BE1021136B1

BE1021136B1 - Maaidorser met verstelbare reinigingsschoenopstelling

Info

Publication number: BE1021136B1
Application number: BE2013/0159A
Authority: BE
Inventors: Smet Tom De; Matthias Baert; Frederik Tallir; Bart M.A. Missotten; Frank R.G. Duquesne; Luc Alexa Yde; Thierry E. Devriese
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv; Cnh Belgium N.V.
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2016-02-22
Also published as: EP2966972B1; US9693506B2; AU2014230953B2; BR112015023068B1; AU2014230953A1; CA2890662C; BR112015023068A2; CA2890662A1; WO2014139988A1; EP2966972A1; AU2014230953A8; US20160029562A1

Abstract

Deze uitvinding heeft betrekking op een maaidorser die een aandrijvende schoenopstelling bevat. De aandrijvende schoen bevat een voorbereidingsschaal en één of meer zeven, gekoppeld aan een aandrijfmechanisme om een heen-en-weergaande beweging van de schaal en zeven aan te drijven. De slag van de heen-en-weergaande beweging van de schaal en/of zeven is verstelbaar in een maaidorser volgens de uitvinding, door de toepassing van een aandrijfmechanisme dat één of meer scharnierbaar aangebrachte steunarmen bevat voor het ondersteunen van de schaal of zeef, en een drijfarm die verbonden is met één van de steunarmen d.m.v. een verstelbaar verbindingsmiddel. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bevat het verstelbare verbindingsmiddel een actuator met variabele lengte waarvan de lengte de slag van de schaal of zeef bepaalt. De slag van de schaal of zeef kan ingesteld worden tijdens een oogsttaak van de maaidorser, waarbij een snelle aanpassing aan veranderende externe voorwaarden mogelijk is, zoals de helling van het terrein. Het instellen van de slag kan manueel en/of automatisch gebeuren door sensors en regelmiddelen.

Description

MAAIDORSER MET VERSTELBARE REINIGINGSSCHOENOPSTELLING Domein van de uitvinding

Deze uitvinding heeft betrekking op maaidorsers voor het verzamelen en verwerken van oogstmateriaai van een veld, meer bepaald op systemen voor het aandrijven van een reinigingsschoenopstelling van een maaidorser.

Stand van de techniek

Maaidorsers zijn uitgerust met een zogenaamde reinigingsschoen, bestaande uit een voorbereidingsschaal en een set zeven. De voorbereidingsschaal is onder de dorstrommels van de oogstmachine aangebracht. De schaal ontvangt een mengsel van korrels en kafrestanten van waaruit het graan verder gescheiden moet worden. De voorbereidingsschaal is onderworpen aan een heen-en-weergaande beweging die het mengsel geleidelijk aan naar de zeven beweegt die stroomafwaarts van de schaal geplaatst zijn, en die eveneens onderworpen worden aan een heen-en-weergaande beweging om het mengsel te zeven en ten slotte de afzonderlijke korrels te verkrijgen. Lichte kafdeeltjes worden verwijderd door een blazer die lucht door de bovenste en onderste zeef blaast. De heen-en-weergaande beweging van de voorbereidingsschaal wordt gewoonlijk tot stand gebracht door een krukasmechanisme dat de beweging van de schaal en de zeven koppelt zodat de schaal in tegenfase met de zeven beweegt.

Optimale oogstomstandigheden worden bereikt wanneer de dikte van de lading die gedragen wordt door de voorbereidingsschaal in wezen constant blijft. Uitwendige omstandigheden kunnen echter een invloed hebben op deze dikte. Eén factor is de helling van het veld. Bij het bergop oogsten, beweegt de lading sneller naar de zeven aangezien de beweging geholpen wordt door de zwaartekracht, terwijl bergaf oogsten een tragere vordering van de lading veroorzaakt aangezien de zwaartekracht de beweging tegenwerkt. Beide toestanden veroorzaken een afname van de capaciteit hetzij door een overbelasting van de zeven hetzij door een onvoldoende belasting van de zeven

Samenvatting van de uitvinding

Deze uitvinding heeft betrekking op een maaidorser die een aandrijvende schoenopstelling bevat waarbij de slag van de heen-en-weergaande beweging van de schaal en/of zeven verstelbaar is door de toepassing van een aandrijfmechanisme dat één of meer scharnierbaar aangebrachte steunarmen bevat voor het ondersteunen van de schaal of zeef, en een drijfarm die verbonden is met één van de steunarmen d.m.v. een verstelbaar verbindingsmiddel. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bevat het verstelbare verbindingsmiddel een actuator met variabele lengte waarvan de lengte de slag van de schaal of zeef bepaalt. De slag van de schaal of zeef kan, en - volgens een uitvoeringsvorm - samen met de slag, de werphoek, ingesteld worden tijdens een oogsttaak van de maaidorser, waarbij een snelle aanpassing aan veranderende externe voorwaarden mogelijk is, zoals de helling van het terrein, zonder de maaidorser te stoppen. Het instellen van de slag kan manueel en/of automatisch gebeuren door sensors en regelmiddelen.

De uitvinding heeft meer bepaald betrekking op een maaidorser zoals beschreven in de bijgevoegde conclusies. In deze beschrijving en in de bijgevoegde conclusies geeft de term 'heen-en-weergaande beweging' een 'beweging vooruit- en achteruit' aan van een onderdeel, die niet beperkt is tot een beweging langs een rechte lijn.

De uitvinding heeft dus over het algemeen betrekking op een maaidorser die uitgerust is met een reiningsschoenopstelling, waarbij de opstelling een voorbereidingsschaal bevat en één of meer zeven, en waarbij de voorbereidingsschaal en zeven geconfigureerd zijn om een heen-en-weergaande beweging uit te voeren t.o.v. het chassis van de maaidorser, waarbij de heen-en-weergaande beweging wordt aangedreven door minstens één aandrijfmechanisme, en elk van de aandrijfmechanismen aan weerskanten van de maaidorser het volgende bevat: - minstens één scharnierbare steunarm, waarbij de steunarm scharnierbaar is over een horizontale as, en de steunarm de schaal of één van de zeven in een scharnierpunt draagt; - een drijfarm gekoppeld aan een aandrijfmiddei om de drijfarm te onderwerpen aan een heen-en-weergaande beweging met een constante slag; - verbindingsmiddelen, gekoppeld tussen de drijfarm en de steunarm zodat de heen-en-weergaande beweging van de drijfarm een schommelende beweging van de steunarm over de horizontale as aandrijft, met het kenmerk dat de verbindingsmiddelen verstelbaar zijn tijdens de werking van de maaidorser, zodat de amplitude van de schommelende beweging wordt gewijzigd en daarbij ook de slag van de schaal of zeef.

Korte beschrijving van de tekeningen

Figuur 1 toont een reinigingsschoenopstelling in een maaidorser zoals die momenteel gekend is volgens de stand van de techniek.

Figuur 2 toont een zijaanzicht van een aandrijfmechanisme met verstelbare slag voor een reinigingsschoen in een maaidorser volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 3 toont een driedimensionale afbeelding van het mechanisme van Figuur 2, en illustreert dat dezelfde onderdelen aan weerskanten van de oogstmachine zijn aangebracht.

Figuren 4 en 5 geven de twee uiterste posities van het aandrijfmechanisme met verstelbare slag van Figuren 2 en 3 weer.

Gedetailleerde beschrijving van voorkeursuitvoerinqsvormen van de uitvinding

Voorkeursuitvoeringsvormen zullen nu beschreven worden met verwijzing naar de tekeningen. De gedetailleerde beschrijving beperkt de reikwijdte van de uitvinding niet, die alleen gedefinieerd wordt door de bijgevoegde conclusies.

Alvorens een voorkeursuitvoeringsvorm in detail te beschrijven, wordt een bestaand mechanisch systeem voor het aandrijven van een reinigingsschoenopstelling beschreven met verwijzing naar Figuur 1. De uitvinding zal daarna uitgelegd worden aan de hand van een uitvoeringsvorm van de uitvinding die het bestaande systeem verbetert.

In het systeem van Figuur 1 werden de volgende onderdelen aangeduid met referentienummers: de voorbereidingsschaal 1, de bovenste en onderste zeven 2 en 3, een blazer 4 voor het blazen van lucht door de zeven. De maaidorser beweegt in de richting van pijl 100 tijdens een oogsttaak. Een krukas 5 is aangebracht en wordt aangedreven door een passende motor (niet weergegeven). D.m.v. de drijfstang 6 drijft de krukas een heen-en-weergaande beweging van de bovenste zeef 2 aan ten opzichte van het chassis van de oogstmachine, aangegeven door de pijlen 7. Via verbinding 8 drijft deze heen-en-weergaande beweging op haar beurt een heen-en-weergaande beweging van de onderste zeef 3 aan. De voorbereidingsschaal 1 wordt aan weerszijden ondersteund door een eerste steunarm 15 en een tweede steunarm 16, waarbij de eerste arm 15 scharnierbaar is rond een eerste vaste horizontale as 17, de tweede arm 16 scharnierbaar is rond een tweede vaste horizontale as 18, en de tweede arm 16 een deel 16’ bevat dat zich uitstrekt tot voorbij de horizontale as 18 in de richting tegengesteld aan die van de voorbereidingsschaal 1. Alleen de tweede steunarm 16 speelt een rol in het mechanisme van de uitvinding. De eerste steunarm kan vervangen worden door een ander gelijkwaardig steunmiddel. De schaal 1 is scharnierbaar verbonden met de eerste en de tweede arm 15/16 in de respectieve eerste en tweede scharnierpunten 19 en 20. Een drijfarm 25 is scharnierbaar verbonden met de bovenste zeef 2 in scharnierpunt 26 en de tweede steunarm 16 in scharnierpunt 27, waarbij dit laatste scharnierpunt geplaatst is op het deel van de arm 16' dat zich uitstrekt in de tegenovergestelde richting van schaal 1. Op die manier drijft de heen-en-weergaande beweging van de bovenste zeef 2 de beweging van de drijfarm 25 aan, die op zijn beurt een schommelende beweging van de tweede steunarm 16 rond het tweede as 18 opwekt. Deze schommelende beweging resulteert in de heen-en-weergaande beweging 7’ van de voorbereidingsschaal 1, in tegenfase met de beweging van de bovenste zeef 2. De slag van de schaal en de zeven is vast. Er is dan ook geen aanpassing van deze slag aan uitwendige omstandigheden mogelijk, bijvoorbeeld wanneer de helling van het veld problemen veroorzaakt zoals hierboven beschreven.

Figuur 2 toont een detail van het aandrijfmechanisme van de voorbereidingsschaal in een maaidorser volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Dezelfde onderdelen zijn aan de andere kant van de maaidorser aangebracht. De schaal en de zeven zijn niet weergegeven. Ook hier drijft de krukas 5 de beweging van de bovenste zeef aan d.m.v. drijfstang 6, op dezelfde wijze als in het bestaande systeem. Zo ook, en ook hier weer op dezelfde wijze als in het systeem van Figuur 1, is er een eerste steunarm 15, draaibaar rond vaste as 17, die de voorbereidingsschaal draagt in scharnierpunt 19, en een tweede steunarm 16, draaibaar rond vaste as 18 en die de voorbereidingsschaal in scharnierpunt 20 draagt. De tweede arm 16 is eens te meer uitgerust met een deel 16’ dat zich tot voorbij de vaste as 18 uitstrekt in de tegenovergestelde richting van schaal 1. De drijfarm 25 is verbonden met de bovenste zeef in scharnierpunt 26, en is verder geconfigureerd, zoals in het bestaande systeem, om de heen-en-weergaande beweging van de zeef over te dragen in een beweging die in tegenfase is met de beweging van de voorbereidingsschaal 1.

In het systeem van de uitvinding echter wordt de verbinding tussen de drijfarm 25 en de tweede steunarm 16 niet tot stand gebracht door een enkelvoudig scharnierpunt (punt 27 in Figuur 1), maar door een actuator 30 met variabele lengte en een hulparm 31. De hulparm 31 is scharnierbaar verbonden: - met de tweede steunarm 16 in een eerste scharnierpunt 32, geplaatst op deel 16’ van de tweede arm, d.w.z. in tegenovergestelde richting van de voorbereidingsschaal 1 ten opzichte van de tweede vaste as 18, - met de drijfarm 25 in een tweede scharnierpunt 33, - met één uiteinde van de actuator 30 met variabele lengte in een derde scharnierpunt 34, waarbij het tweede scharnierpunt 33 tussen het eerste en het derde scharnierpunt 32 en 34 ligt.

Het andere uiteinde van actuator 30 is verbonden met de tweede steunarm 16 in een verder scharnierpunt 35 op het deel 16’ van de tweede steunarm 16, waarbij het verdere scharnierpunt 35 tussen de tweede vaste as 18 en het eerste scharnierpunt 32 ligt. Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm die weergegeven is in de tekeningen, bevat de hulparm 31 een recht deel 36 en een omhooggebogen deel 37, waarbij het derde scharnierpunt 34 geplaatst is aan het uiteinde van het omhooggebogen deel, en het eerste en het tweede scharnierpunt 32/33 aan weerskanten liggen van het rechte deel 36.

Het mechanisme met verstelbare slag volgens de uitvinding maakt het mogelijk de slag van de voorbereidingsschaal 1 te wijzigen door de lengte van de actuator 30 te veranderen. De slag van de bovenste zeef blijft constant door de concentrische aandrijving en dus blijft de slag van verbindingspunt 26 ook constant. De actuator is bij voorkeur een elektrisch aangedreven zuiger 40 die beweegbaar is door een uitwendige energiebron ten opzichte van een cilinderhuis 41, maar eender welk ander passend type gekende actuator volgens de stand van de techniek kan gebruikt worden.

Zoals getoond in Figuur 3 is het mechanisme met verstelbare slag aangebracht aan weerskanten van de reinigingsschoenopstelling. Een horizontale staaf 38 is bij voorkeur aangebracht tussen de twee kanten om de scharnierpunten 34 te verbinden. Gesynchroniseerde activering van de actuators 30 is vereist om te zorgen voor de juiste werking van de reinigingsschoen tijdens en na de instelling van de slag.

Figuren 4 en 5 geven het mechanisme weer in de twee uiterste posities, respectievelijk verkregen door het volledig intrekken of uitschuiven van de actuator. In de volledig ingetrokken positie die getoond wordt in Figuur 4 is de amplitude van de schommelende beweging van de tweede steunarm 16 maximaal, en leidt tot een maximumslag van de voorbereidingsschaal. In de volledig uitgeschoven positie van de actuator die getoond wordt in Figuur 5 is de slag minimaal.

Door de lengte van de actuator 30 aan weerskanten van de maaidorser te wijzigen, kan eender welke positie tussen deze twee uitersten snel tot stand worden gebracht zonder de werking van het reinigingsschoenmechanisme te onderbreken (d.w.z. zonder de rotatie van de krukas 5 te stoppen). Dit maakt het mogelijk de slag "in de vlucht" te wijzigen, d.w.z. tijdens een lopende oogsttaak, afhankelijk van uitwendige omstandigheden, zoals de helling van het veld. Bijvoorbeeld, wanneer bergop wordt geoogst, kan de slag verminderd worden, terwijl bij het bergaf oogsten de slag vergroot kan worden om de effecten door de zwaartekracht die hierboven beschreven zijn tegen te gaan.

Het is bekend dat de transportfunctie van de graanschaal zowel beïnvloed wordt door de slag als door de werphoek, dit is de hoek van de steunarm 16 ten opzichte van het verticale vlak in de middelste positie van de steunarm, d.w.z. in de positie links en rechts van dewelke waar de schommelende beweging van de steunarm 16 plaatsgrijpt. Hoewel arm 25 is weergegeven als een S-vormige verbindingsstang, kan hij beschouwd worden als een rechte verbinding tussen punten 26 en 33. Als de lineaire afstand tussen deze rechte verbinding en het scharnierpunt 32 gelijk verdeeld wordt in de posities van de maximum- en de minimumslag die weergegeven zijn in Figuren 4 en 5 (d.w.z. wanneer deze lineaire afstand in wezen dezelfde is in de posities van de maximale en de minimale slag), zal de werphoek van arm 16 min of meer constant blijven tijdens de instelling van de slag.

Volgens een uitvoeringsvorm is het verstelbare verbindingsmiddel op zulke wijze aangebracht dat wanneer de slag wordt ingesteld, de werphoek gelijktijdig wordt ingesteld zodat een grotere slag gepaard gaat met een grotere werphoek. In het systeem van Figuur 2 kan dit gebeuren door de positie van de stangencombinatie van hulparm 31 en actuator 30 zo te kiezen dat de lineaire afstand tussen de rechte verbinding 26-33 en het scharnierpunt 32 groter is in de positie met de minimumslag dan in de positie met de maximumslag. Dit zal de werphoek in de toestand met de minimumslag beperken. Het tegengestelde zal gebeuren in de toestand met de maximumslag. Daardoor zal de werphoek vergroot worden en resulteren in meer en sneller transport van het gewas op graanschaal.

De instelling van de slag en - indien toepasbaar - de werphoek, kan manueel geactiveerd worden, bijvoorbeeld door de bestuurder van de maaidorser tijdens de oogsttaak, wanneer de maaidorser een hellende sectie van de veld oprijdt. De instelling kan ook geactiveerd worden door een regelroutine toe te passen, waarbij de lengte van de actuators met variabele lengte gewijzigd wordt op basis van een meetsignaal dat geproduceerd wordt door een sensor, bijvoorbeeld een signaal dat staat voor de helling van het veld of de dikte van de lading op één of meer meetplaatsen op de voorbereidingsschaal. De maaidorser wordt dan uitgerust met passende regelmiddelen die bekend zijn volgens de stand van de techniek.

In de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en in de tekeningen is het mechanisme met verstelbare slag aangebracht om de slag in te stellen van de voorbereidingsschaal 1, waarvan de beweging wordt aangedreven door de heen-en-weergaande beweging van de bovenste zeef 2, d.w.z. dat de beweging van de schaal en de zeven gekoppeld is. Hetzelfde mechanisme met verstelbare slag kan aangebracht worden in een maaidorser waarbij de heen-en-weergaande beweging van de voorbereidingsschaal wordt aangedreven onafhankelijk van de beweging van de zeven. In zulke maaidorser zou de drijfarm rechtstreeks aangedreven kunnen worden in zijn scharnierpunt 26 door een passend aangebracht krukasmechanisme, terwijl een afzonderlijk aandrijfmechanisme de zeven aandrijft. Volgens een verdere uitvoeringsvorm is het afzonderlijke aandrijfmechanisme van de zeven eveneens uitgerust met een mechanisme met verstelbare slag volgens de uitvinding. De laatste uitvoeringsvorm verhoogt verder de mogelijkheden om de werking van de reinigingsschoen aan te passen aan uitwendige omstandigheden, bijvoorbeeld een gewastype dat een lange slag van de voorbereidingsschaal vereist maar een kortere slag van de zeven. Ten slotte kan het mechanisme met verstelbare slag volgens de uitvinding alleen aangebracht zijn op de zeven en niet op de voorbereidingsschaal.

Claims

Conclusies

1. Maaidorser uitgerust is met een reiningsschoenopstelling, waarbij de opstelling een voorbereidingsschaal (1) bevat en één of meer zeven (2,3), en waarbij de voorbereidingsschaal geconfigureerd is om een heen-en-weergaande beweging uit te voeren t.o.v. het chassis van de maaidorser, waarbij de heen-en-weergaande beweging wordt aangedreven door minstens één aandrijfmechanisme, waarbij elk van aandrijfmechanismen aan weerskanten van de maaidorser het volgende bevat: - minstens één scharnierbare steunarm (16), waarbij de steunarm scharnierbaar is over een horizontale as (18), en de steunarm de schaal of één van de zeven in een scharnierpunt (20) draagt; - een drijfarm (25) gekoppeld aan een aandrijfmiddel om de drijfarm te onderwerpen aan een heen-en-weergaande beweging met een constante slag; - verbindingsmiddelen (30,31), gekoppeld tussen de drijfarm (25) en de steunarm (16) zodat de heen-en-weergaande beweging van de drijfarm een schommelende beweging van de steunarm (16) over de horizontale as (18) aandrijft, met het kenmerk dat de verbindingsmiddelen (30,31) verstelbaar zijn tijdens de werking van de maaidorser, zodat de amplitude van de schommelende beweging wordt gewijzigd en daarbij ook de slag van de schaal of zeef.
2. Maaidorser volgens conclusies 1, met het kenmerk dat de verstelbare verbindingsmiddelen een actuator (30) met variabele lengte bevatten.
3. Maaidorser volgens conclusies 2, met het kenmerk dat de verstelbare verbindingsmiddelen een hulparm (31) bevatten die scharnierbaar verbonden is: o met de steunarm (16) in een eerste scharnierpunt (32), geplaatst in tegenovergestelde richting van de voorbereidingsschaal (1) ten opzichte van de vaste as (18); o met de drijfarm (25) in een tweede scharnierpunt (33); o met één uiteinde van de actuator (30) met variabele lengte in een derde scharnierpunt (34), en waarbij het andere uiteinde van actuator (30) scharnierbaar verbonden is met de steunarm (16) in een verder scharnierpunt (35) dat op het deel tussen de tweede vaste as (18) en het eerste scharnierpunt (32) ligt.
4. Maaidorser volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een heen-en-weergaande beweging van de bovenste zeef (2) aangedreven wordt door drijfstang (6), die op zijn beurt aangedreven wordt door een krukas (5), en waarbij de bovenste zeef (2) verbonden is met de drijfarm (25), zodat de heen-en-weergaande beweging van de bovenste zeef (2) overgebracht wordt op de drijfarm, die op zijn beurt de heen-en-weergaande beweging op de steunarm (16) overdraagt.
5. Maaidorser volgens een of meerdere van de vorige conclusies 1 tot 3, met het kenmerk dat de heen-en-weergaande beweging van de voorbereidingsschaal (1) en minstens één van de zeven (2,3) afzonderlijk worden aangedreven door één van de aandrijfmechanismen.
6. Maaidorser volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een verbindingsstang (38) is aangebracht tussen de verstelbare verbindingsmiddelen (30,31) die aangebracht zijn aan weerszijden van de maaidorser.
7. Maaidorser volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, die een middel bevat om de verbindingsmiddelen (30,31) met de hand in te stellen.
8. Maaidorser volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies die één of meer sensors bevat alsook regelmiddelen voor het instellen van de verbindingsmiddelen (30,31) volgens een regelroutine op basis van één of meer metingen uitgevoerd door de één of meerdere sensors.
9. Maaidorser volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de verstelbare verbindingsmiddelen (30,31) zo aangebracht zijn dat de werphoek in wezen constant blijft tijdens de instelling van de slag.
10. Maaidorser volgens een of meerdere van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk dat de verstelbare verbindingsmiddelen (30,31) zo aangebracht zijn dat de werphoek samen met de instelling van de slag wordt ingesteld.
11. Maaidorser volgens conclusies 10, met het kenmerk dat de verstelbare verbindingsmiddelen (30,31) zo aangebracht zijn dat de werphoek het grootst is wanneer de slag maximaal is en het kleinst wanneer de slag minimaal is.