BR102014004616B1

BR102014004616B1 - Colheitadeira agrícola

Info

Publication number: BR102014004616B1
Application number: BR102014004616-0A
Authority: BR
Inventors: Aaron Ritter
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2020-02-18
Also published as: AU2014200791B2; US8973344B2; AU2014200791A1; EP2772127A1; BR102014004616A2; EP2772127B1; US20140237970A1; EA201400180A1

Abstract

colheitadeira agrícola uma colheitadeira agrícola (100) compreende um veículo autopropelido (102); uma câmara aumentadora (104); uma árvore de acionamento (114) suportada sobre a câmara aumentadora (104), a árvore de acionamento (114) tendo um primeiro acoplador (116) fixado a uma. extremidade da árvore de acionamento (114), o primeiro acoplador (116) compreendendo um corpo de acoplador (420), um pistão (416) disposto no corpo de acoplador (420), e uma primeira chaveta (302) mecanicamente acoplada ao pistão (416) para ser estendida ou retraida pelo pistão (416) para engatar um acoplador conjugado sobre uma segunda árvore de acionamento (120) de uma cabeça de colheita agrícola (106) que é suportada sobre a câmara aumentadora (104).

Description

“COLHEITADEIRA AGRÍCOLA”

Campo [0001] O campo é veículos de trabalho agrícolas. Mais particularmente o campo é acopladores de árvore para acoplar cabeças de colheita agrícolas a veículos de colheita.

Fundamentos [0002] Veículos de trabalho agrícolas tais como colheitadeira agrícolas se deslocam através de campos agrícolas colhendo as safras. Estes veículos são tipicamente arranjados em dois subcomponentes principais que são seletivamente acoplados entre si.

[0003] O primeiro subcomponente é o veículo de colheita. O veículo de colheita é configurado para apanhar o material de colheita cortado, debulhar o grão, separar o grão do material que não o grão (MOG), limpar o grão, e armazenar o grão até que possa ser descarregado a partir do veículo. Veículos de colheita tais como este são tipicamente chamados colheitadeiras combinadas ou combinadas.

[0004] O segundo subcomponente é a cabeça de colheita agrícola. A cabeça de colheita agrícola é configurada para engatar uma colheita ou colheitas particulares à medida que ela(s) se desloca(m) através do campo suportada(s) sobre a frente do veículo de colheita, para separar a do solo, e para transportar a colheita para o veículo de colheita. Cabeças de colheita agrícolas são especialmente configuradas com base na colheita ou colheitas que elas são projetadas para colher, que tipicamente incluem colheitas tais como trigo, soja, milho, arroz e colza.

[0005] Cabeças de colheita agrícolas são tipicamente montadas sobre uma estrutura de suporte chamada uma câmara alimentadora que se estende para frente a partir da parte dianteira do veículo de colheita. Elas incluem componentes tais como correias transportadoras, trados, e facas alternativas que são acionadas por um motor de combustão interna montado

2/23 sobre o veículo de colheita.

[0006] Para conectar os dois entre si, o operador do veículo manobra o veículo até que a câmara alimentadora e a cabeça de colheita agrícola estejam alinhadas. O operador então desce do veículo de colheita, aproximase da frente do veículo de colheita, e acopla manualmente o veículo de colheita e a cabeça de colheita agrícola entre si.

[0007] Uma vez que os dois estão conectados, o operador então retoma para o veículo, sobe para a cabine do operador, e dá partida no veículo. Este é um processo demorado.

[0008] O que é necessário, portanto, é um meio mais eficiente de acoplar o veículo de trabalho agrícola a uma cabeça de colheita agrícola. [0009] É um objeto desta invenção proporcionar um tal sistema. Sumário [00010] Em uma disposição, uma colheitadeira agrícola é prevista a qual compreende: um veículo autopropelido; uma câmara alimentadora; uma árvore de acionamento tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distai, em que a árvore de acionamento é suportada sobre a câmara alimentadora em que a extremidade proximal é configurada para ser acionada em rotação para transmitir potência a partir da colheitadeira agrícola para uma cabeça de colheita agrícola; e um primeiro acoplador fixado à extremidade distai da árvore de acionamento, o primeiro acoplador compreendendo adicionalmente um corpo de acoplador, um pistão disposto dentro do corpo de acoplador, e uma primeira chaveta mecanicamente acoplada ao pistão para ser acionada pelo pistão, a primeira chaveta sendo extensível a partir e retrátil para dentro do corpo de acoplador quando o pistão é acionado.

[00011] A colheitadeira agrícola pode compreender adicionalmente um segundo conector de fluido hidráulico suportado sobre a árvore de acionamento para rotação com respeito à árvore de acionamento. O segundo

3/23 conector de fluido hidráulico pode se estender em tomo de e veda contra uma superfície externa da árvore de acionamento.

[00012] O segundo conector de fluido hidráulico pode encerrar uma passagem de fluido hidráulico na árvore de acionamento que comunica fluido hidráulico a partir de uma superfície da árvore de acionamento para o pistão. [00013] O pistão pode ser disposto no corpo de acoplador para receber fluido hidráulico a partir do segundo conector de fluido hidráulico e para ser acionado pelo mesmo.

[00014] O primeiro acoplador pode compreender adicionalmente uma segunda chaveta e uma terceira chaveta que são configuradas para ser simultaneamente extensíveis a partir e retráteis para dentro do corpo de acoplador quando o pistão é acionado.

[00015] A primeira chaveta, a segunda chaveta, e a terceira chaveta podem ser equiangularmente dispostas em tomo de uma circunferência do corpo de acoplador.

[00016] A colheitadeira agrícola pode compreender adicionalmente a cabeça de colheita agrícola, e a cabeça de colheita agrícola pode compreender adicionalmente uma armação; uma faca alternativa montada sobre a armação; uma segunda árvore de acionamento tendo uma primeira extremidade acoplada em acionamento à faca alternativa para acionar a faca alternativa e uma segunda extremidade; e um segundo acoplador fixado à segunda extremidade da segunda árvore de acionamento, o segundo acoplador tendo uma cavidade para receber o primeiro acoplador.

[00017] Uma calha anular pode ser formada em uma parede lateral cilíndrica da cavidade.

[00018] A primeira chaveta pode se estender para dentro da calha anular quando o pistão é acionado.

[00019] Um rebaixo pode ser previsto na calha anular, e a primeira chaveta pode ser configurada para se estender para dentro do rebaixo.

4/23 [00020] Uma parede lateral da primeira chaveta e uma parede lateral do rebaixo podem ser dispostas para se engatar mutuamente e para comunicar torque a partir do primeiro acoplador para o segundo acoplador o suficiente para fazer o primeiro acoplador girar o segundo acoplador em tomo de seu eixo de rotação longitudinal.

[00021] O primeiro acoplador pode compreender adicionalmente uma segunda chaveta e uma terceira chaveta, e a primeira chaveta, a segunda chaveta e a terceira chaveta podem ser espaçadas equiangularmente em tomo do eixo de rotação longitudinal.

Breve Descrição dos Desenhos [00022] A figura 1 é uma vista em planta de uma colheitadeira agrícola e cabeça de colheita agrícola incorporando a presente invenção.

[00023] A figura 2A é uma vista em corte transversal de uma árvore de acionamento extensível e acoplador que conectam a colheitadeira agrícola e a cabeça de colheita agrícola da figura 1 tomada na linha de corte 2-2 na figura 1.

[00024] A figura 2B é uma vista em corte transversal de detalhe da disposição de árvore de acionamento extensível nas figuras acima.

[00025] A figura 3 é uma vista em corte transversal do acoplador das figures acima tomada na linha de corte 3-3 na figura 1.

[00026] As figuras 4A-4F são vistas em corte transversal da árvore de acionamento extensível e acoplador das figuras acima em vários estágios do processo de engate e desengate.

[00027] A figura 5 é um sistema de controle configurado para operar a disposição das figuras 1-4F.

Descrição Detalhada [00028] Na descrição aqui, os termos frontal, para frente , em frente e similares referem-se a uma direção de deslocamento para a frente V indicada na figura 1. A direção de deslocamento para a é uma direção

5/23 percorrida pela colheitadeira agrícola 100 quando ela está movendo em uma linha reta colhendo as safras. Os termos traseiro, para trás , atrás , para a traseira de, e similares referem-se à direção oposta à direção de deslocamento para a frente V. Os termos lateral, largura , ou lado a lado, referem-se a uma direção perpendicular à direção de deslocamento para a frente V.

[00029] Na figura 1, uma colheitadeira agrícola 100 compreende um veículo autopropelido 102 a partir de que uma câmara alimentadora 104 estende-se a partir da extremidade dianteira do veículo autopropelido 102. A colheitadeira agrícola 100 suporta uma cabeça de colheita agrícola 106, que é suportada sobre a extremidade dianteira livre de câmara alimentadora 104. Uma cabine de operador encerrada 105 é disposta sobre o veículo autopropelido 102 acima da câmara alimentadora 104. A cabeça de colheita agrícola 106 compreende adicionalmente uma armação 107 que é alongada e estende-se substancialmente por toda a largura da cabeça de colheita agrícola 106.

[00030] Em operação normal, a colheitadeira agrícola 100 é acionada através do campo em uma direção de deslocamento para a frente V. A medida que a colheitadeira agrícola 100 se desloca, ela carrega a cabeça de colheita agrícola 106 com ela.

[00031] Uma faca alternativa 108 é disposta na frente da cabeça de colheita agrícola 106 e é suportada sobre a armação 107. A faca alternativa 108 estende-se substancialmente por toda a largura lateral da cabeça de colheita agrícola 106. A faca alternativa 108 secciona plantas de colheita perto de suas raízes, e elas caem sobre os transportadores lateralmente estendidos (não mostrados) da cabeça de colheita agrícola 106. Elas são então transportadas para o centro da cabeça de colheita agrícola 106 por transportadores, e são então enviadas para trás através de um transportador (não mostrado) que é disposto dentro da câmara alimentadora 104 e para

6/23 dentro do próprio veículo autopropelido 102. Uma vez no veículo autopropelido 102, as plantas de colheita seccionadas são ainda processadas separando o grão do material diferente de grão (MOG) e guardando o grão em um tanque para grão 110. Periodicamente, um veículo se desloca ao longo do veículo autopropelido 102 e recebe grão a partir do tanque para grão 110 que é carregado para fora e ara longe a partir do veículo através de um transportador 112. Na figura 1, o transportador 112 é mostrado na sua posição de armazenamento. Durante as operações de descarregamento, porém, o transportador 112 é pi votado para se estender lateralmente para longe a partir do lado do veículo autopropelido 102.

[00032] Os vários dispositivos móveis na cabeça de colheita agrícola 106 são acionados pelo motor no veículo autopropelido 102. O motor no veículo autopropelido 102 transmite potência a uma árvore de acionamento 114 que é disposta na e suportada sobre a frente da câmara alimentadora 104, fazendo a árvore de acionamento 114 girar.

[00033] Um primeiro acoplador 116 é fixado a uma extremidade da árvore de acionamento 114. O primeiro acoplador 116 é configurado para se conjugar com e engatar em acionamento um segundo acoplador 118. O segundo acoplador 118 é fixado a uma segunda árvore de acionamento 120. [00034] Quando o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 são engatados em acionamento, o motor transmite potência para a árvore de acionamento 114, através do primeiro acoplador 116, para o segundo acoplador 118, e então para a segunda árvore de acionamento 120.

[00035] A segunda árvore de acionamento 120 estende-se ao largo da traseira da cabeça de colheita agrícola 106 para a extremidade esquerda da cabeça de colheita agrícola 106 onde ela entra em umâ primeira caixa de engrenagem 122. A terceira árvore de acionamento 124 é acoplada à segunda árvore de acionamento 120 e é acionada pela mesma. A terceira árvore de acionamento 124 estende-se para a frente adjacente à extremidade esquerda

7/23 da cabeça de colheita agrícola 106 e é acoplada pela sua extremidade dianteira a uma segunda caixa de engrenagem 126. A segunda caixa de engrenagem 126, por sua vez, é acoplada à e acionada pela faca alternativa 108, pelo transportador do lado esquerdo 128, pelo transportador do lado direito 130, pelo transportador central 132, e outros.

[00036] Na figura 2, a árvore de acionamento 114, o primeiro acoplador 116, e o segundo acoplador 118 são mostrados na mesma disposição espaçada que eles são mostrados na figura 1. A árvore de acionamento 114 pode ser estendida e retraída pela injeção e remoção seletivas de fluido hidráulico no e a partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200. A árvore de acionamento 114 tem uma primeira árvore deslizante 202 e uma segunda árvore deslizante 204 que são engatadas entre si para permitir movimento de deslizamento relativo da primeira árvore deslizante 202 com respeito à segunda árvore deslizante 204. A primeira árvore deslizante 202 e a segunda árvore deslizante 204 têm elementos de superfície conjugados que permitem que elas uma com respeito à outra em uma direção paralela aos eixos longitudinais, mas ainda permitem que elas comuniquem torque, e assim potência uma à outra. Os elementos de superfície conjugados incluem rasgos de chaveta 206 sobre a superfície externa da primeira árvore deslizante 202, e rasgos de chaveta 208 dispostos sobre uma superfície interna da segunda árvore deslizante 204. Os rasgos de chaveta 206 e os rasgos de chaveta 208 são as estruturas que mutuamente interengatam uma com a outra para permitir que a primeira árvore deslizante 202 deslize com respeito à segunda árvore deslizante 204 enquanto simultaneamente permitem que torque seja comunicado a partir da primeira árvore deslizante 202 para a segunda árvore deslizante 204.

[0003 7] A primeira árvore deslizante 202 é disposta dentro da segunda árvore deslizante 204. A primeira árvore deslizante 202 tem uma perfuração oca que recebe um pistão 210 que é suportado sobre uma haste de pistão 212.

8/23

A haste de pistão 212 é fixada à extremidade externa 214 da segunda árvore deslizante 204.

[00038] O primeiro conector de fluido hidráulico 200 é suportado para rotação sobre a superfície externa da primeira árvore deslizante 202. O primeiro conector de fluido hidráulico 200 compreende um corpo de conector 216 que é geralmente cilíndrico, um primeiro conector hidráulico 218, um segundo conector hidráulico 220, uma primeira vedação de árvore 222, uma segunda vedação de árvore 224, e uma terceira vedação de árvore 226 que é disposta entre o primeiro conector hidráulico 218 e o segundo conector hidráulico 220 em uma direção axial. A primeira vedação de árvore 222 e a segunda vedação de árvore 224 são dispostas em cada extremidade do primeiro conector de fluido hidráulico 200 para impedir que fluido hidráulico injetado no primeiro conector de fluido hidráulico 200 vaze para fora entre o primeiro conector de fluido hidráulico 200 e a superfície externa da primeira árvore deslizante 202. A terceira vedação de árvore 226 é disposta entre o primeiro conector hidráulico 218 e o segundo conector hidráulico 220 para impedir que fluido hidráulico passe diretamente a partir do primeiro conector hidráulico 218 para o segundo conector hidráulico 220 (e vice versa) sem primeiramente passar através da perfuração longitudinal 228 da primeira árvore deslizante 202 e efetuar movimento do pistão 210 e da haste de pistão 212 dispostos dentro da perfuração longitudinal 228.

[00039] Em operação, o primeiro conector de fluido hidráulico 200 pode girar livremente em tomo da superfície externa da primeira árvore deslizante 202 sobe a primeira vedação de árvore 222, a segunda vedação de árvore 224, e a terceira vedação hidráulica. A primeira árvore deslizante 202 pode girar em tomo de seu eixo longitudinal, e comunicar potência a partir da árvore de acionamento 114 para a segunda árvore de acionamento 120 e o primeiro conector de fluido hidráulico 200 pode ser mantido estacionário.

[00040] Isto é particularmente benéfico porque permite que o

9/23 primeiro conector de fluido hidráulico 200 seja conectado a linhas hidráulicas estacionárias, e mantido no lugar para estender e retrair a árvore de acionamento 114 quando a árvore de acionamento 114 está girando. [00041] O primeiro conector hidráulico 218 e o segundo conector hidráulico 220 são conectados a linhas hidráulicas para comunicar fluido hidráulico para e a partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200. As linhas hidráulicas, válvulas hidráulicas, controles eletrônicos que são usados para direcionar fluido hidráulico para dentro e para fora do primeiro conector de fluido hidráulico 200 não fazem parte desta invenção. Eles são de disposição convencional e são bem conhecidos na técnica.

[00042] Quando fluido hidráulico é injetado no segundo conector hidráulico 220, o fluido hidráulico passa para dentro de um intervalo anular 229 que é disposto entre uma superfície interna do corpo de conector 216 e uma superfície externa da primeira árvore deslizante 202. A primeira passagem hidráulica 230 é disposta para conduzir fluido hidráulico a partir do intervalo anular 229, através da superfície externa da primeira árvore deslizante 202 e daí para o lado direito (nas figuras 2A, 2B) do pistão 210. Este fluido hidráulico faz o pistão 210 se mover para a esquerda (nas figuras 2A, 2B) nas perfuração longitudinal 228. À medida que o pistão 210 se move para a esquerda, fluido hidráulico na perfuração longitudinal 228 sobre o lado esquerdo do pistão 210 é forçado para dentro de uma segunda passagem hidráulica 232 na haste de pistão 212. O fluido hidráulico que entra na segunda passagem hidráulica 232 se desloca para a extremidade direita (nas figuras 2A, 2B) da haste de pistão 212 onde ele é liberado e retoma para o primeiro conector de fluido hidráulico 200 deslocando-se em tomo da superfície anular externa da haste de pistão 212. Ao chegar de volta no primeiro conector de fluido hidráulico 200, o fluido hidráulico encontra uma quarta vedação de árvore 234, que veda a superfície externa de haste de pistão 212 contra a superfície interna de perfuração longitudinal 228. A quarta

10/23 vedação de árvore 234 impede que o fluido hidráulico de retomo atue sobre a face direita da haste de pistão 212 e forca o mesmo a sair da primeira árvore deslizante 202 através da terceira passagem hidráulica 236. O fluido que sai da primeira árvore deslizante 202 entra em um intervalo anular 237 que se estende em tomo da periferia da primeira árvore deslizante 202. O fluido que entra no intervalo anular 237 entra no primeiro conector hidráulico 218 e é carregado para longe a partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200. O intervalo anular 229 e o intervalo anular 237 permitem que fluido hidráulico seja comunicado para o e a partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200 para a primeira árvore deslizante 202 independentemente da posição de rotação do primeiro conector de fluido hidráulico 200 com respeito à primeira árvore deslizante 202.

[00043] Assim, o fluido hidráulico injetado no segundo conector hidráulico 220 faz a árvore de acionamento 114 se estender. Similarmente, injetar fluido no primeiro conector hidráulico 218 faz a árvore de acionamento 114 se retrair.

[00044] Com referência agora à figura 4A, um segundo conector de fluido hidráulico 400 é previsto sobre árvore de acionamento 114 para comunicar fluido hidráulico para o e a partir do primeiro acoplador 116, fazendo o-primeiro acoplador 116 engatar em acionamento o segundo acoplador 118. O segundo conector de fluido hidráulico 400 compreende um segundo corpo de conector 402 que é geralmente cilíndrico, um terceiro conector hidráulico 404, uma quinta vedação de árvore 406, uma sexta vedação de árvore 408 e um mancai 410.

[00045] O segundo conector de fluido hidráulico 400 é suportado sobre o mancai 410 na segunda árvore deslizante 204. Este suporte permite que ela gire com respeito à superfície externa da segunda árvore deslizante 204. Como com o primeiro conector de fluido hidráulico 200, isto permite que o segundo conector de fluido hidráulico 400 seja retido estacionário

11/23 quando a árvore de acionamento 114 (e logo a segunda árvore deslizante 204) gira em tomo de seu eixo longitudinal. Como com o primeiro conector de fluido hidráulico 200, isto permite que linhas hidráulicas sejam conectadas com o terceiro conector hidráulico 404, e que fluido seja introduzido no ou extraído a partir do terceiro conector hidráulico 404 enquanto a árvore de acionamento 114 está girando.

[00046] A quinta vedação de árvore 406 é localizada sobre o lado direito (nas figuras 4A-4F) e estende-se entre a superfície interna do segundo conector de fluido hidráulico 400 e a superfície externa da segunda árvore deslizante 204. A quinta vedação de árvore 406 impede que fluido hidráulico vaze para fora do segundo conector de fluido hidráulico 400 ao longo da superfície externa da segunda árvore deslizante 204.

[00047] A sexta vedação de árvore 408 é localizada sobre o lado esquerdo (nas figuras 4A-4F) e estende-se entre a superfície interna do segundo conector de fluido hidráulico 400 e a superfície externa da segunda árvore deslizante 204. A sexta vedação de árvore 408 impede que fluido hidráulico vaze para fora do segundo conector de fluido hidráulico 400 ao longo da superfície externa da segunda árvore deslizante 204.

[00048] A segunda árvore deslizante 204 tem uma quarta passagem hidráulica 412 que conduz fluido hidráulico a partir de uma superfície externa da segunda árvore deslizante 204 para uma câmara interna 414. A câmara interna 414 suporta um pistão 416 para movimento axial com respeito a um eixo longitudinal da árvore de acionamento 114. O pistão 416 veda contra a superfície interna de câmara interna 414, e é acionado por fluido hidráulico que é injetado dentro ou extraído a partir do terceiro conector hidráulico 404. O fluido hidráulico é conduzido a partir do terceiro conector hidráulico 404 para dentro de um intervalo anular 417 e estende-se em tomo da superfície externa da segunda árvore deslizante 204. O fluido hidráulico no intervalo anular 417 é conduzido para dentro da quarta passagem hidráulica 412, e daí n/23 para dentro da câmara interna 414.

[00049] Proporcionando o intervalo anular 417, o fluido hidráulico pode ser conduzido a partir do terceiro conector hidráulico 404 para o pistão 416 para acionar o pistão independentemente da posição de rotação do segundo conector de fluido hidráulico 400 com respeito à segunda árvore deslizante 204.

[00050] Em operação, fluido hidráulico a partir de fontes exteriores é injetado no terceiro conector hidráulico 404. Este fluido hidráulico se desloca através da quarta passagem hidráulica 412 e para dentro da câmara interna 414. Uma vez na câmara interna 414, o fluido hidráulico age contra a face do pistão 416. Isto faz o pistão 416 se mover axialmente com respeito à árvore de acionamento 114 (i.e. a segunda árvore deslizante 204). Este movimento do pistão 416 faz uma mola espiral 418 para empurrar contra o pistão 416 e ser comprimida.

[00051] Quando fluido hidráulico é liberado a partir do terceiro conector hidráulico 404, a mola espiral 418 libera sua energia interna armazenada, e empurra o pistão 416 para a direita (nas figuras 4A-4F) com respeito à árvore de acionamento 114 (a segunda árvore deslizante 204). Isto faz o fluido hidráulico na câmara interna 414 ser ejetado a partir do terceiro conector hidráulico 404.

[00052] O pistão 416 é uma porção do primeiro acoplador 116, que é fixada à extremidade externa da árvore de acionamento 114 (a segunda árvore deslizante 204).

[00053] O primeiro acoplador 116 compreende um corpo de acoplador 420 que é fixado a um flange 422 com fixadores rosqueados 424. O flange 422 estende-se para fora a partir da extremidade mais à esquerda da segunda árvore deslizante 204 proporciona um ponto de montagem para o corpo de acoplador 420.

[00054] O corpo de acoplador 420 encerra o pistão 416, assim como

13/23 um membro cônico 426 que encosta no pistão 416 e é acionado pelo pistão 416 quando o pistão 416 se move axialmente.

[00055] Com referência à figura 3, o corpo de acoplador 420 tem três fendas 300 que são equiangularmente dispostas uma com respeito a outra em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do primeiro acoplador 116 e o eixo longitudinal da árvore de acionamento 114. Cada uma das três fendas^scircunferenciais 300 recebe e suporta uma correspondente de chavetas 302. Cada uma das três fendas circunferenciais 300 suporta sua correspondente chaveta 302 para movimento radial para e para longe a partir de um eixo de rotação longitudinal 434 do segundo acoplador 118, que é coaxial com a árvore de acionamento 114, a primeira árvore deslizante 202, e a segunda árvore deslizante 204.

[00056] Com referência de volta às figuras 4A-4F, quando fluido hidráulico a partir de uma fonte exterior é injetado no terceiro conector hidráulico 404, ele faz o pistão 416 transladar para a esquerda (nas figuras 4A-4F). Este movimento faz o membro cônico 426 também transladar para a esquerda com respeito ao corpo de acoplador 420. O membro cônico 426 tem uma superfície externa cônica 428 que encosta em uma superfície interna de cada uma das três chavetas 302. As três chavetas 302 são tensionadas pelas paredes laterais de suas respectivas três fendas circunferenciais 300 de tal modo que o movimento do membro cônico 426 para a esquerda faz as três chavetas 302 se mover radialmente para fora com respeito ao corpo de acoplador 420.

[00057] Assim, introduzindo fluido hidráulico no terceiro conector hidráulico 404, as três chavetas 302 do primeiro acoplador 116 estendem-se para fora a partir do corpo de acoplador 420. Similarmente, permitindo que fluido hidráulico escape a partir do terceiro conector hidráulico 404, as três chavetas 302 do primeiro acoplador 116 se retraem para dentro para o corpo de acoplador 420.

14/2,3 [00058] O segundo acoplador 118 tem um corpo de acoplador 429 que é geralmente cilíndrico e define uma cavidade 430. A cavidade 430 é geralmente cilíndrica, e tem um eixo longitudinal que é paralelo ao eixo de rotação longitudinal 434. A abertura da cavidade 430 é definida por uma abertura em uma extremidade do segundo acoplador 118 que é oposta à segunda árvore de acionamento 120. A abertura da cavidade 430 fica voltada para o primeiro acoplador 116.

[00059] As paredes internas do segundo acoplador 118 que definem a cavidade 430 são configuradas para receber e suportar a extremidade externa do primeiro acoplador 116, que inclui as três chavetas 302.

[00060] As paredes internas do segundo acoplador 118 que definem a cavidade 430 definem um ressalto 432 na forma de uma coroa circular que estende-se para dentro para o eixo de rotação longitudinal 434 do segundo acoplador 118.

[00061] O ressalto 432 estende-se em tomo de substancialmente toda a circunferência interna da cavidade 430, de tal modo que ele define uma calha 436 na forma de uma coroa circular. A calha 436 é disposta na parede lateral cilíndrica da cavidade 430. A calha 436 é coaxial com o eixo de rotação longitudinal 434 e coaxial com a segunda árvore de acionamento 120.

[00062] Seis rebaixos 438 são formados nas paredes internas do segundo acoplador 118 que definem a cavidade 430. Os seis rebaixos 438 são dispostos no fundo da calha 436. Os seis rebaixos 438 têm uma extensão longitudinal que é geralmente paralela ao eixo de rotação longitudinal 434. A extensão longitudinal dos rebaixos 438 é maior do que a largura dos rebaixos 438.

[00063] Os rebaixos 438 são equiangularmente espaçados em tomo do eixo de rotação longitudinal 434 conforme medido em um plano que é normal ao eixo de rotação longitudinal 434. Cada um dos rebaixos 438 é disposto para engatar uma porção de extremidade externa 440 de uma correspondente

15/23 chaveta 302.

[00064] O torque em tomo do eixo de rotação longitudinal 434 é comunicado a partir do primeiro acoplador 116 para o segundo acoplador 118 através das chavetas 302 que se estendem para dentro dos rebaixos 438.

[00065] A figura 4A mostra os dois acopladores em uma posição de partida em que o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 não estão engatados um com o outro. Em uma primeira etapa de um processo de acoplamento, fluido hidráulico é introduzido no segundo conector hidráulico 220 do primeiro conector de fluido hidráulico 200 e é comunicado para dentro da perfuração longitudinal 228' [00066] À medida que fluido hidráulico preenche a perfuração longitudinal 228, o fluido hidráulico empurra o pistão 210 para a esquerda (na figura 2A) fazendo a árvore de acionamento 114 se estender em comprimento. [00067] Finalmente, cada uma das três chavetas 302 vai entrar em contato com uma borda externa do ressalto 432. Esta relação é ilustrada na figura 4B. À medida que fluido hidráulico continua a preencher a perfuração longitudinal 228, e a árvore de acionamento 114 continua a se estender, a parede externa 442 da calha 436 vai empurrar contra as três chavetas 302, fazendo com que elas deslizem para dentro em suas respectivas fendas circunferenciais 300, e transladem radialmente para dentro para o eixo de rotação longitudinal do primeiro acoplador 116.

[00068] O continuado preenchimento com fluido hidráulico na perfuração longitudinal 228 vai finalmente fazer com que as três chavetas 302 fiquem por cima do ressalto 432 e deslizem ainda mais para dentro do segundo acoplador 118 sem mais translação radial. Isto é mostrado na figura 4C.

[00069] Por fim, o continuado preenchimento com fluido hidráulico da perfuração longitudinal 228 vai fazer com que as três chavetas 302 passem o ressalto 432 e sejam recebidas dentro da calha 436. Uma superfície de

16/23 extremidade 444 do primeiro acoplador 116 vai engatar uma superfície interna 446 da cavidade 430, impedindo ainda movimento do primeiro acoplador 116 para dentro do segundo acoplador 118.

[00070] As três chavetas 302 neste ponto estão nas posições retraídas e orientadas radialmente para dentro da calha 436.

[00071] O fluido hidráulico é então aplicado ao terceiro conector hidráulico 404. O fluido hidráulico que escoa para dentro do primeiro acoplador 116 faz as três chavetas 302 se estenderem para fora e para longe a partir do eixo de rotação do primeiro acoplador 116 até que as três chavetas 302 encostam no fundo da calha. Esta posição é mostrada na figura 4D.

[00072] As três chavetas 302 estendem-se ainda, porém, quando elas estão alinhadas com três dos seis rebaixos 438 que são formados no fundo da calha 436. Para ser recebido em correspondentes três dos seis rebaixos 438, o primeiro acoplador 116 deve ser alinhado em rotação com respeito ao segundo acoplador 118, de tal modo que as três chavetas 302 ficam diretamente acima dos três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438.

[00073] A fim de fazer isto, o operador engata o motor com a árvore de acionamento 114 e começa a girar suavemente a árvore de acionamento 114. O primeiro acoplador 116 é fixado à extremidade da árvore de acionamento 114, e portanto gira com a árvore de acionamento 114.

[00074] Finalmente, o primeiro acoplador 116 gira dentro do segundo acoplador 118 até que as três chavetas 302 estejam alinhadas com três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438. Quando isto acontece, a pressão hidráulica fornecida pelo fluido introduzido no terceiro conector hidráulico 404 faz as porções de extremidade externa 440 das três chavetas 302 se estender ainda mais a partir do eixo de rotação do primeiro acoplador 116 e cair dentro dos três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438. [00075] Quando as três chavetas 302 caem dentro dos três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438, as paredes laterais

17/23 circunferencialmente confrontantes 448 dos três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438 encostam nas paredes laterais circunferencialmente confrontantes 450 das três chavetas 302. Estas paredes laterais que se encostam comunicam torque. A partir desse momento, o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 são travados em conjunto como uma única unidade.

[00076] Desde que fluido hidráulico não seja liberado a partir do terceiro conector hidráulico 404, as três chavetas 302 permanecem estendidas. O primeiro acoplador 116 não pode ser puxado para fora do segundo acoplador 118 porque as superfícies das três chavetas 302 vão encostar no ressalto 432. Similarmente, qualquer rotação do primeiro acoplador 116 vai ser comunicada ao segundo acoplador 118 por causa da relação de encosto das três chavetas 302 contra as paredes laterais dos três correspondente rebaixos dentre os seis rebaixos 438.

[00077] A fim de assegurar que o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 são apropriadamente orientados quando este processo de engate ocorre, tanto o primeiro acoplador 116 quanto o segundo acoplador 118 devem ser retidos em um alinhamento predeterminado um com respeito ao outro quando o operador, que está comandando o veículo autopropelido 102 a partir da cabine do operador 105, comanda um veículo autopropelido 102 para a frente e insere a câmara alimentadora 104 em um orifício sobre a traseira da cabeça de colheita agrícola 106, então eleva a câmara alimentadora 104 até que a cabeça de colheita agrícola 106 seja elevada e substancialmente ou totalmente suportada sobre um suporte de cabeça 452.

[00078] O suporte de cabeça 452 tem tipicamente a forma de um ou mais ganchos que se estendem para frente e para cima a partir da frente da câmara alimentadora 104. Estes ganchos são recebidos em um orifício ou orifícios na traseira da cabeça de colheita agrícola 106.

[00079] Quando o operador levanta a câmara alimentadora 104 para o

187 23 ar usando cilindros de levantamento da câmara alimentadora (não mostrados) a cabeça de colheita agrícola 106 é suportada na sua posição apropriada sobre a câmara alimentadora 104. Nesta posição, o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 são substancialmente coaxiais, de tal modo que quando a árvore de acionamento 114 é estendida, o primeiro acoplador 116 vai ser apropriadamente recebido no segundo acoplador 118.

[00080] Para assegurar que o segundo acoplador 118 está na posição apropriada quando o operador elevou a câmara alimentadora 104 para o ar e levantou a cabeça de colheita agrícola 106 para sua orientação apropriada com respeito à câmara alimentadora 104, é previsto um suporte de acoplador 454 que se estende a partir da cabeça de colheita agrícola 106. O suporte de acoplador 454 é posicionado sobre a cabeça de colheita agrícola 106 de tal modo que ele suporta o segundo acoplador 118 no seu alinhamento apropriado com respeito ao primeiro acoplador 116.

[00081] O suporte de acoplador 454 pode compreender braçadeiras, cintas, cavilhas, berços, detentores, ou outros dispositivos tendo superfícies para reter o segundo acoplador 118 no alinhamento apropriado. Em uma disposição, o suporte de acoplador 454 inclui diversos detentores de esfera carregados por mola que engatam correspondentes rebaixos no segundo acoplador 118. Em uma outra disposição, o suporte de acoplador 454 é um berço estendendo-se por baixo do segundo acoplador 118 para retê-lo no alinhamento apropriado.

[00082] O primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 pode ser dotados de uma faixa de movimentos para acomodar pivotamento na fixação da cabeça de colheita agrícola 106 sobre a câmara alimentadora 104. Em uma disposição comum, uma cabeça de colheita agrícola 106 pode ser inclinada lado a lado com respeito à câmara alimentadora 104 e o veiculo autopropelido 102 a fim de seguir melhor o terreno do e colher as safras.

[00083] Estas disposição, porém, significa que a árvore de

19/23 acionamento 114 e a segunda árvore de acionamento 120 deve ser livre para se mover para cima e baixo com respeito à cabeça de colheita agrícola 106 à medida que a colheitadeira agrícola 100 se desloca através do campo colhendo as safras.

[00084] Para estabelecer esta liberdade de movimento durante a operação normal, o operador realiza uma etapa adicional como parte do processo de engate do acoplador descrito acima. Uma vez que o operador engatou os dois acopladores em conjunto para comunicar torque e impedir que eles sejam puxados a parte, ele acopla uma fonte de fluido hidráulico sob pressão para o primeiro conector hidráulico 218. Como descrito acima, isto faz a árvore de acionamento 114 retrair e seu comprimento global ser reduzido. À medida que o comprimento da árvore de acionamento 114 é reduzido, a árvore de acionamento 114 puxa o primeiro acoplador 116 e o segundo acoplador 118 (que são ligados entre si neste ponto) para a direita (na figura 2A), e puxa o segundo acoplador 118 parta fora de seu suporte de acoplador 454. O suporte de acoplador 454 vai ser movido relativamente com respeito ao segundo acoplador 118 para a posição mostrada nas linhas tracejadas na figura 2^a, o segundo acoplador 118 não está mais em contato com o suporte de acoplador 454, e uma folga C (na figura 2A) é gerada entre a base da segunda árvore de acionamento 120 e o suporte de acoplador 454.

[00085] O segundo acoplador 118 pode transladar sem ser desengatado da segunda árvore de acionamento 120 porque a segunda árvore de acionamento 120 tem uma seção em rasgo de chaveta 456 definida por um tubo interno 458 e um externo que é recebido dentro de um tubo externo 460. A seção em rasgo de chaveta 456 é dimensionada de tal modo que quando o segundo acoplador 118 é retirado a partir do suporte de acoplador 454 e a folga C é prevista, há ainda suficiente engate entre o tubo interno 458 e o tubo externo 460 da segunda árvore de acionamento 120 para que potência

20/23 possa ser comunicada a partir da árvore de acionamento 114 para a primeira caixa de engrenagem 122, e daí para a faca alternativa 108 e os outros elementos acionados sobre a cabeça de colheita agrícola 106.

[00086] Uma junta flexível 462 é prevista ao longo do comprimento da segunda árvore de acionamento 120. Esta junta flexível 462 permite que a cabeça de colheita agrícola 106 pivote com respeito à câmara alimentadora 104. A junta flexível 462 compreende, por exemplo, uma junta universal ou uma junta de velocidade constante.

[00087] Com referência à figura 5, um sistema de controle 500 para controlar a disposição das figuras 1-4F é ilustrado. O sistema de controle 500 compreende um dispositivo de entrada pelo operador 502, uma unidade de controle eletrônica (ECU) 504, uma primeiro válvula 506, uma fonte de fluido hidráulico 508, um reservatório de fluido hidráulico 510, e uma segunda válvula 512.

[00088] O dispositivo de entrada pelo operador 502 pode ser uma bastão, alavanca, botão, ponteiro, maçaneta, codificador de eixo, teclado, tela de toque, sistema de reconhecimento de voz, ou outro dispositivo eletrônico de entrada pelo operador capaz de indicar à ECU 504 que o operador deseja um engate ou desengate da árvore de acionamento 114 com a segunda árvore de acionamento 120. Em uma disposição, o dispositivo de entrada pelo operador 502 é localizado na cabine da colheitadeira agrícola 100 (ver figura

1). Em uma disposição alternativa, o dispositivo de entrada pelo operador 502 é localizado sobre ou adjacente à câmara alimentadora 104 onde o operador pode engatar e desengatar a árvore de acionamento 114 em relação à segunda árvore de acionamento 120 enquanto observa o processo de engate e o processo de desengate.

[00089] A 504 é conectada ato dispositivo de entrada pelo operador 502 para receber um sinal indicando o desejo do operador de engatar ou desengatar a árvore de acionamento 114 com a segunda árvore de

21/23 acionamento 120.

[00090] A primeira válvula 506 é acoplada à fonte de fluido hidráulico 508 para receber fluido partir da mesma, para controlar o fluxo de fluido hidráulico para o e a partir do segundo conector de fluido hidráulico 400. A primeira válvula 506 é acoplada ao reservatório de fluido hidráulico 510 para retomar fluido hidráulico a partir do segundo conector de fluido hidráulico 400 para o reservatório de fluido hidráulico 510. A ECU 504 é acoplada à primeira válvula 506 para acionar a primeira válvula 506. A primeira válvula 506 é conectada ao terceiro conector hidráulico 404.

[00091] A segunda válvula 512 é acoplada à fonte de fluido hidráulico 508 para receber fluido partir da mesma, e para controlar o fluxo de fluido hidráulico para oea partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200. A segunda válvula 512 é acoplada ao reservatório de fluido hidráulico 510 para retomar fluido hidráulico a partir do primeiro conector de fluido hidráulico 200 para o reservatório de fluido hidráulico 510. A ECU 504 é acoplada à segunda válvula 512 para acionar a segunda válvula 512. Os dois condutos de fluido hidráulico estendendo-se a partir da segunda válvula 512 são conectado ao primeiro conector hidráulico 218 e ao segundo conector hidráulico 220.

[00092] Em um primeiro modo de operação, quando a árvore de acionamento 114 e a segunda árvore de acionamento 120 são desengatadas, a ECU 504 é programada para monitorar o estado do dispositivo de entrada pelo operador 502, e quando o dispositivo de entrada pelo operador 502 é acionado, para acionar a segunda válvula 512 para estender a árvore de acionamento 114 de modo que o primeiro acoplador 116 engata o segundo acoplador 118.

[00093] A ECU 504 é programada para então acionar a primeira válvula 506 para estender as chavetas 302 até que elas engatam o segundo acoplador 118.

[00094] A ECU 504 é programada para então girar a árvore de

22/23 acionamento 114 para uma porção de uma volta até que até que as três chavetas 302 estejam alinhadas com três correspondente rebaixos 438 dentre os seis rebaixos 438. A pressão hidráulica que age contra o pistão 416 (a pressão hidráulica sendo fornecida pela primeira válvula 506) vai fazer as chavetas 302 se estenderem para dentro dos três correspondente rebaixos 438. [00095] A ECU é programada para acionar então a segunda válvula 512 e retrair a árvore de acionamento 114. Isto faz o primeiro acoplador 116 e segundo acoplador agora engatado 118 para mover para a direita (nas figuras 4A-4F e figura 5) até que o segundo acoplador é puxado para longe a partir do suporte de acoplador 454. Neste ponto, a árvore de acionamento 114 e a segunda árvore de acionamento 120 são acopladas entre si e o operador pode usar seus controles operacionais (não mostrados) da maneira tradicional para acionar a cabeça de colheita agrícola 106 e fazer a colheita do campo.

[00096] Em um segundo modo de operação, quando a árvore de acionamento 114 e a segunda árvore de acionamento 120 são engatadas, A ECU 504 é programada para monitorar o estado do dispositivo de entrada pelo operador 502, e quando o dispositivo de entrada pelo operador 502 é acionado, para acionar a segunda válvula 512 para estender a árvore de acionamento 114 até que o segundo acoplador 118 é novamente suportado pelo suporte de acoplador 454.

[00097] A ECU 504 é então programada para acionar a primeira válvula 506 para permitir que fluido hidráulico escoe a partir do segundo conector de fluido hidráulico 400 para o reservatório de fluido hidráulico 510 e as chavetas 302 sejam responsivamente retraídas para dentro do corpo de acoplador 429.

[00098] A ECU 504 é então programada para acionar a segunda válvula 512 para retrair a árvore de acionamento 114, deste modo separando o primeiro acoplador 116 do segundo acoplador 118 e deixando o segundo acoplador 118 suportado pelo suporte de acoplador 454.

23/23 [00099] Na disposição descrita acima, a ECU 504 realizar estas etapas sucessivas de engate de árvore de acionamento automaticamente. Altemativamente, a ECU 504 pode ser programada para responder ao dispositivo de entrada pelo operador 502 para realizar cada uma das etapas acima sequencialmente na medida que cada etapa é sequencialmente comandada pelo operador. Altemativamente, a ECU pode realizar automaticamente duas ou mais das etapas sequenciais acima em sequência e esperar o operador comandar a próxima etapa sequencial usando o dispositivo de entrada pelo operador 502.

[000100] A descrição acima e as figuras aqui não se destinam a ilustrar cada meio possível de construir um dispositivo de acordo com a invenção. A descrição e as figures meramente ilustramos princípios por trás da invenção e pelo menos um modo de construir pelo menos um dispositivo de acordo com a invenção. A invenção é definida pelas reivindicações abaixo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Colheitadeira agrícola (100), caracterizada pelo fato de que compreende:

um veículo autopropelido (102);

uma câmara alimentadora (104);

uma árvore de acionamento (114) tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distai, em que a árvore de acionamento (114) suportada sobre a câmara alimentadora (104) em que a extremidade proximal é configurada para ser acionada em rotação para transmitir potência a partir da colheitadeira agrícola (100) para uma cabeça de colheita agrícola (106); e um primeiro acoplador (116) fixado à extremidade distai da árvore de acionamento (114), o primeiro acoplador (116) compreendendo adicionalmente um corpo de acoplador (420), um pistão (416) disposto dentro do corpo de acoplador (420), e uma primeira chaveta (302) mecanicamente acoplada ao pistão (416) para ser acionada pelo o pistão (416), a primeira chaveta (302) sendo extensível a partir e retrátil para dentro do corpo de acoplador (420) quando o pistão (416) é acionado.
2. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo conector de fluido hidráulico (400) suportado sobre a árvore de acionamento (114) para rotação com respeito à árvore de acionamento (114).
3. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

2, caracterizada pelo fato de que o segundo conector de fluido hidráulico (400) estende-se em tomo de e veda contra uma superfície externa da árvore de acionamento (114).
4. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

3, caracterizada pelo fato de que o segundo conector de fluido hidráulico (400) encerra uma passagem de fluido hidráulico na árvore de acionamento (114) que comunica fluido hidráulico a partir de uma superfície da árvore de

2/3 acionamento (114) para o pistão (416).
5. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o pistão (416) é disposto no corpo de acoplador (420) para receber fluido hidráulico a partir do segundo conector de fluido hidráulico (400) e para ser acionado pelo mesmo.
6. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o primeiro acoplador (116) compreende adicionalmente uma segunda chaveta (302) e uma terceira chaveta (302) que são configuradas para ser simultaneamente extensíveis a partir e retráteis para dentro do corpo de acoplador (420) quando o pistão (416) é acionado.
7. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

6, caracterizada pelo fato de que a primeira chaveta (302), a segunda chaveta (302), e a terceira chaveta (302) são equiangularmente dispostas em tomo de uma circunferência do corpo de acoplador (420).
8. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente a cabeça de colheita agrícola (106), a cabeça de colheita agrícola compreendendo adicionalmente uma armação (107);

uma faca alternativa (108) montada sobre a armação (107);

uma segunda árvore de acionamento (120) tendo uma primeira extremidade acoplada em acionamento à faca alternativa (108) para acionar a faca alternativa (108) e uma segunda extremidade; e um segundo acoplador (118) fixado à segunda extremidade da segunda árvore de acionamento (120), o segundo acoplador tendo uma cavidade (430) para receber o primeiro acoplador (116).
9. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que uma calha anular (436) é formada em uma parede lateral cilíndrica da cavidade (430).

3/3
10. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

9, caracterizada pelo fato de que a primeira chaveta (302) estende-se para dentro da calha anular (436) quando o pistão (416) é acionado.
11. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

10, caracterizada pelo fato de que um rebaixo (438) é previsto na calha anular (436), e adicionalmente em que a primeira chaveta (302) é configurada para se estender para dentro do rebaixo (438).
12. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

11, caracterizada pelo fato de que uma parede lateral da primeira chaveta (302) e uma parede lateral do rebaixo (438) são dispostas para se engatar mutuamente e comunicar torque a partir do primeiro acoplador (116) para o segundo acoplador (118) o suficiente para fazer o primeiro acoplador (116) girar o segundo acoplador (118) em tomo de seu eixo de rotação longitudinal (434).
13. Colheitadeira agrícola (100) de acordo com a reivindicação

12, caracterizada pelo fato de que o primeiro acoplador (116) compreende adicionalmente uma segunda chaveta (302) e uma terceira chaveta (302), e adicionalmente em que a primeira chaveta (302), a segunda chaveta (302) e a terceira chaveta (302) são espaçadas equiangularmente em tomo do eixo de rotação longitudinal (434).