NL2011148C2 - Voermengwagen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Voermengwagen

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een voermengwagen.

Voermengwagens worden ingezet om grondstoffen voor veevoer te laden en te mengen en te versnijden terwijl de voermengwagen wordt getransporteerd naar de plaats waar het gemengde voer moet worden gedistribueerd. Daartoe kan een trekkend voertuig, typisch een tractor, een met het trekkend voertuig gekoppelde voermengwagen verplaatsen naar een opslaglocatie voor grondstoffen ergens op een erf van een veehouderij. Daar aangekomen wordt de voermengwagen beladen rechtstreeks vanuit een silo boven de voermengwagen of bijvoorbeeld met een tweede voertuig dat is voorzien van laadmiddelen, zoals typisch een laadbak of met een laadmiddel vast aan de voermengwagen. Eén of een aantal mengorganen, zoals typisch vijzels, in de kuip worden al tijdens het beladen van de kuip met voer roterend aangedreven door de aandrijving van het trekkend voertuig, dat via een zogenaamde aftakas, ook wel power-take-off (PTO) genoemd, is gekoppeld met de voermengwagen.. Nadat volledige belading van de kuip heeft plaats gevonden, verplaatst het trekkend voertuig naar een locatie waar het vee wordt gehouden, typisch een stal, op de veehouderij. Tijdens deze verplaatsing kunnen de mengorganen werkzaam blijven en zijn zij dit ook vaak in de praktijk. Nadat voldoende vermenging en versnijding van het voer in de kuip heeft plaats gevonden wordt de voermengwagen door het trekkend voertuig langs het vee verplaatst tijdens welke verplaatsing het voer uit de kuip vanwege draaiende mengorganen via een geopende deur in de wand van de kuip geworpen en het voer aldus aan het vee wordt aangeboden.

Een voermengwagen kan voor de aandrijving van de mengorganen naast de koppeling met de aftakas of power-take-off voorzien zijn van een elektrische aandrijving die via een toerental aanpassing gekoppeld kan zijn aan de aandrijving van de mengorganen. Wanneer het trekkend voertuig aangekoppeld is kan de het trekkend voertuig via de aftakas voorzien in de aandrijving van de mengorganen. Wanneer het trekkend voertuig afgekoppeld is kan de elektrische aandrijving voorzien in de aandrijving van de mengorganen. De elektrische aandrijving kan gevoed worden, bijvoorbeeld via een voedingsrail in de stal met een aftakking voor de mengwagen, via een kabel of via een batterij pakket.

Een probleem bij het elektrisch aandrijven van een voermengwagen voor het met mengorganen mengen van het voer is dat een aftakas een relatief laag nominaal toerental afgeeft, in het algemeen rond 750 tpm. Een elektrische aandrijving gebruikmakend van standaard componenten zoals een draaistroommotor met een nominaal toerental van 1500 tpm vereist dan ook een speciale koppeling met een toerentalreductie van bijvoorbeeld 2 naar 1. Het terugbrengen van een toerental van een 1500 tpm motor kan weliswaar bijvoorbeeld via een tandwielkast of via een frequentie geregelde omzetter plaatsvinden, maar in het eerste geval is een extra component nodig en in het tweede geval is het nominale motorvermogen en als gevolg hiervan de afmetingen van een daarbij passende motor naar verhouding hoog.

Een verder probleem met een dergelijke combinatie van trekkend voertuig en voermengwagen is dat het trekkend voertuig groot genoeg moet zijn, dan wel voldoende vermogen moet hebben om de voermengwagen aan te drijven om de mengorganen in beweging te zetten of om belastingpieken op te vangen. Bij steeds grotere hoeveelheden voer, waarvoor een grotere voermengwagen noodzakelijk is een groter trekkende voertuig noodzakelijk om het vermogen te kunnen leveren, om de hoeveelheid mengvoer te kunnen mengen.

Een verder probleem met een elektrisch aangedreven voermengwagen is het gewicht van een toe te passen elektromotor. Een elektromotor met toerentalreductie is groot en zwaar en zal een ongunstige invloed hebben op een gewichtsverdeling langs de voermengwagen. Tevens is het nadelig dat gangbare motoren, doordat ze een askoppeling aan één zijde hebben, aan het einde van een gemeenschappelijke aandrijfas hebben, zodat het zwaartepunt van een door de motor aangedreven voertuig de neiging heeft te kantelen. Een oplossing hiervoor kan zijn het gebruik van balanceergewichten of andere constructieve oplossingen, maar dat maakt een voertuig extra zwaar.

Tenslotte is het intermitterend bedrijf van aandrijving via een aftakas naar elektrische aandrijving ongunstig, omdat bij het aan- en afkoppelen er geen aandrijving van de mengorganen plaatsvindt en er vele handelingen gedaan moeten worden om de verbinding tot stand te brengen, waardoor productieverlies optreedt.

SAMENVATTING

Het is derhalve een doel van de uitvinding een voermengwagen te verschaffen waarin aan bovengenoemde problemen tegemoet wordt gekomen.

Het doel wordt bereikt in een voermengwagen volgens de uitvinding. Deze voermengwagen omvat een verrijdbaar onderstel, waarmee de voermengwagen verplaatst kan worden, een op het onderstel geplaatste mengkuip waarin verschillende soorten grondstoffen gemengd kunnen worden, ten minste een mengorgaan, in de mengkuip aangebracht voor het mengen van in de mengkuip aangebrachte grondstoffen. De voermengwagen omvat verder een aandrijving voor het ten minste ene mengorgaan, omvattende een gemeenschappelijke aandrijfas, koppelbaar met een aftakas van een trekkend voertuig, en ten minste een elektromotor gekoppeld aan de gemeenschappelijke aandrijfas, een omzetter voor het voeden van de ten minste ene elektromotor waarbij de ten minste ene elektromotor voorzien is van een doorlopende as met een askoppeling aan beide uiteinden van de doorlopende as. Op deze wijze vormt de doorlopende motoras een deel van de gemeenschappelijke aandrijfas.

Dit maakt het mogelijk om de elektromotor te plaatsen tussen mengorganen of een mengorgaan en een aan een aftakas gekoppelde gemeenschappelijke aandrijfas. De elektromotor, die een relatief zwaar onderdeel vormt van de voermengwagen, hoeft niet aan een uiteinde van de daarvan geplaatst te worden, maar kan in een middengedeelte geplaatst worden, hetgeen gunstig is voor de gewichtsverdeling, in het bijzonder de ligging van het zwaartepunt van de voermengwagen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de ten minste ene elektromotor een asynchrone draaistroommotor. Een asynchrone draaistroommotor, ook wel kortsluitankermotor, verschaft een eenvoudige goedkope robuuste elektromotor.

In een verdere uitvoeringsvorm is de ten minste ene elektromotor een zes- of achtpolige elektromotor. De zes- of achtpolige motor heeft een lager nominaal toerental, die beter overeenkomt met die van een aftakas van een trekkend voertuig dan een standaard motor met bijvoorbeeld 4 polen. Hierdoor is met een nominaal toerental van de aftakas, c.q. van een trekkend voertuig, compatibel bedrijf van de elektromotor mogelijk zonder dat een toerentalreductie-inrichting tussen aandrijving en elektromotor noodzakelijk is. Bovendien kan de elektromotor daardoor lichter uitgevoerd zijn dan een standaard 4-polige motor bij het lagere toerental en kan de elektromotor zonder verdere aanpassingen toegepast worden met standaard componenten voor lage toerentallen zoals koppelingen naar de mengorganen.

In een uitvoeringsvorm, is de voermengwagen voorzien van een rij van ten minste twee in lijn geplaatste mengorganen en is tussen elk paar mengorganen in de rij een elektromotor geplaatst die aan elk uiteinde gekoppeld is met een van de in lijn geplaatste mengorganen.

Op deze wijze is elk mengorgaan gekoppeld aan ten minste een elektromotor. Ingeval van uitval en het verwijderen van een van de mengorganen en/of delen van de aandrijving kunnen de overige mengorganen nog steeds aangedreven worden, waardoor de beschikbaarheid van de voermengwagen wordt verbeterd. Bovendien is het mogelijk, wanneer er meer dan twee mengorganen aan te drijven zijn, om het benodigde elektrische vermogen te verdelen over de gespreide elektromotoren, waardoor vermogenspieken bij de respectieve mengorganen beter op te vangen zijn

In een verdere uitvoeringsvorm is ten minste een askoppeling van de doorlopende as van de ten minste ene elektromotor met een mengorgaan voorzien van een breekkoppeling.

Bij het vastlopen van een mengorgaan zal de breekkoppeling tussen het mengorgaan en de elektromotor breken. Door de plaatsing volgens de uitvoeringsvorm zijn na breken van een koppeling de overige mengorganen nog steeds aandrijfbaar hetgeen tevens de beschikbaarheid van de voermengwagen vergroot.

In een uitvoeringsvorm is de mengwagen voorzien van een koppelas om aan een uiteinde te koppelen aan een aftakas van een trekkend voertuig en een tegenoverliggend uiteinde te koppelen aan de aandrijving.

In een uitvoeringsvorm is een elektromotor geplaatst is tussen de koppelas en een aan de elektromotor gekoppeld mengorgaan.

Dit heeft als voordeel dat tevens een gunstige gewichtsverdeling, c.q. ligging van het zwaartepunt ontstaat.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de voermengwagen verder voorzien van een batterijpakket, en is voor elke elektromotor de omzetter elektrisch aangesloten tussen het batterijpakket en de respectieve elektromotor. De omzetter kan zo de gelijkspanning van het batterijpakket omzetten in een wisselspanning voor de respectieve elektromotor.

Door te kiezen voor een omzetter per elektromotor is het mogelijk het elektrisch vermogen op een geschikte wijze te verdelen tussen de ten minste ene elektromotor zodat overbelasting van de elektromotor en/of omzetter wordt voorkomen.

In een uitvoeringsvorm is de voermengwagen verder voorzien van een besturingseenheid, waarbij de besturingseenheid ingericht is voor het aansturen van een frequentie van de door de omzetter geleverde spanning voor de aangesloten elektromotor.

In een uitvoeringsvorm is de besturingseenheid ingericht voor het laden van het batterijpakket via de elektromotor. Eventueel overtollig vermogen op de gemeenschappelijke aandrijfas kan gebruikt worden om het batterijpakket op te laden, waarbij de ten minste ene elektromotor in generatorbedrijf wordt bedreven door middel van de omzetter. Dit is voordelig in situaties waarbij geen oplaadpunt beschikbaar is voor het batterijpakket van de voermengwagen.

In een verdere uitvoeringsvorm is de gemeenschappelijke aandrijfas voorzien van een toerentalopnemer. De toerentalopnemer is aangesloten op de besturingseenheid, en de besturingseenheid is ingericht om met een opgenomen toerental de draaistroommotor zodanig te regelen dat een vooringesteld toerental van de gemeenschappelijke aandrijfas wordt gehandhaafd.

Dit verschaft tevens de mogelijkheid om een vooraf ingestelde werking c.q. toerentalverloop van de mengorganen te regelen, afhankelijk van het gewenste voedertype en de bijbehorende grondstoffen. Bovendien, door bij belastingpieken de elektromotoren bij te regelen, is het mogelijk om deze pieken op te vangen zonder dat via de aftakas geleverd vermogen hoeft te worden gewijzigd. Dit maakt het mogelijk om relatief kleine tractoren in te zetten bij het mengen van voer, die een nominaal vermogen hebben dat kleiner is dan tractoren die genoeg vermogen hebben om belastingpieken op te vangen.

In een uitvoeringsvorm is de gemeenschappelijke aandrijfas van de voermengwagen voorzien van een koppelomvormer. Hiermee is het mogelijk om de aftakas van het trekkend voertuig met de koppelas te koppelen aan de gemeenschappelijke aandrijfas van de voermengwagen, waarbij toerentalverschillen door de koppelomvormer worden opgevangen.

In een verdere uitvoeringsvorm is de voermengwagen voorzien van middelen voor het vaststellen van het door de aftakas geleverde vermogen. Het toerentalverschil over de koppelomvormer en het toerental aan een zijde van de koppelomvormer kan gebruikt worden om het geleverde vermogen te bepalen door de besturingseenheid.

In een verdere uitvoeringsvorm is de voermengwagen de door de aftakas-zijdige koppelomvormeraandrijfas van de koppelomvormer voorzien van een tweede toerentalopnemer, de tweede toerentalopnemer aangesloten is op de besturingseenheid en de besturingseenheid is ingericht om het geleverde vermogen te bepalen uit het verschil in toerental tussen de eerste en tweede toerentalopnemers.

In een verdere uitvoeringsvorm is de besturingseenheid ingericht om het vermogen geleverd door de ten minste ene elektromotor zodanig te regelen dat een door het in bedrijf door de gemeenschappelijk aangedreven aandrijfas geleverd vermogen ten minste ten dele wordt overgenomen door de ten minste ene elektromotor.

Hiermee is het mogelijk om de voermengwagen gelijktijdig aan te drijven via zowel de gemeenschappelijke aandrijfas en de ten minste ene elektromotor in een hybride vorm, waarbij het mogelijk is om met hulpvermogen uit het batterijpakket de mengorganen op gang te brengen in situaties waarin het vermogen via een aftakas uit een trekkend voertuig niet toereikend is. Het door het batterijpakket geleverde elektrisch vermogen kan geleidelijk verminderd worden en kan het trekkend voertuig het voor het mengen benodigde vermogen leveren.

Tevens is het hiermee mogelijk om het door het trekkend voertuig geleverde vermogen over te nemen. Naarmate de elektrische aandrijving de vermogenslevering heeft overgenomen en het vermogen op de aftakas naar nul is gebracht kan, terwijl de voermengwagen volop in bedrijf is, de koppelas van de gemeenschappelijke aandrijfas, zelfs draaiende, veilig worden losgekoppeld, zonder vermogenssprong.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Fig. 1 toont een voermengwagen in zijaanzicht volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig. 2 toont een andere uitvoeringsvorm in zijaanzicht van de voermengwagen volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont nog een uitvoeringsvorm in zijaanzicht van een voermengwagen volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont een schematisch overzicht van de elektrische aandrijving van de voermengwagen voor een van de figuren 1-3.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN

Fig. 1 toont een voermengwagen in zijaanzicht volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm is voermengwagen 6 voorzien van een onderstel 13 dat voorzien kan zijn van één of meer assen, voorzien van wielen, en twee aangedreven draaibare mengorganen 9 omvatten, die in een mengkuip 10 van de voermengwagen 6 zijn aangebracht. Door de assen en wielen 14 is het onderstel verrijdbaar. Het is ook mogelijk het onderstel direct op een ondergrond te plaatsen voor het mengen van voer of andere ruwe grondstoffen op een vaste plaats. De mengorganen 9 kunnen met hun draaiingsas verticaal in de mengkuip 10 zijn aangebracht, zodat ze als vijzel werken. Grondstoffen c.q. voerbestanddelen worden door de vijzels omhooggewerkt. Door dit gedurende een bepaalde tijd uit te voeren raken daardoor de voerbestanddelen met elkaar gemengd. Mengorganen kunnen ook op andere wijze aangebracht zijn, bijvoorbeeld horizontaal in de mengkuip 10. In de hiernavolgende beschrijving is steeds uitgegaan van mengorganen in de vorm van vijzels, zoals getoond in fig. 1.

In geval van een verrijdbare voermengwagen 7, dus met een onderstel 13 voorzien van assen en wielen 14, is tevens een trekkoppeling voorzien voor koppeling aan een trekkend voertuig 55.

De mengkuip 10 is aan de bovenzijde geopend en kan gevuld worden door er van boven de te mengen grondstoffen in te storten of te laden met een eigen laadmiddel gemonteerd aan de voermengwagen. Door het aandrijven van de vijzels 9 worden de grondstoffen in de mengkuip omhoog getransporteerd terwijl ze door een aanzuigende werking van de vijzels 9 naast de vijzels weer een omlaag gaande beweging uitvoeren. Hierdoor vermengen de grondstoffen zich onderling. De mengbewerking kan worden voortgezet totdat bijvoorbeeld door visuele inspectie waargenomen wordt dat de gewenst menging heeft plaatsgevonden. Door losdeuren 11,12 die aan weerszijden van de mengkuip 10 in de wand van de mengkuip 10 zijn voorzien te openen en de vijzels 9 te activeren kan voer vanuit de mengkuip 10 via de geopende losdeuren 11,12 aangeboden worden aan vee in een stal.

Zoals in fig. 1 getoond, omvat de voermengwagen 6 een aandrijving voor de vijzels 9. De aandrijving omvat een gemeenschappelijke aandrijfas 56 waarmee een koppeling gemaakt kan worden met een aftakas van een trekkend voertuig 55. Deze aandrijving omvat ten minste een frequentie gestuurde, aan de gemeenschappelijke aandrijfas 56 gekoppelde, elektromotor 28 die via haakse overbrenging 29 met een bijbehorende vijzel 9 is gekoppeld voor het roterend om de verticale hartlijn van de betreffende vijzel 9 aandrijven daarvan. De haakse overbrenging 29 kan ook een doorlopende as hebben, zodat deze een onderdeel vormt van de gemeenschappelijke aandrijfas 56. Wanneer meer dan een elektromotor is voorzien, zijn deze onderling waar nodig gekoppeld door een verdere aandrijfas, om de gemeenschappelijke aandrijfas 56 te vormen. Het zal voor de deskundige in de techniek duidelijk zijn dat bij andere soorten mengorganen die niet als vijzels zijn uitgevoerd andersoortige overbrengingen mogelijk en/of noodzakelijk zijn. Ook kan de gemeenschappelijke aandrijfas uit verschillende los van elkaar staande secties bestaan die door middel van overbrengingen hard aan elkaar gekoppeld zijn voor de wederzijdse overdracht van koppel en toerental

De elektromotor 28 kan gevoed worden via een aansluiting op een externe elektrische voedingsbron in het werkgebied, bijvoorbeeld een stal, van de voermengwagen 7. Voor autonome werking van de voermengwagen 7 zijn batterij pakketten 30 voorzien voor opslag en afgifte van elektrische energie voor voeding van de ten minste ene elektromotor 28. De batterijpakketten 30 kunnen opgenomen zijn in accubakken die onder de bodem van de mengkuip 10 voorzien. Niet zichtbaar in fig. 1, kunnen bijvoorbeeld twee batterijpakketten 30 aan de linkerzijde en twee batterijpakketten 30 aan de rechterzijde van het voertuig 7 voorzien zijn. De batterijpakketten zijn door middel van een omvormer 61 gekoppeld aan elk van de ten minste ene elektromotor 28.

Tevens kunnen laders voor elk batterijpakket, of een lader voor de batterijpakketten gezamenlijk voorzien zijn. Deze kunnen op de voermengwagen 7 zelf aangebracht zijn, of door middel van een kabelverbinding met de batterijpakketten verbonden worden.

De aandrijfmiddelen voor de vijzels 9 omvatten tevens een besturingseenheid 57 die enerzijds is ingericht voor het ontvangen van signalen zoals bedieningssignalen 24 afkomstig van een bedieningspaneel 23 of draadloos via een draadloos bedieningstoestel 62, en het afgeven van besturingssignalen aan elke omzetter 61 van elk van de ten minste ene elektromotor 28.

Fig. 2 toont een voermengwagen in zijaanzicht als in fig. 1, met één enkele vijzel 9, waarbij een elektromotor 28 geplaatst is tussen de haakse overbrenging 29 en koppelas 58. De elektromotor 28 kan tussen de vijzels 9 geplaatst worden doordat deze een doorlopende as heeft die aan beide zijden voorzien is van een askoppeling. Tussen de elektromotor 28 en haakse overbrenging 29 is een breekkoppeling 51 geplaatst. Verder is op de voermengwagen 7 een batterijpakket 30 aangebracht voor voeding via omzetter 61 van de elektromotor 28.

Door de elektromotor 28 te plaatsen zoals aangegeven ligt het zwaartepunt van de voermengwagen 7 vóór de wielen 14 in de rijrichting gezien. Ongeacht aandrijving via de aftakas 54 of via de elektromotor, kan bij een vastlopen van vijzel 9 de breekkoppeling 51 de aandrijving 54, 58, 28 afkoppelen van de haakse koppeling 29 en vijzel 9.

Fig. 3 toont een voermengwagen in zijaanzicht als in fig. 1, met drie vijzels 9, met tussen elk vijzelpaar een elektromotor 28. Elke elektromotor 28 is gekoppeld aan een respectieve omzetter 61 die bestuurd worden door een besturingseenheid 57. De omzetters 61 worden gevoed uit batterij pakketten 30 die in deze uitvoeringsvorm in de rijrichting vóór en achter de kuip 10 geplaatst zijn.

Uit fig. 3 blijkt dat elke vijzel door ten minste één elektromotor wordt aangedreven. Hierdoor is een verdeling van elektrisch vermogen tussen de vijzels mogelijk en blijft bij uitval van één vijzel door breken van ten minste een van de breekkoppelingen 51 aandrijving van de andere vijzels gewaarborgd.

Fig. 4 toont een schematisch overzicht van de elektrische aandrijving van de voermengwagen volgens een van de figuren 1-3.

Zoals in fig. 1 getoond, omvat de voermengwagen 6 een aandrijving voor de vijzels 9. Deze aandrijving omvat een frequentiegestuurde elektromotor 28 die via haakse overbrenging 29 met een bijbehorende vijzel 9 is gekoppeld voor het roterend om de verticale hartlijn van de betreffende vijzel 9 aandrijven daarvan. De aandrijving voor vijzels 9 omvat verder opslagmiddelen voor opslag en afgifte van elektrische energie. De opslagmiddelen omvatten in serie geschakelde batterij pakketten 30 die bijvoorbeeld ieder een spanning kunnen afgeven van 96 volt gelijkspanning en die kunnen ieder op hun beurt opgebouwd zijn uit een aantal in serie geschakelde accu’s 50, bijvoorbeeld 48 2-volts batterijen. Het gezamenlijk voltage van de opslagmiddelen is afhankelijk van de gewenste bedrijfsspanning. Bij 4 batterijpakketten van 96 V is de totale spanning dus ruim 380 volt gelijkspanning.

Met een dergelijke spanning kan elektromotor 28 met voldoende vermogen, bijvoorbeeld van enkele tientallen Kilowatt (KW), bijvoorbeeld 60 KW, worden gevoed om vijzels 9 aan te drijven voor het mengen van voer in mengkuip 10.

Voor de elektromotor kan voordelig een asynchrone draaistroommotor worden ingezet, een kortsluitankermotor, die bekend staat om zijn robuustheid en betrouwbaarheid. Een dergelijke motor kan gevoed worden met een driefasen spanning van bijvoorbeeld 230/400 volt wisselspanning. Om de elektromotoren 28 te kunnen voeden uit de batterij pakketten 30, is per motor een omzetter 61, ook wel inverter genoemd, nodig die de gelijkspanning van de batterij pakketten 30 kan omzetten in een wisselspanning met een in te stellen variabele frequentie voor de elektromotoren 28. Door een omzetter 61 per elektromotor 28 te kiezen kan elke elektromotor 28 afzonderlijk geregeld worden door middel van een besturingseenheid 57. Deze besturingseenheid 57 stelt voor elke gewenste omzetter de gewenste frequentie in. Door de frequentie te variëren wordt het toerental van de motor 28 gevarieerd. Aangezien het nominale toerental voor een aftakas 54 van een trekkend voertuig 55, zoals een tractor, ca 750 toeren per minuut bedraagt, is het mogelijk een standaard 4-polige elektromotor, dat wil zeggen met 2 poolparen, in te zetten met een nominaal toerental van 1500 toeren per minuut bij 50 Hz voedingsspanningsfrequentie.

Met behulp van de frequentieregeling kan de omzetter worden ingesteld op een frequentie die overeenkomt met 750 toeren per minuut voor de 4-polige. Door nu een motor te kiezen met een 6-polige of 8-polige motor, dat wil zeggen met 3 of respectievelijk 4 poolparen, dan is het nominale toerental lager, dat wil zeggen 1000, resp. 750 toeren per minuut bij 50 Hz voedingsspanningsfrequentie. Daarmee is niet alleen een met het nominale toerental van de aftakas nabij gekozen of overeenkomend nominaal toerental gevonden, maar komt het nominale toerental van de elektromotor 28 tevens overeen met het nominale toerental voor standaard componenten waaronder de haakse koppelingen 29 van de motorassen en/of gemeenschappelijke aandrijfas 56 naar de vijzels 9.

Door een toerentalopnemer 60 op te nemen in de gemeenschappelijke aandrijfas 56 waarmee de koppeling met de aftakas 54 tot stand komt, is het mogelijk de frequentie van de omzetters zo te regelen dat een gecontroleerde vermogensoverdracht van de elektromotoren 28 naar de gezamenlijke aandrijving gekoppeld aan gemeenschappelijke aandrijfas 56 gerealiseerd wordt. Door de frequentie van een elektromotor 28 hoger te kiezen dan de bij het gemeten toerental behorende frequentie is het door de elektromotor geleverde vermogen positief, en door de frequentie van een elektromotor 28 lager te kiezen dan de bij het gemeten toerental behorende frequentie is het geleverde vermogen negatief. De toerentalopnemer 60 kan bijvoorbeeld een resolver zijn of een elektro-optische toerentalopnemer. Het toerental van de gemeenschappelijke aandrijfas 56 kan alternatief ook bepaald worden uit een flux vector die door de omvormer wordt gegenereerd. De toerentalwaarde wordt dan naar de besturingseenheid 57 gecommuniceerd via een verbinding.

Verder is het mogelijk om de gemeenschappelijke aandrijfas 56 te koppelen via bijvoorbeeld een vloeistofkoppeling en/of koppelomvormer 64. De koppelomvormer 64 wordt aangedreven via een koppelomvormeraandrijfas 56a. De koppelomvormer 64 zorgt voor een verschil in toerental tussen de gemeenschappelijke aandrijfas 56 en de koppelomvormeraandrijfas 56a. Het toerentalverschil, de slip, is een maat voor het door de aftakas van trekkend voertuig 55 geleverde vermogen. Door een tweede toerentalopnemer 63 op te nemen op de tweede aandrijfas en dit toe te voeren aan de besturingseenheid 57, kan deze met behulp van het toerentalverschil en de koppelomvormer specificaties (koppelcapaciteit) bij benadering het door de aftakas 55 geleverde vermogen berekenen volgens de volgende formule:

Paftakas — Ckoppelomvormer (Nkoppelomvormeraandrijfas I Naandrijfas)A2 , waarin Paftakas het op de aftakas door het trekkend voertuig geleverde vermogen is, Ck0ppeiomvormer een constante berekend uit de koppelcapaciteitsvergelijking van de koppelomvormer, N koppelomvormeraandrijfas het toerental van de aandrijfas 56a van de koppelomvormer 64 is en Naandnjfas het toerental van de gemeenschappelijke aandrijfas 56 is.

Het is de deskundige in de techniek duidelijk dat behalve het gebruik van een koppelomvormer en toerental verschil er ook andere methoden zijn om het op een as geleverde vermogen te bepalen. Een ander voorbeeld is bijvoorbeeld door middel van een koppelmeting.

Bij het regelen van de omzetterfrequentie worden vanzelfsprekend ook de bijbehorende uitgangsspanning en vermogen waarmee de elektromotor 28 gevoed wordt geregeld. De omzetters 61, dan wel de voedingslijnen waarmee de elektromotoren 28 worden gevoed, of de voedingslijnen tussen batterij pakketten 30 en omzetters 61 kunnen voorzien zijn van spanningsmeet- en stroommeetmiddelen voor het bepalen van het geleverde vermogen.

Door de besturingseenheid 57 die een signaal voor het toerental van de toerentalopnemer 60 ontvangt kunnen de omzetters 61 een signaal voor het instellen van hun frequentie ontvangen, welke frequentie wordt bepaald door middel van een regelaar in de besturingseenheid 57. De gemeenschappelijke aandrijfas 56a kan voor koppeling met de aftakas 54 via koppelas 58 verbonden zijn. met behulp van stroom- en spanningsgegevens uit de respectieve omzetters 56 en het berekende geleverde vermogen door de aftakas, kan de besturingseenheid 57 de door de omzetters geleverde vermogens berekenen en de omzetters 61 zo aansturen, c.q. regelen, dat een gewenste vermogensverdeling over de gemeenschappelijke aandrijfas 56 ontstaat. Zo kunnen ingeval van het overnemen van de aandrijving van de vijzels 9 van de aftakas 54 door de elektromotoren 28 het door de elektromotoren geregelde vermogen zo geregeld worden dat het van de aftakas opgenomen vermogen naar nul wordt geregeld. Omgekeerd kunnen de door de elektromotoren 28 geleverde vermogens naar nul geregeld worden om deze uit te schakelen, of zelfs naar negatieve waarden, de elektromotoren nemen vermogen op van de aftakas 54, om de batterij pakketten 30 op te laden.

Tevens kan de gemeenschappelijke aandrijfas 56a via een zogenaamde vrijloopkoppeling gekoppeld zijn aan de aftakas 54, zodat de aftakas 54 door middel van koppelas 58 losgekoppeld kan worden van gemeenschappelijke aandrijfas 56a en vervolgens losgekoppeld worden van de voermengwagen 7.

Voor het opstarten van een menging in de voermengwagen 7 kan de besturingseenheid 57, c.q. regelaar, ingericht zijn om de frequentie van een of meer motoren op te laten lopen totdat de gemeenschappelijke aandrijfas het nominale toerental van de aftakas van de tractor heeft bereikt. Op dat moment kan de aftakas 54 die dan al op nominaal toerental draait aan de gemeenschappelijke aandrijfas 56a worden gekoppeld, zonder dat de aandrijving van de vijzels 9 stil komt te staan.

Anderszins kan bij draaiende en aan de aftakas 54 gekoppelde gemeenschappelijke aandrijfas 56a de frequentie van de omzetters 61 zodanig geregeld worden dat het door de aftakas 54 geleverde vermogen tot nul is gedaald. Op dat moment kan een gebruiker de aftakas 54 loskoppelen van de gemeenschappelijke aandrijfas 56. De besturingseenheid 57 kan ingesteld worden dat deze vervolgens het toerental van de nu slechts elektrisch aangedreven gemeenschappelijke aandrijfas 56 op een ingesteld toerental houdt. Tevens kan, indien de voermengwagen 7 alleen elektrisch aangedreven in lege toestand draait, het vijzeltoerental afhankelijk van de verminderende inhoud en/of gewicht van de voermengwagen traploos verhoogd worden om een zo goed mogelijke leging te verkrijgen van de vijzels 9 en de voermengwagen 7.

De besturingseenheid 57 is verder ingericht om bij gelijktijdig aandrijven van de gemeenschappelijke aandrijfas 56 door een of meer elektromotoren 28 èn de aftakas 54 van bijvoorbeeld een tractor 55 het door het door de elektromotoren 28 geleverde zodanig te regelen dat een toerental op de gemeenschappelijke aandrijfas 56 constant op een vooraf ingestelde waarde gehouden wordt. Een gebruiker kan bijvoorbeeld zijn tractor 55 instellen op een bepaald vermogen en voor de besturingseenheid 57 een toerental kiezen en door middel van de besturingseenheid 57, omzetters 61 en elektromotoren 28 het toerental constant houden. Op deze wijze werkt de voermengwagen 7 in hybride-bedrijf.

In situaties waarin meer vermogen uit de tractor 55 beschikbaar is dan nodig om te mengen, kunnen de omzetters 61 door de besturingseenheid zodanig geregeld worden door een lagere frequentie te kiezen bij het door de tractor 55 geleverde toerental, dat de elektromotoren 28 en omzetters 61 de batterijpakketten 57 opladen.

De besturingseenheid 57 kan uitgerust zijn met een processor, geheugen en in- en uitvoerpoorten. De besturingseenheid kan bijvoorbeeld een Programmable Logic Controller (PLC) zijn. De besturingseenheid 57 kan ook uitgerust zijn met een speciale daarvoor ingerichte digitale of analoge regelaar voor het uitvoeren van de hierboven beschreven taken.

De hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn slechts voorbeelden en variaties en wijzigingen zijn mogelijk zonder de beschermingsomvang zoals vastgelegd in de navolgende conclusies te beïnvloeden.

VERWIJZINGSCIJFERS

Voermengwagen 7

Vijzel 9

Mengkuip 10

Losdeur 11

Onderstel 13

Elektromotor 28

Haakse overbrenging 29

Batterijpakket 30

Accu 50

Breekkoppeling 51

Motorkoeling 52

Aftakas 54

Trekker 55

Gemeenschappelijk aandrijfas 56

Koppelomvormeraandrijfas 56a

Besturingseenheid 57

Koppelas 58

Toerentalopnemer 60

Omzetter 61

Draadloze bediening 62

Aftakas toerentalopnemer 63

Vloeistof koppeling 64

Vrijloop 65

Claims (15)

1. Voermengwagen voor het mengen van grondstoffen, omvattende een verrijdbaar onderstel; een mengkuip op het onderstel geplaatst; ten minste een mengorgaan, in de mengkuip aangebracht voor het mengen van in de mengkuip aangebrachte grondstoffen; een aandrijving voor de ten minste ene mengorgaan, omvattende een gemeenschappelijke aandrijfas koppelbaar aan een aftakas van een trekkend voertuig, en ten minste een elektromotor en gekoppeld aan de gemeenschappelijke aandrijfas; een omzetter voor het voeden van de ten minste ene elektromotor; gekenmerkt doordat de ten minste ene elektromotor is voorzien van een doorlopende as met een askoppeling aan beide uiteinden van de doorlopende as.

2. Voermengwagen volgens conclusie 1, waarbij de ten minste ene elektromotor een asynchrone draaistroommotor is.

3. Voermengwagen volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene elektromotor een zes- of achtpolige elektromotor is.

4. Voermengwagen volgens conclusie 3, waarbij de voermengwagen voorzien is van een rij van ten minste twee in lijn geplaatste mengorganen en waarbij tussen elk vijzelpaar in de rij een elektromotor geplaatst is die aan elk uiteinde gekoppeld is met een van de in lijn geplaatste mengorganen.

5. Voermengwagen volgens conclusie 4, waarbij ten minste een askoppeling van de doorlopende as van de ten minste ene elektromotor met een mengorgaan voorzien is van een breekkoppeling.

6. Voermengwagen volgens een van de voorgaande conclusies, voorzien van een koppelas om aan een uiteinde daarvan te koppelen aan een aftakas van een trekkend voertuig en een tegenoverliggend uiteinde daarvan te koppelen aan de aandrijving.

7. Voermengwagen volgens conclusie 6, waarbij een elektromotor geplaatst is tussen de koppelas en een aan de elektromotor gekoppelde mengorgaan

8. Voermengwagen volgens een van de voorgaande conclusies, verder voorzien van een batterijpakket, en waarbij voor elke elektromotor de omzetter is aangesloten op het batterijpakket en de respectieve elektromotor.

9. Voermengwagen volgens conclusie 8, verder voorzien van een besturingseenheid, waarbij de besturingseenheid ingericht is voor het aansturen van een frequentie van de door de omzetter geleverde spanning voor de aangesloten elektromotor.

10. Voermengwagen volgens een van de conclusie 9, waarbij de besturingseenheid ingericht is voor het laden van het batterijpakket via de elektromotor.

11. Voermengwagen volgens conclusie 9, waarbij de gemeenschappelijke aandrijfas is voorzien van een eerste toerentalopnemer, de eerste toerentalopnemer is aangesloten op de besturingseenheid, en waarbij de besturingseenheid is ingericht om met een opgenomen toerental de draaistroommotor zodanig te regelen dat een vooringesteld toerental van de gemeenschappelijke aandrijfas wordt gehandhaafd.

12. Voermengwagen volgens conclusie 11, waarbij de gemeenschappelijke aandrijfas voorzien is van een koppelomvormer voor koppeling met de aftakas van een trekkend voertuig.

13. Voermengwagen volgens conclusie 12, waarbij voermengwagen is voorzien van middelen voor het vaststellen van het door de aftakas geleverde vermogen.

14. Voermengwagen volgens conclusie 13, waarbij de door de koppelomvormeraandrijfas voorzien is van een tweede toerentalopnemer, de tweede toerentalopnemer aangesloten is op de besturingseenheid en de besturingseenheid is ingericht om het geleverde vermogen te bepalen uit het verschil in toerental tussen de eerste en tweede toerentalopnemers.

15. Voermengwagen volgens conclusie 13 of 14, waarbij de besturingseenheid ingericht is om het vermogen geleverd door de ten minste ene elektromotor zodanig te regelen dat een door de in bedrijf aangedreven aandrijfas geleverd vermogen ten minste ten dele wordt overgenomen door de ten minste ene elektromotor.