BE1026250B1 - Intelligente baalvorming - Google Patents

Abstract

Landbouwbalenpers bestaande uit een balenkamer (C) en een precompressiekamer (10), waarbij de precompressiekamer geschikt is om oogstmateriaal te verzamelen en periodiek van het oogstmateriaal een plak te vormen, en deze plak in de balenkamer in te brengen, waarbij de balenkamer een plunjer (D) bevat die heen-en-weer kan bewegen in de balenkamer om daarbij plakken oogstmateriaal tot een baal (1) samen te drukken. Waarbij de landbouwbalenpers verder een reeks sensors bevat en een controller (21) die geschikt is om de werking van de landbouwbalenpers te regelen op basis van ingangssignalen van de sensors, waarbij een eerste sensorgroep (24) rechtstreeks verband houdt met baalparameters en een tweede sensorgroep (25) onrechtstreeks verband houdt met de baalparameters. De controller is ontworpen om de werking van de landbouwbalenpers te regelen en de sensors van de tweede groep te kalibreren op basis van uitgangssignalen van sensors van de eerste groep.

Description

INTELLIGENTE BAALVORMING

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding heeft betrekking op een landbouwbalenpers. Deze uitvinding heeft bij voorkeur betrekking op een rechthoekigebalenpers, die uitgerust is voor het verzamelen van oogstmateriaal, het vormen van plakken oogstmateriaal van het verzamelde oogstmateriaal, en het persen van de plakken tot rechthoekige balen.

Balenpersen bevatten gewoonlijk twee hoofdonderdelen die gebruikt worden bij de vorming van de balen, met name een precompressiekamer en een balenkamer. Oogstmateriaal wordt verzameld en in de precompressiekamer gedrukt, waarin een plak oogstmateriaal wordt gevormd. De precompressiekamer is zo verbonden met de balenkamer dat de plak oogstmateriaal periodiek overgebracht kan worden naar de balenkamer. In de balenkamer beweegt een plunjer heen en weer, om de na elkaar toegevoerde plakken tot een rechthoekige baal samen te drukken.

De plunjerbeweging wordt aangedreven d.m.v. een hoofdas die op zijn beurt door een motor wordt aangedreven. Daarbij kan de motor een deel zijn van de balenpers of een deel van de trekker (tractor) die d.m.v. een aftakas (PTO) met de balenpers is verbonden. In de praktijk wordt deze heen-en-weergaande beweging van de plunjer vaak beschouwd als de dominante beweging in de balenpers, waarbij dominant betekent dat de andere bewegingen uitgevoerd worden ten opzichte van deze plunjerbeweging. De reden is dat de plunjerbeweging de hoogste kracht vergt (d.w.z. hoger dan de andere krachten die nodig zijn voor de werking van de balenpers). Van alle bewegingen in de balenpers vertoont de plunjerbeweging de hoogste inertie.

De precompressiekamer is geschikt voor het ontvangen van verzameld oogstmateriaal. Daartoe heeft de precompressiekamer een inlaat. De precompressiekamer bevat verder een uitgang die in de balenkamer uitmondt. Tussen de ingang en de uitgang is er een kanaal waarin oogstmateriaal verzameld kan worden tot een plak oogstmateriaal. De precompressiekamer bevat een plakvoortstuwmechanisme, de zogenaamde stouwer, om een plak oogstmateriaal die gevormd is in de precompressiekamer

BE2018/5291 door de uitgang van de precompressiekamer tot in de balenkamer te drukken. De plakken oogstmateriaal worden gewoonlijk samengeperst in een eerste segment van de balenkamer. Het eerste segment is gewoonlijk onmiddellijk achter de plunjer gelegen (wanneer de plunjer zich in de teruggetrokken positie bevindt). Daarbij wordt de plak oogstmateriaal in de balenkamer gedrukt, waarna de plunjer het oogstmateriaal verder in de balenkamer kan duwen, en daarbij de recentst ingevoerde plak tot in de balenkamer duwt om deze deel te laten uitmaken van de rechthoekige baal die op dat moment wordt gevormd.

De precompressiekamer bevat een plakvoortstuwmechanisme om de plak in de balenkamer te drukken. Verschillende types plakvoortstuwmechanismen zijn bekend, o.m. vingers die achter de plak grijpen en de plak door de uitgang drukken, of een stel transportbanden waartussen de plak wordt gevormd, waarbij die transportbanden aangedreven worden om de plak door de uitgang te drukken.

Het plakvoortstuwmechanisme wordt aangedreven d.m.v. een aandrijfmechanisme dat operationeel verbonden is met het plunjeraandrijfmechanisme. Er is een gesynchroniseerde beweging tussen het plakvoortstuwmechanisme en de plunjer nodig om een goede werking van de balenpers te verzekeren. D.w.z. dat alleen wanneer de plunjer teruggetrokken is, een plak in de balenkamer gedrukt kan worden. In de praktijk zijn er verschillende synchronisatietypes mogelijk met onder meer een één/één-synchronisatie, wat betekent dat telkens de plunjer zich terugtrekt een nieuwe plak in de balenkamer wordt ingevoerd, of een één/twee-synchronisatie, d.w.z. dat om de twee terugtrekbewegingen van de plunjer een nieuwe plak wordt ingevoerd, en de plunjer dus voor elke plak twee keer heen en weer beweegt. Andere synchronisatietimings zoals één/drie, één/vier enz. zijn ook mogelijk.

Synchronisatie gebeurt in de praktijk dikwijls door het mechanisch verbinden van het plunjeraandrijfmechanisme met het aandrijfmechanisme van de plakvoortstuwer. Zulke mechanische verbinding verzekert een goede synchronisatie, aangezien het plakvoortstuwmechanisme mechanisch aangedreven wordt door de plunjerbeweging, kan het dus niet anders dan gesynchroniseerd te bewegen. De synchronisatie kan veranderlijk zijn door bekende technieken te gebruiken zodat de timing aangepast kan worden, terwijl er nog altijd een verbinding is tussen het plunjeraandrijfmechanisme en het aandrijfmechanisme van de plakvoortstuwer.

BE2018/5291

In de praktijk is de hoeveelheid samen te drukken baalmateriaal in elke compressieslag van de plunjer omgekeerd evenredig met het maximumcompressieniveau van het baalmateriaal en de densiteit van de baal. Als een grote hoeveelheid materiaal toegevoerd wordt aan de balenkamer, dan zal dit resulteren in een grote plakdikte en een lage compressiegraad, en dus ook in een lage densiteit. Anderzijds als bij elke slag een kleine hoeveelheid baalmateriaal toegevoerd wordt aan de balenkamer, dan zal dit resulteren in een kleine propdikte en een hoge maximale compressiegraad, en dus ook in een hoge densiteit. Aangezien de verwerkingscapaciteit van de balenpers (d.w.z. de mate (snelheid) in kg/uur waarmee materiaal samengeperst wordt) afhangt van de hoeveelheid baalmateriaal dat samengeperst wordt per slag van de plunjer, is er ook een omgekeerd evenredig verband tussen de verwerkingscapaciteit van de balenpers en de densiteit van de baal. De operator moet dan ook kiezen tussen een hoge verwerkingscapaciteit en een lage densiteit, en tussen een lage verwerkingscapaciteit en een hoge densiteit.

Een ander nadeel in de bediening van de bekende balenpersen heeft betrekking op zogenaamde topvulling en zogenaamd links-rechts-vulling. De topvulling en de links-rechts-vulling zijn een maat voor de gelijkvormigheid van de plak nadat deze het eerste segment van de balenkamer is binnengekomen. Men kan begrijpen dat een ongelijkmatige vulling, bijvoorbeeld waarbij het eerste segment onderaan compacter is dan bovenaan, of het linkerdeel van het eerste segment een hogere dichtheid heeft dan het rechterdeel, tot een baal van mindere kwaliteit leidt. Zulke topvulling heeft als gevolg dat een baal onderaan een hoge dichtheid heeft en een lage dichtheid bovenaan, wat leidt tot een onstabiele baal waarvan de vorm waarschijnlijk aanzienlijk zal afwijken van de ideale rechthoekige vorm. Een negatieve topvulling leidt ook tot een aanzienlijke slijtage van de plunjer en de balenkamer, aangezien krachten ongelijkmatig worden overgebracht. De plunjer zal onderaan een wezenlijk hogere weerstand voelen dan bovenaan. Dit zal een torsiekracht doen ontstaan op de plunjer die het aandrijfmechanisme van de plunjer extra zal belasten. Wanneer de ideale topvulling verkregen kan worden, kan een baal gevormd worden met bijna ideale buitenafmetingen en vorm, en kan overdreven slijtage van het mechanisme van de balenpers worden vermeden.

Voor het economische gebruik van vrachtwagens voor het transporteren van de balen, zijn balen met een hoge densiteit vereist. Voor een snelle verwerking van

BE2018/5291 het baalmateriaal, is er echter een hoge verwerkingscapaciteit vereist. Dit stelt de operator voor een dilemma, aangezien hij een compromis moet sluiten tussen de verwerkingscapaciteit van de balenpers en/of de densiteit van de baal. Met een balenpers volgens de stand van de techniek kan een hogere densiteit alleen bereikt worden bij een grote verwerkingscapaciteit door de tandwielkast te versterken of door een aanvullend aandrijfmiddel toe te voegen om het samengeperste baalmateriaal tijdens opeenvolgende compressiecycli van de plunjer naar de uitgang van het kanaal te drukken, waardoor de kosten van de balenpers toenemen.

Het is een voorwerp van deze uitvinding om de landbouwbalenpers nog beter te regelen, meer bepaald tijdens opstarten van de balenpers.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Daartoe verschaft de uitvinding een Landbouwbalenpers met een balenkamer en een precompressiekamer, waarbij de precompressiekamer geschikt is om oogstmateriaal te verzamelen via een rotor en om periodiek een plak te vormen van het oogstmateriaal, en de plak in de balenkamer in het eerste segment van de balenkamer in te voeren, waarbij de balenkamer een plunjer bevat die heen-en-weer kan bewegen in de balenkamer om daarbij plakken oogstmateriaal tot een baal samen te drukken. De balenkamer bevat verder minstens één beweegbare wand, waarbij de landbouwbalenpers verder een reeks sensors bevat en een controller die geschikt is om de werking van de landbouwbalenpers te regelen op basis van ingangssignalen van de sensors, waarbij een eerste sensorgroep rechtstreeks verband houdt met de baalparameters waarbij een tweede sensorgroep onrechtstreeks verband houdt met de baalparameters waarbij de controller ontworpen is om, in een eerste tijdsinterval, de werking van de landbouwbalenpers te regelen en de sensors van de tweede groep te kalibreren op basis van uitgangssignalen van sensors van de eerste groep.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat de opstartprocedure van een landbouwbalenpers verbeterd kan worden door de balenpers in eerste instantie of uitsluitend te regelen op basis van een groep sensors door parameters te meten die rechtstreeks betrekking hebben op de baal. Men heeft gevonden dat, tijdens het opstarten,

BE2018/5291 een optimale waarde voor sensors die baalparameters slecht onrechtstreeks meten aanzienlijk kan variëren afhankelijk van omgevingsvoorwaarden en/of operationele toestanden. Echter eens een optimaal uitgangssignaal van deze sensors bekend is, kan de balenpers na kalibratie nauwkeuriger en sneller geregeld kan worden op basis van de sensors die de baalparameters onrechtstreeks meten.

Balen zijn gewoonlijk volledig gevormd en baalparameters kunnen gemeten worden aan het achterste uiteinde van de landbouwbalenpers. Alleen aan het achterste uiteinde is de baal afgewerkt en zijn alle parameters van de baal meetbaar. Zodoende kunnen slecht aan het achterste uiteinde baalparameters zoals de breedte, de hoogte, het gewicht, de lengte, de densiteit en andere baalparameters gemeten worden. Tijdens het vormen van de balen, wanneer de balenpers geregeld zou worden op basis van de aan het achterste uiteinde van de balenpers gemeten parameters, zou er een significante vertraging zijn in de regeling en zou de regeling van de balenpers suboptimaal zijn. Zodoende is het voorste uiteinde van de balenpers ook uitgerust met een reeks sensors die meerdere aspecten van het baalvormingsproces meten. Maar aangezien er nog geen baal werd gevormd aan het voorste uiteinde van de balenpers hebben deze metingen slechts onrechtstreeks verband houdt met de baalparameters.

Men heeft gevonden dat, tijdens het opstarten van de landbouwbalenpers, de balenpers bij voorkeur in eerste instantie geregeld wordt door een eerste groep van sensors te gebruiken die rechtstreeks baalparameters meten. Wanneer een baal gevormd is met voorafbepaalde karakteristieken, wordt een tweede sensorgroep gekalibreerd. De baal met de voorafbepaalde karakteristiek kan gemakkelijk geverifieerd worden door de eerste sensorgroep te gebruiken aangezien deze eerste sensorgroep rechtstreeks parameters meet die betrekking hebben op de baal. Met andere woorden wanneer een uitgangssignaal van de eerste sensorgroep binnen een voorafbepaald bereik valt, worden de door de landbouwbalenpers gevormde balen beschouwd als de voorafbepaalde karakteristieken te hebben. Wanneer dit bereikt is, worden de uitgangssignalen van de tweede sensorgroep geregistreerd en bij voorkeur in een geheugen opgeslagen. Op basis van de geregistreerde uitgangssignalen wordt een gewenst uitgangssignaal of een optimaal uitgangssignaal bepaald voor elke sensors van de tweede groep. Een vakman zal begrijpen dat ook voor elke sensor een voorafbepaald bereik kan worden bepaald

BE2018/5291 rond het gewenste of optimale uitgangssignaal. Met andere woorden worden de sensors van de tweede groep gekalibreerd. Dit maakt het mogelijk om de werking van de balenpers te regelen in een daaropvolgende periode op basis van de tweede sensorgroep. In deze context wordt kalibreren gedefinieerd als het instellen van een optimaal uitgangssignaal of een optimaal bereik van uitgangssignalen voor een sensor. Proeven en simulaties hebben aangetoond dat een balenpers beter geregeld kan worden door de hierboven beschreven middelen en technieken te gebruiken.

Bij voorkeur wordt vooraf een schatting gemaakt van optimale uitgangssignalen voor de tweede sensorgroep, waarbij die schatting in het eerste tijdsinterval gebruikt wordt voor het regelen van de werking van de landbouwbalenpers. In het eerste tijdsinterval worden nog geen optimale waarden voor de tweede sensorgroep bepaald of gemeten en kunnen deze alleen geschat worden. Door een schatting te verschaffen voor deze sensors en door de landbouwbalenpers in het eerste tijdsinterval te regelen op basis van de schatting van optimale uitgangssignalen, kan een nog betere regeling van de balenpers verwezenlijkt worden. In deze context wordt opgemerkt dat de schatting van optimale uitgangssignalen wel degelijk als schatting beschouwd wordt zodat de controller zich ervan bewust is dat de uitgangssignalen slechts een schatting zijn van de optimale uitgangssignalen. Na kalibratie wordt het optimale uitgangssignaal gemarkeerd als gekalibreerd optimaal uitgangssignaal zodat de controller het verschil kan herkennen en de tweede sensorgroep anders kan gebruiken wanneer optimale uitgangssignalen geschat worden in vergelijking met wanneer een optimaal uitgangssignaal gekalibreerd is.

Bij voorkeur is de controller ontworpen om de werking van de landbouwbalenpers in een eerste tijdsinterval te regelen tot de uitgangssignalen van de eerste sensorgroep binnen een voorafbepaald bereik valt, en om de sensors van de tweede sensorgroep na het eerste tijdsinterval te kalibreren. Het eerste tijdsinterval heeft betrekking op de opstartperiode van de landbouwbalenpers. Het opstarten wordt beschouwd afgelopen te zijn wanneer minstens één baar geproduceerd werd met voorafbepaalde karakteristieken. De voorafbepaalde karakteristieken worden rechtstreeks gemeten door de eerste sensorgroep. Vandaar dat besloten kan worden, wanneer de sensors uit de eerste sensorgroep uitgangssignalen hebben die binnen een voorafbepaald bereik vallen, dat een juiste baal gevormd werd. Wanneer dit gebeurt, is het opstarten afgelopen en loopt

BE2018/5291 het eerste tijdsinterval af. Daarna wordt de tweede parametergroep gekalibreerd zodat verdere werking van de balenpers geregeld kan worden door in eerste instantie gebruik te maken van de tweede sensorgroep. De meeste sensors van deze tweede sensorgroep bevinden zich, zoals hierboven uitgelegd, in een voorste segment van de landbouwbalenpers. Door de werking van de balenpers te regelen op basis van metingen in deze voorste sectie, wordt de regelvertraging geminimaliseerd en kan de balenpers sneller geregeld worden.

Bij voorkeur is de controller geschikt om voorrang te geven aan de eerste sensorgroep tijdens het eerste tijdsinterval, en om voorrang te geven aan de tweede sensorgroep in een daaropvolgend tijdsinterval. Verder begint het volgende tijdsinterval alleen nadat de uitgangssignalen van de eerste sensorgroep binnen een eerste voorafbepaald bereik vallen. In deze context betekent voorrang verlenen dat een gewicht of invloed van het uitgangssignaal van een sensor beschouwd wordt belangrijker te zijn dan van een uitgangssignaal waaraan geen voorrang wordt verleend. Dit betekent dat, in het eerste tijdsinterval, alle sensors gebruikt worden om de landbouwbalenpers te regelen. In het eerste tijdsinterval echter, is het gewicht of de invloed van de uitgangssignalen van de eerste sensorgroep groter dan het gewicht of de invloed van de uitgangssignalen van de tweede sensorgroep. Dit verandert nadat het eerste tijdsinterval is afgelopen. In een opvolgend tijdsinterval wordt het gewicht of de invloed van de uitgangssignalen van de tweede sensorgroep groter.

Bij voorkeur is de eerste sensorgroep geschikt om rechtstreeks een waarde uit te voeren met betrekking tot minstens één parameter gekozen uit: het gewicht, de densiteit, de vorm, de lengte, de breedte en de hoogte. Deze parameters hebben rechtstreeks betrekking op de baalparameters. Een voorbeeld van een sensor waarvan een uitgangssignaal rechtstreeks betrekking heeft op een baallengte is het draaien van het sterwiel. Een voorbeeld van een sensor waarvan een uitgangssignaal rechtstreeks betrekking heeft op een breedte of een hoogte van de baal is de positiesensor van de minstens één beweegbare wand. Aan het achterste uiteinde van het landbouwvoertuig kunnen weegmiddelen aangebracht worden om het gewicht van de baal te bepalen. Dit zijn voorbeelden van sensors die rechtstreeks een baalparameter meten zoals het gewicht, de

BE2018/5291 vorm, de lengte, de breedte en de hoogte. De vakman zal zich realiseren dat andere sensors ook rechtstreeks betrekking kunnen hebben op deze parameters en dus deel kunnen uitmaken van de eerste groep.

Bij voorkeur zijn de meeste sensors uit de eerste sensorgroep geplaatst in een achterste sectie van de landbouwbalenpers. Verder is bij voorkeur de meerderheid van de sensors uit de tweede sensorgroep in een voorste sectie van de landbouwbalenpers geplaatst. Vandaar dat, wanneer in een eerste tijdsinterval, de eerste sensorgroep wordt gebruikt om de balenpers te regelen, de balenpers geregeld wordt op basis van metingen aan het achterste uiteinde van de landbouwbalenpers, waar de baal ten minste gedeeltelijk gevormd is. Dit werd gevonden optimaal te zijn in een opstart-situatie, waarbij omgevingsvoorwaarden en/of operationele omstandigheden een aanzienlijke invloed hebben op optimale uitgangssignalen van de sensors uit de tweede sensorgroep. Aangezien de uitgangssignalen van de eerste sensorgroep rechtstreeks betrekking hebben op baalparameters, worden deze uitgangssignalen aanzienlijk minder beïnvloed door omgevings- en/of operationele parameters. Het is dan ook bewezen dat het tijdens het opstarten een voordeel is om de balenpers in eerste instantie te bedienen op basis van sensors uit de eerste sensorgroep. Maar, aangezien de meeste sensors geplaatst zijn aan het achterste uiteinde van de landbouwbalenpers, is er een nadeel in de vorm van een vertraging wanneer de werking van de balenpers alleen geregeld wordt op basis van de eerste sensorgroep. De tweede sensorgroep is aangebracht in een voorste sectie van de landbouwbalenpers en kan alleen optimaal gebruikt worden na kalibratie. Daarom krijgt de tweede sensorgroep alleen voorrang nadat het eerste tijdsinterval is afgelopen.

Bij voorkeur wordt de werking van de landbouwbalenpers geregeld door een controller met behulp van een algoritme dat opgeslagen is in een geheugen dat operationeel verbonden is met de controller, en bevat het algoritme factoren voor uitgangssignalen van elke sensor, en nemen de factoren die betrekking hebben op de tweede sensorgroep toe vanaf het eerste tijdsinterval naar het daaropvolgende tijdsinterval. Door de factoren die betrekking hebben op de tweede sensorgroep te doen vergroten, wordt de invloed of het gewicht van de uitgangssignalen van de tweede sensorgroep na het eerste tijdsinterval vergroot.

BE2018/5291

Bij voorkeur is de controller operationeel verbonden met een geheugen waarin een stel regels voor de werking van de landbouwbalenpers opgeslagen is op basis van uitgangssignalen van de sensors, waarbij een selectie van het stel regels toegewezen wordt aan het eerste tijdsinterval. Door een selectie van het stel regels aan een eerste tijdsinterval toe te wijzen, kunnen deze geselecteerde regels gebruikt worden tijdens het eerste tijdsinterval om de balenpers te bedienen. Nadat het eerste tijdsinterval afgelopen is, kunnen andere regels gebruikt worden.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Sommige uitvoeringsvormen van toestellen en/of werkwijzen in overeenstemming met uitvoeringsvormen van deze uitvinding worden nu beschreven, bij wijze van voorbeeld en met verwijzing naar de bijbehorende tekeningen, waarin:

Figuur 1 een balenpers toont volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en

Figuur 2 een vooraanzicht toont van een schema voor het regelen van een balenpers volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De balenpers volgens de stand van de techniek die weergegeven is in Figuur 1 is ontworpen om getrokken te worden over een veld en aangedreven te worden door een (niet weergegeven) tractor. Als alternatief kan de balenpers zelfrijdend en/of zelfaangedreven zijn.

De balenpers bevat een balenkamer C en een plunjer D die op een heenen-weergaande manier in de balenkamer C gedrukt kunnen worden. De balenpers bevat ook een opraapmechanisme M om afgesneden baalmateriaal zoals gras en stro van de grond op te rapen, een toevoermechanisme N voor het toevoeren van het baalmateriaal

BE2018/5291 aan de balenkamer C en een aandrijflijn X om aandrijfvermogen op de plunjer D over te brengen vanaf de aftakas van een (niet weergegeven) slepend voertuig. Deze onderdelen zijn allemaal conventioneel en worden niet verder in detail beschreven. De balenpers bevat ook een bindinrichting E om de baal met bindtwijn te binden. Deze bindinrichting kan eender welke conventionele bindinrichting zijn en wordt hier dan ook niet verder in detail beschreven.

De balenkamer C bevat een baalvormend kanaal A met een open uiteinde, waardoor samengeperst baalmateriaal door de heen-en-weergaande plunjer D gedwongen wordt te bewegen. In dit voorbeeld wordt de plunjer D aangedreven door een draaiende drijfas 2 via een kruk 8 en de plunjerstang 3. De drijfas 2 bevat een uitgaande as van een aandrijvende tandwielkast 5 die ook een aangedreven ingaande as 4 bevat via dewelke hij aandrijvend vermogen ontvangt van de aftakas van een slepend voertuig (niet weergegeven). De tandwielkast 5 is op een frame 7 van de balenpers aangebracht. De ingaande drijfas draagt een groot vliegwiel 9 voor de soepele werking van de balenpers.

Gewoonlijk wordt het in balen te verpakken materiaal volledig door het opraaptoestel M opgeraapt. Het toevoersysteem N voert het materiaal toe aan een tussenliggende materiaalbuffer 10. Het toevoersysteem N kan uitgerust zijn met messen 12 om het in balen te verpakken materiaal in stukken te snijden. Wanneer voldoende materiaal verzameld werd in de tussenliggende buffer 10, voert een stouwer 11 vóór de plunjer D het materiaal aan de balenkamer C toe. Het materiaal is dan klaar om samengedrukt te worden.

Het kanaal A met open uiteinde dat de balenkamer C vormt, heeft aan een uiteinde een ingang 13 en aan het andere uiteinde een uitgang 14. Het baalvormende kanaal A wordt gedefinieerd door twee zijpanelen 15 (waarvan één weggelaten werd in de Figuur 1 om de binnenkant van de balenkamer C weer te geven), een bovenste paneel 16 en een bodempaneel 17. Het bovenste paneel 16 (en/of één of beide zijpanelen 15) kunnen een verstelbaar bodempaneel bevatten dat scharnierbaar is rond zijn stroomopwaartse uiteinde waardoor de dwarsdoorsnede van het baalvormende kanaal A veranderd kan worden. Een verstelmechanisme 18 om de positie van het verstelbare bodempaneel 16 te verstellen, is nabij de uitgang 14 van de balenkamer C aangebracht.

BE2018/5291

Het verstelmechanisme 18 oefent een voorspankracht F uit op het verstelbare bodempaneel 16 om de wrijvingsgraad tussen het bodempaneel en het samengeperste materiaal 1 in de balenkamer C te regelen. Het verstelbare bodempaneel 16 bevat dus een wrijvingsregelend element.

De plunjer D wordt aangedreven in een in wezen lineaire richting L in de overlangse richting van de balenkamer tussen twee eindposities, bestaande uit respectievelijk een teruggetrokken positie (Figuur 2) vóór de balenkamer C en een uitgeschoven positie (Figuur 4) waarin hij zich uitstrekt in het kanaal A van de balenkamer C. Wanneer de plunjer zich in de teruggetrokken positie bevindt (Figuur 2), wordt de balenkamer C geladen met het samen te drukken baalmateriaal. De plunjer D wordt daarna in de balenkamer gedrukt zodat dit nieuwe baalmateriaal eerst verschoven wordt tot het contact maakt met een massa samengeperst materiaal 1 dat zich al in de balenkamer C bevindt en wordt daarna samengeperst tegen de materiaalmassa. Het pas samengeperste materiaal vormt een prop W die toegevoegd wordt aan het voordien samengeperste materiaal 1 in het kanaal A. De wrijving van het samengeperste materiaal 1 met het bodempaneel 15, 16, 17 van de balenkamer C leidt tot een weerstandskracht waardoor het nieuwe materiaal dat toegevoerd werd aan de balenkamer C vóór de plunjer D samengeperst kan worden. Elk van de panelen 15,16 en 17 kan een verstelbaar paneel bevatten dat het mogelijk maakt de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van het baalvormende kanaal A te verstellen. Als alternatief zijn de volledige panelen 15, 16 en 17 verstelbaar en scharnierbaar verbonden met een frame van de balenpers waardoor het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het baalvormende kanaal A versteld kan worden. In beide situaties kunnen deze panelen 15, 16 en 17 als een beweegbare wand beschouwd worden. Via deze beweegbare wand kan de wrijving geregeld worden.

Na het samendrukken drijft de verdere beweging van de plunjer D de prop W met pas samengeperst materiaal en het samengeperste materiaal 1 dat zich al in de balenkamer C bevindt naar de uitgang 14 van de balenkamer tot de plunjer D zijn volledig uitgeschoven eindpositie bereikt. De plunjer D keert daarna in de tegenovergestelde richting naar zijn teruggetrokken positie terug zodat de balenkamer C opnieuw gevuld kan worden met nieuw samen te drukken materiaal. De plunjer voert daartoe een

BE2018/5291 compressiecyclus uit die bestaat uit een compressieslag gevolgd door een terugslag. Deze compressiecyclus wordt continu herhaald tot het baalvormingsproces is afgewerkt.

Van het in de balenkamer samengeperste materiaal wordt een baal 1b gevormd die samengebonden wordt met twijnen 19 die rond de massa samengeperst materiaal gewonden worden om ze samengeperst te houden na de balenpers te hebben verlaten. Dit bindproces kan als volgt uitgevoerd worden.

Bij de start van het baalvormingsproces worden twee lengten twijn van (niet weergegeven) klossen aan tegenoverliggende zijden van de balenkamer C met elkaar verbonden door de uiteinden van de twijnen samen te binden met behulp van de bindinrichting (of knopenlegger) E. Wanneer het baalmateriaal samengeperst is in de balenkamer C voeren de klossen aan weerskanten van het baalmateriaal aan de balenkamer C twijn toe. Aan één zijde van de balenkamer C loopt de twijn door de punt van een naald 20. Wanneer de massa samengeperst baalmateriaal 1 haar volledige lengte heeft bereikt, tussen twee opeenvolgende compressieslagen, brengt de naald 20 de twijn in de vorm van een lus naar de andere kant van de balenkamer C. De knopenlegger E knoopt daarna de twijn, door een uiteinde van de twijnlus dat rond de samengeperste baal gelegd was door de naald 20, samen te voegen met een uiteinde van de twijn dat door de klos aan de andere kant van de balenkamer was toegevoerd (dezelfde kant als de knopenlegger E). De naald 20 wordt daarna teruggetrokken en een nieuwe baal wordt gestart.

Een reeks sensors kan in de zijwanden van het eerste segment worden aangebracht om de meting van de invoersnelheid van de plak in het eerste segment te verbeteren. Aangezien de balenpers balen produceert, hebben alle bedrijfsparameters uiteindelijk op de één of andere wijze betrekking op het baalvormingsproces. Sommige sensors meten echter rechtstreeks baalparameters, terwijl andere sensors onrechtstreeks aspecten meten die betrekking hebben op de baalkarakteristieken. Voorbeelden van sensors zijn hieronder gegeven, maar zijn louter gegeven om deze uitvinding beter te kunnen begrijpen. De vermelde sensors zijn niet uitputtend en zijn dan ook niet beperkend voor de uitvinding.

BE2018/5291

Het voorste uiteinde van de tussenliggende materiaalbuffer 10 bevat gewoonlijk een rotor om het zwad met oogstmateriaal van het veld te rapen. Deze rotor kan met sensors uitgerust worden, bijvoorbeeld snelheidssensors en/of koppelopnemers die een indicatie geven van hoeveel van het zwad van het veld opgeraapt wordt. Het zal duidelijk zijn voor de vakman ter zake dat uitgangssignaal van deze sensors rechtstreeks verband houdt met baalkarakteristieken. Bijvoorbeeld kan het vochtgehalte in het zwad of in het oogstmateriaal het uitgangssignaal van de rotorsensor aanzienlijk beïnvloeden, terwijl het vochtgehalte geen wezenlijk effect zal hebben op de baalkarakteristieken. Het uitgangssignaal van deze sensors zou gecombineerd kunnen worden met uitgangssignalen van andere sensors om aspecten van het baalvormingsproces te regelen.

Sensors kunnen aangebracht worden aan zijden van de precompressiekamer 10. Deze sensors kunnen de aanwezigheid en/of densiteit van oogstmateriaal in de voorkamer 10 detecteren. Op basis van de uitgangssignalen van deze sensors kan de stouwer geregeld worden. Een vakman zal begrijpen dat uitgangssignalen van deze sensors in de zijden van de precompressiekamer 10 betrekking kunnen hebben op baalkarakteristieken. Deze sensors worden gebruikt om aspecten van het baalvormingsproces te regelen. De sensors aan de zijden van de precompressiekamer meten de aanwezigheid van oogstmateriaal of kunnen sensors zijn die de positie van zijelementen van de precompressiekamer 10 detecteren.

In de precompressiekamer 10 kunnen strohaaksensors aangebracht worden. Strohaaksensors verschaffen een indicatie van de topvulling en de links-rechtsvulling. Zodoende zal de vakman ter zake in staat zijn de werking te regelen van de landbouwbalenpers op basis van een uitgangssignaal van de sensors. Het zal echter duidelijk zijn dat deze sensors niet rechtstreeks baalkarakteristieken weergeven.

De bovenwand van het inlaatuiteinde 13 van de balenkamer, en optioneel ook de zijwanden, zijn uitgerust met diverse sensors. Deze sensors meten de aanwezigheid van oogstmateriaal in deze ingang wanneer de stouwer het vooraf samengedrukte oogstmateriaal in de balenkamer drukt. Deze sensors kunnen mechanische sensors, optische sensors of ultrasone sensors zijn. Deze sensors kunnen de aanwezigheid meten van oogstmateriaal, maar ook de timing waarop oogstmateriaal

BE2018/5291 aankomt zodat een indicatie van een topvulling of links-rechts-vulling verkregen kan worden. Deze sensors kunnen gebruikt worden om de werking van de landbouwbalenpers te optimaliseren. De uitgangssignalen van deze sensors houden onrechtstreeks verband met de vorm van de baal. Omgevingsparameters zouden echter de optimale uitgangssignalen van deze sensors kunnen beïnvloeden om een baal met een voorafbepaalde vorm te verkrijgen. Zodoende worden uitgangssignalen van deze sensors beschouwd als onrechtstreeks verband te houden met baalkarakteristieken.

De plunjer D kan uitgerust worden met een reeks sensors om de druk die uitgeoefend wordt door de plunjer op het oogstmateriaal te meten. Uitgangssignalen van deze sensors hebben betrekking op de densiteit van de landbouwbalenpers en instellingen met betrekking tot de omgeving en werking zouden optimale uitgangssignalen van deze plunjersensors kunnen beïnvloeden, zodat deze sensors beschouwd worden om onrechtstreeks verband te houden met baalkarakteristieken. Plunjersensors kunnen sensors bevatten in het oppervlak van de plunjer dat naar de balenkamer wijst, waarbij meerdere sensors de druk meten die uitgeoefend wordt op het

oogstmateriaal. Voorts kunnen	plunjersensors	aangebracht worden	in	het
plunjeraandrijfmechanisme, en zou	het	kantelen	van de plunjer gemeten	kunnen
worden.
Een sterwiel heeft	als	functie	het naaldmechanisme	20	en

twijnmechanisme 19 te activeren. Het sterwiel is gewoonlijk aan een bovenkant van de balenkamer aangebracht, ergens in de midden van de balenkamer. Het sterwiel is een wiel in de vorm van een ster, met pennen die in de baal gedrukt worden en wanneer de baal voortbewogen wordt door de balenkamer, het sterwiel doen draaien. Daarbij houdt het aantal toeren gemaakt door het sterwiel rechtstreeks verband met een lengte van de baal. Vandaar dat het sterwiel rechtstreeks een karakteristiek met betrekking tot de baal meet. Een andere functie van het sterwiel kan zijn bestaan in het meten van de densiteit van de baal. Aangezien het sterwiel een reeks pennen bevat aan de omtrek van het wiel, is de diepte waarop het sterwiel in het samengedrukte materiaal 1 kan indringen wanneer een voorafbepaalde druk wordt uitgeoefend een rechtstreekse indicatie van de densiteit van de baal. Vandaar dat het sterwiel waarden zou kunnen uitvoeren die rechtstreeks betrekking hebben op deze twee karakteristieken van de baal.

BE2018/5291

De balenkamer bevat één of meer beweegbare wanden, bijvoorbeeld de zijpanelen 15 en het bovenpaneel 16. Deze beweegbare wanden kunnen uitgerust worden met sensors. Een van de sensors is gewoonlijk een positiesensor waarbij de positie van de bovenwand en de positie van de zijwanden gemeten wordt. De positie van de bovenwand houdt rechtstreeks verband met de hoogte van de baal terwijl de positie van de zijwanden rechtstreeks verband houdt met de breedte van de baal. Deze sensors zijn gewoonlijk aan een achterste segment van de balenkamer aangebracht.

Tijdens het opstarten van de landbouwbalenpers wordt de balenpers bij voorkeur geregeld met behulp van de sensors die rechtstreeks baalkarakteristieken meten. Zoals duidelijk is uit de bovenstaande uitleg, zijn deze sensors aan een achterste segment van de landbouwbalenpers aangebracht. Aangezien deze sensors karakteristieken meten die rechtstreeks verband houden met de baal, worden optimale uitgangssignalen van deze sensors niet beïnvloed door omgevingsinvloeden of operationele omstandigheden. Wanneer een baal gevormd is met karakteristieken binnen een voorafbepaald bereik kunnen andere sensors die baalkarakteristieken onrechtstreeks meten gekalibreerd worden. Na kalibratie kan de landbouwbalenpers beter geregeld worden.

Figuur 2 toont een schema voor de werking van de balenpers. In de Figuur is de controller 21 in een opstarttoestand geïllustreerd. De Figuur vertoont een groot en een klein veld, respectievelijk met betrekking tot de eerste sensorgroep 24 en de tweede sensorgroep 25. In deze toestand van de controller 21, geeft de controller voorrang aan de eerste sensorgroep 24 bij het regelen van de balenpers. De tweede sensorgroep 25 kan ook gebruikt worden om de balenpers in het eerste tijdsinterval te bedienen, maar de eerste sensorgroep 24 is echter het belangrijker.

Figuur 2 toont verder een vergelijkingselement 22 dat een uitgangssignaal van de eerste sensorgroep 24 vergelijkt met een voorafbepaalde waarde of een voorafbepaald bereik. Dit vergelijkingselement 22 besluit of de baal gevormd is met voorafbepaalde karakteristieken. Aangezien de sensorgroep 24 rechtstreeks waarden uitvoert met betrekking tot de baalkarakteristieken, kan zulke vergelijking gemakkelijk gemaakt worden. Als de baalkarakteristieken niet binnen het voorafbepaalde bereik

BE2018/5291 vallen, wordt de balenpers bediend met behulp van de controller 21 in de eerste toestand.

Figuur 2 toont dat als het vergelijkingselement 22 besluit dat de baalkarakteristieken voldoen aan voorafbepaalde instellingen, wordt de controller 23 gebruikt om de balenpers te regelen. In de praktijk kunnen de controller 23 en de controller 21 hetzelfde element zijn, maar met verschillende instellingen. Om het verschil te illustreren, toont Figuur 2 twee controllers 21 en 23. Controller 21 staat in de opstarttoestand en controller 23 staat in de eropvolgende toestand. Controller 23 vertoont ook een groot en een klein veld, die respectievelijk betrekking hebben op de tweede sensorgroep 25 en de eerste sensorgroep 24. Dit is de omgekeerde situatie van controller 21. Een vakman zal zich dus realiseren dat de tweede sensorgroep 25 een groter gewicht of voorrang krijgt voor het regelen van de balenpers. Een database of een geheugen 26 is operationeel verbonden met de controller 23. Dit geheugen slaat de optimale waarden of het optimale bereik van de tweede sensorgroep 25 op. Deze optimale waarden of optimale bereiken worden bij voorkeur alleen geregistreerd of opgeslagen in het geheugen 26 nadat het vergelijkingselement 22 bepaald heeft dat de uitgangssignalen van de sensors van de eerste sensorgroep 24 binnen een voorafbepaald bereik liggen. Op dat moment is het opstarten van de balenpers afgelopen en kan de tweede sensorgroep gekalibreerd worden. In de uitvoeringsvorm van Figuur 2 betekent de kalibratie dat de uitgangssignalen van de tweede sensorgroep geregistreerd worden of opgeslagen in het geheugen 26.

Op basis van de figuren en de beschrijving zal een vakman in staat zijn de werking en de voordelen van de uitvinding, alsook de verschillende uitvoeringsvormen ervan te begrijpen. Er dient evenwel te worden opgemerkt dat de beschrijving en de Figuren enkel en alleen bedoeld zijn om de uitvinding te laten begrijpen en niet om de uitvinding te beperken tot bepaalde uitvoeringsvormen of voorbeelden die hierin zijn gebruikt. Daarom wordt benadrukt dat de reikwijdte van de uitvinding alleen bepaald zal worden in de conclusies.

Claims (10)

1. CONCLUSIES

   1. Landbouwbalenpers bestaande uit een balenkamer (C) en een precompressiekamer (10), waarbij de precompressiekamer geschikt is om oogstmateriaal te verzamelen en periodiek van het oogstmateriaal een plak te vormen, en deze in de balenkamer in te brengen tot in een eerste segment (13) van de balenkamer, waarbij de balenkamer een plunjer (D) bevat die heen-en-weer kan bewegen in de balenkamer om daarbij plakken oogstmateriaal tot een baal (1) samen te drukken, De balenkamer bevat verder minstens één beweegbare wand (15, 16, 17), waarbij de landbouwbalenpers verder een reeks sensors bevat en een controller (21) die geschikt is om de werking van de landbouwbalenpers te regelen op basis van ingangssignalen van de sensors, waarbij een eerste sensorgroep (24) rechtstreeks betrekking heeft op baalparameters en een tweede sensorgroep (25) onrechtstreeks verband houdt met de baalparameters, waarbij de controller (21) ontworpen is om, in een eerste tijdsinterval, de werking van de landbouwbalenpers te regelen en de sensors van de tweede sensorgroep te kalibreren op basis van uitgangssignalen van sensors van de eerste sensorgroep.
2. 2. Landbouwbalenpers volgens conclusie 1, waarbij vooraf een schatting gemaakt wordt van optimale uitgangssignalen voor de tweede sensorgroep, waarbij die schatting in het eerste tijdsinterval gebruikt wordt voor het regelen van de werking van de landbouwbalenpers.
3. 3. Landbouwbalenpers volgens conclusie 1 of 2, waarbij de controller (21) ontworpen is om de werking van de landbouwbalenpers in een eerste tijdsinterval te regelen tot uitgangssignalen van de eerste sensorgroep binnen een eerste voorafbepaald bereik (22) vallen, en om (26) de sensors van de tweede sensorgroep (25) van de sensors na het eerste tijdsinterval te kalibreren.
4. 4. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de controller (21) geschikt is om voorrang te geven aan de eerste sensorgroep tijdens het

   BE2018/5291 eerste tijdsinterval, en om voorrang te verlenen aan de tweede sensorgroep tijdens het tweede tijdsinterval (23).
5. 5. Landbouwbalenpers volgens conclusie 4, waarbij het volgende tijdsinterval pas begint nadat de uitgangssignalen van de eerste sensorgroep (24) binnen een eerste voorafbepaald bereik (22) liggen.
6. 6. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de eerste sensorgroep (24) geschikt is om een waarde uit te voeren die rechtstreeks verband houdt met minstens één baalparameter gekozen uit de volgende parameters: het gewicht, de densiteit, de vorm, de lengte, de breedte en de hoogte.
7. 7. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de meeste sensors uit de eerste sensorgroep (24) geplaatst zijn in een achterste sectie van de landbouwbalenpers.
8. 8. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de meeste sensors uit de tweede sensorgroep (25) geplaatst zijn in een voorste sectie van de landbouwbalenpers.
9. 9. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de werking van de landbouwbalenpers geregeld wordt door de controller (21) met behulp van een algoritme dat opgeslagen is in een geheugen dat operationeel verbonden is met de controller, waarbij het algoritme factoren bevat voor uitgangssignalen van elke sensor, en waarbij de factoren die betrekking hebben op de tweede sensorgroep toenemen vanaf het eerste tijdsinterval naar het daaropvolgende tijdsinterval.
10. 10. Landbouwbalenpers volgens een van de vorige conclusies, waarbij de controller (21) operationeel verbonden is met een geheugen waarin een stel regels voor de werking van de landbouwbalenpers opgeslagen is op basis van uitgangen van de

    BE2018/5291 sensors, waarbij tijdsinterval.