BR102013024752A2 - colheita de biomassa insensível à fileira e sistema e método de acomodação - Google Patents

Abstract

colheita de biomassa insensível à fileira e sistema e método de acomodação. trata-se de um sistema de colheita e método que fornecem um corte de planta insensível à fileira e capacidade de coleta, adequado para colher plantas altas de talo grosso tais como sorgo sacarina, cana, e similares, em grande volume, que também corta toras das plantas colhidas. várias plantas são cortadas simultaneamente em uma base contínua em qualquer local através de um coletor do sistema, e as plantas cortadas são reunidas em um fluxo de sobreposição contínuo que possui uma extensão vertical ou espessura de vários talos ou canas e sua folhagem associada. o fluxo é então compactado verticalmente em uma esteira de espessura reduzida enquanto é transportado para o cortador de tora, que corta os talos ou canas em toras de uma extensão desejada e descarrega as toras em um local desejado, tudo isso enquanto a colheitadeira está se movendo através de uma colheita de campo. o sistema pode ser incorporado em uma colheitadeira de cana de açúcar convencional dos cortador de base e divisores de fileira convencionais.

Description

“COLHEITA DE BIOMASSA INSENSÍVEL À FILEIRA E SISTEMA E MÉTODO DE ACOMODAÇÃO” Campo da Técnica Esta invenção refere-se geralmente a um sistema e método para colheita e acomodação de plantas para produção de biomassa e energia e similares. Especificamente, que é operável para cortar plantas com talos grossos, tais como variedades de sorgo sacarino, bem como canas, em grande volume, de maneira insensível à fileira sobre a largura da extremidade dianteira da colheitadeira, e que transporta e contém a massa de talos cortados ou canas incluindo folhas e outras folhagens juntas até que os talos sejam cortados em toras, então direciona e descarrega um fluxo de toras para um local desejado. O sistema pode também incluir aparelho de limpeza configurado e operável para separar uma parte desejada das folhas das toras antes de descarregar do sistema, conforme desejado, para melhorar a manipulação e preservação das propriedades desejadas das plantas colhidas.

Fundamentos da Invenção A colheita de plantas densamente plantadas, altas e com talo grosso, incluindo, mas não estando limitado a sorgo sacarino, para biomassa e energia há muito é conhecida. Comumente, as colheitadeiras têm sido usadas para colher sorgo, incluindo grão, forragem, e colheitadeiras do tipo cana de açúcar, cada possuindo vantagens e desvantagens. Com o sorgo, os açucares contidos nos talos é procurado obter da planta. Contudo, foi descoberto que uma quantidade indesejada de sumos contendo os açúcares pode ser perdida ou os sumos indesejavelmente degradados se os talos são cortados em pequenas porções e armazenados nesse estado antes do processo de extração. Foi também descoberto que o sorgo armazenado em pequenas lascas pode gerar níveis indesejados de calor quando armazenado. Portanto, é desejado colher o sorgo em uma maneira que preserve mais os sumos na planta colhida. Um desafio da colheita do sorgo é que a estação da colheita pode durar muitos meses por ano e qualquer colheitadeira usada pode ser projetada para um ciclo de trabalho anual relativamente alto. Outro desafio é que o sorgo é algumas vezes plantado de maneira relativamente densa comparado a plantas altas similares tais como cana de açúcar, e o uso de uma colheitadeira de cana de açúcar configurada convencionalmente para colher sorgo pode ser mais lenta do que desejado.

Examinado os vários tipos de colheitadeira usados para sorgo, as colheitadeiras do tipo de grão conhecidas são vantajosas porque permitem colher fileiras amplas de colheita em uma maneira insensível à fileira, isto é, em qualquer local através de uma largura de um coletor da combinação, sem que seja preciso alinhar com as fileiras das plantas sendo colhidas, e pode processar rapidamente a grande massa resultante de material de colheita colhido. As colheitadeiras de grãos podem também coletar o grão separadamente dos talos e outros resíduos de colheita. As desvantagens incluem o fato de que as colheitadeiras de grão são tipicamente construídas para operar em ciclos de trabalho anuais relativamente pequenos, e não se conhece uma maneira adequada de preservação de sumos nos talos colhidos. O material de colheita flui através de uma colheitadeira de grãos típica adicionalmente está na forma de uma mistura não sequencial de material de colheita, incluindo talos, folhas, grãos, e outras partes da planta, em que os talos não são deiiberadamente orientados em qualquer direção particular. Como resultado, os talos não são adequadamente alinhados em uma maneira para facilitar o corte em toras de uma extensão particular ou variação de extensões com uniformidade desejada.

As colheitadeiras de forragem são vantajosas porque podem também colher em uma maneira insensível à fileira, isto é, cortar colheitas em qualquer e em todos os locais através da largura de um coletor da colheitadeira, e podem introduzir um grande volume de massa de material de colheita cortado a partir do coletor para a colheitadeira. As colheitadeiras de forragem também possuem um cortador ou talhador de grande capacidade que pode lascar ou cortar rapidamente o material de colheita recebido em pequenas lascas ou partículas, por exemplo, menores do que uma semente de milho ou cereal, adequado para transportar usando sistemas pneumáticos. As desvantagens das colheitadeiras do tipo de forragem conhecidas também possuem um ciclo de trabalho anual relativamente curto, e o cortador giratório do tipo de lascagem não é adaptado para cortar talos de modo a produzir lascas de uma extensão desejada encontrada para melhor reservar o sumo, por exemplo, em uma variação em torno de 100 a em torno de 500 mililitros.

As colheitadeiras de cana de açúcar são vantajosas porque possuem um ciclo de trabalho relativamente longo, e lascam a cana, incluindo a variação acima mencionada, se desejado. Algumas colheitadeiras de cana de açúcar possuem a capacidade de limpar ou remover folhas dos talos de maneira variável de maneira que a quantidade de folhas remanescentes nos talos possa ser controlada, que pode ser desejável. Contudo, as colheitadeiras de cana são desvantajosas porque são sensíveis a fileira, isto é, o aparelho ou coletor para cortar e introduzir as canas na colheitadeira requer alinhamento com um número limitado de fileiras de canas espaçadas em uma distância determinada durante o movimento sobre o campo. Isso é requerido para possibilitar o processamento das canas cortadas em uma ordem de ponta a ponta sequencial, em que as plantas são levantadas individualmente, podadas (remoção de folhagem) e cortadas na base (base das características cortadas no nível do solo ou quase no nível do solo), pela colheitadeira conforme necessário para colher as partes desejadas das plantas. Para fins de colheita de sorgo sacarino e algumas outras plantas altas de talo grosso para produção de biomassa ou energia, esse grau de processamento é desnecessário e serve para aumentar o tempo de colheita e diminuir a produtividade. Como outras desvantagem, o cultivo de cana de açúcar é bem conhecido e os espaçamentos de fileira entre as plantas de cana de açúcar são presentemente uniformes seja em 1,4 metros ou 1,8 metros, e em alguns casos limitados espaçamentos mais estreitos, considerando que o espaçamento de fileira para sorgo sacarino e outras plantas a serem usadas para produção de energia ainda não foi padronizado. É feita referência à Patente Ns U.S. 6,062,009 de Caillouet, expedida em 16 de maio de 2000, que descreve um aparelho e método sensível de fileira para colher cana e cortar a cana em toras. O aparelho de Caillouet é configurado para podar, cortar na base, introduzir, limpar e acomodar duas fileiras de cana simultaneamente. O aparelho de Caillouet utiliza coletores de corrente ombro a ombro para receber e reter canas de cada de duas fileiras em uma orientação semi-ereta geralmente vertical para podar e cortar a base por um cortador de base giratório situado abaixo da extremidade traseira dos coletores, e um dispositivo de retorno para mover as canas lateralmente e jogar as extremidades podadas para baixo afastadas da colheitadeira, para introduzir primeiro na extremidade de base de corte da colheitadeira, em ordem sequencial para separação e acomodação subsequentes. O aparelho de separação e limpeza é localizado em uma área intermediária da colheitadeira e separa folhas das canas à medida que transitam do cortador de base para um transportador de levantamento inclinado que transporta as canas em ordem sequencial de ponta a ponta para cima e para trás para um cortador de toras. O cortador de toras corta ou separa as canas sequencialmente à medida que são transportadas e impulsionadas a partir da extremidade do transportador de levantamento para um dispositivo de limpeza adicional, um recipiente de recebimento, ou outro local.

Como uma desvantagem, o aparelho de Caillouet não é configurado para cortar canas ou talos em uma maneira insensível à fileira, nem é contemplado para cortar em toras um grande número de canas simultaneamente. Com relação a isso, apesar de mais uma limitação do que uma desvantagem, muitos cortadores de tora conhecidos utilizam tambores giratórios paralelos que possuem facas que percorrem a extensão do tambor em locais angularmente espaçados em volta de sua circunferência, respectivamente, as facas dos respectivos tambores cooperando com o outro tambor para cortar canas ou talos capturados entre os tambores para determinados comprimentos. Isso requer que a largura do intervalo entre os tambores para igualar a espessura ou largura das canas ou talos a serem cortados, para assegurar que as canas sejam completamente cortadas, e não deixem de ser cortadas ou cortadas apenas parcialmente. É desejável desenvolver um sistema de colheita e método para fornecer o ciclo de trabalho anual e capacidades de corte de tora de colheitadeiras de cana de açúcar, com capacidade de corte e coleta de planta insensível à fileira, adequado para colher plantas altas e de talo grosso tais como sorgo sacarino, cana e similares, que supere uma ou mais das desvantagens e limitações acima mencionadas.

Sumário da Invenção A presente invenção é direcionada a um sistema de colheita e método que fornece o ciclo de trabalho anual e capacidades de acomodação de colheitadeiras de cana de açúcar, com uma capacidade de corte e coleta de planta sensível a fileira, adequada para colher plantas altas com talo grosso tais como sorgo sacarino e similares, que supera uma ou mais desvantagens e limitações acima descritas.

De acordo com um aspecto preferido da invenção, o sistema pode cortar múltiplas, isto é, duas ou mais, incluindo rotineiramente 3 ou 4, plantas ou canas de talo grosso em qualquer local através da largura de um coletor do sistema, e juntar os talos cortados em um fluxo contínuo de sobreposição que possui uma extensão vertical ou espessura de vários talos ou canas, por exemplo, rotineiramente 3 ou mais, e sua folhagem associada. O sistema então compacta o fluxo em uma esteira de espessura reduzida enquanto transporta o mesmo para um cortador de toras; então corta os talos ou canas da esteira em toras de uma extensão desejada, e descarrega as toras para um local desejado, enquanto se move através de um campo e colheita.

De acordo com um aspecto preferido da invenção, o sistema e método de colheita utilizam um coletor de corte de colheita transportado na extremidade dianteira de uma estrutura da colheitadeira, configurado e operável para cortar qualquer número de talos ou canas dentro de uma área dianteira ou extensão do coletor. Um coletor adequado pode compreender, mas não se limita a, um coletor de colheitadeira de forragem do tipo tambor comercialmente disponível, tal como aqueles disponíveis de Maschinenfabrík KEMPER GmbH & Co. KG da Alemanha. O coletor preferido possui vários tambores cortadores de rotação de diâmetro grande através de sua borda mais dianteira de modo a ser capaz de cortar simultaneamente os talos ou canas encontrados em qualquer local através da largura do coletor, e inclui aparelho de coleta operável em cooperação com os cortadores para rapidamente estender os talos ou canas cortados sobrepostos entre si no coletor fora da estrutura de colheitadeira, reunindo-os em um fluxo para trás, e rápida e continuamente transportando o fluxo para trás para uma abertura de entrada da extremidade dianteira da colheitadeira.

De acordo com outro aspecto da invenção, a abertura de entrada com uma passagem de alimentação que se estende para trás ao longo ou dentro da estrutura, e é limitada por um par de rolos de alimentação energizados similar a ou o mesmo que aqueles usados na abertura de entrada de uma colheitadeira de forragem ou cana tradicional, ou aqueles usados com relação a um coletor como o coletor Kemper que acaba de ser comentado. Contudo, diferindo de uma colheitadeira de forragem que tipicamente inclui um instrumento que lasca giratório próximo aos rolos de alimentação energizados para cortar ou talhar o fluxo de entrada, a presente invenção utiliza uma sequência de rolos de transferência que limitam a passagem de alimentação, preferivelmente compreendendo um arranjo espaçado verticalmente de rolos de transferência horizontais, configurados e operáveis para transpor- tar continuamente o fluxo de talos ou canas sobrepostos para trás e então para cima através da passagem de alimentação, enquanto pressiona substancialmente de forma contínua para baixo no fluxo para conter e compactar o mesmo para reduzir sua extensão vertical ou altura para formar o fluxo em uma esteira mais densa possuindo uma espessura desejada de apenas alguns talos ou canas, sem exercer pressão suficiente para esmagar ou comprimir os talos ou canas individuais de modo a forçar quantidades significativas de sumo dentro da colheitadeira, ou danificá-los em uma maneira de modo a vazar quantidades significativas de sumo durante a manipulação e armazenagem subsequentes. Essa esteira compactada é então transportada para um cortador de toras adjacente ao último rolo de transferência, que corta os talos ou canas em toras de uma variação de extensão desejada.

Com relação ao acima, deve ser observado que, nesse ponto do processo, as folhas não serão significativamente removidas dos talos ou canas, e desse modo compreendem uma parte do fluxo. São essas folhas e outras folhagens que são desejavelmente comprimidas pela série de rolos de transferência, para aproximar esses talos ou canas antes de cortar pelo cortador de tora. Esse estado compactado é vantajoso e necessário, porque os talos ou canas são mais bem expostos para cortar e menos prováveis a passar através do cortador de tora não cortados ou apenas parcialmente cortados, ou levantarem-se de repente antes de entrarem no cortador de tora. À luz do acima, como uma modalidade preferida para alcançar a redução desejada na espessura do fluxo, pelo menos uma parte inicial ou horizontal para frente da sequência de rolos de transferência compreende uma unidade de rolo de transferência que inclui um arranjo de rolos inferiores e rolos superiores, dispostos em uma maneira deslocada verticalmente, isto é, sem os rolos superiores estando dispostos diretamente sobre os rolos inferiores. Os rolos superiores são opcionalmente suportados para permitir movimento vertical, preferivelmente em volta de um pino de deslocamento, de modo a ser polarizado para baixo por seu próprio peso. Em uma opção adicional, os elementos de polarização que podem ser produzidos tais como molas ou similares, ou um mecanismo de ajuste que utiliza acionado-res tais como cilindros, podem ser usados se desejado ou requerido para fornecer um nível desejado de compactação do fluxo para formá-lo para a esteira. A habilidade opcional para mover verticalmente possibilita que os próprios rolos ajustem sua altura, para mudar a extensão vertical ou altura da passagem de alimentação nesse local para acomodar variações na espessura e também a densidade do fluxo de colheita, embora ainda agindo para pressionar e reduzir a espessura do fluxo enquanto mantém o movimento requerido para trás ou rendimento. Como outra vantagem, isso permite que talos ou canos relativamente longos façam uma transição relativamente homogênea de uma orientação geralmente horizontal para uma inclinada para cima sem danos, por exemplo, inclinação rigorosa, esmagamento, etc., que pode resultar em emperramento ou plugagem da passagem de alimentação.

Como um exemplo operacional, o fluxo inicialmente relativamente grosso ou alto de talos ou canas, que, como um exemplo não limitativo, pode ter uma extensão de corte de 3 metros ou mais, é acionado para trás pelos rolos de alimentação, para a passagem de alimentação entre os rolos superiores e inferiores da unidade de rolo de transferência. Esses rolos exercem a força de compactação vertical inicial ou pressão contra o fluxo para achatá-lo, principalmente para compactar a folhagem associada, por exemplo, folhas. A esse respeito, deve ser observado que os talos não entram na passagem de alimentação em uma única ordem de fila sequencial ombro a ombro tal como com a colheitadeira de cana de açúcar. Como resultado, os talos ou canas irão sobrepor longitudinalmente, e alguns podem ser orientados diagonalmente de modo a cruzar outros. Como resultado, as extremidade traseira e a jusante de alguns talos ou canas que tenham passado entre mais rolos podem ser inicialmente mais compactas do que as extremidade avançadas ou contra a corrente. Para facilitar o rendimento, pelo menos alguns rolos são preferivelmente dotados de características de superfície adequadas tais como ganchos ou nervuras, em locais em volta de sua circunferência externa, configurados para capturar os talos para transportá-los para trás.

De acordo com um aspecto também preferido da invenção, uma seção traseira da sequência de rolos de transferência compreende um transportador de levantamento inclinado para trás, que podem também incluir rolos que possuem circunferências externas com ganchos ou nervuras, para capturar os talos ou canas da esteira para transportá-la para cima e para trás para o cortador de tora. Esses rolos são espaçados verticalmente por uma distância que mantém ou reduz adicionalmente a extensão vertical da esteira, de modo a ter uma altura adequada para introdução e corte pelo cortador de tora.

De acordo com ainda outro aspecto preferido da invenção, o cortador de tora é disposto adjacente à extremidade superior do transportador de levantamento, e é configurado e operável para cortar os talos ou canas em toras de uma extensão desejada, preferivelmente em uma variação em torno de 100 a em torno de 500 milímetros. O cortador de tora e o transportador de levantamento são preferivelmente de construção e operação comercialmente disponível tal como fornecido nas colheitadeiras de cana de açúcar. O sistema pode também usar uma estrutura de uma colheitadeira de cana de açúcar. Como resultado, como um exemplo não limitativo, a estrutura, o transportador de levantamento, e o cortador de tora podem compreender elementos de uma colheitadeira de cana de açúcar de autopropul-são comercialmente disponível de fabricantes que incluem, mas não se limitam a, CNH Global N.V. sob a marca Case IH. Adicionalmente, se for desejada a separação ou limpeza dos talos, o aparelho de limpeza comercialmente disponível da colheitadeira de cana de açúcar associada pode ser adaptada conforme necessário e posicionada, por exemplo, adjacente à extremidade do cortador de tora para receber as toras e folhas associadas e outras matérias de planta, e separá-las por centrifugação para uma extensão desejada.

Como um aspecto adicional preferido da invenção, os rolos de alimentação localizados para frente e os rolos de transferência podem ser incorporados e embalados como uma unidade que pode ser instalada em uma estrutura de colheitadeira de cana de açúcar já existente, por exemplo, mas não limitado a, pelo menos alguns daqueles disponíveis de CNH Global N. V. sob a marca Case IH, no lugar de separadores e cortadores de base usados para colher cana de açúcar, e um coletor insensível à fileira pode ser montado na extremidade dianteira no lugar dos divisores de fileira e aparelho associado para levantar, podar e prender as canas de açúcar para corte de base, para fornecer as características e capacidades da presente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista lateral simplificada de uma colheitadeira de biomassa insensível à fileira que incorpora a invenção, ilustrada na posição para colher uma planta representativa; A Figura 2 é uma vista superior simplificada de um coletor em uma extremidade dianteira da colheitadeira da Figura 1, ilustrando o corte de várias plantas a partir do solo através de uma largura do coletor, reunindo as plantas cortadas, e introduzindo-as na extremidade avançada da colheitadeira; A Figura 3 é uma vista superior fragmentária ampliada, que ilustra a reunião das várias plantas em relação sobreposta à medida que são introduzidas na extremidade avançada da colheitadeira; A Figura 4 é uma representação esquemática simplificada de aspectos da colheitadeira, que ilustra o fluxo de plantas cortadas através de uma passagem de alimentação da colheitadeira por um sistema transportador de rolo de transferência da invenção e para um cortador de tora ilustrado cortando as plantas em toras de uma extensão desejada e descarregando-as da colheitadeira; A Figura 5 é uma vista frontal esquemática simplificada de um par representativo dos rolos de transferência situados para frente do sistema transportador da invenção, ilustrando o fluxo de plantas cortadas entre os mesmos; A Figura 6 é uma vista frontal esquemática simplificada de um par representativo dos rolos de transferência intermediários do sistema transportador da invenção, ilustrando o fluxo de plantas cortadas compactadas verticalmente entre os mesmos; A Figura 7 é uma vista frontal esquemática simplificada de um par representativo dos rolos de transferência para trás do sistema transportador da invenção, mostrando o fluxo de plantas cortadas compactadas muito mais verticalmente entre os mesmos; A Figura 8 é uma representação esquemática simplificada e operação de uma colheitadeira de cana de açúcar sensível a fileira representativa do estado da técnica; A Figura 9 é uma vista em perspectiva esquemática fragmentaria simplificada da colheitadeira de cana de açúcar da Figura 8, que ilustra uma maneira de instalação de uma unidade de rolo de transferência da invenção na colheitadeira; A Figura 10 é uma vista lateral esquemática simplificada da colheitadeira de cana de açúcar das Figuras 8 e 9, que ilustra a unidade de rolo de transferência da invenção instalada na colheitadeira; A Figura 10A é uma vista lateral fragmentária de um módulo de unidade de rolo de transferência avançada da invenção, que ilustra um rolo de transferência verticalmente móvel representativo e um acionamento representativo associado ao mesmo; A Figura 10B é uma vista em corte fragmentária através de uma chapa lateral do modulo da Figura 10A, ilustrando o rolo de transferência e acionamento; e A Figura 11 é um diagrama de sistema representativo da colheitadeira das Figuras 8 a 10, que ilustra a permutabilidade dos aspectos da invenção para os aspectos da colhei-tadeira de cana do estado da técnica.

Descrição Detalhada da Invenção Referindo-se agora aos desenhos, na Figura 1 está ilustrada uma colheitadeira 20 que incorpora aparelho e um sistema de colheita da invenção que fornece o ciclo de trabalho anual e capacidades de acomodação de uma colheitadeira de cana de açúcar em combinação com uma capacidade de corte e coleta de planta insensível à fileira, adequada para colher plantas altas e de talo grosso tais como sorgo sacarino e similares.

Referindo-se também às Figuras 2 a 4, está ilustrado um coletor 22 da colheitadeira 20 cortando simultaneamente várias fileiras 24 ou suportes aleatórios de talos altos aprumados 26 de plantas através de uma largura W do coletor 22, próximo a uma superfície de solo 30 à medida que a colheitadeira 20 se move em uma direção avançada A Figura sobre o solo. O coletor 22 é configurado de maneira que os talos 26 sejam cortados, os mesmos são automaticamente estendidos em relação de sobreposição, no coletor 22 com sua folhagem 32 (folhas, vagens, cabeças, etc.), ainda intactas e fixadas aos talos cortados, formando um fluxo para trás 28 dos talos cortados sobrepostos 26. O coletor 22 é insensível à fileira, isto é, não é requerido para seguir uma fileira ou fileiras e plantas, ou para cortar uma fileira de plantas em ordem sequencial, e irá cortar qualquer planta ou plantas, em qualquer lugar através da largura W. Aqui, conforme ilustrado na Figura 2, a largura W do coletor 22 inclui 4 fileiras de plantas, mas pode ser configurado para incluir mais ou menos fileiras, conforme desejado ou requerido para uma aplicação particular, em qualquer espaçamento de fileira.

Referindo-se mais particularmente à Figura 2, para fornecer a capacidade acima, independente do espaçamento ou número de fileiras, o coletor 22 compreende uma pluralidade de discos cortadores geralmente planos 34 dispostos em relação lado a lado através de uma borda mais avançada do mesmo, que possui facas 36 em volta das circunferências dos discos, e os discos são girados conforme indicado pelas setas associadas. A rotação dos discos 34, combinada com o movimento avançado da colheitadeira 20, leva os talos cortados 26 a caírem para trás em relação de sobreposição entre si nos discos em uma maneira contínua, e ao mesmo tempo, serem reunidos para o centro do coletor 20 e transportados para trás em um fluxo contínuo 28 em direção a uma extremidade avançada 40 de uma estrutura 42 da colheitadeira 20. Para esse propósito, o coletor 20 adicionalmente também inclui uma pluralidade de discos serrilhados reunidos 38 para trás dos discos cortadores 34, e girados conforme indicado pelas setas associadas para cooperação com os discos cortadores de rotação 34 para orientar o fluxo 28 de talos 26 para trás em relação de sobreposição e em direção ao centro da extremidade avançada 40 da colheitadeira 20.

Como um exemplo não limitativo, um coletor adequado 20 pode compreender várias coletores de colheitadeira de forragem do tipo tambor bem conhecido comercialmente disponíveis de Maschinenfabrik KEMPER GmbH & Co. KG da Alemanha. O coletor 22 como os discos cortadores de rotação 34 essencialmente abarca toda a largura W (que pode ser igual a vários metros) e pode cortar talos, canas ou outras plantas em qualquer local através da largura W, é insensível à fileira. O coletor 22 também inclui os divisores 44 nos lados operáveis para separar plantas em posição vertical para serem cortadas por discos 34 das plantas que não serão cortadas, e proteções 46 dispostas adjacentes às extremidades dianteiras dos discos 34 contra as quais os talos são pressionados à medida que são cortados pelas facas giratórias 36.

Adicionalmente com relação ao coletor 22, o fluxo 28 de talos sobrepostos 26 geralmente terá uma largura W1 que será uma fração da extensão da largura W, e terá uma altura inicial H1 à medida que alcança a extremidade avançada 40 da estrutura 42. Como exemplos não limitativos, a largura W1 pode ser em torno de 1 metro ou menos, e a altura H1 em torno de 0,7 metros ou menos. A estrutura 42 da colheitadeira 20 inclui uma abertura de entrada voltada para frente 48 em um local central em extremidade avançada. A abertura de entrada 48 é dimensionada e moldada para ter a capacidade de receber fluxo 28 e desse modo terá uma largura e altura iguais a ou marginalmente maior do que W1 e H1. A abertura de entrada 48 conecta com a passagem de alimentação 50 que se estende para trás através da estrutura 42. A estrutura 42 transporta uma unidade de rolo de transferência energizado 52 que compreende um conjunto de rolo avançado energizado 54 incluindo um rolo superior acionado giratoriamente 56 espaçado acima de um rolo inferior acionado rotativamente ao contrário 58, limitando e definindo a abertura de entrada 48 entre os mesmos, e que funciona para pegar e puxar os talos reunidos para trás através da abertura de entrada para a passagem de alimentação 50. A unidade de rolo de transferência 52 inclui uma serie de rolos superiores de rotação contrária energizados adicionais, espaçados verticalmente 56 e rolos inferiores 58 dispostos em locais apropriados ao longo da passagem de alimentação 50 para transportar fluxo 28 para trás e para cima para um cortador de tora 60.

Deve ser observado e ter em mente que ao contrário de uma colheitadeira de forragem que quase imediatamente lasca os talos, nesta invenção é desejado preservar a integridade dos talos 26 até que sejam cortados em toras de um extensão desejada ou variação desejada. Um motivo importante para cortar em toras em vez de lascar é a vontade de preparar sumos nos talos 26 para uso como biomassa, e desse modo é importante não danificar significativamente os talos, por exemplo, inclinar, separar, e/ou esmagar, antes de acomodar. Para facilitar esse propósito, o fluxo 28 de talos de sobreposição 26 é vantajosamente transportado através da passagem 50 enquanto é suportando substancialmente de forma contínua, de modo a evitar possibilidade significativa de inclinação ou dano, e em direção à parte traseira é gentilmente curvado e direcionado para cima ao longo de uma inclinação e alimentado para o cortador de tora 60, essa última parte na maneira de uma colheitadeira de cana de açúcar convencional, mas com uma importante diferença. Isto é, embora as canas de açúcar sejam facilmente alimentadas de uma extremidade à outra, a maneira de fila única em grande parte de não sobreposição para o cortador de tora, aqui, os múltiplos talos de sobreposição 26 e sua folhagem resultante 32, são pelo menos inicialmente grandes demais na extensão vertical total para entrar em um cortador de tora, e desse modo devem ser compactadas vertícalmente em uma maneira que não rompam o fluxo contínuo nem danifique os talos.

Para realizar transporte contínuo positivo dos talos sobrepostos 26, vários, ou todos os, rolos 56 e 58 podem incluir ripas ou travas 62 que se estendem lateralmente ao longo dos mesmos e radialmente para fora a partir dos mesmos em locais espaçados em volta dos mesmos, ou outros elementos adequados, para pegar e impulsionar os talos 26 ao longo da passagem 50. Como a configuração de sobreposição de talos 26 e obstáculo da folhagem fixada 32, os talos não contatados por um gancho ou ganchos 62, por exemplo, situados em direção à região intermediária vertical do fluxo 28, ainda serão transportados para trás com o fluxo sem requerer esmagamento do fluxo para qualquer grau de dano potencial.

Referindo-se também às Figuras 5, 6 e 7, é necessário compactar verticalmente de modo gradual o fluxo 28 à medida que se move para trás em direção ao cortador de tora 60, conforme ilustrado pelas diferenças entre a altura H1 do fluxo 28 entre os solos superiores e inferiores 56 e 58 do conjunto de rolo avançado 54 (Figura 5); uma altura H2 entre um par intermediário dos rolos 56 e 58 (Figura 6); e uma altura H3 entre um par mais para trás de rolos 56, 58 (Figura 7). Essencialmente, para alimentação homogênea e contínua para e corte pelo cortador de tora 60 é requerido que o fluxo 28 compreenda uma esteira geralmente plana que possua uma espessura em mais ou menos igual a ou marginalmente maior do que um intervalo 64 entre os tambores superior e inferior 66 e 68 do cortador de tora 60, ou ser suficientemente pequena de modo a ser adequadamente também compactada pelos tambores 66 e 68, ao entrar no cortador. A esse respeito, é contemplado que o intervalo 64 tenha apenas alguns centímetros de altura e possa ser variável, seja em uma maneira ener-gizada ou utilizando a gravidade ou similares, mas, de qualquer modo, será substancialmente menor do que a altura inicial H1 do fluxo 28. Para alcançar essa compactação, preferivelmente parte dos ou todos os rolos superiores 56 serão suportados de modo a serem verticalmente moveis conforme indicado pelas setas VM nas Figuras 4, 5, 6 e 7, e podem ser pesados ou terem suficiente peso inerente para pressionar no fluxo 28, conforme indicado pelas setas FD, de modo a compactá-lo verticalmente, em uma maneira geralmente gradual à medida que progride para trás através da passagem 50 em direção ao cortador de tora 60. Como uma opção, um acionador ou condutor pode ser fornecido com relação a um ou mais dos rolos para aplicar positivamente um componente externo da força FD contra o fluxo 28, se desejado ou requerido para uma aplicação particular.

Pode ser observado que a extensão vertical diminuída de fluxo 28 alcançada para entrar no intervalo 64 do cortador 60, por exemplo, altura H3, é mais o resultado de compactação de folhagem 32, não talos 26, e o fluxo é de preferência compactado maximamente apenas à medida que se aproxima do cortador 60 (comparando as Figuras 5 e 7), e até um ponto que facilite cortar completamente não esmagando significativamente os talos 26. A menor compactação iniciai é vantajosa e desejada para permitir que o fluxo 28 faça a transição de horizontal para inclinado em uma maneira para preservar amplamente a integridade dos talos 26. Geralmente, a Figura 6 descreve qualquer um dos pares de rolos 56 e 58 aproximadamente na transição da horizontal para a inclinada, e a Figura 7 descreve um conjunto de rolos 56 e 58 na inclinação próxima ao cortador de tora 60, apesar de que deve ser compreendido que o grau de compactação ao longo da passagem 50 irá variar com muitos fatores, incluindo, mas não limitado a, volume de folhagem presente, conteúdo de umidade, número de talos em qualquer determinada seção transversal do fluxo, etc.

Referindo-se mais particularmente às Figuras 1 e 4, e também à Figura 8, como um aspecto preferido da invenção, a estrutura básica 42 é proveniente de uma colheitadeira de cana de açúcar comercialmente disponível, tal como, mas não se limitando a, colheitadeiras de cana de açúcar de autopropulsão representadas pela colheitadeira 70, tal como comercialmente disponível de CNH Global N.V. sob a marca Case IH. Mais particularmente, os rolos superiores e inferiores 56 e 58 em um transportador de levantamento inclinado 72 da unidade de rolo de transferência 52, e o cortador de tora 60, ou pelo menos a configuração básica desses aparelhos, compreende aquelas da estrutura comercialmente disponível, adaptada conforme requerido para acomodar o fluxo de vários talos sobrepostos 26 e folhagem associada 32 das plantas que se quer colher para biomassa, e m vez de fluxo de ponta a ponta de canas de açúcar individuais. Outros aspectos da colheitadeira de cana de açú- car existente 70 preferivelmente incluem seu sistema de propulsão e energia 74, trem de acionamento 76, cabine do operador e controles 78 (todos ilustrados na Figura 11), sistema de limpeza 80 (ilustrado também nas Figuras 4 e 8), e um transportador de toras opcional 82 para transportar toras cortadas da colheitadeira 20 ou 80, todos de construção bem conhecida. Os elementos de uma colheitadeira de cana de açúcar 70 não usados incluem seu aparelho 84 para cortar e introduzir as canas 86 na colheitadeira, e os cortadores de base 88. O coletor 22 é configurado para substituir o aparelho 84 na extremidade dianteira da colheitadeira, e fixar à extremidade avançada 40 em uma maneira adequada, por exemplo, usando conexões presas 94 na maneira convencional (ver Figura 1) e um ou mais cilindros ou outros acionadores para controlar a altura e/ou inclinação.

Referindo-se também às Figuras 9 e 10, a unidade de rolo de transferência 52 inclui um módulo de unidade de rolo de transferência avançada 90 que é instalado em uma cavidade 92 da estrutura 42 essencialmente no lugar dos cortadores de base 88 e relacionado à estrutura de suporte, e pode ser preso no lugar de modo adequado tal como usando pren-dedores, pinos, e/ou similares. A estrutura 42 é preferivelmente configurada para permuta-bilidade do coletor 22 e módulo 90, com o aparelho 84 e os cortadores de base 88, para projeto e fabricação eficientes, e para permitir seleção fácil e conveniente para configurar a colheitadeira com a capacidade de insensibilidade à fileira da invenção, ou uma configuração convencional insensível à fileira, por exemplo, para colher cana de açúcar apenas em conjunto de espaçamentos de fileira.

Em uma modalidade preferida, o módulo 90 é alojado em uma embalagem ou recipiente 96 de chapa de metal ou outra construção adequada, inclui abertura de entrada 48, conjunto de rolo avançado 54, e rolos superiores e inferiores 56 e 58 limitando e definindo a seção horizontal da passagem de alimentação 50. Essencialmente, o módulo 90 enche o intervalo na estrutura 42 entre o coletor 22 e o transportador de levantamento inclinado 72 e fornece uma maneira de transportar o fluxo de talos cortados e folhagem recebido do coletor para o transportador inclinado, embora também compactando verticalmente pelo menos até certo ponto.

Referindo-se também às Figuras 10A e 10B, e comentado acima, parte dos ou todos os rolos 56 e/ou 58 pode ser opcionalmente verticalmente móvel conforme indicado pela seta VM, para fornecer flexibilidade para acomodar alturas ou espessuras diferentes do fluxo 28, e para exercer a força desejada FD contra o fluxo, se desejado ou requerido. A esse respeito, como uma maneira de realizar essa capacidade, as extremidades de um rolo 56 podem ser suportadas em um eixo 98 que se estende através das fendas 102 através das placas laterais do recipiente 96 do módulo 90 de modo a ser móvel ao longo da fenda. Um acionamento 100 em conexão com o eixo 98 pode estar situado fora do recipiente 96, e pode ser contrabalançado no lado oposto do rolo por um peso ou similares. O acionamento 100 pode compreender um motor de fluido conectado a um sistema fluido pressurizado (por exemplo, válvulas de controle 106 na Figura 11), da colheitadeira 20 pelas linhas de fluido 104, ou pode alternativamente compreender um motor elétrico, roda dentada de acionamento ou roldana de uma corrente ou acionamento por correia, uma caixa de câmbio, ou similares. O acionamento 100 pode ser adequadamente montado para permitir o movimento VM, tal como por uma conexão giratória deslocada para o recipiente 96.

Referindo-se também à Figura 11, conforme mencionado acima, como outra vantagem da colheitadeira insensível â fileira e sistema de acomodação da invenção, os elementos do sistema podem ser energizados por uma propulsão padrão e sistema de energia 74 de uma colheitadeira convencional tal como uma colheitadeira de cana de açúcar, intercam-biável com elementos normais de tais colheitadeiras. Como um exemplo não limitativo, para um sistema energizado por fluido, o coletor 22 pode ser energizado de maneira controlada por via de linhas de fluido 104 conectadas às válvulas de controlador 106 providas de fluido pressurizado pela bomba 108 acionada por um motor 110 da colheitadeira, no lugar dos divisores de fileira usados para colheita sensível à fileira, e outros aparelhos para cortar ou introduzir canas 86; pelo menos aspectos da unidade de rolo de transferência 52 podem ser energizados de modo controlável por via das linhas 104 com relação às válvulas 106 no lugar dos cortadores de base 88, enquanto o transportador inclinado 72 e o cortador de tora podem ser energizados normalmente por via de fluido fornecido através das linhas 104. As taxas de fluido e outros parâmetros de operação podem ser ajustados de maneira controlável e ajustados conforme necessário para acomodar as diferentes demandas de energia e características de operação dos vários aspectos do presente sistema. À luz de todas as considerações precedentes, deve desse modo ser claro para aqueles versados na técnica que foi ilustrado e descrito uma colheita de biomassa sensível à fileira e sistema de acomodação e método que incorpora a presente invenção. Contudo, deve também ser claro que, dentro dos princípios e escopo da invenção, muitas mudanças são possíveis e contempladas, incluindo em detalhes, materiais e disposições de partes que foram descritos e ilustrados para explicar a natureza da invenção. Portanto, embora a descrição precedente e comentada trate de determinadas modalidades ou elementos preferidos, deve ser também compreendido que os conceitos da invenção, conforme baseados na descrição e comentário precedentes, podem ser prontamente incorporados nas ou empregadas em outras modalidades e construções sem se afastar do escopo da invenção. Portanto, as reivindicações que se seguem pretendem proteger amplamente a invenção bem como na forma especifica ilustrada, e todas as mudanças, modificações, variações, e outros usos e aplicações que não se afastarem do espírito nem do escopo da invenção são considerados cobertos pela invenção, que está limitada apenas pelas reivindicações que se seguem.

REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Sistema de colheita de biomassa, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um aparelho de corte de planta que suporta uma estrutura configurado para cortar talos ou canas de plantas adjacentes a uma superfície de solo à medida que a estrutura se move para frente sobre o mesmo, um cortador de tora configurado para cortar os talos ou canas em toras, e um transportador de levantamento que se estende para cima e para trás transportado na estrutura e configurado para transportar os talos ou canas cortados para o cortador de tora; aparelho de corte de planta sendo transportado em uma parte mais dianteira de um coletor que se estende para frente do e fora da estrutura e configurado para simultaneamente cortar os talos ou canas de várias plantas espaçadas em qualquer distância afastadas dentro de uma largura lateral da parte mais dianteira do coletor, em combinação com o aparelho de coleta transportado no coletor configurado para coletar os talos ou canas cortados para frente e para fora da estrutura e direcionar os talos ou canas reunidos em um fluxo sobreposto geralmente contínuo para uma cavidade da estrutura, e uma unidade de rolo de transferência que inclui uma pluralidade de rolos de transferência disposta na cavidade entre a abertura de entrada e o transportador de levantamento, configurado para compactar o fluxo dos talos ou canas reunidos em uma esteira geralmente plana e para transportar a esteira para o transportador de levantamento para transportar, assim, para o cortador de tora.

2. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência compreende um arranjo de rolos inferiores e rolos superiores, disposto em uma maneira deslocada verticalmente que define uma passagem de alimentação geralmente horizontal entre os mesmos, em que pelo menos parte dos rolos superiores são verticaimente móveis para acomodar alturas diferentes do fluxo dos talos ou canas reunidos

3. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência compreende pelo menos três rolos de transferência superiores energizados configurados para exercer uma força para baixo contra os talos ou canas sobrepostos para compactar verticalmente os talos ou canas.

4. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os três rolos de transferência superiores energizados estão dispostos acima pelo menos de quatro rolos de transferência inferiores energizados da unidade de rolo de transferência, configurado para suportar o fluxo dos talos ou canas reunidos à medida que os rolos de transferência superiores exercem a pressão para baixo.

5. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência compreende um módulo removível transportado na cavidade para frente do transportador de levantamento.

6. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência é configurada para ser substancialmente intercambiável com um cortador de base giratório de que pode ser instalado na estrutura.

7. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência é configurada para ser energizada por um sistema de fluido intercambiável com o cortador de base.

8. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura é de autopropulsão.

9. Sistema de colheita de biomassa, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma estrutura é de autopropulsão configurada para mover em uma direção avançada sobre uma superfície de solo e incluindo uma extremidade avançada e uma cavidade para trás da mesma; um coletor de corte de planta insensível à fileira transportado no e estendendo-se para frente da extremidade avançada da estrutura, o aparelho de corte de planta que transporta o coletor através de uma extremidade avançada do mesmo configurado e operável para cortar simultaneamente vários talos ou canas de planta da superfície do solo em qualquer local através da extremidade avançada do coletor, respectivamente, à medida que o coletor é movido para frente sobre a superfície do solo, o coletor incluindo aparelho de recolha configurado para operar em cooperação com o aparelho de corte de planta para misturar e juntar os vários talos ou canas cortados juntos em relação de sobreposição e para direcionar os talos ou canas sobrepostos em um fluxo contínuo para trás para a estrutura; uma pluralidade de rolos de transferência disposta na cavidade da estrutura limitando a passagem de alimentação posicionada para receber o fluxo contínuo de talos ou canas proveniente do coletor, os rolos de transferência sendo configurados para compactar verticalmente e transportar o fluxo para trás através da passagem de alimentação para uma extremidade posterior da estrutura, os rolos de transferência incluindo uma unidade de rolo de transferência posicionado para frente que limita uma região avançada da passagem de alimentação e configurado para receber o fluxo do aparelho de recolha, e um transportador de levantamento posicionado para trás que limita uma região posterior da passagem de alimentação e configurado e posicionado para receber o fluxo proveniente da unidade de rolo de transferência e transportar o fluxo para um cortador de tora situado adjacente a uma extremidade superior traseira da transportador de levantamento.

10. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de corte de planta compreende uma pluralidade de discos giratórios geralmente horizontal que possui facas que se estendem radialmente para fora em uma circunferência externa da mesma, posicionada de maneira que as facas girem através da largura lateral do coletor entre uma pluralidade de proteções que se estende para fora.

11. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que as seções do fluxo compreendem pelo menos três talos ou canas sobrepostos, e a unidade de rolo de transferência compreende pelo menos sete rolos serrilhados, energizados dispostos em um padrão alternado horizontal configurado para compactar verticalmente os talos ou canas sobrepostos a caminho para o transportador de levantamento.

12. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência é configurada como uma estrutura modular montada na estrutura para frente do transportador de levantamento.

13. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de rolo de transferência é configurada para ser substancialmente intercambiável com uma unidade de cortador de base giratório que pode ser instalada na estrutura.

14. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o transportador de levantamento é configurado para compactar verticalmente o fluxo gradualmente à medida que o fluxo se aproxima co cortador de tora.

15. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o coletor é configurado para ser substancialmente intercambiável com a unidade divisora de fileira que pode ser instalada na extremidade avançada da estrutura.

16. Sistema de colheita de biomassa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um sistema hidráulico configurado para conexão intercambiável com a unidade de rolo de transferência e uma unidade de cortador de base.

17. Colheita de biomassa insensível à fileira e método de acomodação, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: cortar simultaneamente de modo contínuo talos de planta ou canas em um tempo a partir de uma superfície de solo, através de uma extremidade avançada de um coletor de corte de planta insensível à fileira transportado em uma extremidade dianteira de uma co-Iheitadeira, então estendendo e reunindo os talos ou canas cortados em um fluxo contínuo compreendendo pelo menos três dos talos ou canas em relação de sobreposição, e introdu- zir o fluxo em uma passagem de alimentação que se estende para trás dentro da colheita-deira para um cortador de tora em uma extremidade traseira da colheitadeira; transportar o fluxo para trás através da passagem de alimentação para o cortador de tora enquanto pressiona o fluxo para baixo para compactar verticalmente os talos ou canas sobrepostos; e cortar os talos ou canas sobrepostos do fluxo em toras usando o cortador de tora e descarregando as toras da colheitadeira.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de transporte do fluxo para trás através da passagem de alimentação para o cortador de tora também inclui compactar o fluxo de modo a ter uma extensão vertical correspondente a uma extensão vertical de um intervalo entre os elementos de rotação do cortador de tora.

19. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a compactação adicional do fluxo é realizada pela pressão para baixo exercida por elementos de um transportador de levantamento que transporta o fluxo para o cortador de tora.