BE1022893B1

BE1022893B1 - Graanreinigingssysteem met verbeterde luchtstroming en aanvullende valstap om de graanreinigingsprestaties te verbeteren

Info

Publication number: BE1022893B1
Application number: BE2015/0157A
Authority: BE
Inventors: Bart Derynck; Stefaan Ballegeer; Frank R.G. Duquesne
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-10-07
Also published as: EP3097768B1; BR102016008712A2; US20160345500A1; EP3097768A1; US10039236B2; BR102016008712B1

Abstract

Een oogstmachine voor gebruik in de landbouw (10) bevat een chassis (12), een dors- en scheidingssysteem (24) voor het scheiden van graan van materiaal dat geen graan is, en een graanreinigingssysteem (26) voor het verder scheiden van graan van het resterende materiaal dat geen graan is. Het graanreinigingssysteem (26) heeft een hoofdgraanschaal (44), een tussenliggende graanschaal (102) die onder en aan de achterkant van de hoofdgraanschaal (44) ligt en minstens één zeef (46, 48, 50), gelege onder en achter de minstens twee tussenliggende graanschalen (102). De hoofdgraanschaal (44), de tussenliggende graanschaal (102), en de minstens één zeef (46, 48, 50) zijn zo aangebracht dat het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is een eerste valstap ondergaat (100) vanaf de hoofdgraanschaal (44) naar de tussengelegen graanschaal (102), en een tweede valstap (104) vanaf de tussenliggende graanschaal (102) naar de minstens één zeef (46, 48, 50).

Description

GRAANREINIGINGSSYSTEEM MET VERBETERDE UICHTSTROMTNG EN AANVULLENDE VALSTAP OM DE GRAANREINIGINGSPRESTATIES TE

VERBETEREN

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding heeft betrekking op oogstmachines voor gebruik in de landbouw (verder korweg oogstmachine genoemd), en meer bepaald aan het gedeelte van het graanreinigingssysteem dat volgt op het dors- en scheidingssysteem van oogstmachines.

Maaidorsers worden gebruikt om landbouwgewassen te oogsten zoals maïs, sojabonen, tarwe en andere graangewassen. Als met de maaidorser door gewasvelden gereden wordt, snijdt de maaidorser het gewas af, scheidt het gewenste gewas van het ongewenste afval, slaat het gewas op en gooit het afVal weg. , In een typische maaidorser is aan de voorkant van de maaidorser een maaier aangebracht om het gewas te verzamelen en het gewas aan de maaidorser voor verwerking toe te voeren. Terwijl de maaidorser door het veld rijdt, wordt het oogstmateriaal verzameld door de maaier en tot in een toevoerhuis vervoerd. Het oogstmateriaal wordt daarna omhoog en tot in de maaidorser getransporteerd door een in het toevoerhuis gelegen toevoerelevator. Het oogstmateriaal passeert daarna door een dors- en scheidingsmechanisme. In een roterende maaidorser bevat het dors- en scheidingsmechanisme een rotor, een dorskorf, een rotorkooi en een scheidingsrooster. Als oogstmateriaal tussen de rotor, de dorskorf en het scheidingsrooster passeert, wordt het oogstmateriaal geperst en/of wordt erop gewreven, zodat het graan van het stengelmateriaal gescheiden wordt. Het stengelmateriaal dat gescheiden is van het graan wordt gewoonlijk "materiaal dat geen graan is" genoemd (material other than grain = MOG). Van andere types maaidorsers is ook bekend dat ze gelijkaardige functies uitvoeren door verschillende mechanismen te gebruiken.

Na het passeren door het dors- en scheidingsgeheel wordt het graan en het materiaal dat geen graan is op een graanreinigingssysteem achtergelaten. Het graanreinigingssysteem van een typische maaidorser bevat een reeks verstelbare reinigingszeven, dikwijls kortstrozeef en schoenzeef genoemd, en soms ook een voorreinigingszeef. Deze zeven worden gewoonlijk in tegenovergestelde richtingen langs een boogvormig pad heen en weer bewogen. Door deze beweging heeft het graan de neiging om gescheiden te worden van het materiaal dat geen graan is. Om het graan verder te scheiden van het materiaal dat geen graan is, is een reinigingsventilator of blazer zo gepositioneerd dat de lucht omhoog door de reinigingszeven wordt geblazen. Dit luchtdebiet zorgt ervoor dat het materiaal dat geen graan is, dat gewoonlijk lichter is dan graan, weg wordt geblazen achterwaarts en uit de achterkant van de maaidorser. Graan, dat zwaarder is dan het materiaal dat geen graan is, kan door de openingen in de zeef vallen.

Het schoon graan dat door de reinigingszeven valt, wordt achtergelaten op een verzamelpaneel dat onder de reinigingszeven is gepositioneerd. Het verzamelpaneel is onder een bepaalde hoek opgesteld zodat het graan, onder invloed van de zwaartekracht, naar een vijzeltrog kan stromen die langs de onderrand van het verzamelpaneel gepositioneerd is. Gewoonlijk is de vijzeltrog in buurt van het voorwaartse uiteinde van de reinigingszeven gepositioneerd en strekt zich in de breedte van de zeven uit. Het graan dat verzameld wordt in de vijzeltrog wordt daarna door een vijzel naar de zijkant van de maaidorser bewogen waar het opgetild wordt door een graanelevator en in een opslagtank of graantank achtergelaten wordt. Er bestaan ook andere systemen die bijvoorbeeld een in een lus werkend transporteursysteem gebruiken dat de behoefte aan een conventionele dwarse vijzel elimineert.

Het rendement en doeltreffendheid van het graanreinigingssysteem is sterk afhankelijk van het goed zwevend houden van het mengsel van graan en het resterende materiaal dat geen graan is in bewegende lucht die opgewekt wordt door de reinigingsventilator wanneer het mengsel over de zeven beweegt. Het niet goed zweven van dit mengsel in bewegende lucht naarmate het zich door het reinigingssysteem voortbeweegt, resulteert in het neerslaan van de materiaallaag. Dit beperkt het rendement van de zeven en veroorzaakt verlies van kostbaar graan, dat de achterkant van de oogstmachine verlaat, samen met het resterende materiaal dat geen graan is.

Wat vereist is volgens de stand van de techniek is een manier om een verbeterde zwevende toestand van het graanmengsel en het resterende materiaal dat geen graan is in de lucht te verwezenlijken wanneer het mengsel door het reinigingssysteem passeert.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding verschaft een manier om een verbeterde zwevende toestand te verschaffen van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is in bewegende lucht wanneer het mengsel door het reinigingssysteem en over de zeven passeert.

In één vorm is de uitvinding gericht op een oogstmachine voor gebruik in de landbouw (verder kortweg oogstmachine genoemd) die een chassis bevat, een dors- en scheidingssysteem voor het scheiden van graan van materiaal dat geen graan is, en een graanreinigingssysteem voor het verder scheiden van graan en het resterende materiaal dat geen graan is. Het graanreinigingssysteem heeft minstens twee graanschalen voor het ontvangen van een mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is van het dors- en scheidingssysteem. Minstens één zeef is aangebracht om het graan, de niet-gedorste aren en het resterende materiaal dat geen graan is verder te scheiden, en is gelegen onder en achter de minstens twee graanschalen. Een graanoverdrachtsschaal is onder de minstens één graanschaal gelegen. De minstens twee graanschalen en de minstens één zeef zijn zo aangebracht dat het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is minstens twee valstappen ondergaat. Een reinigingsventilator blaast lucht naar en door het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is wanneer het de minstens twee valstappen ondergaat en over de minstens één zeef beweegt. Een ventilatorkrul is rond de reinigingsventilator aangebracht en bevat een beginrand, en in de ventilatoruitlaat geleidt een luchtgeleiding de lucht die uit de reinigingsventilator komt en loopt uit in een vortexafsnijpunt. De ventilatorkrul en de geleiding in de ventilatoruitlaat bepalen samen een hoofdventilatoruitlaat die naar minstens één bijkomende ventilatoruitlaat leidt. De beginrand van de ventilatorkrul en het vortexafsnijpunt bepalen samen een ventilatorinlaat, en zijn respectievelijk gelegen onder de hoeken α en β, vanaf een verticale middellijn door het middelpunt van de reinigingsventilator. De hoek α ligt tussen 40° en 70°, bij voorkeur tussen 50° en 60°, en bedraagt nog meer bij voorkeur ongeveer 55°, en de hoek β ligt tussen 30° en 60°, bij voorkeur tussen 40° en 50°, en bedraagt nog meer bij voorkeur ongeveer 45°.

Een voordeel van deze uitvinding is dat ze het zwevend houden van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is in bewegende lucht terwijl het mengsel door het reinigingssysteem passeert verbetert, terwijl daarbij slechts een enkele reinigingsventilator wordt gebruikt, zodat er geen aanvullende reinigingsventilator vereist is, die onderhevig kan zijn aan variaties in tegendruk. Op die manier wordt het neerslaan van materiaal uit het mengsel van graan en resterende materiaal dat geen graan is vermeden zonder grote extra kosten te moeten maken.

Een ander voordeel is dat het systeem in tal van opzichten verstelbaar kan zijn, met inbegrip van de proportionele lengte van de eerste valstap ten opzichte van de tweede valstap, de relatieve hoeveelheid lucht die door het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is beweegt lucht tijdens de eerste en tweede valstappen, en het verband in termen van fase en grootte tussen de heen-en-weergaande beweging van de hoofdgraanschaal, de tussenliggende graanschaal en de zeven. Op die manier kan deze uitvinding nauwkeurig afgeregeld worden volgens de reinigingsvereisten die gesteld worden aan verschillende geoogste landbouwproducten.

Een ander voordeel is dat, door het optimaliseren van de hoekposities van de beginrand van de ventilatorkrul en het vortexafsnijpunt ten opzichte van de verticale middellijn van de reinigingsventilator, dit tot een onverwacht verbeterde luchtstroming uit de reinigingsventilator leidt. Dit zorgt voor voldoende luchtdebiet door de eerste en tweede valstappen en door de zeven, om het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is beter zwevend te houden.

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 een uitvoeringsvorm van de uitvinding, samen met de bijbehorende tekeningen, waarbij:

Figuur 1 een zijaanzicht is van een uitvoeringsvorm van een oogstmachine volgens deze uitvinding;

Figuur 2 een dwarsdoorsnede is van een graanreinigingssysteem volgens de stand van de techniek;

Figuur 3 een schematische dwarsdoorsnede is van een graanreinigingssysteem volgens een representatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 4 een aanzicht is in dwarsdoorsnede van een reinigingsventilator en een luchtgeleiding van een graanreinigingssysteem volgens de stand van de techniek; en

Figuur 5 een aanzicht is in dwarsdoorsnede van een reinigingsventilator en luchtgeleiding van een graanreinigingssysteem volgens een representatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Overeenkomstige verwijzingen (nummers en/of letters) geven door alle verschillende aanzichten heen overeenkomstige onderdelen aan. Het hier uiteengezette voorbeeld illustreert één uitvoeringsvorm van de uitvinding en zulk voorbeeld mag niet geïnterpreteerd worden alsof het de reikwijdte van de uitvinding op enige wijze beperkt.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De termen "graan", "stro" en "niet-gedorste aren" worden over heel deze specificatie voornamelijk gebruikt voor het gemak, maar er dient verstaan te worden dat deze termen niet beperkend bedoeld zijn. Dus "verwijst “graan” naar dat deel van het oogstmateriaal dat gedorst en gescheiden wordt van het weg te gooien deel van het oogstmateriaal, waarnaar verwezen wordt als "oogstmateriaal dat geen graan is", of stro. Onvolledig gedorst oogstmateriaal wordt "niet-gedorste aren" genoemd. Ook de termen "voorwaarts", "achterwaarts", "links" en "rechts", wanneer ze gebruikt worden in verband met de oogstmachines en/of onderdelen ervan zijn gewoonlijk bepaald met verwijzing naar de voorwaartse rijrichting van de oogstmachine in werking, maar nogmaals, ze mogen niet geïnterpreteerd worden als beperkende termen. De termen “in de lengte”, “lengte-” en “dwars” zijn bepaald ten opzichte van lengterichting van de oogstmachine en mogen evenmin als beperkend gezien worden. ., Met verwijzing nu naar de tekeningen en meer bepaald naar Figuur 1, wordt een .. oogstmachine weergegeven in de vorm van een maaidorser 10, die over het algemeen een chassis 12, wielen 14 en 16 die met de grond contact maken, een maaier 18, een toevoerhuis 20, een operatorcabine 22, een dors- en scheidings systeem 24, een graanreinigingssysteem 26, een graantank 28, en een ontlaadvijzel 30 bevat. Hoewel de oogstmachine hier weergegeven is als een maaidorser 10, dient men in te zien dat de oogstmachine volgens deze uitvinding van elk type kan zijn dat het mogelijk maakt om oogstmateriaal te oogsten zoals een conventionele maaidorser (die geen rotor heeft), een roterende maaidorser, een hybride maaidorser, een hakselende oogstmachine enz.

Voorwielen 14 zijn grotere wielen van het flotatietype en achterwielen 16 zijn kleinere bestuurbare wielen. De aandrijfkracht wordt selectief aangebracht op de voorwielen 14 door een krachtbron in de vorm van een dieselmotor 32 en een transmissie (niet weergegeven). Hoewel maaidorser 10 weergegeven is met wielen, moet ook begrepen worden dat de maaidorser 10 ook rupsbanden kan bevatten, bv. volledige of halve rupsbanden.

Maaier 18 is aangebracht op de voorkant van de maaidorser 10 en bevat een maaibalk 34 voor het afsnijden van gewassen van een veld tijdens het vooruitbewegen van de maaidorser 10. Een draaibare haspel 36 voert gewas toe aan de maaier 18, en een dubbele vijzel 38 voert gehakt gewas lateraal naar binnen toe aan elke kant van het toevoerhuis 20. Toevoerhuis 20 transporteert het afgesneden gewas naar het dors- en scheidingssysteem 24, en is selectief verticaal beweegbaar met behulp van geschikte actuators, bv. hydraulische cilinders (niet weergegeven).

Het dors- en scheidingssysteem 24 is van het type met axiale stroming en bevat over het algemeen een rotor 40 die minstens gedeeltelijk omsloten wordt door en draaibaar is binnen een overeenkomstige geperforeerde dorskorf 42. De afgesneden gewassen worden gedorst en gescheiden door de rotatie van de rotor 40 binnen in dorskorf 42, en grotere elementen, zoals stengels, bladeren en dergelijke worden vanaf de achterkant van maaidorser 10 ontladen. Kleinere elementen van het oogstmateriaal, met inbegrip van graan en oogstmateriaal dat geen graan is, inclusief deeltjes die lichter zijn dan graan, zoals kaf, stof en stro, worden ontladen via de perforaties van dorskorf 42.

Graan dat door de rotor 40 en de geperforeerde dorskorven 42 gescheiden werd, valt op een graanschaal 44 en wordt verder naar het reinigingssysteem 26 getransporteerd. Graanreinigingssysteem 26 kan een facultatieve voorreinigingszeef 46 bevatten, een bovenste zeef 48 (ook bekend als kortstrozeef), een onderste zeef 50 (ook bekend.als.schoenzeef) en een reinigingsventilator 52. Graan op zeven 46, 48 en 50 wordt onderworpen aan een reinigingsactie door ventilator 52 die een luchtstroom opwekt door de zeven om kaf en andere onzuiverheden zoals stof uit het graan te verwijderen door ervoor te zorgen dat dit materiaal in de lucht zweeft om het te ontladen via de strokap 54 van de maaidorser 10. De hoofdgraanschaal 44 en de voorreinigingszeef 46 bewegen heen en weer in de lengterichting van de machine om het graan en fijner oogstmateriaal dat geen graan is naar het bovenvlak van de bovenste zeef 48 te transporteren. De bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 zijn ten opzichte van elkaar verticaal aangebracht, en bewegen ook heen en weer in de lengterichting van de machine om het graan over zeven 48, 50 te verspreiden, waarbij gereinigd graan onder invloed van de zwaartekracht door de openingen van de zeven kan vallen 48, 50.

Gereinigd graan valt op een schoongraanvijzel 56 die overdwars onder en vóór de onderste zeef 50 is geplaatst. Schoongraanvijzel 56 ontvangt schoon graan vanaf elke zeef 48, 50 en vanaf de onderste schaal 58 van het graanreinigingssysteem 26. Schoongraanvijzel 56 transporteert het schone graan lateraal naar een over het algemeen verticaal aangebrachte elevator 60, die ook graanelevator genoemd kan worden, om het naar de graantank 28 te transporteren. Niet-gedorste aren vallen uit het graanreinigingssysteem 26 op een vijzel voor niet-gedorste aren 62. De niet-gedorste aren worden via een vijzel voor niet-gedorste aren 64 en terugvoervijzel 66 naar het stroomopwaarts gelegen uiteinde van het graanreinigingssysteem 26 getransporteerd om een herhaalde reinigingsactie te ondergaan. Een paar graantankvijzels 68 op de bodem van graantank 28 wordt gebruikt om het schone graan zijdelings in de graantank 28 naar een losvijzel 30 te transporteren om het uit de maaidorser 10 te ontladen. Het oogstmateriaal dat geen graan is gaat verder door een restantenbehandelingssysteem 70.

Het restantenbehandelingssysteem kan een hakselaar, tegenmessen, een zwaddeur en een restantenstrooier bevatten.

Met verwijzing nu naar Figuur 2 is een graanreinigingssysteem 26 volgens de stand van de techniek, als deel van het dors- en scheidingssysteem 24, in dwarsdoorsnede weergegeven. Vóór het graanreinigingssysteem 26, werken de rotor 40 en de geperforeerde dorskorf 42 (niet weergegeven in de Figuur 2) om een mat oogstmateriaal creëren en door te geven door een smalle spleet tussen de rotor 40 en de geperforeerde dorskorf 42 om het graan te dorsen of te scheiden van de grotere elementen van het materiaal dat geen graan is zoals stengels, stengels/halmen, bladeren, peulen en plantenfragmenten, zodat een graanstroom ontladen zal worden in het graanreinigingssysteem.26. Deze graanstroom zal enkele kleinere elementen bevatten .. van materiaal dat geen graan is en valt op een hoofdgraanschaal 44. Een heen- en weergaande beweging zorgt ervoor dat het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is achterwaarts beweegt totdat het over een valstap 100 passeert. Het mengsel valt daarna op de voorreinigingszeef 46, waar een bepaald volume van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is gescheiden wordt, ook nu onder invloed van de heen-en-weergaande beweging van de voorreinigingszeef. De rest van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, passeert over de voorreinigingszeef 46 tot op bovenste zeef of kortstrozeef 48. Het graan dat gereinigd wordt door voorreinigingszeef 46 en de bovenste zeef 48 valt daarna op de lagere schoenzeef 50 om het verder te reinigen, ook onder invloed van de heen-en-weergaande beweging. Doordat de voorreinigingszeef 46 niet perfect verticaal opgesteld is ten opzichte van de onderste zeef 50, beweegt een graanoverdrachtsschaal 72 het gedeeltelijk gereinigde graan heen en weer naar achteren totdat het op de onderste zeef 50 valt.

Gedurende heel deze beweging van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, blaast een reinigingsventilator 52 lucht omhoog over de uiteinden van de hoofdgraanschaal 44 en de graanoverdrachtsschaal 72, en omhoog door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50, via de hoofdventilatoruitlaat 122 die leidt naar de bovenste ventilatoruitlaat 106 en de onderste ventilatoruitlaat 110, geleid door de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat. De lucht komt de reinigingsventilator 52 binnen in de ventilatorinlaat 120 en wordt radiaal en tangentiaal versneld en verder door de ventilatorkrul 114 geleid. Ventilatorinlaat 120 , wordt gedeeltelijk gedefinieerd door de beginrand van de ventilatorkrul 114, die hier beginrand 118 van de ventilatorkrul wordt genoemd, en de eindrand van de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat hier het vortexafsnijpunt 116 genoemd. Op die manier wordt het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is aan het zweven gebracht en gescheiden wanneer het door graanreinigingssysteem 26 passeert.

Een deel van het materiaal dat geen graan is, wordt naar achteren geblazen naar het restantenbehandelingssysteem 70 (niet weergegeven) wanneer het over valstap 100 passeert. Schoon graan valt door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 op de bodemschaal 58, en valt in de schoongraanvijzel 56, terwijl het aanvullende materiaal dat geen graan is door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 gescheiden wordt, ook nu weer achterwaarts naar het restantenbehandelingssysteem 70 wordt geblazen. Een deel van het graan en resterend materiaal dat geen gr,aan is, en moeilijk te scheiden is, passeert over de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50, en valt op de vijzeltrog voor niet-gedorste aren 62. Deze moeilijk te scheiden porties, niet-gedorste aren genoemd, vallen daarna in de vijzeltrog voor niet-gedorste aren 64, waar ze door de terugvoervijzel 66 (niet weergegeven), teruggestuurd worden via het dors- en scheidingssysteem 24.

Als het graanreinigingssysteem 26 het volume van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is niet aankan, slaagt het systeem er niet in het mengsel zwevend gehouden in de bewegende lucht in valstap 100, en landt dit op de voorreinigingszeef 46 in een neergestorte laag materiaal. De voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 slagen er daarna niet in om hun functie naar behoren uit te voeren, nl. het scheiden van het graan, de niet-gedorste aren en het materiaal dat geen graan is, en de massa niet-gescheiden materiaal beweegt samen naar het restantenbehandelingssysteem 70, met het daaruitvolgende verlies van waardevol graan, of valt samen in de vijzeltrog voor niet-gedorste aren 64 wat leidt tot een inefficiënte recyclage van zowel niet-gedorste aren als de rest van het materiaal dat geen graan is. Het effectief zwevend houden van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is in de bewegende lucht wordt sterk beïnvloed door de initiële valstap 100, daar het mengsel in de luchtstroom aan het uiteinde van de hoofdgraanschaal 44 valt alvorens op de voorreinigingszeef 46 te landen.

Met verwijzing nu naar Figuur 3, wordt een uitvoeringsvorm van deze uitvinding in dwarsdoorsnede getoond, nl. een graanreinigingssysteem 26, dat zelf een deel is van een dors- en scheidingssysteem 24. Het graanreinigingssysteem 26 is opnieuw uitgerust met een hoofdgraanschaal 44 voor het ontvangen van een stroom graan en resterend materiaal dat geen graan is van een rotor 40 en geperforeerde dorskorven 42 (niet weergegeven) van het dors- en scheidingssysteem 24. Het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, beweegt opnieuw achterwaarts via een heen-en-weergaande beweging van de hoofdgraanschaal 44 totdat het op de voorreinigingszeef 46 passeert, waarbij de rest van het mengsel naar de bovenste zeef of kortstrozeef 48 beweegt. Het graan dat onder invloed van de heen- en weergaande beweging gereinigd wordt door voorreinigingszeef 46 en de bovenste zeef 48 valt daarna door de onderste zeef of schoenzeef 50 öm het verder te reinigen, ook onder invloed van de heen-en-weergaande beweging. Doordat de voorreinigingszeef 46 niet perfect verticaal opgesteld is ten opzichte van de onderste zeef 50, beweegt een graanoverdrachtsschaal 72 ook het gedeeltelijk,gereinigde graan heen en weer achterwaarts om op de onderste zeef.50 te vallen.

Een reinigingsventilator 52 blaast opnieuw lucht omhoog voorbij de uiteinden van de hoofdgraanschaal 44 en de graanoverdrachtsschaal 72, en omhoog door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50. Het schoon graan valt door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 op de bodemschaal 58, en valt in de schoongraanvijzel 56, terwijl het aanvullende materiaal dat geen graan is door de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50 opnieuw achterwaarts wordt geblazen naar het restantenbehandelingssysteem 70 (niet weergegeven). Graan en resterend materiaal dat geen graan is en moeilijk te scheiden is, passeren ook nu weer over de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50, en vallen op de vijzeltrog voor niet-gedorste aren 62 en vervolgens in de vijzeltrog voor niet-gedorste aren 64, waar ze door de terugvoervijzel 66 (niet weergegeven) teruggestuurd worden via het dors- en scheidingssysteem 24.

De uitvoeringsvorm van deze uitvinding die weergegeven is in Figuur 3 verschilt van de stand van de techniek die weergegeven is in Figuur 2 met name doordat er een aanvullende valstap werd toegevoegd om de zwevende toestand van het mengsel van graan en het resterende materiaal dat geen graan is in de bewegende lucht te verbeteren wanneer het mengsel door het graanreinigingssysteem 26 beweegt. Meer bepaald werd na de valstap 100 een extra tussenliggende graanschaal 102 toegevoegd, zodat het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is een tweede valstap 104 ondergaat. Deze tussenliggende graanschaal 102 kan onder en aan de achterkant van de hoofdgraanschaal 44 gelegen zijn, en kan zo geplaatst zijn dat de verticale afstand tussen de hoofdgraanschaal 44 en de tussenliggende graanschaal 102 groter kan zijn dan, kleiner dan, of ongeveer gelijk aan de afstand tussen de tussenliggende graanschaal 102 en de voorreinigingszeef 46 en de bovenste zeef 48. Dus kan de valstap 100 groter zijn dan, kleiner dan, of ongeveer gelijk aan de tweede valstap 104. De tussenliggende graanschaal 102 kan ook onder een grotere hoek gelegen zijn ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant tot de achterkant dan tussen de hoek van de hoofdgraanschaal 44 ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant, of de tussenliggende graanschaal 102 kan onder een kleinere hoek liggen ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant dan de hoek van de hoofdgraanschaal 44 ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant, of de tussenliggende graanschaal 102 kan onder ongeveer dezelfde hoek liggen ten opzichte van de horizontale vanaf .de voorkant naar de achterkant als de hoek . van de hoofdgraanschaal 44 ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant.

Naast de bovenste ventilatoruitlaat 106 en de onderste ventilatoruitlaat 110 wekt een middelste ventilatoruitlaat 108 onder de tussenliggende graanschaal 102 en boven het graanoverdrachtsschaal 72 de aanvullende bewegende luchtstroom op die nodig is voor het veroorzaken van de tweede valstap 104 om het zweven van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is in de bewegende lucht te verbeteren, waarbij dit zweven nodig is voor de goede werking van de voorreinigingszeef 46, de bovenste zeef 48 en de onderste zeef 50. De luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat helpt ook nu weer om de lucht, die door de reinigingsventilator 52 bewogen wordt via de hoofdventilatoruitlaat 122, te verdelen over de bovenste ventilatoruitlaat 106, de middelste ventilatoruitlaat 108, en de onderste ventilatoruitlaat 110. Ook nu komt lucht de reinigingsventilator 52 binnen via de ventilatorinlaat 120 en wordt radiaal en tangentiaal versneld, en verder door de ventilatorkrul 114 geleid. De ventilatorinlaat 120 wordt ook nu weer voor een deel gedefinieerd door de beginrand 118 van de ventilatorkrul en door het vortexafsnijpunt 116. De bovenste ventilatoruitlaat 106 kan een grotere oppervlakte hebben zodat er een groter luchtdebiet door stroomt dan door de middelste ventilatoruitlaat 108, of de bovenste ventilatoruitlaat 106 kan een kleinere oppervlakte hebben zodat er een kleiner luchtdebiet door stroomt dan door de middelste ventilatoruitlaat 108, of de bovenste ventilatoruitlaat 106 kan bij benadering dezelfde oppervlakte hebben zodat er ongeveer eenzelfde luchtdebiet doorstroomt als door middelste ventilatoruitlaat 108.

Het scheiden en zwevend houden van het mengsel van graan en restmateriaal dat geen graan is, zoals eerder vastgesteld, wordt sterk beïnvloed door deze initiële valstappen en de beweging van lucht erdoor. Dit is toe te schrijven aan een aantal factoren, onder andere het gewicht, de densiteit, de doorsnede en de inertie van de verschillende deeltjes graan en resterend materiaal dat geen graan is, aangezien dit mengsel niet gewoon van de uiteinden van de hoofdgraanschaal 44 en de tussenliggende graanschaal 102 valt, maar heen en weer gegooid wordt door de heen- en weergaande beweging van deze onderdelen. De doeltreffendheid van de tussenliggende graanschaal 102 en de tweede valstap 104 voor het verder scheiden en zwevend houden van dit mengsel wordt vergroot door het feit dat het mengsel dynamisch en energetisch in beweging is wanneer het contact maakt met de tussenliggende graanschaal 102, zodat het . verder gescheiden wordt en met extra energie de tweede valstap ,104 binnenkomt. .

Om dit effect te versterken, kan de tussenliggende graanschaal 102 in een heen-en-weergaande synchronisatie en in fase met de hoofdgraanschaal 44 bewegen, verticaal of horizontaal, of zowel verticaal als horizontaal, zodat de tussenliggende graanschaal 102 en de hoofdgraanschaal 44 samen omhoog gaan en vallen, en samen heen en weer bewegen. Als alternatief kan de tussenliggende graanschaal 102 synchroon en niet in fase met de hoofdgraanschaal 44 bewegen, verticaal of horizontaal, of zowel verticaal als horizontaal, zodat de tussenliggende graanschaal 102 omhoog beweegt wanneer de hoofdgraanschaal 44 omlaag beweegt, en vooruit en achteruit beweegt wanneer de hoofdgraanschaal 44 achteruit en vooruit beweegt, en omgekeerd. Als alternatief kunnen de tussenliggende graanschaal 102 en de hoofdgraanschaal 44 volledig niet-gesynschroniseerd heen en weer bewegen, zodat de tussenliggende graanschaal 102 heen en weer beweegt met een grotere of kleinere snelheid dan de hoofdgraanschaal 44.

Verder kan de verhouding lucht die door het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, in valstap 100 en in de tweede valstap 104 beweegt verhoudingsgewijs groter zijn in valstap 100, of kan verhoudingsgewijs groter zijn in de tweede valstap 104, of kan verhoudingsgewijs ongeveer gelijk zijn in valstap 100 en de tweede valstap 104.

Volgens de stand van de techniek wordt vastgesteld dat niet alle geoogste landbouwproducten identiek zijn, en verschillende instellingen vereisen voor de beweging en - waar toepasselijk - voor de verstelbare geometrie van de rotor 40, de geperforeerde dorskorf 42, de hoofdgraanschaal 44, de voorreinigingszeef 46; de bovenste zeef 48, de onderste zeef 50 en de luchtbeweging van de reinigingsventilator 52. In deze uitvinding kunnen de gelijktijdigheid en de fase van de beweging van de hoofdgraanschaal 44 en de tussenliggende graanschaal 102 ook verstelbaar zijn door een operator in reactie op het type landbouwproduct dat wordt geoogst. Verder kunnen de relatieve positie ten opzichte van de voorkant en de achterkant en de relatieve verticale positie van de tussenliggende graanschaal verstelbaar zijn. Ook kan de verhouding lucht die door de bovenste ventilatoruitlaat 106 en middelste ventilatoruitlaat 108 passeert ook verstelbaar zijn.

Terugkerend nu naar Figuur 4, wordt een aanzicht in doorsnede gegeven van de opstelling volgens de stand van de techniek van de reinigingsventilator 52, de ventilatorkrul 114 en de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat. De ventilatorkrul 114 loopt nu ook weer uit op de beginrand 118 van de ventilatorkrul, en de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat loopt ook nu weer uit in het vortexafsnijpunt 116. De beginrand 118 van de vsntilatorkrul en het vortexafsnijpunt 116 bepalen samen de ..... ventilatorinlaat 120. Lucht verlaat de reinigingsventilator 52 via de hoofdventilatoruitlaat 122, die leidt naar de bovenste ventilatoruitlaat 106 en de onderste ventilatoruitlaat 110.

Hoek α beschrijft de hoek tussen de verticale middellijn van de reinigingsventilator 52 en de beginrand 118 van de ventilatorkrul tegen de wijzers van de klok in. Hoek β beschrijft de hoek tussen de verticale middellijn van reinigingsventilator 52 en het vortexafsnijpunt 116 met de wijzers van de klok mee. Hoek Dis de som van hoek a en hoek β. Het is bekend dat de hoek a in uitvoeringsvormen volgens de stand van de techniek ongeveer 20° bedraagt. Het is bekend dat hoek β in uitvoeringsvormen volgens de stand van de techniek ongeveer 85° bedraagt.

Terugkerend nu naar Figuur 5 wordt een dwarsdoorsnede getoond van de opstelling met de reinigingsventilator 52, de ventilatorkrul 114 en de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat volgens deze uitvinding. De ventilatorkrul 114 loopt nu ook weer uit op de beginrand 118 van de ventilatorkrul, en de luchtgeleiding 112 in de ventilatoruitlaat loopt ook nu weer uit in het vortexafsnijpunt 116. De beginrand 118 van de ventilatorkrul en het vortexafsnijpunt 116 bepalen ook nu weer samen deels de ventilatorinlaat 120. Lucht verlaat opnieuw reinigingsventilator 52 via de hoofdventilatoruitlaat 122, en leidt nu naar de bovenste ventilatoruitlaat 106, de middelste ventilatoruitlaat 108, en de onderste ventilatoruitlaat 110. Hoek α beschrijft opnieuw de hoek tussen de verticale middellijn van de reinigingsventilator 52 en de beginrand 118 van de ventilatorkrul tegen de wijzers van de klok in. Hoek β beschrijft opnieuw de hoek tussen de verticale middellijn van reinigingsventilator 52 en het vortexafsnijpunt 116 met de wijzers van de klok mee. Hoek [is ook nu weer de som van de hoek α en hoek β).

Om de aanvullende hoeveelheid lucht te verkrijgen die nodig is voor een voldoende debiet in de bovenste ventilatoruitlaat 106, de middelste ventilatoruitlaat 108, en de onderste ventilatoruitlaat 110, zonder daarvoor een extra reinigingsventilatomodig te hebben, die onderhevig kan zijn aan variaties in tegendruk, werden hoek α en hoek β geoptimaliseerd om een onverwachte verbetering in de prestaties van reinigingsventilator 52 te verkrijgen. Een voorkeursbereik van waarden voor hoek α is 40° tot 70°. En meer bepaald een bereik van waarden voor hoek α is 50° tot 60°. Een waarde voor hoek α die een bijzondere voorkeur wegdraagt is ongeveer 55°. Een voorkeursbereik van waarden voor hoek β is 30° tot 60°. Een bereik dat een bijzondere voorkeur wegdraagt voor hoek β is 40° tot 50°. Een bereik dat een bijzondere voorkeur wegdraagt is voor hoek β . bedraagt ongeveer 45°. Bet.op die .manier, verbeteren van de prestatie van reinigingsventilator 52, door het optimaliseren van de hoekpositie van de beginrand 118 van de ventilatorkrul en het vortexafsnijpunt 116, zorgt ook nu voor de grotere hoeveelheid lucht die nodig is voor het ondersteunen van de extra luchtuitlaat.

Claims

CONCLUSIES:

1. Een oogstmachine (10), bestaande uit: een chassis (12); een dors- en scheidingssysteem (24) voor het scheiden van graan van materiaal dat geen graan is; een graanreinigingssysteem (26) voor het verder scheiden van graan en het resterende materiaal dat geen graan is; waarbij het graanreinigingssysteem (26) minstens twee graanschalen (44, 102) bevat voor het ontvangen van een mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is van het dors- en scheidingssysteem (24); en waarbij het graanreinigingssysteem (26) verder minstens één zeef (46, 48, 50) bevat voor het verder scheiden van het graan, de niet-gedorste aren en resterend materiaal dat geen graan, is, die gelegen is onder en achter de minstens twee .graanschalen (44, 102); en waarbij het graanreinigingssysteem (26) verder een graanoverdrachtsschaal (72) bevat die geplaatst is onder de minstens twee graanschalen (44, 102); gekenmerkt doordat: de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) zo aangebracht zijn dat, wanneer ze in gebruik zijn, het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is minstens twee valstappen (100, 104) ondergaat; waarbij het graanreinigingssysteem (26) verder een reinigingsventilator (52) bevat om lucht te blazen naar en door het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is wanneer het de minstens twee valstappen (100, 104) ondergaat en over de minstens één zeef (46, 48, 50) beweegt; waarbij de reinigingsventilator (52) een ventilatorkrul (114) bevat die uitloopt in een beginrand (118); en de reinigingsventilator (52) verder een luchtgeleiding (112) bevat aan de ventilatoruitlaat die uitloopt in een vortexafsnijpunt (116); en waarbij de ventilatorkrul (114) en de geleiding (112) in de ventilatoruitlaat samen een hoofdventilatoruitlaat (122) bepalen, die naar minstens één bijkomende ventilatoruitlaat (106, 108, 110) leidt; en de beginrand (118) van de ventilatorkrul en het vortexafsnijpunt (116) samen een ventilatorinlaat (120) bepalen, en de beginrand (118) van de ventilatorkrul geplaatst is onder een hoek α tegen de wijzers van de klok in vanaf een verticale middellijn door het middelpunt van de reinigingsventilator (52), en het vortexafsnijpunt (116) geplaatst is onder een hoek β met de wijzers van de klok mee ten opzichte van de verticale aslijn door het middelpunt van de reinigingsventilator (52), en de hoek α tussen 40° en 70° ligt, en de hoek β tussen 30° en 60° ligt.
2. Oogstmachine (10) volgens conclusie 1, waarbij: de hoek α tussen 50° en 60° ligt en de hoek β tussen 40° en 50°.
3. Oogstmachine (10) volgenas conclusie 2, waarbij: de hoek ongeveer 55° bedraagt en de hoek β ongeveer 45°.
4. Oogstmachine (10) volgens conclusie 1-3, waarbij: de minstens twee graanschalen (44, 102) verder bestaan uiteen hooïdgraanschaal , . (44) voor het ontvangen van het dors- en scheidingssysteem (24) van het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, en een tussenliggende graanschaal (102) die onder en achter de hoofdgraanschaal (44) is geplaatst, ' waarbij de hoofdgraanschaal (44), de tussenliggende graanschaal (102), en de minstens één zeef (46, 48, 50) zo aangebracht zijn dat, wanneer ze in gebruik zijn, het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is een eerste valstap (100) ondergaat vanaf de hoofdgraanschaal (44) naar de tussenliggende graanschaal (102), en daarna een tweede valstap (104) ondergaat vanaf de tussenliggende graanschaal (102) naar de minstens één zeef (46, 48, 50).
5. Oogstmachine (10) volgens conclusie 4, waarbij: de minstens één aanvullende ventilatoruitlaat (106, 108, 110) verder een bovenste ventilatoruitlaat (106) bevat die geplaatst is tussen de hoofdgraanschaal (44) en de tussenliggende graanschaal (102) in het gebied van de eerste valstap (100); een middelste ventilatoruitlaat (108) geplaatst is tussen de tussenliggende graanschaal (102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) in het gebied van de tweede valstap (104); en een onderste ventilatoruitaat (110) geplaatst is onder de graanoverdrachtsschaal (72).
6. Oogstmachine (10) volgens conclusies 4-5, waarbij: de verticale afstand tussen de hoofdgraanschaal (44) en de tussenliggende graanschaal (102) ofwel verhoudingsgewijs groter is dan, ofwel verhoudingsgewijs kleiner is dan, ofwel verhoudingsgewijs ongeveer gelijk is aan de verticale afstand tussen de tussenliggende graanschaal (102) en de minstens één zeef (46,48, 50), zodat de eerste valstap (100) respectievelijk ofwel verhoudingsgewijs groter is dan, ofwel verhoudingsgewijs kleiner is dan, of verhoudingsgewijs ongeveer gelijk is aan de tweede valstap (104), en zodat de bovenste ventilatoruitlaat (106) ofwel een verhoudingsgewijs grotere oppervlakte heeft die resulteert in een verhoudingsgewijs groter luchtdebiet, ofwel een verhoudingsgewijs kleinere oppervlakte heeft die resulteert in een verhoudingsgewijs kleiner luchtdebiet, ofwel verhoudingsgewijs respectievelijk bij benadering een gelijke oppervlakte heeft die resulteert in een verhoudingsgewijs zelfde luchtdebiet als de middelste ventilatoruitlaat(108).
7. Oogstmachine (10) volgens conclusies 4-6, waarbij: de tussenliggende graanschaal (102) onder ofwel een grotere hoek ligt ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant tot de achterkant dan de hoek van de hoofdgraanschaal (44) ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant tot de achterkant, ofwel onder een kleinere hoek ligt ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant dan de hoek van de hoofdgraanschaal (44) ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant, ofwel onder een ongeveer gelijke hoek ligt ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant als de hoek van de hoofdgraanschaal 44 ten opzichte van de horizontale vanaf de voorkant naar de achterkant.
8. Oogstmachine (10) volgens conclusies 4-5, gekenmerkt doordat: de verticale positie van de tussenliggende graanschaal (102) verstelbaar is door een operator, zodat de verhouding tussen de eerste valstap (100) en de tweede valstap (104) veranderd kan worden om ze aan de eigenschappen van verschillende geoogste producten aan te passen.
9. Oogstmachine (10) volgens conclusie 8, gekenmerkt doordat: de verstelbaarheid van de tussenliggende graanschaal (102) een horizontale component bevat zodat het verlagen van de tussenliggende graanschaal (102) resulteert in een achterwaartse beweging van de tussenliggende graanschaal (102), zodat een verhoudingsgewijs grote eerste valstap (100) resulteert in een meer achteraan gelegen plaats van de tussenliggende graanschaal (102).
10. Oogstmachine (10) volgens conclusies 4-9, gekenmerkt doordat: de hoofdgraanschaal (44) en de tussenliggende graanschaal (102) in een heen-en-weergaande beweging bewegen om een achterwaartse beweging op te leggen aan het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, waarbij de heen- en weergaande beweging van de hoofdgraanschaal (44) en de heen- en weer gaande beweging van de tussenliggende graanschaal (102) ofwel in fase zijn ofwel niet in fase zijn.
11. Oogstmachine (10) volgens conclusies 1-9, gekenmerkt doordat: de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) bewegen in een heen-en-weergaande beweging om een beweging naar achteren op te leggen aan het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, en de heen-en-weergaande beweging van de minstens twee graanschalen (44, 102) en de heen-en-weergaande beweging van de minstens één zeef (46, 48, 50) ofwel in fase ofwel niet in fase.
12. Oogstmachine (10) volgens conclusies 1-9, gekenmerkt doordat: de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) bewegen in een heen-en-weergaande beweging om een beweging naar achteren op te leggen aan het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, en het faseverband tussen de heen-en-weergaande beweging van elk van de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) verstelbaar is door een operator om de beweging aan de eigenschappen van verschillende geoogste producten aan te passen.
13. Oogstmachine (10) volgens conclusies 1-12, gekenmerkt doordat: de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) bewegen in een heen-en-weergaande beweging om een beweging naar achteren op te leggen aan het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, waarbij de grootte van de heen-en-weer-gaande beweging van de minstens twee graanschalen (44, 102) verhoudingsgewijs kleiner is dan de grootte van de heen-en-weergaande beweging van de minstens één zeef (46, 48, 50).
14. Oogstmachine (10) volgens conclusies 1 - 12, gekenmerkt doordat: de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) bewegen in een heen-en-weergaande beweging om een beweging naar achteren op te leggen aan het mengsel van graan en resterend materiaal dat geen graan is, waarbij de verhoudingsgewijze grootte van de heen-en-weergaande beweging van elk van de minstens twee graanschalen (44, 102) en de minstens één zeef (46, 48, 50) individueel verstelbaar is door een operator om de beweging aan de eigenschappen van verschillende geoogste producten aan te passen.
15. Oogstmachine (10) volgens conclusies 1 - 14, gekenmerkt doordat: de minstens één zeef (46, 48, 50) verder een voorreinigingszeef (46), een kortstrozeef (48) en een schoenzeef (50) bevat.