ES2931821T3 - Baladora con un motor hidráulico - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una máquina (10) para hacer fardos de materia vegetal, que comprende: una cámara de compresión (16); un dispositivo transportador para transportar la materia vegetal a la cámara de compresión; un pistón (22) capaz de moverse en la cámara de compresión para comprimir la materia vegetal; un dispositivo de accionamiento para impulsar el movimiento de traslación del pistón; caracterizándose la invención porque el dispositivo de accionamiento comprende además: un dispositivo hidráulico que comprende una bomba hidráulica conectada al miembro de acoplamiento; motor hidráulico accionado por la bomba hidráulica; un elemento impulsor accionado por el motor hidráulico y configurado para mover el pistón en un movimiento de traslación; y un dispositivo de control para controlar el movimiento del pistón (22). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Baladora con un motor hidráulico

Antecedentes de la invención

La invención se refiere al campo de las máquinas para la producción de balas a partir de cultivos. Este tipo de máquina generalmente se denomina "prensa de balas". La presente invención se refiere más precisamente a una máquina para la producción de balas que tienen una forma sustancialmente paralelepipédica. Tales balas se denominan con mayor frecuencia "balas rectangulares".

Habitualmente, las máquinas para la producción de balas incluyen:

una cámara de prensado;

un dispositivo de alimentación para alimentar cultivos en la cámara de prensado;

un pistón móvil en traslación en la cámara de prensado para prensar los cultivos;

un dispositivo de accionamiento que tiene un miembro de acoplamiento dispuesto para conectarse a un elemento de accionamiento rotativo, estando dispuesto además el dispositivo de accionamiento para accionar el pistón en traslación.

Una máquina de este tipo se describe en particular en el documento de patente EP 0346586.

Este tipo de máquina incluye generalmente un dispositivo de transmisión excéntrica asociado a un volante de inercia, estando dispuesto el dispositivo de transmisión excéntrica para transformar un movimiento de rotación, generado por el elemento de accionamiento rotativo —más a menudo una toma de fuerza del tractor— en un movimiento de traslación del pistón.

Habitualmente, el volante de inercia comienza a moverse y el pistón se mueve en traslación tan pronto como la toma de fuerza del tractor comienza a girar. Esto permite poder mover inmediatamente el pistón. Se entiende que el arranque de la máquina, y en particular el arranque de la rotación del volante de inercia, consume mucha energía.

Además, el pistón se mueve alternativamente en la cámara de prensado mientras el volante de inercia está girando, e independientemente de la velocidad de llenado de la cámara de prensado.

Además, la potencia que debe suministrar el elemento de accionamiento rotativo, es decir, la toma de fuerza del tractor, tiene un pico cada vez que el pistón comprime las cosechas contenidas en la cámara de prensado, lo que es restrictivo para los elementos que constituyen el tractor.

En las máquinas tradicionales, las cosechas son recogidas e introducidas en una cámara de pre-prensado. El dispositivo de accionamiento y el pistón operan de manera continua. Las cosechas contenidas en la cámara de pre-prensado son luego empujadas dentro de la cámara de prensado en el momento en el que el pistón está en el punto muerto inferior. Debido a una velocidad de llenado irregular de la cámara de prensado, o debido a una recogida irregular de los cultivos, el pistón realiza a veces hasta 60 movimientos alternativos antes de que la cámara de prensado contenga una cantidad suficiente de cultivos para formar una bala, lo que constituye una pérdida inútil de energía.

Objeto y sumario de la invención

Un objeto de la invención es proponer una máquina para la producción de balas de forma rectangular a partir de cultivos, que requiere menos energía que las máquinas tradicionales de formación de balas.

La invención alcanza su objeto por el hecho de que el dispositivo de accionamiento también incluye:

un dispositivo hidráulico que comprende:

una bomba hidráulica conectada al miembro de acoplamiento;

un motor hidráulico alimentado por la bomba hidráulica;

un miembro de accionamiento accionado por el motor hidráulico y configurado para mover el pistón en traslación; y

un dispositivo de control conectado al dispositivo hidráulico para controlar el movimiento del pistón.

Cuando el elemento de accionamiento, como por ejemplo la toma de fuerza del tractor, se pone en rotación por primera vez, sólo el eje de transmisión de la bomba hidráulica se pone en rotación a través del miembro de acoplamiento. Por consiguiente, el motor hidráulico no se pone inmediatamente en rotación, por lo que el elemento de accionamiento y el pistón no se ponen en movimiento. De este modo, el arranque de la máquina de acuerdo con la invención requiere sustancialmente menos energía que la máquina de acuerdo con la técnica anterior.

Además, se puede instruir el movimiento del pistón cuando se desee realizar la operación de prensado, lo que permite evitar que el pistón pueda operar cuando la cámara de prensado no está suficientemente llena o está vacía. Para este fin, el dispositivo de control actúa sobre el dispositivo hidráulico, en particular sobre la bomba y/o sobre el motor, a fin de accionar el motor hidráulico, lo que provoca el movimiento del pistón en la cámara de prensado. De manera ventajosa, el movimiento del pistón en la cámara de prensado está instruido cuando ésta contiene cultivos suficientes para realizar el prensado. A continuación, se obtiene una porción de bala prensada. Entonces, el pistón se mueve en una dirección opuesta a la dirección de prensado con el fin de despejar la cámara de prensado. Luego, los cultivos se alimentan a la cámara de prensado hasta que ésta se llena. Una vez que la cámara de prensado está lo suficientemente llena, el pistón se mueve para prensar la segunda porción de bala, y así sucesivamente hasta que se forma una bala completa. Se entiende que la bala completa consiste en varias porciones de bala yuxtapuestas, prensadas y preferentemente unidas entre sí.

El dispositivo de control se puede accionar manualmente o automáticamente, como se explica a continuación. Por lo tanto, la máquina de acuerdo con la invención puede estar desprovista de un volante de inercia. La máquina también puede estar desprovista de una cámara de pre-prensado.

Se entiende, además, que el dispositivo de control está configurado para controlar y/o regular el suministro de energía al motor hidráulico.

De manera ventajosa, la máquina de acuerdo con la invención también incluye al menos un sensor, situado en la cámara de prensado, para determinar la velocidad de llenado de la cámara de prensado, estando dicho sensor conectado al dispositivo de control, y el dispositivo de control está configurado para accionar el movimiento del pistón cuando la velocidad de llenado es superior a un umbral predeterminado.

Este sensor incluye, por ejemplo, placas sobre las que los cultivos prensan cuando ocupan un volumen grande y predefinido en la cámara de prensado. Sin apartarse del alcance de la presente invención, la cámara de prensado podría estar equipada con varios sensores.

La velocidad de llenado también puede ser un nivel de llenado.

De este modo, debido a la invención, el pistón es accionado sólo a partir del momento en que se ha detectado que la cámara de prensado está suficientemente llena. La máquina de acuerdo con la invención es, por lo tanto, más eficiente que las máquinas tradicionales, siempre y cuando el pistón se mueva a partir del momento en que está presente la cantidad suficiente de cultivos en la cámara de prensado para formar una bala rectangular, y no ininterrumpidamente como en la técnica anterior.

De manera ventajosa, el miembro de accionamiento incluye un dispositivo del tipo biela/manivela. Preferentemente, incluye una rueda o un tambor, no necesariamente inercial, que actúa como manivela, que está conectado al pistón a través de una biela.

De manera ventajosa, la bomba hidráulica tiene un caudal variable, preferentemente un desplazamiento variable. Una ventaja es tener la capacidad de modular el caudal y, por lo tanto, la potencia entregada al motor hidráulico. Preferentemente, el dispositivo de control también está configurado para modificar el desplazamiento de la bomba hidráulica.

De manera ventajosa, el motor hidráulico tiene un caudal variable, preferentemente con un desplazamiento variable, lo que permite regular la fuerza entregada al pistón.

De manera ventajosa, el dispositivo de control está configurado para ajustar el desplazamiento del motor hidráulico. Preferentemente, el motor hidráulico es ajustable de modo que la presión hidráulica sea constante y máxima.

De acuerdo con un aspecto particularmente ventajoso de la invención, el dispositivo hidráulico además comprende al menos un acumulador conectado a la bomba hidráulica.

Tras el arranque de la máquina, la bomba hidráulica se pone en rotación y carga el acumulador. El pistón no se pone en movimiento.

El acumulador se comporta como una reserva de potencia y permite, en particular, mitigar un desfase de potencia entre la potencia consumida por el motor y la potencia disponible en el dispositivo de accionamiento. Esto permite reducir sustancialmente la potencia requerida en comparación con una máquina tradicional.

De manera ventajosa, el acumulador hidráulico también está conectado al motor hidráulico.

Esto tiene varias ventajas.

Durante el recorrido de retorno del pistón, después de la operación de prensado, el motor hidráulico puede operar en sentido inverso como una bomba hidráulica. En otras palabras, el motor hidráulico es ventajosamente reversible. La energía hidráulica recuperada se almacena entonces en el acumulador hidráulico y puede reutilizarse ventajosamente durante una fase posterior de movimiento del pistón. Este sistema permite una reducción sustancial de la energía requerida en comparación con una máquina tradicional.

La recuperación de energía también puede ocurrir en el caso de frenar el movimiento del pistón, o durante una fase de desaceleración del motor hidráulico.

De manera ventajosa, el dispositivo de control también incluye un dispositivo de medición para determinar la fuerza aplicada por el pistón sobre las cosechas. Esta fuerza es determinada preferentemente por medio del valor del par de torsión de la excéntrica, y de su posición y su posición angular. El par de torsión de la excéntrica es determinado en particular midiendo la presión hidráulica. Dado que la presión hidráulica se puede medir con precisión, se deduce que la invención permite ventajosamente determinar con precisión la fuerza aplicada por el pistón a los cultivos.

De manera ventajosa, la determinación de la fuerza aplicada por el pistón sobre las cosechas permite determinar la densidad de la bala, que puede variar con la humedad y/o la temperatura ambiente. De este modo, la potencia entregada por el motor hidráulico al pistón se puede ajustar dependiendo de la densidad de la bala que está siendo formada.

De acuerdo con una realización preferente, pero no exclusiva, la máquina es arrastrada por un tractor, además de que el elemento de accionamiento rotativo es una toma de fuerza del tractor.

De acuerdo con una variante, dicha máquina es autopropulsada. En este caso, el elemento de accionamiento es un eje de rotación de la máquina.

De manera conocida, la máquina de acuerdo con la invención también comprende un dispositivo de atado para atar las balas por medio de alambres antes de la descarga de la bala.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá de mejor manera con la lectura de la descripción que sigue un modo de implementación de la invención, proporcionado a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la Figura 1 es una vista esquemática de la máquina de acuerdo con la invención, arrastrada por un tractor, siendo alimentadas las cosechas a la cámara de prensado a fin de formar una nueva bala;

- las Figuras 2 y 3 ilustran la máquina de la Figura 1 durante una fase de prensado por el movimiento del pistón en la cámara de prensado, a fin de formar una primera porción de la nueva bala;

- la Figura 4 ilustra el retorno del pistón y el llenado de la cámara de prensado;

- la Figura 5 ilustra una fase posterior de prensado durante la cual se forma la segunda porción de la nueva bala;

- la Figura 6 ilustra el retorno del pistón, formándose la nueva bala mientras la bala precedente está en el suelo; y

- la Figura 7 es una vista esquemática del circuito hidráulico de la máquina de acuerdo con la invención. Descripción detallada de la invención

En las Figuras 1 a 6 se ilustra un ejemplo de una máquina 10 de acuerdo con la invención para la producción de balas B, denominadas “rectangulares”, a base de cultivos V, como por ejemplo de paja. Esta máquina es móvil con respecto al suelo S. En este ejemplo, la máquina 10 es arrastrada por un tractor 12, también conocido, que incluye en su parte trasera un elemento de accionamiento rotativo 14, generalmente denominado "toma de fuerza".

Para permitir su movimiento, la máquina 10 incluye ruedas 11.

En este ejemplo, los cultivos consisten en tallos, previamente cortados y ensamblados en el suelo en pilas longitudinales.

La máquina 10 incluye de manera conocida una cámara de prensado 16 en la que se prensa la paja para formar una bala rectangular y un dispositivo de alimentación 18 para alimentar los cultivos en la cámara de prensado 16. De manera conocida, el dispositivo de alimentación 18 está asociado con un dispositivo de recogida 20 para recoger la paja y dirigirla hacia el dispositivo de alimentación 18. El dispositivo de recogida 20 puede estar constituido por un tambor accionado en rotación en la dirección opuesta a la dirección de avance de la máquina 10. Los dispositivos de alimentación son conocidos de otra manera. Es posible, por ejemplo, usar un peine que opera un movimiento alternativo para empujar la paja hacia la cámara de prensado 16.

Para prensar la paja y formar balas, la máquina 10 incluye un pistón 22 que se puede mover en traslación en una dirección D en la cámara de prensado. La máquina 10 incluye, además, un dispositivo de accionamiento 30 que está dispuesto para accionar el pistón 22 en traslación. Este dispositivo de accionamiento incluye un miembro de acoplamiento 32 dispuesto para ser conectado al elemento de accionamiento rotativo 14, es decir, la toma de fuerza 15 del tractor 12.

De manera conocida, la máquina 10 incluye al menos una placa de tensión 34 situada en la parte superior de la cámara de prensado 16, teniendo esta placa de tensión la función de ejercer una presión sobre la bala que está siendo formada. También es posible proporcionar placas de tensión laterales (no ilustradas aquí).

De conformidad con la invención, el dispositivo de accionamiento 30 también incluye un dispositivo hidráulico 40, ilustrado en la Figura 7. Este dispositivo hidráulico 40 comprende una bomba hidráulica 42 conectada al miembro de acoplamiento 32. Como se describió anteriormente, el miembro de acoplamiento 32 es conectado a la toma de fuerza 15 del tractor. Por lo tanto, se entiende que la puesta en rotación de la toma de fuerza 15 del tractor tiene el efecto de poner en rotación el eje 43 de la bomba hidráulica 42 por medio del miembro de acoplamiento 32. En este ejemplo, la bomba hidráulica 42 es del tipo de desplazamiento variable.

El dispositivo hidráulico 40 también comprende un motor hidráulico 44 que es alimentado por la bomba hidráulica 42. En este ejemplo, el motor hidráulico 44 es reversible. Por lo tanto, puede operar como una bomba. Además, el motor es del tipo de desplazamiento variable.

Como se puede observar en la Figura 7, en este ejemplo, el dispositivo hidráulico 40 también incluye al menos un acumulador hidráulico 46 que está conectado a la bomba hidráulica 42, por un lado, y al motor hidráulico 44, por otro lado.

Volviendo a la Figura 7, se observa que el dispositivo de accionamiento 30 también incluye un miembro de accionamiento 60 que es accionado por el motor hidráulico 44 y que está configurado para mover el pistón 22 en traslación en la dirección D. En este ejemplo, el miembro de accionamiento 60 incluye un dispositivo 62 del tipo biela/manivela, que incluye una biela 64 montada en conexión de pivote con el pistón 22. El dispositivo 62 también incluye una excéntrica 66, que sirve como manivela, que está conectada a la biela 64, por un lado, y al motor hidráulico 44, por otro lado. En este ejemplo, se proporciona un engranaje reductor 45 entre el motor hidráulico 44 y la excéntrica 66.

De conformidad con la invención, el dispositivo de accionamiento 30 también incluye un dispositivo de control 70 que está conectado al dispositivo hidráulico para controlar el movimiento del pistón. En este ejemplo, el dispositivo de control 70 está configurado para controlar la bomba hidráulica 42 y el motor hidráulico 44.

En esta realización, la máquina 10 también incluye al menos un sensor 72, ubicado en la cámara de prensado, para determinar la velocidad de llenado de la cámara de prensado 16. Este sensor 72 está conectado al dispositivo de control. En este ejemplo, el sensor 72 incluye una o más placas accionadas por cultivos cuando la cámara de prensado está llena de paja. La presión ejercida por la paja sobre las placas es tal que activa una señal que representa una velocidad de llenado de la cámara de prensado.

De manera ventajosa, el dispositivo de control 70 está configurado para accionar el movimiento del pistón 22 cuando la velocidad de llenado medida por el sensor 72 es superior a un umbral predeterminado.

Además, la máquina también incluye un dispositivo de medición 74 para determinar la fuerza aplicada por el pistón 22 a los cultivos. Para ello, en este ejemplo, el dispositivo de medición 74 se basa en el par de torsión ejercido por la excéntrica 66, así como en su posición angular alrededor de su eje de rotación X. Estos valores son determinados por los sensores apropiados (no ilustrados aquí).

A continuación, se explicará la operación de la máquina 10 de acuerdo con la invención mediante las Figuras 1 a 6.

Tras el arranque del tractor, estando vacía la cámara de prensado 16, poner en rotación la toma de fuerza 15 tiene por efecto poner en rotación la bomba hidráulica 42. En este momento, la máquina no realiza ningún movimiento, el pistón permanece inmóvil y el dispositivo de alimentación también está inmóvil siempre que no se detecte velocidad de avance. Por consiguiente, no hay o hay muy poco consumo de energía para operar la máquina en ese momento. En este ejemplo, la formación de una nueva bala B se ilustra en la Figura 1, especificando que se formó previamente una primera bala A.

Tras el arranque del tractor, el par de torsión de la toma de fuerza 15 aumenta hasta que el acumulador 46 se carga completamente debido a la bomba 42. Después de poner en movimiento la máquina 10 con respecto al suelo, el dispositivo de recogida 20 y el dispositivo de alimentación 18 se accionan y alimentan la paja en la cámara de prensado 16.

Cuando el sensor 72 determina que la cámara de prensado 16 está suficientemente llena, el dispositivo de control activa el movimiento del pistón 22, como se ilustra en las Figuras 2 y 3. El pistón luego comprime los cultivos para formar una primera porción B1 de la bala B. Se entiende que la primera porción B1 está comprimida entre la primera bala A y el pistón. Al mismo tiempo, la placa de tensión 34 ejerce una presión sobre la punta de la primera porción B1 de la bala que está siendo formada. En otras palabras, siempre que la cámara de prensado 16 no esté suficientemente llena, el pistón 22 no se mueve, a diferencia de la técnica anterior en la que el pistón es accionado constantemente con un movimiento alternativo.

Como se ilustra en la Figura 4, después del primer prensado y la formación de la primera porción B1, el pistón se invierte para liberar la cámara de prensado 16.

Una vez que este último vuelve a estar lo suficientemente lleno debido a los medios de alimentación, el pistón es accionado para comprimir los cultivos entre la primera porción B1 y el pistón, lo que crea una segunda porción B2 de la bala B, como se ilustra en la Figura 5.

Se entiende que la primera y segunda porciones B1 y B2 están yuxtapuestas y forman la bala B. En este ejemplo ilustrativo, la bala B se produce al final de dos ciclos de prensado. Además, la primera y segunda porciones B1 y B2 están atadas entre sí por medios apropiados, también conocidos.

En la práctica, es posible prever unos veinte ciclos de movimiento alternativo del pistón a fin de formar una bala estándar de 2,4 metros de largo, 1,2 metros de alto y 0,9 metros de ancho.

Como se ilustra en la Figura 5, durante la formación de la segunda bala B, la primera bala A es empujada progresivamente hacia la salida aguas abajo de la máquina, hasta el momento en que cae al suelo.

La Figura 6 ilustra el retorno del pistón después de la formación de la bala B.

La bala B se ata progresivamente durante su formación debido a aglutinantes, también conocidos y no ilustrados aquí.

De acuerdo con un aspecto ventajoso, durante el retorno del pistón 22 hacia la excéntrica, el motor 44 opera como una bomba hidráulica y genera energía hidráulica que se almacena en el acumulador 46. Esta energía puede ser utilizada para una fase de prensado posterior.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina (10) destinada a la elaboración de balas (B) de un cultivo (V), siendo dicha máquina móvil relativamente al suelo e incluyendo:

una cámara de prensado (16);

un dispositivo de alimentación (18) destinado a introducir el cultivo en la cámara de prensado (16); un pistón (22) móvil en traslación dentro de la cámara de prensado (16) para prensar el cultivo; un dispositivo de accionamiento (30) que tiene un miembro de acoplamiento (32) dispuesto para ser conectado a un elemento de accionamiento rotativo (14), estando dispuesto además el dispositivo de accionamiento para accionar el pistón (22) en traslación;

estando la máquina caracterizada por el hecho de que el dispositivo de accionamiento (30) además comprende:

un dispositivo hidráulico (40) que comprende

una bomba hidráulica (42) conectada al miembro de acoplamiento (32);

un motor hidráulico (44) alimentado por la bomba hidráulica (42);

un miembro de accionamiento (60) accionado por el motor hidráulico y configurado para mover el pistón (22) en traslación; y

un dispositivo de control (70) conectado al dispositivo hidráulico (40) para controlar el desplazamiento del pistón.

2. La máquina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque además incluye al menos un sensor (72), para determinar la velocidad de llenado de la cámara de prensado, estando conectado dicho sensor (72) al dispositivo de control, y porque el dispositivo de control (70) está configurado para accionar el desplazamiento del pistón (22) cuando la velocidad de llenado es superior a un umbral predeterminado.

3. La máquina de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el miembro de accionamiento (60) comprende un dispositivo (62) del tipo biela/manivela.

4. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la bomba hidráulica (42) tiene un caudal variable, preferentemente un desplazamiento variable.

5. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el motor hidráulico (44) tiene un caudal variable, preferentemente un desplazamiento variable.

6. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el motor hidráulico (44) es reversible.

7. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo hidráulico (40) además incluye al menos un acumulador hidráulico (46) conectado a la bomba hidráulica (42).

8. La máquina de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque el acumulador hidráulico (46) está conectado además al motor hidráulico (44).

9. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además incluye un dispositivo de medición (74) destinado a determinar un esfuerzo aplicado por el pistón (22) al cultivo.

10. La máquina (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la máquina es arrastrada por un tractor (12), y porque el elemento de accionamiento rotativo (14) es una toma de fuerza (15) del tractor.

11. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicha máquina está motorizada.