BRPI0902573A2

BRPI0902573A2 - fixed and tractor grain cleaning system

Info

Publication number: BRPI0902573A2
Authority: BR
Inventors: Dionisio Bertolini; Jose Bertolini
Original assignee: Dionisio Bertolini; Jose Bertolini
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2010-04-27
Also published as: BRPI0902573B1

Abstract

SISTEMA PARA LIMPEZA DE GRãOS FIXA E TRACIONADA. A presente patente de privilégio de invenção tem por objetivo definir uma inovação no conjunto usado para limpeza de frutos, grãos e sementes pertencentes ao método de secagem, compreendendo um sistema de limpeza fixo e sua variável configurativa passível de movimentação, ambos atuando com princípio ascendente de fluxo pneumático, buscando viabilizar o processo mecanizado para uma pluralidade de usuários ampliando seus limites de desempenho com redução drástica de dimensões e controle automatizado. Consiste em um sistema de limpeza (3) composto por uma peneira vibratória (5), câmara de depósito de grãos (10), o duto em forma de funil (13), um exaustor (14) ligado ao ciclone (17) provido da abertura inferior (20), aberturas (15) para entrada de ar e a câmara de baixa pressão (18) composta por sua respectiva válvula giratória (19). O sistema de limpeza móvel (21) implica o mesmo princípio de limpeza por fluxo ascendente pneumático do aparelho fixo com distinção do sistema de remoção dos grãos limpos através de roscas helicoidais internas (22), orifício central (23) e outra rosca helicoidal interna (26) na parte inferior da câmara de baixa pressão.FIXED AND TRACTIONED GRAIN CLEANING SYSTEM. The present invention patent aims to define an innovation in the set used for cleaning fruits, grains and seeds belonging to the drying method, comprising a fixed cleaning system and its configurable variable capable of movement, both acting on the ascending principle of pneumatic flow, seeking to enable the mechanized process for a plurality of users by widening their performance limits with drastically reduced dimensions and automated control. It consists of a cleaning system (3) consisting of a vibrating screen (5), grain storage chamber (10), the funnel-shaped duct (13), an extractor hood (14) connected to the cyclone (17) provided with lower opening (20), air inlets (15) and the low pressure chamber (18) composed of its respective rotary valve (19). The mobile cleaning system (21) implies the same principle of pneumatic upflow cleaning as the fixed apparatus with the distinction of the clean grain removal system by internal helical threads (22), central hole (23) and another internal helical thread ( 26) at the bottom of the low pressure chamber.

Description

"SISTEMA PARA LIMPEZA DE GRÃOS FIXA E TRACIONADA""FIXED AND TRACTIONED GRAIN CLEANING SYSTEM"

A presente patente de privilégio de invenção tem por objetivo definiruma inovação no conjunto usado para limpeza de frutos, grãos e sementespertencentes ao método de secagem constituído basicamente por silos-secadorescom mescladores internos, sistema de ventilação e aquecimento do ar desecagem interligados em transportadores circulares fechados por meio de limpezacom fluxo contínuo pneumático ascendente, separando as impurezas em etapasconforme seu peso e tamanho determinado. O projeto proporciona ainda umavariável configurativa com dimensões reduzidas passível de movimentação pormeio de tracionamento com função de retirar e separar em etapas os resíduosprovenientes das lavouras colhidas, permitindo sua aplicação em fazendas,propriedades de pequeno e médio porte entre outros.The present invention patent aims to define an innovation in the set used for cleaning fruits, grains and seeds resulting from the drying method consisting basically of silos-driers with internal mixers, ventilation system and drying air interconnected in closed circular conveyors by cleaning medium with upward pneumatic continuous flow, separating impurities in stages according to their determined weight and size. The project also provides a configurable variable with small dimensions that can be moved by means of traction with the function of removing and separating the residues from harvested crops, allowing its application in farms, small and medium-sized properties, among others.

Atualmente, os sistemas de armazenamento e beneficiamento defrutos, grãos e sementes agrícolas buscam o aprimoramento em seusequipamentos visando menores perdas às culturas com redução do percentual dedesgaste e interrupções para manutenção dos respectivos conjuntos mecânicoscorrespondentes.Currently, the storage and processing systems of fruits, grains and agricultural seeds seek the improvement in their equipment aiming at lower losses to crops with reduction of the percentage of wear and interruptions for maintenance of the corresponding mechanical assemblies.

No princípio convencional de limpeza ou eliminação de impurezas eresíduos dos grãos ou frutos conhecidos do estado da técnica, é utilizada umatorre de sustentação para o elevador um de caçambas que recebe os grãos emsua parte inferior por transportadores convencionais e eleva-os até a partesuperior onde os grãos serão lançados em uma tela separadora ou peneiravibratória com função de remover as impurezas mais grosseiras e deixar os grãostranspassar por entre seus espaços. Na próxima etapa, os grãos ingressam numacâmara de depósito que em queda recebem fluxo de ar gerado por um ventiladorou exaustor em trajetória contrária aos grãos ou frutos, arrastando as partículasmais leves para ciclones ou sistemas convencionais de separação e as partículasintermediárias arrastadas para a câmara de precipitação de baixa pressão,prosseguindo os grãos para outro transportador que se encarregará dadistribuição nos silos ou pontos de expedição.In the conventional principle of cleaning or eliminating impurities and residues of the prior art known grains or fruits, a bucket lift lift is used which receives the grain from its lower part by conventional conveyors and lifts it to the upper part where it is removed. Grains will be thrown on a separating screen or sieve screen with the function of removing the coarser impurities and let the grains pass through their spaces. In the next step, the grains enter a falling chamber that receives airflow generated by a fan or extractor in a trajectory contrary to the grains or fruits, dragging the lighter particles into cyclones or conventional separation systems and the intermediate particles drawn into the precipitation chamber. of pressure, proceeding the grains to another conveyor that will be in charge of the distribution in the silos or points of dispatch.

No caso do sistema tracionado, como estado da arte citamos umsistema axial de limpeza (PI 0500268-0) trabalhando através de cilindros rotativosque giram em direções opostas, elevando o contato do produto com as peneiras eremovendo as impurezas envolvidas. O equipamento compreende duas peneirascom malhas distintas permitindo a passagem dos grãos na primeira tela maisgrossa, retendo o material grosseiro como sabugos, colmos, hastes, bainhas, etc.A segunda peneira, com tela de malha fina, retém os grãos e deixa passar aspartículas mais finas como sementes de ervas daninhas, cascas, grãosquebrados e pó. O nível de limpeza dos grãos pode ser ajustado em função damalha da peneira e da inclinação da limpadora conforme o local da tarefa.In the case of the traction system, as a state of the art we cite an axial cleaning system (PI 0500268-0) working through rotating cylinders that rotate in opposite directions, increasing the contact of the product with the sieves and removing the impurities involved. The equipment comprises two separate mesh screens allowing the grain to pass through the first thicker screen, retaining the coarse material such as cobs, stems, stems, sheaths, etc.The second fine mesh screen retains the grain and allows the particles to pass through such as weed seeds, husks, broken grains and dust. The grain cleanliness level can be adjusted to match the sieve mesh and the wiper tilt depending on the job site.

A falha relacionada ao sistema de limpeza dos grãos ou frutos deconcepção fixa diz respeito à complexidade do conjunto, onde o emprego da torrede certa forma se torna obrigatória para a sustentação do equipamento eliminadorde impurezas e do elevador de caçambas acarretando em custos elevados naaquisição do projeto e delonga na instalação da estrutura tornando-se inviávelfinanceiramente e mecanicamente para algumas classes de produtores agrícolase cooperadores deste gênero de beneficiamento.The failure related to the fixed-design grain or fruit cleaning system concerns the complexity of the set, where the use of toast becomes somewhat obligatory for the support of the impurities eliminator equipment and the bucket elevator leading to high costs in the project acquisition and delays in the installation of the structure becoming financially and mechanically unfeasible for some classes of agricultural producers and cooperators of this kind of beneficiation.

Para o sistema móvel, os problemas detectados se referem aorendimento do equipamento não atingindo a limpeza do grão esperada, suafabricação e manutenção são complexas, de acordo com o produto a serbeneficiado faz-se necessário a substituição das telas cujos acessos sãodificultosos e dependendo do terreno em que a máquina irá atuar,necessariamente deve-se ajustar seu nivelamento, pois seu princípio defuncionamento depende do nível exato da máquina para que o grão percorra seutrajeto apropriadamente sem retroceder no processo refletindo em atraso natarefa.Observando os problemas, limitações e dificuldades apresentadas,a proposta interessada em solucionar segue com inovações para ambos ossistemas de limpeza, reduzindo consideravelmente o período de fabricaçãosucedido pela eliminação de partes estruturais abstrusas do modelo fixo, tornandoo equipamento mais prático, simplificado e custo satisfatoriamente reduzido. Parao equipamento passível de movimentação, sua configuração oferece maiorpraticidade e versatilidade, suprindo as dificuldades precedentes e oferecendomaior rendimento somado a qualidade superior no processo.For the mobile system, the detected problems refer to the equipment performance not reaching the expected grain cleaning, its manufacture and maintenance are complex, according to the product to be benefited, it is necessary to replace the screens whose accesses are difficult and depending on the terrain in that the machine will actuate, its leveling must necessarily be adjusted, since its principle of operation depends on the exact level of the machine so that the grain travels its path properly without retreating in the process reflecting delay in the task. Noting the problems, limitations and difficulties presented, The proposal interested in solving follows innovations for both cleaning systems, considerably reducing the manufacturing period resulting from the elimination of abstruse structural parts of the fixed model, making the equipment more practical, simplified and satisfactorily reduced cost. For equipment that can be moved, its configuration offers greater practicality and versatility, meeting the previous difficulties and offering higher performance plus superior process quality.

Para maior clareza, o relatório descritivo apresentado a seguir traráreferências aos desenhos representados por:For clarity, the following descriptive report will refer to the drawings represented by:

Figura 1 em perspectiva do sistema de limpeza fixa demonstrandotoda sua estruturação para melhor percepção do projeto;Figure 1 in perspective of the fixed cleaning system demonstrating all its structure for better perception of the project;

Figura 2, vista isométrica do sistema de limpeza fixa sem a estruturade sustentação, destacando seus componentes e detalhando a tela pertencente àpeneira vibratória;Figure 2, isometric view of the fixed cleaning system without the support structure, highlighting its components and detailing the screen belonging to the vibrating screen;

Figura 3, vista frontal do equipamento fixo com ausência doanteparo dianteiro, possibilitando o detalhamento e visualização da aberturafrontal e sua respectiva tela;Figure 3, front view of the fixed equipment without front shield, allowing the detailing and visualization of the frontal opening and its respective screen;

Figura 4, vista lateral em corte do sistema fixo acoplado aotransportador redler, demonstrando internamente o fluxo dos grãos e as etapas deseparação dos resíduos através do fluxo pneumático ascendente;Figure 4, sectional side view of the fixed system coupled to the redler conveyor, internally demonstrating the grain flow and waste separation steps through the upward pneumatic flow;

Figura 5, vista lateral em corte do sistema fixo com destaque paraas entradas de ar em ambos os lados do equipamento;Figure 5, sectional side view of the fixed system with emphasis on the air inlets on both sides of the equipment;

Figura 6 em vista isométrica do equipamento de limpeza móveldestacando sua configuração externa e detalhe;Figure 6 is an isometric view of the mobile cleaning equipment highlighting its external configuration and detail;

Figura 7, vista lateral em corte da limpadora móvel demonstrando oprocesso de limpeza dos grãos por meio do fluxo ascendente pneumático em seuinterior para retirada e eliminação dos resíduos e impurezas resultantes dacolheita;Figure 7, sectional side view of the mobile wiper demonstrating the process of cleaning the beans by the pneumatic upward flow inwards for removal and elimination of crop residues and impurities;

Figura 8, vista isométrica em corte e com ausência da tela naentrada de ar salientando a rosca interna responsável pela retirada dos resíduosmédios e as roscas internas com trajetória central que possibilitam amovimentação dos grãos limpos para sua referente saída ou abertura;Figure 8, isometric view in section and absence of the air inlet screen highlighting the internal thread responsible for the removal of medium waste and the internal threads with central trajectory that allow the moving of clean grains for their corresponding exit or opening;

Figura 9, vista em perspectiva da limpadora móvel com destaquepara o motor elétrico que fornece a movimentação das polias ligadas às roscasinternas;Figure 9, perspective view of the mobile wiper highlighted for the electric motor that provides the movement of the pulleys connected to the internal threads;

Na primeira configuração fixa (figuras 1, 2 e 3) foi eliminada aestrutura de sustentação ou torre do sistema de limpeza, o elevador de caçambassubstituído pelo transportador do tipo "redler" (1) aderido diretamente com oequipamento de limpeza e as barras raspadoras juntamente com suas correntespertencentes à peneira vibratória retiradas, tornando o conjunto compacto, menoscomplexo mecanicamente e viável para a maioria dos produtores agrícolas.In the first fixed configuration (figures 1, 2 and 3) the support structure or tower of the cleaning system was eliminated, the bucket elevator replaced by the redler conveyor (1) adhered directly with the cleaning equipment and the scraper bars together with their currents belonging to the vibrating screen are withdrawn, making the compact set less mechanically complex and feasible for most agricultural producers.

O respectivo sistema de limpeza (3) (figuras 2 e 4) é acopladodiretamente a uma passagem de descarga (2) pertencente ao transportador"redler" (1) conduzindo os grãos ou frutos (representados nas setas brancas) atéa bifurcação (4) que atua dividindo o trajeto para que os grãos sejam impelidos demaneira uniforme diretamente à peneira vibratória (5) com função de eliminar osresíduos ou impurezas mais granulosas ou maiores e permitindo a passagem dosgrãos por entre a tela (6) encaminhando as impurezas grossas, devido à suainclinação, para o coletor (7). Por abranger o formato de um funil, o coletorconcentra todo o resíduo fazendo seu escoamento por um tubo acoplado (8)através da gravidade para seu recolhimento. A peneira vibratória apresenta acimade sua tela proteções (9) em tecido, polímero ou similares com intuito de evitarque o grão ou fruto salte para fora da máquina e venha gerar perdas no processo.The respective cleaning system (3) (Figures 2 and 4) is directly coupled to a discharge passage (2) belonging to the redler conveyor (1) leading the grains or fruits (shown in the white arrows) to the fork (4) which It works by dividing the path so that the beans are thrown uniformly directly into the vibrating screen (5) with the function of eliminating more granular or larger debris and impurities and allowing the grains to pass through the screen (6) forwarding the thick impurities due to their inclination. , for the collector (7). By covering the shape of a funnel, the collector concentrates all the waste by flowing it through a coupled tube (8) through gravity for its collection. The vibrating screen has above its screen protections (9) in fabric, polymer or similar in order to prevent the grain or fruit from jumping out of the machine and generating losses in the process.

Após os grãos transpassarem a peneira vibratória, seu escoamentoprossegue por gravidade no interior da câmara de depósito de grãos (10) atéatingir sua seção inferior (11) concentrando os grãos. Posterior a este feito, osgrãos seguem pela via de passagem (12) incidindo em forma de cortinadescendente para facilitar a passagem do ar proveniente do fluxo ascendente(representada pelas setas pretas) com função de remover as impurezas menorese poeira restante entre os grãos passantes. Realizada a remoção dos resíduos,os grãos prosseguem já limpos pelo duto em forma de funil (13) geralmente ligadoa outros sistemas transportadores responsáveis pela posterior estocagem outransporte destes grãos.After the grains have passed the vibrating screen, their gravity flow continues into the grain deposition chamber (10) until it reaches its lower section (11) concentrating the grains. Subsequent to this, the grains follow the passageway (12) focusing in the form of a downward curtain to facilitate the passage of air from the upstream (represented by the black arrows) to remove minor impurities and remaining dust between the passing grains. After the removal of the residues, the grains are already cleaned by the funnel-shaped duct (13) generally connected to other conveyor systems responsible for the subsequent storage of these grains.

O fluxo pneumático provocado pelo exaustor (14), responsável estepor succionar o ar do ambiente através das aberturas (15) (melhor visualizadas nafigura 5) situadas em ambos os lados do equipamento e compostas por telas (16)com função de conter a entrada de corpos estranhos juntamente com o arsuccionado, flui no interior do equipamento até ser dissipado no ciclone (17).The pneumatic flow caused by the exhaust fan (14), which is responsible for sucking the ambient air through the openings (15) (best seen in figure 5) located on both sides of the equipment and composed of screens (16) with the function of containing the air inlet. foreign bodies, together with arsuccionada, flows inside the equipment until it is dissipated in the cyclone (17).

Durante o trajeto, o fluxo pneumático transcorre por entre a cortina dos grãosestabelecida no extremo da via de passagem (12), arrastando as impurezasmédias e micro particuladas cuja precipitação das impurezas médias ocorrerá nacâmara de baixa pressão (18) a qual posteriormente serão retiradas pelarespectiva válvula giratória (19) sem mudança de pressão interna e os resíduosmicro particulados seguem para o ciclone juntamente com o fluxo contínuo de arsendo estes resíduos igualmente removidos pela abertura inferior (20).During the course, the pneumatic flow is passed through the grain curtain established at the end of the passageway (12), dragging the average and micro particulate impurities whose precipitation of the average impurities will occur in the low pressure chamber (18) which will later be removed by the respective valve. (19) without internal pressure change and the micro particulate debris goes to the cyclone along with the continuous flow of ars and these debris also removed by the lower opening (20).

Com a adição de um inversor de freqüência para controle darotação do motor empregado no exaustor, é possível ponderar o fluxo de arconforme o tamanho do grão ou fruto a ser processado ou graduar seu nível delimpeza, admitindo praticamente todos os tamanhos e pesos de grãos com altorendimento na demanda.With the addition of a frequency inverter to control the motor used in the hood, it is possible to weight the air flow according to the size of the grain or fruit to be processed or to classify its cleanliness level, admitting practically all sizes and weights of grain with alteration. in demand.

O segundo equipamento passível de deslocamento (figura 6) seapresenta em uma versão semelhante à configuração fixa com redução dedimensões, buscando beneficiar principalmente médios e pequenos produtoresque não dispõem de estruturas fixas para transporte dos grãos ou frutos(normalmente usado em conjunto com fitas transportadoras e transportadoreshelicoidais móveis).The second displaceable equipment (Figure 6) is in a version similar to the fixed configuration with reduced dimensions, seeking mainly to benefit medium and small producers who do not have fixed structures for transporting grains or fruits (usually used in conjunction with conveyor strips and conveyors). furniture).

O sistema de limpeza móvel (21) implica o mesmo princípio delimpeza por fluxo ascendente pneumático do aparelho fixo com distinção dosistema de remoção dos grãos limpos pelo fluxo ascendente e das impurezasmédias acumuladas na câmara de baixa pressão (18). Para esta variávelconfigurativa (figuras 7 e 8), são empregadas roscas helicoidais internas (22),abaixo das aberturas (15), com suas trajetórias voltadas para um orifício central(23) (indicado nas setas) fornecendo o escoamento dos grãos limpos, sendoestas roscas movidas por uma polia (24) ligada a um motor elétrico (25) (figura 9).A remoção das impurezas médias precipitadas na câmara de baixa pressão (18)(indicado nas setas) é realizada pela disposição de outra rosca helicoidal interna(26) movimentada por uma segunda polia (27) vinculada ao mesmo motor elétrico(25).The movable cleaning system (21) implies the same principle of pneumatic upflow cleaning as the fixed apparatus with the distinction of the upflow removal system and the average accumulated impurities in the low pressure chamber (18). For this configurative variable (figures 7 and 8), internal helical threads (22) are employed below the openings (15), with their trajectories facing a central hole (23) (indicated by the arrows) providing the flow of the clean grains, these being threads driven by a pulley (24) connected to an electric motor (25) (figure 9). Removal of the precipitated average impurities in the low pressure chamber (18) (indicated by the arrows) is accomplished by arranging another internal helical thread ( 26) driven by a second pulley (27) linked to the same electric motor (25).

A adição destes componentes citados no sistema móvel se faznecessário com o objetivo de manter a altura da limpadora compatível com sualargura, estabelecendo maior estabilidade no equipamento devido ao seudeslocamento em terrenos com maiores irregularidades.The addition of these components mentioned in the mobile system is necessary in order to keep the height of the wiper compatible with its width, establishing greater stability in the equipment due to its displacement in more irregular terrain.

Todo o aparato de limpeza é instalado acima de um chassi (28)sobre rodas possibilitando sua movimentação por meio de tracionamento parapraticamente qualquer ponto visando principalmente seu emprego no local dacolheita ou locais próximos, apresentando novamente o controle do exaustor pormeio de um inversor de freqüência acoplado no equipamento.The entire cleaning apparatus is installed above a chassis (28) on wheels, allowing it to be moved by traction to practically any point aiming mainly at its use in or near the harvesting site, once again presenting the control of the hood by means of a coupled frequency inverter. on the equipment.

Ambas as configurações visam elevar a apreciação e qualidade dosprodutos beneficiados através de melhorias expressivas nos conjuntos, buscandoviabilizar o processo mecanizado para uma pluralidade de usuários ampliandoseus limites de desempenho com redução drástica de dimensões e controleautomatizado, oferecendo sucessivamente melhores atributos aos produtosacabados ou semi-acabados e facilidade aos produtores.Both configurations aim to increase the appreciation and quality of the benefited products through expressive improvements in the assemblies, seeking to make the mechanized process viable for a plurality of users by widening their performance limits with drastically reduced and automated control, successively offering better attributes to the finished or semi-finished products. facility to producers.

Claims

1.- "FIXED AND TRACED GRAIN CLEANING SYSTEM", consisting of a fixed system for cleaning grains, fruits or seeds through pneumatic upward flow, including the elimination of abstrusostal components such as the support structure or tower of the cleaning system, bucket lift and scraper bars along with their chains belonging to the vibrating screen, in order to offer less complexity to the cleaning system, speed in the process by directly coupling conveyors, particularly of the redler type (1) to a discharge passage (2) connected to the fork (4) dividing the path so that the beans are thrust uniformly into the equipment, CHARACTERIZED by the cleaning system (3) consisting of a vibrating screen (5) composed of the screen (6) and guards (9), the collector (7) set up from the tube (8) , the lower suction grain storage chamber (10) (11), passageway (12), openings (15) composed of screens (16) and funnel duct (13), an extractor hood (14) coupled to cyclone (17) provides a lower opening (20) and the low pressure chamber (18) with its rotary valve (19).

2.- "FIXED AND TRACED GRAIN CLEANING SYSTEM" featuring a fixed equipment variable that can be moved by means of small-sized traction, performing the function of removing and separating the residues from harvested crops, seeking to benefit mainly medium and small. producers who do not have fixed structures for the transport of grain or fruit, characterized by the installation of the entire pneumatic upflow cleaning system on a chassis (28).

3.- "FIXED AND TRACED GRAIN CLEANING SYSTEM" is distinguished from the fixed cleaning system in the steps of moving the clean grain by upward flow and removal of average impurities. CHARACTERIZED internal helical nuts (22), below the openings (15), presenting stroke paths facing the central bore (23) driven by a pulley (24) connected to the electric motor (25) and the arrangement of another internal helical thread (26) moved by a second pulley (27) similarly connected to the electric motor (25) ).