BE1019619A3 - Een rechthoekige balenpers met een stuureenheid. - Google Patents

Abstract

Volgens de uitvinding bevat de rechthoekige balenpers (1):-ten minste één densiteitssensor (50-60) voor het meten van de relatieve densiteit van plakjes gewas binnen het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10); en - middelen voor het bepalen van een correlatiefunctie door de gemeten relatieve densiteit van plakjes in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10) te correleren met het cumulatieve gewicht van deze plakjes nadat ze werden samengeperst en gebonden om een afgewerkte baal te vormen. De stuureenheid werkzaam zijnde om een voorspeld gewicht van het plakje in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10) te bepalen op basis van de gemeten waarden van de relatieve densiteit van dit plakje en de berekende correlatiefuntie.

Description

Een rechthoekige balenpers met een stuureenheid.

Deze uitvinding heeft betrekking een rechthoekige balenpers bevattende een stuureenheid rechthoekige en sensoren voor het meten van het gewicht en de grootte van afgewerkte balen, en een processor voor het bepalen van de instellingen van een groot aantal bed rijfspa ra meters van de balenpers om een baal met het gewenste gewicht tot stand te kunnen brengen.

Balenpersen zijn machines die gewas oprapen dat op het veld achtergelaten werd in rijen in zwaden en dit in balen samenpersen. Het gewas kan bijvoorbeeld stro zijn dat op het veld werd achtergelaten door een maaidorser of gras dat afgesneden werd door een maaimachine. De balenpersen zelf kunnen zelfrijdend zijn of gesleept worden door een trekker en de balen kunnen rond of vierkant zijn. Deze uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op rechthoekige balenpersen, maar is niet beperkt tot een bepaald gewas.

Zoals alle balenpersen heeft een rechthoekige balenpers een opraapmechanisme om het gewas van de grond op te rapen, een gewastransportmechanisme en een balenkamer. Het transportmechanisme in een rechthoekige balenpers bevat een invoerkanaal dat fungeert als een pre-compressiekamer waarin het gewas wordt ingevoerd door een rotor en waarin het gewas een gepre-comprimeerd wordt door een pakker. Soms is een snijwerktuig voorzien aan het onderste uiteinde van het invoerkanaal om het gewas te hakselen vooraleer het in balen te persen.

Wanneer een gewenste gewasdensiteit bereikt is in het invoerkanaal, wat gewoonlijk gedetecteerd wordt door de beweging van een onder veerspanning staande flap in de wand van invoerkanaal, wordt een zogenoemde stuffer in werking gezet om de inhoud van het invoerkanaal in een rechthoekige balenkamer te iaden om hem verder samen te drukken om een baal te vormen.

De baal wordt zodoende plakje per plakje opgebouwd tot de gewenste lengte wordt bereikt.

Het samenpersen van het gewas in de balenkamer komt tot stand door een constant heen-en-weer bewegende plunjer, die het oogstmateriaal samendrukt tegen een weerstand die uitgeoefend wordt door eerder samengedrukt oogstmateriaal dat zich in de balenkamer bevindt. Om de bewegingsweerstand van de baal in te stellen, wordt de eerder gevormde baal vastgegrepen vanaf de zijkanten en/of van langs boven door wanden waarop een hydraulische druk wordt uitgeoefend in een richting waardoor de baal wordt samengedrukt.

De hydraulische druk die veranderd wordt om de densiteit van de zich vormende baal te regelen, kan manueel of automatisch ingesteld worden. In het laatste geval stelt de bestuurder de grootte van de hydraulische druk in naargelang van de gewenste weerstandsgraad. De werkelijke weerstandsgraad wordt bijvoorbeeld gemeten aan de hand van de reactiekracht op de plunjer en vergeleken met de gewenste weerstand om er een foutsignaal uit af te leiden. De hydraulische druk wordt dan veranderd in een gesloten terugkoppelkring om het foutsignaal te minimaliseren en daarbij het gewenste instelpunt voor de weerstand te bereiken.

Eenmaal een baal in de balenkamer de gewenste grootte bereikt, worden stukken touw rond de baal gewonden en geknoopt om het baalvormingsproces te vervolledigen.

Doordat rechthoekige balenpersen goed gekend en goed gedocumenteerd zijn volgens de stand van de techniek, menen wij dat het niet nodig is in deze context een meer gedetailleerde beschrijving te geven.

Er zijn heel wat bedrijfsparameters die ingesteld kunnen worden door de bestuurder om het baalvormingsproces te beïnvloeden, zoals de kwaliteit van de balen zelf of de efficiëntie van de baalvorming d.w.z. het gewicht van het gewas dat in een bepaalde tijd tot een baal is gevormd.

De kwaliteit van de baal is bijvoorbeeld onaanvaardbaar als de densiteit te laag of te hoog is, of als de lengte of het gewicht van de baal buiten een bepaald bereik liggen, of nog als de densiteit van de baal niet voldoende uniform is over de breedte of de lengte van de baal.

In bepaalde omstandigheden moet het gewicht van de baal binnen bepaalde grenzen gehouden worden om een gewenste baalkwaliteit tot stand te brengen. De huidige uitvinding heeft in deze omstandigheden dan ook betrekking op de gelijkmatigheid van het gewicht van de balen. Om dit te helpen tot stand brengen, is het geweten dat balenpersen een weegtoestel bevatten dat het gewicht bepaalt van een baal nadat hij gevormd werd en vooraleer hem op de grond te laten vallen vanaf de achterkant van de balenpers. De aflezingen van zulk een weegtoestel worden gebruikt als indicatie van het gewicht van een bepaalde baal, zijn densiteit alsook het totale gewicht van het van een veld opgeraapte of in één dag tot balen gevormde gewas.

In de veronderstelling dat gewerkt wordt met dezelfde machine-instellingen, zal het gewicht van een baal in de praktijk afhangen van bepaalde parameters van het gewas. Het gewicht varieert niet alleen van gewas tot gewas, maar ook volgens de vochtigheidsgraad ervan. Doordat vooral de hoeveelheid vocht gevoelig is voor de weersomstandigheden, zelfs wanneer gewerkt wordt op dezelfde dag op hetzelfde veld, kunnen schommelingen in het gewicht van de balen voorkomen.

Er zijn verschillende regel pa ra meters die een effect hebben op de densiteit van de balen. Meer bepaald hebben zowel de hydraulische druk die de belasting op de plunjer verandert, als de snelheid van de stuffer, de densiteit in het invoerkanaal waarop een signaal gegeven wordt om een vulcyclus te starten en de bewegingssnelheid van de balenpers een invloed op het gewicht van de gevormde balen.

De interactie tussen deze verschillende regelparameters is echter ingewikkeld om redenen die duidelijk zullen worden uit de volgende beschrijving en, wegens die complexiteit, is het moeilijk voor een bestuurder, vooral voor iemand met minder ervaring, om te weten wat hij moet doen om de balen weer op het gewenste gewicht te brengen wanneer de gewichtsmeting aangeeft dat ze te zwaar of te licht zijn.

In weegsystemen volgens de stand van de techniek en de ermee gepaard gaande stuureenheden, bijvoorbeeld beschreven in octrooi US2796825, wordt een bed rijfspa ra meter, zoals de hydraulische druk om de densiteit van de baal te regelen, zo aangepast dat als het gewicht van de baal van een bepaalde gewenste waarde afwijkt, de bedrijfspa ra meter aangepast wordt om het gewicht van de baal weer te laten overeenkomen met de gewenste waarde.

Deze stuureenheden hebben als nadeel dat de aanbevolen bedrijfsparameters bepaald worden aan de hand van de gegevens die verzameld werden m.b.t. het gewas in een voorgaande baal, in plaats van op basis van gegevens met betrekking tot de baal die momenteel in de balenkamer wordt gevormd. Als gevolg daarvan heeft de stuureenheid te lijden van wat hysteresisvertraging genoemd kan worden.

Met de bedoeling het voornoemde probleem te verhelpen, verschaft deze uitvinding een rechthoekige balenpers bevattende: - een stuureenheid; - een balenkamer; - een invoerkanaal; - een balenkamer die een invoerzone bevat; - een sensor voor het meten van het gewicht van afgewerkte balen, daardoor gekenmerkt dat de rechthoekige balenpers verder het volgende bevat : - ten minste één densiteitssensor voor het meten van de relatieve densiteit van plakjes gewas binnen het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer; en - middelen voor het bepalen van een correlatiefunctie door de gemeten relatieve densiteit van plakjes in het invoerkanaal het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer te correleren met het cumulatieve gewicht van deze plakjes nadat ze werden samengeperst en gebonden om een afgewerkte baal te vormen, de stuureenheid werkzaam zijnde om een voorspeld gewicht van het plakje in het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer te bepalen op basis van de gemeten waarden van de relatieve densiteit van dit plakje en de berekende correlatiefunctie.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuureenheid werkzaam om een voorspeld gewicht van de baal die in de balenkamer gevormd wordt te bepalen aan de hand van het voorspelde gewicht van de plakjes waaruit hij bestaat.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuureenheid werkzaam om de instellingen van de bedrijfsparameters van de balenpers te bepalen volgens het voorspelde gewicht van het plakje in het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuureenheid werkzaam om de instellingen van bedrijfsparameters van de balenpers te bepalen om een gewenst baalgewicht tot stand te kunnen brengen.

Op die manier is de stuureenheid in staat om zonder hysteresisvertraging te reageren op wijzigingen in het gewicht van de baal.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de balenpers verder een sensor om de grootte te meten van de balen die gevormd worden en van de plakjes waaruit ze bestaan; en is de stuureenheid werkzaam om een voorspelde absolute densiteit te bepalen van het plakje in het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer op basis van het voorspelde gewicht van dit plakje en de gemeten grootte van dit plakje.

Dit maakt het ook mogelijk de opbrengst nauwkeuriger in kaart te brengen dan in bekende systemen waarin alleen de opbrengst bepaald kan worden voor een voltooide baal.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuureenheid werkzaam om een voorspelde absolute densiteit te bepalen van de baal die gevormd wordt in de balenkamer op basis van de voorspelde absolute densiteit van de plakjes waaruit hij bestaat.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm is de stuureenheid werkzaam om de instellingen van bedrijfspara meters van de balenpers te bepalen op basis van de voorspelde absolute densiteit van het plakje in het invoerkanaal en/of de invoerzone van de balenkamer.

In een lopende octrooiaanvraag BE2009/0167 heeft de octrooiaanvrager voorgesteld om de relatieve gewasdensiteit in het invoerkanaal te meten door niet alleen gebruik te maken van een mechanisch bediende sensor maar ook van contactloze sensoren om de cyclus voor het persen van een plakje uit het invoerkanaal naar de balenkamer te activeren. Door gebruik te maken van de aflezingen van relatieve densiteiten in verschillende delen van het invoerkanaal, is het mogelijk om aanbevelingen te doen voor de besturing om uniformere gewasdensiteiten over de breedte van de balen tot stand te brengen. Er kon echter geen gebruik worden gemaakt van de verkregen contactloze densiteitswaarden in het invoerkanaal om een gewenst gewicht of een gewenste densiteit voor een baal tot stand te brengen in afwezigheid van een gekende correlatie tussen de relatieve densiteit van een aantal plakjes in het invoerkanaal en het gewicht van dezelfde plakjes bij het vormen van een voltooide baal.

Deze uitvinding stelt voor om het gewicht te voorspellen die een plakje zal hebben in een voltooide baal op het moment dat het plakje nog verzameld wordt in het invoerkanaal of naar de invoerzone van de balenkamer wordt overgebracht. Deze voorspelling is gebaseerd op een relatieve densiteitsmeting in het invoerkanaal en een correlatiefunctie die verkregen wordt door de relatieve densiteitsmetingen van eerder gevormde plakjes wanneer deze zich in het invoerkanaal of in de invoerzone van de balenkamer bevinden, te correleren met het cumulatieve gewicht van deze plakjes wanneer ze later een deel vormen van een voltooide baal in de uitwerpgoot van de balenpers.

Volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuureenheid werkzaam om instellingen van bedrijfsparameters van de balenpers te bepalen om een baal met de gewenste absolute densiteit tot stand te kunnen brengen.

Door een voorspeld gewicht voor het plakje die momenteel verzameld wordt in het invoerkanaal of overgebracht wordt naar de invoerzone van de balenkamer te gebruiken in plaats van een gemeten gewicht van een eerder voltooide baal, maakt de uitvinding het mogelijk het probleem met de hysteresisvertraging te vermijden.

Hoe de instellingen van de bedrijfsparameters van de balenpers die bepaald worden door de stuureenheid toegepast worden is niet relevant voor deze uitvinding. Meer bepaald kunnen ze automatisch toegepast worden, zouden ze alleen na goedkeuring van de bestuurder kunnen worden toegepast of kunnen ze voorgesteld worden als een aanbevolen instelling voor de bestuurder om ze met de hand toe te passen.

De correlatiefunctie kan een eenvoudige wegingsfactor zijn als er een lineaire correlatie is tussen de densiteiten die gemeten werden in het invoerkanaal en in de voltooide balen. Als de correlatie echter niet lineair is, kan een voorspelling gedaan worden van het gewicht met behulp van een berekend algoritme of een opzoekingstabel.

De uitvinding zal nu verder beschreven worden bij wijze van voorbeeld, met verwijzing naar de bijbehorende tekeningen, waarbij:

Figuur 1 een schematische voorstelling is van een rechthoekige balenpers volgens de uitvinding;

Figuur 2 de pre-compressiekamer van een rechthoekige balenpers toont volgens Figuur 1, getekend op een grotere schaal;

Figuur 3 een doorsnede is volgens het vlak A-A in Figuur 2 doorheen een eerste uitvoeringsvorm;

Figuur 4 een doorsnede is volgens het vlak A-A in Figuur 2 doorheen een tweede uitvoeringsvorm;

Figuur 5 de pre-compressiekamer toont van een derde uitvoeringsvorm;

Figuur 6 de pre-compressiekamer toont van een vierde uitvoeringsvorm;

Figuur 7 een uitwerpgoot toont van de balenpers in Figuur 1 die een weegsysteem bevat.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een rechthoekige balenpers volgens de uitvinding. De figuur komt overeen met Figuur 1 van octrooi EP0636308 waarin alle onderdelen van de rechthoekige balenpers in detail zijn beschreven. Figuur 1 zal hier alleen beschreven worden in de mate dat dit noodzakelijk is om deze uitvinding te begrijpen.

De rechthoekige balenpers 1 bevat een balenkamer 10 ondersteund door een frame 12 rustend op wielen 14. De balenkamer 10 staat onder een kleine helling ten opzichte van de horizontale, waarbij de achterkant lager is dan de voorkant. Aan zijn voorste uiteinde heeft de balenpers een aankoppelingspunt (niet weergegeven) waarmee hij aan een trekker (niet weergegeven) gehaakt wordt en een inkomende aandrijfas 16 die verbonden is met de aftakas (PTO) van de trekker.

Een pre-compressiekamer 20, ook invoerkanaal 20 genoemd, bevindt zich onder de balenkamer 10. Aan het onderste uiteinde van de pre-compressiekamer 20, raapt een opraper 22 met tanden gewas op van een op de grond liggend zwad. Het gewas wordt door een pakker 24 gecompacteeerd tot de pre-compressiekamer 20 gevuld is tot op gewenste densiteit, zodat daarbij een plakje wordt gevormd. Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm (niet weergegeven) is het ook mogelijk dat er geen pakker 24 in de machine aanwezig is, maar bijvoorbeeld een roterend snijwerktuig in plaats van de pakker 24. De bovenwand van de pre-compressiekamer bevat gleuven waarin de tanden van een vork 26 die deel uitmaakt van een vulmechanisme dat uitvoeriger beschreven is in octrooi EP0636308 kunnen binnendringen. Voor deze uitvinding volstaat het te begrijpen dat de vork bewogen wordt door een systeem 28 van nokken en stangen zodat hij een niervormig pad volgt dat voorgesteld wordt door een streeplijn 30 op de tekening.

Eens een plakje gevormd werd in de pre-compressiekamer 20, wordt een laadcyclus begonnen waarbij de tanden van de vork 26 aan het onderste uiteinde in de pre-compressiekamer gebracht worden. Naarmate de cyclus voortgaat wordt het plakje omhoog bewogen tot in een balenkamer 10 waar een plunjer 32 de plakjes verder samendrukt om een baal te vormen. Zowel de plunjer 32 als het systeem van nokken en stangen wordt aangedreven door een tandwielkast 34 die verbonden is met de inkomende aandrijfas 16.

Zoals welbekend is, maar niet weergegeven in Figuur 1, heeft de balenpers ook een mechanisme voor het omsnoeren van de balen, en soms ook individuele plakjes binnen de baal, met stukken touw en knopers om knopen te leggen in het touw.

Het achterste uiteinde van de balenpers, niet weergegeven in Figuur 1, maar dat meer in detail wordt voorgesteld in Figuur 7, bevat een hellende uitwerpgoot 120. De uitwerpgoot 120 volgens de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 7, bekend uit bijvoorbeeld octrooi EP1935232, heeft de vorm van een transportband bestaande uit rollen 130 met een voorste deel 122 en een achterste deel 126 dat een weegsysteem bevat dat het gewicht van elke baal bepaalt vooraleer de baal op de grond achter wordt gelaten. De constructie en vormgeving van het weegsysteem zijn bekend in de sector en moeten in deze context niet in detail beschreven worden.

De bovenstaande beschrijving werd alleen gegeven bij wijze van achtergrond en alles wat is weergegeven in Figuur 1 en tot hiertoe werd beschreven is bekend volgens de stand van de techniek.

Figuur 2 is een wijziging van Figuur ld van octrooi EP1153538 en dient om de achtergrond van deze uitvinding verder uit te leggen.

De pre-compressiekamer, die weergegeven is in Figuur 2, bevat op zijn onderste wand een mechanische sensor 40. Deze mechanische sensor 40 kan bijvoorbeeld een sensorplaat bevatten of een onder veerspanning staande deur waarbij de kracht die uitgeoefend wordt door de veer op de deur ervoor zorgt dat de deur begint open te gaan wanneer het plakje die op dat moment in de pre-compressiekamer samengeperst wordt, de gewenste densiteit bereikt. Op basis van de mechanische sensor 40 wordt het systeem 28 geactiveerd synchroon met de plunjer 32 om een laadcyclus te beginnen om een plakje te transfereren van de pre-compressiekamer 20 naar de balenkamer 10. Figuur 2 toont ook een haak 42 die het plakje tegenhoudt terwijl hij in de pre-compressiekamer 20 gevormd wordt, waarbij de haak 42 teruggetrokken wordt aan het begin van de laadoperatie die geactiveerd wordt, door de mechanische sensor 40. De mechanische sensor 40 en de haak 42 zijn beide welbekend en meer in detail beschreven in octrooi EP1153538.

In Figuren 2 en 3, die overeenkomen met de Figuren van een lopende octrooiaanvraag BE2009/0167 van de aanvrager, zijn twee contactloze sensoren 50 en 52 aangebracht op de tegenoverliggende zijwanden 44, 45 van de pre-compressiekamer 20. In Figuur 4 zijn drie dergelijke sensoren 54, 56 en 58 aangebracht in de onderwand 46 van de pre-compressiekamer 20. Als volgende mogelijkheid kunnen de sensoren 54, 56 en 58 aangebracht worden op de bovenwand 47, of kunnen ze verspreid worden over de bovenwand 47, de onderwand 46 en/of de zijwanden 44, 45. Het is duidelijk dat in plaats van twee of drie contactloze sensoren, vier, vijf of meer contactloze sensoren verspreid aangebracht kunnen worden over de bovenwand 47, de onderwand 46 en/of de zijwanden 44, 45.

De contactloze sensoren 50 tot 58, zoals beschreven in de lopende octrooiaanvraag BE2009/0167, kunnen op dezelfde manier bediend worden als in octrooi EP1935233 om de relatieve densiteit van het gewas te bepalen op verschillende punten over de breedte van een plakje tijdens het samenpersen. Het betreft dus bijvoorbeeld infrarood-sensoren, ultraviolet-sensoren, foto-elektrische sensoren, ultrasone sensoren, of andere contactloze sensoren die de verhouding tussen het oogstmateriaal en de tussenliggende openingen kunnen bepalen, bijvoorbeeld op basis van het bepalen van de reflectie, absorptie of op een andere manier. De signalen van de verschillende sensoren worden daarom traditioneel verwerkt, bijvoorbeeld door een stuureenheid van de balenpers, om aan de bestuurder alleen een indicatie "links" of "rechts" te geven om een gelijkmatige densiteit tot stand te kunnen brengen in elke plak vooraleer deze naar de balenkamer wordt overgebracht. Als de densiteit van elke plak gelijkmatig is, zal de densiteit over de baal zelf noodzakelijkerwijze ook gelijkmatig zijn. Volgens een verdere uitvoeringsvorm is het ook mogelijk om de stuureenheid automatisch de bed rijfspa ra meters van de balenpers te laten regelen om een gelijkmatige densiteit tot stand te brengen.

Zoals meer in detail beschreven in de lopende octrooiaanvraag BE2009/0167, is het ook mogelijk, zoals getoond in Figuur 5, om een groot aantal sensoren 50 aan te brengen verspreid over de zijwand 45 en een groot aantal sensoren 52 verspreid over de tegenoverliggende zijwand 44. De doorsneden A-A, B-B en gelijkaardige doorsneden ter hoogte van andere contactloze sensoren kunnen vergelijkbaar zijn met de doorsnede die weergegeven is in Figuur 3. Zoals getoond in Figuur 5, verder ook meer in detail beschreven in de samenhangende octrooiaanvraag, is het zelfs mogelijk om contactloze sensoren 60 aan te brengen in de zijwanden of de bovenwand van de balenkamer 10, en meer bepaald in de invoerzone van de balenkamer 10 die zo aangebracht is dat ze een verlengstuk vormt van de pre-compressiekamer 20 waarin het plakje door de vork 26 van de stuffer wordt overgebracht tijdens een laadcyclus vooraleer hij door de plunjer 32 wordt samengeperst.

Er werd vroeger ook voorgesteld om de stuureenheid van de balenpers gebruik te laten maken van het signaal van één of meer contactloze sensoren 50 tot 58 om te bepalen wanneer het plakje in de pre-compressiekamer een voldoende densiteit heeft bereikt om door het laadmechanisme overgebracht te worden naar de balenkamer. Er werd echter geen melding gemaakt in de samenhangende octrooiaanvraag van de densiteitsmetingen die gedaan werden door de sensoren 50 tot 58 en 60 om een stuureenheid in staat te stellen om het gewicht en/of de densiteit van voltooide balen te regelen.

Het display zal de bestuurder gewoonlijk de snelheid van de balenpers tonen, de belasting op de plunjer, de hydraulische druk in het compressiesysteem en de capaciteit van het invoerkanaal.

Het display geeft ook het gewicht aan van de laatst uitgeworpen baal en het cumulatieve totaalgewicht van gewas dat in balen werd verpakt. Het cumulatieve totaalgewicht kan weer op nul gezet worden aan het begin van een dag of een taak.

Een ervaren bestuurder zal uit ervaring weten hoe de verschillende regel pa ra meters moeten worden ingesteld om het rendement van de balenpers (gemeten door het gewicht van het gewas dat in een bepaalde tijd tot balen verpakt werd) te optimaliseren en het gewenste baalgewicht tot stand te brengen. Omdat de regeling van deze verschillende parameters niet intuïtief gebeurt, om redenen die verder uitgelegd zullen worden, kan de instelling ervan een onervaren bestuurder in de war brengen.

Een verhoging in de belasting van de plunjer zal vanzelfsprekend de densiteit in een baal verhogen en dus ook het gewicht ervan. Het is echter niet zo eenvoudig om het effect te voorspellen van het variëren van de gewasdensiteit in het invoerkanaal op basis waarvan de sensor in het invoerkanaal het startsignaal voor een vulcyclus zal geven. De reden daarvoor is dat het persen van plakjes in de rechthoekige balenkamer 10 niet willekeurig uitgevoerd kan worden, maar dat dit gesynchroniseerd moet verlopen met de beweging van de heen-en-weergaande plunjer 32.

Om hier dieper op in te gaan, de plunjer 32 beweegt constant heen en weer in de balenkamer 10. Tijdens elke compressieslag drukt de plunjer het gewas dat aanwezig is in de balenkamer 10 naar het uitwerpeinde en tijdens de teruggaande slag komt hij vrij van het gewas en laat hij ruimte over om een nieuw plakje door de stuffer uit het invoerkanaal 20 omhoog te laden. Als de stuffer probeert een plakje omhoog te laden terwijl de plunjer 32 zich niet in de buurt van zijn onderste dode punt bevindt aan het einde van een terugkerende slag, zal de ingang naar de rechthoekige balenkamer 10 door het gewas of door de plunjer 32 versperd worden.

Dus, wanneer het gewas in het invoerkanaal 20 de gewenste densiteit bereikt om een perscyclus in gang te zetten, wordt die cyclus niet onmiddellijk gestart, maar wordt hij gedurende een zekere tijd vertraagd om ervoor te zorgen dat het plakje overgedragen wordt naar de balenkamer 10 wanneer de plunjer 32 zich de volgende keer in de buurt van zijn onderste dode punt bevindt. Bijgevolg blijft de gewasdensiteit in het invoerkanaal 20 toenemen terwijl gewacht wordt tot de plunjer 32 de geschikte positie in zijn cyclus bereikt, wat ertoe leidt dat de densiteit van het plakje dat omhoog naar de balenkamer 10 wordt geladen, groter is dan die welke ingesteld werd door de bestuurder.

In de praktijk kan de plunjer 32 in de balenkamer 10 meer dan één cyclus uitvoeren, terwijl de gewenste massa gewas opgehoopt wordt in het invoerkanaal 20. De capaciteit van het invoerkanaal waar hierboven naar wordt verwezen en die getoond wordt aan de bestuurder, wordt gemeten in termen van het aantal cycli van de plunjer dat nodig is om voor de densiteit in het invoerkanaal 20 de waarde te bereiken waarop de ermee verbonden sensor een perscyclus start.

De capaciteit van het invoerkanaal 20 moet niet overeenkomen met een geheel aantal plunjercycli. Ideaal is als de tijd die genomen wordt om de waarde van de gewasdensiteit die gekozen werd om een vulcyclus tot stand te kunnen brengen, lichtjes kleiner is dan een geheel veelvoud van de duur van een plunjercyclus. Op die manier moet de stuffer 32 niet lang wachten vooraleer de plunjer 32 een passende positie bereikt in de balenkamer 10 om te beginnen met het omhoog laden van het plakje naar de balenkamer. Als deze activering niet op het juiste moment gebeurt, kan het voor de stuffer nodig zijn om bijna een hele cyclus van de plunjer 32 te wachten vooraleer het omhoog laden van het plakje te beginnen.

Op basis van deze uitleg zal het duidelijk zijn dat er tussen de instelling van de mechanische sensor 40 in het invoerkanaal die een vulcyclus activeert, geen lineaire correlatie bestaat met de densiteit van de gevormde balen. Doordat de plunjer 32 met een constante frequentie heen en weer beweegt, zal het ook duidelijk zijn dat de snelheid van de balenpers 1 moet worden aangepast aan de instelling van de mechanische sensor 40 in het invoerkanaal opdat de stuffer cycli naar behoren gesynchroniseerd zouden zijn met de plunjercycli.

De regeling van het gewicht van de baal wordt verder gecompliceerd door het feit dat de graad waarmee een plakje door de plunjer samengedrukt wordt in de balenkamer varieert met de dikte van het plakje, waarbij de plunjer beter dunnere plakjes kan samendrukken dan dikkere. Een verhoging van de massa van elke plak leidt daarom nog niet tot een verhoging van het gewicht van de baal, en zal dit waarschijnlijker leiden tot een baal met een kleiner gewicht en een slechtere vorm, maar het portiegewijs opladen van gewas in de balenkamer 10 heeft wel een invloed op de nauwkeurigheid waarmee het gewicht van een bepaalde baal ingesteld kan worden.

Wegens deze onvermijdelijke variatie in het gewicht van een baal, vertrouwt men niet op het gewicht van de laatst gevormde baal, maar wordt in de plaats daarvan een statistisch significant gemiddelde bepaald vooraleer een van de regelingen aan te passen die het gewicht van de baal beïnvloeden. Dit komt bovenop de hierboven beschreven hysteresisvertraging.

Volgens de huidige uitvinding kunnen de aflezingen gedaan door de relatieve densiteitssensoren 40 en/of 50 tot 58 in het invoerkanaal en/of de sensoren 60 in de invoerzone 64 van de balenkamer 10 gecorreleerd worden met de gewichtsmeting die uitgevoerd werd op dezelfde baal nadat deze voltooid werd. Op die manier kan een correlatiefunctie berekend worden die een verband legt tussen de gemeten relatieve densiteiten van plakjes in het invoerkanaal 20 en/of de invoerzone van de balenkamer 10 en het cumulatieve gewicht van dezelfde plakjes in afgewerkte balen. Alle volgende regelingen zijn gebaseerd op voorspellingen die afgeleid worden door het toepassen van de berekende correlatiefunctie op de gemeten densiteiten in het invoerkanaal 20 in plaats van de metingen van de uiteindelijke gewicht van afgewerkte balen.

De gemeten waarden door de sensoren van de relatieve densiteit 40 en/of 50 tot 58 in het invoerkanaal en/of sensoren 60 in de invoerzone 64 van de balenkamer 10 kunnen uitgedrukt worden als een percentage waarvan de waarde ligt tussen 100% in overeenstemming met een sensorsignaal dat correleert met een maximale densiteit (kg/m3) van het gewas dat een plakje vormt, en 0% in overeenstemming met een minimumdensiteit (kg/m3) van het gewas dat een plakje vormt. Als bijvoorbeeld een voltooide baal die een aantal plakjes bevat, gewogen wordt, is het cumulatieve gewicht van deze plakjes gelijk aan het gewicht van de baal. Als een voltooide baal bijvoorbeeld een gewicht heeft van 400 kg en twintig plakjes bevat, bedraagt het gemiddelde gewicht van de plakjes 40 kg. Om een correlatie tot stand te brengen tussen het gemiddelde gewicht van deze plakjes en de gemeten relatieve densiteit ervan, zou men bijvoorbeeld dat gemiddelde gewicht kunnen correleren met het gemiddelde van de gemeten relatieve densiteiten van deze respectieve plakjes. Als het gemiddelde van deze gemeten relatieve densiteiten bijvoorbeeld 50% bedroeg, kan een volgende gemeten relatieve densiteit van 50% van een nieuwe plak door de stuureenheid van de balenpers gecorreleerd worden met een voorspeld gewicht van 40 kg van het plakje in het invoerkanaal 20 en/of de invoerzone 64 van de balenkamer 10 aangezien men weet dat het volume van het plakje (m3) constant is. Als bijvoorbeeld wegens een verandering in de toestand van het gewas, bv. een verandering van het vochtgehalte in de loop van de dag, een voltooide baal bestaande uit een aantal plakjes met gemeten relatieve densiteiten waarvan het gemiddelde 50% is, een gewicht heeft van 380 kg, dan zal de stuureenheid in staat zijn om de correlatie ervan aan te passen zodat een volgende gemeten relatieve densiteit van 50% van een nieuwe plak gecorreleerd kan worden aan een voorspeld gewicht van 38 kg van het plakje in het invoerkanaal en/of de invoerzone 64 van de balenkamer 10. Het is duidelijk dat de bovenstaande werkwijze slechts een voorbeeld geeft van het opstellen van deze correlatie en dat talrijke werkwijzen bekend zijn om dit te verwezenlijken.

Op die manier is het mogelijk voor de stuureenheid om een voorspeld gewicht te bepalen van de baal die gevormd wordt in de balenkamer 10 op basis van het voorspelde gewicht van de plakjes waaruit de baal bestaat zonder de bovenvermelde hysteresisvertraging.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm kan de balenpers 1 verder een sensor bevatten om de grootte te meten van de balen die gevormd worden. Op die manier is het aan de hand van het gemeten gewicht van de voltooide baal en de grootte ervan, mogelijk om de absolute densiteit (kg/m3) van deze voltooide baal te bepalen en dus ook de cumulatieve absolute densiteit van de plakjes waaruit hij bestaat. Op een analoge wijze kunnen opeenvolgende gemeten relatieve densiteiten (%) gecorreleerd worden met een voorspelde absolute densiteit (kg/m3) van het plakje in bijvoorbeeld het invoerkanaal wanneer ook met de lengte van deze plakjes rekening wordt gehouden. Als alternatief kan de stuureenheid ook als functie hebben een voorspelde absolute densiteit (kg/m3) te bepalen van de baal die in de balenkamer 10 gevormd wordt op basis van de absolute densiteit van de plakjes waaruit de baal bestaat, zonder de bovenvermelde hysteresisvertraging.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kunnen het voorspelde gewicht of de absolute densiteiten van de plakjes of van de baal die gevormd wordt, eenvoudig weergegeven worden op bijvoorbeeld een display dat verbonden is met de controller van de balenpers om de bestuurder te laten weten dat hij zonder enige hysteresisvertraging kan reageren op wijzigingen om bijvoorbeeld een gewenst baalgewicht te verwezenlijken.

Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wijzigt de stuureenheid de instellingen van de bed rijfspa ra meters van de balenpers volgens het voorspelde gewicht van het plakje in het invoerkanaal 20 of van de baal die gevormd wordt in de balenkamer 10 om bijvoorbeeld een gewenst baalgewicht te verkrijgen of om een absolute densiteit van een baal tot stand te kunnen brengen. Het gewenste gewicht van de baal of de absolute densiteit van de baal kan bijvoorbeeld ingevoerd worden door een bestuurder in een invoereenheid die verbonden is met de stuureenheid van de baienpers.

Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding neemt de stuureenheid de bediening van de balenpers over.

De stuureenheid bevat een dataprocessor die ingangssignalen krijgt van bijvoorbeeld een snelheidssensor van de balenpers, een balenweegmechanisme en een loadcel voor het meten van de reactiekracht op de plunjer en de hydraulische druk in het compressiesysteem, de dikte van het plakje, de meting van de wrijving, de contactloze densiteitssensoren 50-58 in het invoerkanaal, het vochtgehalte of de hoeveelheid gewas, de helling, de richting enz. De dataprocessor ontvangt ook een signaal dat overeenkomt met de gangbare capaciteit van het invoerkanaal zoals hierboven beschreven. De dataprocessor is dus in staat om te bepalen of het voorspelde baalgewicht verschilt van het gewenste gewicht met meer dan een vooraf ingestelde factor. Wanneer dit het geval is, weet de dataprocessor dat het voorspelde gewicht van de baal niet binnen de aanvaardbare grenzen ligt en onderneemt hij een actie om de situatie te corrigeren.

De manier waarop de dataprocessor tot een aanbevolen actie komt, is niet fundamenteel voor deze uitvinding. Hij kan gewoon uitgaan van waarden afgeleid uit een opzoekingstabel waarvan de opgeslagen waarden empirisch werden bepaald of hij kan gebruik maken van een wiskundig algoritme dat passende instellingen voor de verschillende parameters genereert. Als extra mogelijkheid kan de dataprocessor een zogenoemd expertsysteem gebruiken dat in hoofdzaak leert om vergissingen uit het verleden te vermijden.

Wanneer een groep van passende waarden voor de geschikte regelparameters bepaald is door de data processor, worden de gewenste instellingen vergeleken met de effectieve waarden en onderneemt de dataprocessor een aanbevolen actie om de parameter die het meest afwijkt van de gewenste instellingen aan te passen. De dataprocessor verandert bij voorkeur de parameter tot een waarde waardoor het verschil tussen zijn huidige instelling en de door de dataprocessor bepaalde gewenste instelling gehalveerd wordt.

De rechthoekige balenpers volgens de in de conclusies weergegeven uitvinding beperkt zich uiteraard niet tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, maar kan eveneens combinaties en varianten bevatten die onder de beschermingsomvang van de conclusies vallen.

Claims (11)

1. Een rechthoekige balenpers bestaande uit: - een stuureenheid; - een invoerkanaal (20); - een balenkamer (10); - een sensor voor het meten van het gewicht van afgewerkte balen, daardoor gekenmerkt dat de rechthoekige balenpers (1) verder het volgende bevat: - ten minste één densiteitssensor (50-60) voor het meten van de relatieve densiteit van plakjes gewas binnen het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10); en - middelen voor het bepalen van een correlatiefunctie door de gemeten relatieve densiteit van plakjes in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10) te correleren met het cumulatieve gewicht van deze plakjes nadat ze werden samengeperst en gebonden om een afgewerkte baal te vormen, de stuureenheid werkzaam zijnde om een voorspeld gewicht van het plakje in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10) te bepalen op basis van de gemeten waarden van de relatieve densiteit van dit plakje en de berekende correlatiefunctie.

2. Een rechthoekige balenpers volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid werkzaam is om een voorspeld gewicht te bepalen van de baal die gevormd wordt in de balenkamer (10) op basis van het voorspelde gewicht van de plakjes waaruit de baal bestaat.

3. Een rechthoekige balenpers volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid als functie heeft de instellingen van de bedrijfsparameters van de balenpers te bepalen volgens het voorspelde gewicht van het plakje in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10).

4. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid werkzaam is om de instellingen van de bedrijfsparameters te bepalen van de balenpers om een baal met het gewenste gewicht tot stand te kunnen brengen.

5. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de balenpers verder een sensor bevat om de grootte van de balen die gevormd worden en de plakjes waaruit ze bestaan, te meten; en dat de stuureenheid werkzaam is om een voorspelde absolute densiteit te bepalen van het plakje in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10) op basis van het voorspelde gewicht van dit plakje en de gemeten grootte van dit plakje.

6. Een rechthoekige balenpers volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid werkzaam is om een voorspelde absolute densiteit te bepalen van de baal die in de balenkamer (10) gevormd wordt op basis van de voorspelde absolute densiteit van de plakjes waaruit hij bestaat.

7. Een rechthoekige balenpers volgens conclusie 5 of 6, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid werkzaam is om instellingen van bedrijfsparameters van de balenpers te bepalen op basis van de voorspelde absolute densiteit van het plakje in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer (10).

8. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de conclusies 5 tot 7, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid als functie heeft instellingen te bepalen van bed rijfspa ra meters van de balenpers om een baal met een gewenste absolute densiteit tot stand te kunnen brengen.

9. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de correlatiefunctie een eenvoudige wegingsfactor is.

10. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat de correlatiefunctie een algoritme bevat dat de gemeten relatieve densiteiten van plakjes in het invoerkanaal (20) en/of de invoerzone (64) van de balenkamer correleert met het cumulatieve gewicht van dezelfde plakjes in afgewerkte balen.

11. Een rechthoekige balenpers volgens één of meerdere van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat de correlatiefunctie een opzoekingstabel bevat.