BE1019497A5

BE1019497A5 - Dispositif de mise en evidence d'un corps etranger ayant penetre dans une machine de recolte.

Info

Publication number: BE1019497A5
Application number: BE2009/0739A
Authority: BE
Inventors: Martin Schaefer; Nikolai R Tevs
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2012-08-07
Also published as: EA016366B1; DE102008054488A1; DE102008054488B4; EA200901461A1

Abstract

Un dispositif de mise en évidence d'un corps étranger ayant éventuellement pénétré dans une machine de récolte comprend un détecteur de vibrations (68), qui est affecté à un rouleau de transport (30) avec une enveloppe de cylindre (40) rotative vis-à-vis d'un arbre (58), et un dispositif d'évaluation (70) relié au détecteur de vibrations (68), qui est conçu pour donner un signal lorsque les signaux du détecteur de vibrations (68) indiquent la présence d'un corps étranger frappant contre le rouleau de transport (30). Le détecteur de vibrations (68) est relié de manière transmettant les vibrations à l'arbre (58) et est sensible en direction de l'axe de rotation du rouleau de transport (30).

Description

DESCRIPTION

Dispositif de mise en évidence d'un corps étranger ayant pénétré dans une machine de récolte

Dispositif de mise en évidence d'un corps étranger ayant pénétré dans une machine de récolte avec : un détecteur de vibrations, qui est affecté à un rouleau de transport avec une enveloppe de cylindre rotative vis-à-vis d'un arbre, et un dispositif d'évaluation relié au détecteur de vibrations, qui est conçu pour donner un signal lorsque les signaux du détecteur de vibrations indiquent la présence d'un corps étranger frappant contre le rouleau de transport.

Etat de la technique

Pour les machines de récolte agricoles, le danger existe de ramasser des corps étrangers gênants. Ceci vaut en particulier lorsque la récolte est prélevée directement du sol, par exemple lorsqu'un andain est recueilli à l'aide d'un ramasseur ou qu'un dispositif de coupe est guidé à faible hauteur de coupe au-dessus du sol.

Afin d'éviter des dommages à la machine de récolte, on connaît des dispositifs de mise en évidence pour de tels corps étrangers, qui détectent les propriétés ferromagnétiques des corps étrangers (voir EP 0 702 248 A2), mais sont insensibles aux corps étrangers non ferromagnétiques.

Le document US 4 353 199 A montre un détecteur de pierres avec un détecteur de vibrations piézoélectrique qui est monté à la paroi intérieure d'un rouleau de transport. Comme le rouleau de transport tourne, des mesures coûteuses sont nécessaires pour la transmission du signal du détecteur de vibrations rotatif à l'électronique de traitement stationnaire, lesquelles sont réalisées dans la forme de réalisation représentée à l'aide d'une paire de bobines, une de celles-ci tournant avec le rouleau de transport et l'autre étant stationnaire.

En outre, il a été proposé de monter un microphone à l'intérieur d'un rouleau de pressage préalable avant d'une rainasseuse-hacheuse, lequel est relié à un dispositif de mise en évidence et détecte le bruit capté par le microphone lors du choc d'une pierre ou d’un autre corps étranger avec le rouleau de pressage préalable et déclenche le cas échéant un arrêt rapide des rouleaux de pressage préalable (US 5 092 818 A). Le microphone comprend une membrane s'étendant en direction axiale de l'axe de rotation du rouleau de pressage préalable et horizontalement ou verticalement et est dès lors exclusivement sensible en direction radiale par rapport à l'axe de rotation du rouleau de pressage préalable. Pour cette raison, le microphone recueille également un grand nombre d’autres bruits, par exemple des bruits de moteur, des bruits générés par 1'avancement de la récolte et des bruits qui sont provoqués par le mouvement du rouleau de pressage préalable supérieur, pressé vers le bas par des ressorts, lorsque les débits de récolte varient. On obtient ainsi un gain signal-bruit relativement mauvais du signal du microphone, de sorte que les chances de succès pour une détection fiable de pierres et autres corps étrangers sont mauvaises.

But

On considère que le problème se trouvant à la base de l'invention consiste à proposer un dispositif de mise en évidence sonore de corps étrangers dans une machine de récolte qui est amélioré vis-à-vis de l'état de la technique.

Solution

Ce problème est résolu suivant 1'invention par l'enseignement de la revendication 1, les autres revendications donnant des caractéristiques qui perfectionnent la solution de manière avantageuse.

Un dispositif de mise en évidence de corps étrangers ayant éventuellement pénétré dans une machine de récolte comprend un détecteur de vibrations et un dispositif d'évaluation relié à celui-ci. Le détecteur de vibrations est relié de manière transmettant les vibrations à un arbre, en face duquel est montée à rotation une enveloppe de cylindre d'un rouleau de transport (entraîné ou en roue libre). Le détecteur de vibrations est sensible dans la direction de 1 ' axe de rotation du rouleau de transport, c'est-à-dire qu'il détecte des vibrations et oscillations qui se propagent en direction axiale du rouleau de transport. Du fait de la liaison transmettant les vibrations entre 1'arbre et le détecteur de vibrations, on obtient que les vibrations générées par un corps étranger frappant le rouleau de transport sont transmises via les paliers du rouleau de transport à 1'arbre et de là au détecteur de vibrations. On utilise dès lors ici le fait que les vibrations dans des éléments de construction se propagent plutôt sous formes d'ondes longitudinales que d'ondes transversales à partir d'un rapport diamètre-longueur donné d'un milieu les transmettant (ici: l’enveloppe de cylindre et l'arbre). Ces ondes longitudinales sont mesurées par le détecteur de vibrations. La caractéristique de sensibilité du détecteur de vibrations peut être telle qu'il soit exclusivement ou au moins principalement sensible dans la direction de l'axe de rotation du rouleau de transport. Le dispositif d'évaluation donne un signal d'avertissement lorsque les signaux du détecteur de vibrations indiquent la présence d'un corps étranger cognant contre le rouleau de transport.

La présente invention met dès lors à profit les vibrations se propageant en direction axiale de 1'axe de rotation du rouleau de transport pour la mise en évidence de corps étrangers éventuels. Ces vibrations ont un gain signal-bruit bien meilleur que les vibrations mises en évidence par l'état de la technique (US 5 092 818 A), qui se propagent en direction radiale de 1'axe du rouleau de transport, de sorte qu’une détection sûre même de corps étrangers non ferromagnétiques devient possible.

Le détecteur de vibrations peut être fixé à l'intérieur du rouleau de transport à l'arbre de celui-ci ou à un support de palier, sur lequel le rouleau de transport s'appuie, ou à la périphérie de celui-ci.

La présente invention convient pour des machines de récolte quelconques, pour lesquelles la récolte recueillie est transportée à l'aide d'un rouleau de transport. Des exemples sont les ramasseuses-hacheuses, les presses à balles et les moissonneuses-batteuses. La sortie de signal du dispositif d'évaluation est de préférence reliée à un dispositif d'arrêt rapide pour la mise à l'arrêt d'un convoyeur d'entrée de la machine de récolte, de façon à pouvoir éviter des dommages à la machine de récolte dans le cas d'un corps étranger introduit mis en évidence grâce à une mise à l'arrêt en temps utile du convoyeur d'entrée. On évite également que la récolte livrée par la machine de récolte soit contaminée par le corps étranger.

Exemple de réalisation

Les dessins représentent un exemple de réalisation de l'invention décrit plus en détail dans la suite. Les dessins montrent: la figure 1, une vue latérale et une représentation schématique d'une machine de récolte avec un dispositif suivant l'invention, la figure 2, une représentation éclatée d'un rouleau de transport et d'un détecteur de vibrations, et la figure 3, une vue de dessus schématique sur le rouleau de transport, le détecteur de vibrations et un dispositif d'évaluation.

Une machine de récolte 10 montrée à la figure 1 du type ramasseuse-hacheuse autotractée est montée sur un châssis 12, qui est supporté par des roues avant et arrières 14 et 16. La commande de la machine de récolte 10 se fait depuis une cabine de conducteur 18, depuis laquelle on peut voir un dispositif de ramassage de récolte 20 sous la forme d'un ramasseur. La récolte recueillie sur le sol à l'aide du dispositif de ramassage de récolte 20, par exemple de l'herbe ou similaire, est amenée à un tambour de hachage 22 équipé de couteaux de hachage 48, qui la hache en petits morceaux et la verse dans un dispositif de transport 24. La récolte quitte la machine de récolte 10 vers une remorque roulant à côté de celle-ci via un puits d'extraction rotatif 26. Entre le tambour de hachage 22 et le dispositif de transport 24 se trouve un dispositif de hachage secondaire 28, à travers lequel la récolte à transporter est amenée tangentiellement au dispositif de transport 24.

Entre le dispositif de ramassage de récolte 20 et le tambour de hachage 22, la récolte est transportée par un convoyeur d'entrée avec des rouleaux de transport inférieurs 30, 32 et des rouleaux de transport supérieurs 34, 36, gui sont montés à l'intérieur d'un carter d'entrée 50. Les rouleaux de transport 30 à 36 sont également appelés rouleaux de pressage préalable, vu que les rouleaux de transport supérieurs 34, 36 sont pressés par la force de ressorts contre les rouleaux de transport inférieurs 30, 32, afin que la récolte soit précomprimée entre les rouleaux de transport 30 à 36 et puisse plus facilement être coupée. Les couteaux de hachage 48 répartis à la périphérie du tambour de hachage 22 coopèrent avec un contre-couteau 38 pour hacher la récolte.

La figure 2 montre une représentation éclatée du rouleau de transport avant inférieur 30. Il comprend une enveloppe de cylindre 40 de section circulaire, à la périphérie de laquelle sont répartis des entraîneurs 42 qui s'étendent axialement. Aux faces frontales, l'enveloppe de cylindre 40 est pourvue de disques de support radiaux 44. Le disque de support 44 dessiné à droite sur la figure 2 peut être relié en son centre à une bride circulaire 46 à l'aide de boulons. La bride 46 est reliée rigidement à un arbre central 54, qui est ainsi couplé à blocage en rotation à l'enveloppe de cylindre correspondante 40. L'arbre 54 s'appuie à son tour de manière permettant la rotation dans un support de palier de droite 56 qui est fixé à son tour au châssis 12. L'arbre 54 (et donc le rouleau de transport 30) peut être mis en rotation via un entraînement approprié (non montré) par sa face frontale profilée à l'extérieur du support de palier 56. Une bride 52 dessinée à gauche à la figure 2 est vissée au disque de support 44 adjacent (non visible) et pourvu d'un palier central rotatif 88. Un arbre 58 disposé dans l'espace intérieur de l'enveloppe de cylindre 40 s'étend à travers le palier de la bride 52 et un support de palier de gauche 56. L'arbre 58 ne tourne pas avec le rouleau de transport 30. L'arbre 58 s'appuie à son extrémité droite dans un palier 60 de manière permettant la rotation par rapport à l'arbre 54 et à la bride 46. Dans l'arbre 58 est prévu à 1'extrémité gauche un alésage axial qui débouche dans une fente 62 pour amener un câble 64 à travers l'arbre 58 à l’intérieur de l'enveloppe de cylindre 40.

Environ au milieu de l'arbre 58 est fixé un carter 66 qui abrite un détecteur de vibrations 68 (voir figure 3).

La figure 3 montre une vue de dessus schématique du détecteur de vibrations 68 et du dispositif d'évaluation correspondant 70. Le détecteur de vibrations 68 fixé à l’arbre 58 comprend une masse 74, qui est fixée à un cristal piézoélectrique 76 réalisé comme oscillateur d'épaisseur, qui est lui-même fixé à un support 78, qui est fixé à son tour à l'arbre 58. Le câble 64 est fixé à une surface frontale du cristal piézoélectrique 76, tandis que son autre surface frontale est reliée via le support 78 et l’arbre 58 au châssis 12, c'est-à-dire est mise à la terre. Lorsque l'arbre 58 et le support 78 relié à celui-ci de manière transmettant les vibrations sont accélérés en direction axiale du rouleau de transport 30, le cristal piézoélectrique 76 est également accéléré, tandis que la masse 74 reste d'abord stationnaire en raison de son inertie et ne se met en mouvement qu'avec retard en raison de l'élasticité du cristal piézoélectrique 76. Le mouvement relatif entre le support 78 et la masse 74 conduit à une variation d'épaisseur du cristal piézoélectrique 76, laquelle génère une tension à ses surfaces extérieures, qui est présente entre le câble 64 et le châssis 12 et est mise en évidence. Dans la forme de réalisation représentée, le détecteur de vibrations 68 mesure essentiellement ou uniquement les vibrations se propageant en direction axiale du rouleau de transport 30, l'axe sensible à la pression du cristal piézoélectrique 76 et la masse s'étendant en direction axiale du rouleau de transport 30. La direction sensible du détecteur de vibrations 68 s'étend dès lors axialement au rouleau de transport 30.

Le détecteur de vibrations 68 n'est reproduit que schématiquement à la figure 3. Concrètement, on peut utiliser un détecteur de vibrations ou d'accélération ou d'oscillations quelconque, disponible dans le commerce, qui fonctionne par exemple à l'aide d'un cristal piézoélectrique, comme représenté, ou de manière capacitive ou inductive. On fera encore remarquer que l'unité de détection de vibrations 68 pourrait également être montée à l’extérieur du rouleau de transport 30, par exemple sur un des supports de palier 56 à un autre endroit de la machine de récolte 10, suffisamment proche des paliers 60, 88.

Le dispositif d'évaluation 70, qui pourrait également être intégré dans le carter 66, comprend un amplificateur 80 et un conditionneur de signaux, qui peut par exemple comprendre un filtre passe-bande 82 et un commutateur de valeur seuil 84. La sortie 92 du commutateur de valeur seuil 84 est reliée à un dispositif de commande 86, qui, en cas d'émission d'un signal d’arrêt par le commutateur de valeur seuil 84, arrête l'entraînement des rouleaux de transport 30 à 36 avec un très faible retard. Ceci peut se faire à l'aide d'un cliquet d'arrêt, qui sert à bloquer mécaniquement 1'entraînement des rouleaux de transport 30 à 36, ou en coupant ou inversant le sens d’écoulement du flux hydraulique à travers un moteur hydraulique entraînant les rouleaux de transport 30 à 36, comme décrit dans le document DE 10 2008 040 357 Al, dont la publication est reprise par référence dans le présent document.

Au lieu du filtre passe-bande 82 et du commutateur de valeur seuil 84, on peut utiliser un quelconque autre conditionneur de signaux, qui peut fonctionner dans la plage de temps (par exemple à l'aide d'un filtre passe-bande) ou dans la plage de fréquence (par exemple à l'aide d'une transformation de Fourier rapide, FFT) et de manière purement analogique ou (après numérisation) de manière purement numérique.

Le mode de fonctionnement du dispositif représenté pour la mise en évidence de corps étrangers ayant éventuellement pénétré dans la machine de récolte 10 repose sur le fait que des pierres ou autres corps étrangers heurtant le cas échéant le rouleau de transport 30 ou d'autres corps étrangers génèrent lors de la collision des vibrations mécaniques qui se propagent jusqu’au support 78 via l'enveloppe de cylindre 40, les disques de support 44, les brides 46 et 52, les paliers 60 et 88, l'arbre 58 et le carter 66. Les vibrations sont détectées par le détecteur de vibrations 68 et amplifiées par l'amplificateur 80. Le filtre passe-bande 82 ne laisse essentiellement passer que les fréquences qui interviennent lors du choc avec des corps étrangers. Le commutateur de valeur seuil 84, qui peut avoir une sensibilité réglable par l'opérateur via un dispositif d'affichage et d'introduction 90, réagit lorsqu'un corps étranger a été mis en évidence et donne alors un signal d'arrêt au dispositif de commande 86 et une information à l'opérateur via le dispositif d'affichage et d'introduction 90. La direction axiale de mise en évidence du détecteur de vibrations 68 donne une meilleure capacité de discrimination que la direction radiale de mise en évidence connue de 1'état de la technique.

Claims

1. Dispositif de mise en évidence d'un corps étranger ayant pénétré dans une machine de récolte (10), avec : un détecteur de vibrations (68), qui est affecté à un rouleau de transport (30) avec une enveloppe de cylindre (40) rotative vis-à-vis d'un arbre (58), et un dispositif d'évaluation (70) relié au détecteur de vibrations (68), qui est conçu pour donner un signal lorsque les signaux du détecteur de vibrations (68) indiquent la présence d'un corps étranger frappant contre le rouleau de transport (30), dans lequel le détecteur de vibrations (68) est relié de manière transmettant les vibrations de 1'arbre (58) et est sensible en direction de l'axe de rotation du rouleau de transport (30), caractérisé en ce que le détecteur de vibrations (68) est exclusivement sensible en direction de 1'axe de rotation du rouleau de transport (30) .

2. ^ Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de vibrations (68) est fixé à l'intérieur du rouleau de transport (30) à son arbre (58) ou à la périphérie d’un support de palier (56), sur lequel le rouleau de transport (30) s'appuie.

3. Machine de récolte (10), en particulier ramasseuse-hacheuse, avec un dispositif suivant l'une des revendications précédentes, dont la sortie de signal (92) est reliée à un dispositif de mise à l'arrêt rapide pour arrêter un convoyeur d'entrée (30 à 36) de la machine de récolte (10).