ES2280646T3 - Sistema de control del movimiento. - Google Patents

Abstract

Un sistema de control de movimiento entre un miembro (24) de bastidor y una unidad (16) de trabajo para agricultura acoplado de manera que puede pivotar a dicho miembro (24) de bastidor, que comprende: a) un primer cilindro (34) hidráulico que incluye una carcasa (44) de cilindro, un vástago (46) con un cabezal (48) dispuesto de forma que puede realizar movimientos alternativos dentro de dicha carcasa (44) de cilindro, una primera cámara (47) a un lado de dicho cabezal (48), una segunda cámara (49) a otro lado de dicho cabezal (48), estando dicho cilindro (34) hidráulico acoplado a dicho miembro (24) de bastidor; b) un segundo cilindro (38) hidráulico acoplado entre dicho miembro (24) de bastidor y dicha unidad (16) de trabajo, incluyendo dicho segundo cilindro (38) hidráulico una carcasa (64) de cilindro, un vástago (66) con un cabezal (68) dispuesto de forma que puede realizar movimientos alternativos dentro de dicha carcasa (64) de cilindro, una primera cámara (70) a un lado de dicho cabezal (68), y una segunda cámara (72) a otro lado de dicho cabezal (68); caracterizado porque el sistema además comprende: c) conductos (40, 42) de fluido que interconectan dichas cámaras (47, 49, 70, 72) de dichos cilindros (34, 38) hidráulicos; d) una precarga que actúa sobre cualquiera de esos cilindros (34, 38) hidráulicos, directamente o indirectamente.

Description

Sistema de control del movimiento.

Esta invención se refiere a un control de movimiento entre un miembro 24 de bastidor y una unidad de trabajo para agricultura y a una segadora para agricultura que tiene dicho control de movimiento.

Un sistema hidráulico conocido para una aplicación relacionada con la agricultura típicamente incluye uno o más cilindros hidráulicos que reciben fluido hidráulico a presión de una fuente de presión, como una bomba hidráulica en un tractor de agricultura. En el caso de un único cilindro, el cilindro hidráulico incluye un par de conductos de fluido que se comunican con cámaras a lados respectivos de un pistón acoplado a un vástago. Los conductos de fluido se acoplan a un banco hidráulico de doble salida ubicado en la parte trasera del tractor y que se maneja desde la cabina. En el caso de cilindros hidráulicos múltiples acoplados en combinación, cada uno de los cilindros recibe fluido a presión según una configuración en paralelo o en serie, dependiendo de la aplicación particular. Cilindros hidráulicos de este tipo son normalmente útiles para levantar grandes pesos y similar.

También es posible equilibrar una carga como un miembro estructural conectado de forma pivotante a otro miembro de bastidor mediante el uso de muelles, contrapesos, etc. En el caso de muelles, se puede situar uno o más muelles entre la carga a equilibrar y el miembro de bastidor acoplado de forma pivotante a lados opuestos de la ubicación del pivote para mantener la carga según una orientación generalmente centrada con relación al miembro de bastidor. Configuraciones de muelle de este tipo pueden ser adecuadas para equilibrar cargas, pero también pueden ser voluminosas y poco prácticas en términos de requerimientos de espacio. Además, dichas disposiciones de muelle ofrecen cierta resistencia al movimiento relativo entre los miembros estructurales, pero no evitan el movimiento entre ellos.

Además, EP-A2-1 051 895 muestra una unidad segadora que está unida de manera pivotante a un transportador, mientras que el movimiento bascular entre la unidad segadora y el transportador es controlado por un cilindro hidráulico acoplado entre ellos y un acumulador de gas está conectado selectivamente a dicho cilindro hidráulico.

Además, DE 100 10 548 C describe una máquina para agricultura que tiene una herramienta como un tambor de segadora, que se puede mover conjuntamente con un sub-bastidor lateralmente con respecto de la dirección de movimiento. Dicho movimiento es controlado por medio de una válvula hidráulica de 4/3, bien por medio de un sensor para evitar el contacto con un obstáculo, o bien manualmente para llevar la herramienta a su posición de trabajo. El movimiento se consigue mediante dos cilindros hidráulicos de doble acción. Dos de cuatro cámaras de fluido de estos cilindros hidráulicos están interconectadas por un conducto hidráulico para conseguir un movimiento simultáneo en ambas direcciones. Las cámaras restantes reciben o suministran fluido desde una bomba o a un sumidero mediante la válvula de 4/3.

Se ha encontrado un problema en que las soluciones conocidas son, o bien caras o bien requieren un mantenimiento regular.

Este problema se resuelve mediante las enseñanzas de las reivindicaciones 1 a 8, respectivamente, mientras que las reivindicaciones dependientes respectivas enseñan mejoras ventajosas u otros desarrollos de la enseñanza general.

Una ventaja de la presente invención es que la unidad de trabajo, como un cabezal de corte de una segadora para agricultura, se equilibra con relación al miembro de bastidor sin el uso de sensores y controles sofisticados y relativamente caros.

Otra ventaja es que la posición de la unidad de trabajo con relación al miembro de bastidor se puede enclavar selectivamente cerrando la válvula.

Otra ventaja más es que la precarga sobre el primer cilindro hidráulico se puede ajustar selectivamente.

Todavía otra ventaja es que los cilindros hidráulicos actúan para amortiguar el movimiento relativo que se produce entre la unidad de trabajo y los miembros de bastidor debido a cargas inducidas en la unidad de trabajo durante el funcionamiento.

Las características y ventajas mencionadas anteriormente, así como otras, y el modo de obtenerlas, serán más evidentes y la invención se entenderá mejor haciendo referencia a la siguiente descripción de una realización de la invención, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 es una vista lateral de una segadora para agricultura que incluye una realización de un sistema hidráulico de la presente invención;

La Fig. 2 es una vista lateral fragmentaria del sistema hidráulico de la presente invención mostrado en la Fig. 1;

La Fig. 3 es una vista superior del sistema hidráulico mostrado en las Figs. 1 y 2; y

La Fig. 4 es una ilustración esquemática del sistema hidráulico mostrado en las Figs. 1-3.

Haciendo referencia ahora a los dibujos, y más particularmente a la Fig. 1, se muestra un segadora 10 para agricultura que incluye una realización de un sistema 12 de control de movimiento hidráulico de la presente invención. La segadora 10 para agricultura generalmente se acopla a, o incluye, una unidad 14 de tracción y un par de unidades 16 de trabajo, como cabezales de corte, uno de los cuales se muestra en la Fig. 1 en la posición plegada de transporte, generalmente en línea con la unidad 14 de tracción. El cabezal 16 de corte, como se denominará a partir de ahora a la unidad de trabajo, incluye una cuchilla 18 de disco rotativa que es accionada por un eje 20 motriz telescópico que se extiende entre una fuente de potencia situada en la unidad 14 de tracción. Una segadora 10 para agricultura que tiene una cuchilla 18 de disco rotativa es generalmente conocida, y por tanto no se describirá con mayor detalle en el presente documento. Por ejemplo, el cesionario de la presente invención comercializa un acondicionador de segadora modelo Nº 956 con una cuchilla de disco rotativa.

La segadora 10 para agricultura también incluye un montaje 22 de enganche de 3 puntos que soporta de manera pivotante un miembro 24 de bastidor en la forma de una viga en voladizo. El miembro 24 de bastidor incluye un extremo proximal que se acopla de manera pivotante al montaje 22 de enganche de 3 puntos y un extremo 26 distal que se acopla de manera pivotante al cabezal 16 de corte en el punto 28 de pivote. El cabezal 16 de corte define un miembro estructural que soporta la cuchilla 18 de disco rotativa, e incluye un extremo 30 proximal y un extremo 32 distal (con relación al montaje 22 de enganche de 3 puntos). El extremo 26 distal del miembro 24 de bastidor se acopla de manera pivotante al miembro estructural o cabezal 16 de corte en una ubicación que se encuentra aproximadamente a mitad de camino entre el extremo 30 proximal y el extremo 32 distal.

Haciendo referencia ahora a las Figs. 2-4, el sistema 12 hidráulico se describirá con mayor detalle. El sistema 12 hidráulico funciona para equilibrar el cabezal 16 de corte con relación al miembro 24 de bastidor, y selectivamente enclavar la posición del cabezal 16 de corte con relación al miembro 24 de bastidor. En general, el sistema 12 hidráulico incluye un primer cilindro 34 hidráulico, un muelle 36 precargado o de contrabalance, un segundo cilindro 38 hidráulico, un primer conducto 40 de fluido y un segundo conducto 42 de fluido.

El primer cilindro 34 hidráulico, mostrado esquemáticamente en la Fig. 4, incluye una carcasa 44 de cilindro. Un vástago 46 con un cabezal 48 se dispone recíprocamente dentro de la carcasa 44 del cilindro. La carcasa 44 del cilindro define una primera cámara 47 de volumen variable a un lado del cabezal 48 que es opuesto al vástago 46. La carcasa 44 del cilindro también define una segunda cámara 49 de volumen variable a un lado del cabezal 48 que es adyacente al vástago 46. Un primer extremo 50 del primer cilindro 34 hidráulico está situado en un extremo de la carcasa 44 del cilindro; y un segundo extremo 52 del primer cilindro 34 hidráulico está situado en un extremo del vástago 46 opuesto al cabezal 48. El primer extremo 50 se acopla a una pestaña 54 que sobresale del miembro 24 de bastidor.

El muelle 36 de precarga incluye un primer extremo 56 que se acopla a una pestaña 58 que sobresale del miembro 24 de bastidor. El muelle 36 de precarga también incluye un segundo extremo 60 que se acopla a un segundo extremo 52 del primer cilindro 34 hidráulico. En la realización mostrada, el muelle 36 de precarga es un muelle de tensión, pero podría ser un muelle de compresión dependiendo de las características del muelle necesarias para aplicar una precarga axial seleccionada a un vástago 46 de un primer cilindro 34 hidráulico en una dirección requerida, con el objetivo que se explica con mayor detalle abajo. También se pueden utilizar otros tipos de miembros para inducir una carga. Para acoplar el primer extremo 56 del muelle 36 con la pestaña 58, un miembro 62 de precarga ajustable en la forma de un perno roscado mecánicamente ajustable interconecta el primer extremo 56 con la pestaña 58. La profundidad con la que el perno 62 se rosca en un acoplamiento adecuado en el primer extremo 56 determina la precarga que se aplica al muelle 36 y al vástago 46 hidráulico. También se podría utilizar un actuador accionado eléctricamente o hidráulicamente para ajustar el miembro 62 de precarga. También, en vez de acoplarse al cilindro 34 hidráulico, el muelle 36 se podría montar entre el miembro 24 de bastidor y el cabezal 16 de corte.

Un segundo cilindro 38 hidráulico se acopla entre el miembro 24 de bastidor y el cabezal 16 de corte. El segundo cilindro 38 hidráulico incluye una carcasa 64 de cilindro (Fig. 4). Un vástago 66 con un cabezal 68 se dispone de forma que puede realizar un movimiento alternativo dentro de la carcasa 64 del cilindro. La carcasa 64 del cilindro define una primera cámara 70 de volumen variable a un lado del cabezal 68 opuesto al vástago 66. La carcasa 64 del cilindro también define una segunda cámara 72 de volumen variable a un lado del cabezal 68 que es adyacente al vástago 66. El segundo cilindro 38 hidráulico incluye un primer extremo 74 acoplado a una pestaña 76 que sobresale del miembro 24 en el extremo 26 distal, y un segundo extremo 78 acoplado a una pestaña 80 que sobresale del cabezal 16 de corte (Figs. 2 y 3).

Un primer conducto 40 de fluido interconecta de manera fluida la primera cámara 47 del primer cilindro 34 hidráulico con la primera cámara 70 del segundo cilindro 38 hidráulico. El segundo conducto 42 de fluido interconecta de manera fluida la segunda cámara 49 del primer cilindro 34 hidráulico con la segunda cámara 72 del segundo cilindro 38 hidráulico. Una válvula 82 accionada eléctricamente se interpone en el segundo conducto 42 de fluido. En la posición cerrada, la válvula 82 evita el flujo de fluido entre la segunda cámara 49 del primer cilindro hidráulico 34 y la segunda cámara 72 del segundo cilindro 38 hidráulico. La válvula 82 también se puede accionar manualmente (por ejemplo, mediante una válvula solenoide, etc.), pero preferiblemente se controla eléctricamente basándose en una posición de funcionamiento de un cabezal 16 de corte. Por ejemplo, el cabezal 16 de corte se puede mover entre una posición de transporte (como se muestra en la Fig. 1), una posición de trabajo, y una posición de campo elevada. La válvula 82 se cierra cuando el cabezal 16 de corte está en la posición de transporte o la posición de campo elevada para enclavar la posición del cabezal 16 de corte con relación al miembro 24 de bastidor.

Durante el funcionamiento, la rueda 84 de transporte se quita del cabezal 16 de corte y el miembro 24 de bastidor pivota con relación al montaje 22 de enganche de 3 puntos hasta que el cabezal 16 de corte se encuentra en una posición de trabajo (generalmente perpendicular a la posición mostrada en la Fig. 1). El perno 62 roscado se rosca en el primer extremo 56 del muelle 36 hasta que se aplica una precarga deseada en el muelle 36. Este, a su vez, ejerce una carga de tensión axial sobre el vástago 46, que comprime el fluido hidráulico dentro de la segunda cámara 49 del primer cilindro 34 hidráulico. Con la válvula 82 en la posición abierta, el fluido comprimido dentro de la segunda cámara 49 transmite la presión del fluido a la segunda cámara 72 del segundo cilindro 38 hidráulico. Este, a su vez, aplica una fuerza de sustentación axial sobre el vástago 66 y la pestaña 80 del cabezal 16 de corte. Aplicar una precarga mayor sobre el muelle 36 resulta en una fuerza de sustentación mayor sobre el extremo 32 distal del cabezal 16 de corte. A la inversa, aplicar una precarga menor sobre el muelle 36 resulta en una fuerza de sustentación menor sobre el extremo 32 distal del cabezal 16 de corte. De esta manera, el cabezal 16 de corte puede equilibrarse con relación al punto 28 de pivote. La aplicación de una fuerza de sustentación, como se ha descrito, supone asumir que la parte del cabezal 16 de corte que se encuentra hacia el exterior de la conexión 28 de pivote es más pesada que la parte que está hacia el interior. Si este no es el caso, entonces se utilizaría un muelle de compresión en vez de un muelle 36 de tensión, lo que resulta en que se ejerce una fuerza de empuje por la presión del fluido que actúa sobre el extremo del cabezal del pistón 68 del segundo cilindro 38 hidráulico. Por supuesto, otra manera de conseguir este resultado sería quedarse con el muelle 36 de tensión, pero montar el segundo cilindro 38 hidráulico de forma que su extremo de vástago se acople al cabezal 16 de corte a la izquierda de la conexión 28 de pivote, según se observa en la Fig. 2.

Mientras el muelle 36 funcione equilibrando el cabezal 16 de corte alrededor de la conexión 28 de pivote, los cilindros 34 y 38 hidráulicos funcionarán para amortiguar cualquier movimiento del cabezal 16 de corte alrededor de la conexión 28 de pivote provocado cuando el cabezal 16 de corte se mueve sobre terreno irregular u obstáculos.

Cuando la segadora 10 para agricultura se acerca al final de un campo, el montaje 22 de enganche de 3 puntos y el cabezal 16 de corte típicamente se elevan hasta una posición de campo elevada durante una maniobra de giro antes de atravesar en una dirección opuesta el campo. La posición del montaje 22 de enganche con relación a la unidad 14 de tracción se puede detectar utilizando un sensor y controlador adecuados (no mostrados). El controlador cierra la válvula 82 basándose en una señal de entrada para evitar el flujo de fluido entre el primer cilindro 34 hidráulico y el segundo cilindro 38 hidráulico, enclavando así la posición del cabezal 16 de corte con relación al miembro 24 de bastidor. De modo similar, el miembro 24 de bastidor pivota a la posición mostrada en la Fig. 1 de forma que el cabezal 16 de corte está generalmente en línea con la unidad 14 de tracción cuando el cabezal 16 de corte se encuentra en una posición de transporte. La posición del miembro 24 de bastidor con relación al montaje 22 de enganche de 3 puntos se puede detectar utilizando un sensor apropiado (no mostrado) como entrada para un controlador. El controlador, una vez más, cierra la válvula 82, de forma que la posición del cabezal 16 de corte con relación al miembro 24 de bastidor no pivote durante el transporte. Esta característica, a saber, enclavar el movimiento entre el miembro 24 de bastidor y el cabezal 16 de corte dependiendo de la condición o posición del cabezal 16 de corte o segadora 10 para agricultura y enclavando el cilindro de control es una invención en sí misma y podría formar parte de otra solicitud de patente o reivindicación independiente.

Claims (11)

1. Un sistema de control de movimiento entre un miembro (24) de bastidor y una unidad (16) de trabajo para agricultura acoplado de manera que puede pivotar a dicho miembro (24) de bastidor, que comprende:

a)

un primer cilindro (34) hidráulico que incluye una carcasa (44) de cilindro, un vástago (46) con un cabezal (48) dispuesto de forma que puede realizar movimientos alternativos dentro de dicha carcasa (44) de cilindro, una primera cámara (47) a un lado de dicho cabezal (48), una segunda cámara (49) a otro lado de dicho cabezal (48), estando dicho cilindro (34) hidráulico acoplado a dicho miembro (24) de bastidor;

b)

un segundo cilindro (38) hidráulico acoplado entre dicho miembro (24) de bastidor y dicha unidad (16) de trabajo, incluyendo dicho segundo cilindro (38) hidráulico una carcasa (64) de cilindro, un vástago (66) con un cabezal (68) dispuesto de forma que puede realizar movimientos alternativos dentro de dicha carcasa (64) de cilindro, una primera cámara (70) a un lado de dicho cabezal (68), y una segunda cámara (72) a otro lado de dicho cabezal (68);

caracterizado porque el sistema además comprende:

c)

conductos (40, 42) de fluido que interconectan dichas cámaras (47, 49, 70, 72) de dichos cilindros (34, 38) hidráulicos;

d)

una precarga que actúa sobre cualquiera de esos cilindros (34, 38) hidráulicos, directamente o indirectamente.

2. El sistema de control de movimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una válvula (82) se interpone en uno de dichos conductos (40, 42) de fluido.

3. El sistema de control de movimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicha válvula (82) se puede hacer funcionar en función de una posición o condición de dicha unidad (16) de trabajo.

4. El sistema de control de movimiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque dicha válvula (82) se acciona eléctricamente.

5. El sistema de control de movimiento de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes 2 a 4, caracterizado porque dicha válvula (82) se interpone en un segundo conducto (42) de fluido, y donde una segunda cámara (49) de dicho primer cilindro (34) hidráulico es adyacente a dicho vástago (46) en dicho primer cilindro (34) hidráulico, y una segunda cámara (72) de dicho segundo cilindro (38) hidráulico es adyacente a dicho vástago (66) en dicho segundo cilindro (38) hidráulico.

6. El sistema de control de movimiento de cuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha precarga es creada por un muelle (36) mecánico.

7. El sistema de control de movimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque un miembro (62) de precarga ajustable está acoplado a dicho muelle (36), siendo dicho miembro (62) de precarga preferiblemente ajustable mecánicamente y estando formado preferiblemente como un perno roscado.

8. Una segadora para agricultura que tiene un sistema de control de movimiento de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, donde la unidad (16) de trabajo es un cabezal de corte.

9. Una segadora para agricultura de acuerdo con la reivindicación 8, donde dicha unidad (16) de trabajo se puede mover entre una posición de trabajo, una posición de campo elevada y una posición de transporte.

10. Una segadora para agricultura de acuerdo con la reivindicación 9, donde la posición de dicha unidad (16) de trabajo se utiliza para controlar dicha válvula (82).

11. Una segadora para agricultura de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, donde dicho miembro (24) de bastidor tiene la forma de una viga en voladizo.