BRPI1004691A2

BRPI1004691A2 - sistema de dosagem volumÉtrica para dosar um produto em uma mÁquina de semear

Info

Publication number: BRPI1004691A2
Application number: BRPI1004691-7A
Authority: BR
Inventors: Bradley J Meyer; Keith L Felton; Charles T Graham
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2013-03-12
Also published as: US8196534B2; EP2329703B2; RU2547720C2; US20110132244A1; ES2401241T3; AU2010246522B2; UA105902C2; RU2010147259A; AR079245A1; CA2723221C; EP2329703B1; EP2329703A1; AU2010246522A1; CA2723221A1; BRPI1004691B1

Abstract

SISTEMA DE DOSAGEM VOLUMÉTRICA PARA DOSAR UM PRODUTO EM UMA MÁQUINA DE SEMEAR. Um dosador volumétrico para semente ou fertilizante tendo uma pluralidade de segmentos de rolete acionados por um eixo de acionamento comum é provido com mecanismos de embreagem radialmente entre cada segmento de rolo e o eixo de acionamento para permitir aos segmentos de rolete serem individualmente desligados para prover controle de seção ou fiada para a máquina.

Description

"SISTEMA DE DOSAGEM VOLUMÉTRICA PARA DOSAR UM PRODUTO EM UMA MÁQUINA DE SEMEAR" Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um dosador de semente volumétrico e em particular a um tal dosador de semente que tem um mecanismo de embreagem entre um eixo de acionamento de dosador e um segmento de rolete dosador para seletivamente desligar o segmento de rolete para realizar o desligamento de dosador seccional. Fundamentos da Invenção

Dosadores volumétricos são comumente usados em implementos de cultivo agrícolas, tais como semeadeiras de cereais e semeadeiras a ar para dosar a semente. Dosadores volumétricos são também usados com aplicadores de fertilizante. Um dosador volumétrico com freqüência emprega um rolete dosador contido dentro de uma carcaça que define uma entrada para receber produto a partir de um tanque, tipicamente posicionado acima do rolete dosador, para alimentar semente na carcaça por gravidade. O rolete dosador é acanelado de modo que à medida que o rolete é girado, produto a partir do tanque é transportado para uma saída de uma maneira controlada com base no tamanho das acanaladuras de rolete e velocidade de rotação do rolete. A partir da carcaça de dosador, a semente é transportada por um sistema de distribuição para a dispensa para o solo. O sistema de distribuição tipicamente inclui um número de canais individuais, cada um recebendo semente a partir de uma seção definida do rolete dosador. O rolo de dosador é tipicamente construído de múltiplos segmentos de rolete montados sobre um eixo de acionamento em comum. Cada segmento de rolete direciona produto para um canal individual do sistema de distribuição. O sistema de distribuição pode ser um sistema por gravidade que guia a semente à medida que ela cai a partir do dosador para o solo. Alternativamente, o sistema de distribuição pode ser pneumático, usando escoamento de ar para distribuir a semente a partir do dosador. Um sistema pneumático pode também dividir ainda a semente fornecida desde um segmento de rolete para múltiplos tubos de distribuição de fileiras individuais.

Em contraste com um dosador de semente volumétrico, plantadores de cultivo em fileiras usam dosadores de semente individuais posicionados em cada unidade de fileira. Estes dosadores são fornecidos ou por tremonhas de semente individuais montadas na unidade de fileira ou supridas com semente a partir de um tanque central, freqüentemente com um sistema pneumático para fornecer a semente. Os dosadores de semente, todavia, em lugar de medir a semente baseada no volume, singularizar a semente e fornecer um número predeterminado de sementes, tipicamente uma, a intervalos de tempo/distância especificados. Produtos recentes foram tornados disponíveis em plantadores de cultivo em fileiras que permitem ao escoamento de semente ser desligado nas unidades de fileira individuais. Isto é freqüentemente realizado por um mecanismo de embreagem no acionamento de dosador de semente que é atuado para desengatar o acionamento de dosador de semente. Um exemplo de tal é mostrado na Patente US n.° 7.571.688. Este tem encontrado sucesso comercial, pois os clientes buscam controlar os custos pela eliminação de qualquer semeadura dupla que pode ocorrer na borda de um campo quando a área remanescente a ser semeada não é tão larga quanto o plantador ou em um campo não retangular onde as fileiras não terminam todas no mesmo local ou quando cruza cursos de água que não devem ser semeados. Uma vez que o desligamento de semente é montado no dosador individual sobre a fileira, existe somente um pequeno ou nenhum retardo a partir do tempo em que o dosador é desligado para paralisar o escoamento de semente no solo.

Para prover um desligamento similar em um ar, isto é, semeadeira pneumática, todavia, um número de desafios únicos deve ser superado, que não existem com um plantador de cultivo em fileiras. Estes desafios incluem: 1) se semente for paralisada de escoar para dentro do rolete dosador, existe um longo retardo até a semente parar de fluir na descarga, uma vez que a carcaça de dosador deve esvaziar antes de o escoamento de semente parar; 2) semeadeiras a ar podem misturar produtos múltiplos dentro da corrente de ar de modo que a paralisação do escoamento de semente para o solo por redirecionamento do escoamento depois de a semente ser introduzida na corrente de ar requer a separação dos produtos misturados; 3) com alguns semeadeiras a ar, os tanques de produto são pressurizados durante a operação, complicando ainda mais o retorno de produto redirecionado para o tanque; e 4) se o escoamento de produto a partir do rolete dosador for paralisado, mas o rolete continuar a girar, existe a possibilidade de dano na semente que está aprisionada no rolete.

Uma proposta para prover um desligamento de dosador seccional em uma semeadeira a ar é mostrada na publicação de pedido de patente US número 2009/0079624, publicado em 26 de março de 2009. Portões deslizáveis são posicionados entre o tanque de armazenamento de produto e o rolo de dosador. Atuadores individuais são providos para mover cada portão entre posições aberta e fechada. Porque os portões são posicionados entre o tanque de armazenamento e o dosador, depois da ativação dos atuadores de desligamento e, produto continuará a escoar até o dosador estar vazio de produto. Esta disposição não aborda nada do primeiro desafio listado acima.

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E conhecido no contexto de um semeadora de cereais prover uma embreagem axialmente adjacente a pelo menos um segmento de rolete para parar uma fileira de plantar para criar um trilho de máquina em um campo como mostrado na Patente US 5.078.066. Esta proposta, uma vez que a embreagem é axialmente adjacente ao segmento de rolete não pode ser usada em um rolete dosador onde os segmentos de rolete são adjacentes uns aos outros ou estreitamente espaçados por paredes divisórias que separam escoamento de produto em canais à medida que o produto entra no dosador. Sumário da Invenção

A presente invenção provê controle seletivo para segmentos de rolete individuais em um sistema de dosagem volumétrica tendo um rolete dosador com segmentos de rolete estreitamente espaçados. O controle seletivo é provido por mecanismos de embreagem individuais posicionados radialmente dentro de cada segmento de rolete, entre o segmento de rolete e o eixo de acionamento. Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma semeadeira a ar e implemento de cultivo tendo o desligamento de dosador seccional da presente invenção;

a figura 2 é uma vista em perspectiva lateral da carcaça de dosagem da semeadeira a ar da figura 1, com o cartucho dosador parcialmente removido da carcaça de dosagem;

a figura 3 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida do cartucho dosador da presente invenção;

a figura 4 é uma vista em perspectiva da caixa dosadora do cartucho dosador da figura 3;

a figura 5 é uma vista seccional da caixa dosadora, segmento de rolete e cartucho de embreagem de acordo com a invenção;

a figura 6 é uma vista em perspectiva de outro conjunto de dosagem usado em uma semeadeira a ar equipado com a presente invenção; e a figura 7 é uma seção de um segmento de rolete e cartucho de embreagem da figura 6. Descrição da Modalidade Preferida

Uma semeadeira a ar construída de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção é mostrada nas figuras. Com referência à figura 1, uma semeadeira a ar é mostrada, que compreende um uma carreta de semente 10 rebocada entre um trator (não mostrado) e um implemento de cultivo 12. A carreta de semente 10 tem um chassi 14, no qual tanques de produto 16 e rodas 18 são montados. Cada tanque de produto 16 tem um sistema de dosagem associado 10 em sua extremidade inferior para a alimentação controlada de produto para dentro de um sistema de distribuição pneumático 22 em um tubo de distribuição primário 24. O implemento de cultivo 12, rebocado atrás da carreta de semente 10, consiste geralmente de um chassi 30 no qual abridores de solo 32 são montados. A incorporação de equipamento de acabamento de fileira de semente, tal como rodas de fechamento 34, é também desejável em muitas aplicações.

O sistema de distribuição pneumático 22 inclui um uma ventoinha centrífuga 36 conectada a uma câmara de pressão 38, que por sua vez é conectado a um ou mais tubos de distribuição 24, cada um associado com um tanque de produto 16. As passagens individuais no tubo de distribuição primário 24 são cada uma conectadas por uma linha de distribuição 40 a um tubo de elevação 42, somente um dos quais é mostrado. Cada tubo de elevação 42 é por sua vez acoplado a um header de distribuição secundário 44. Linhas de distribuição 46 conectam o header de distribuição secundário 44 a botas de semente montadas sobre os abridores de solo 32 para fornecer produto, semente ou fertilizante, etc., para o sulco formado pelos abridores 32. Mais detalhe da semeadeira a ar pode ser encontrado na Patente US n.° 5.878.679, aqui incorporada para referência. Embora a semeadeira a ar da figura 1 seja mostrada como uma carreta de ar separada conectada a um implemento de cultivo, os tanques de produto 16, sistema de dosagem 20 e sistema de distribuição 22 podem ser montados no mesmo chassi que os abridores de solo 32.

As figuras 2 e 3 mostram o sistema de dosagem 20 em maior detalhe. O sistema de dosagem 20 inclui uma carcaça 50 tendo uma extremidade superior 52 que é acoplada a um tanque de produto 16. A carcaça 50 ainda tem uma extremidade inferior 54 que é acoplada ao tubo de distribuição primário 24 do sistema de distribuição pneumático. A carcaça 50 forma uma passagem de entrada 56, através da qual produto é recebido na carcaça, e uma passagem de saída (não mostrada), através da qual produto dosado é fornecido para o sistema de distribuição.

A passagem de entrada 56 conduz a um cartucho de dosagem 70 que aloja um rolete dosador. O cartucho 70 é pode ser removido da carcaça de dosador 50, como mostrado na figura 2, onde o cartucho 70 é mostrado parcialmente removido da carcaça 50. O cartucho consiste de uma pluralidade de caixas dosadoras 74 colocadas adjacentes uma à outra e fixadas juntas por parafusos alongados 76 que se estendem através de aberturas nas caixas dosadoras. O rolete dosador é composto de uma pluralidade de segmentos de rolete 78 posicionados axialmente ao longo de um eixo de acionamento 80 e acionados em rotação pelo mesmo. Hardware de afixação adicional é mostrado e descrito na Patente US n.° 5.878.679 acima referida.

Com referência à figura 4, uma caixa dosadora 74 é mostrada e descrita. A caixa 74 é um corpo geralmente cilíndrico 82 tendo uma parede de extremidade 84 em uma extremidade do mesmo. A parede de extremidade tem uma abertura 86 para permitir ao eixo de acionamento 80 passar através da mesma. O corpo cilíndrico 82 forma uma entrada 88 para permitir que produto escoe para dentro da caixa para a dosagem, e uma saída 90 através da qual produto dosado é descarregado a partir da caixa. Uma parede cilíndrica intermediária 92 estende-se axialmente a partir da parede de extremidade 84 aproximadamente na metade do comprimento axial da caixa 74. A parede 92 é radialmente intermediária à abertura 86 e à parede formando o corpo 82. Para controlar seletivamente a rotação do segmento de rolete 78, um cartucho de embreagem 96 é posicionado radialmente entre o eixo de acionamento 80 e o segmento de rolete 78.

A figura 5 mostra a caixa dosadora e segmento de rolete 78 montado e mostra o cartucho de embreagem 96 em maior detalhe. O cartucho de embreagem 96 é mostrado para acionar seletivamente um dos segmentos de rolete individuais 78. Cada segmento de rolete sobre o eixo 180 é preferivelmente provido com um cartucho de embreagem 96. Um elemento de entrada de embreagem 202 tem um furo configurado hexagonal para se ajustar sobre, e girar com, o eixo de acionamento configurado hexagonal 80. A superfície radialmente externa do elemento de entrada 202 é circular em formato. Um elemento de saída de embreagem 204 é montado sobre um munhão ou mancai de agulhas 206. Um elemento de mola 208 é ajustado para girar com o elemento de entrada 202 e é adaptado para engatar ou desengatar seletivamente o elemento de saída 204. A mola tem uma extremidade encurvada para dentro 209 que se assenta dentro de uma abertura no elemento de entrada de embreagem 202 para assegurar a rotação da mola com o elemento de entrada. Uma luva 212 é posicionada sobre a mola e é permitida mover-se axialmente. A luva 212 tem uma ranhura em uma extremidade, a extremidade direita quando observada na figura 5, a qual recebe a extremidade encurvada para fora 211 da mola 208. Uma atração magnética traciona a luva 212 para a direita, contra o elemento de saída de embreagem 204. Nesta posição, a luva estica a mola 208 para fazer com que ela aperte em torno do elemento de saída de embreagem, causando com que o elemento de saída gire juntamente com o elemento de entrada de embreagem 202. O elemento de saída 204 tem uma parede estendendo-se radialmente para fora 218 que termina em chavetas ou dentes 220. As chavetas engranzam com chavetas complementares 221 no furo interno do segmento de rolete 78 para girar o segmento de rolete. O segmento de rolete 78 é montado sobre mancais 222 e 224. O mancai 222 é montado sobre a parede intermediária 92 enquanto o mancai 224 é montado sobre um espaçador 226.

Uma bobina 210 é montada na parede intermediária 92 próxima à extremidade esquerda da luva 212. Quando a bobina é energizada, a luva se move para a esquerda, permitindo à mola se contrair axialmente, que por sua vez expande a mola radialmente. Isto desengata a mola a partir do elemento de saída, paralisando o acionamento do elemento de saída e paralisando a rotação do elemento de rolete 78. Como mostrado, o elemento de mola 208 é arranjado para acoplar os elementos de entrada e saída na ausência de um sinal para a bobina 210. Deve ser aparente para aqueles especializados na técnica que o elemento de mola 208 pode alternativamente ser afixado ao elemento de saída e/ou pode ser atuado para conectar os elementos de entrada e saída quando um sinal está presente. Um fio metálico 94 é transportado em uma ranhura 98 sobre as paredes 92 e 84 para energizar a bobina 210.

Uma implementação alternativa da invenção é mostrada na figura 6. Aqui, a invenção é incorporada em um dosador diferente, neste caso, o dosador é de uma Semeadora a Ar da John Deere 1990CCS No-Till. O sistema de dosagem 120 inclui um conjunto de caixa dosadora 150 sobre o qual um tanque de produto (não mostrado) é suportado e fornece produto para dentro do interior aberto 148 do conjunto de caixa dosadora. Um eixo de acionamento 180 de sistema de dosagem é suportado pelo conjunto de caixa dosadora e porta um rolete dosador que tem uma pluralidade de segmentos de rolete 178. Os segmentos de rolete 178 são espaçados axialmente um a partir do outro ao longo do comprimento do eixo de acionamento 180. Circundando cada segmento de rolete está um copo de alimentação 168 que é aberto para o interior 148 do conjunto de caixa dosadora para receber produto a partir do mesmo. Cada copo de alimentação 168 também forma um tubo de saída 169 para dirigir produto para a corrente de ar de um sistema de distribuição de produto (não mostrado).

Com referência à figura 7, um cartucho de embreagem 200 é mostrado para acionar seletivamente um segmento de rolete 178. O cartucho 200 é geralmente idêntico ao cartucho de embreagem 96 descrito acima. Somente as diferenças são descritas abaixo. A bobina 210 é montada em uma parede cilíndrica estacionária 214 que por sua vez é montada sobre o elemento de entrada por um munhão ou mancai de agulhas 216. A parede cilíndrica 214 é formada como parte de uma parede lateral 228 em uma extremidade axial do segmento de rolete. A parede 228 tem uma projeção axial 230 tendo bordas paralelas opostas 232 que se ajustam entre paredes 234 e 236 dos copos de alimentação 168.

O cartucho de embreagem radialmente interno permite que os segmentos de rolete sejam desengatados seletivamente para parar sua rotação. Isto permite que o escoamento de semente seja paralisado sem requerer que a carcaça de dosador seja esvaziada de semente. Ainda, pela paralisação da rotação do segmento de rolete, não existe necessidade de a carcaça de dosador seja esvaziada de semente antes de o escoamento de semente no sulco ser paralisado e não existe nenhuma possibilidade que um segmento de rolete em rotação danifique a semente mantida na carcaça de dosador. Ainda, o escoamento de semente ou de outro produto é paralisado antes dela ser misturada com outros produtos no sistema de distribuição de ar. Assim, todos dos problemas delineados acima são eliminados com a presente invenção. O cartucho de embreagem mostrado e descrito é somente um exemplo de um mecanismo de embreagem. Qualquer embreagem que possa ser empacotada no espaço radial entre o eixo de acionamento e segmento de rolete pode ser usada. O termo "embreagem" é usado aqui em seu sentido mais amplo para significar qualquer de vários dispositivos para engatar e desengatar um eixo ou de um eixo e um dispositivo acionado.

Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção como definida nas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de dosagem volumétrica para dosar um produto em uma máquina de semear tendo um tanque de produto e um sistema de distribuição para distribuir o produto dosado tendo uma pluralidade de carreiras de produto separados, caracterizado pelo fato de que compreende: um rolete dosador tendo uma pluralidade de segmentos de rolete alinhados ao longo de um eixo de rolete para dosar produto a partir do tanque para o sistema distribuidor; um eixo de acionamento comum estendendo-se através dos segmentos de rolete para acionamento rotacional dos segmentos de rolete; e pelo menos um segmento de rolete tendo um mecanismo de embreagem posicionado radialmente dentro de dito pelo menos um segmento de rolete, entre dito pelo menos um segmento de rolete e dito eixo de acionamento, para seletivamente acoplar acionadamente e desacoplar acionadamente dito pelo menos um segmento de rolete ao, e a partir de, dito eixo de acionamento.

2. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos segmentos de rolete é provido com um mecanismo de embreagem posicionado radialmente dentro de cada um de dito segmento de rolete, entre cada dito segmento de rolete e dito eixo de acionamento, para seletivamente acoplar acionadamente e desacoplar acionadamente cada dito segmento de rolete ao, e a partir de, dito eixo de acionamento.

3. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de embreagem é normalmente engatado acionadamente e seletivamente desengatado acionadamente.

4. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de embreagem é desengatado eletronicamente.

5. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segmento de rolete tem um furo interno chavetado.

6. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segmento de rolete é montado sobre mancais para permitir a pelo menos um segmento de rolete permanecer estacionário enquanto o eixo de acionamento está girando.

7. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de embreagem inclui um elemento de entrada de embreagem montado no eixo de acionamento para a rotação com o mesmo, um elemento de saída de embreagem acoplado com o respectivo segmento de rolete e um elemento de mola acoplando seletivamente os elementos de entrada e saída de embreagem um ao outro.

8. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a embreagem está normalmente engatada para acionar o segmento de rolete.

9. Sistema de dosagem volumétrica de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de mola é desengatado eletromagneticamente para desacoplar acionadamente o segmento de rolete a partir do eixo de acionamento.