BR112014007384B1

BR112014007384B1 - enfardadeira e método de enfardamento

Info

Publication number: BR112014007384B1
Application number: BR112014007384A
Authority: BR
Inventors: Jean-Claude Galant; De Laarschot Marijn Van
Original assignee: Kuhn Geldrop Bv
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2019-01-02
Also published as: EP3338533A1; PL2765849T3; US20190261572A1; US20140305322A1; RU2014114502A; PL3338533T3; EP2765849B1; CN103826435B; US11166412B2; CN103826435A; EP2765849A1; BR112014007384A2; EP3338533B1; GB201117844D0; WO2013053489A1; US10349582B2; RU2611817C2

Description

Relatório Descritivo do Pedido de Invenção “ENFARDADEIRA E MÉTODO DE ENFARDAMENTO” [001] A presente invenção refere-se a uma enfardadeira e a um método de enfardamento, em particular, porém não exclusivamente, para enfardamento de uma colheita agrícola.

[002] Para transporte e armazenagem eficientes, produtos agrícolas, tais como palha, feno e silagem, podem ser compactados em fardos de uma forma paralelepipédica, que são conhecidos como fardos “quadrados”. Após a compactação do material do fardo a forma e a compactação do fardo são mantidas pela amarração do fardo com fios que são enrolados em volta do material do fardo compactado. As pontas do fio são então amarradas juntas.

[003] Normalmente, a compactação do material do fardo é realizada por uma enfardadeira com pistão de movimento alternado (vaivém). Uma típica enfardadeira deste tipo é descrita nas patentes US 4074623 e US 4142746 de Hesston Corporation. Esta enfardadeira inclui um dispositivo de captação para apanhar o material do fardo do solo, um dispositivo de alimentação e uma câmara de enfardamento compreendendo um canal com uma extremidade aberta através do qual material do fardo é forçado através de um pistão alternado. O pistão é acionado em uma direção linear entre uma posição afastada na frente da câmara de enfardamento e uma posição estendida, na qual se estende pela câmara de enfardamento. Quando o pistão está na posição afastada a câmara de enfardamento é alimentada com o material do fardo. O pistão é então acionado por dentro da câmara de enfardamento para que este novo material seja compactado contra um corpo de material já compactado na câmara de enfardamento. O material recémcompactado é chamado de “maço”. O atrito do material compactado com as paredes

2/21 do canal da câmara de enfardamento fornece uma força de resistência, permitindo a compactação do novo material que é introduzido na câmara de enfardamento na frente o pistão.

[004] Após a compactação, o material recém-compactado e o material já compactado na câmara de enfardamento são movidos juntos na direção da extremidade final da câmara de enfardamento até que o pistão atinja sua posição final totalmente estendida. O pistão então se move na direção oposta em direção a sua posição afastada de modo que a câmara de enfardamento possa ser recarregada com novo material a ser compactado.

[005] Este processo é repetido até quê o corpo do material compactado na câmara de enfardamento tenha atingido o comprimento necessário para formar um fardo. O corpo de material compactado então é amarrado com fio, que é amarrado por um dispositivo de amarração. Todo o processo então é repetido para formar outro fardo. Conforme é formado o novo fardo, o fardo anteriormente formado é gradualmente empurrado na direção da extremidade de saída da câmara de enfardamento e é eventualmente ejetado da câmara.

[006] Durante o curso de compactação, a força exercida pelo pistão aumenta à medida que o material do fardo é compactado e tipicamente atinge um valor máximo no momento que o material do , fardo recém-introduzido tenha sido compactado e o material do fardo já no canal começa a deslocar-se para trás na direção da extremidade de saída da câmara de enfardamento. O valor máximo da força do pistão, portanto, depende do nível de atrito entre o material compactado e os lados da câmara de enfardamento.

[007] O atrito dentro da câmara de enfardamento entre o material compactado e os lados da câmara pode ser regulado, pressionando as laterais dos

3/21 painéis e/ou o painel superior da câmara de enfardamento contra o material compactado com diferentes níveis de força. Para evitar danificar a máquina, a força máxima desejada do pistão não deve exceder a um valor determinado pelo projeto mecânico da máquina, mas pode variar tipicamente de, por exemplo, 10% a 100% da força máxima designada do pistão dependendo do grau de compactação necessário.

[008] Normalmente, o pistão é acionado a partir de um mecanismo giratório de acionamento ou trem de acionamento que inclui uma caixa de câmbio, um eixo de acionamento e uma manivela giratória. Neste caso, a força máxima do pistão da máquina de enfardamento é geralmente limitada pelo torque de' acionamento máximo permitido do trem de acionamento, que é determinado principalmente pelo projeto da caixa de câmbio. Este torque máximo de acionamento irá fornecer uma força máxima de pistão que varia de acordo com a posição da manivela. Em geral a força do pistão será menor quando o ângulo entre a manivela e a haste do pistão for de aproximadamente 90 graus e aumenta à medida que o ângulo se aproxima de 180 graus.

[009] Durante um ciclo de compactação, a força exercida pelo pistão é tipicamente máxima no momento que o material do fardo no canal começa a deslocar-se para trás. Neste momento, o pistão está a uma distância aproximadamente igual à espessura do maço a partir da posição da extremidade estendida do pistão. Durante o deslocamento do material compactado a força do pistão permanecerá em um nível que é ligeiramente menor do que a força máxima. Forças superiores do pistão conduzirão a um maior nível de compactação e uma maior densidade dos fardos.

4/21 [0010] Na prática, há uma relação inversa entre a quantidade de material do fardo a ser compactado em cada curso de compactação do pistão e o nível máximo de compactação do material do fardo e a densidade do fardo. Se' uma grande quantidade de material for alimentada na câmara de fardo, isso irá resultar em uma grande espessura do maço e um baixo nível de compactação e, portanto, uma baixa densidade. Por outro lado, se uma pequena quantidade de material do fardo for alimentada na câmara de fardo em cada curso, isso irá resultar em uma pequena espessura do maço e um elevado nível máximo de compactação e, portanto, uma alta densidade. Como o rendimento da máquina de enfardamento (ou seja, a taxa em kg/hora na qual o material é compactado) depende da quantidade de material do fardo compactado por curso do pistão, há também uma relação inversa entre o rendimento da enfardadeira e a densidade do fardo. O operador, portanto, tem que escolher entre um alto rendimento e uma baixa densidade, ou um baixo rendimento e uma alta densidade.

[0011] Para o uso econômico de caminhões para transportar os fardos, os fardos de alta densidade são requeridos. No, entanto, para o rápido processamento do material fardo, um alto rendimento é requerido. Isso cria um dilema para o operador, que tem de que se comprometer com o rendimento da enfardadeira e/ou a densidade do fardo. Com uma enfardadeira do estado da técnica, uma densidade mais elevada só pode ser alcançada com alto rendimento através do reforço da caixa de câmbio, o que aumenta o custo da enfardadeira.

[0012] É um objeto da invenção mitigar pelo menos um dos problemas acima referidos. Em particular, é um objeto preferencial da invenção fornecer uma enfardadeira e um método de enfardamento que reduza o torque dentro do sistema

5/21 de transmissão da enfardadeira, permitindo um aumento na densidade do fardo sem reduzir o rendimento ou ter que reforçar a caixa de câmbio.

[0013] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido uma enfardadeira compreendendo uma câmara de enfardamento que inclui um canal formador do fardo tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, um pistão montado dentro do canal para compactar o material do fardo no canal e conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal, e um mecanismo de acionamento giratório para acionar o movimento alternado do pistão, em que a enfardadeira inclui um meio de acionamento adicional para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal, dito meio de acionamento adicional sendo configurado para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal durante ciclos sucessivos de compactação do pistão, reduzindo assim o torque no mecanismo de acionamento giratório.

[0014] A presente invenção fornece a vantagem de que o operador pode selecionar um alto rendimento para a máquina de enfardamento, e um elevado nível de compactação, sem aumentar o torque no mecanismo de acionamento giratório. Isso permite que a máquina produza fardos de alta densidade sem reduzir o rendimento ou aumentar a força do trem de acionamento. A invenção, portanto, evita os problemas descritos acima, que resultam do fato de que a força do pistão varia de acordo com a posição do braço da manivela do mecanismo de acionamento.

[0015] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é configurado para engatar uma ou mais regiões laterais do material de fardo compactado.

6/21 [0016] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é configurado para movimento alternado, de preferência para movimento alternado gradual.

[0017] Vantajosamente, a câmara de fardo é composta por uma pluralidade de painéis, formando a parte superior, inferior e laterais do canal, e o meio adicional de acionamento é configurado para engatar o material do fardo compactado através de uma ou mais aberturas nos painéis.

[0018] Alternativamente, o meio de acionamento adicional é composto por um pistão secundário configurado para movimento alternado dentro da câmara de enfardamento, em que o movimento alternado do pistão conduz o movimento alternado do pistão secundário e o pistão secundário é configurado para estender ainda mais além do que o pistão pela câmara de enfardamento durante um curso de compactação.

[0019] Vantajosamente, o movimento alternado do pistão conduz o movimento alternado do pistão secundário por um ângulo de fase na faixa de 10 a 90 graus, mais preferivelmente 20 a 60 graus.

[0020] Vantajosamente, o pistão e o pistão secundário são configurados para ser acionados por um único mecanismo de acionamento giratório através de hastes do pistão primário e secundário respectivas. Alternativamente, podem ser configurados para ser acionados a partir de mecanismos de acionamento giratório separados.

[0021] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é configurado para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal entre pontos de força de compactação máxima do pistão durante ciclos sucessivos de compactação.

7/21 [0022] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é configurado para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal por uma distância igual à aproximadamente metade da espessura do maço do material do fardo compactado.

[0023] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é configurado para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal por uma distância na faixa de 20 a 60 mm, de preferência 25 a 40 mm.

[0024] Vantajosamente, o meio de acionamento adicional é ajustável para ajustar a distância que o material do fardo compactado é conduzido através da extremidade de saída do canal.

[0025] Vantajosamente, a enfardadeira inclui um elemento de controle de atrito ajustável compreendendo um painel ajustável do canal formador do fardo. De preferência a enfardadeira inclui um atuador para ajustar uma força de viés aplicada ao painel ajustável.

[0026] Vantajosamente, a enfardadeira é uma enfardadeira agrícola para enfardamento de uma colheita agrícola.

[0027] De acordo com outro aspecto da invenção é fornecido um método de enfardamento usando uma enfardadeira quadrada compreendendo uma câmara de enfardamento que inclui um canal formador do fardo tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, um pistão montado dentro do canal e um mecanismo de acionamento giratório para acionar o movimento alternado do pistão, o método compreendendo alimentar o material do fardo na câmara de enfardamento, compactar o material do fardo acionando o pistão pelo canal, conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal com o pistão e, adicionalmente, conduzir o material do fardo compactado na

8/21 direção da extremidade de saída do canal com um meio de acionamento adicional durante ciclos sucessivos de compactação do pistão, a fim de reduzir o torque no mecanismo de acionamento giratório.

[0028] Uma incorporação da invenção será agora descrita a título de exemplo, tendo como referência os desenhos que acompanham, em que:

[0029] A Figura 1 é uma vista isométrica mostrando os principais componentes de uma máquina de enfardamento do estado da técnica;

[0030] As Figuras 2 a 4 são vistas esquemáticas laterais em corte transversal da enfardadeira do estado da técnica, mostrando a enfardadeira em três posições operacionais diferentes durante uma operação de enfardamento;

[0031] As Figuras 5 a 9 são vistas esquemáticas laterais em corte transversal de uma enfardadeira de acordo com uma primeira incorporação da invenção, mostrando a enfardadeira em cinco posições operacionais diferentes, e [0032] As Figuras 10 a 14 são vistas esquemáticas laterais em corte transversal de uma enfardadeira de acordo com uma segunda incorporação da invenção, mostrando a enfardadeira em cinco posições operacionais diferentes.

[0033] A máquina de enfardamento ou enfardadeira do estado da técnica mostrada nas figuras 1 a 4 é configurada para ser puxada em um campo e acionada por um trator (não mostrado). Alternativamente, a enfardadeira pode ser automotora e/ou auto acionada.

[0034] A enfardadeira inclui uma câmara de enfardamento C e um pistão D que pode ser acionado pela câmara de enfardamento C de um modo alternado. A máquina de enfardamento também inclui um mecanismo de captação M para apanhar o material do fardo cortado, tal como grama e palha, do solo, um mecanismo de alimentação N para alimentar o material do fardo pela câmara de

9/21 enfardamento C e um sistema de transmissão X para acionar o pistão D a partir da saída de acionamento de um veículo de tração (não mostrado) Esses componentes são todos convencionais e podem ser, por exemplo, conforme descrito nas patentes US 4074623 e US 4142746. A máquina de enfardamento também inclui um dispositivo de amarração E para amarrar o fardo com fio de amarração. Este dispositivo de amarração pode ser, por exemplo, conforme descrito na US 4074623.

[0035] A câmara de enfardamento C compreende um canal formador do fardo com extremidade aberta através do qual o material do fardo 1 é forçado por meio de um pistão D alternado. Neste exemplo, o pistão D é acionado a partir de um eixo de acionamento giratório 2 por meio de uma manivela 8 e a haste do pistão 3. O eixo de acionamento 2 compreende um eixo de saída de uma caixa de câmbio 5 que também tem um eixo de acionamento de entrada 4 através do , qual recebe acionamento da saída de acionamento de um veículo de tração (não mostrado). A caixa de câmbio 5 é montada em um quadro 7 da máquina de enfardamento. O eixo de acionamento de entrada contém um grande volante 9 para um suave funcionamento da enfardadeira.

[0036] Normalmente o material a ser enfardado é apanhado do solo pelo dispositivo de captação Μ. O dispositivo de alimentação N alimenta o material a um material de reserva intermediária 10. O dispositivo de alimentação N também pode ser equipado por laminas 12 para cortar o material a ser enfardado. Quando for coletado material suficiente na reserva intermediária 10, uma enchedora 11 encaminha o material pela câmara de fardo C na frente do pistão D. O material, então, está pronto para ser compactado.

[0037] O canal com extremidade aberta Λ que forma a câmara de enfardamento C tem uma extremidade de entrada 13 e uma extremidade de saída

10/21

14. O canal formador do fardo A é definido por dois painéis laterais 15 (um dos quais foi omitido na Fig. 1 para mostrar o interior da câmara de enfardamento C), um painel superior 16 e um painel inferior 17. O painel superior 16 (e/ou um ou ambos os painéis laterais 15) pode compreender um painel ajustável que é pivotável sobre sua extremidade a montante permitindo que a área de seção transversal do canal formador de fardo A seja ajustada. Um mecanismo de ajuste 18 para ajustar a posição do painel ajustável 16 é fornecido na direção da extremidade dê saída 14 da câmara de enfardamento C. O mecanismo de ajuste 18 aplica uma força de propensão F ao painel ajustável 16, para controlar o nível de atrito entre o painel e o material compactado 1 na câmara de enfardamento C. O painel ajustável 16 compreende, portanto, um elemento de controle de atrito.

[0038] O pistão D é acionado em uma direção substancialmente linear L no sentido longitudinal da câmara de enfardamento entre duas posições finais, compreendendo respectivamente uma posição afastada (Fig. 2) na frente da câmara de enfardamento C e uma posição estendida (Fig. 4), na qual se estende pelo canal A da câmara enfardamento C. Quando o pistão estiver na posição afastada (Fig. 2) a câmara de enfardamento C é alimentada com o material do fardo a ser compactado. O pistão D é então acionado pela câmara de enfardamento para que este novo material do fardo seja deslocado primeiro em contato com um corpo de material compactado 1 já na câmara de enfardamento. C e então compactado contra o corpo de material. O material recém-compactado forma um maço W que é adicionado ao material 1 já compactado no canal A. O atrito do material compactado 1 com os painéis 15, 16, 17 da câmara de enfardamento C fornece uma força de resistência permitindo a compactação do material novo que é introduzido na câmara de enfardamento C na frente do pistão D.

/21 [0039] Após a compactação, o movimento contínuo do pistão D conduz o maço W de material recém-compactado e o material compactado 1 já na câmara de enfardamento C na direção da extremidade de saída 14 da câmara de enfardamento até o pistão D atingir sua posição final totalmente estendida. O pistão D, então, retoma na direção oposta para sua posição afastada de modo que a câmara de enfardamento C possa ser recarregada com novo material a ser compactado. O pistão, portanto, realiza um ciclo de compactação que consiste em um curso de compactação seguido por um curso de retorno. Este ciclo de compactação é repetido continuamente até que o processo de enfardamento tenha terminado.

[0040] Um fardo 1b é formado a partir do material compactado na câmara de enfardamento e amarrado com fios 19 que são enrolados em torno· do corpo de material compactado de modo a segurá-lo na compactação após deixar a máquina de enfardamento. Este processo de amarração pode ser realizado da seguinte forma.

[0041] No início do processo de enfardamento dois comprimentos do fio a partir de bobinas (não mostradas) em lados opostos da câmara de enfardamento C estão ligados um ao outro amarrando juntas as pontas dos fios usando o dispositivo de amarração (ou amarrador) E. À medida que o material do fardo é compactado na câmara de enfardamento C as bobinas alimentam com fios a câmara de enfardamento C em ambos os lados do material do fardo. De um lado da câmara de enfardamento C o fio atravessa a ponta de uma agulha de enfardamento 20. Quando o corpo do material do fardo compactado 1 atingiu o seu comprimento pleno, entre dois cursos sucessivos de compactação, a agulha 20 leva o fio como uma laçada para o outro lado da câmara de enfardamento C. O dispositivo de amarração E então amarra o fio, unindo uma extremidade da laçada do fio que foi

12/21' levada em torno do fardo compactado pela agulha 20 à extremidade do fio que foi fornecido pela bobina no outro lado da câmara de enfardamento (do mesmo lado que o dispositivo de amarração E). A agulha 20 então é recolhida e é iniciado um novo fardo.

[0042] Durante um ciclo de compactação, a força exercida pelo pistão D é tipicamente máxima no momento em que o material do fardo recém-alimentado foi compactado e o material do fardo 1 já no canal A começa a se deslocar para trás (Fig. 3). Neste momento o pistão está a uma distância aproximadamente igual à espessura do maço d da posição final estendida do pistão. Durante o deslocamento do material compactado a força do pistão irá permanecer em um nível que é ligeiramente menor do que a força máxima.

[0043] A força máxima do pistão da máquina de enfardamento é limitada pelo torque de acionamento máximo permitido do trem de acionamento. Este torque de acionamento máximo irá fornecer uma força máxima do pistão que varia de acordo com a posição da manivela. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 3, se a caixa de câmbio 5 tiver um torque de acionamento máximo de 90.000 Nm e a manivela 8 tiver um comprimento de 360 mm, a força máxima do pistão será cerca de 250.000 N quando o ângulo A entre a manivela 8 e a haste 3 for cerca de 90 graus, e cerca de 750.000 N quando o ângulo A entre a manivela e a haste for 160 graus.

[0044] A invenção descreve um método e aparato que reduz o torque necessário para o sistema de transmissão de uma enfardadeira, permitindo, deste modo, um aumento na densidade do fardo sem a necessidade de reforçar a caixa de câmbio.

[0045] As Figuras 5 a 9 ilustram uma enfardadeira de acordo com a primeira incorporação da invenção. Esta enfardadeira é semelhante à enfardadeira do

13/21 estado da técnica acima descrita e mostrado nas figuras 1 a 4, exceto conforme descrito abaixo.

[0046] Na primeira incorporação da invenção, meios adicionais de acionamento 22 são fornecidos dentro do canal de fardo A que acopla as regiões laterais do material do fardo compactado 1 no canal do fardo A. De preferência, os meios adicionais de acionamento 22 estão localizados perto da extremidade de entrada 13 do canal do fardo A, porém para trás da posição totalmente estendida do pistão D no final do curso de compactação.

[0047] Nesta incorporação, são fornecidos dois meios adicionais de acionamento 22, que estendem através de aberturas nos painéis superior e inferior 16, 17 da câmara de enfardamento C. Alternativamente, ou em adição, meios adicionais de acionamento podem ser associados com os painéis laterais 15. Os meios adicionais de acionamento 22 poderíam, eventualmente, ser integrados com um ou mais dispositivos de ejeção para ejetar um fardo final e limpar o canal após o enfardamento do material do fardo em um campo tenha sido concluída.

[0048] Cada meio adicional de acionamento 22 consiste de um conjunto de dentes 23 e um atuador 24 que faz com que os dentes 23 alternem com um movimento passo a passo na direção longitudinal do canal A do modo a deslocar o material do fardo compactado para trás na direção da extremidade dé saída 14 do canal A. Este movimento passo a passo consiste nos seguintes movimentos: (i) os dentes 23 são introduzidos transversalmente na câmara de enfardamento C conforme mostrado na Fig. 5; (ii) os dentes 23 são acionados para trás no sentido longitudinal S da extremidade de saída 14 da câmara de enfardamento conforme mostrado na Fig. 6; (iii) os dentes 23 são afastados transversalmente da câmara de enfardamento C conforme mostrado na Fig. 7 e (iv) os dentes 23 retornam à posição

14/21 inicial, pelo seu movimento no sentido longitudinal na direção da extremidade de entrada 13 da câmara de enfardamento, conforme mostrado nas Figuras 8 e 9. O atuador 24 pode, por exemplo, ser acionado mecanicamente, eletricamente ou hidraulicamente.

[0049] Durante a operação, o meio adicional de acionamento 22 engata nas regiões laterais do material do fardo já compactado 1 na câmara de enfardamento C. O movimento passo a passo é coordenado com o movimento do pistão D de modo que o material do fardo seja deslocado para trás pelos meios adicionais de acionamento 22 durante sucessivos ciclos de compactação do pistão D. Mais especificamente, os meios adicionais de acionamento 22 são configurados para conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal por um tempo entre os pontos de força máxima de compactação do pistão D. Como resultado, a compactação máxima ocorre mais tarde no curso do pistão, quando o ângulo A entre a manivela 8 e a haste do pistão 3 é maior. Isso permite que o pistão D exerça uma grande força de pistão sem exceder o limite de torque do trem de acionamento X.

[0050] Os meios adicionais de acionamento 22 não atuam sobre o material do fardo durante a parte final do curso de compactação do pistão quando, devido à posição da manivela 8, o pistão D é capaz de exercer uma força de compactação máxima no material do fardo sem exceder o limite de torque do trem de acionamento.

[0051] A operação da enfardadeira substancialmente é conforme descrito acima em relação à enfardadeira do estado da técnica mostrada nas Figuras 1 a 4, exceto pelo uso dos meios adicionais de acionamento 22. A operação dos meios

15/21 adicionais de acionamento 22 durante uma operação de enfardamento agora será descrito mais detalhadamente com referência às Figuras 5 a 9.

[0052] Na Fig. 5 a enfardadeira é mostrada no início de um curso de compactação. O pistão D está em uma posição totalmente retraída, deixando um espaço vazio na extremidade da entrada 13 da câmara enfardamento C. O material do fardo é levantado a partir da reserva intermediária 10 neste espaço na câmara de enfardamento C pela enchedora 11. Os dentes 23 já foram introduzidos transversalmente na câmara de enfardamento C pelo atuador 24.

[0053] Na Fig. 6 a enfardadeira é mostrada durante a primeira parte do curso de compactação. O pistão D começou o movimento para a câmara de enfardamento C para deslocar o material do fardo recéni-introduzido na direção do corpo de material compactado 1 já na câmara. Ao mesmo tempo, os dentes 23 dos meios adicionais de acionamento 22 estão sendo acionados para trás por uma distância S no sentido longitudinal L, desse modo, acionando o material compactado 1 na direção da extremidade de saída 14 da câmara de enfardamento. A quantidade de deslocamento (ou seja, o movimento) do material compactado na câmara de enfardamento C fornecido pelos meios adicionais de acionamento 22 é de preferência menos do que a média do movimento de deslocamento produzido pelo pistão D durante um curso de compactação.

[0054] Como resultado deste deslocamento para trás do material do fardo compactado, a compactação do material do fardo recém-introduzido contra o corpo do material do fardo compactado não ocorre até após a compactação, que teria sido o caso, sem nenhum deslocamento adicional. A compactação máxima, portanto, ocorre com um valor do ângulo A maior entre o braço da manivela 8 e a haste do pistão 3. Isso reduz o torque no trem de acionamento X.

16/21 [0055] Na Fig. 7 a enfardadeira é mostrada durante a parte final do curso de compactação. O pistão D moveu-se quase sua extensão máxima pela câmara de enfardamento C, assim, compactando o maço W do material do fardo na câmara C. Os dentes 23 dos meios adicionais de acionamento 22 foram retirados da câmara de enfardamento. Neste ponto, a força aplicada pelo pistão D está no máximo e o material do fardo compactado 1 começa a deslizar com o fardo completo 1b na direção da extremidade de saída 14. O ângulo A2, entre o braço da manivela 8 e a haste do pistão 3 agora é muito grande (tipicamente entre 140 e 180 graus), produzindo uma grande força do pistão sem exceder o máximo de torque permitido do trem de acionamento.

[0056] Na Fig. 8 a enfardadeira é mostrada no final do curso de compactação. O pistão D moveu totalmente pela câmara de enfardamento C. Os dentes 23 dos meios adicionais de acionamento 22 estão retornando para sua posição inicial na direção da extremidade de entrada da câmara de enfardamento. O material do fardo compactado 1 e o fardo completo 1b terminaram de deslizar na direção da extremidade de saída 14.

[0057] Finalmente, na Fig. 9 a enfardadeira é mostrada durante o curso de retorno. O pistão D está movendo de volta para sua posição totalmente retraída e a enchedora 11 está se preparando para introduzir uma outra carga de material do fardo na câmara de enfardamento C. Os dentes 23 dos meios adicionais de acionamento 22 estão prontos para ser reintroduzidos na câmara de enfardamento para o próximo curso de compactação.

[0058] Por causa do deslocamento adicional do material no canal de enfardamento (Figura 6), a força máxima para o pistão D ocorre em um ângulo A2 (Figura 7) entre a manivela 8 e a haste do pistão 3 que é maior que o ângulo A de

17/21.

força máxima (Figura 3) no mecanismo do. estado da técnica onde não é feito nenhum deslocamento adicional. Como resultado, é necessário menos torque no sistema de transmissão da manivela. Para comparação, a Figura 3 mostra o ângulo A de força máxima sem o deslocamento adicional produzido pelos meios adicionais de acionamento, e a Figura 7 mostra o ângulo A2 de força máxima com o deslocamento adicional.

[0059] Deve ser entendido que o deslocamento produzido pelos meios adicionais de acionamento 22 pode ocorrer a qualquer momento durante o ciclo de compactação entre os pontos de máxima força de compactação dos sucessivos cursos de compactação do pistão. Por exemplo, o deslocamento pode ocorrer durante uma primeira parte do curso de compactação conforme descrito acima, ou enquanto o pistão estiver retornando para sua posição totalmente afastada, ou em qualquer outro momento durante o ciclo de compactação, além de no momento de máxima compactação durante a parte final do curso da compactação.

[0060] Os meios adicionais de acionamento 22 são preferivelmente configurados para acionar o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal por uma distância igual à aproximadamente metade da espessura de maço do material do fardo compactado. Normalmente, esta será uma distância na faixa de 20 a 60 mm, ou mais usualmente 25 a 40 mm, dependendo da espessura do maço. Os meios adicionais de acionamento 22 podem ser ajustáveis para ajustar a distância que o material do fardo compactado é conduzido na direção da extremidade de saída do canal.

[0061] As Figuras 10 a 14 ilustram uma enfardadeira de acordo com uma segunda incorporação da invenção. Esta enfardadeira é semelhante à enfardadeira

18/21 do estado da técnica descrita acima e mostrada nas figuras 1 a 4, exceto conforme descrito abaixo.

[0062] A enfardadeira mostrada nas figuras 10 a 14 tem um pistão de duas partes compreendendo um pistão inferior D1 e um pistão superior D2. Alternativamente, o pistão pode ser dividido horizontalmente nas partes esquerda e direita do pistão. Nesta incorporação, os pistões superiores e inferiores D1, D2 são acionados por uma manivela comum 8 através das respectivas hastes do pistão 3a, 3b. Alternativamente, os pistões inferiores e superiores, D1, D2 podem ser acionados por manivelas separadas.

[0063] Devido ao arranjo das hastes do pistão 3a, 3b, há uma diferença de fase no movimento alternado das duas partes do pistão durante a operação da enfardadeira, que, na presente incorporação é igual a um ângulo de fase de aproximadamente 35 graus. Na presente incorporação a manivela 8 gira no sentido anti-horário e como resultado o pistão inferior D1 conduz e o pistão superior D2 segue. As hastes do pistão 3a, 3b são diferentes em comprimento, a haste do pistão superior sendo mais longa de modo que na extensão máxima o pistão superior D2 estende mais pela câmara de enfardamento do que o pistão inferior D1. Como alternativa, ou em adição, o mesmo resultado pode ser atingido fazendo o pistão superior D2 maior que o pistão inferior D1. Mais geralmente, o pistão que segue é configurado para estender além pela câmara de enfardamento do que o pistão que conduz durante um curso de compactação.

[0064] O método de operação é semelhante ao da enfardadeira do estado da técnica acima descrito e mostrado nas figuras 1 a 4, exceto que os pistões inferior e superior D1, D2 agem em modo de tempo alterado e o pistão que segue, que vem mais tarde no ciclo (neste exemplo o pistão superior D2), tem uma posição final mais

19/21 adiante na direção da extremidade do canal de fardo A do que a posição final do pistão que conduz (aqui o pistão inferior D1). Isso faz com que o material do fardo compactado 1 seja deslocado adiante na direção da extremidade de saída 14 da câmara de fardo C, do que teria sido o caso em uma enfardadeira tendo um único pistão, por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 1 a 4.

[0065] De preferência, a posição final do pistão que segue está localizada além pelo canal do fardo que a posição final do pistão que conduz por uma distância igual à cerca da metade da espessura média do maço compactado T. Normalmente, a espessura do maço é entre 50 e 80 mm e a distância entre as posições de fim dos pistões que conduzem e dos que seguem na faixa de 20 a 60 mm, mais geralmente 25 a 40 mm. Opcionalmente, as hastes do pistão 3a, 3b, e/ou os comprimentos dos pistões D1, D2, podem ser ajustáveis para ajustar a distância entre as posições finais dos pistões que conduzem e os que seguem.

[0066] O pistão que segue de ação posterior constitui um meio adicional de acionamento que ajuda a reduzir o torque no trem de acionamento. Portanto, na presente incorporação o pistão superior D2 constitui o meio adicional de acionamento, que atua no material do fardo para reduzir o torque durante a compactação do material do fardo pelo pistão inferior D1. Isso será explicado agora com referência à sequência de operação mostrada nas figuras 10 a 14.

[0067] Quando os pistões superior e inferior D1, D2 estão em suas posições mais para frente (suprimido) conforme mostrado na Fig. 10 o material do fardo a ser compactado é alimentado pela enchedora 11 na extremidade de entrada 13 da câmara de fardo C na frente dos pistões D1, D2.

[0068] Na Fig. 11a enfardadeira é mostrada durante a primeira parte do curso de compactação. O pistão inferior D1 e o pistão superior D2 começaram ambos a

20/21 avançar pela câmara de fardo C, mas o pistão inferior D1 avançou além do que o pistão superior D2 devido à diferença de fase entre os pistões. O material do fardo na parte inferior da câmara C é assim compactado através do pistão inferior D1 contra o material do fardo compactado 1 já na câmara C. Devido ao material de fardo já compactado estar localizado mais adiante do que a posição final do pistão inferior D1, o ângulo entre a manivela 8 e a primeira haste de pistão 3a é maior do que teria sido se o material compactado estivesse localizado na posição final do pistão inferior. Portanto, o torque necessário para acionar o pistão inferior de ação anterior D1 é reduzido.

[0069] Na Fig. 12 a enfardadeira é mostrada com o pistão inferior D1 em máxima extensão pela câmara de enfardamento C. O pistão superior D2 ainda está avançando pela câmara C e antes do pistão superior D2 comprime totalmente o material do fardo na parte superior da câmara, o pistão inferior D1 desloca o material do fardo recém-compactado e o material já compactado 1 para a retaguarda ao longo do canal de fardo A por uma distância 1/2T.

[0070] Na Fig. 13 a enfardadeira é mostrada no ciclo de compactação um pouco mais tarde. O pistão inferior D1 começou a afastar-se da sua extensão máxima pela câmara de enfardamento Ceo pistão superior D2 ainda está avançando pela câmara C. O pistão superior de ação posterior D2 compacta ainda mais o material do fardo que recém entrou contra o material já compactado 1. Como este material já foi deslocado por uma distância 1/2T pelo pistão inferior D1 na direção da extremidade de saída do canal A, o ângulo entre a manivela 8 e a haste do pistão 3b ao qual o pistão superior D2 fornece uma força máxima é maior do que teria sido se não tivesse nenhum deslocamento produzido pelo pistão inferior D1.

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Deste modo, o pistão superior D2 também requer um torque de acionamento inferior para fornecer a força máxima do pistão.

[0071] Na Fig. 14 a enfardadeira é mostrada no momento em que o pistão superior D2 atinge a extensão máxima pela câmara de enfardamento C. O pistão superior D2 deslocou o material do fardo compactado 1 para a retaguarda no canal de fardo A por uma distância além de 1/2T. Os pistões inferior e superior D1, D2, portanto, deslocaram o material do fardo compactado por uma distância total T durante o percurso de um curso de compactação completo. O pistão inferior D1 retraiu além da câmara C na direção da posição inicial na extremidade de entrada da câmara. Os dois pistões D1, D2, então, retornam à posição inicial mostrada na Fig. 10 e o ciclo se repete.

[0072] Uma vantagem prática da invenção é que o operador pode escolher um alto rendimento para a máquina de enfardamento, mantendo um elevado nível de compactação e uma elevada densidade dos fardos, sem exceder o torque limite do trem de acionamento.

[0073] Naturalmente, várias modificações da invenção são possíveis. Por exemplo, na primeira incorporação mostrada nas figuras 5 a 9, os meios adicionais de acionamento alternado 22 que engata as regiões laterais do material do fardo compactado 1 podem ser substituídos por outros meios de acionamento, por exemplo, roletes giratórios, rodas, correntes ou correias. Na segunda incorporação mostrada nas figuras 10 a 14, os pistões inferior e superior, D1, D2 podem ser substituídos por pistões montados lado a lado ou um dentro do outro, por exemplo, de modo coaxial.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. ENFARDADEIRA, que suporta uma câmara de enfardamento (C) com um canal formador do fardo (A) tendo uma extremidade de entrada (13) e uma extremidade de saída (14), um pistão (D, D1) montado dentro do canal, e um mecanismo de acionamento rotativo (X) para acionar o movimento alternado do pistão (D, D1), caracterizada pela enfardadeira suportar um meio adicional de acionamento (22, D2).
2. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22) ter meios de engajamento com uma ou mais regiões laterais do material do fardo compactado.
3. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22) desenvolver um movimento alternado.
4. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22) desenvolver um movimento alternado gradual.
5. ENFARDADEIRA de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pela câmara de fardo (C) ser definida por uma pluralidade de painéis (15, 16, 17), formando a parte superior, inferior e laterais do canal (A), e o meio adicional de acionamento (22) se estender através de uma ou mais aberturas nos painéis (15, 16, 17).
6. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos meios adicionais de acionamento serem definidos por um pistão secundário (D2) de movimento alternado montado dentro da câmara de enfardamento (C), sendo que o movimento alternado do pistão (D1) conduz o movimento alternado do pistão secundário (D2) e sendo que o pistão secundário (D2) estende-se ainda mais

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2/3 além do que o pistão (D1) pela câmara de enfardamento (C) durante um curso de compactação.
7. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo pistão (D1) e o pistão secundário (D2) serem configurados para serem acionados a partir de um único mecanismo de acionamento rotativo (X) através de hastes do pistão primário (3a) e secundário (3b) respectivas.
8. ENFARDADEIRA de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22, D2) estar configurado para ser acionado na direção da extremidade de saída do canal (A) entre pontos de força de compactação máxima do pistão (D, D1) durante ciclos sucessivos de compactação.
9. ENFARDADEIRA de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22, D2) ser configurado para conduzir o fardo compactado na direção da extremidade de saída do canal (A) por um curso de deslocamento na faixa de 20 a 60 mm, de preferência de 25 a 40 mm, por ciclo de compactação.
10. ENFARDADEIRA de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo meio adicional de acionamento (22, D2) ser ajustável para ajustar o curso de deslocamento do fardo compactado.
11. ENFARDADEIRA de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por suportar um elemento de controle de atrito ajustável formado por um painel ajustável (16) do canal formador do fardo (A).
12. MÉTODO DE ENFARDAMENTO usando uma enfardadeira que suporta uma câmara de enfardamento (C) com um canal formador do fardo (A) tendo uma extremidade de entrada (13) e uma extremidade de saída (14), um pistão

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3/3 (D, D1) montado dentro do canal e um mecanismo de acionamento giratório (X) para acionar o movimento alternado do pistão (D, D1), o método caracterizado por alimentar o material do fardo na câmara de enfardamento (C), compactar o material do fardo acionando o pistão (D, D1) pelo canal (A), conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída (14) do canal (A) com o pistão (D, D1) e, adicionalmente, conduzir o material do fardo compactado na direção da extremidade de saída (14) do canal (A) com um meio de acionamento adicional (22, D2) durante ciclos sucessivos de compactação do pistão (D, D1), a fim de reduzir o torque no mecanismo de acionamento giratório (X).
13. MÉTODO de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo meio adicional de acionamento (22) engatar uma ou mais regiões das laterais do material do fardo compactado.
14. MÉTODO de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo meio adicional de acionamento ser definido por um pistão secundário (D2).