BE1023028B1

BE1023028B1 - Rechthoekige-balenpers met een densiteitscontrolesysteem en een werkwijze voor het controleren van densiteit

Info

Publication number: BE1023028B1
Application number: BE2015/5449A
Authority: BE
Inventors: Sven Monbaliu; Dieter Kindt; Didier Om Verhaeghe; Bram Willem
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2016-11-09
Also published as: EP3117699A1; US20170013782A1; US10159193B2; EP3117699B1

Abstract

Rechthoekige-balenpers bevattende een balenkamer, afgebakend door meerdere wanden bevattende een beweegbare wandsectie, een actuator voor het uitoefenen van een druk op de beweegbare wandsectie, een plunjer voor het samendrukken van gewasmateriaal in de balenkamer, en een densiteitcontrolesysteem bevattende: een positieberekenmodule geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe positie van de beweegbare wandsectie, gebaseerd op een input representatief voor een balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer; en een positiecontrolemodule geconfigureerd voor het controleren van de actuator om de beweegbare wandsectie in de berekende positie te positioneren.

Description

Rechthoekige-balenpers met een densiteitscontrolesysteem en een werkwijze voor het controleren van densiteit

Achtergrond van de uitvinding

De achtergrond van de uitvinding heeft betrekking op een rechthoekige-balenpers met een densiteitcontrolesysteem, waarbij de rechthoekige-balenpers verder een balenkamer bevat met een beweegbaar wandgedeelte, een actuator voor het aanpassen van de positie van het bewegende wandgedeelte, en een plunjer. De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het controleren van densiteit voor een rechthoekige-balenpers en op een computerprogrammaproduct voor het uitvoeren van één of meerdere stappen van de werkwijze.

Achtergrond

Rechthoekige-balenpersen uit de stand van de techniek hebben een densiteitcontrolesysteem dat typisch werkt door het regelen van de druk in de densiteitsband. In zulke uitvoeringsvormen wordt de druk (en daarmee de kracht) op de deuren van de balenkamer gecontroleerd. In een typische uitvoeringsvorm volgens de stand van de techniek zijn twee hydraulische cilinders gebruikt als actuatoren voor het controleren van de bovenste deur en de zijdeuren, respectievelijk. De relatie tussen de druk uitgeoefend op de bovenste deuren en de zijdeuren kan ongeveer vastliggen, waarbij een systeem van balanceerhefbomen gebruikt kan worden om de krachten over de zij- en bovenste deuren te verdelen.

In balenpersen volgens de stand van de techniek, wanneer de densiteit moet worden verhoogd, zal de druk in het densiteitcontrolesysteem verhogen. In een specifieke uitvoeringsvorm kan de verhouding van compressie gecontroleerd worden door het densiteitcontrolesysteem. De positie van de deuren die resulteert van eigenschappen van het gewas en de interne krachten verhouding tussen deuren wordt typisch vastgelegd in de constructie.

Samenvatting

Het doel van de uitvoeringsvormen van de uitvinding is om een verbeterd densiteitcontrolesysteem te voorzien en een werkwijze daarvoor voor een rechthoekige-balenpers.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt een rechthoekige-balenpers voorzien die een balenkamer, een actuator, een plunjer en een densiteitcontrolesysteem bevat. De balenkamer is afgebakend door meerdere wanden die een beweegbaar wandsectie bevat. De actuator is geconfigureerd voor het aanpassen van een positie van de beweegbare wandsectie. De plunjer is geconfigureerd voor het samendrukken van gewasmateriaal in de balenkamer. Het densiteitcontrolesysteem bevat een positieberekenmodule en een positiecontrolemodule. De positieberekenmodule is geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie gebaseerd op een input die representatief is voor een balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer. De positiecontrolemodule is geconfigureerd voor het controleren van de actuator voor het positioneren van de beweegbare wandsectie in de berekende nieuwe positie.

Uitvoeringsvormen zijn gebaseerd inter alia op het inventieve inzicht dat het controleren van de positie van de beweegbare sectie gebaseerd is op berekende positie-informatie in plaats van op hydraulische drukinformatie, wat resulteert in een verbeterde controle van de densiteit. Door het controleren van de positie van de beweegbare sectie is het mogelijk om de compressiehoek accuraat te controleren. In plaats van het gebruiken van de hydraulische druk als controleparameter, wordt een berekende nieuwe positie gebruikt om de actuator te controleren. Wanneer de actuator een cilinder bevat kan de berekende nieuwe positie gebruikt worden om de druk in de cilinder te controleren.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat de rechthoekige-balenpers veilig ten minste één sensor voor het meten van de positie van de beweegbare wandsectie. De positieberekenmodule kan verder geconfigureerd worden om de nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie te berekenen, gebaseerd op de gemeten positie. Dit laat een zeer accurate positiecontrole van de beweegbare sectie toe.

De ten minste één sensor kan één van de volgende bevatten: een afstandsensor geconfigureerd voor het meten van een afstand tussen een beweegbare wandsectie en een vast punt op de balenpers, een sensor geconfigureerd voor het meten van een positie van een actuator, een hoeksensor geconfigureerd voor het meten van een hoek van de beweegbare sectie ten opzichte van een referentievlak van de balenpers. Een sensor geconfigureerd voor het meten van een positie van de actuator kan zijn, bijvoorbeeld in het geval van een hydraulische cilinder, een sensor om de lengte van de cilinder te meten, zoals een ingebouwde lengtesensor of een externe sensor. De afstandsensor kan bijvoorbeeld een ultrasoon sensor zijn. Verder zal de vakman begrijpen dat verschillende sensoren gecombineerd kunnen worden.

In een voorkeursuitvoeringsvorm, bevat het densiteitcontrolesysteem verder een meetmodule geconfigureerd voor het meten, gedurende het vormen van balen op opeenvolgende tijdstippen van een input die representatief is voor de balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer. Deze input kan bijvoorbeeld een kracht uitgeoefend door het gewasmateriaal op de plunjer zijn. De positieberekenmodule kan dan geconfigureerd worden voor het berekenen, gedurende het vormen van een baal, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, van een nieuwe positie van de beweegbare wandsectie gebaseerd op de input die representatief is voor de balendensiteit. De positiecontrolemodule kan geconfigureerd worden om tijdens het vormen van een baal te controleren, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, van de actuator om de beweegbare wandsectie te positioneren in de berekende nieuwe positie. De input die representatief is voor de balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer kan elk één van de volgende of een combinatie daarvan zijn: een input representatief voor de kracht op de plunjer, een input representatief voor het gewicht van een baal in de balenkamer, een input representatief voor de wrijving tussen een baal en een wand van de balenkamer.

In uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding, kan de beweegbare wandsectie een beweegbare bovenste deur, een beweegbare zijdeur of een beweegbare onderste deur zijn. De densiteitscontrole kan uitgevoerd worden voor alle beweegbare deuren of voor een aantal beweegbare deuren. In bepaalde uitvoeringsvormen, kan de beweging van bijvoorbeeld twee zijdeuren mechanisch of hydraulisch gekoppeld worden, in welk geval de densiteitscontrole uitgevoerd kan worden op slechts één zijdeur, waarin de andere zijdeur automatisch de eerste zijdeur volgt. Wanneer de beweegbare wandsectie een beweegbare bovenste deur is, is de positieberekenmodule geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe bovenste deur positie voor de bovenste deur, gebaseerd op de input van de balendensiteit, en is de positiecontrolemodule geconfigureerd voor het controleren van de actuator om de bovenste deur te positioneren in de berekende bovenste deur positie. Op een gelijkaardige wijze kan de beweegbare wandsectie een beweegbare zijdeur zijn, en is de positieberekenmodule dan geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe zijdeurpositie voor de beweegbare zijdeur, gebaseerd op de input van de balendensiteit. De positiecontrolemodule is dan geconfigureerd voor het controleren van een actuator van de zijdeur om de zijdeur te positioneren in de berekende nieuwe zijdeurpositie.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat de positieberekenmodule een compressieverhouding berekengedeelte en een positie berekengedeelte. Het compressieverhouding berekengedeelte is geconfigureerd om een compressieverhouding te berekenen voor de beweegbare wandsectie gebaseerd op input voor een balendensiteit van een balendensiteit. Bijvoorbeeld, wanneer de beweegbare wandsectie een bovenste deur is, kan een compressieverhouding berekend worden tussen de hoogte van de balenkamer bij de ingang, waai· gewasmateriaal de balenkamer binnenkomt, en de hoogte aan de uitgang van de balenkamer. Deze compressieverhouding kan berekend worden, bijvoorbeeld in functie van de kracht op de plunjer. Het positie berekengedeelte is dan geconfigureerd om een nieuwe positie te berekenen voor de beweegbare wandsectie, gebaseerd op de berekende compressieverhouding en gemeten positie. In een uitvoeringsvorm waar zowel de bovenste deur als de ten minste één zijdeur beweegbaar zijn, kan een eerste en een tweede compressieverhouding berekend worden die hetzelfde of verschillend kunnen zijn. Gebaseerd op de eerste en de tweede compressieverhoudingen, kunnen dan overeenstemmende nieuwe posities voor de bovenste deur en de ten minste één zijdeur berekend worden.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat het densiteitscontrolesysteem een belastingsmeetmodule, aangepast voor het meten van belasting op de plunjer. De belasting kan continu gemeten worden gedurende het balen. Verder kan een controleloopmodule in de vorm van vergelijkende module voor het vergelijken van de gemeten belasting met een referentiewaarde voorzien worden, en voor het herhaaldelijk activeren van de positieberekenmodule en de positiecontrolemodule, zolang dat de absolute waarde van het verschil tussen de gemeten belasting en de referentiewaarde boven een vooraf bepaalde drempelwaarde is.

In een verdere uitvoeringsvorm kunnen vulniveausensoren voorzien worden voor het meten, bij de ingang van de balenkamer, van een afstand tussen de wand van de balenkamer en het samengedrukte gewasmateriaal. Meer in het bijzonder kan een sensor voorzien worden voor het meten van een afstand tussen een bovenste wand en een samengedrukte baal bij een ingang van de balenkamer, en/of een sensor voor het meten van een afstand tussen een zijwand en het samengedrukte gewasmateriaal en de ingang van de balenkamer. De gemeten afstand kan dan in rekening gebracht worden door de positieberekenmodule, zodanig dat bovenvul- en/of zijvulproblemen in beschouwing gebracht kunnen worden.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de balenkamer afgebakend door een onderwand, een bovendeur die beweegbaar is ten opzichte van de onderwand, een eerste zijdeur en een tweede zijdeur, waarbij de eerste zijdeur beweegbaar is ten opzichte van de tweede zijdeur. De positieberekenmodule kan geconfigureerd zijn om een nieuwe positie te berekenen voor de bovenste deur, gebaseerd op een input die representatief is voor de balendensiteit; en de positiecontrolemodule kan geconfigureerd zijn voor het controleren van een bovenste deur actuator om de bovenste deur te positioneren in de berekende nieuwe positie.

In een mogelijke uitvoeringsvorm kunnen koppelmiddelen voorzien zijn voor het mechanisch of hydraulisch koppelen van de positie van de bovenste deur met een positie van de eerste en de tweede zijdeur.

In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn meerdere actuatoren geconfigureerd voor het aanpassen van een positie van de bovenste deur en van de eerste en tweede zijdeur. Positieberekenmodule kan geconfigureerd worden om ook een nieuwe positie te berekenen voor de eerste en tweede zijdeur, gebaseerd op een input representatief voor de balendensiteit, en de positiecontrolemodule kan dan geconfigureerd zijn om de actuator te controleren om de eerste en tweede deur in de berekende nieuwe positie te positioneren.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm is de bovenste deur een zogenaamde variabele buig bovenste deur, bevattende een eerste sectie en een tweede sectie, beschouwd in de longitudinale richting van de balenpers, waarbij, gezien in de longitudinale richting, een eerste eind van genoemde eerste sectie scharnierend verbonden is met één van de balenpers aan de kant van de plunjer van de balenkamer, en een tweede eind van genoemde eerste sectie is scharnierbaar verbonden met de tweede sectie, zodanig dat de bovenste deur een hellingsdiscontinuïteit kan hebben ter plaatse van de verbinding van de eerste sectie met de tweede sectie. Op deze manier kan de vorm van de bovenste deur aangepast worden door de actuator, en wordt het mogelijk om de bovenste deur te plaatsen in een meer optimale positie, resulterend in een verdere verbetering van samendrukking van de balen. Bij voorkeur is de actuator geconfigureerd voor het aanpassen van de positie van de tweede sectie van de bovenste deur. De vakman begrijpt dat een overeenstemmende constructie gebruikt kan worden voor de zijdeuren. Meer algemeen kan elke beweegbare sectie die de balenkamer afbakent een variabele buigdeur zijn.

Volgens een verder aspect van de uitvinding is een werkwijze voor het controleren van densiteit voorzien voor een rechthoekige-balenpers bevattende een balenkamer die afgebakend wordt door meerdere wanden, waaronder een beweegbare wandsectie, waarbij de werkwijze voor het controleren van de densiteit bevat: berekenen van een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie gebaseerd op een input representatief voor de balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer; en het controleren van de actuator om de beweegbare wandsectie in de berekende nieuwe positie te positioneren.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat de werkwijze verder het meten van de positie van de beweegbare wandsectie; waarbij de nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie berekend is gebaseerd op de gemeten positie.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat de werkwijze verder het meten gedurende het vormen van een baal op opeenvolgende tijdstippen van een input die representatief is voor de balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer; waarbij, gedurende het vormen van een baal, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie berekend is, gebaseerd op de input representatief voor de balendensiteit van samendrukt gewasmateriaal in de balenkamer; en waarbij, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, de actuator gecontroleerd is om de positie van de beweegbare wandsectie in de berekende nieuwe positie te zetten. Dit zal toelaten om de positie van de beweegbare wandsectie continu te monitoren en aan te passen gedurende het vormen van een baal, wat leidt tot een verbeterde compressie van de balen.

In een uitvoeringsvorm voor een rechthoekige-balenpers met beweegbare bovenste deur, wordt een nieuwe bovenste deurpositie berekend voor de bovenste deur, gebaseerd op een gewenste densiteit; en is de actuator gecontroleerd om de bovenste deur te positioneren in de berekende bovenste deur positie. In een uitvoeringsvorm voor een rechthoekige-balenpers met ten minste één beweegbare zijdeur, is ten minste één nieuwe zij deurpositie berekend voor de ten minste één beweegbare zijdeur, gebaseerd op een input die representatief is voor de balendensiteit; en is de actuator gecontroleerd om de ten minste één beweegbare zijdeur te positioneren in de ten minste één berekende zijdeurpositie. Nog andere uitvoeringsvormen combineren de positie van de bovenste deur en de ten minste één zijdeur.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm bevat het berekenen van een positie: het berekenen van een compressieverhouding voor de beweegbare wandsectie, gebaseerd op de input van de balendensiteit; en het berekenen van een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie, gebaseerd op de berekende compressieverhouding en genieten positie. Bij voorkeur, zowel de positie van de bovenste deur en van ten minste één zijdeur is gemeten, en een eerste compressieverhouding is berekend voor de bovenste deur en een tweede compressieverhouding is berekend voor de ten minste één zijdeur. Verder kan een nieuwe positie voor de bovenste deur berekend worden, gebaseerd op de berekende eerste compressieverhouding en de gemeten positie van de bovenste deur, en een nieuwe positie voor de ten minste één zijdeur kan berekend worden, gebaseerd op de tweede compressieverhouding en de gemeten positie van de ten minste één zijdeur. De eerste en tweede compressieverhouding kunnen hetzelfde of verschillend zijn.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm bevat de werkwijze: het meten van belasting op de plunjer; bij de belasting de input vormt die representatief is voor de balendensiteit; het vergelijken van de gemeten belasting met de referentiewaarde; en het herhaaldelijk uitvoeren van de stappen van het berekenen van de positie en het controleren van de actuator, zo lang de absolute waarde van het verschil tussen de gemeten belasting en de referentiewaarde boven een vooraf bepaalde drempelwaarde ligt.

Volgens een verder aspect van de uitvinding is een computerprogramma voorzien, bevattende computer uitvoerbare instructies om de werkwijze uit te voeren, wanneer het programma uitgevoerd wordt op een computer, volgens één van de stappen van de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn.

Volgens een verder aspect van de uitvinding, wordt een computertoestel of ander hardware toestel geprogrammeerd om één of meer van de stappen uit één van de uitvoeringsvormen van de werkwijze hierboven voorzien. Volgens een verder aspect wordt een data-opslagtoestel voorzien dat een programma in machinelees en machine uitvoerbare vorm bevat om één of meer van de stappen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de werkwijze uit te voeren.

Beknopte figuurbeschrijving

De bijgevoegde figuren worden gebruikt ter illustratie van huidige niet-beperkende voorkeursuitvoeringsvormen van toestellen van de huidige uitvinding. De hierboven beschreven en andere voordelen van kenmerken en objecten van de uitvinding zullen duidelijk worden en de uitvinding zal beter begrepen worden aan de hand van de gedetailleerde beschrijving wanneer ze gelezen wordt samen met de bijgevoegde figuren waarin:

Figuur 1 een schematische tekening is van een voorbeeld uitvoeringsvorm van een densiteitcontrolesysteem voor een balenpers met een beweegbare bovenste deur;

Figuur 2 een schematische tekening van een uitvoeringsvoorbeeld van een densiteitcontrolesysteem voor een balenpers met beweegbare zijdeuren is;

Figuur 3 een schematische tekening is van een zijaanzicht en een bovenaanzicht van een voorbeeld uitvoeringsvorm van een densiteitcontrolesysteem voor een balenpers met beweegbare bovenste deur en beweegbare zijdeuren;

Figuur 4 een schematische tekening is van een voorbeeld uitvoeringsvorm van een densiteitcontrolesysteem voor een balenpers met een variabele band bovenste deur; en

Figuur 5 een perspectiefaanzicht van een gedeelte van een uitvoeringsvorm van een balenpers.

Figuurbeschrijving

Figuur 1 illustreert een voorbeeld uitvoeringsvorm van een densiteitcontrolesysteem voor een rechthoekige-balenpers. De balenpers bevat een balenkamer 100 die afgebakend wordt door een bovenste wand 110, een onderste wand 120 en twee zijwanden (niet getoond in Figuur 1). De bovenste wand 110 bevat een beweegbare bovenste deur 111. De balenpers bevat een plunjer 200 voor het samendrukken van gewasmateriaal in de balenkamer 100. De balenpers bevat verder een actuator 300, typisch één of meerdere hydraulische cilinders, voor het uitoefenen van een kracht F op de bovenste deur 111, zodanig dat de bovenste deur 111 gedrukt wordt tegen het gewasmateriaal dat de balen vormt in de balenkamer 100. In de geïllustreerde uitvoeringsvorm is de bovenste deur 111 verbonden via een scharnierverbinding 115 met de ingangsectie van de balenkamer 100.

Het densiteitcontrolesysteem bevat een positieberekenmodule 10, een positiecontrolemodule 20, een positiesensor 30 en een belasting berekenmodule 40. De positieberekenmodule 10 is geconfigureerd voor het berekenen van de positie van de beweegbare bovenste deur 111, gebaseerd op een input representatief voor de belasting op de plunjer 200, bijvoorbeeld een input die representatief is voor de balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer 100. Deze input is genieten door de belastingsmeetmodule 40 op een bekende wijze, bijvoorbeeld gebruik makend van belastingscellen. De positiesensor 30 is geconfigureerd voor het meten van de positie van de beweegbare bovenste deur 111. Positieberekenmodule 10 zal een nieuwe positie berekenen voor de beweegbare bovenste deur 111, gebaseerd op de input voor de belasting van de plunjer, en op de huidige positie gemeten door de positiesensor 30. De positiecontrolemodule 20 is geconfigureerd voor het controleren van de actuator 300 om de beweegbare bovenste deur 111 te positioneren in de berekende positie.

Figuur 1 toont een positiesensor 30, maar de vakman begrijpt dat voor het verbeteren van nauwkeurigheid meerdere positiesensoren voorzien kunnen worden. De positiesensor kan bijvoorbeeld elk een van de volgende zijn: een afstandsensor geconfigureerd voor het meten van een afstand tussen het beweegbare bovenste deel 111 en een vast punt op de balenpers, een sensor geconfigureerd voor het meten van een positie van de actuator 300 (in het geval dat de actuator een hydraulische cilinder is, kan dit de pistonlengte zijn die uit de cilinder komt), een hoeksensor geconfigureerd voor het meten van de hoek van de beweegbare bovenste deur 111 ten opzichte van een referentievlak van de balenpers. Meer algemeen zal elke beschikbare geschikte positiesensor gebruikt kunnen worden.

De belastingsmeetmodule 40 en de positiesensor 30 kunnen continu metingen uitvoeren op herhaaldelijke momenten in de tijd, en deze metingen communiceren aan de positieberekenmodule 10. De positieberekenmodule 10 kan dan op opeenvolgende tijdstippen gedurende het vormen van een baal een nieuwe positie voor de beweegbare bovenste deur 111 berekenen. Gebaseerd op de nieuwe positie berekend op opeenvolgende tijdstippen, controleert de positiecontrolemodule de actuator op genoemde opeenvolgende tijdstippen. Op deze manier, kan de positie van de bovenste deur 111 continue gecontroleerd worden tijdens het vormen van een baal voor een optimaal balenvorm resultaat.

In het getoonde voorbeeld, is de belasting op de plunjer 200 gebruikt als input representatief voor de balenintensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in balenkamer 100. Echter, een vakman begrijpt dat alternatieven of in aanvulling andere inputs representatief voor de balendensiteit gebruikt kunnen worden, zoals het gewicht van een baal in de balenkamer, of een input representatief voor de wrijving tussen een baal en de wand van de balenkamer 100.

Figuur 2 illustreert een voorbeeld uitvoeringsvorm van een densiteitcontrolesysteem voor een rechthoekige-balenpers. De balenpers bevat een balenkamer 100 die gevormd is door een bovenste wand en een onderste wand (niet getoond in Figuur 2) en twee zijwanden 130, 140. In dit uitvoeringsvoorbeeld bevatten de zijwanden 130, 140 beweegbare zijdeuren 131, 141. Een plunjer 200 drukt gewasmateriaal tussen de zijdeuren 131, 141. In een typisch uitvoeringsvoorbeeld zal een balenpers zowel een beweegbare bovenste deur 111 zoals getoond in Figuur 1, als ook beweegbare zijdeuren 131, 141 hebben.

In het uitvoeringsvoorbeeld van Figuur 2 is een eerste actuator 300’ voorzien om een kracht op de eerste zijdeur 131 uit te oefenen, en een tweede actuator 300” om een kracht op de tweede zijdeur 141 uit te oefenen. Eerste en tweede positiesensoren 30’, 30” meten de positie van de eerste en tweede zijdeuren 131, 141, respectievelijk. De gemeten posities worden gecommuniceerd met de positieberekenmodule 10. Verder, zoals in het uitvoeringsvoorbeeld van Figuur 1, meet een belastingmeetmodule 40 een belasting op de plunjer 200 en communiceert deze input aan de positieberekenmodule 10. De positieberekenmodule 10 berekent een nieuwe positie gebaseerd op de huidige positie zoals gemeten door de positiesensoren 30’, 30” en de belasting op de plunjer zoals gemeten door de belastingmeetmodule 40. De positiecontrolemodule 20 controleert de actuatoren 300’, 300” om de eerste zijdeur 131 en de tweede zijdeur 141 te positioneren in een eerste en tweede berekende positie.

In een alternatieve uitvoeringsvorm, kunnen de zijdeuren 131, 141 op een symmetrische manier bewogen worden, zodat ze altijd op hoofdzakelijk dezelfde afstand van een centerlijn van de balenpers geplaatst zijn. Dit kan bekomen worden door het koppelen door middel van koppelmiddelen van de beweging van de eerste deur met de beweging van de tweede deur. In zo’n uitvoeringsvoorbeeld kan slechts één zijdeur positiesensor voorzien worden en één zijdeuractuator. Figuur 3 illustreert een verder uitvoeringsvoorbeeld van een densiteitcontrolesysteem. In deze uitvoeringsvorm bevat de balenpers een bovenste deur 111 en eerste zijdeur 131 en een tweede zijdeur 141. De bovenste deur 111 en de zijdeuren 131, 141 zijn scharnierend verbonden, zie referentiecijfer 115, 135 en 145, met een ingangsectie van de balenkamer 100. De binnenwand van de bovenste deur 111 en de zijdeuren 131, 141 kunnen niet vlak zijn op zodanige wijze dat, wanneer gekeken wordt van de ingang richting de uitgang van de balenkamer 100 de hoogte H sneller toeneemt in een eerste gedeelte van de balenkamer 100 dan in een tweede gedeelte van de balenkamer 100. Op eenzelfde wijze kan de breedte W sneller afnemen in een eerste gedeelte van de balenkamer 100 en in een tweede gedeelte daarvan, wanneer van een ingang richting een uitgang van de balenkamer 100 gekeken wordt. De ingang is het voorste eind van de balenkamer 100 waar de plunjer 20 werkzaam is, en de uitgang is het eind van de balenkamer 100 waar de baal de balenkamer 100 verlaat.

In de uitvoeringsvorm van Figuur 3 wordt een belasting op de plunjer 200 gemeten door een belastingsmeetmodule 40. In een vergelijkmodule 50 (aangeduid in Figuur 3 als een (LOAD-REF>t) MODULE), wordt de gemeten belasting vergeleken met een referentiewaarde REF. Wanneer het verschil tussen de belasting en de referentiewaarde REF groter is dan een drempelwaarde T, wordt een positieberekenmodule 10 geactiveerd. De positieberekenmodule 10 bevat een compressieverhouding (i'comp) berekengedeelte 11 geconfigureerd om de compressieverhouding te berekenen voor de bovenste deur 111 (i'compt) en de zijdeuren 131,141 (i'comps). In bepaalde uitvoeringsvormen, kan de verhouding van de bovenste deur 111 en van de zijdeuren 131, 141 vastgelegd worden volgens een vaste relatie. De positieberekenmodule 10 bevat verder een positieberekenmodule 12 welke geconfigureerd is om een nieuwe positie voor de bovenste deur 111 en voor de tweede zijdeur 131, 141 te berekenen, gebaseerd op de berekende compressieverhouding en op de positie gemeten door sensoren 30, 30’ en 30”. De compressieverhouding is de verhouding tussen de afmetingen van de balenkamer bij de ingang van de schijf gewasmateriaal en aan het eind van de balenkamer 100. Dus voor de zijdeur is de verhouding tussen de breedte wr aan de precompressiekamer en de breedte Wb aan het eind van het kanaal. Voor de bovenste deur is de verhouding tussen de hoogte h,· en de hoogte 1¾ aan het eind van de balenkamer. De compressieverhoudingen worden berekend door de volgende formules: 1‘compt = hb / h,· voor de bovenste deur, en 1‘comps = Wb / wr voor de zijdeuren.

In een voorkeuruitvoeringsvorm, zoals getoond in Figuur 3, kan een sensor 60 voorzien worden voor het meten van een afstand d tussen de bovenste wand 110 van de balenkamer en een baal B die samengedrukt wordt. Deze afstand kan verder in beschouwing genomen worden bij het berekenen van de compressieverhouding. In plaats van het gebruiken voor de referentiehoogte door waarde h, aangeduid in Figuur 3, kan dan een waarde hr-d gebruikt worden. Op een gelijkaardige manier kunnen sensoren 70, 80 voorzien worden om een afstand di, di tussen de eerste en tweede zijwand 130, 140 en een baal B in de balenkamer 100 te meten voorzien worden. De referentie met w, kan dan gecorrigeerd worden als wr - di — dï. Op deze manier kunnen bovenvul- en zijvuleigenschappen in overweging genomen worden bij het berekenen van een nieuwe positie voor de bovenste deur 111 en de zijdeuren 113, 141. Een positiecontrolemodule 22 controleert de actuatoren 300, 300’, 300” om de bovenste deur 111 en de zijdeuren 131, 141 in hun respectievelijke berekende posities te positioneren.

Gebruik makend van de voorbeeld uitvoeringsvormen van Figuur 3 kan een betere compressieverhouding verkregen worden tussen de zijdeuren en de bovenste deur, vergeleken met balenpersen uit de stand van de techniek. In balenpersen uit de stand van de tecliniek wordt de druk in het densiteitsysteem verhoogd wanneer de belasting op de plunjer hoger moet worden, en dan zal de positie van de deuren bepaald worden door de interne krachtverhouding in het systeem en de gewaseigenschappen. Op die manier is de positie van de bovenste deur en van de zijdeuren niet uniek vastgesteld, Dit is een probleem, omdat in sommige omstandigheden de bovenste deur te laag ligt en de zijdeuren niet voldoende draaien naar binnen. Om die reden is de interne krachtverhouding in het systeem van balenpersen volgens de stand van de techniek vaak niet goed in deze omstandigheden. Daartegenover staat dat in uitvoeringsvormen van het systeem van de uitvinding de compressieverhoudingen gecontroleerd worden. Dus in omstandigheden waarin de bovenste deur te laag ligt, komen de zijdeuren meer naar binnen, om de belasting op de plunjer te verhogen en de bovenste deur zal opgelicht worden door het densiteitcontrolesysteem, zodat de balenvorm beter is.

In het systeem van Figuur 3, wanneer de belasting op de plunjer 200 verhoogd moet worden, zal de compressieverhouding verhoogd worden. De positie van de deuren wordt gemeten ende compressieverhouding wordt berekend voor de bovenste deur 111 en de zijdeuren 131, 141. Dan zal de druk op de hydraulische cilinders 300, 300’, 300” verhoogd worden, zodat de compressieverhouding zal verhogen. De bedoeling kan zijn dat de compressieverhouding van de bovenste deur en de zijdeuren altijd hetzelfde is, of dat ze een constante verhouding hebben. De compressieverhouding kan verhoogd worden totdat de vooraf bepaalde belasting bekomen is op de plunjer 200. Daarmee moeten de compressieverhoudingen van de bovenste deur en de zijdeuren niet noodzakelijk hetzelfde zijn en kunnen ze een vooraf bepaalde verhouding tussen de twee compressieverhoudingen vertonen. Ook kan het beter zijn in sommige omstandigheden om verschillende verhoudingen tussen verschillende compressieverhoudingen van de bovenste deur en de zijdeuren te hebben. In een voorbeeld uitvoeringsvorm kan de verhouding aangepast worden in functie van het gewasmateriaal. Verder kunnen twee zijdeuren apart gecontroleerd worden. Bij voorkeur is de compressieverhouding bepaald gebruik makend van de positie van de twee zijdeuren. In het algemeen is het beter dat de twee deuren in dezelfde positie staan om een symmetrische balenkamer te hebben. Wanneer één van de deuren een verschillende positie wil aannemen dan de andere, kan de druk op de deur die het meest naar buiten ligt verhoogd worden zodat de balenkamer opnieuw symmetrisch wordt en zodat de compressiehoek van de twee zijdeuren hetzelfde is.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding resulteren in een meer intelligent densiteitsysteem en maakt het mogelijk om verschillende instellingen voor verschillende gewasmaterialen te hebben, wat niet mogelijk is met de typische systemen volgens de stand van de techniek. Ook zal de vorm van de balen verbeteren, omdat het gecontroleerd wordt wanneer druk uitgeoefend wordt op de baal.

Figuur 4 illustreert een verder uitvoeringsvoorbeeld van een densiteitcontrolesysteem voor een rechthoekige-balenpers. In deze uitvoeringsvorm heeft de balenpers een bovenwand 110 met een variabele buiging bovenste deur lila, 111 b. De variabele buiging bovenste deur bevat een eerste sectie 11 la dat scharnierend verbonden is, zie referentiecijfer 115, met een ingangsdeel van de balenkamer 100, en een tweede bovenste deursectie 111b, welke scharnierend verbonden is, zie referentiecijfer 116, met de eerste bovenste deursectie 11 la. De vakman begrijpt dat zo’n variabele buigings bovenste deur gecombineerd kan worden met normale zijdeuren zoals in uitvoeringsvormen van Figuren 2 of 3, of met variabele buigingszijdeuren. Door twee bovenste deursecties lila, 111 b te hebben en twee scharnieren 115, 116 is het mogelijk om zowel hoogte 1¾ als de hoek et van sectie 111b te variëren. Verder is het mogelijk om de hoek ß van de sectie lila te variëren. In een mogelijke uitvoeringsvorm, is sectie 11 lb slechts toegelaten om een translerende beweging parallel met zichzelf te maken. In dat geval kan sectie 111b georiënteerd worden parallel met de onderste wand 120, of onder een kleine hoek met deze onderste wand 120. Op gelijkaardige manier als hierboven beschreven voor de uitvoeringsvorm van Figuur 1, kan het densiteitconrolesysteem een positieberekenmodule 10 een positiecontrolemodule 20 en positiesensor 30 en een belastingsmeetmodule 40 bevatten.

Met een variabele buigingdeur lila, 111b kan de balenkamer opgesplitst worden in een compressiezone afgebakend door sectie 11 la en een vasthoudzone afgebakend door sectie 11 lb. Het is gewenst om de sectie 111b parallel met de onderste wand 120 te houden, en er kan gedrukt worden op twee punten op sectie 111b, Omdat er een bijkomend scharnier tussen de compressiezone en de vasthoudzone is, is het gewenst om ten minste op twee punten te drukken. In een mogelijke uitvoeringsvorm die geïllustreerd is in Figuur 5, kunnen twee densiteitsringen 401, 402 voorzien worden, zodanig dat twee riemen op de secties drukken rond de vasthoudzone die afgebakend is door een variabele buig bovenste deur lila, 11 lb en twee variabele buigzijdeuren 131a, 131b. Indien het gewenst is dat sectie 111b parallel blijft met de onderwand 120, kan densiteitcontrole toegepast worden op één van de twee riemen 401, 402 en de andere riem kan de ene riem volgen, of de densiteitcontrole kan toegepast worden op elk van de twee riemen 401, 402. Het is ook mogelijk om de sectie 111b onder een vooraf bepaalde hoek ten opzichte van de onderste wand 120 (niet weergegeven in Figuur 5) te houden.

Uitvoeringsvormen van het densiteitcontrolesysteem van de uitvinding kunnen toegepast worden op bestaande balenpersen waarbij ten minste één van de deuren positie gecontroleerd kan worden. Optioneel kunnen de andere deuren verschillende posities aannemen die bepaald worden door de krachtenverhouding tussen deuren en het gewas. Alternatief is het mogelijk om de positie van elke beweegbare deur vast te stellen. Dit laat toe om de best mogelijke conditie voor alle deuren te bekomen, maar kan meer aanpassingen aan de bestaande balenpersen vragen.

Een vakman zou direct begrijpen dat de stappen van verschillende hierboven beschreven werkwijzen uitgevoerd kunnen worden door programmeerbare computers. Daarom zullen sommige uitvoeringsvormen ook bedoeld zijn om programma-opslagtoestellen af te dekken, bijvoorbeeld, digitale gegevens opslagmedia, die machine- of computerleesbaar zijn en waarop machine uitvoerbaar of computer uitvoerbare programma’s of instructies opgeslagen zijn, waarbij de instructies sommige of alle hierboven beschreven stappen van de werkwijze uitvoeren. Het programma opslagtoestel kan bijvoorbeeld een digitaal geheugen, een harde schijf, een optisch leesbaar digitaal opslagmedium, en zo verder zijn.

De functies van de verschillende elementen getoond in de figuren, inclusief elke functionele blok die aangeduid is als module kan voorzien worden door gebruik te maken van vooraf bepaalde hardware als ook hardware geschikt voor het uitvoeren van software in overeenstemming met aangepaste software. Daarenboven mag expliciet gebruik van de term module niet begrepen worden als exclusief refererend naar hardware geschikt voor het uitvoeren van software, en kan impliciet bevatten, zonder beperking, digitale signaal verwerkingshardware (DSP), netwerkprocessor, applicatie specifieke geïntegreerde circuits (ASIC), veldprogrammeerbare gâte arrays (FPGA), enkel leesgeheugens (ROM) voor het opslaan van software, random access rnemory (RAM), en niet-volatiele opslag. Andere hardware, conventioneel en/of op maat, kan ook gebruikt worden.

Het zal begrepen worden door een vakman dat elk blokdiagram hierin conceptuele weergaven voorstellen van illustratieve circuits die de principes van de uitvinding belichamen. Op gelijke wijze zal begrepen worden dat elke flow chart, flow diagram en zo verder verschillende processen vertegenwoordigen die hoofdzakelijk vervat kunnen zitten in computer leesbaar medium en wanneer uitgeoefend door een computer of processor, of de computer of processor nu expliciet getoond is of niet.

Terwijl de principes van de uitvinding hierboven beschreven zijn aan de hand van specifieke uitvoeringsvormen, zal begrepen worden dat de beschrijving slechts gemaakt is ter voorbeeld en niet als beperkend voor de beschermingsomvang die bepaald is door de aangehangen conclusies.

Figuren Figuur 1

Figuur 2

Figuur 3

Figuur 4

Claims

Conclusies

1. Rechthoekige-balenpers bevattende een balenkamer (100) afgebakend door meerdere wanden (110, 120, 130, 140) waaronder een beweegbare wandsectie (111, 131, 141), een actuator (300, 300’, 300”) voor het uitoefenen van druk op de beweegbare wandsectie, een plunjer (200) voor het samendrukken van gewasmateriaal in de balenkamer (100), en een densiteitcontrolesysteem bevattende : - een positieberekenmodule (10) geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe positie van de beweegbare wandsectie gebaseerd op een input representatief voor balendensiteit van het samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer; en - een positiecontrolemodule (20) geconfigureerd voor het controleren van de actuator (300, 300’, 300”) om de beweegbare wandsectie te positioneren in de berekende positie.
2. Rechthoekige-balenpers van conclusie 1, verder bevattende ten minste één sensor (30, 30’, 30”) voor het meten van een positie van een beweegbare wandsectie, waarbij de positieberekenmodule (10) verder geconfigureerd is om de nieuwe positie te berekenen voor de beweegbare wandsectie gebaseerd op de gemeten positie.
3. Rechthoekige-balenpers van conclusie 2, waarbij de ten minste één sensor (30, 30’, 30”) één of meer van de volgende bevat: een afstandsensor geconfigureerd voor het meten van een afstand tussen de beweegbare wandsectie en een vast punt op de balenpers; een sensor geconfigureerd voor het meten van een positie van de actuator; een hoeksensor geconfigureerd voor het meten van een hoek van de beweegbare sectie ten opzichte van een referentievlak van de balenpers.
4. Rechthoekige-balenpers van conclusie 2 of 3, waarbij de positieberekenmodule (10) bevat: - een compressieverhouding berekengedeelte (11) geconfigureerd voor het berekenen van een compressieverhouding voor de beweegbare wandsectie, gebaseerd op de input representatief voor balendensiteit; - een positie berekengedeelte (12) geconfigureerd voor het berekenen van een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie, gebaseerd op de berekende compressieverhouding en de gemeten positie.
5. Rechthoekige-balenpers van conclusie 4 met een beweegbare bovenste deur (111) en ten minste één beweegbare zijdeur (131, 141); waarbij de ten minste één sensor (30. 30’, 30”) geconfigureerd is om de positie van de bovenste deur (111) te meten en de ten minste één zijdeur (131, 141) te meten; waarbij het compressieverhouding berekengedeelte (11) geconfigureerd is voor het berekenen van een eerste compressieverhouding voor de bovenste deur en een tweede compressieverhouding voor de ten minste één zijdeur, waarbij de eerste en tweede compressieverhouding hetzelfde of verschillend zijn; waarbij het positie berekengedeelte (12) geconfigureerd is om te berekenen een nieuwe positie voor de bovenste deur, gebaseerd op de berekende eerste compressieverhouding en de gemeten positie van de bovenste deur, en een nieuwe positie voor de ten minste één zijdeur, gebaseerd op de tweede compressieverhouding en de gemeten positie voor de ten minst één zijdeur.
6. De rechthoekige-balenpers volgens één van de voorgaande conclusies, verder bevattende: - een meetmodule (40) geconfigureerd voor het meten, gedurende het vormen van een baal op opeenvolgende tijdstippen, een input representatief voor de balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer; waarbij de positieberekenmodule (10) geconfigureerd is om te berekenen, tijdens het persen van een baal, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie gebaseerd op de input representatief voor de balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer; waarbij de positiecontrolemodule (20) geconfigureerd is om te controleren, tijdens het balenpersen, op genoemde opeenvolgende tijdstippen, van de actuator (300, 300’, 300”) om de beweegbare wandsectie te positioneren in de berekende nieuwe positie.
7. Rechthoekige-balenpers volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de input representatief voor de balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer één van de volgende of een combinatie daarvan is: een input representatief voor de belasting op de plunjer, een input representatief voor het gewicht van een baal in de balenkamer, een input representatief voor de wrijving tussen een baal en een wand van de balenkamer.
8. Rechthoekige-balenpers volgens conclusie 6 en 7, waarbij de meetmodule een belastingmeetmodule (40) is, geconfigureerd voor het meten van de belasting op de plunjer; waarbij de belasting de input representatief voor de balendensiteit vormt, waarbij de balenpers verder bevat: - een vergelijkermodule (50), geconfigureerd voor het vergelijken van de gemeten belasting met een referentiewaarde, en door het herhaaldelijk activeren van de positieberekenmodule en de positiecontrolemodule, zolang de absolute waarde van het verschil tussen de gemeten belasting van de referentiewaarde boven een vooraf bepaalde drempelwaarde ligt.
9. Rechthoekige-balenpers volgens één van de voorgaande conclusies, verder bevattende een sensor (60, 70,80), geplaatst voor het meten van een vulniveau aan een ingangssectie van de balenkamer; waarbij de positieberekenmodule verder geconfigureerd is om het gemeten vulniveau in rekening te brengen bij het berekenen van de nieuwe positie.
10. Rechthoekige-balenpers volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de balenkamer afgebakend is door een onderste wand (120), een bovenste deur (111), beweegbaar ten opzichte van de onderste wand (120), een eerste zijdeur (131) en een tweede zijdeur (141), waarbij de eerste zijdeur beweegbaar is ten opzichte van de tweede zijdeur; waarbij de actuator (300, 300’, 300”) geconfigureerd is voor het aanpassen van de positie van de bovenste deur en van de eerste en tweede zijdeur; waarbij - de positieberekenmodule (10) geconfigureerd is voor het berekenen van een nieuwe positie van de bovenste deur gebaseerd op een input representatief voor een balendensiteit; en om een nieuwe positie te berekenen voor de eerste en tweede zijdeur (131, 141) gebaseerd op de input representatief voor de balendensiteit; en - waarbij de positiecontrolemodule (20) geconfigureerd is om de actuator (30) te controleren om de bovenste lucht te positioneren in de berekende nieuwe positie; om de actuator te controleren om de eerste en de tweede deur (131, 141) in de berekende nieuwe positie te positioneren.
11. Rechthoekige-balenpers volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de beweegbare sectie een eerste sectie (lila) en een tweede sectie (111b) bevat, gezien in de longitudinale richting van de balenpers, waarbij, gezien in de longitudinale richting, een eerste eind van de eerste sectie (lila) scharnierbaar verbonden (115) is met een frame van de balenpers bij het plunjereind van de balenkamer, en een tweede eind van de eerste sectie is scharnierbaar verbonden (116) met een tweede sectie (111b), zodanig dat de beweegbare sectie een hellingsdiscontinuïteit kan hebben wanneer de eerste sectie verbonden is met de tweede sectie.
12. Werkwijze voor het controleren van een densiteit voor een rechthoekige-balenpers bevattende een balenkamer (100) afgebakend door meerdere wanden waaronder een beweegbare wandsectie (111, 131, 141), een actuator (300, 300’, 300”) voor het aanpassen van de positie van de beweegbare wandsectie, en een plunjer (200) voor het samendrukken van gewasmateriaal in de balenkamer, waarbij de werkwijze voor het controleren van de densiteit bevat: - het berekenen van een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie (111, 131, 141), gebaseerd op een input representatief voor een balendensiteit van het samengedrukte gewasmateriaal in de balenkamer; en - het controleren van de actuator (300, 300’, 300”) om de beweegbare wandsectie te kunnen positioneren in de berekende nieuwe positie.
13. Werkwijze voor het controleren van de densiteit van conclusie 11, verder bevattende het meten van de positie van de beweegbare wandsectie (111, 131, 141); waarbij de nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie (111, 131, 141) berekend is gebaseerd op de gemeten positie.
14. Werkwijze voor het controleren van de densiteit volgens conclusie 12 of 13, verder bevattende: meten, tijdens het vormen van een baal, op opeenvolgende tijdstippen, van een input representatief voor de balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer; waarbij, tijdens het vormen van een baal, op opeenvolgende tijdstippen, een nieuwe positie voor de beweegbare wandsectie (111, 131, 141) berekend wordt, gebaseerd op de input representatief voor de balendensiteit van samengedrukt gewasmateriaal in de balenkamer (100); waarbij, op opeenvolgende tijdstippen, de actuator (300, 300’, 300”) gecontroleerd is om de beweegbare wandsectie (111, 131, 141) in de berekende nieuwe positie te positioneren.
15. Computerprogrammaproduct bevattende computer uitvoerbare instructies om één of meerdere stappen van de werkwijze voor het controleren van de densiteit uit te voeren wanneer het programma op een computer uitgevoerd wordt, volgens één van de conclusies 12 tot 14.