BE1021153B1

BE1021153B1 - FAN ASSEMBLY OF THE CENTRIFUGAL TYPE AND MOWER DIVIDER CONTAINING SUCH A FAN ASSEMBLY

Info

Publication number: BE1021153B1
Application number: BE2013/0413A
Authority: BE
Inventors: Pieterjan Platteew; Overbeke Steven G.M. Van; Shekhar M. Sarpotdar; Marc R.M Jonckheere; Panos Tamamidis
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv; Cnh Belgium N.V.
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2016-03-15

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een ventilatorsamenstel van het centrifugale type (10) omvattende een ventilator met één of meerdere schoepen (3) die zich tussen twee zijdelingse uiteinden (7) van het ventilatorsamenstel (10) uitstrekken en geconfigureerd zijn om rond een rotatieas (2) te roteren, en een ventilatorbehuizing omvattende twee laterale luchtinlaatopeningen (6) die zijn opgesteld aan de respectieve zijdelingse uiteinden (7) om lucht aan te zuigen in het ventilatorsamenstel (10), en ten minste één axiale luchtuitlaatopening (8, 8a, 8b) opgesteld tussen de twee buitenste uiteinden (7) om lucht van het ventilatorsamenstel (10) uit te blazen, waarbij tussen ten minste één van de twee Inlaatopeningen (6) en een midden (11) van het ventilatorsamenstel (10) ten minste één niet-vlakke ringvormige schijf (9) is opgesteld rond de rotatieas (2), waarbij een binnenste rand (91) van de ringvormige schijf (9) dichter bij de respectieve luchtinlaatopening (6) ligt dan een buitenste rand (92) van de ringvormige schijf (9). De uitvinding heeft bovendien betrekking op een maaidorser omvattende een dergelijk reinigingsventilatorsamenstel (10) van het centrifugale type voor maaidorsers. Fig. 2 te publiceren met het uittrekselThe invention relates to a centrifugal type fan assembly (10) comprising a fan with one or more blades (3) extending between two lateral ends (7) of the fan assembly (10) and configured to rotate around an axis of rotation (2 ), and a fan housing comprising two lateral air inlet openings (6) arranged at the respective lateral ends (7) to draw air into the fan assembly (10), and at least one axial air outlet opening (8, 8a, 8b) arranged between the two outer ends (7) to blow out air from the fan assembly (10), with at least one non-stop between at least one of the two inlet openings (6) and a center (11) of the flat annular disc (9) is arranged around the axis of rotation (2), an inner edge (91) of the annular disc (9) being closer to the respective air inlet opening (6) than an outer edge (92) of the annular disc (9). The invention furthermore relates to a combine harvester comprising such a centrifugal cleaning fan assembly (10) for combines. FIG. 2 to be published with the extract

Description

VENTILATORSAMENSTEL VAN HET CENTRIFUGALE TYPE EN MAAIDORSER OMVATTENDE EEN DERGELIJK VENTILATORSAMENSTELFAN ASSEMBLY OF THE CENTRIFUGAL TYPE AND MOWER DIVIDER CONTAINING SUCH A FAN ASSEMBLY

Gebied van de uitvindingFIELD OF THE INVENTION

Deze uitvinding heeft algemeen betrekking op een ventilatorsamenstel van het centrifugale type. Een dergelijk ventilatorsamenstel van het centrifugale type kan worden gebruikt in het graanreinigingsgedeelte van landbouwoogstmachines (ook "maaidorsers" genoemd).This invention generally relates to a fan assembly of the centrifugal type. Such a centrifugal type fan assembly can be used in the grain cleaning section of agricultural harvesting machines (also called "combine harvesters").

Meer specifiek heeft de uitvinding betrekking op een ventilatorsamenstel van het centrifugale type, omvattende een ventilator omvattende één of meerdere schoepen die zich tussen twee zijdelingse uiteinden van het ventilatorsamenstel uitstrekken en geconfigureerd zijn om rond een rotatieas te roteren, en een ventilatorbehuizing omvattende • twee laterale luchtinlaatopeningen, opgesteld aan de respectieve zijdelingse uiteinden om lucht aan te zuigen in het ventilatorsamenstel, • ten minste één luchtuitlaatopening opgesteld tussen de twee zijdelingse uiteinden om lucht uit het ventilatorsamenstel te blazen in een richting die loodrecht staat op de rotatieas.More specifically, the invention relates to a fan assembly of the centrifugal type, comprising a fan comprising one or more blades extending between two lateral ends of the fan assembly and configured to rotate about a rotation axis, and a fan housing comprising • two lateral air inlet openings arranged at the respective lateral ends to suck air into the fan assembly, at least one air outlet opening arranged between the two lateral ends to blow air out of the fan assembly in a direction perpendicular to the axis of rotation.

Achtergrond van de uitvindingBACKGROUND OF THE INVENTION

Zelfrijdende oogstmachines worden al decennia gebruikt door landbouwers om een hele waaier aan gewassen te oogsten, zoals granen, maïs, koolzaad, enz. Een dergelijke oogstmachine snijdt doorgaans het gewasmateriaal af, dorst het graan ervan, scheidt het graan van andere elementen of onderdelen van het gewas zoals peulenschillen, kolven, strohalmen, stengels en dergelijke, en reinigt het graan voordat het wordt opgeslagen in een interne tank. Het residu van het stro en gewas wordt vervolgens achteraan uit de oogstmachine uitgeworpen.Self-propelled harvesters have been used by farmers for decades to harvest a whole range of crops such as grains, maize, rapeseed, etc. Such a harvester usually cuts the crop material, threshes the grain, separates the grain from other elements or parts of the crop. crop such as pods, flasks, straws, stems and the like, and cleans the grain before it is stored in an internal tank. The residue from the straw and crop is then ejected from the rear of the harvesting machine.

Landbouwoogmachines omvatten doorgaans een reinigingssysteem onder en achter de dorseenheid om het graan te reinigen. Een goed gekende manier om dit te doen, bestaat uit het laten vallen van het graan op een reeks heen en weer bewegende zeven in combinatie met het richten van een luchtstroom doorheen de zeef (zeven) door middel van een ventilator. Op deze manier passeert het graan door de zeven. De zwaardere elementen en restanten die te groot zijn om door de zeven te vallen en te zwaar zijn om te worden weggeblazen, worden verplaatst door de trillingen, doorgaans naar achteren over de bovenoppervlakken van de zeven, in de richting van en over de achterste randen van de zeven om op een afvalpan te vallen die zich achteraan bevindt en zich enigszins voorbij deze achterste randen uitstrekt. Het lichtere gewasresidu (ook kaf genoemd) wordt door de luchtstroom van de ventilator in een algemeen horizontale richting gedragen en vervolgens uitgestoten.Agricultural harvesting machines generally include a cleaning system below and behind the threshing unit to clean the grain. A well-known way to do this is by dropping the grain onto a series of reciprocating sieves in combination with directing an air flow through the sieve (sieves) by means of a fan. In this way the grain passes through the sieves. The heavier elements and remnants that are too large to fall through the sieves and are too heavy to be blown away, are moved by the vibrations, generally backwards over the upper surfaces of the sieves, towards and over the rear edges of the sieves to fall on a waste pan that is at the back and extends slightly beyond these rear edges. The lighter crop residue (also called chaff) is carried by the air flow from the fan in a generally horizontal direction and then ejected.

Er zijn al verschillende soorten van deze ventilatoren gekend. Voorbeelden hiervan zijn centrifugale ventilatoren (ook schoepventilatoren genoemd) of dwarsstroomventilatoren (ook transverse ventilatoren genoemd).Different types of these fans are already known. Examples of this are centrifugal fans (also called vane fans) or cross-flow fans (also called transverse fans).

Transverse of dwarsstroomventilatoren hebben doorgaans axiaal uit elkaar geplaatste schijfvormige delen die een meervoudig aantal uitgerekte ventilatorschoepen ondersteunen in een soort cilindrisch patroon of opstelling.Transverse or cross-flow fans generally have disc-shaped parts axially spaced which support a plurality of elongated fan blades in a kind of cylindrical pattern or arrangement.

Centrifugale of schoepventilatoren zuigen de lucht aan van bij de uiteinden en blazen de lucht centraal uit.Centrifugal or vane fans suck in the air from the ends and blow out the air centrally.

Alhoewel beide ventilatortypes operationeel zijn om luchtstromen te produceren om kaf weg te voeren, hebben dwarsstroomventilatorsamenstellen een goede luchtverdeling, maar het luchtdebiet zakt snel wanneer de tegendruk stijgt, terwijl centrifugale ventilatorsamenstellen minder gevoelig zijn voor veranderingen in de tegendruk, maar meer te kampen hebben met luchtverdelingsproblemen.Although both fan types are operational to produce air flows to remove chaff, cross flow fan assemblies have good air distribution, but air flow rate drops rapidly when back pressure rises, while centrifugal fan assemblies are less sensitive to changes in back pressure, but are more affected by air distribution problems .

De productie van een uniforme luchtverdeling over de volledige breedte van de maaidorser is een algemeen gekend probleem bij reinigingsventilatoren voor maaidorsers. Een dergelijke uniforme luchtstroomverdeling is echter belangrijk voor de werking van de machine om het materiaal dat zich over de zeefoppervlakken beweegt volledig te reinigen. Een ongewenste niet-uniformiteit in het luchtstroomvolume langs de oppervlakte van de ventilator resulteert in een verlaagde efficiëntie van de werking van het reinigingsgedeelte en van de scheiding van het kaf van ander gewasmateriaal.The production of a uniform air distribution over the full width of the combine is a well-known problem with cleaning fans for combine harvesters. However, such a uniform air flow distribution is important for the operation of the machine to completely clean the material moving across the screen surfaces. An undesired non-uniformity in the airflow volume along the surface of the fan results in a reduced efficiency of the operation of the cleaning section and of the separation of the chaff from other crop material.

Er werden al verschillende oplossingen voorgesteld voor zowel de dwarsstroomventilator als de centrifugale ventilator voor maaidorsers om een meer uniforme luchtverdeling te verkrijgen.Various solutions have already been proposed for both the cross-flow fan and the centrifugal fan for combine harvesters to achieve a more uniform air distribution.

Zo wordt in BE 0 743 106 een reinigingsinrichting voor een oogstmachine e.d. beschreven, van het type waarbij gebruik wordt gemaakt van een dwarsstroomventilator. Zowel de rotor van de ventilator als het inlaatkanaal in de ventilatorbehuizing zijn onderverdeeld in secties door middel van schotten om een uniforme luchtverdeling te creëren. De schotten in de rotor zijn cirkelvormige schijven, transvers op de as van de rotorrotatie.For example, BE 0 743 106 describes a cleaning device for a harvesting machine and the like, of the type that uses a cross-flow fan. Both the rotor of the fan and the inlet channel in the fan housing are subdivided into sections by baffles to create a uniform air distribution. The baffles in the rotor are circular disks, transverses on the axis of the rotor rotation.

Hoewel deze schotten een meer uniforme luchtverdeling creëren, verlagen ze het luchtdebiet. Voorts creëren deze cirkelvormige schijven een dode zone aan de bovenkant ervan omdat de luchtstroom wordt onderbroken.Although these baffles create a more uniform air distribution, they reduce the air flow. Furthermore, these circular discs create a dead zone at the top thereof because the air flow is interrupted.

In LIS 4,906,219 wordt een reinigingssysteem voor een maaidorsers beschreven met een meervoudig aantal reinigingszeven die worden bediend om het graan te schikken als een dunne sluier of oogstmat op de zeven. Het reinigingssysteem omvat een uitgerekte, transverse reinigingsventilator en een luchtplenum. De reinigingsventilator wordt roteerbaar aangedreven rond een vaste as en bevat een meervoudig aantal uit elkaar geplaatste schoepen die perifeer rondom de ventilator zijn geplaatst. Het luchtplenum strekt zich parallel uit naar en langs substantieel de volledige lengte van de ventilator om een geforceerde luchtstroom te richten vanaf de ventilator naar achteren doorheen de reinigingszeven. Het luchtplenum bevat bovenste en onderste luchtgeleidingsschotten. Om de uniformiteit van de luchtstroom te verbeteren, wordt de reinigingsventilator voorzien van holle kegelvormige einddoppen.LIS 4,906,219 describes a cleaning system for combine harvesters with a plurality of cleaning screens that are operated to arrange the grain as a thin veil or harvesting mat on the sieves. The cleaning system includes an elongated, transverse cleaning fan and an air plenum. The cleaning fan is rotatably driven about a fixed axis and contains a plurality of spaced-apart blades that are peripherally placed around the fan. The air plenum extends parallel to and along substantially the full length of the fan to direct a forced air flow from the fan backward through the cleaning sieves. The air plenum contains upper and lower air guide baffles. To improve the uniformity of the air flow, the cleaning fan is provided with hollow conical end caps.

Hoewel deze holle kegelvormige einddoppen de uniformiteit van de luchtverdeling verbeteren, wordt het luchtdebiet niet verhoogd en blijft dit nog steeds beperkt.Although these hollow conical end caps improve the uniformity of the air distribution, the air flow is not increased and remains limited.

In US 5,599,162 wordt een transvers ventilatorsamenstel beschreven die een ventilator bevat die roteerbaar is geplaatst in een luchtplenum om lucht door een inlaatopening te drijven en lucht uit een uitlaatopening te forceren gedefinieerd door het luchtplenum. De ventilator bevat een uitgerekte rotatieas gedefinieerd door een centrale naaf. Een meervoudig aantal uitgerekte ventilatorschoepen strekt zich uit in een axiaal cilindrisch patroon rond de naaf om een ventilator met open midden te definiëren. De ventilator bevat verder twee schijfvormige montagedelen voor ventilatorschoepen, opgestelde in de buurt van tegenoverliggende uiteinden van de ventilator. Elk schoepmontagedeel is verbonden met en strekt zich radiaal uit vanaf de naaf. De ventilatorschoepen zijn verbonden met en worden aangedreven door de schoepmontagedelen, waarbij een luchtstroom doorheen de inlaatopening en uit de uitlaatopening tot stand wordt gebracht. Elk ventilatorschoepmontagedeel heeft openingen zodat lucht op het uiteinde en naar binnen kan worden aangezogen via de ventilatormontagedelen naar het open midden van de ventilator van waaruit de lucht wordt uitgestoten door de roterende ventilatorschoepen op een manier die luchteffecten van het uiteinde elimineert en een in hoofdzaak gelijkmatige luchtstroom oplevert vanaf de uitlaat van het luchtplenum en langs de lengte van de ventilator.US 5,599,162 describes a transverse fan assembly that includes a fan that is rotatably mounted in an air plenum to drive air through an inlet port and force air from an outlet port defined by the air plenum. The fan contains an elongated axis of rotation defined by a central hub. A plurality of elongated fan blades extend in an axial cylindrical pattern around the hub to define an open center fan. The fan further comprises two disc-shaped fan blade mounting members, disposed near opposite ends of the fan. Each vane mounting member is connected to and extends radially from the hub. The fan vanes are connected to and driven by the vane mounting parts, whereby an air flow through the inlet opening and out of the outlet opening is created. Each fan blade mounting part has openings so that air can be sucked in at the end and inward through the fan mounting parts to the open center of the fan from which the air is ejected by the rotating fan blades in a manner that eliminates air effects from the end and a substantially uniform air flow from the outlet of the air plenum and along the length of the fan.

Hoewel elk van deze ventilatorschoepmontagedelen geleverd wordt met openingen om luchteffecten van het uiteinde te elimineren en om een in hoofdzaak gelijkmatige luchtstroom te leveren vanaf de uitlaat van het luchtplenum en langs de lengte van de ventilator, wordt het luchtdebiet verlaagd omdat lucht langs deze openingen kan ontsnappen.Although each of these fan blade mounting parts is provided with openings to eliminate air effects from the end and to provide a substantially even air flow from the outlet of the air plenum and along the length of the fan, the air flow is reduced because air can escape through these openings .

Daarom bestaat er een behoefte om de dwarsstroomverdeling van de lucht in een centrifugaal reinigingsventilatorsamenstel (schoeptype) voor maaidorsers te verbeteren.Therefore, there is a need to improve the cross-flow distribution of the air in a centrifugal cleaning fan assembly (blade type) for combine harvesters.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt een ventilatorsamenstel van het centrifugale type voorzien, omvattende een ventilator omvattende één of meerdere schoepen die zich tussen twee zijdelingse uiteinden van het ventilatorsamenstel uitstrekken en geconfigureerd zijn om rond een rotatieas te roteren, en een ventilatorbehuizing omvattende • twee laterale luchtinlaatopeningen, opgesteld aan de respectieve zijdelingse uiteinden om lucht aan te zuigen in het ventilatorsamenstel, • ten minste één luchtuitlaatopening opgesteld tussen de twee zijdelingse uiteinden om lucht uit het ventilatorsamenstel te blazen in een richting die loodrecht staat op de rotatieas, waarbij tussen ten minste één van de twee inlaatopeningen en een midden van het ventilatorsamenstel, ten minste één niet-vlakke ringvormige schijf is opgesteld rond de rotatieas, waarbij een binnenste rand van de ringvormige schijf zich dichter bij de respectieve luchtinlaatopening bevindt dan een buitenste rand van de ringvormige schijf.According to a first aspect of the invention, a fan assembly of the centrifugal type is provided, comprising a fan comprising one or more blades extending between two lateral ends of the fan assembly and configured to rotate about a rotation axis, and a fan housing comprising two lateral air inlet openings arranged at the respective lateral ends for sucking air into the fan assembly; at least one air outlet opening arranged between the two lateral ends to blow air out of the fan assembly in a direction perpendicular to the axis of rotation, with at least between one of the two inlet openings and a center of the fan assembly, at least one non-planar annular disc is arranged around the axis of rotation, an inner edge of the annular disc being closer to the respective air inlet opening than an outer edge of the annular disc.

Wegens het feit dat de lucht wordt aangezogen vanaf de zijopeningen, is een algemeen probleem met een schoepventilator een niet-uniforme dwarsverdeling aan de uitlaatopeningen, algemeen te weinig lucht aan de twee zijden grenzend aan de inlaatopeningen. Het plaatsen van ten minste één dergelijke niet-vlakke ringvormige schijf tussen één van de luchtinlaatopeningen van het ventilatorsamenstel en het midden ervan, loodrecht op de rotatieas, heeft een voordelig effect op de uniformiteit van de dwarsstroom van de lucht in het hele ventilatorsamenstel.Due to the fact that the air is sucked in from the side openings, a general problem with a vane fan is a non-uniform cross distribution at the outlet openings, generally too little air on the two sides adjacent to the inlet openings. Placing at least one such non-planar annular disc between one of the air inlet openings of the fan assembly and the center thereof perpendicular to the axis of rotation has an advantageous effect on the uniformity of the transverse flow of the air throughout the fan assembly.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, is een meervoudig aantal ringvormige schijven naast elkaar opgesteld, tussen het midden en de respectieve luchtinlaatopening.In a preferred embodiment of a centrifugal type fan assembly according to the invention, a plurality of annular disks are arranged side by side, between the center and the respective air inlet opening.

In een voordelige uitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, zijn één of meerdere ringvormige schijven opgesteld tussen het midden en de andere luchtinlaatopening.In an advantageous embodiment of a centrifugal type fan assembly according to the invention, one or more annular discs are arranged between the center and the other air inlet opening.

In een mogelijke uitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, zijn de één of meerdere ringvormige schijven die tussen de ene luchtinlaatopening en het midden zijn geplaatst, symmetrisch opgesteld ten opzichte van het midden van het ventilatorsamenstel gezien de één of meerdere ringvormige schijven die tussen de andere luchtinlaatopening en het midden zijn geplaatst. Het moet echter worden opgemerkt dat een asymmetrische opstelling nodig kan zijn om te compenseren voor verstoringen in de inlaatstroom wegens veiligheidselementen.In a possible embodiment of a centrifugal-type fan assembly according to the invention, the one or more annular disks placed between the one air inlet opening and the center are arranged symmetrically with respect to the center of the fan assembly in view of the one or more annular disks placed between the other air inlet opening and the center. It should be noted, however, that an asymmetrical arrangement may be required to compensate for disturbances in the inlet stream due to safety elements.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, hebben de één of meerdere ringvormige schijven een gebogen schijfoppervlak.In a preferred embodiment of a centrifugal type fan assembly according to the invention, the one or more annular discs have a curved disc surface.

In een voordelige uitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, omvatten de één of meerdere schoepen een buitenrand die een cilinder beschrijft, waarbij de cilinder en de buitenrand(en) van de één of meerdere ringvormige schijven in hoofdzaak dezelfde diameter hebben.In an advantageous embodiment of a centrifugal type fan assembly according to the invention, the one or more blades comprise an outer edge describing a cylinder, the cylinder and the outer edge (s) of the one or more annular discs having substantially the same diameter.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel van het centrifugale type volgens de uitvinding, omvat het reinigingsventilatorsamenstel twee axiale luchtuitlaatopeningen.In a preferred embodiment of a centrifugal type fan assembly according to the invention, the cleaning fan assembly comprises two axial air outlet openings.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt een maaidorser voorzien omvattende een reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de uitvinding zoals hierboven omschreven.According to a second aspect of the invention, a combine harvester is provided comprising a centrifugal-type cleaning fan assembly for combine harvesters according to the invention as described above.

Korte beschrijving van de figurenBrief description of the figures

Figuur 1 illustreert een bovenaanzicht van een reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de huidige stand van de techniek zonder niet-vlakke ringvormige schijven, waarbij een deel van de ventilatorbehuizing niet wordt getoond, en waarbij de luchtstromen doorheen het ventilatorsamenstel worden getoond;Figure 1 illustrates a top view of a centrifugal type cleaning fan assembly for the prior art without non-flat annular discs, with a portion of the fan housing not being shown, and showing the air flows through the fan assembly;

Figuur 2 illustreert een bovenaanzicht van een reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de uitvinding, waarbij een deel van de ventilatorbehuizing niet wordt getoond, waarbij tussen elke luchtinlaatopening en het midden van het ventilatorsamenstel een niet-vlakke ringvormige schijf is aangebracht, en waarbij de luchtstromen doorheen het ventilatorsamenstel worden getoond;Figure 2 illustrates a top view of a centrifugal-type cleaning fan assembly for combine harvesters according to the invention, with a portion of the fan housing not shown, with a non-planar annular disc disposed between each air inlet opening and the center of the fan assembly, and air flows through the fan assembly are shown;

Figuur 3 illustreert een zijaanzicht in perspectief van het reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers, zoals getoond in figuur 2;Figure 3 illustrates a perspective side view of the centrifugal-type cleaning fan assembly for combine harvesters, as shown in Figure 2;

Figuur 4 illustreert het verloop van het gebogen schijfoppervlak;Figure 4 illustrates the curve of the curved disk surface;

Figuur 5 illustreert een vooraanzicht van de helft van een reinigingsventilatorsamenstei van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de uitvinding, waarbij een niet-vlakke ringvormige schijf is opgesteld tussen een respectieve luchtinlaatopening en het midden van het luchtventilatorsamenstel en in de buurt van het midden van het luchtventilatorsamenstel een gesloten schijf is opgesteld;Figure 5 illustrates a front view of half of a centrifugal type cleaning fan assembly for combine harvesters according to the invention, wherein a non-planar annular disc is arranged between a respective air inlet opening and the center of the air fan assembly and in the vicinity of the center of the air fan assembly a closed disk is arranged;

Figuur 6 illustreert een diagram dat de vergelijking weergeeft van de snelheid aan de (hoofd)luchtuitlaatopening in het kader van de dwarsstroomverdeling doorheen een reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers met vlakke schijven volgens de huidige stand van de techniek en met niet-vlakke ringvormige schijven volgens de uitvinding;Figure 6 illustrates a diagram showing the comparison of the speed at the (main) air outlet opening in the context of the cross flow distribution through a centrifugal-type cleaning fan assembly for flat disc harvesters according to the current state of the art and with non-flat annular discs according to the invention;

Figuur 7 illustreert een zijaanzicht van een reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de uitvinding, waarbij de luchtstromen van één van de luchtinlaatopeningen van dit reinigingsventilatorsamenstel worden getoond.Figure 7 illustrates a side view of a centrifugal-type cleaning fan assembly for combine harvesters according to the invention, showing the air streams from one of the air inlet openings of this cleaning fan assembly.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvoerinasvorm(en)Detailed description of the output form (s)

In figuur 1 wordt een transvers gemonteerd en langwerpig reinigingsventilatorsamenstel (1) van het centrifugale type of schoeptype volgens de huidige stand van de techniek getoond voor een maaidorser. Het moet worden begrepen dat de term "longitudinaal" betrekking heeft op de normale rijrichting van de maaidorser. Meer specifiek komt de term "transvers" overeen met de dwarse of linkse en rechtse richting. Zoals te zien is in figuur 1, omvat het reinigingsventilatorsamenstel (1) volgens de huidige stand van de techniek een ventilator met een transversaal uitstrekkende (centrale) rotatieas (2). De rotatieas (2) wordt ondersteund door lagers die vastgemaakt zijn aan het chassis van de maaidorser (niet afgebeeld op de figuren). Het ventilatorsamenstel omvat een set schoepen (3) die worden ondersteund op de rotatieas (2) door middel van schoeparmen (4).In Figure 1, a transverse mounted and elongated centrifugal type or blade type fan assembly (1) according to the current state of the art is shown for a combine harvester. It is to be understood that the term "longitudinal" refers to the normal direction of travel of the combine. More specifically, the term "transvers" corresponds to the transverse or left and right directions. As can be seen in Figure 1, the prior art cleaning fan assembly (1) comprises a fan with a transversely extending (central) axis of rotation (2). The axis of rotation (2) is supported by bearings attached to the chassis of the combine (not shown in the figures). The fan assembly comprises a set of blades (3) which are supported on the axis of rotation (2) by means of blade arms (4).

De ventilator wordt omgeven door een ventilatorbehuizing (5). Deze ventilatorbehuizing (5) heeft twee luchtinlaatopeningen (6) die zijn opgesteld aan de zijdelingse uiteinden (7) zodat de luchtstroom (100) die wordt opgewekt door de roterende schoepen (3) in de ventilatorbehuizing (5) kan raken. De luchtstroom (100) verlaat vervolgens het ventilatorsamenstel (1) via een axiale luchtuitlaatopening (8), ingericht tussen deze zijdelingse uiteinden (7) van de ventilatorbehuizing (5). In figuur 1 wordt de instroom van lucht in het ventilatorsamenstel (1) aangegeven met de pijlen (20), terwijl de uitstroom van lucht uit het ventilatorsamenstel wordt aangegeven met de pijl (21). De verdeling van de luchtstroom over de breedte van het ventilatorsamenstel (1) wordt aangegeven met de pijlen (22).The fan is surrounded by a fan housing (5). This fan housing (5) has two air inlet openings (6) arranged at the lateral ends (7) so that the air flow (100) generated by the rotating vanes (3) can touch the fan housing (5). The air stream (100) then leaves the fan assembly (1) via an axial air outlet opening (8) arranged between these lateral ends (7) of the fan housing (5). In Figure 1, the inflow of air into the fan assembly (1) is indicated by the arrows (20), while the outflow of air from the fan assembly is indicated by the arrow (21). The distribution of the air flow over the width of the fan assembly (1) is indicated by the arrows (22).

In figuur 2 wordt een reinigingsventilatorsamenstel (10) van het centrifugale type voor maaidorsers volgens de uitvinding getoond. Dit reinigingsventilatorsamenstel (10) volgens de uitvinding omvat het reinigingsventilatorsamenstel van het centrifugale type voor maaidorsers (1) volgens de huidige stand van de techniek zoals getoond in figuur 1, maar omvat ook ten minste één niet-vlakke ringvormige schijf (9) opgesteld binnen de ventilatorbehuizing (5) tussen het midden (11) van de ventilatorbehuizing (10) en een respectieve luchtinlaatopening (6).Figure 2 shows a centrifugal-type cleaning fan assembly (10) for combine harvesters according to the invention. This cleaning fan assembly (10) according to the invention comprises the centrifugal type cleaning fan assembly for the current state of the art as shown in Figure 1, but also includes at least one non-planar annular disc (9) arranged within the fan housing (5) between the center (11) of the fan housing (10) and a respective air inlet opening (6).

In de uitvoeringsvorm zoals getoond in figuur 2, zijn twee dergelijke niet-vlakke ringvormige schijven (9) opgesteld, waarbij elk van deze niet-vlakke ringvormige schijven (9) geplaatst is tussen het midden (11) van de ventilatorbehuizing (10) en een respectieve luchtinlaatopening (6). Met andere woorden, aan beide zijden van het midden (11) van de ventilatorbehuizing (10) is een niet-vlakke ringvormige schijf (9) geplaatst. Deze twee niet-vlakke schijven (9) zijn bij voorkeur symmetrisch opgesteld ten opzichte van dit midden (11) van het ventilatorsamenstel (10), hoewel een asymmetrische opstelling nodig kan zijn om te compenseren voor verstoring van de inlaatstroom door veiligheidselementen.In the embodiment shown in Figure 2, two such non-planar annular discs (9) are arranged, each of these non-planar annular discs (9) being placed between the center (11) of the fan housing (10) and a respective air inlet opening (6). In other words, a non-flat annular disc (9) is placed on both sides of the center (11) of the fan housing (10). These two non-flat discs (9) are preferably arranged symmetrically with respect to this center (11) of the fan assembly (10), although an asymmetrical arrangement may be required to compensate for disturbance of the inlet flow by safety elements.

Een dergelijke niet-vlakke ringvormige schijf (9) heeft een binnenste rand (91) en een buitenste rand (92), waarbij beide randen (91, 92) zich rond de rotatieas (2) uitstrekken. Beide randen (91, 92) omsluiten een respectieve opening (93, 94), bij voorkeur een cirkelvormige opening, door dewelke de rotatieas (2) zich uitstrekt. De binnenste rand (91) bevindt zich het dichtst bij de respectieve luchtinlaatopening (6).Such a non-flat annular disc (9) has an inner edge (91) and an outer edge (92), both edges (91, 92) extending around the axis of rotation (2). Both edges (91, 92) enclose a respective opening (93, 94), preferably a circular opening, through which the axis of rotation (2) extends. The inner edge (91) is closest to the respective air inlet opening (6).

Zoals is te zien in figuren 2-4, heeft het schijfoppervlak (15) van de één of meerdere ringvormige schijven (9) een gebogen vorm. Zoals is te zien in figuur 4, om de ringvormige schijf (schijven) (9) uit te lijnen met het plaatselijke luchtstroompatroon, wordt de gebogen vorm van het schijfoppervlak (15) gedefinieerd door de volgende parameters: een eerste hoek (y) die zich aan de buitenste rand (92) bevindt, welke de hoek is tussen het schijfoppervlak (15) en de richting van de rotatieas gemeten in het vlak van de dwarsdoorsnede, m.a.w. het vlak van de figuur.As can be seen in Figures 2-4, the disc surface (15) of the one or more annular discs (9) has a curved shape. As can be seen in Figure 4, to align the annular disc (s) (9) with the local airflow pattern, the curved shape of the disc surface (15) is defined by the following parameters: a first angle (y) that is is located at the outer edge (92), which is the angle between the disc surface (15) and the direction of the axis of rotation measured in the plane of the cross-section, i.e. the plane of the figure.

Deze eerste hoek (y) is bij voorkeur tussen de 0° en 75°. een tweede hoek (a) die zich aan de binnenste rand (91) bevindt, welke de hoek is tussen het schijfoppervlak (15) en de richting van de rotatieas gemeten in het vlak van de dwarsdoorsnede; de hoeken βί, ß2; de radiussen Ri, R2en R3; de afstanden D1 en D2.This first angle (y) is preferably between 0 ° and 75 °. a second angle (a) located at the inner edge (91), which is the angle between the disc surface (15) and the direction of the axis of rotation measured in the plane of the cross-section; the angles βί, β2; the radii R1, R2 and R3; the distances D1 and D2.

Voor een gekozen afstand Di, is de radius van de opening van de ringvormige schijf (9) R2. ß1 is de hoek tussen de ringvormige schijf (9) en een lijn (95) parallel aan de rotatieas (2). ß2 is noodzakelijk gelijk aan β-ι. Alleen de parameter R3 is naar boven beperkt wegens de diameter van de buitenste randen (31) van de schoepen (3). Bij voorkeur komt R3 overeen met de diameter van de buitenste randen (31). Alle andere parameters zoals aangegeven in figuur 4, m.a.w. α, ßi, ß2, y, Ri, R2, Dï en D2 zijn variabele parameters. Deze worden berekend om de lucht af te buigen en de lucht zo evenredig mogelijk te verdelen over de hele breedte van het ventilatorsamenstel (10), of met andere woorden om het luchtverlies aan de onderdrukzijde van de niet-vlakke schijf (9) zo veel mogelijk te onderdrukken. Alle parameters zijn met elkaar verbonden en worden bij voorkeur bepaald door middel van een CFD-analyse (Computational Fluid Dynamics), wat een virtuele luchtstroomanalyse is die wordt uitgevoerd op een computer. Door gebruik te maken van dit analyseprogramma kunnen de waarden van de parameters iteratief worden bepaald.For a selected distance D 1, the radius of the opening of the annular disc (9) is R 2. β1 is the angle between the annular disc (9) and a line (95) parallel to the axis of rotation (2). ß2 is necessarily equal to β-ι. Only the parameter R3 is limited upwards because of the diameter of the outer edges (31) of the blades (3). Preferably, R3 corresponds to the diameter of the outer edges (31). All other parameters as indicated in Figure 4, i.e. α, β 1, β 2, y, R 1, R 2, D 1 and D 2 are variable parameters. These are calculated to deflect the air and distribute the air as evenly as possible over the entire width of the fan assembly (10), or in other words to minimize the loss of air on the underpressure side of the non-flat disk (9). to suppress. All parameters are interconnected and are preferably determined by means of a CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis, which is a virtual air flow analysis that is performed on a computer. By using this analysis program, the values of the parameters can be iteratively determined.

Ook in figuur 2 wordt de instroom van lucht in het ventilatorsamenstel (10) aangegeven met de pijlen (20), terwijl de uitstroom van lucht uit het ventilatorsamenstel (10) wordt aangegeven met de pijl (21). De verdeling van de luchtstroom over de breedte van het ventilatorsamenstel (1) wordt aangegeven met de pijlen (22). Wanneer vergeleken met de figuur 1, is duidelijk te zien dat de verdeling van de luchtstroom evenrediger verdeeld is over de breedte van het ventilatorsamenstel (10) wanneer niet-vlakke ringvormige schijven (9) aanwezig zijn. Bovendien is te zien dat de hercirculatie nabij de zijkanten van de ventilatorbehuizing (5) (aanzuiging op zeven) (aangeduid met pijlen (22a)) wordt opgelost door één of meerdere niet-vlakke ringvormige schijven (9) aan te brengen.Also in figure 2 the inflow of air into the fan assembly (10) is indicated by the arrows (20), while the outflow of air from the fan assembly (10) is indicated by the arrow (21). The distribution of the air flow over the width of the fan assembly (1) is indicated by the arrows (22). When compared to Figure 1, it is clearly seen that the air flow distribution is more evenly distributed across the width of the fan assembly (10) when non-planar annular discs (9) are present. Moreover, it can be seen that the recirculation near the sides of the fan housing (5) (suction on seven) (indicated by arrows (22a)) is solved by arranging one or more non-flat annular discs (9).

Tussen het midden (11) van het ventilatorsamenstel (10) en één of beide luchtinlaatopeningen (8) kan een meervoudig aantal van dergelijke niet-vlakke ringvormige schijven (9) worden opgesteld. Bij voorkeur is de opening (93) die is omgeven door de binnenste rand (91) van elk van de niet-vlakke ringvormige schijven (9) kleiner voor schijven (9) die zich dichter bij het midden (11) van het ventilatorsamenstel (10) bevinden. De andere helft van het ventilatorsamenstel (10) is bij voorkeur het spiegelbeeld van de helft van het ventilatorsamenstel (10).A plurality of such non-planar annular discs (9) can be arranged between the center (11) of the fan assembly (10) and one or both air inlet openings (8). Preferably, the opening (93) surrounded by the inner edge (91) of each of the non-planar annular discs (9) is smaller for discs (9) that are closer to the center (11) of the fan assembly (10) ). The other half of the fan assembly (10) is preferably the mirror image of half of the fan assembly (10).

In figuur 5 wordt de helft van een optionele uitvoeringsvorm van een ventilatorsamenstel (10) van de uitvinding getoond, omvattende een eerste niet-vlakke ringvormige schijf (9) die tussen de luchtinlaatopening (9) en het midden van het ventilatorsamenstel (10) is opgesteld, en een gesloten tweede schijf (19) in de buurt van het midden van het ventilatorsamenstel.Figure 5 shows half of an optional embodiment of a fan assembly (10) of the invention, comprising a first non-planar annular disc (9) arranged between the air inlet opening (9) and the center of the fan assembly (10) , and a closed second disc (19) near the center of the fan assembly.

In figuur 6 wordt een vergelijking gemaakt tussen de snelheid aan de uitlaatopening (8) afhankelijk van de dwarsstroomverdeling over de hele breedte van een ventilatorsamenstel volgens de huidige stand van de techniek dat wordt uitgerust met vlakke schijven (niet getoond in de figuren) (zie curve (50)) en een ventilatorsamenstel (10) volgens de uitvinding (zie curve (51)). Zoals te zien in figuur 6, laat curve (51) een hogere luchtsnelheid optekenen in vergelijking met curve (50) van de niet-vlakke schijven (9) en is ze vlakker dan curve (50) als gevolg van de hierboven beschreven werking van de niet-vlakke schijven (9).Figure 6 compares the speed at the outlet opening (8) depending on the full-width cross-flow distribution of a fan assembly according to the current state of the art that is equipped with flat discs (not shown in the figures) (see curve) (50)) and a fan assembly (10) according to the invention (see curve (51)). As seen in Figure 6, curve (51) records a higher air velocity compared to curve (50) of the non-flat discs (9) and is flatter than curve (50) due to the above-described operation of the non-flat discs (9).

In figuur 7 wordt een zijaanzicht getoond van een reinigingsventilatorsamenstel (10) van het centrifugale type voor maaidorsers met twee axiale luchtuitlaatopeningen, m.a.w. een hoofdluchtuitlaatopening (8a) en een bijkomende luchtuitlaatopening (8b). De luchtstroom in en uit de luchtinlaatopeningen (6) en beide luchtuitlaatopeningen (8a, 8b) wordt aangeduid met de pijlen (24). Een dergelijke bijkomende luchtuitlaatopening (8b) kan worden gemonteerd om in staat te zijn om uitblaaslucht te voorzien op verschillende plaatsen om de reinigingscapaciteit van het ventilatorsamenstel te verbeteren. De extra uitlaatopening kan echter de uniformiteit van de dwarsstroom aanzienlijk reduceren. De uitvinding zoals hierboven omschreven die leidt tot een veel betere dwarsstroomuniformiteit is daarom zeer geschikt voor dit type van reinigingsventilatorsamenstellen van het centrifugale type voor maaidorsers (10).Figure 7 shows a side view of a centrifugal type cleaning fan assembly (10) with two axial air outlet openings, i.e. a main air outlet opening (8a) and an additional air outlet opening (8b). The air flow in and out of the air inlet openings (6) and both air outlet openings (8a, 8b) is indicated by the arrows (24). Such an additional air outlet opening (8b) can be mounted to be able to provide blow-out air at different locations to improve the cleaning capacity of the fan assembly. However, the additional outlet opening can considerably reduce the uniformity of the cross-flow. The invention as described above which leads to a much better cross-flow uniformity is therefore very suitable for this type of centrifugal-type cleaning fan assemblies for combine harvesters (10).

Claims

CONCLUSIONS

A centrifugal type fan assembly (10), comprising a fan comprising one or more blades (3) extending between two lateral ends (7) of the fan assembly (10) and configured to rotate about an axis of rotation (2) and a fan housing (5), comprising • two lateral air inlet openings (6) arranged at the respective lateral ends (7) to suck air into the fan assembly (10), • at least one air outlet opening (8, 8a, 8b) arranged between the two lateral ends (7) to blow air from the fan assembly (10) in a direction perpendicular to the axis of rotation (2), CHARACTERIZED between at least one of the two inlet openings (6) and a center (11) of the fan assembly (10), at least one non-planar annular disc (9) is arranged around the axis of rotation (2), an inner edge (91) of the annular disc (9) being closer to the respective l The inlet inlet (6) then has an outer edge (92) of the annular disc (9).

A centrifugal type fan assembly (10) according to claim 1, characterized in that a plurality of annular disks (9) are arranged side by side between the center (11) and the respective air inlet opening (6).

A centrifugal type fan assembly (10) according to claim 1 or 2, characterized in that one or more annular discs (9) are arranged between the center (11) and the other of the air inlet openings (6).

Centrifugal-type fan assembly (10) according to claim 3, characterized in that the one or more annular discs (9) placed between the one air inlet opening (6) and the center (11) are arranged symmetrically with respect to from the center (11) of the fan assembly (10) in view of the one or more annular disks placed between the other air inlet opening (6) and the center (11).

A centrifugal type fan assembly (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one annular disc (9) has a curved disc surface (15).

A centrifugal type fan assembly (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the one or more blades (3) comprise an outer edge (31) spaced from the axis of rotation (2) that substantially equal to the diameter (D3) of the outer edge (92) of the at least one annular disc (9).

A centrifugal type fan assembly (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the cleaning fan assembly (10) comprises two air outlet openings (8a, 8b).

Combine harvester comprising a centrifugal-type fan assembly (10) according to any one of the preceding claims.