta en la válvula de llenado de la lengua, donde se queda durante varios segundos hasta que su interior es llenado de la cantidad de agua necesaria, esta se mezcla con jabón en el interior de la lengua en su caso.

Después, la lengua avanza dentro de la hendidura-guía con la parte perforada de la superficie de la lengua por delante, enjabonando y mojando las superficies a lavar. La geometría del recorrido y la geometría de la estructura de la lengua se ajustan para cubrir la superficie a limpiar de la mejor manera posible. Al llegar al final de su recorrido, el agua dentro del sistema de propulsión de la lengua deja de fluir, y se produce un aporte por su otro extremo, haciendo retroceder la lengua de nuevo. Aquí, la cara opuesta de la lengua, sin perforaciones ni relieve, es la que hace contacto con la superficie a limpiar, recogiendo las partículas de la suciedad y secándola en su trayecto de vuelta. Al llegar a su posición original, la lengua es rociada con agua para su lavado, u otra pieza especial se arrastra a lo largo de la misma en su respectiva hendidura-guía y con un mecanismo de propulsión idéntico, para limpiar y escurrir los restos de agua en ella contenidas. Este proceso se regula controlando la secuencia y la duración de apertura y cierre de varios circuitos hidráulicos (en ambos extremos de las hendiduras-guía, aguja de llenado de la lengua, rociado de la lengua, etc.), lo cual puede ser realizado con ayuda de un temporizador digital o con sistemas analógicos compatibles. En el contexto de una cavidad de cultivo dada, la limpieza se realiza primero en las superficies, bajo las hojas de las plantas, y después en el fondo de la cavidad de cultivo. En principio, la limpieza superficial debería realizarse más a menudo, y el lavado de fondo puede programarse para ser realizado tras cada varios ciclos de limpieza superficial.

La red de cerchas flexibles forma una estructura espacial de soporte y sujeción de las jardineras. Se trata de una estructura ramificada destinada a formar parte de la estructura portante para la superficie protectora y crear un plano de trabajo para la distribución, manejo y soporte de las jardineras.

Las cerchas están formadas por cuentas preformadas con una geometría y sección inicial definida, realizada en un material resistente, perforado y unido mediante alambre trenzado tensado a modo de una estructura postesa, con una resistencia suficiente necesaria para los usos designados. El objeto de tal geometría es el de brindar de cierta flexibilidad al sistema, manteniendo las ramas de las cerchas estáticas en un plano (fijas de arriba abajo en el ejemplo de cultivo bajo suelo) pero dejando la posibilidad de deformación en el otro plano (móviles de lado a lado en el ejemplo anterior), para poder acomodar jardineras de distintos tamaños y formas, así como para poder acceder fácilmente al fondo del recipiente que forma la cavidad interior para su limpieza o inspección.

En el caso general, la estructura discurre por ambos lados del recipiente que forma la cavidad de cultivo, con una espina apoyada de manera casi empotrada, posicionada en posición estable permitiendo la transmisión del peso sobre la estructura subyacente de manera eficaz. De esta espina salen ramas a dos niveles que atraviesan la superficie de la cavidad de cultivo y la cruzan de lado a lado, terminando apoyadas en su extremo opuesto con cierta holgura (que podría ser necesaria al moverse las ramas en el transcurso de su uso). Las ramas se tornan y se cruzan formando una red fija, aunque en casos necesarios se pueden crear orificios adicionales en la superficie del balde interior para acomodar puntualmente jardineras de tamaños más pequeños. Dependiendo de la geometría y las cargas a soportar, las ramas de una cercha podrán unirse con unos ramajes verticales creando un conjunto espacial más resistente, y las geometrías de la susodicha estructura podrán variar considerablemente dependiendo de la configuración espacial y de las dimensiones del espacio a cubrir. Las ramas estructurales en su totalidad están protegidas por una capa de material elástico y flexible para facilitar la limpieza de las mismas y para mejorar la adherencia superficial transmitiendo mejor las cargas entre la estructura con los soportes y con las jardineras.

El conducto principal de suministro de agua, con conexiones y mangueras de riego, también discurre por ambos lados de la cavidad de cultivo, entre los dos niveles de las cerchas, preferentemente conectadas a dos fuentes de suministro de agua alternativas para aumentar la seguridad del sistema.

El agua se suministra desde el exterior, preferentemente desde una red que discurre sobre la estructura subyacente, conectándose y atravesando el balde de cultivo por ambos lados. La sección de este conducto es simple: este está formado por un material relativamente resistente y perforado (con perforaciones ajustadas a las necesidades del uso, preferiblemente separadas a las mismas distancias que las ramas estructurales de la cercha, pero situadas en el punto medio entre las mismas). Las perforaciones irán tapadas con tapones de geometría especial formados de material flexible y elástico, que no dejarán salir al agua a menos que una manguera de riego esté conectada a ella. Por el exterior, el conducto va cubierto por una capa de material flexible y elástico para proteger el conducto y ajustarlo mejor a la geometría interior del recipiente que forma la cavidad del cultivo. Esta capa de protección está provista de rasgaduras sobre los puntos donde se pueden conectar las mangueras de riego, quedando estas ocultas a la vista en caso de no ser usadas.

Las mangueras de riego tienen una geometría compatible con las válvulas que cubren los orificios en el conducto de suministro del agua realizadas en material flexible, preferentemente opaco y de longitud adecuada para llegar hasta las jardineras.

Se ha previsto que cada planta se pueda conectar a dos mangueras procedentes de lados opuestos de la sección de la cavidad de cultivo por motivos de seguridad de suministro de agua.

Las jardineras y bandejas utilizadas para cultivo de plantas son similares a las convencionales y están equipadas de unos ganchos de sujeción. Preferiblemente son jardineras de aspecto trenzado, para una mejor ventilación de las raíces, y recubiertas por dentro de un filtro de papel, fieltro, fibras orgánicas inertes u otros materiales preferiblemente compostables, capaces de retener con éxito el medio de cultivo elegido. En principio, son filtros de un único uso para facilitar las tareas de trasplantado y limpieza de las jardineras, aunque filtros reutilizables no están fuera de cuestión si se esterilizan debidamente entre los usos.

El sistema está pensado para medios de cultivo con una inercia bastante alta (capacidad de retención del agua) similar al terreno natural (turba, fibras de coco, mezclas) aunque pueden usarse medios inertes alternativos (arcillas expandidas, fibras minerales, etc.) con unas geometrías de trenzado, filtros y sistemas de suministro de agua y drenado debidamente escalados y calibrados para cada caso. La preferencia por unos medios de cultivo con bastante inercia para un caso general se debe a su mayor seguridad y manejo conocido para el público general. De hecho, un cultivo tradicional usando terreno natural no inerte es posible, aunque ello requiera un grado mayor de participación por parte de los usuarios, en particular de cara a la limpieza requiriendo inspecciones regulares para la prevención de la aparición de mohos y algas en los interiores, así como un mayor conocimiento en las tareas de aporte regular de nutrientes.

La boquilla de control de riego y de suministro de nutrientes es una pieza final del sistema que desempeña las funciones de control del riego y provee las plantas de los nutrientes. Es un mecanismo de geometría y funcionamiento elaborado, creado con el fin de facilitar el mantenimiento de las plantas a la larga. En términos generales, la boquilla es una pieza rígida que se clava en el medio de cultivo como una estaca y que recoge el agua de las mangueras de riego y la lleva hacia las raíces de las plantas.

El aporte del agua se realiza con un sistema de control mecánico que corta el suministro del agua automáticamente cuando se alcance un cierto nivel de humedad en el medio de cultivo. Este nivel deseable de humedad se puede ajustar a cada planta, haciendo más sencilla la labor de control del riego en un sistema diseñado para contener y cultivar a la vez diversas especies de plantas en distintas etapas de su desarrollo, con variedad de tamaños y exigencias de cara al cultivo. También, esto evita el riego innecesario de las plantas permitiendo que el régimen de riego sea definido por la propia planta y su metabolismo evitando el gasto excesivo del agua. Otra de las funciones que cumple la boquilla es el control de la alimentación de la planta, que se realiza mediante aporte de sales inorgánicas en una cantidad y proporción definidas, que se mezclan dentro de la propia boquilla y se suministrarán a las raíces de las plantas de manera individual, de nuevo, para facilitar el mantenimiento y para mantener la flexibilidad del sistema. Seguidamente, se explica el funcionamiento detallado de la boquilla en detalle paso a paso.

La boquilla contiene las siguientes partes: - una superficie exterior de recubrimiento, que protege las partes interiores de la boquilla; - una extensión exterior en forma de alas que contiene y protege el depósito de acumulación de agua para la mezcla de nutrientes, y que recoge y conduce el agua de suministro desde ambas mangueras de riego hacia los mecanismos interiores de la boquilla; - un cono base, - dos orificios verticales con cordeles de detección de humedad insertados, conectados a unos ganchos en su extremo superior y capaces de moverse libremente dentro de la boquilla; - una pinza doble de actuación y corte, capaz de desplazarse sobre el cono y que es accionada los cordeles de detección de humedad; - una pieza en T con válvula de corte a presión que conecta los dos conductos internos de suministro provenientes desde los extremos de la extensión y lleva el agua a través del cono base hacia un tambor de mezclado y de control térmico del aporte de nutrientes; -una manguera actuadora hidráulica con válvulas en sus dos extremos, en esencia se trata de un depósito cerrado y flexible que contiene fluido y al comprimir uno de sus extremos, se expande otro extremo accionando la apertura del depósito de nutrientes mezclados; - un tambor de mezclado y de control térmico que separa el agua destinada al riego y la destinada a la nutrición de las plantas, y ajusta la proporción de agua y nutrientes a las condiciones térmicas en las que las plantas crecen; - un conducto de riego principal que lleva el agua de riego al fondo de la jardinera hacia las raíces de la planta y cuya salida está equipada con una válvula flexible pasiva que actúa como antirretorno y también cierra la punta de la boquilla cuando ésta no esté aportando agua; un depósito de acumulación de agua para nutrientes con un orificio para la entrada de agua, y otro de evacuación del agua, que lleva al conducto de descarga que desemboca en la cavidad de mezclado; - un depósito de sales nutritivas multicomponentes colocado en una cavidad del cono base y encargado de albergar, dosificar y aportar las sales nutrientes a su depósito de nutrientes expansible para su mezclado, y la de retener la solución de los nutrientes hasta que ésta sea requerida y suministrada a las plantas; - una cavidad rugosa de mezclado, situado bajo el depósito multicomponentes y encargado de facilitar el mezclado de sales dentro del depósito de nutrientes y de aportar la mezcla hacia las raíces de las plantas.

Según la invención el sistema de cultivo comprende un dispositivo de impulsión de aire de ventilación a través de los espacios interiores de la estructura subyacente, accionable por el movimiento del agua de riego situado por encima de unos los conductos de aire.

Breve descripción del contenido de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra una sección transversal de un ejemplo de realización del sistema de cultivo de vegetación empotrado de fácil mantenimiento, según la invención.

- La figura 2 muestra una sección longitudinal del sistema de cultivo.

- La figura 3 muestra una vista en planta del sistema de cultivo parcialmente seccionado. - La figura 4 muestra una vista explosionada en perspectiva del sistema de cultivo.

- La figura 5a muestra una sección de una variante de realización del sistema de cultivo con una configuración tubular.

- La figura 5b muestra una sección de una variante de realización del sistema de cultivo con superficies continuas y bandejas.

- La figura 6a muestra una sección vertical de una variante de realización del sistema de cultivo en vertical.

- La figura 6b muestra una vista en planta del sistema de cultivo vertical de la figura 6a seccionado por un plano horizontal.

- La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la estructura subyacente y sistema de ventilación.

- La figura 8 muestra una vista explosionada del sistema con una superficie flexible protectora lisa.

- La figura 9 muestra una variante de realización del sistema provisto de una superficie flexible protectora, formada por elementos sueltos.

- La figura 10a muestra una vista explosionada de una de las cerchas flexibles de sujeción de las jardineras.

- La figura 10b muestra un detalle en perspectiva del montaje de las cerchas,

- La figura 11a muestra un detalle explosionado de las válvulas y conexiones, de la red de riego

- La figura 11b muestra una vista parcial en perspectiva del montaje de la red de riego. - La figura 12a muestra un detalle seccionado en perspectiva del mecanismo de propulsión de las lenguas de limpieza.

- Las figuras 12b y 12c corresponden a las secciones A-A’ y B-B’ del mecanismo de propulsión de las lenguas de limpieza marcadas en la figura 12a.

- La figura 13a muestra un detalle en perspectiva del montaje de una lengua de limpieza. - La figura 13b muestra una lengua seccionada permitiendo la visualización de su composición interna.

- Las figuras 13c y 13d muestran la sección de diferentes realizaciones de la lengua de limpieza.

- La figura 14a muestra una vista externa en perspectiva de la boquilla de alimentación y riego.

- La figura 14b muestra una vista explosionada en perspectiva de la boquilla de alimentación y riego.

- La figura 15 muestra una vista en perspectiva, parcialmente seccionada de la boquilla de alimentación y riego permitiendo la visualización del movimiento del fluido a su través. - La figura 16 muestra una vista en perspectiva superior de la boquilla de alimentación y riego abierta superiormente.

- La figura 17a muestra una primera vista en perspectiva de la boquilla de alimentación y riego seccionada por un plano vertical.

- Las figuras 17b y 17c muestran sendos detalles ampliados del mecanismo de descarga de sales.

- La figura 18a muestra una segunda en perspectiva de la boquilla de alimentación y riego seccionada por un plano vertical, vista desde el lateral opuesto al de la figura 17a.

- Las figuras 18b y 18c muestran sendos detalles ampliados de la figura 18a en las que se observa la válvula flexible de cierre pasivo en dos posiciones.

- La figura 19 muestra una vista explosionada en perspectiva de un ejemplo de realización de un depósito de sales multicomponentes.

Exposición detallada de modos de realización de la invención.

En la realización mostrada en las figuras 1 a 4, el sistema comprende: - una superficie exterior (1) continua, - una superficie flexible (2) que protege las plantas, - una estructura subyacente (3) de soporte; - una cavidad interior formada por un recipiente (4) drenado que contiene las redes de riego y otras instalaciones auxiliares para el cultivo, lenguas (5) de limpieza de la superficie alrededor y debajo de las plantas y - una red estructural de cerchas (6) flexibles de soporte y sujeción de las jardineras (8) en el interior del recipiente (4), un conducto (7) de suministro de agua con conexiones y mangueras de riego de las jardineras (8) y una boquilla (9) de control de riego y suministro de nutrientes.

La superficie exterior (1) está conformada de manera unitaria cubriendo las superficies interiores de los espacios y envolviendo las superficies flexibles (2) que protegen las plantas, formada de un material suave y razonablemente flexible, liso y fácil de limpiar, preferiblemente fijado a las superficies que protege por medios mecánicos o químicos. Esta superficie exterior (1) tiene la función de facilitar el lavado y el mantenimiento de los espacios bajo y alrededor de las plantas.

La superficie flexible (2) está formada por una capa de material flexible reforzado con barras de material estructural con unas separaciones, geometría y resistencia adecuada a los usos y cargas previsibles.

Esta superficie flexible (2) está fijada a los bordes del recipiente (4) drenado que forma la cavidad que contiene las raíces de las plantas.

La estructura subyacente (3) mostrada en las figuras 1 a 4, con sección en forma de diente, permite llevar agua, aire y tubos de drenaje a la vez, dejando un espacio superior para el mantenimiento y cableado eléctrico en su parte superior y muestra una solución posible dada la necesidad de ventilar la cavidad interior que contiene las plantas, y esta geometría conecta de manera eficaz con el recipiente o balde (4) que forma la cavidad interior permitiendo una ventilación funcional del sistema.

La estructura subyacente (3) puede estar constituida por las viguetas de un edificio y preferiblemente por un perfil orgánico y redondeado, con cavidades capaces de albergar las redes de suministro de agua, ventilación, o redes eléctricas.

En este ejemplo de la figura 2 el recipiente (4) está formado por una estructura de doble fondo, con una superficie interior ondulada, con una cierta pendiente y provisto de un sistema de drenaje y rebosadero.

El recipiente (4) está apoyado a la estructura subyacente (3) mediante una junta elástica, suficientemente resistente para soportar el peso de las personas sobre sus cantos, y distribuir el peso de las jardineras (8) y las plantas sobre la estructura. En esta realización el recipiente (4) incorpora unos pliegues de refuerzo para resistir cargas puntuales.

En las figuras 5a, 5b, se muestran unas variantes de realización del cultivo con una configuración tubular, y con superficies continuas y bandejas respectivamente, y en las figuras 6a, 6b una realización de cultivo tras una superficie vertical.

Las jardineras (8) y bandejas para cultivo de plantas comprenden unos ganchos de sujeción y son de aspecto trenzado, para una mejor ventilación de las raíces, y recubiertas por dentro de un filtro de papel, fieltro, fibras orgánicas inertes u otros materiales preferiblemente compostables, capaces de retener con éxito el medio de cultivo elegido. En principio, son filtros de un único uso para facilitar las tareas de trasplantado y limpieza de las jardineras (8), aunque filtros reutilizables no están fuera de cuestión si se esterilizan debidamente entre los usos.

En la figura 7 se ha representado esquemáticamente la estructura subyacente (3), el recipiente de cultivo y el dispositivo hidráulico (13) de impulsión de ventilación,

La superficie flexible (2) puede presentar diferentes configuraciones siempre y cuando ésta, aparte de mantener la seguridad estructural del sistema, proteja el espacio de la cavidad interior de la luz y evite la evaporación excesiva del agua desde las jardineras (8).

Concretamente en el ejemplo mostrado en la figura 8 dicha superficie flexible es lisa e impermeable, mientras que en la figura 9 está formada por elementos sueltos de diversa geometría fijados a una subestructura porosa.

La red de cerchas (6) flexibles forman una estructura espacial de soporte y sujeción de las jardineras (8). En particular, tal como se muestra en la figura 10a, las cerchas (6) están formadas por cuentas preformadas con una geometría y sección inicial definida, realizada en un material resistente, perforado y unido mediante alambre trenzado tensado a modo de una estructura postesa. Esta geometría les proporciona estabilidad en el plano horizontal (fijas de arriba abajo) pero con posibilidad de movilidad lateral para acomodar jardineras (8) de distintos tamaños y formas, y poder acceder fácilmente al fondo del recipiente (4) para su limpieza o inspección.

Como se muestra en la figura 10b la red de cerchas (6) discurre por ambos lados del recipiente (4) con ramas a dos niveles que atraviesan la superficie de la cavidad de cultivo y la cruzan formando una red fija, aunque en casos necesarios se pueden crear orificios adicionales en la superficie del balde interior para acomodar puntualmente jardineras (8) de tamaños más pequeños. Las ramas estructurales están protegidas por una capa de material elástico y flexible para facilitar la limpieza de las mismas, para mejorar la adherencia superficial transmitiendo mejor las cargas entre la estructura con los soportes y con las jardineras (8).

En la figura 11a se muestra un conducto (7) principal de suministro de agua que también discurre por ambos lados de la cavidad de cultivo, entre los dos niveles de las cerchas (6). Este conducto (7), está formado por un material relativamente resistente y con perforaciones ajustadas a las necesidades del uso, preferiblemente separadas a las mismas distancias que las ramas estructurales de la cercha, pero situadas en el punto medio entre las mismas. Estas perforaciones van tapadas con tapones de material flexible y elástico, que no dejan salir el agua a menos que una manguera de riego (71) esté conectada a ella. Este conducto (7) va cubierto por una capa de material flexible y elástico de protección y ajuste a la geometría interior del recipiente (4). Esta capa de protección está provista de rasgaduras situadas en los puntos donde se pueden conectar las mangueras (71) de riego, y que quedan ocultas a la vista cuando no se usan.

Las mangueras (71) de riego tienen una geometría compatible con las válvulas que cubren los orificios en el conducto (7) de suministro del agua (fig. 11a), realizadas en material flexible, preferentemente opaco y de longitud adecuada para llegar hasta las jardineras (8).

Este sistema comprende unas lenguas (5) de limpieza de la superficie alrededor y debajo de las plantas, representadas en las figuras 13a - 13d, provistas de un sistema de propulsión mostrado en las figuras 12a -12c, y dispuestas: una en la parte superior del balde o recipiente (4), y otra justo debajo del nivel inferior de las cerchas (6) flexibles. Estas lenguas (5) son elementos semiflexibles o rígidos con articulaciones, alargados, con dimensiones y forma adecuada a la geometría del espacio en el que va a funcionar.

Las lenguas (5) pueden presentar diversas geometrías y secciones según las necesidades de uso, por ejemplo, una parte rígida de sección similar a una gota de agua como se muestra en las figuras 13a -13d y presentar una superficie de material flexible e impermeable perforado en uno de sus lados y equipado con una válvula de conexión al suministro de agua. El lado perforado es utilizado para el lavado, y el opuesto para el posterior secado y arrastre de las partículas de suciedad.

En una realización de la invención la parte rígida interior de la lengua (5) comprende, en el espacio adyacente a la válvula de conexión al suministro de agua, una cavidad que contiene el detergente o jabón de lavado en casos donde se requiera. La lengua (5) dispone de una pinza o maneta de sujeción desmontable (51). Esta maneta se encuentra conectada a una articulación que a modo de rodamiento se desplaza arrastrando la lengua (5) por la superficie a limpiar.

En el ejemplo mostrado en las figuras 12a - 12c el sistema comprende un dispositivo hidráulico de propulsión de lenguas mediante una manguera (52) flexible e impermeable empotrada en uno de los lados de la hendidura-guía definida en la pared del recipiente (4) y, que contiene una estructura de escamas intercaladas de material flexible en uno de los lados de su interior, que la mantiene en un estado aplastado en situación de reposo. Al circular el agua la manguera (52) cambia su forma a una sección más circular (Fig. 12c) y se expande gradualmente, a modo de una ola que crea presión y geometría suficiente necesaria para mover el rodamiento y la maneta (51) de sujeción de la lengua (5). Al circular el agua desde el extremo opuesto la lengua (5) se mueve a su posición inicial. Al dejar de llegar el agua, la manguera (52) se contrae de nuevo facilitando la ventilación desde de la hendidura-guía.

Un ciclo de lavado se realiza con ayuda de una válvula de aguja que se conecta a la red de suministro de agua. Su función es llenar la lengua (5) de un volumen preciso de agua antes de comenzar un ciclo de limpieza. En casos donde se requiera detergente o jabón para limpieza, esta aguja atraviesa su depósito aportando una cantidad medida de jabón hacia su interior para ser mezclada con el agua.

La boquilla (9) de control de riego y de suministro de nutrientes mostrado en las figuras 14a a19 realiza el control del riego y provee los nutrientes a las plantas para facilitar el mantenimiento y alimentación de las plantas a la larga. Esta boquilla (9) se clava en el medio del cultivo como una estaca y recoge el agua de las mangueras (71) de riego llevándola hacia las raíces de las plantas.

La boquilla (9) comprende las siguientes partes:

a) Superficie flexible (91) de recubrimiento, realizada en material elástico.

b) Extensión (92) exterior que contiene y protege el depósito (10) de acumulación de agua para la mezcla de nutrientes, y que recoge y conduce el agua de suministro desde ambas mangueras (71) de riego hacia los mecanismos interiores de la boquilla (9). En esta realización la extensión (92) es flexible y con forma de alas para poder adaptarse a tiestos circulares de varios tamaños.

c) Cono base (93) realizado en material relativamente resistente, con orificios y cavidades diversas.

d) Dos orificios verticales (94) con cordeles de detección de humedad insertados, conectados por su extremo superior a unos ganchos y capaces de moverse libremente dentro de la boquilla (9). El extremo inferior de los orificios va tapado con unos filtros que los protegen de las partículas del medio de cultivo. El cordel puede ser realizado en materiales diversos, naturales o artificiales, capaces de absorber el agua por capilaridad, y su peso y diámetro son debidamente calibrados.

e) Pinza (95) doble de actuación y corte, se dispone en uno de los lados del cono base (93), por encima de los orificios verticales (94) de detección, y es capaz de desplazarse horizontalmente sobre el cono (93). La geometría de la pinza (95) es la adecuada para requerir una fuerza necesaria para cierre precisa y calibrada. De los elementos libres exteriores de la pinza (95) se cuelgan los cordeles de detección de humedad. El sistema cierra la pinza (95) cuando los cordeles de detección incrementan su peso por detectar y absorber el agua presente en el fondo del tiesto. El desplazamiento horizontal de la pinza (95) ajusta la sensibilidad del sistema, haciendo que el mecanismo se accione a distintos niveles de humedad del medio de cultivo. De ahí que el desplazamiento horizontal de la pinza (95) ajusta el nivel de riego necesario a las exigencias particulares de cada planta. La pinza (95) se realiza en material relativamente flexible, capaz de deformarse bajo el peso, preferiblemente químicamente inerte. Los orificios se disponen a una cierta definida distancia entre el vértice, pero con cierta diferencia entre los dos cordeles, haciendo que uno de los sensores de cordel se accione antes que el otro. En general, la pinza (95) con el orificio más alejado del origen de la pinza (95) es más sensible y se acciona antes. Esta pinza (95) está dispuesta por encima de la manguera (97) actuadora. La otra pinza (95), que funciona con ligero retardo, está dispuesta por encima de la pieza en T que corta el agua de suministro inicial.

f) Pieza (96) en T con válvula de corte a presión que conecta los dos conductos internos de suministro provenientes desde los extremos de la extensión (92). Esta pieza se encaja en el cono base (93) dejando al descubierto su parte flexible susceptible de ser cerrada por la pinza (95) de actuación y corte. La pieza (96) en T lleva el agua a través del cono base (93) hacia el tambor (98) de mezclado y de control térmico del aporte de las nutrientes.

g) Manguera (97) actuadora hidráulica con válvulas en sus dos extremos, en esencia se trata de un depósito contenedor de fluido, flexible y cerrado, dentro de una manguera. Su función es la de transmitir la energía, al comprimir uno de los extremos del depósito descubierto por la pinza (95), otro de sus extremos se expande accionando la apertura del depósito de nutrientes mezclados. Las geometrías y materiales empleadas para el depósito de fluido y el del interior de la pieza (96) en T, teniendo en cuenta las presiones hidráulicas previsibles en su interior, garantizan que la fuerza de presión exterior necesaria para deformarlas sea lo más similar posible.

h) Tambor (98) de mezclado y de control térmico. La función de esta pieza es doble: por un lado, ella separa el agua destinada al riego y la destinada a la nutrición de las plantas, por otro lado, esta pieza ajusta la proporción de agua y nutrientes a las condiciones térmicas en las que las plantas crecen. En general, se considera que los nutrientes que la planta requiere van en proporción con su actividad metabólica medida en relación al agua ingerida. Por tanto, este tambor (98) funciona como una simple válvula que destina una fracción del agua consumida por la planta a ser mezclada con nutrientes y proporcionada a la planta. Cierto ajuste de la cantidad de nutrientes que la planta requiere depende de las condiciones climáticas (en temporada caliente hay un exceso de evaporación, en temporada fría normalmente hay menos luz, etc.), por ello el tambor (98) contiene en su parte superior un muelle metálico extensible que rota ligeramente siguiendo los cambios de temperatura, cambiando las dimensiones de ambos los orificios de salida del tambor (98), ajustando con ello la relativa proporción de agua para riego y nutrientes a lo largo del año. Los dos conductos de salida en su parte inferior serán el conducto (99) de riego principal y el otro lleva al depósito (10) de acumulación de agua para nutrientes situado en las cavidades de la extensión (92) exterior, precedido por una válvula antirretorno flexible a su salida.

i) Conducto (99) de riego principal está situado en la parte central del cono base (93), y que forma la punta del cono (93) ya que su función es la de llevar el agua del riego al fondo de la jardinera hacia las raíces de la planta. Este conducto (99) discurre por dentro del cono base (93) y atraviesa la cavidad de mezclado, ayudando pasivamente a la función de mezcla de nutrientes al transmitir pulsaciones y presión hacia el depósito multicomponentes. A la salida, el conducto (99) de riego está equipado con una válvula flexible pasiva que actúa como antirretorno y también cierra la punta de la boquilla (9) cuando ésta no esté aportando agua, evitando su ensuciamiento y bloqueos a largo plazo.

j) Depósito (10) de acumulación de agua para nutrientes es un recipiente flexible que discurre entre las extensiones exteriores atravesando el cono base (93), al cual está fijado. Este depósito debe ser de material flexible pero no demasiado extensible ya que su función es la de acumular un volumen preciso de agua para que éste sea mezclado después con los nutrientes en cantidades y proporciones medidas. El depósito es estanco, con un orificio para la entrada de agua, y otro, cercano a su punto más bajo fijado al cono base (93), destinado a la evacuación del agua, que lleva al conducto de descarga que desemboca en la cavidad de mezclado. Por encima del orificio de descarga, el depósito se fija al cono base (93) formando una oquedad que permite su inspección o reparaciones, esta oquedad debería ir tapada, preferiblemente con un tapón no estanco de material transparente para un control visual más eficaz. El depósito (10) de acumulación recibe el agua desde el tambor (98) de mezclado, y se va llenando hasta que alcance un determinado nivel. El vaciado se realiza mediante el mecanismo de la copa de Arquímedes, mediante una pieza en forma de sombrilla o pajita insertada por encima del orificio de descarga del depósito. Otros mecanismos de vaciado podrían ser instalados (flotadores, etc.), mientras sean capaces de retener y medir y suministrar de una vez un volumen preciso de agua hacia la cavidad de mezclado. Este mecanismo fue preferido aquí por su relativa fiabilidad y pasividad (no requiere partes móviles diminutas).

k) Depósito (11) de sales nutritivas multicomponentes es una pieza extraíble que va colocada en una cavidad del cono base (93) formada para esa función. Sus funciones serán las de albergar, dosificar y aportar las sales nutrientes a su depósito de nutrientes expansible para su mezclado, y la de retener la solución de los nutrientes hasta que ésta sea requerida y suministrada a las plantas

El depósito (11) de sales nutritivas multicomponentes comprende dos partes: una superior conformante de un depósito de sales y una inferior conformante de un depósito de nutrientes. La parte superior o depósito de sales es una parte rígida, formada por un material resistente e impermeable, preferiblemente transparente que contiene varios depósitos de sales nutrientes, separados con desecante entremedias, y con aperturas en sus fondos para poder suministrarlas a la mezcla.

La parte inferior o depósito de nutrientes, es flexible, extensible y va suspendida del depósito de sales con una geometría y propósito definidos, que serán explicados más adelante. Su función es recibir las sales dosificadas desde el depósito de sales y el agua procedente desde el depósito (10) de acumulación, ayudando al proceso de su mezclado y reteniendo la solución nutritiva hasta que ésta sea aportada a las plantas. En general, el depósito multicomponentes se puede sacar periódicamente para rellenar sus niveles de sales minerales, desecante, y para inspecciones o reparaciones en caso de necesidad.

El depósito multicomponentes se encastra en una cavidad en el cono base (93) por encima de cavidad interior llamada cavidad rugosa de mezclado, y su depósito de nutrientes flexible atraviesa esta cavidad fijándose en una hendidura en su parte inferior que permite controlar su geometría al expandirse y controlar el aporte de la solución nutritiva a las raíces de la planta. Su geometría conduce el agua hacia abajo con cierta pendiente hacia una válvula en forma de labio que es la parte encastrada en la hendidura inferior, y que se mantiene cerrada en condiciones normales. Uno de los labios es más largo que el otro, y va adosado a un orificio desde el que sale otro de los extremos de la manguera (97) actuadora con su depósito flexible de expansión. Cuando así lo detecte el cordel de detección, el depósito de expansión se comprime por el lado de la pinza (95) abriendo el labio inferior del depósito de nutrientes, evacuando parte de la solución nutritiva desde el depósito. Como la manguera (97) actuadora está conectada al cordel de detección de humedad más sensible, ésta se actúa antes que la pieza (96) en T, de ahí que siempre que haya algo de solución nutritiva en el depósito de nutrientes, ésta se aporta a las raíces antes que el agua de riego evitando ahogamientos de las raíces.

El depósito de nutrientes flexible y el depósito de sales rígido se unen de modo que el depósito inferior flexible es capaz de desplazarse lateralmente con respecto a la parte superior rígida y fija. Uno de los lados del depósito de nutrientes flexibles forma un labio que se inserta en una ranura en la parte inferior del depósito de sales tapándolo y protegiéndolo de la humedad. Este labio se mantiene en posición cerrada o dentro de la ranura debajo del depósito de sales en condiciones normales cuando no hay solución nutritiva debajo en el depósito flexible mediante su geometría y con ayuda de tiras de material elástico en su extremo, que actúan como muelles forzando su cierre.

Varios orificios con tamaño y posición definida se sitúan en el labio, y por tanto se desplazan a medida que el depósito de nutrientes inferior se llena, transportando hacia su interior medidas precisas de sales nutritivas, aportándolas a la mezcla en el orden y tiempo predefinidos.

Por tanto, los orificios situados en el labio del depósito de nutrientes forman una especie de programa que se actúa cada vez que el depósito de nutrientes se llena de agua, controlando las cantidades y el orden de aportación de sales a la mezcla. De ahí que, para distintos momentos de la vida de la planta, o para distintas especies de plantas, varios programas de nutrición pueden ser necesarios. Estos modos de nutrición se pueden ajustar desplazando el depósito flexible de nutrientes en horizontal mediante un deslizador desde la superficie del depósito multicomponentes, con respecto al depósito de sales que se mantiene fijo por encima, alineando las desembocaduras de los recipientes de sales con una serie de orificios distinta en cada posición predeterminada y perforada en el labio. Al llegar a su posición más abierta o expandida el depósito de nutrientes inferior tras recibir una descarga de agua, el labio tapa de nuevo los orificios de salida de sales protegiéndolos de humedad y salpicaduras.

Cavidad rugosa de mezclado (12). El espacio bajo el depósito multicomponentes es encargado de facilitar el mezclado de sales dentro del depósito de nutrientes y de aportar la mezcla hacia las raíces de las plantas. Esta cavidad se forma dentro del cono base (93), debajo del depósito multicomponentes, y tiene una serie de orificios en su parte inferior que aportan la solución nutritiva a las raíces de las plantas. La cavidad va recubierta por dentro, por los lados que hacen contacto con el depósito de nutrientes a medida que éste se va expandiendo, por una superficie irregular y flexible cubierta de protuberancias que vibran como muelles al ser tocados, haciendo vibrar el depósito de nutrientes facilitando el mezclado de las sales en su interior. Las protuberancias se alinean de modo que interfieren más con la geometría del depósito de nutrientes en expansión, y también hacen contacto con el conducto (99) de riego principal, recogiendo y transmitiendo las vibraciones producidas por este conducto ayudando en parte al mezclado de los nutrientes cuando el depósito ha terminado de expandirse.

Por debajo de la válvula en forma de labio a la desembocadura del depósito de nutrientes se sitúa un sencillo mecanismo de prevención de ensuciamiento de los orificios de salida de la mezcla de nutrientes. Este comprende una tira de material flexible fijada en su extremo superior a uno de los lados de la cavidad de mezclado, con ramificaciones en su extremo inferior que tapan los orificios en situaciones de reposo, y que se deforma al recibir el peso de la mezcla de nutrientes, retrayendo sus extremos desde los orificios y dejando el paso libre a la solución nutritiva hacia el exterior de la superficie de la boquilla (9), hacia las raíces de las plantas.

Dispositivo hidráulico de impulsión de aire de ventilación (13). Se trata de un mecanismo opcional auxiliar que puede mejorar el funcionamiento general del sistema utilizando las partes existentes en el mismo. En general, la cavidad interior de cultivo debería ser constantemente ventilada por razones de salubridad y salud de las raíces de las plantas. En el presente sistema, el movimiento del aire propuesto se realiza a través de los espacios interiores de la estructura subyacente (3), cuyas secciones están conformadas de tal modo que las cavidades de cultivo se conectan a ellas directamente, y por encima de la estructura discurren los conductos de agua del riego. El mecanismo aquí propuesto aprovecha la circunstancia de disponer de agua en movimiento por encima de los conductos de aire para impulsar su avance a su través.

Dentro de la sección estructural se pueden disponer ramas de material ligero, flexible y resistente de geometría compatible similar a la de fig. 7, distribuidos en planta según patrones ondulados orientando el flujo de aire hacia los orificios de ventilación. Estas ramas se incrustan en orificios situados en la parte superior de las secciones estructurales, bordeados de una junta elástica que actúa a modo de tope y sellado. Los orígenes de esas ramas se asoman a la superficie de la estructura subyacente (3) en forma de unos botones rodeados de una barrera flexible. Los conductos de agua que discurren encima se sustituyen por una capa semiflexible fijada por encima de estos botones, de modo que sea capaz de cobijar en su superficie inferior los botones de origen de las ramas, adhiriéndose de manera eficaz a la estructura subyacente (3). Para ahorrar energía y para mejorar la seguridad del sistema, es recomendable que la parte superior de esta tira flexible capaz de llevar el agua en su interior esté reforzada con un material más rígido. Los bordes de esta tira flexible pueden ser extendidos también para formar una capa elástica de unión entre la estructura subyacente (3) y los recipientes en forma de balde. La circulación del agua por su interior provoca movimientos en las ramas dentro de las secciones de la estructura subyacente (3) creando ondas de movimiento e impulsando el aire por su interior.

El funcionamiento del sistema es el que se describe a continuación.

En unas condiciones normales, el sistema es conectado a una fuente de agua para el riego (preferiblemente desde dos depósitos separados por temas de seguridad de suministro), y preferiblemente, a un sistema de control programable capaz de temporizar las funciones de limpieza o regímenes de ventilación necesaria según los cambios en las condiciones climáticas o las de uso.

La estructura subyacente es conectada a una fuente de aire limpio, filtrado y climatizado en casos donde las circunstancias locales así lo requieran.

En este diseño, el resto de las funciones del sistema se realiza sin necesidad de utilizar la energía o señales eléctricas, y la iluminación necesaria preferiblemente debería ser la natural del sol, resuelta con una localización precisa de los espacios a cultivar.

La funcionalidad del sistema se basa en soluciones mecánicas, de geometría o hidráulica, para mejorar la seguridad y resiliencia de los espacios al no depender de una variedad de fuentes energéticas para su funcionamiento. La ausencia de elementos inteligentes y cables de datos para el control también aporta los beneficios de la privacidad y una mejor salubridad de los espacios al no contaminarlos con campos eléctricos, señales y vibraciones excesivas.

Las redes de riego no requieren un régimen particular de funcionamiento, sólo deben conducir el agua hasta las mangueras de riego con una mínima presión, ya que las boquillas de alimentación se encargan de abrir y cerrar los conductos a la medida y al ritmo definido por las propias plantas.

La ventilación es más activa también cuando más agua circule (es decir, sea demandado) por encima de la estructura, regulándose por sí misma ya que las plantas respirarán más cuando más activamente crezcan, consumiendo agua para ello.

Muchas de las complicaciones relacionadas con el tema de control y mantenimiento del sistema aquí se evitan dejando estas cuestiones, por así decirlo, en las manos de las plantas. La nutrición es calculada y aportada a las plantas acorde con su consumo de agua también con ayuda de las boquillas de alimentación.

Para un funcionamiento ideal, en el caso general donde los espacios cultivados están cubiertos por una superficie flexible y opaca, el sistema requiere el uso de planteles de cierta altura de modo que las plantas tengan algo de altura de tallo y de superficie verde asomando sobre el exterior de la superficie continua de protección.

En las conformaciones donde el cultivo se realiza en bandejas bajo superficies flexibles porosas, se puede cultivar a partir de semillas (fig. 5b, fig. 9).

Normalmente, las plantas se prepararán eligiendo un tiesto trenzado de dimensiones adecuadas para la planta, doblándolo con un filtro de papel o fibra y llenándolo con el medio de cultivo de su preferencia. Se trasplanta el plantel o semillas en su caso, y se inserta una boquilla de alimentación de tamaño adecuado en uno de los lados, enterrándola hasta prácticamente nivelar su superficie superior con el medio de cultivo, cuidando de que éste no sobrepase el borde superior de la jardinera.

Antes de su uso, hay que comprobar si la boquilla fue lavada después de su anterior uso, tiene los orificios limpios y no obstruidos, contiene las sales minerales y desecante en su depósito de sales, y los regímenes de alimentación y nivel deseable de humedad del medio de cultivo han sido ajustados a la planta que se está plantando.

Para plantar, hay que abrir las superficies flexibles de protección y acceder adentro de la cavidad de cultivo, inspeccionando sus condiciones de drenaje, limpieza e higiene, sobre todo las de las lenguas de limpieza. En caso de no haber problemas, se pueden empezar a colocar las plantas en el interior de la cavidad de cultivo, en caso contrario es preciso accionar los sistemas de limpieza o realizar limpieza manual.

Después de elegir los espacios adecuados para el plantado de las jardineras, hay que desplazar las ramas superior e inferior de las cerchas flexibles y colgar la jardinera de su nivel inferior, asegurando que la sujeción se realiza sobre suficientes ganchos y la estructura final está estable. Las plantas se pueden recolocar y reordenar con facilidad hasta conseguir la composición deseada. Después, a cada boquilla de alimentación situada cerca de cada planta se le llevarían dos mangueras de riego conectándolas a conductos de suministro de agua a ambos lados de la cavidad de cultivo.

De este modo el sistema quedaría funcional y de usar el medio de cultivo seco, al conectarse a la red de suministro las boquillas se abrirán dejando el agua a fluir hacia el medio de cultivo alrededor de las plantas. Después, es preciso tapar las superficies de protección cuidando de no dañar las partes verdes de las plantas en el proceso, y el resto del mantenimiento (riego, ventilación y nutrición) se realiza automáticamente. Sólo se requieren inspecciones cada varias semanas para controlar la limpieza y salubridad dentro de las cavidades de cultivo y ajustes puntuales de las boquillas de alimentación de ciertas plantas (cambios en su etapa de vida pueden requerir un cambio en su solución nutritiva, o en los niveles de agua idóneos que la planta puede requerir).

Los niveles de sales nutritivas dentro de cada boquilla de riego son suficientes para varios meses o hasta años en casos de ciertas plantas, así que normalmente no es preciso rellenar las sales nutritivas a lo largo de la vida de la planta, pero conviene inspeccionarlas con cada cambio de régimen de alimentación. Si fuera necesario, es posible cambiar sus depósitos multicomponentes, sin necesidad de retirar la boquilla de alimentación de las raíces de las plantas.

Las jardineras y bandejas con las plantas en crecimiento pueden reordenarse y recolocarse dentro de sus cavidades de cultivo libremente en cualquier etapa de sus vidas, si los usuarios así lo desean.

Las lenguas limpiadoras se podrían poner en marcha a demanda, conectándolas manualmente a fuentes de agua cada cierto tiempo, o se pueden temporizar o programar mecánicamente también en función del agua de riego consumida por la determinada cavidad de cultivo como conjunto, para facilitar a sus usuarios las labores de mantenimiento aún más. Las lenguas limpiadoras son elementos sueltos fáciles de retirar y sustituir que se deben retirar cada varios meses para inspeccionar, limpiar o rellenarlas de jabón o detergente si es necesario.

Las superficies son seguras para transitar por encima de ellas, sólo hay que controlar el acceso a las cavidades de cultivo en caso de espacios usados por niños o animales para evitar peligros de atrapamientos. Del mismo modo, se puede escalar el uso del sistema libremente, usando las cavidades de cultivo a toda su capacidad o plantando sólo una o varias plantas. Ello no requiere cambios ni ajustes de ningún tipo, afectando únicamente el aspecto exterior y el diseño de los espacios en los que se integra.

Dependiendo del uso del espacio donde vaya, como mantenimiento regular, aparte de la reposición de materiales de cultivo (medio de cultivo, sales nutritivas, tiestos, boquillas o manguitos de riego rotos, filtros) y la provisión del agua de riego, habría que considerar la necesidad de cambios regulares de la superficie exterior del sistema, que, al ser flexible, se podría dañar al ser pisada y tocada regularmente, teniendo que ser sustituida cada varios años.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de cultivo de vegetación empotrado de fácil mantenimiento, caracterizado por que comprende:

- una superficie exterior (1) continua, pisable, conformada de manera unitaria cubriendo las superficies interiores de los espacios y que rodean unas superficies flexibles (2) que protegen las plantas,

- una estructura subyacente (3) de soporte;

- un recipiente (4) drenado que define una cavidad interior que contiene las raíces de las plantas y unas redes de riego e instalaciones auxiliares para el cultivo,

- unas lenguas (5) de limpieza de la superficie alrededor y debajo de las plantas, - unas jardineras (8) con ganchos de sujeción,

- una red estructural de cerchas (6) flexibles de soporte y sujeción de las jardineras (8) en el interior del recipiente (4),

- un conducto (7) de suministro de agua con conexiones y mangueras de riego de las jardineras (8) y,

- una boquilla (9) de control de riego y suministro de nutrientes.

2. Sistema de la reivindicación 1, en el que la superficie flexible (2) está formada por una capa de material flexible reforzado con barras de material estructural y fijada a los bordes del recipiente (4) drenado.

3. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura subyacente (3) está constituida por las viguetas de un edificio y preferiblemente por un perfil orgánico y redondeado, con cavidades adecuadas para albergar las redes de suministro de agua, ventilación, o redes eléctricas.

4. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; en el que el recipiente (4) está formado por una estructura de doble fondo, con una superficie interior ondulada, con una cierta pendiente y provisto de un sistema de drenaje y rebosadero.

5. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; en el que las jardineras (8) y bandejas para cultivo de plantas comprenden unos ganchos de sujeción y son de aspecto trenzado, para una mejor ventilación de las raíces, y están recubiertas por dentro de un filtro de papel, fieltro, fibras orgánicas inertes u otros materiales preferiblemente compostables, capaces de retener con éxito el medio de cultivo elegido.

6. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; en el que las cerchas (6) están formadas por cuentas preformadas un material resistente, perforado y unido mediante alambre trenzado tensado a modo de una estructura postesa con posibilidad de movilidad lateral para acomodar jardineras (8) de distintos tamaños y poder acceder al fondo del recipiente (4).

7. Sistema, según cualquier reivindicación anterior, en el que la red cerchas (10) discurre por ambos lados del recipiente (4) con ramas estructurales a dos niveles que atraviesan la superficie de la cavidad de cultivo y la cruzan formando una red fija.

8. Sistema, según la reivindicación 7, en el que las ramas estructurales están protegidas por una capa de material elástico y flexible.

9. Sistema, según la reivindicación 7, en el que el conducto (7) principal de suministro de agua discurre por ambos lados de la cavidad de cultivo, entre los dos niveles de las cerchas (6).

10. Sistema, según la reivindicación 9, donde el conducto (7) comprende una serie de perforaciones para la conexión de unas mangueras de riego (71) y provistas de unos tapones de material flexible y elástico, que no dejan salir el agua a menos que una manguera de riego esté conectada a ella.

11. Sistema, según la reivindicación 9, en el que mangueras (71) de riego tienen una geometría compatible con las válvulas que cubren los orificios en el conducto (7) de suministro del agua y una longitud adecuada para llegar hasta las jardineras (8).

12. Sistema, según cualquier reivindicación anterior, en el que las lenguas (5) de limpieza de la superficie alrededor y debajo de las plantas están provistas de un sistema de propulsión.

13. Sistema, según la reivindicación 12, que comprende: una lengua de limpieza (5) en la parte superior del balde o recipiente (4), y otra justo debajo del nivel inferior de las cerchas (6) flexibles.

14. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; en el que las lenguas (5) comprenden una parte rígida y presentan una superficie de material flexible e impermeable perforado en uno de sus lados y equipado con una válvula de conexión al suministro de agua de lavado, y el lado opuesto para el posterior secado y arrastre de las partículas de suciedad.

15. Sistema, según la reivindicación 14, en el que la parte rígida interior de la lengua (5) comprende, en el espacio adyacente a la válvula de conexión al suministro de agua, una cavidad que contiene el detergente o jabón de lavado en casos donde se requiera.

16. Sistema, según cualquier reivindicación anterior, en el que la lengua (5) dispone de una pinza o maneta de sujeción desmontable (51), conectada a una articulación que se desplaza, a modo de rodamiento, arrastrando la lengua (5) por la superficie a limpiar.

17. Sistema, según cualquier reivindicación 16; que comprende un dispositivo hidráulico de impulsión de lengua de limpieza mediante una manguera (52) flexible e impermeable empotrada en uno de los lados de la hendidura-guía definida en la pared del recipiente (4) y, que contiene en uno de los lados de su interior una estructura de escamas intercaladas de material flexible que la mantiene en un estado aplastado en situación de reposo y que se expande gradualmente al circular el agua por su interior, y crea una ola de presión que desplaza el rodamiento y la maneta (51) de sujeción de la lengua (5).

18. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; que comprende una válvula de aguja conectada a la red de suministro de agua y llenar la lengua (5) de un volumen preciso de agua antes de comenzar un ciclo de limpieza.

19. Sistema, según cualquier reivindicación anterior, en el que la boquilla (9) de control de riego y de suministro de nutrientes, comprende:

- una superficie flexible (91) exterior, de recubrimiento, que protege las partes interiores de la boquilla;

- una extensión (92) exterior en forma de alas que contiene y protege el depósito (10) de acumulación de agua para la mezcla de nutrientes, y que recoge y conduce el agua de suministro desde las mangueras de riego hacia los mecanismos interiores de la boquilla;

- un cono base (93) con orificios y cavidades diversas.

- dos orificios verticales (94) con cordeles de detección de humedad insertados, conectados a unos ganchos en su extremo superior y capaces de moverse libremente dentro de la boquilla;

- una pinza (95) doble de actuación y corte, dispuesta en uno de los lados del cono base (93), capaz de desplazarse sobre el cono y que es accionada los cordeles de detección de humedad;

- una pieza (96) en T con válvula de corte a presión que conecta los dos conductos internos de suministro provenientes desde los extremos de la extensión y lleva el agua a través del cono base hacia un tambor de mezclado y de control térmico del aporte de nutrientes;

- una manguera (97) actuadora hidráulica con válvulas en sus dos extremos, que conforma un depósito cerrado, flexible, que contiene fluido y al comprimir uno de los extremos del depósito, otro extremo se expande accionando la apertura del depósito de nutrientes mezclados;

- un tambor (98) de mezclado y de control térmico que separa el agua destinada al riego y la destinada a la nutrición de las plantas, y ajusta la proporción de agua y nutrientes a las condiciones térmicas en las que las plantas crecen;

- un conducto (99) de riego principal que lleva el agua de riego al fondo de la jardinera hacia las raíces de la planta y cuya salida está equipada con una válvula flexible pasiva que actúa como antirretorno y también cierra la punta de la boquilla cuando ésta no esté aportando agua;

- un depósito (10) de acumulación de agua para nutrientes con un orificio para la entrada de agua, y otro de evacuación del agua, que lleva al conducto de descarga que desemboca en la cavidad de mezclado;

- un depósito (11) de sales nutritivas multicomponentes colocado en una cavidad del cono base (93) y encargado de albergar, dosificar y aportar las sales nutrientes a su depósito de nutrientes expansible para su mezclado, y la de retener la solución de los nutrientes hasta que ésta sea requerida y suministrada a las plantas;

- una cavidad rugosa de mezclado (12), conformada dentro del cono base (93) situada bajo el depósito multicomponentes y encargada de facilitar el mezclado de sales dentro del depósito de nutrientes y de aportar la mezcla hacia las raíces de las plantas.

20. Sistema, según cualquier reivindicación anterior, que comprende un dispositivo hidráulico de impulsión de aire de ventilación (13), a través de los espacios interiores de la estructura subyacente (3), hacia las raíces de las plantas.