BE1022128B1

BE1022128B1 - Vuleenheid voor een balenpers voor gebruik in de landbouw met een automatische densiteitsregeling

Info

Publication number: BE1022128B1
Application number: BE2014/0502A
Authority: BE
Inventors: Koen Weyne
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-02-17
Also published as: US20180263186A1; US10004177B2; EP2962544A1; US10194591B2; EP2962544B1; US20150373911A1

Abstract

Een balenpers (10) bevat een hoofdbalenkamer (26) een plunjer (30) die heen en weer beweegbaar is binnen de hoofdbalenkamer (26), en een vuleenheid (24) die een arm met tanden (50) bevat die een rotatieas (52) definieert en een geheel van meerdere tanden (28) die gekoppeld zijn met en zich uitstrekken vanaf de arm met tanden (50). De balenpers (10) is gekenmerkt doordat de tanden (28) draaibaar zijn rond de rotatieas (52) van de arm met tanden (50) tussen een eerste positie die verbonden is met een vulcyclus en een tweede positie die verbonden is met een laadcyclus.

Description

VULEENHEID VOOR EEN BALENPERS VOOR GEBRUIK IN DE LANDBOUW MET EEN AUTOMATISCHE DENSITEITSREGELING

Achtergrond van de uitvinding

Deze uitvinding heeft betrekking op balenpersen voor gebruik in de landbouw (verder kortweg balenpersen genoemd) en meer bepaald to vuleenheden binnen zulke balenpersen.

Beschrijving van de aanverwante stand van de techniek

Oogstmachines, zoals balenpersen, worden in de landbouw gebruikt om oogstmateriaal samen te voegen en te verpakken om de opslag en de behandeling van het oogstmateriaal voor later gebruik te vergemakkelijken. In het geval van hooi wordt gewoonlijk een maaier-kneuzer gebruikt om het oogstmateriaal af te snijden en het voor te bereiden om het in zwaden in de zon te drogen. In geval van stro ontlaadt een maaidorser oogstmateriaal dat geen graan is vanaf de achterkant van de maaidorser, dat het stro vormt (bv. tarwe- of haverstro) dat door de balenpers opgeraapt zal worden. Het afgesneden oogstmateriaal wordt gewoonlijk geharkt en gedroogd, en een balenpers, zoals een grote vierkantebalenpers of rondebalenpers, rijdt schrijlings over en langs de zwaden om het oogstmateriaal op te pikken en er balen van te maken.

Op een grote vierkantebalenpers verzamelt een opraapeenheid aan de voorkant van de balenpers het afgesneden en in zwaden neergelegde oogstmateriaal van de grond. De opraapeenheid bevat een opraaprol en kan facultatief andere onderdelen bevatten zoals zijdelingse afschermingen, eenzijdig gesteunde korte vijzels, een windscherm enz.

Een pakkereenheid wordt gebruikt om het oogstmateriaal vanaf de opraapeenheid toe te voeren aan een koker of precompressiekamer. De pakkereenheid vormt in de precompressiekamer een prop gewas die vervolgens naar een hoofdbalenkamer wordt overgebracht, (voor deze bespreking, zal de lading oogstmateriaal in de precompressiekamer een “prop” genoemd worden en zal de lading oogstmateriaal na samengeperst te zijn binnen de hoofdbalenkamer een “plak” genoemd worden.) Gewoonlijk bevat zulke pakkereenheid tanden of vorken om het oogstmateriaal vanuit de opraapeenheid naar de precompressiekamer te verplaatsen. In plaats van een pakkereenheid is ook het gebruik van een roterende snijeenheid gekend om het oogstmateriaal in kleinere stukken te hakken.

Een vul eenheid draagt de prop oogstmateriaal over in ladingen vanuit de precompressiekamer naar de hoofdbalenkamer. Gewoonlijk bevat zulke vuleenheid vultanden die gebruikt worden om de prop oogstmateriaal vanuit de precompressiekamer naar de hoofdbalenkamer over te brengen, gesynchroniseerd met de heen-en-weergaande beweging van een plunjer binnen de hoofdbalenkamer.

In de hoofdbalenkamer drukt de plunjer de prop oogstmateriaal samen tot plakken om een baal te vormen en, terzelfder tijd beweegt de baal geleidelijk naar de uitlaat van de balenkamer. De plunjer beweegt heen en weer naar en weg van het ontlaadeinde van de balenpers. De plunjer kan een aantal rollen bevatten die zijdelings naar buiten steken ten opzichte van de zijden van de plunjer. De rollen aan elke kant van de plunjer worden ontvangen binnen een overeenkomstige plunjergleuf die gevormd is in de zijwanden van de balenkamer, waarbij de plunjergleuven de plunjer geleiden tijdens de heen-en-weergaande bewegingen.

Wanneer er genoeg plakken werden toegevoegd en de baal een volledige (of andere voorafbepaalde) grootte bereikt, wordt een aantal knopenleggers geactiveerd die touw, garen of iets dergelijks rond de baal wikkelen en knopen terwijl de baal zich nog altijd in de hoofdbalenkamer bevindt. Het touw wordt doorgesneden en de gevormde baal wordt uit de achterkant van de balenpers gestoten als een nieuwe baal wordt gevormd.

Met een grotere vierkantebalenpers zoals hierboven beschreven, een arm met tanden is beweegbaar over een voorafbepaald pad als de vuleenheid de prop oogstmateriaal vanuit de precompressiekamer naar de hoofdbalenkamer overdraagt. Gewoonlijk zijn de tanden op de arm met tanden aangebracht op een onbeweeglijke manier en wordt het algemene pad van de tanden bepaald door het pas dat gevolgd wordt door de arm met tanden. U.S. octrooi nr. 8,683,779 (Duenwald et al., toegewezen aan Forage Innovations BV) onthult een grote vierkantebalenpers met een vuleenheid met een arm met tanden die langs een bepaald spoor kan worden bewogen. De vuleenheid beweegt de arm met tanden langs het dezelfde vulprofielkromme, maar de positie van de tanden kan gewijzigd worden om de effectieve vulprofielkromme te veranderen.

Wat vereist is volgens de stand van de techniek is een balenpers die een verbeterde densiteit van het gewasmateriaal in de precompressiekamer verschaft tijdens een vulcyclus, vóór een laadcyclus.

Samenvatting van de uitvinding

Deze uitvinding verschaft een balenpers met een vuleenheid met een arm met tanden die in een vuloriëntatie bevestigd kunnen worden tijdens een laadmodus, en die d.m.v. een onder veerdruk staande opstelling vrijgemaakt kunnen worden om naar een laadoriëntatie over te gaan tijdens een vulmodus.

In één vorm is de uitvinding bedoeld voor een balenpers, die een hoofdbalenkamer bevat, een plunjer die heen en weer beweegbaar is in de hoofdbalenkamer, en een vuleenheid die een arm met tanden bevat die een rotatieas definieert en een geheel van meerdere tanden gekoppeld met en zich uitstrekkend uit de arm met tanden. De balenpers is gekenmerkt doordat de tanden draaibaar zijn rond de rotatieas van de arm met tanden tussen een eerste positie die verbonden is met een vulcyclus en een tweede positie die verbonden is met een laadcyclus.

Een voordeel van deze uitvinding is dat balen met een hogere densiteit gevormd kunnen worden.

Een ander voordeel is dat de balen gevormd kunnen worden met een verbeterde baalvorm.

Nog een ander voordeel is dat deze uitvinding een betere controle van de densiteit van de baal verschaft (voor verschillende types oogstmateriaal).

Een ander voordeel is dat deze uitvinding en lagere piekbelasting verschaft bij het aandrijven van de vuiler.

Nog een ander voordeel is dat de vuleenheid gebruikt kan worden in een continue cyclische beweging.

En nog een ander voordeel is dat er geen behoefte is aan een vulrem of een eentoerenkoppeling.

Nog een ander voordeel is dat er geen geavanceerde besturing of besturingseenheid vereist is.

Korte beschrijving van de tekeningen

De bovenvermelde en andere kenmerken en voordelen van deze uitvinding en de manier om ze te bereiken, zullen duidelijker worden en de uitvinding zal beter begrepen kunnen worden door verwijzing naar de volgende beschrijving van uitvoeringsvormen van de uitvinding, samen met de bijbehorende tekeningen, waarbij:

Figuur 1 een opengewerkt perspectief aanzicht is dat de inwendige werking toont van een grote vierkantebalenpers die een vuleenheid kan omvatten met een arm met tanden volgens deze uitvinding;

Figuur 2 een perspectief aanzicht is van de arm met tanden die een deel is van de vuleenheid die weergegeven is in Figuur 1 ;

Figuur 3 een ander perspectiefaanzicht is van de arm met tanden die weergegeven is in Figuur 2;

Figuur 4 een ander perspectiefaanzicht is van de arm met tanden die weergegeven is in Figuren 2 en 3 waarbij een deel van de arm met tanden opengewerkt is om een koppeling weer te geven en een contraveer aan de respectieve uiteinden van de arm met tanden;

Figuur 5 een perspectief deelaanzicht is van de koppeling die weergegeven is in Figuur. 4; en

Figuur 6 een perspectief deelaanzicht is van de contraveer die weergegeven is in Figuur. 4.

Overeenkomstige verwijzingen (nummers en letters) geven door alle verschillende aanzichten heen overeenkomstige onderdelen aan. De hier uiteengezette voorbeelden illustreren uitvoeringsvormen van de uitvinding en zulke voorbeelden mogen niet geïnterpreteerd worden alsof ze de reikwijdte van de uitvinding op enige wijze zouden beperken.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

Nu met verwijzing naar de tekeningen en meer bepaald naar Figuur 1, wordt er een perspectief opengewerkt aanzicht getoond dat de inwendige werking van een grote vierkantebalenpers toont 10. Balenpers 10 werkt met een tweetraps toevoersysteem. Oogstmateriaal wordt met behulp van een opraapeenheid 12 van zwaden opgetild en aan de balenpers 10 toegevoerd. De opraapeenheid 12 bevat een draaiende opraaprol 14 met tanden 16 die het gewas achterwaarts bewegen naar een pakkereenheid 18. Een facultatief paar eenzijdig gesteunde korte vijzels (waarvan er één is weergegeven, maar zonder nummer) is boven de opraaprol 14 gepositioneerd om het oogstmateriaal zijdelings naar binnen te bewegen. De pakkereenheid 18 bevat pakkertanden 20 die het gewas in een precompressiekamer 22 drukken om een prop oogstmateriaal te vormen. De pakkertanden 20 strengelen het gewas ineen en pakken het samen in de precompressiekamer 22. De precompressiekamer 22 en de pakkertanden 20 werken als de eerste stap voor het samenpersen van het gewas. Eens de druk in de precompressiekamer 22 een voorafbepaalde gedetecteerde waarde bereikt, beweegt een vuleenheid 24 de prop gewas uit de precompressiekamer 22 naar een hoofdbalenkamer 26. De vuleenheid 24 bevat vultanden 28 die de prop gewas rechtstreeks tot voor een plunjer 30 drukken 30, die heen en weer beweegt binnen de hoofdbalenkamer 26 en de prop gewas in een plak samengedrukt. De vultanden 28 keren terug naar hun originele stationaire toestand nadat de prop materiaal in de hoofdbalenkamer 26 werd bewogen 26. Plunjer 30 drukt de proppen gewas samen in plakken om een baal te vormen en terzelfder tijd beweegt de baal geleidelijk naar de uitlaat 32 van de hoofdbalenkamer 26. De hoofdbalenkamer 26 en de plunjer 30 functioneren als tweede trap voor het samenpersen van het gewas. Wanneer er genoeg plakken werden toegevoegd en de baal een volledige (of een andere voorafbepaalde) grootte bereikt, worden knopenleggers 34 geactiveerd die touw rond de baal wikkelen en binden terwijl de baal zich nog altijd in de hoofdbalenkamer 26 bevindt. Naalden 36 brengen het onderste touw omhoog naar de knopenleggers 34 waarna het knoopproces plaatsvindt. Het touw wordt doorgesneden en de gevormde baal wordt uitgestoten vanuit een ontlaadhelling 38 als een nieuwe baal gevormd is.

Plunjer 30 is verbonden via een krukarm 40 met een tandwielkast 42. Tandwielkast 42 wordt aangedreven door een vliegwiel 44, dat op zijn beurt via een aandrijfas 46 verbonden is met de aftakaskoppeling (PTO-koppeling) 48. De aftakaskoppeling 48 is afneembaar verbonden met de spieas van de aftakas aan de achterkant van de tractie-eenheid, zoals een trekker (niet weergegeven). Aftakaskoppeling 48, aandrijfas 46 en vliegwiel 44 definiëren samen een gedeelte van een aandrijflijn 50 dat draaiend vermogen toevoert aan tandwielkast 42. Vliegwiel 44 heeft een voldoende massa om de plunjer 30 door een compressieslag heen te voeren wanneer vermogen wordt toegevoerd aan de aandrijfas 46 door de tractie-eenheid.

Volgens een aspect van deze uitvinding en nu met verwijzing naar de Figuren 24, is de vuleenheid 24 geconfigureerd om te bewegen door een continue vulcyclus heen om gewas in de precompressiekamer 22 samen te drukken, en zijn de tanden 28 beweegbaar tussen een eerste positie die verbonden is met een laadcyclus en een tweede positie die verbonden is met een vulcyclus tijdens elke vulcyclus. Meer bepaald bevat de vuleenheid 24 een arm met tanden 50 die een rotatieas 52 definiëren. De arm met tanden 50 bevat een paar asstompen 54 en 56, waarbij elke asstomp geplaatst is op een respectief overlangs uiteinde van de arm met tanden 50. Elke asstomp 54 en 56 is star gekoppeld aan een respectieve vularm 58. De arm met tanden 50 bevat ook een holle buis 60 die zich uitstrekt tussen en draaibaar is ten opzichte van de asstompen 54 en 56. De vultanden 28 zijn aangebracht op de holle buis 60 en draaien rond de rotatieas 52 met de holle buis 60.

De arm met tanden 50 is zo geconfigureerd dat de tanden 28 in een bepaalde positie door voorspanning gedwongen worden en om ze er selectief te blokkeren in de eerste positie die verbonden is met de laadcyclus zodat een prop oogstmateriaal tijdens een laadcyclus overgebracht kan worden vanaf de precompressiekamer 22 naar de hoofdbalenkamer 26. Bovendien kunnen de tanden 28 vanuit de onder voorspanning staande eerste positie vrijgemaakt worden om over te gaan naar de tweede positie tijdens één of meer vulcycli zodat het oogstmateriaal een voorcompressie kan ondergaan binnen de precompressiekamer 22. De tanden 28 worden in staat gesteld over te gaan naar de tweede positie tijdens de repetitieve vulcycli, anders worden de tanden 28 gericht om de volledige prop oogstmateriaal uit de precompressiekamer 22 naar de hoofdbalenkamer 26 te bewegen. Het is te wel te verstaan dat naarmate het oogstmateriaal zich binnen de precompressiekamer 22 ophoopt, de mate waarover de tanden 28 zullen draaien varieert en dus de tweede positie (gedefinieerd als de volledig gedraaide positie) ook van één vulcyclus naar een andere zal veranderen.

Nu met verwijzing naar de Figuren 4-6, gezamenlijk, bevat de arm met tanden 50 een koppeling 62 die de tanden 28 in staat stelt over te gaan van de eerste positie om te bewegen naar de tweede positie tijdens een vulcyclus. De koppeling 62 is geconfigureerd als een overbelastingskoppeling die gepositioneerd is binnen de holle buis 60 en de holle buis 60 met de asstomp 54 verbindt. De koppeling 62 bevat een eerste kraag 64 met één of meerdere axiaal uitstekende tanden 66 die ingrijpen in overeenkomstige uitsparingen 68 die gevormd zijn in een tweede kraag 70. Een drukveer 72 drukt de eerste kraag 64 in de tweede kraag 70. De mechanische voorbelasting tussen de eerste kraag 64 en de tweede kraag 70 kan versteld worden met behulp van een moer 74 die op de stang 76 is gedraaid. Het aanpassen van de voorbelasting, en dus van het punt waarop de koppeling 62 in werking komt of ontkoppelt, maakt het op zijn beurt mogelijk om de densiteit van een specifiek gewas te veranderen, of te verstellen vanaf één gewas tot het andere. De buitendiameter van de stang 76 is in een binnenste loopring van een lager 78 gedrukt, en de buitenste loopring van het lager 78 is in de binnendiameter van de holle buis 60 gedrukt of is er op een andere wijze aan bevestigd De stang 76 is ook star gekoppeld aan het uiteinde van de asstomp 54, en het lager 78 stelt de holle buis 60 in staat om ten opzichte van de asstomp 54 te draaien.

De arm met tanden 50 bevat ook een contraveer 80 om de tanden 28 te dwingen naar de eerste positie die verbonden is met de laadcyclus. De contraveer 80 is binnen de holle buis 60 gepositioneerd en verbindt de holle buis 60 met de asstomp 56. In de geïllustreerde uitvoeringsvorm is de contraveer 80 geconfigureerd als een roterende spiraal veer waarvan één uiteinde 82 gekoppeld is met de asstomp 56 en een tegenoverliggend uiteinde 84 gekoppeld is met de holle buis 60 op eender welke gemakkelijke manier (niet specifiek weergegeven). Een stang 76 is star gekoppeld met de asstomp 56 en de binnenste loopring van een lager 78 is via een perspassing op de stang 76 bevestigd. De buitenste loopring van het lager 78 is via een perspassing of op een andere wijze bevestigd aan de binnendiameter van de holle buis 60, en het lager 78 maakt rotatie mogelijk van de holle buis 60 ten opzichte van de asstomp 56.

Ook weer met verwijzing naar de Figuren. 2 en 3, bevat de arm met tanden 50 ook een slot 86 dat de rotatie van de holle buis 60 ten opzichte van de asstompen 54 en 56 blokkeert tijdens een laadcyclus wanneer een prop oogstmateriaal overgebracht wordt van de precompressiekamer 22 naar de hoofdbalenkamer 26. Het slot 86 bevat een eerste oor 88 dat gekoppeld is met en zich radiaal uitstrekt ten opzichte van de holle buis 60, en een tweede oor 90 dat gekoppeld is met en zich vanaf de naburige asstomp 56 radiaal uitstrekt. Oren 88 en 90 bevatten respectieve gaten 92 die tegenover elkaar liggen wanneer de tanden 28 zich in de eerste positie bevinden in overeenstemming met een laadcyclus. Een pen 94 wordt door de ten opzichte van elkaar uitgelijnde gaten 92 geplaatst d.m.v. een passende actuator, bv. een hydraulische, pneumatische, elektrische of andere actuator (niet weergegeven). Figuur 2 illustreert de oren 88 en 90 in een uitgelijnde positie en een pen 94 die klaar is om in de uitgelijnde gaten 92 gestoken te worden. Figuur 3 illustreert de holle buis 60 nadat hij vrijgemaakt werd en gedraaid is tot in de tweede positie zodat de oren 88 en 90 niet ten opzichte van elkaar uitgelijnd zijn. Het is gemakkelijk in te zien dat andere types blokkeeropstellingen ook gebruikt kunnen worden.

Tijdens de werking van de balenpers 10 gaat de plunjer 30 heen en weer tijdens compressiecycli in de hoofdbalenkamer 26. De plunjer 30 is gekoppeld met de vuleenheid 24 en de vuleenheid wordt bediend in coördinatie met de beweging van de plunjer 30. In plaats van alleen afwisselend de vuleenheid 24 te bedienen en een rem te gebruiken om de beweging van de vuleenheid 24 te stoppen, kan de vuleenheid voortdurend door vulcycli heen bediend worden om een precompressie tot stand te brengen op het oogstmateriaal in de precompressiekamer 22, en kan dan selectief bediend worden om in een laadcyclus de prop oogstmateriaal van de precompressiekamer 22 naar de hoofdbalenkamer 26 over te brengen.

Hoewel deze uitvinding werd beschreven met betrekking tot minstens één uitvoeringsvorm, kan ze verder gewijzigd worden binnen de geest en de reikwijdte van deze onthulling. Deze octrooiaanvraag is dan ook bedoeld om alle variaties en gebruiken of aanpassingen van de uitvinding te dekken door gebruik te maken van haar algemene principes. Verder is deze octrooiaanvraag bedoeld om zulke afwijkingen van deze onthulling te dekken die mogelijk zijn binnen bekende of gebruikelijke praktijken volgens de stand van de techniek waarop deze uitvinding betrekking heeft en die binnen de grenzen van de bij gevoegde conclusies vallen.

Claims

CONCLUSIES:

1. Balenpers (10), bestaande uit: een hoofdbalenkamer (26); een plunjer (30) die heen en weer bewogen kan worden binnen de hoofdbalenkamer (26); en een vuleenheid (24) die bediend kan worden in coördinatie met de beweging van de plunjer (30), waarbij de vuleenheid (24) een arm met tanden (50) bevat die een rotatieas (52) definieert en een geheel van meerdere tanden (28) die gekoppeld zijn met en zich uitstrekken vanaf de arm met tanden (50); gekenmerkt doordat: de tanden (28) draaibaar zijn rond de rotatieas (52) van de arm met tanden (50) tussen een eerste positie die verbonden is met een laadcyclus en een tweede positie die verbonden is met een vulcyclus.
2. Balenpers (10) volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de tanden (28) geblokkeerd kunnen worden in de eerste positie voor gebruik tijdens de laadcyclus en in staat zijn vrijgemaakt te worden om te bewegen naar de tweede positie voor gebruik tijdens de vulcyclus.
3. Balenpers (10) volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de arm met tanden (50) een koppeling (62) bevat die de tanden (28) in staat stelt vrijgemaakt te worden.
4. Balenpers (10) volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat de koppeling (62) geconfigureerd is als overbelastingskoppeling.
5. Balenpers (10) volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat de arm met tanden (50) een holle buis (60) bevat en de koppeling (62) binnen de holle buis (60) geplaatst is.
6. Balenpers (10) volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de arm met tanden (50) een contraveer (80) bevat om de tanden (28) te drukken in een positie die verbonden is met de laadcyclus.
7. Balenpers (10) volgens conclusie 6, gekenmerkt doordat de arm met tanden (50) een holle buis (60) bevat en de contraveer (80) binnen de holle buis (60) geplaatst is.
8. Balenpers (10) volgens conclusie 2, die verder een slot (86) bevat om rotatie van de arm met tanden (50) selectief te blokkeren wanneer de tanden (28) zich in de eerste positie bevinden.
9. Balenpers (10) volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de vuleenheid (24) geconfigureerd is voor beweging door een continue vulcyclus heen om gewas in een precompressiekamer (22) aan compressie te onderwerpen, en de tanden (28) beweegbaar zijn vanaf de eerste positie naar de tweede positie tijdens elke vulcyclus.
10. Balenpers (10) volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de arm met tanden (50) een paar asstompen (54, 56) bevat, met elk asstomp (54, 56) aan het respectieve overlangse uiteinde van de arm met tanden (50), en een holle buis (60) die zich uitstrekt tussen en draaibaar is ten opzichte van de asstompen (54, 56), waarbij de tanden (28) aangebracht zijn op de holle buis (60), en die verder een koppeling (62) bevat die gepositioneerd is binnen de holle buis (60) in de buurt van één van de asstompen (54), en een contraveer (80) die gepositioneerd is in de holle buis (60) in de buurt van een andere van de asstompen (56).
11. Balenpers (10) volgens conclusie 10, gekenmerkt doordat de koppeling (62) verbonden is tussen de holle buis (60) en de één asstomp (54), en de contraveer (80) een verbinding maakt tussen de holle buis (60) en de andere asstomp (56).
12. Balenpers (10) volgens conclusie 11, gekenmerkt doordat de koppeling (62) een onder veerdruk staande tandingrijpende koppeling is, en de contraveer (80) een roterende spiraal veer is.
13. Balenpers (10) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de balenpers (10) een grote vierkantebalenpers is.