BR102012018008A2

BR102012018008A2 - Sistema de transferência de material e método de transferir material entre veículos

Info

Publication number: BR102012018008A2
Application number: BR102012018008A
Authority: BR
Inventors: Noel W Anderson
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-11-26
Also published as: CA2782316C; AU2012205183B2; US20130022433A1; CA2782316A1; AU2012205183A1; US8840357B2

Abstract

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL E MÉTODO DE TRANSFERIR MATERIAL ENTRE VEÍCULOS. Um sistema de transferência de material inclui um primeiro veículo e um segundo veículo. O primeiro veículo tem um compartimento pressurizado mantendo no mesmo uma primeira pressão de ar. O ar ambiente do lado de fora do compartimento pressurizado está a uma segunda pressão de ar, com a primeira pressão de ar sendo diferente da segunda pressão de ar definindo deste modo um diferencial de pressão. O segundo veículo tem um dispositivo de descarga de material. O dispositivo de descarga de material é capaz de fornecer material ao primeiro veículo. O segundo veículo tem um reservatório para receber o material. O material passa desde o reservatório para dentro do compartimento pressurizado sem perda substancial do diferencial de pressão.

Description

“SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL E MÉTODO DE TRANSFERIR MATERIAL ENTRE VEÍCULOS”

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um sistema de transferência de material e mais particularmente a um sistema de transferência de material que mantém a pressão em um compartimento pressurizado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Alguns dispositivos agrícolas, tais como uma plantadeira agrícola, possuem compartimentos pressurizados. Uma plantadeira é um implemento agrícola para fazendas tipicamente rebocado atrás de um trator, o qual é usado para plantar colheitas em um campo. Uma plantadeira, uma semeadeira pneumática ou um semeador de grãos depositam as sementes de uma maneira precisa predeterminada ao longo de uma série de fileiras paralelas. As sementes que são plantadas são distribuídas através de numerosas unidades de fileiras que são em geral regularmente espaçadas ao longo de uma porção da plantadeira. As plantadeiras variam amplamente de tamanho, desde duas fileiras até mesmo às 48 fileiras da John Deere DB 120.

Historicamente, nas plantadeiras menores e mais antigas, um bastão marcador estende-se a partir do lado da plantadeira até metade da largura da plantadeira. O bastão marcador possui algum elemento que se arrasta no solo fazendo uma linha ser aberta no campo de modo que o operador do trator sabe como posicionar o trator para o curso de retorno através do campo. Nas plantadeiras modernas maiores, um sistema de navegação por GPS assim como uma direção tipo piloto automático são usados para guiar a plantadeira através do campo a fim de manter um espaçamento apropriado das fileiras.

As plantadeiras mais antigas tinham tipicamente um depósito de sementes para cada fileira, com depósito de sementes tendo geralmente placas um número predeterminado de dentes com espaçamento predeterminado dependendo do tipo de semente a ser semeada e do espaçamento das sementes no solo. As plantadeiras modernas têm geralmente um ou mais grandes tanques de sementes com as sementes sendo distribuídas para cada unidade de fileira. As unidades de fileira realizam a tarefa final de 5 dosagem e colocação das sementes. O processo de distribuição de sementes pode se basear em uma ventoinha hidraulicamente acionada para mover as sementes desde o tanque de sementes para as unidades de fileira. Uma válvula de controle de fluxo e um manômetro permitem um ajuste apropriado da pressão do tanque cm base no tipo de semente. O ar proveniente da ventoinha 10 pressuriza o tanque de sementes e fornece sementes para as tremonhas de sementes. O fluxo de ar entra nos tanque de sementes através de um bocal no coletor, que pressuriza o LU11\^UV( O ar então pega as sementes e as leva para fora da outra extremidade do bocal para dentro de mangueiras de distribuição de sementes. Estas mangueiras encaminham as sementes para a tremonha. 15 Uma pequena quantidade de sementes está se deslocando nas mangueiras de distribuição apenas quando necessário. A tremonha se enche de sementes até que a mangueira de distribuição esteja coberta. Uma vez que a abertura seja restringida, o fluxo de sementes através da mangueira para. O ar que escoa para unidade de fileira se desloca para dentro da tremonha e para fora através 20 de um exaustor. À medida que as sementes são captadas pelo dosador e plantadas, a pilha de sementes se encolhe até que a extremidade da mangueira de distribuição esteja descoberta. Nesse momento, o fluxo de ar e a distribuição de sementes reiniciam e a pilha de sementes da tremonha é reconstituída.

É importante manter a pressão de ar no tanque de sementes

enquanto o plantio está se desenrolando, a fim de manter um plantio consistente. Se a tampa de enchimento da plantadeira está aberta, a pressão do ar é perdida e com isso a capacidade de transferir as sementes a partir da mesma. O que é necessário na técnica é um aparelho para transferir material na forma de sementes para dentro de um compartimento pressurizado enquanto a máquina está funcionando sem a perda de ar pressurizado no compartimento de uma maneira econômica eficiente.

SUMÁRIO

A invenção em uma forma é dirigida a um sistema de transferência incluindo um primeiro veículo e um segundo veículo, o primeiro veículo tem um compartimento pressurizado mantendo uma primeira pressão de ar no mesmo. O ar ambiente fora do compartimento pressurizado está a uma segunda pressão de ar, com a primeira pressão de ar sendo diferente da segunda pressão de ar definindo deste modo um diferencial de pressão. O segundo veículo tem um dispositivo de descarga de material. O dispositivo de descarga de material é capaz de fornecer material para o primeiro veículo. O segundo veículo tem um reservatório para receber o material. O material passa desde o reservatório para o compartimento pressurizado sem perda substancial do diferencial de pressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características e vantagens acima mencionadas e outras desta invenção e maneira de atingí-las, vão se tomar mais evidentes e a invenção vai ser melhor compreendida por referência à descrição que se segue de uma modalidade da invenção tomada em conjunto com os desenhos anexos em que:

A fig. 1 é uma vista de topo esquemática de um sistema de dois veículos utilizando uma modalidade de um sistema de transferência de material da presente invenção.

A fig. 2 é uma vista traseira esquemática do sistema de transferência de material da fig. 1.

A fig. 3 é um diagrama de bloco delineando as etapas realizadas por um método usando o sistema de transferência de material das figs. I e 2.

Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes através de todas as diversas vistas. A exempüficação dada aqui ilustra uma modalidade da invenção e estas exemplificações não devem ser interpretadas como limitando o escopo da invenção de nenhuma maneira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência agora aos desenhos e mais particularmente à fig. 1, ali é ilustrado um sistema de transferência de material 10 que inclui sistemas de veículo 12 e 14. O sistema de veículo 12 inclui um trator 16 e 10 uma fonte de material rebocada 18 rebocada pelo mesmo. O sistema de veículo 14 inclui um trator 20 e um dispositivo receptor de material 22 rebocado pelo mesmo. Embora os sistemas de veículo 12 e 14 sejam representados como tratores e vagonetas, estas são representações gerais e são geralmente representativas de equipamento agrícola, de construção, industrial 15 e de silvicultura, por exemplo, o dispositivo receptor de material rebocado 22 pode ser uma plantadeira de sementes agrícola.

Agora com referência adicional à fig. 2, ali é mostrada uma outra vista dos sistemas de veículo 12 e 14. Material granular 24, que pode ser sementes é transferido desde o sistema de veículo 12 para o sistema de 20 veículo 14, A fonte de material rebocada 18 inclui um dispositivo descarga 26, um dosador 28, um controlador comunicativo 30, uma interface do operador 32, um apontador de bico 34 e uma saída de bico 36. O controlador comunicativo 30 e a interface do operador 32 podem ser associados ou com a fonte de material rebocada 18 ou com o trator 16. O dispositivo receptor de

material rebocado 22 inclui um compartimento pressurizado 38, um sensor de nível de material 40, um reservatório 42, uma eclusa pneumática 44, um sensor 46 de nível do reservatório e um controlador comunicativo 48.

O dispositivo de descarga 26, que pode inclui um trado, move o material granular 24 desde a fonte de material rebocada 18 para o reservatório 42. O material granular 24 move-se por gravidade enquanto em um tanque da fonte de material rebocada 18 e a quantidade de material granular 24 que se move através do dosador 28 é medida pelo mesmo e enviada para o controlador comunicativo 30. O apontador de bico 34 pode apontar automaticamente a saída de bico 36 ou estar em comunicação com o controlador comunicativo 30 para o controle da saída de bico 36. Adicionalmente, informação proveniente do apontador de bico 34 é usada pelo controlador comunicativo 30 para posicionar o dispositivo de descarga

26 e/ou a fonte de material rebocada 18 em relação ao reservatório 42. Em uma modalidade preferida, a saída de bico 36 e o reservatório 42 não estão em contato físico entre si.

O dispositivo receptor de material rebocado 22 pode ter funções adicionais, que não estão mostradas tais como elementos de distribuição que distribuem o material granular 24. À medida que o material granular 24 se acumula no reservatório 42, o sensor 46 de nível do reservatório detecta o nível de material granular 24 no mesmo e passa esta informação para o controlador comunicativo 48 que por sua vez comunica esta informação ao controlador comunicativo 30 para alterar o fluxo de material granular 24 a partir da saída de bico 36. O fluxo de material granular

24 é desta forma controlado por esta interação entre os controladores comunicativos 30 e 48.

Uma pressão de ar 50 é mantida no compartimento pressurizado 38 a qual é diferente de uma pressão de ar ambiente 42 que existe fora do compartimento pressurizado 38. A eclusa pneumática 44 é operada para mover material granular 24 desde o reservatório 42 para dentro do compartimento pressurizado 38 sem uma perda significativa do diferencial de pressão entre as pressões 50 e 52. A eclusa pneumática 44 abre uma abertura superior que permite que uma parte do material granular 24 caia a partir do reservatório 42 dentro da eclusa pneumática 44. A abertura superior então se fecha e uma abertura inferior da eclusa pneumática 44 se abre permitindo que o material granular 24 caia dentro do compartimento pressurizado 38. A eclusa pneumática 44 pode continuar a operar desta maneira em um modo intermitente à medida que as aberturas superior e 5 inferior são repetidamente abertas e fechadas de uma maneira tal que elas nunca se abrem ao mesmo tempo. Uma maneira de fazer isso é se ter dois conjuntos de discos com um furo neles de tal forma que o conjunto superior se abre quando o conjunto inferior está fechado e os conjuntos de discos são então girados de modo a estarem alternadamente abertos no topo e depois no 10 fundo da eclusa pneumática 44. Um outro método contemplado é se ter uma pequena abertura com um dispositivo mecânico movendo o material granular

24 rapidamente através da pequena abertura para deste modo controlar o movimento do ar através da pequena abertura. Quando a transferência de material granular 24 desde o reservatório 42 para o compartimento pressurizado 38 é completada, a pequena abertura é fechada. Outros métodos com eclusa pneumática também são contemplados.

O sensor 40 de nível de material detecta o nível do material granular 24 no compartimento pressurizado 38 e passa esta informação para o controlador comunicativo 48. O controlador comunicativo 48 comunica de 20 modo sem fio esta informação ao controlador comunicativo 30 de modo que o final da operação de transferir material granular 24 é detectado e comunicado à interface do operador 32. Se o sistema de veículo 12 é autônomo, a interface do operador 32 pode não estar fisicamente localizada sobre o sistema de veículo 12 e pode existir como uma interface controlável sobre uma unidade 25 de exibição.

Agora com referência adicional à fig. 3, ali é mostrado um método 100 com etapas 102-110 para a transferência de um material granular

24 desde um sistema de veículo 12 para um outro sistema de veículo 14 enquanto ambos os veículos 12 e 14 estão se movendo e enquanto se mantém um diferencial de pressão de ar como indicado na etapa 102. Na etapa 104, uma quantidade dosada de material granular 24 é movida a partir do sistema de veículo 12 para o reservatório 42. Uma vez que material granular suficiente 24 esteja no reservatório 42, então na etapa 106 o material granular 5 24 é passado através da eclusa pneumática 44 para dentro do compartimento pressurizado 38 enquanto se mantém substancialmente o diferencial de pressão de ar entre o compartimento pressurizado 38 e o ar exterior. O nível de material é detectado na etapa 108 pelo sensor 40 de nível de material. Se o nível de material estiver acima de um valor predeterminado então o método 10 100 está concluído. Caso contrário, se o material granular 24 não estiver acima do nível predeterminado, o método 100 continua.

O fluxo de material granular 24 para o reservatório 42 e através da eclusa pneumática 44 é controlado conjuntamente pelos controladores comunicativos 30 e 48 com base na informação recebida do 15 dosador 28, do sensor 46 de nível do reservatório e do sensor 40 de nível de material. Adicionalmente, os controladores comunicativos 30 e 48 podem ser usados para coordenar o percurso do sistema de veículo 12 de modo a coordenar o posicionamento da saída de bico 36 em relação ao reservatório 42, sob a direção de um operador por meio da interface do operador 32. Se o 20 sistema de veículo 12 e/ou o sistema de veículo 14 são autônomos ou semi- autônomos, a coordenação do percurso sistema de veículo 12 e/ou do sistema de veículo 14 pode não requerer intervenção humana.

Vantajosamente, a presente invenção permite o enchimento de compartimentos pressurizados 38 enquanto o dispositivo receptor de material 22 está desempenhando sua função, que pode ser a distribuição de sementes ou fertilizante ou outro material granular a partir do compartimento sem a perda da pressão de ar no compartimento pressurizado 38.

Embora esta invenção tenha sido descrita com respeito a pelo menos uma modalidade, a presente invenção pode ser ainda modificada dentro do espírito e escopo desta descrição. Este pedido se destina portanto a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção usando seus princípios gerais. Além disso, este pedido destina-se a cobrir desvios em relação à presente descrição, que venham dentro da prática conhecida ou 5 habitual na técnica a que esta invenção é pertinente e que caiam dentro dos limites das reivindicações anexas,

Claims

1. Sistema de transferência de material, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro veículo tendo um compartimento pressurizado mantendo uma primeira pressão de ar no mesmo, havendo ar ambiente do lado de fora do dito compartimento pressurizado a uma segunda pressão de ar definindo deste modo um diferencial de pressão; e um segundo veículo tendo um dispositivo de descarga de material, dito dispositivo de descarga de material sendo capaz de fornecer material para o dito primeiro veículo, o dito primeiro veículo tendo um reservatório para receber o material, o material passando desde o dito reservatório para dentro do dito compartimento pressurizado sem perda substancial do dito diferencial de pressão.

2. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mecanismo de eclusa pneumática adjacente a dito reservatório, dito mecanismo de eclusa pneumática sendo configurado para receber pelo menos uma porção do material e descarregar a porção do material.

3. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito mecanismo de eclusa pneumática opera em um modo intermitente admitindo uma porção do material em dito mecanismo de eclusa pneumática que é substancialmente vedado alternadamente em relação à primeira pressão e depois à segunda pressão.

4. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito mecanismo de eclusa pneumática opera em um modo contínuo para transferir o material para dentro do dito compartimento pressurizado deslocando-se o material através de uma abertura de tamanho restrito no dito compartimento pressurizado.

5. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um controlador configurado para dosar um fluxo de material proveniente do dito dispositivo de descarga de material para o dito reservatório.

6. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um primeiro sensor associado com dito reservatório para medir uma primeira quantidade de material no dito reservatório, dito controlador sendo configurado para alterar dito fluxo do material em função da dita primeira quantidade.

7. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um segundo sensor associado com o dito compartimento pressurizado para medir uma segunda quantidade do material no dito compartimento pressurizado, dito controlador sendo adicionalmente configurado para alterar dito fluxo do material em função da dita segunda quantidade.

8. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que dito controlador é ainda configurado para alterar dito fluxo do material em função de uma combinação da dita primeira quantidade e da dita segunda quantidade.

9. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dito controlador é ainda configurado para receber informação a partir de pelo menos um sensor associado com o dito primeiro veículo e a partir de pelo menos um sensor associado com o dito segundo veículo, dita informação sendo relacionada com uma posição relativa do dito primeiro veículo em relação ao dito segundo veículo.

10. Sistema de transferência de material de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que dito controlador é ainda configurado para pelo menos uma ação dentre proporcionar sentido de direção para um operador, assistir o operador para direcionar e direcionar pelo menos um dentre o dito primeiro veículo e o dito primeiro veículo e o dito segundo veículo em função da dita informação, dita informação incluindo adicionalmente dados de posição relativa do dito dispositivo de descarga de material em relação ao dito reservatório.

11. Método de transferir material entre veículos, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: manter um diferencial de pressão de ar entre um compartimento pressurizado de um primeiro veículo e ar ambiente do lado de fora do dito compartimento pressurizado; descarregar material de um dispositivo de descarga de material de um segundo veículo para um reservatório do dito primeiro veículo para receber o material; e passar o material desde o dito reservatório para dentro de dito compartimento pressurizado sem perda substancial de dito diferencial de pressão.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, adjacente a dito reservatório, existe um mecanismo de eclusa pneumática através do qual o material se desloca.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de operar dito mecanismo de eclusa pneumática em um modo intermitente admitindo uma porção do material dentro de um compartimento intermediário que é substancialmente vedado alternadamente em relação ao ar ambiente e depois em relação ao dito compartimento pressurizado.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de operar dito mecanismo de eclusa pneumática em um modo contínuo para transferir o material para dentro do dito compartimento pressurizado deslocando o material através de uma abertura de tamanho restrito no dito compartimento pressurizado.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de dosar um fluxo do material a partir do dito dispositivo de descarga de material para dito reservatório, dita etapa de dosar sendo realizada com um controlador.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de medir uma primeira quantidade de material em dito reservatório usando um primeiro sensor associado com dito reservatório, dito controlador sendo configurado para alterar o dito fluxo do material em função da dita primeira quantidade.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de medir uma segunda quantidade de material em dito compartimento pressurizado usando um segundo sensor associado com dito compartimento pressurizado, dito controlador sendo adicionalmente configurado para alterar o dito fluxo do material em função da dita segunda quantidade.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dito controlador é ainda configurado para altera o dito fluxo do material em função de uma combinação da dita primeira quantidade e da dita segunda quantidade.

19. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito controlador é ainda configurado para receber informação a partir de pelo menos um sensor associado com o dito primeiro veículo e a partir de pelo menos um segundo sensor associado com o dito segundo veículo, a dita informação relacionando-se a uma posição relativa do dito primeiro veículo em relação ao dito segundo veículo.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o dito controlador é ainda configurado para pelo menos uma ação dentre ação dentre proporcionar sentido de direção para um operador, assistir o operador para direcionar e direcionar pelo menos um dentre o dito primeiro veículo e o dito primeiro veículo e o dito segundo veículo em função da dita informação, dita informação incluindo adicionalmente dados de posição relativa do dito dispositivo de descarga de material em relação ao dito reservatório.