ES2949269T3

ES2949269T3 - Cosechadora de frutas

Info

Publication number: ES2949269T3
Application number: ES18315030T
Authority: ES
Inventors: Martin Roberge; Rogelio Chovet
Original assignee: CNH Industrial France SAS
Current assignee: CNH Industrial France SAS
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-09-27
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: US12004450B2; EP3628141A1; AU2019349770A1; US20210386018A1; BR112021005699A2; AU2019349770B2; EP3628141B1; WO2020065065A1

Abstract

Un ventilador de limpieza (100) para uso en un sistema de limpieza de una cosechadora de frutas (10) incluye una carcasa (102) y un rotor (106) dispuestos dentro de la carcasa (102). El rotor (106) incluye un cubo (124) y una pluralidad de palas (126). El ventilador de limpieza (100) se caracteriza porque el ventilador de limpieza (100) está configurado como un ventilador de flujo mixto que combina características de flujo de alto volumen con características de suministro de presión aumentadas. El cubo (124) es un cubo de forma troncocónica con un eje de rotación (122), un extremo de entrada (128) de menor diámetro y un extremo de salida (130) de mayor diámetro. Cada una de las palas (126) está unida al cubo (124) y se curva desde el extremo de entrada (128) hacia el extremo de salida (130), con respecto a una dirección de rotación (132) del rotor (106), por lo que el aire Durante el funcionamiento se sopla tanto axial como radialmente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cosechadora de frutas

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a cosechadoras para la recolección de frutas, tales como uvas u aceitunas, y más específicamente a los ventiladores de limpieza utilizados en dichas cosechadoras.

Una cosechadora de frutas en la forma de cosechadora de uvas autopropulsada incluye un chasis el cual lleva una planta de energía a bordo y diversos subsistemas a bordo para procesar las uvas. La cosechadora de uvas está a horcajadas y atraviesa al menos una fila de vides de uva, y un sistema de recolección separa las uvas y el material distinto de las uvas (denominado “MOG”, tales como hojas, tallos, restos de madera, etc.) de las vides. El sistema de recolección suele tener la forma de “golpeadores de pivote” o “agitadores de troncos”. Los golpeadores de pivote pueden incluir un banco doble de varillas horizontales flexibles que golpean y sacuden la vid para quitar la fruta. Los vibradores de troncos pueden incluir esquís paralelos (varillas de polímero parabólicas previamente comprimidas flexibles) orientadas en el borde que se mueven de lado a lado para impartir vibración horizontal a las vides para la eliminación de las uvas y MOG.

Un sistema de transporte transporta las uvas y el MOG a un sistema de limpieza, el cual a su vez separa las uvas del MOG y limpia las uvas. El sistema de limpieza puede incluir uno o más ventiladores de limpieza, una mesa de clasificación y una despalilladora.

La mesa de clasificación puede incluir una combinación de rodillos transportadores y rodillos de clasificación, los cuales pueden optimizarse para diferentes tamaños de uva. Las uvas las cuales caen sobre los rodillos transportadores se transportan a los rodillos de clasificación, donde se clasifican las uvas del MOG. Los rodillos de clasificación se pueden configurar con un espacio ajustable entre los rodillos de clasificación de tal modo que las uvas caigan y el MOG se transporte hasta el final de la mesa de clasificación y se descargue detrás de la cosechadora.

La despalilladora quita el rabillo central o los tallos de las uvas en un racimo/manojo de uvas. Una despalilladora puede incluir una caja o estructura similar a una caja la cual se transporta y se mueve de manera oscilante dentro de un marco. Las bayas (uvas) se suministran a la entrada de la estructura en forma de caja, la cual se sacude (agresivamente) usando un impulsor excéntrico para separar las bayas del tronco y los tallos. Las bayas se expulsan a través de orificios formados en las paredes inferior y superior de la caja, y el rafle (caña central del racimo) y los tallos se expulsan por la salida de la caja.

El uno o más ventiladores de limpieza se pueden colocar antes en el sistema de limpieza y eliminar el MOG más grande del flujo de material de cultivo por succión y descarga del MOG más grande, tal como detrás de la cosechadora. Los ventiladores de limpieza suelen estar configurados como ventiladores centrífugos. Un ventilador centrífugo es un ventilador de funcionamiento radial el cual proporciona buenas características de aumento de presión en la salida del ventilador, pero carece de características de flujo másico. El ventilador de limpieza centrífugo recibe aire axialmente en la entrada del ventilador, lo comprime y lo descarga radialmente a partir de la salida del ventilador. Un ventilador centrífugo también suele ser ruidoso durante el funcionamiento. Dado que los viñedos modernos también pueden estar ubicados en o cerca de vecindarios residenciales, un ventilador de limpieza ruidoso puede ser objetable.

El documento WO 2012/126610 A1 describe una cosechadora para recolectar uvas de una pérgola o un enrejado de tendones con ventiladores de limpieza.

El documento LU 32 528 A1 describe una instalación para picar paja con herramientas de corte dispuestas en la entrada del ventilador.

El documento CA 1115180 A describe un aparato de transporte mejorado para una cosechadora de forraje.

El documento CN 1053013 A describe el uso de un ventilador de flujo mixto como soplador de desempolvado.

El documento DE 4430254 A describe una cosechadora que comprende un ventilador de limpieza radial, equipada con una trituradora.

Resumen de la invención

La invención en una forma está dirigida a una cosechadora de frutas que comprende un ventilador de limpieza. El ventilador de limpieza incluye una carcasa y un rotor dispuesto dentro de la carcasa. El rotor incluye un repartidor y una pluralidad de palas. El repartidor es un repartidor de forma troncocónica con un eje de rotación y cada una de las palas está unida al repartidor. El ventilador de limpieza se caracteriza porque el ventilador de limpieza está configurado como un ventilador de flujo mixto que combina características de flujo de alto volumen con características de suministro de presión aumentada. El repartidor tiene un extremo de entrada de menor diámetro y un extremo de salida de mayor diámetro. Cada una de las palas se curva a partir del extremo de entrada hacia el extremo de salida, con respecto a una dirección de rotación del rotor, por lo que se sopla aire durante el funcionamiento tanto axial como radialmente.

En otra forma de la invención, cada una de las palas tiene un extremo proximal unido al repartidor en o cerca del extremo de entrada, y cada una de las palas se curva de manera radial hacia el extremo de salida.

En otra forma de la invención, cada una de las palas termina en o cerca del extremo de salida del repartidor.

En otra forma de la invención, cada una de las palas se curva como una curva continua o tiene una pluralidad de segmentos de curva discretos contiguos.

En otra forma de la invención, cada una de las palas gira entre aproximadamente 75° y 90° de rotación, preferiblemente aproximadamente 83° de rotación, medido en un sistema de coordenadas radiales y visto paralelo al eje de rotación del repartidor.

En aún otra forma de la invención, cada una de las palas tiene un ángulo de entrada de entre aproximadamente 40° a 50°, preferiblemente de aproximadamente 44°, y un ángulo de salida de entre aproximadamente 40° a 55°, preferiblemente de aproximadamente 48°, con respecto a y visto ortogonal al eje de rotación del repartidor.

En aún otra forma de la invención, el rotor tiene una relación de expansión del repartidor de entre 2.6:1 y 2.8:1, preferiblemente de aproximadamente 2.68:1, y las palas tienen una relación de contracción de entre 1.75:1 y 1.95:1, preferiblemente de aproximadamente 1.85:1.

En aún otra forma de la invención, el ventilador de limpieza funciona con un nivel de ruido de aproximadamente 75 a 85 dB, preferiblemente por debajo de 85 dB.

En aún otra forma de la invención, la carcasa incluye una entrada y una salida, y un flujo de aire a través del ventilador de limpieza en cada entrada y salida de la carcasa es aproximadamente paralelo al eje de rotación del repartidor. En otra forma más de la invención, la carcasa incluye una entrada de forma circular y una salida de forma anular. En otra forma más de la invención, la carcasa está configurada como una carcasa de dos partes que incluye una porción de la carcasa de entrada con la entrada de la carcasa y una porción de la carcasa de salida con la salida de la carcasa.

En otra forma más de la invención, la porción de carcasa de salida incluye una porción de la carcasa anular interior la cual se encuentra muy cerca del extremo de salida de mayor diámetro del repartidor, y una porción de la carcasa anular exterior la cual es concéntrica con la porción de la carcasa anular interior y define la salida de forma anular de la carcasa.

En otra forma más de la invención, el ventilador de limpieza incluye una trituradora de material situada en o cerca de la entrada de la carcasa.

En otra forma más de la invención, la trituradora de material está ya sea a) acoplada y accionada por el repartidor, o b) separada y accionada por separado del repartidor.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de esta invención, y la manera de lograrlas, se harán más evidentes y la invención se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de las realizaciones de la invención tomadas junto con los dibujos adjuntos, en donde:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de una porción de una cosechadora de frutas, que incluye un ventilador de limpieza convencional;

la Figura 2 es una vista en perspectiva en despiece del ventilador de limpieza que se muestra en la Figura 1;

la Figura 3 es una vista en perspectiva de un rotor utilizado en el ventilador de limpieza que se muestra en las Figuras 1 y 2;

la Figura 4 es una vista en planta del rotor que se muestra en la Figura 3;

la Figura 5 es una vista en perspectiva en despiece de una realización de un ventilador de limpieza de la presente invención, el cual se puede utilizar con una cosechadora de frutas tal como la que se muestra en la Figura 1;

la Figura 6 es una vista en perspectiva del ventilador de limpieza que se muestra en la Figura 5 cuando está ensamblado;

la Figura 7 es una vista en perspectiva del rotor que se muestra en la Figura 5;

la Figura 8 es una vista lateral del rotor que se muestra en la Figura 7; y

la Figura 9 es una vista en planta del rotor que se muestra en las Figuras 7 y 8.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes a lo largo de diversas vistas. Los ejemplos expuestos en el presente documento ilustran realizaciones de la invención, y tales ejemplos no deben interpretarse como limitantes del alcance de la invención de ninguna manera.

Descripción detallada de la invención

Con referencia ahora a los dibujos, y más particularmente a la Figura 1, se muestra una porción de una cosechadora 10 de frutas convencional en la forma de cosechadora de uvas. La cosechadora 10 de frutas se puede configurar de diversas formas para diferentes aplicaciones, tal como la cosecha de aceitunas. La cosechadora 10 de frutas puede incluir un chasis 12 que lleva múltiples subsistemas y componentes diferentes, tal como un ventilador 14 de limpieza que forma parte de un sistema de limpieza (no numerado). El sistema de limpieza puede incluir otros componentes, tales como una mesa de clasificación y una despalilladora (no se muestra en la Figura 1).

Como se indicó anteriormente, el ventilador 14 de limpieza elimina el MOG más grande de la corriente de material de cultivo por succión y descarga el MOG más grande de la cosechadora 10. Cuando se configura como cosechadora de uva, los racimos o manojos de uva se extraen de las vides de uva, se transportan hacia atrás y hacia arriba mediante mecanismos de transporte adecuados (no se muestran) y se descargan a partir de un pico 16 de descarga a un par de transportadores 18 laterales. Los transportadores 18 laterales, a su vez, transportan los racimos de uva a otros subsistemas de procesamiento después, tales como un par de mesas de clasificación (no se muestran) ubicadas respectivamente debajo del extremo distal o de descarga de cada transportador 18 lateral. Solo se muestra un solo transportador 18 lateral en la Figura 1 para abreviar, y el otro transportador lateral (no se muestra) se extiende y transporta lateralmente opuesto al transportador 18 lateral.

Con referencia a la Figura 1, la dirección del flujo de los racimos de uva a partir del pico 16 de descarga se indica mediante la flecha 20 direccional. Los racimos de uva caen sobre los transportadores 18 laterales y viajan hacia arriba, como lo indica la flecha 22, con las uvas cayendo por el extremo de los transportadores 18 laterales en un contenedor de almacenamiento (o una despalilladora opcional) y algunos o todos los MOG siendo empujados hacia arriba en el ventilador 14 de limpieza como lo indica la flecha 24. El MOG se puede picar usando una pala 34 picadora, y luego se descarga a partir de la salida 32 de descarga radial del ventilador 14 de limpieza centrífugo como lo indica la flecha 26.

Con referencia ahora a las Figuras 2-4, el rotor 36 del ventilador 14 de limpieza convencional se describirá con mayor detalle. El rotor 36 incluye un repartidor 28 cónico y una pluralidad (por ejemplo, seis) de palas 30 dobladas hacia adelante. El aire se aspira axialmente, se divide mediante el repartidor 28 cónico, se comprime y se descarga de forma puramente radial en la salida 32 de descarga. Las relaciones de expansión del repartidor 28 cónico y las palas 30 son 7.53:1 y 1.73:1, respectivamente. El ángulo a de salida de las palas dobladas, medido en un sistema de coordenadas radiales, es de 30 grados (véase la Figura 4).

Con referencia ahora a las Figuras 5 y 6, se muestra una realización de un ventilador 100 de limpieza de la presente invención. El ventilador 100 de limpieza se puede usar con la cosechadora 10 de frutas que se muestra en la Figura 1, en lugar del ventilador 14 de limpieza. El ventilador 100 de limpieza en general incluye una carcasa 102 exterior, una trituradora 104 de material, un rotor 106, y un conducto 108 de descarga.

La carcasa 102 está construida como una carcasa de dos piezas que permite colocar el rotor 106 en ella, incluida una porción 110 de la carcasa de entrada y una porción 112 de la carcasa de salida. La porción 110 de la carcasa de entrada incluye una entrada 114 circular abierta (parcialmente visible con parte de la porción 110 de la carcasa fragmentada en la Figura 5) que permite que el ^mO^gse extraiga axialmente en el rotor 106. La porción 112 de la carcasa de salida incluye una salida 116 anular de suficiente área de sección transversal para permitir la descarga del MOG triturado. En la realización que se muestra, la porción 112 de la carcasa de salida incluye una parte 136 de la carcasa anular interior que se encuentra muy cerca del extremo 130 de salida de mayor diámetro del repartidor 124, y una parte 138 de la carcasa anular exterior la cual es concéntrica con la parte 136 de la carcasa anular interior y define la salida 116 de forma anular (véase la Figura 5). La dirección 118 de flujo del MOG a partir de la salida 116 es en general paralela a la dirección 120 de flujo del MOG que ingresa por la entrada 114 a la porción 110 de carcasa de entrada, y ambos flujos son en general paralelos al eje 122 de rotación del rotor 106.

El ventilador 100 de limpieza está configurado como un ventilador de flujo mixto, que combina las características de flujo de alto volumen de un ventilador axial con las características de suministro de mayor presión de un ventilador centrífugo. El rotor 106 proporciona al ventilador 100 de limpieza las características de flujo mixto, e incluye un repartidor 124 de forma troncocónica y una pluralidad de palas 126. El repartidor 124 tiene un extremo 128 de entrada de menor diámetro y un extremo 130 de salida de mayor diámetro. Cada una de las palas 126 está unida al repartidor 124 y se curva a partir del extremo 128 de entrada hacia el extremo 130 de salida, con respecto a una dirección 132 de rotación del rotor 106, por lo que se sopla aire durante la operación tanto axial como radialmente. Esta combinación de fuerzas axiales y radiales sobre el aire que pasa a través de las palas 126 del rotor mantiene un caudal alto, aumentando la presión dinámica del aire a la vez que disminuye la presión estática a la salida del ventilador 100, con un rendimiento de operación silencioso.

Cada una de las palas 126 tiene un extremo 134 proximal unido al repartidor 124 en o cerca del extremo 128 de entrada, y cada una de las palas 126 termina en o cerca del extremo 130 de salida del repartidor 124. Las palas 126 se curvan de manera radial hacia el extremo 130 de salida. En la realización que se ilustra, cada una de las palas 126 se curva como una curva continua. Sin embargo, también puede ser posible formar las palas 126 con una pluralidad de segmentos lineales discretos contiguos los cuales en general definen una curva, tal como se muestra en una pala con líneas 126A discontinuas que ilustran 4 segmentos lineales contiguos en la Figura 9.

Cada una de las palas 126 gira en un ángulo p de entre aproximadamente 75° y 90° de rotación, preferiblemente de aproximadamente 83° de rotación, medido en un sistema de coordenadas radiales y visto paralelo al eje de rotación del repartidor (véase la Figura 9). Además, cada una de las palas 126 tiene un ángulo © de entrada de entre aproximadamente 40° a 50°, preferiblemente de aproximadamente 44°, y un ángulo O de salida de entre aproximadamente 40° a 55°, preferiblemente de aproximadamente 48°, con respecto a y visto ortogonalmente al eje de rotación del repartidor (véase la Figura 8).

Cuando el ventilador 100 de limpieza está configurado como se describe anteriormente, el rotor 106 tiene una relación de expansión del repartidor de entre 2.6:1 y 2.8:1, preferiblemente de aproximadamente 2.68:1, y las palas tienen una relación de contracción de entre 1.75:1 y 1.95:1, preferiblemente aproximadamente 1.85:1. El ventilador 100 de limpieza funciona con un nivel de ruido de aproximadamente 75 a 85 dB, preferiblemente por debajo de 85 dB. Este nivel de ruido contrasta con una cosechadora de frutas que incluye un ventilador de limpieza centrífugo convencional, el cual normalmente funciona con un nivel de ruido de aproximadamente 95 dB y puede ser desagradable para los vecinos.

El ventilador 100 de limpieza también puede incluir una trituradora 104 de material opcional la cual se puede ubicar en o cerca de la entrada 114 de la carcasa. En la realización que se muestra, la trituradora 104 de material está acoplada y accionada por el repartidor 124. Sin embargo, también puede ser posible proporcionar una trituradora de material que se separe del repartidor 124 y se accione por separado a partir del repartidor usando otra fuente de energía tal como un motor eléctrico o hidráulico. Cuando la trituradora de material está separada del repartidor 124, puede controlarse y accionarse por separado a una velocidad de rotación diferente a la del repartidor 124.

Durante el funcionamiento de la cosechadora de uvas, los racimos de uvas, incluidos los tallos y troncos, se transportan hacia atrás y hacia arriba en la cosechadora para su posterior procesamiento. El ventilador 100 de limpieza se coloca en una ubicación adecuada hacia el extremo antes del sistema de limpieza, tal como en el lugar de descarga en los extremos antes de los dos transportadores 18 laterales. El ventilador de limpieza atrae el MOG más pesado hacia la entrada 114 y la trituradora de material opcional tritura y pica el MOG en trozos más pequeños. El MOG triturado se introduce en el rotor 106 en una dirección en general paralela al eje de rotación 122 del rotor 106. El aire que incluye el MOG triturado se sopla tanto axial como radialmente a medida que pasa a través del repartidor 124 y las palas 126, proporcionando así un ventilador de limpieza con características de flujo mixto. El aire soplado y el MOG se descargan luego a partir de la salida 116 en una dirección en general paralela al eje de rotación 122 del rotor 106.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una cosechadora (10) de frutas que comprende un sistema de limpieza, incluyendo dicho sistema de limpieza un ventilador (100) de limpieza que comprende:

una carcasa (102);

un rotor (106) dispuesto dentro de la carcasa (102), incluyendo el rotor (106) un repartidor (124) y una pluralidad de palas (126);

siendo el repartidor (124) un repartidor de forma troncocónica con un eje de rotación (122);

cada una de las palas (126) está unida al repartidor (124);

caracterizado porque:

el ventilador (100) de limpieza está configurado como un ventilador de flujo mixto que combina características de flujo de alto volumen con características de suministro de presión aumentada,

el repartidor (124) tiene un extremo (128) de entrada de menor diámetro y un extremo (130) de salida de mayor diámetro, y en donde cada una de las palas (126) se curva a partir del extremo (128) de entrada hacia el extremo (130) de salida, en relación a una dirección de rotación (132) del rotor (106), por lo que se sopla aire durante el funcionamiento tanto axial como radialmente.

2. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 1, en donde cada una de las palas (126) tiene un extremo (134) proximal unido al repartidor (124) en o cerca del extremo (128) de entrada, y cada una de las palas (126) se curva de manera radial hacia el extremo (130) de salida.

3. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 2, en donde cada una de las palas (126) termina en o cerca del extremo (130) de salida del repartidor (124).

4. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de las palas (126) se curva como una curva continua o tiene una pluralidad de segmentos de curva discretos contiguos.

5. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de las palas (126) gira entre aproximadamente 75° y 90° de rotación, preferiblemente aproximadamente 83° de rotación, medido en un sistema de coordenadas radiales y visto en paralelo al eje de rotación (122) del repartidor (124).

6. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de las palas (126) tiene un ángulo © de entrada de entre aproximadamente 40° a 50°, preferiblemente de aproximadamente 44°, y un ángulo O de salida de entre aproximadamente 40° a 55°, preferiblemente aproximadamente 48°, con respecto a y visto ortogonalmente al eje de rotación (122) del repartidor (124).

7. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rotor (106) tiene una relación de expansión del repartidor de entre 2.6:1 y 2.8:1, preferiblemente de aproximadamente 2.68:1, y las palas (126) tienen una relación de contracción de entre 1.75:1 y 1.95:1, preferiblemente aproximadamente 1.85:1.

8. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el ventilador (100) de limpieza funciona con un nivel de ruido de aproximadamente 75 a 85 dB, preferiblemente por debajo de 85 dB.

9. La cosechadora (10) de frutas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (102) incluye una entrada (114) y una salida (116), y en donde un flujo de aire a través del ventilador (100) de limpieza en cada una de la entrada (114) de la carcasa y la salida (116) de la carcasa es aproximadamente paralela al eje de rotación (122) del repartidor (106).

10. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 9, en donde la carcasa (102) incluye una entrada (114) de forma circular y una salida (116) de forma anular.

11. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 10, en donde la carcasa (102) está configurada como una carcasa de dos partes que incluye una porción (110) de la carcasa de entrada con la entrada (114) de la carcasa y una porción (112) de la carcasa de salida con la salida (116) de la carcasa.

12. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 11, en donde la porción (112) de la carcasa de salida incluye una parte (136) de la carcasa anular interior la cual se encuentra muy cerca del extremo (130) de salida de mayor diámetro del repartidor (124), y una parte (138) exterior de la carcasa anular la cual es concéntrica con la parte (136) de la carcasa anular interior y define la salida (116) de forma anular de la carcasa (102).

13. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 11, en donde el ventilador (100) de limpieza incluye una trituradora (104) de material ubicada en o cerca de la entrada (114) de la carcasa.

14. La cosechadora (10) de frutas de la reivindicación 13, en donde la trituradora (104) de material está ya sea a) acoplada con y accionada por el repartidor (124), o b) separada y accionada por separado del repartidor (124).