BR112021012030A2

BR112021012030A2 - Plataforma para colheitadeira combinada com bobina dividida

Info

Publication number: BR112021012030A2
Application number: BR112021012030-0A
Authority: BR
Inventors: Frederik Baes; Yvan C.C. Vandergucht
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2021-09-21
Also published as: CN113301798A; US20220053700A1; WO2020127683A1; EP3669636A1; EP3669636B1; CN113301798B

Abstract

plataforma para colheitadeira combinada com bobina dividida. a bobina (4') da plataforma para colheitadeira combinada da invenção compreende um tubo central giratório (10) com membros laterais (15,16).

Description

“PLATAFORMA PARA COLHEITADEIRA COMBINADA COM BOBINA DIVIDIDA” CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção refere-se a uma plataforma para uma colheitadeira combinada, em particular, a um mecanismo de bobina montado na plataforma para colheitadeira. A invenção se refere, igualmente, a colheitadeiras combinadas equipadas com a plataforma.

ESTADO DA TÉCNICA

[002]Uma plataforma de grãos para uma colheitadeira combinada é geralmente equipada com uma bobina giratória na parte dianteira. A bobina compreende um tubo giratório central no qual discos transversais ou aranhas são fixados, com barras dentadas paralelas montadas em intervalos regulares ao longo da circunferência dos discos. Os dentes são fixados ao longo de todo o comprimento das barras dentadas para guiar as colheitas em relação à barra cortante da plataforma para garantir um corte eficiente. O tubo central é tradicionalmente suportado por dois braços laterais montados na armação de plataforma, e colocado em qualquer lado do eixo geométrico longitudinal da bobina. O tamanho aumentado de colheitadeiras combinadas levou ao projeto de bobinas cada vez maiores. Acima de um dado tamanho de bobina, a bobina se torna muito pesada para ser suportada apenas em dois locais laterais. As bobinas divididas foram introduzidas que são adicionalmente transportada por um suporte central. Uma bobina dividida consiste basicamente em duas bobinas separadas montadas em um tubo giratório comum, suportado em ambas as extremidades por braços laterais bem como centralmente pelo suporte adicional. Uma desvantagem dessa construção consiste no fato de que nas adjacências do suporte central, nenhuma barra dentada e, portanto, nenhum dente são operacionais. Nessa área, as colheitas estão em risco de serem achatadas pela barra cortante, ou colheitas mal cortadas podem se acumular e formar um pacote antes de entrar na plataforma, prejudicando, assim, o transporte e processamento adicionais das colheitas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003]A invenção se refere a uma plataforma para colheitadeira combinada e a uma colheitadeira combinada conforme descrito nas reivindicações anexas. A plataforma compreende uma bobina dividida com um tubo giratório central por dois suportes laterais e pelo menos um suporte intermediário. A bobina compreende uma primeira e uma segunda porções de bobina separadas pelo suporte intermediário. As porções de bobina compreendem membros transversais que suportam barras dentadas orientadas paralelas ao tubo central com dentes fixados às barras dentadas. Os dois membros transversais das respectivas primeira e segunda porções de bobina posicionadas em qualquer lado do suporte intermediário são mantidos em uma posição inclinada durante a rotação da bobina, de modo que os membros inclinados fiquem mais próximos na metade inferior do que na metade superior. As barras dentadas são pivotalmente conectadas aos membros inclinados. De acordo com modalidades preferenciais, as barras dentadas compreendem primeiras e segundas partes que são deslizáveis axialmente uma em relação à outra. Uma parte de barra dentada é pivotalmente conectada aos membros inclinados de modo que a rotação da bobina gere um movimento reciprocante das partes de barra dentada pivotalmente conectadas em relação às outras partes. Os dentes acoplados às ditas partes pivotalmente conectadas são submetidos a um movimento lateral, que permite que esses dentes guiem colheitas na área central da bobina que não é acessível por projetos de bobina dividida da técnica anterior.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[004]A Figura 1 é uma vista frontal de uma bobina em uma plataforma para uma colheitadeira combinada, de acordo com uma modalidade da invenção.

[005]A Figura 2 mostra uma modalidade dotada de rolamentos adicionais para manter uma posição inclinada dos membros transversais centrais.

[006]A Figura 3 mostra uma vista em corte de um mancal esférico radial que conecta uma barra dentada a um membro transversal inclinado na modalidade da Figura 1.

[007]A Figura 4 mostra uma modalidade em que dentes são proporcionados na área onde as partes de barra dentada estão totalmente estendidos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS DA INVENÇÃO

[008]Descrevem-se, agora, modalidades preferenciais com referência aos desenhos. A descrição detalhada não limita o escopo da invenção, que é definido apenas pelas reivindicações anexas.

[009]A Figura 1 mostra uma vista frontal e parcialmente em corte de uma bobina dividida 1 em uma plataforma de acordo com uma modalidade da invenção. A bobina compreende um tubo central 2 que é giratório ao redor de um eixo geométrico central 3. O corte é visto em um plano vertical através do eixo geométrico central 3. O tubo é suportado por braços laterais 4 e por um suporte central 5, sendo que os braços laterais e o suporte central são fixados à armação da plataforma (não mostrada). Nos três locais de suporte, o tubo 2 é acoplado, de modo giratório, aos braços laterais 4 e ao suporte central 5 através de mancais esféricos 6. O tubo 2 é acoplado a um mecanismo motriz situado dentro de um alojamento 7. O mecanismo motriz pode estar de acordo com uma tecnologia conhecida. A bobina 1 compreende uma primeira porção 10 e uma segunda porção 11 em qualquer lado do suporte central 5. Ambas as porções compreendem um disco lateral 13 montado em uma extremidade externa do tubo 2, e um ou mais planar discos intermediários 14. Na linguagem das reivindicações anexas, esses discos são modalidades dos ‘membros transversais’ montados no tubo. Ao invés de discos, esses membros podem ter outros formatos adequados como rodas raiadas também referidas como aranhas.

[010]Os discos laterais e intermediários 13 e 14 são fixados ao tubo 2, isto é, a rotação desses discos é acionada pela rotação do tubo 2. De preferência, os mesmos são perpendicularmente orientados em relação ao tubo. As porções de bobina 10 e 11 compreendem, ainda, barras dentadas 15 e 16 orientadas paralelas ao tubo central 2 e montadas em intervalos regulares ao longo da circunferência dos discos laterais e intermediários 13 e 14. A Figura 1 mostra um corte da bobina por um plano vertical que compreende a eixo geométrico de rotação central 3, quando as barras dentadas superior e inferior 15 e 16 forem alinhadas a esse plano vertical, logo, apenas as barras dentadas superior e inferior 15 e 16 são visíveis nos desenhos. Geralmente seis ou mais barras dentadas estão presentes, dependendo do diâmetro da bobina. As barras dentadas são equipadas com dentes 17. A orientação dos dentes 17 é, de preferência, controlada de modo que os dentes sejam orientados para baixo independentemente da posição rotacional da bobina 1. Isso pode ser alcançado por vários mecanismos conhecidos na técnica, por exemplo, acoplando-se as barras dentadas aos discos laterais e intermediários através de braços de manivela, sendo que a posição das mesmas é controlada por esses braços de manivela a um disco excêntrico. Com o intuito de não complicar sem necessidade os desenhos, a bobina mostrada nos desenhos não mostra detalhes desse mecanismo de controle. No entanto, aponta-se que a invenção é compatível com qualquer um dos mecanismos conhecidos desse tipo, conforme será explicado em maiores detalhes nesta descrição. As barras dentadas 15 e 16 são acopladas aos discos laterais e intermediários 13 e 14 em qualquer forma conhecida na técnica e de acordo com as exigências do mecanismo aplicado para controlar a orientação dos dentes. Por exemplo, as barras dentadas 15/16 podem ser montadas de modo giratório aos membros laterais e intermediários 13/14 através de mancais esféricos ou outros tipos de mancais giratórios. No entanto, detalhes dessas conexões não são descritas nos desenhos.

[011]Ambas as primeira e segunda porções de bobina 10 e 11 compreendem um disco inclinado 20 adjacente ao suporte central 5. Os discos inclinados 20 são configurados para girarem juntos às porções de bobina 10/11 enquanto mantém uma posição inclinada fixa em relação à armação da plataforma. A posição dos discos inclinados 20 é definida por um ângulo θ em relação ao eixo geométrico de rotação central 3. Logo, os discos inclinados 20 são giratórios ao redor dos eixos geométricos 21 orientados em um ângulo 90°-θ em relação ao eixo geométrico central 3. De preferência, a construção é simétrica, isto é, o ângulo θ é o mesmo para as duas porções de bobina 10 e 11. A orientação definida pelos ângulos θ é de modo que os discos inclinados 20 fiquem mais próximos entre si na metade inferior da bobina do que na metade superior. Em uma posição radial da bobina na dita metade inferior, a distância entre os discos inclinados 20 se encontra em um mínimo. De preferência, essa distância mínima é a menor possível, de modo que os discos inclinados 20 estejam essencialmente se aproximando do vão entre as porções de bobina 10 e 11 nessa posição radial. Essa posição radial pode estar situada no plano vertical através do eixo geométrico central 3, sendo que nesse caso os discos inclinados são montados em um formato em V quando considerados em uma vista frontal da plataforma, conforme na Figura 1.

[012]Para permitir a rotação dos discos inclinados 20 ao redor dos respectivos eixos geométricos 21, os discos inclinados 20 são pivotalmente montados no tubo 2. De preferência, essa conexão é estabelecida através de conexões de pivô 22, por exemplo, através de juntas esféricas. Além disso, os rolamentos 23 são montados em suportes laterais 24 fixados ao suporte central 5 acima do eixo geométrico central 3. Os rolamentos são, de preferência, giratórios ao redor dos eixos geométricos 25 orientados no ângulo θ em relação ao eixo geométrico central 3, de modo que os rolamentos sejam perpendiculares à superfície dos discos inclinados 20. Os rolamentos 23 forçam os discos inclinados 20 a girarem ao redor dos respectivos eixos geométricos 21 enquanto mantém sua posição angular definida pelo ângulo θ.

Alternativamente, os rolamentos 23 poderiam ser montados na metade inferior da bobina 1, ou rolamentos 23 e 23’ poderiam ser montados acima e abaixo do eixo geométrico central, conforme ilustrado na Figura 2.

[013]As barras dentadas 15,16 em cada porção de bobina são formadas por duas partes (15a/15b para a barra superior na Figura 1, 16a/16b para a barra inferior) que são deslizáveis umas em relação às outras, enquanto permanecem paralelas ao eixo geométrico central 3. Na modalidade da Figura 1, as barras dentadas compreendem partes de tubo vazado 15a e 16a que são pivotalmente acopladas aos discos inclinados 20, isto é, as partes de tubo podem se pivotar em relação aos discos inclinados 20 em um plano através do eixo geométrico central 3, enquanto qualquer deslocamento axial das partes de tubo 15a/16a em relação aos discos inclinados 20 é proibido. Essa conexão pode ser estabelecida através de conexões de pivô, por exemplo, através de juntas esféricas ou através de mancais esféricos radiais 30, conforme mostrado na Figura 1. Os mancais esféricos radiais 30 permitem manter a orientação inclinada dos discos 20 enquanto as partes de tubo 15a/16a são capazes de girarem ao redor de seu próprio eixo geométrico longitudinal em relação aos discos inclinados 20.

[014]As extremidades das outras partes de barra dentada 15b e 16b são axialmente deslizáveis dentro das partes de tubo vazado 15a e 16a da maneira de um pistão e cilindro. Os dentes 17a e 17b são montados respectivamente nas partes de tubo vazado 15a/16a e nas partes 15b/16b das barras dentadas que se engatam de modo deslizante com as ditas partes de tubo. À medida que a bobina 1 gira, os membros inclinados 20 giram ao redor de seus respectivos eixos geométricos 21 conforme descrito anteriormente. Esse movimento força as partes de tubo vazado 15a/16a das barras dentadas para se submeter a um movimento reciprocante em relação às outras partes 15b/16b das barras dentadas, entre uma posição no fundo da bobina onde as extremidades das partes de barra dentada 16b são extraídas a um grau máximo para fora das partes de tubo vazado 16a, e uma posição no topo da bobina onde as extremidades das partes de barra dentada 15b são inseridas a um grau máximo nas partes de tubo 15b.

[015]De acordo com uma modalidade, esse movimento reciprocante é permitido adicionalmente pela maneira na qual os mancais radiais 30 (ou conexões de pivô equivalentes) são montados nos discos inclinados 20. Conforme mostrado na vista em corte na Figura 3, os alojamentos 31 dos mancais radiais 30 são montados nas ranhuras radiais 32 dos discos inclinados 20, de modo que os mancais radiais 30 sejam capazes de serem submetidos a um movimento radial reciprocante em relação aos discos inclinados 20, conforme indicado pelas setas. Especialmente quando o ângulo de inclinação θ for relativamente baixo, por exemplo, menor que 75°, pode ser necessário permitir uma trajetória circular das barras dentadas 15/16 conforme visto em um plano perpendicular ao eixo geométrico central, isto é, uma trajetória por meio da qual a distância entre as barras dentadas 15/16 e o eixo geométrico central 3 é constante. O movimento radial reciprocante do mancal 30 em relação aos membros inclinados 20 é uma consequência do fato de que o diâmetro da trajetória circular dos mancais 30 no plano inclinado é maior que o diâmetro da trajetória circular das conexões de barra dentada aos outros membros transversais 13 e 14. Se a posição angular dos membros inclinados 20 for acentuada, por exemplo, θ entre 75° e 85°, os mancais radiais 30 (ou conexões de pivô equivalentes) podem ser mantidos em uma posição radial fixa em relação aos membros inclinados 20. Nesse caso, as barras dentadas 15/16 precisariam ser flexíveis o suficiente para serem submetidas a um movimento de flexão reciprocante ligeiro à medida que giram ao redor do eixo geométrico central 3. Outra alternativa seria montar os mancais radiais 30 ou conexões de pivô alternativas nos membros inclinados 20 com um dado movimento radial (radial conforme observado em relação ao eixo geométrico longitudinal de uma barra dentada), possivelmente limitado por uma mola.

[016]Conforme declarado, os dentes 17a e 17b são fixados respectivamente às partes de engate deslizante 15a, 15b e 16a, 16b das barras dentadas. A fixação dos dentes às partes de barra dentada pode ser realizada em qualquer forma conhecida na técnica. Devido à posição inclinada dos discos laterais 20 e ao movimento reciprocante das partes de tubo 15a e 16a, os dentes 17a fixados a essas partes de tubo são submetidos a um movimento reciprocante lateral em relação ao plano vertical central 40 enquanto, ao mesmo tempo, gira ao redor do eixo geométrico central 3. Desse modo, esses dentes 17a são ativos na área abaixo do suporte central 5 de modo que as colheitas nessa área sejam efetivamente guiadas em direção às facas da plataforma. Dessa forma, a plataforma da invenção representa um aperfeiçoamento em relação às plataformas de bobina dividida da técnica anterior onde nenhum dente fica ativo na área entre as porções de bobina.

[017]Conforme declarado, a distância entre os membros inclinados 20, conforme medido na direção longitudinal da bobina 1, se encontra em um mínimo em uma posição radial na metade inferior da bobina. De preferência, essa posição radial se encontra em estrita proximidade ao local das facas da plataforma. Uma plataforma de grãos é equipada com uma barra cortante dotada de facas reciprocantes montadas em uma altura de corte próxima ao solo. A barra cortante é normalmente posicionada atrás da bobina e nas adjacências da metade inferior da bobina. Quando a distância mínima entre os membros inclinados 20 for alcançada em uma posição radial da bobina que está próxima às facas, a funcionalidade ideal dos dentes ao longo do vão entre as partes de bobina 10 e 11 é utilizada na área onde é mais necessária, ou seja, no local onde as colheitas são cortadas pelas facas. Conforme observado nas Figuras 1 e 2, a parte das porções de barra dentada 15b e 16b que são reciprocantes dentro e fora das partes de tubo 15a e 16a não pode ser equipada com dentes, visto que os mesmos inibiriam o movimento reciprocante. Na modalidade da Figura 3, suportes laterais 41 são montados nas partes de tubo 15a/16a. Os suportes 41 têm uma porção

42 que se estende afastando-se da parte de tubo na direção dianteira da bobina, e uma porção 43 estendendo-se na direção axial das barras dentadas. A porção axial 43 é equipada com dentes adicionais 17’ fixados à porção axial 43 da mesma maneira que as próprias barras dentadas. No estado estendido das barras dentadas no fundo da bobina (ilustrada pelas partes de barra dentada 16a e 16b), a presença da porção axial 43 garante que os dentes adicionais 17’ estão operando na área estendida das barras dentadas. No estado retraído das barras dentadas no topo da bobina (partes de barra dentada 15a e 15b), a porção axial 43 sobrepõe a parte inserida 15b da barra dentada, logo, os dentes adicionais 17’ não interferem nos dentes padrão 17 nesse ponto. O suporte 41 poderia se estender em direção à traseira da plataforma, ao invés de em direção à dianteira. Em uma modalidade alternativa, um suporte lateral similar ou apoio poderia ser fixado ao dente ou dentes externos 17a fixados às partes de tubo 15a/16a ao invés das próprias partes de tubo.

[018]Uma série de variações às modalidades descritas anteriormente estão no escopo da invenção. As partes de tubo 15a/16a das barras dentadas podem ser acopladas aos discos 13 e 14 ao invés de aos discos inclinados 20, sendo que nesse caso as partes de barra dentada 15b/16b que deslizam para dentro das partes de tubo são pivotalmente conectadas aos discos inclinados 20, de preferência, através de mancais esféricos radiais 30. Ao invés de uma conexão deslizante tipo pistão/cilindro mostrada nos desenhos, qualquer outra conexão axialmente deslizante pode ser aplicada entre as partes 15a/16a e 15b/16b das barras dentadas. A invenção não é limitada a uma bobina dividida tendo um suporte intermediário 5 na parte intermediária da bobina, nem a uma bobina dividida tendo duas porções de bobina 10 e 11. No caso de mais de duas porções de bobina, os discos inclinados 20 podem ser proporcionados em qualquer lado de cada suporte intermediário que separa duas porções de bobina adjacentes. A porção de bobina entre dois suportes intermediários compreenderia, então, por exemplo, um disco transversal intermediário e dois discos inclinados, e as barras dentadas dessa porção compreenderiam essas partes deslizantes, sendo que duas dessas são pivotalmente conectadas aos dois discos inclinados.

[019]Ao invés dos rolamentos 23 e/ou 23’, pode-se aplicar qualquer outro mecanismo que force os discos inclinados 20 em sua posição angular. Por exemplo, cada um dos discos inclinados 20 poderia ser acoplado a um disco giratório auxiliar montado em um suporte e mantido por esse suporte no ângulo exigido θ. Esses discos auxiliares podem ser colocados fora da bobina em ambos os lados e ser conectados aos discos inclinados 20 acoplando-se barras que se projetam através dos membros transversais 13 e 14 e paralelos ao eixo geométrico central 3. Outra alternativa seria colocar atuadores diretamente nas conexões de pivô 22 para manter as posições inclinadas dos discos 20.

[020]Conforme declarado anteriormente, a invenção é compatível a mecanismos existentes para controlar a orientação dos dentes 17 independentemente da rotação da bobina, por exemplo, a fim de manter uma orientação descendente dos dentes à medida que a bobina gira. Dependendo do tipo de mecanismo de controle, ajustes particulares ao sistema inventivo podem ser exigidos. Uma série desses mecanismos de controle pode exigir que as partes de barra dentada 15a e 15b (bem como 16a e 16b) não podem girar uns em relação aos outros. Essas partes podem, então, por exemplo, ser produzidas como uma conexão estriada ou a cavidade de recepção das partes de tubo 15a/16a pode ter um corte transversal quadrado com as extremidades de engate das outras partes 15b/16b também com formato quadrado e encaixando-se às cavidades quadradas. Nas adjacências dos discos laterais 13, as barras dentadas podem, então, ser acopladas a um mecanismo de controle conhecido na técnica por controlada a orientação de dentes, por exemplo, a um disco excêntrico.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Plataforma para uma colheitadeira combinada que compreende uma barra cortante e uma bobina giratória (1), sendo que a bobina compreende um tubo central (2) giratório ao redor de um eixo geométrico central (3) e suportado por dois suportes laterais (4) e pelo menos um suporte intermediário (5), sendo que a bobina compreende uma primeira e segunda porções de bobina (10,11) em qualquer lado do suporte intermediário (5), sendo que cada porção de bobina compreende dois ou mais membros transversais (13,14,20) montados no tubo central e uma pluralidade de barras dentadas (15,16) com dentes (17) fixados às mesmas, sendo que as barras dentadas são acopladas aos membros transversais em intervalos regulares ao longo da circunferência dos membros, sendo que a bobina tem uma metade superior acima do eixo geométrico central (3) e uma metade inferior abaixo do eixo geométrico central (3), CARACTERIZADA pelo fato de que os dois membros transversais (20) em qualquer lado do suporte intermediário (5), pertencentes respectivamente à primeira e segunda porções de bobina (10,11), são configurados para serem mantidos em uma posição inclinada em relação ao suporte intermediário (5) durante a rotação da bobina, sendo que as posições inclinadas são de modo que os dois membros inclinados (20) fiquem mais próximos juntos na metade inferior da bobina do que na metade superior da bobina e em que as barras dentadas (15,16) de ambas as porções de bobina (10,11) são pivotalmente conectadas aos membros inclinados (20) de modo que a rotação da bobina gere um movimento reciprocante de pelo menos uma porção das barras dentadas na direção axial da bobina (1).

2. Plataforma, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a distância entre os membros inclinados (20), conforme medido na direção longitudinal da bobina (1), se encontra em um mínimo em uma posição radial da bobina que se encontra em proximidade à barra cortante.

3. Plataforma, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que as barras dentadas (15,16) de cada porção de bobina compreendem uma primeira parte (15a, 16a) e uma segunda parte (15b, 16b) que são deslizáveis uma em relação à outra na direção axial da bobina, sendo que a primeira parte é pivotalmente conectada a um membro transversal inclinado (20), sendo que a outra parte é acoplada aos outros membros transversais (13,14) da porção de bobina.

4. Plataforma, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira ou segunda parte das barras dentadas consiste em um tubo e a outra parte é configurada para deslizar axialmente dentro da parte de tubo.

5. Plataforma, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, CARACTERIZADA pelo fato de que as partes de barra dentada (15a, 15b; 16a, 16b) não são giratórias umas em relação às outras ao redor de seu eixo geométrico longitudinal.

6. Plataforma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que as barras dentadas são conectadas aos membros inclinados através de juntas esféricas ou mancais radiais (30).

7. Plataforma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que os membros transversais inclinados (20) são montados no tubo central (2) através de conexão de pivô (22).

8. Plataforma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende pelo menos um par de rolamentos (23) montados em qualquer lado do suporte central (5) e configurados para forçar os membros transversais inclinados (20) em suas posições inclinadas durante a rotação da bobina (1).

9. Plataforma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que as posições inclinadas dos membros inclinados (20) em qualquer lado do suporte intermediário (5) são simétricas em relação ao dito suporte intermediário (5).

10. Plataforma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,

CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um vão entre a primeira e segunda porções de bobina (10, 11) e em que os membros inclinados (20) essencialmente fecham o vão em uma posição radial na metade inferior da bobina (1).

11. Colheitadeira combinada CARACTERIZADA pelo fato de que ser equipada com uma plataforma conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.