BR112013030690B1

BR112013030690B1 - Enfardadeira quadrada compreendendo uma máquina de encher

Info

Publication number: BR112013030690B1
Application number: BR112013030690-4A
Authority: BR
Inventors: Vandevelde Pieter; Naaktgeboren Adrianus; Mennik Jan
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2018-06-05
Also published as: CN103687477B; US9010241B2; EP2713704B1; CN103687477A; BR112013030690A2; WO2012163903A1; EP2713704A1; US20140076178A1; BE1019995A3

Description

(54) Título: ENFARDADEIRA QUADRADA COMPREENDENDO UMA MÁQUINA DE ENCHER (51) Int.CI.: A01F 15/10 (30) Prioridade Unionista: 30/05/2011 BE BE2011/0329 (73) Titular(es): CNH INDUSTRIAL BELGIUM NV (72) Inventor(es): PIETER VANDEVELDE; ADRIANUS NAAKTGEBOREN; JAN MENNIK

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ENFARDADEIRA QUADRADA COMPREENDENDO UMA MÁQUINA DE ENCHER

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a enfardadeiras quadradas.

Fundamentos da Invenção

Uma enfardadeira é um implemento agrícola que é utilizado para coletar material de plantação que foi depositada no chão em faixas ou cordões e para empacotar a plantação em fardos amarrados. Enfardadeiras, que podem ser autoimpulsionadas, mas são mais comumente rebocadas por um trator e acionadas pelo eixo de saída (PTO) do trator, se encontram em duas categorias, isso é, enfardadeiras redondas e enfardadeiras quadradas. Enfardadeiras redondas, como o nome implica, produzem fardos cilíndricos, mas essa invenção se refere apenas a enfardadeiras quadradas que produzem fardos de seção quadrada ou retangular.

As enfardadeiras quadradas possuem uma câmara de enfardamento de seção transversal quadrada com um êmbolo alternado em uma extremidade e abertas na outra extremidade. Um duto de entrada se comunica com a câmara de enfardamento perto de sua extremidade fechada pelo êmbolo. O material de plantação é carregado no duto de entrada por uma coleta para formar uma fatia de material de plantação. Uma vez que a fatia tenha alcançado uma densidade desejada, uma chamada máquina de encher transfere a fatia para dentro da câmara de enfardamento onde comprime entre o êmbolo e o material de plantação já presente na camada de enfardamento. Depois que um fardo de tamanho desejado foi formado pela compressão de várias fatias, um fio é enrolado em torno do fardo e amarrado para completar o processo de enfardamento. A câmara de enfardamento é maior do que um fardo único de modo que o fardo amarrado permaneça dentro da câmara de enfardamento a fim de oferecer a resistência necessária para permitir que o próximo fardo seja comprimido. Visto que as enfardadeiras quadradas são conhecidas e bem documentadas na técnica anterior, não se acredita ser necessário o fornecimento de detalhes adicionais de sua construção dentro do presente contexto.

A presente invenção é referente à preparação de fatias dentro do duto de entrada e com a transferência das fatias pela máquina de encher a partir do duto de entrada na câmara de enfardamento.

O duto de entrada se comunica em sua extremidade superior com a câmara de enfardamento e em sua extremidade inferior com um empacotador ou rotor. O empacotador ou rotor possui lâminas rotativas que impulsionam o material de plantação recolhido do chão na direção da extremidade superior do duto a fim de alcançar uma distribuição homogênea e uma densidade constante dentro de cada fatia do material de plantação. Uma vez que o material de plantação alcança uma densidade desejada dentro do duto de entrada, como

2/6 determinado por um sensor, um ciclo da máquina de encher começa a transferir essa fatia para dentro da câmara de enfardamento.

A máquina de encher opera da mesma forma que um ancinho e possui dois braços mecanicamente acionados portando uma barra dentada em sua extremidade livre. A super5 fície superior do duto de entrada possui partições alongadas que permitem que os dentes da máquina de encher entrem no duto para engatar o material de plantação empacotado dentro do mesmo. O movimento dos braços faz com que os dentes sigam um percurso em formato geralmente de rim de modo que varram ao longo de todo o duto de entrada para empurrar a fatia para dentro da câmara de enfardamento. Depois de alcançar a extremidade superior do duto de entrada, os mesmos são retraídos a partir do duto de entrada e retornam para fora do duto de entrada para uma posição perto da extremidade inferior do duto em prontidão para o próximo ciclo da máquina de encher.

Um problema que pode ocasionalmente ser encontrado é que o empacotador não impulsiona o material de plantação o suficiente para dentro do duto de entrada para alcançar uma distribuição homogênea dentro do duto de entrada. Como resultado disso, o material de plantação é mais denso perto do empacotador do que em sua extremidade superior perto da câmara de enfardamento. Além de criar fardos de densidade desigual, existe o risco de obstruções poderem ocorrer perto da extremidade inferior do duto de entrada.

US 6.050.074 ensina a utilização da máquina de encher para auxiliar na redistribui20 ção do material de plantação dentro do duto de entrada. Isso é alcançado pela operação da máquina de encher em um dentre dois modos. Em um primeiro modo, a máquina de encher realiza um passo de empacotador curto de modo que desloque apenas o material de plantação parcialmente ao longo do duto de entrada. No segundo modo, a máquina de encher realiza um passo de máquina de encher total para transferir o conteúdo do duto de entrada na câmara de enfardamento.

Objetivo da Invenção

O mecanismo empregado em US 6.050.074 para acionar a máquina de encher utiliza um sistema complexo de alavancas e o objetivo da presente invenção é alcançar um resultado similar utilizando um mecanismo de acionamento de máquina de encher mais sim30 pies e mais compacto.

Sumário da Invenção

De acordo com a presente invenção, é fornecida uma enfardadeira quadrada possuindo uma câmara de enfardamento, um êmbolo montado de forma alternada na câmara de enfardamento para compressão do material de plantação, um duto de entrada no qual fatias de material de plantação são acumuladas para transferência para dentro da câmara de enfardamento, uma colheitadeira para recolher o material de plantação que se encontra no chão e introduzir o material de plantação dentro do duto de entrada, e uma máquina de

3/6 encher possuindo fios que podem executar seletivamente um passo do empacotador para avançar o material de plantação parcialmente ao longo do duto de entrada e um passo de máquina de encher para transferir o material de plantação acumulado no duto de entrada na câmara de enfardamento, caracterizado pelo fato de a máquina de encher compreender um braço de máquina de encher conectado em um primeiro ponto de articulação a um braço de manivela que é acionado para girar em um múltiplo da taxa de reciclagem do embolo, e o braço da máquina de encher é agido em um segundo ponto de articulação por um trilho de carne e disposição de seguidor seletivamente acionável em sincronia com o braço de manivela por meio de uma embreagem desengatável.

A invenção opera com base no princípio que se, em um modo, o segundo ponto de articulação do braço de máquina de encher é mantido estacionário, então os fios dispostos em sua extremidade livre seguem um primeiro percurso em formato de rim. A profundidade máxima do percurso é determinada pelo comprimento do braço de manivela, mas o comprimento de sua varredura através do duto de entrada dependerá da posição do segundo pon15 to de articulação com relação ao eixo geométrico de rotação do bráço de manivela e com relação ao duto de entrada.

Se, em um segundo modo, o segundo ponto de articulação é movido em sincronia com a manivela onde o braço de máquina de encher é montado, então o comprimento da varredura pode ser aumentada ou diminuída, dependendo da direção de movimento do se20 gundo ponto de articulação.

Existem várias possíveis formas de implementação da invenção:

1. O segundo ponto de articulação do braço da máquina de encher pode estar mais perto de ou mais distante do duto de entrada do que o primeiro ponto de articulação;

2. O primeiro modo no qual o segundo ponto de articulação é mantido estacionário 25 pode ser o modo de máquina de encher ou o modo de empacotador, dependendo de se o movimento do segundo ponto de articulação serve para aumentar ou reduzir o comprimento da varredura ao longo do duto de entrada pelos dentes da máquina de encher.

3. O segundo ponto de articulação pode compreender um trilho de carne no braço da máquina de encher engatado por um seguidor portado por um segundo braço de manive30 Ia que é seletivamente girado em sincronia com o primeiro braço de manivela ou a máquina de encher pode compreender um seguidor engatando em um trilho de carne que é movido em sincronia com o primeiro braço de manivela.

É preferível que o primeiro pino de manivela seja girado no dobro da frequência do êmbolo de modo que o braço da máquina de encher possa realizar um passo de empacota35 dor seguido por um passo de máquina de encher durante cada alternância do êmbolo.

É adicionalmente preferido que o braço de manivela ou trilho de carne associado com o segundo ponto articulado seja acionado por uma embreagem projetada para engate

4/6 para ocorrer em sincronia com o movimento do êmbolo, de modo que os dentes alcancem a extremidade da câmara de enfardamento do duto de entrada à medida que o êmbolo está prestes a iniciar um passo de compressão.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção será descrita agora adicionalmente por meio de exemplo com referência aos desenhos em anexo, nos quais

As figuras de 1 a 4 ilustram uma primeira modalidade da invenção em quatro estágios diferentes enquanto realiza um passo de máquina de encher;

As figuras de 5 a 8 ilustram a modalidade das figuras de 1 a 4 em estágios diferen10 tes enquanto realiza um passo do empacotador;

As figuras de 9 a 12 ilustram uma segunda modalidade da invenção em quatro estágios diferentes enquanto realiza um passo de máquina de encher; e

As figuras de 13 a 16 ilustram a modalidade das figuras de 9 a 12 em quatro estágios diferentes enquanto realiza um passo de empacotador.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

As figuras de 1 a 8 ilustram uma primeira modalidade da invenção que compreende uma caixa de engrenagem 10 acionada pelo eixo PTO de um trator e por sua vez acionando um braço de manivela 34 que faz com que um êmbolo 12 alterne dentro de uma câmara de enfardamento (não ilustrada). O material de plantação é introduzido na câmara de enfarda20 mento por meio de um duto de entrada ascendentemente côncavo 14 possuindo um rotor 16 em sua extremidade inferior e comunicando o mesmo em sua extremidade superior com a câmara de enfardamento.

Em operação, o material de plantação é recolhido do chão por uma colheitadeira (não ilustrada) e alimentado para o rotor 16, que então impulsiona o material de plantação ao longo do duto de entrada 14.

Dois braços de máquina de encher 20 são simetricamente dispostos em cada lado da enfardadeira e os dentes 32 são montados em uma barra dentada que se estende entre dois braços de máquina de encher 20. O duto de entrada 14 possui partições em sua superfície côncava superior através da qual os dentes 32 podem entrar no duto para empurrar o material de plantação ao longo do duto de entrada.

Quando uma fatia completa do material de plantação foi acumulada dentro do duto de entrada 14, o braço da máquina de encher 20 é operado em um primeiro modo, aqui chamado de modo de máquina de encher, para mover os dentes 32 ao longo de um percurso em formato de rim 18 ilustrado nas figuras de 1 a 4. Nesse modo, a máquina de encher age para transferir a fatia de conteúdo formada dentro do duto de entrada na câmara de enfardamento.

Como ilustrado nas figuras de 5 a 8, os dentes podem em um modo alternativo, ser

5/6 chamado de modo empacotador, ser acionado para seguir um percurso modificado 18'. Nesse modo, a profundidade do percurso 18' é igual à do percurso 18, mas a varredura ao longo do duto de entrada 14 é muito mais curto termjnando bem antes de os dentes alcançarem a câmara de enfardamento. Nesse modo de operação, o material de plantação no duto de entrada é meramente redistribuído dentro do duto de entrada pela movimentação do mesmo para longe do empacotador 16 e para mais perto da extremidade superior do duto de entrada.

Em ambos os modos, o movimento do braço da máquina de encher é realizado pela ação de dois pinos de manivela 22 e 26 montados nos braços de manivela de dois eixos

24 e 28. O braço da máquina de encher 20 é articulado no pino de manivela 22, enquanto o pino de manivela 26 serve como um seguidor de um trilho de came 30 formado no braço da máquina de encher 20. Ambos os eixos 24 e 28 são acionados pela caixa de engrenagem no dobro da velocidade do braço de manivela 34 acionando o êmbolo 12. No caso do eixo 24 a conexão com a caixa de engrenagem 10 é permanentemente engatado enquanto o eixo 28 é acionado através de uma embreagem que pode ser seletivamente desengatada.

Pode ser observado a partir das figuras de 5 a 8 que durante a operação no modo empacotador, o eixo 28 e com ele o seguidor 26 permaneçam estacionários à medida que o eixo 24 gira. O movimento circular da extremidade do braço de máquina de encher causado w pela rotação do pino de manivela 22 pode ser resolvido em dois componentes. O compo20 nente geralmente paralelo à linha que passa através dos dois pinos de manivela 24 e 26 move os dentes radialmente com relação à curvatura do duto de entrada, enquanto o pino de manivela 26 desliza para cima e para baixo ao longo do comprimento do trilho de came

30. O componente de movimento transversal à essa direção faz com que o braço da máquina de encher articule em torno do pino de manivela 26 de modo que os dentes varram tan25 gencialmente ao longo do comprimento do duto de entrada seguindo o percurso designado 18' que alcança apenas parte do caminho ao longo do duto de entrada 14. A varredura ao longo do comprimento do duto de entrada 14 é determinada pelo comprimento do braço no qual o pino de manivela 22 é montado e a vantagem mecânica do braço de máquina de encher 20, como determinado pela razão da distância do eixo 28 do duto de entrada 14 para sua distância a partir do eixo 24.

No modo de máquina de encher, por outro lado, como ilustrado nas figuras de 1 a 4, ambos o eixo 24 e 28 são girados na mesma velocidade, mas em direções opostas. O efeito da rotação do segundo eixo 28 pode ser observado na figura 3 para aumentar a varredura dos dentes 132 para alcançar a câmara de enfardamento no topo de seu passo.

* 35 Em comum com a modalidade descrita acima, a modalidade das figuras de 9 a 16 possui um braço de máquina de encher 120 possuindo um primeiro ponto de articulação conectado a um pino de manivela 122 que é permanentemente acionado em sincronia com

6/6 o braço de manivela 34 do êmbolo. O braço de máquina de encher 120 também possui um segundo ponto de articulação 126 que é movido pelo engate de um seguidor em um trilho de came. As duas modalidades diferem, no entanto, visto que o segundo ponto de articulação 126 é disposto mais distante do duto de entrada 14 do que o primeiro ponto de articulação

122 e o trilho de came 130 não é formado no braço da máquina de encher 120, mas em uma alavanca 131 articulável em torno do eixo geométrico 135 sob a ação do segundo virabrequim 128 que é conectado à alavanca 131 por uma haste de conexão 133. O segundo eixo de manivela 128 é acionável na velocidade de rotação do pino de manivela 122 por meio de uma embreagem seletivamente engatável.

Pode-se observar a partir das figuras de 9 a 12 que enquanto se realiza um ciclo de máquina de encher, o segundo ponto de articulação 126 nessa modalidade da invenção mantido estacionário enquanto o pino de manivela 122 gira. A fase de rotação do pino de manivela 122 é sincronizada com a alternância do êmbolo de modo que os dentes 132 alcancem o topo de seu passo quando o êmbolo 12 é totalmente retraído da câmara de enfar15 damento.

A fim de realizar um passo de empacotador, o eixo de manivela 128 é girada na mesma velocidade e na fase com a rotação do pino de manivela 122 pelo engate de sua embreagem de acionamento. Pela comparação da figura 11 com a figura 14, será observado que nessa modalidade o movimento do segundo ponto é projetado para reduzir a varre20 dura dos dentes de modo que sigam o percurso de formato de rim mais curto 18'. No modo empacotador, ao invés de transferir o material de plantação do duto de entrada 14 para dentro da câmara de enfardamento, os dentes 132 agem apenas para redistribuir o material de plantação no duto de entrada pela movimentação do mesmo para longe do empacotador.

Será claro para os versados na técnica que várias modificações adicionais podem ser feitas às modalidades descritas acima. Como um exemplo, a alavanca 131 e a haste de conexão 133 podem ser substituídas por um disco com um trilho de came contínuo acionado pelo eixo 128.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Enfardadeira quadrada possuindo uma câmara de enfardamento, um êmbolo (12) montado de forma alternada na câmara de enfardamento para comprimir o material de plantação, um duto de entrada (14) dentro do qual as fatias do material de plantação são acumuladas para transferência para dentro da câmara de enfardamento, uma colheitadeira para coletar o material de plantação apoiado no chão e introduzir o material de plantação no duto de entrada, e uma máquina de encher possuindo dentes (32) que podem seletivamente executar um passo de empacotadòr (18') para avançar o material de plantação parcialmente ao longo do duto de entrada (14) e um passo de máquina de encher (18) para transferir o material de plantação acumulado no duto de entrada na câmara de enfardamento, CARACTERIZADA pelo fato de a máquina de encher compreender um braço de máquina de encher (20; 120) conectado em um primeiro ponto de articulação (22; 122) a um braço de manivela que é acionado para girar em um múltiplo da taxa de reciclagem do êmbolo (12), e o braço de máquina de encher (20; 120) sofre a ação em um segundo ponto de articulação (26; 126) por um trilho de carne (30; 130) e a disposição de seguidor seletivamente acionável em sincronia com o braço de manivela por meio de uma embreagem desengatável.
2. Enfardadeira quadrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de o segundo ponto de articulação (26) do braço de máquina de encher (20) estar mais perto do duto de entrada (14) do que o primeiro ponto de articulação (22).
3. Enfardadeira quadrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de o segundo ponto de articulação (126) do braço da máquina de encher (120) ser mais distante do duto de entrada (14) do que o primeiro ponto de articulação (122).
4. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADA pelo fato de o segundo ponto de articulação (126) ser mantido estacionário enquanto o braço da máquina de encher executa um passo de máquina de encher.
5. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de o segundo ponto de articulação (26) ser mantido estacionário enquanto o braço da máquina de encher executa um passo de empacotador.
6. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de a posição do segundo ponto de articulação (26) ser definida por um trilho de carne (30) no braço de máquina de encher (20) engatado por um seguidor transportado pelo segundo braço de manivela que é seletivamente girado em sincronia com o primeiro braço de manivela.
7. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de a posição do segundo ponto de articulação ser definida por um seguidor (126) transportado pelo braço de máquina de encher (130) engatando em um trilho de carne (130) que é seletivamente móvel em sincronia com o primeiro braço de

2/2 manivela.
8. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de o braço de manivela ser girado no dobro da frequência do êmbolo de modo que o braço da máquina de encher possa realizar um passo de empa5 cotador seguido por um passo de máquina de èncher durante cada alternância do êmbolo.
9. Enfardadeira quadrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de o braço de manivela ou o trilho de carne associado com o segundo ponto de articulação serem acionados por uma embreagem designada de modo que o engate ocorra em sincronia com o movimento do êmbolo.

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