BR112015001529B1

BR112015001529B1 - sistema de controle e controlador de força descendente de implantação agrícola

Info

Publication number: BR112015001529B1
Application number: BR112015001529A
Authority: BR
Inventors: Stoller Jason; Levy Kent; Swanson Todd
Original assignee: Prec Planting Llc
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2020-04-14
Also published as: WO2014018716A1; US20150271985A2; US9144189B2; CA3183433A1; CA2879725C; CA3110058C; LT3725141T; HUE033146T2; AU2017228621B2; CA3110058A1; EP3729933B1; ES2902212T3; EP3725142A1; US20140026748A1; LT3202245T; ES2627828T3; US20160040692A1; AU2019246891B2; EP3725142B1; EP3202245A1

Abstract

abstract: (en)a downforce controller for an agricultural implement having a double-acting hydraulic cylinder. the cylinder is configured to be coupled to an agricultural row unit and an agricultural toolbar for transmitting a net downforce between the agricultural toolbar and the agricultural row unit. a first pressure in the first chamber of the cylinder and a second pressure in the second chamber of the cylinder having counteracting effects on the net downforce. a manifold coupled to the cylinder is in fluid communication with the first chamber. a pressure control valve supported by the manifold is in fluid communication with the manifold and the first chamber tradução do resumo resumo patente de invenção: "sistemas, métodos e aparelho de controle de força descendente de implantação integrada". a presente invenção refere-se a um controlador de força descendente para uma implantação agrícola que tem um cilindro hidráulico de dupla atuação. o cilindro está configurado para ser acoplado a uma unidade de fileira agrícola e uma barra de ferramentas agrícola para transmitir uma força descendente líquida entre a barra de ferramentas agrícola e a unidade de fileira agrícola. uma primeira pressão na primeira câmara do cilindro e uma segunda pressão na segunda câmara do cilindro que têm efeitos neutralizantes sobre a força descendente líquida. um tubo coletor acoplado ao cilindro está em comunicação fluida com a primeira câmara. uma válvula de controle de pressão sustentada pelo tubo coletor está em comunicação fluida com o tubo coletor e a primeira câmara.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE CONTROLE E CONTROLADOR DE FORÇA DESCENDENTE DE IMPLANTAÇÃO AGRÍCOLA .

ANTECEDENTES [0001] Durante a operação de uma implantação agrícola tal como uma plantadeira agrícola com unidade de fileira, é difícil manter uma força descendente desejada entre o solo e as rodas de preparo de solo de cada unidade de fileira. Força descendente em demasia pode provocar compactação indesejada e perda de produtividade, enquanto força descendente insuficiente pode fazer com que a unidade de fileira perca profundidade de plantação, resultando em potencial falha emergencial. Avanços recentes na medição e no mapeamento de força descendente de implantação destacaram a variação espacial extrema na força descendente aplicada exigida para manter a força descendente desejada, conforme a umidade e as propriedades do solo se alteram por todo o campo sendo plantado. Assim, existe uma necessidade na técnica para controlar efetivamente, com maior granularidade espacial, a força descendente aplicada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0002] A figura 1A é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um controlador de força descendente.

[0003] A figura 1B é uma vista lateral em elevação de uma modalidade do controlador de força descendente da figura 1A.

[0004] A figura 1C é uma vista em corte transversal do controlador de força descendente da figura 1A.

[0005] A figura 2A é uma vista lateral em elevação de uma modalidade de uma unidade de fileira de plantadeira que incorpora o controlador de força descendente da figura 1A.

[0006] A figura 2B é uma vista lateral em elevação de uma modalidade de uma plantadeira e um trator que puxa a unidade de fileira de

Petição 870190072150, de 29/07/2019, pág. 4/14

2/19 plantadeira da figura 2A por um campo.

[0007] A figura 3 ilustra, esquematicamente, uma modalidade de um sistema de controle eletrônico para controlar um ou mais controladores de força descendente.

[0008] A figura 4 é uma vista superior de uma modalidade de um sistema de controle de fluido para controlar múltiplos controladores de força descendente.

[0009] A figura 5 é uma vista em corte transversal de outra modalidade de um controlador de força descendente que inclui uma válvula de controle de pressão de elevação.

[0010] A figura 6 é uma vista superior de outra modalidade de um sistema de controle de fluido para controlar múltiplos controladores de força descendente.

[0011] A figura 7 é um diagrama de fluido que ilustra uma modalidade de um tubo coletor para controlar a pressão fornecida a um controlador de força descendente.

DESCRIÇÃO CONTROLADOR DE FORÇA DESCENDENTE [0012] Com referência aos desenhos, em que numerais de referência iguais designam partes idênticas ou correspondentes nas diversas vistas, as figuras 1A a 1C ilustram uma modalidade de um controlador de força descendente 100. Com referência à figura 1A, o controlador de força descendente 100 inclui um tubo coletor 110 e um cilindro 130. O tubo coletor 110 inclui, preferencialmente, um corpo de tubo coletor 102, um conduto de controle de elevação 120 e uma cavidade ajustada para receber uma válvula de controle de pressão descendente 140. Deve ser observado que, conforme ilustrado nas figuras 1A a 1C, a válvula de controle de pressão descendente 140 é encaixada no tubo coletor 110 e, desse modo, é encaixada no cilindro 130; da mesma maneira, a válvula é sustentada pelo tubo coletor 110 e,

3/19 desse modo, é sustentada pelo cilindro 130. O corpo de tubo coletor 102 inclui, preferencialmente, uma passagem de abastecimento 112, uma passagem de retorno 114 e uma passagem de controle de elevação 116. Cada uma das passagens 112, 114, 116 inclui, preferencialmente, um encaixe esquerdo, um encaixe direito e uma abertura que conecta os encaixes esquerdo e direito. Com referência à vista em corte transversal da figura 1C, o corpo de tubo coletor 110 inclui, preferencialmente, uma passagem de diagnóstico de pressão de controle 118 e uma passagem de conexão de câmera descendente 111.

[0013] O cilindro 130 inclui um corpo de cilindro 132, uma haste 170 e uma junta 138. O cilindro 130 está montado no tubo coletor 110. Na modalidade ilustrada nas figuras 1A a 1C, o corpo de cilindro 132 é montado no corpo do tubo coletor 102. Com referência à vista em corte transversal da figura 1C, a junta 138 está montada em uma extremidade inferior do corpo de cilindro 132 e a haste 170 está montada por deslizamento dentro da junta 138. A haste 170 inclui um pistão 174 que separa um volume interior do corpo de cilindro 132 em uma câmera descendente 136 e uma câmera de elevação 134.

[0014] A válvula de controle de pressão descendente 140 é, preferencialmente, uma válvula eletro-hidraúlica de alívio e redução de pressão. A válvula de controle de pressão descendente 140 inclui, preferencialmente, um solenoide 142 que tem uma porta elétrica 144. A válvula de controle de pressão descendente 140 inclui, preferencialmente, uma válvula de controle de fluxo 150 que tem uma porta de abastecimento 152, uma porta de retorno 154 e uma porta de controle 158 (figura 1C). A válvula de controle de pressão 140 é, preferencialmente, uma válvula de alívio de pressão proporcional PDR08-P comercializada por Hydac International GmbH em Sulzbach, Alemanha (Hydac). A válvula de controle de pressão descendente 140 está, preferencialmente, montada no corpo de tubo coletor 102. A válvula de

4/19 controle de pressão descendente 140 está, preferencialmente, orientada substancialmente paralela ao cilindro 130.

[0015] Com referência à figura 1C, a porta de abastecimento 152 da válvula de controle de pressão 140 está em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 112. A porta de retorno 154 está em comunicação fluida com a passagem de retorno 114. A porta de controle 158 está em comunicação fluida com a passagem de diagnóstico de pressão de controle 118. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 118 está em comunicação fluida com a passagem de conexão de câmera descendente 111. A passagem de conexão de câmera descendente 111 está em comunicação fluida com a câmera descendente 136. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 118 e a passagem de conexão de câmera descendente 111 compreendem, de modo coletivo, uma passagem que coloca a porta de controle 158 em comunicação fluida com a câmera descendente 136. O conduto 120 coloca a passagem de controle de elevação 116 em comunicação fluida com a câmera de elevação 134. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 118 é, preferencialmente, tampada com uma tampa 119 que pode ser removida para colocar um medidor, um transdutor ou outro dispositivo de medição de pressão em comunicação fluida com a porta de controle 158.

[0016] Na operação, a válvula de controle de fluxo 150 estabelece uma pressão de controle na porta de controle 158 permitindo, seletivamente, fluxo entre a porta de controle 158, a porta de abastecimento 152 e a porta de retorno 154, conforme é conhecido na técnica. O solenoide 142 altera um estado operacional da válvula de controle de pressão descendente 140 (por exemplo, através da imposição de uma força em um componente da válvula de controle de fluxo 150) para modificar a pressão de controle conforme é conhecida na técnica. A pressão de controle ajustada pelo solenoide 142 corresponde, prefe

5/19 rencialmente, a um sinal recebido na porta elétrica 144. Assim, a válvula de controle de pressão descendente 140 está configurada para manter qualquer uma dentre uma faixa contínua de pressões na porta de controle 152 e está, adicionalmente, configurada para manter seletivamente uma dentre tal faixa contínua de pressões com base no sinal recebido pelo solenoide 142.

INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO DE IMPLANTAÇÃO [0017] Com referência às figuras 2A e 2B, uma modalidade do controlador de força descendente 100 está ilustrada instalada em uma plantadeira 10 puxada por um trator 5. A plantadeira 10 inclui uma barra de ferramenta que se estende transversalmente, 14, na qual múltiplas unidades de fileira 200 estão montadas em relação espaçada transversalmente.

[0018] Para fins de fixação, o corpo de tubo coletor 102 do controlador de força descendente 100 inclui um olho de pino 182 (figuras 1A a 1C) e a haste 170 inclui um engate 172. Com referência à figura 2A, a braçadeira de fixação de controlador 214 está montada na braçadeira frontal 212. O controlador de força descendente 100 está conectado de maneira articulada à braçadeira de fixação de controlador 214 por um pino superior 215-1 que se estende pelo olho de pino 182. O controlador de força descendente 100 está conectado, de maneira articulada, em uma extremidade inferior, a um acoplamento paralelo 216 por um pino inferior 215-2 que se estende pelo engate 172. Um tubo coletor 700 está, preferencialmente, montado na barra de ferramentas 14.

[0019] Continuando com referência à figura 2A, o acoplamento paralelo 216 sustenta a unidade de fileira 200 a partir da barra de ferramentas 14, permitindo que cada unidade de fileira se mova verticalmente de modo independente da barra de ferramentas das outras unidades de fileira espaçadas para acomodar alterações em terreno ou mediante o encontro da unidade de fileira com uma pedra ou outras

6/19 obstruções conforme a plantadeira é puxada pelo campo. Um sensor de qualidade de percurso 364, preferencialmente um acelerômetro, está montado na unidade de fileira 200 e determinado a medir a aceleração e velocidade vertical da unidade de fileira 200. Cada unidade de fileira 200 inclui, adicionalmente, uma braçadeira de montagem 220 em que está montada uma trave de sustentação de tremonha 222 e um subchassi 224. A trave de sustentação de tremonha 222 sustenta uma tremonha de semente 226 e uma tremonha de fertilizante 228, assim como sustenta, operacionalmente, um medidor de semente 230 e um tubo de semente 232. O subchassi 224 sustenta, operacionalmente, um conjunto de abertura de sulco 234 e um conjunto de fechamento de sulco 236.

[0020] Na operação da unidade de fileira 200, o conjunto de abertura de sulco 234 talha um sulco 38 na superfície do solo 40 conforme a plantadeira 10 é puxada pelo campo. A tremonha de semente 226, que guarda as sementes a serem plantadas, transmite um suprimento de sementes constante 42 para o medidor de semente 230. O medidor de semente 230 de cada unidade de fileira 200 é, preferencialmente, engatado seletivamente a uma transmissão 372 por meio de um engate 370 de modo que as sementes individuais 42 sejam medidas e descarregadas no tubo de semente 232 em intervalos regularmente espaçados com base na população de semente desejada e a velocidade com a qual a plantadeira será arrastada pelo campo. A transmissão 372 e o engate 370 podem ser dos tipos revelados no Pedido de Patente n^o U.S. 12/228.075, cuja revelação está incorporada ao presente documento em sua totalidade, a título de referência. Um sensor de semente 360, preferencialmente um sensor óptico, é sustentado pelo tubo de semente 232 e é determinado a detectar a presença de sementes 42 à medida que elas passam. A semente 42 pende da extremidade do tubo de semente 232 no sulco 38 e as sementes 42 são

7/19 cobertas com terra pelo conjunto de rodas de fechamento 236.

[0021] O conjunto de abertura de sulco 234 inclui, preferencialmente, um par de lâminas de disco de abertura de sulco 244 e um par de rodas de medidor 248 seletivamente ajustáveis verticalmente com relação às lâminas de disco 244 por um mecanismo de ajuste de profundidade 268. O mecanismo de ajuste de profundidade 268, preferencialmente, pivota em torno de um sensor de força descendente 362, que, preferencialmente, compreende um pino equipado com medidores de esforço para medir a força exercida pelo solo 40 nas rodas de medidor 248. O sensor de força descendente 362 é, preferencialmente, do tipo revelado no Pedido de Patente copendente da Depositante n^o U.S. 12/522.253, cuja revelação está incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência. Em outras modalidades, o sensor de força descendente é dos tipos revelados no Pedido de Patente n^o U.S. 6.389.999, cuja revelação está incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência. As lâminas de disco 244 são sustentadas rotacionalmente em um fuste 254 que pende do subchassi 224. Os braços de roda de medidor 260 sustentam, de maneira articulada, as rodas de medidor 248 do subchassi 224. As rodas de medidor 248 são montadas rotacionalmente nos braços de roda de medidor que se estendem para a frente 260.

[0022] Com referência à figura 2B, um receptor de GPS 366 é, preferencialmente, montado em uma porção superior do trator 5. Um monitor 310 é, preferencialmente, montado em uma cabina 7 do trator

5. Um ou mais sensores de velocidade 368, tais como um sensor de velocidade de roda de efeito Hall ou um sensor de velocidade de radar, são, preferencialmente, montados no trator 5.

SISTEMA DE CONTROLE ELÉTRICO [0023] Com referência à figura 3, um sistema de controle elétrico 300 para controlar e medir força descendente e outras funções de im

8/19 plantação está esquematicamente ilustrado. No sistema de controle elétrico, o monitor 310 está, preferencialmente, em comunicação elétrica com as válvulas de controle de pressão descendente 140 e uma válvula de controle de pressão de elevação 740 (descrita no presente documento com respeito à A figura 7), assim como os acionamentos 370 e as embreagens 372. O monitor 310 está, preferencialmente, em comunicação elétrica com o sensor de força descendente 362, assim como os sensores de semente 360, o sensor de força descendente 362, os sensores de velocidade 368 e o receptor de GPS 366. Deve ser observado que o monitor 310 compreende um controlador eletrônico.

[0024] O monitor 310 inclui, preferencialmente, uma unidade central de processamento (CPU) 316, uma memória 314 e uma interface gráfica do usuário (GUI) 312 que permite que o usuário visualize e inclua dados no monitor. O monitor 310 é, preferencialmente, do tipo revelado no Pedido de Patente copendente da Depositante n^o U.S. 13/292.384, cuja revelação está incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência, de modo que o monitor seja capaz de exibir informações de força descendente e semeadura para o usuário.

SISTEMA DE CONTROLE DE FLUIDO DESCENDENTE [0025] Com referência à figura 4, uma modalidade de um sistema de controle de fluido 400 está ilustrada instalada em quatro controladores de força descendente 100 (cada um deles instalado em uma respectiva unidade de fileira 200), a barra de ferramentas 14 e o trator 5. O sistema de controle de fluido inclui um abastecimento 430, preferencialmente uma porta de potência excedente posicionada no trator 5, e um tanque 440, preferencialmente uma porta de tanque de abastecimento de potência excedente localizada no trator 5. O abastecimento 430 e o tanque 440 estão em comunicação fluida com o tubo coletor

9/19

700.

[0026] Com referência à figura 7, uma modalidade do tubo coletor 700 está ilustrada esquematicamente. O tubo coletor 700 inclui um filtro 710 (preferencialmente, do modelo no. CP-SAE-120 comercializado por Hydac), uma válvula de retenção 720 (preferencialmente, do modelo no. RV16A-01 comercializado por Hydac), uma válvula seletora de flutuador 735 (preferencialmente, do modelo no. PD10-41-0-N-170 comercializado por Hydraforce de Lincolnshire, Illinois) e a válvula de controle de pressão de elevação 740 (preferencialmente uma válvula equivalente à válvula de controle de pressão descendente 140). O abastecimento 430 está em comunicação fluida com o filtro 710, com uma porta de pressão da válvula de controle de pressão de elevação 740 e com uma mangueira de abastecimento 422 conectada a uma porta de abastecimento do tubo coletor 700. O tanque 440 está em comunicação fluida com a válvula de retenção 720, com uma porta de tanque da válvula de controle de pressão de elevação 740 e com uma mangueira de retorno 424 conectada a uma porta de retorno do tubo coletor 700. Uma porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação 740 está, preferencialmente, em comunicação fluida com uma primeira porta da válvula seletora de flutuador 735. Uma segunda porta da válvula seletora de flutuador está, preferencialmente, em comunicação fluida com a mangueira de retorno 424. Uma terceira porta da válvula seletora de flutuador está, preferencialmente, em comunicação fluida com a mangueira de controle de elevação 426 conectada a uma porta de controle de elevação do tubo coletor 700.

[0027] Em operação, a válvula de controle de pressão de elevação 740 recebe um sinal de comando e mantém uma pressão desejada na porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação que corresponde ao sinal de comando. Quando a pressão na mangueira de controle de elevação 426 excede a pressão na mangueira de retor

10/19 no 424 em um limiar (por exemplo, 11,72 bar (170 psi)), como, por exemplo, quando uma ou mais das unidades de fileira 200 pende com relação à barra de ferramentas provocando um fluxo substancial de fluido da mangueira de controle de elevação através da válvula seletora de flutuador 734, a válvula seletora de flutuador é, preferencialmente, configurada para deslocar-se para posição mostrada na figura 7, de modo que o fluido possa ultrapassar a válvula de controle de pressão de elevação 740 e retornar para a mangueira de retorno 424.

[0028] Retornando à figura 4, a mangueira de abastecimento 422 está em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 112 do primeiro controlador de força descendente 100-1. A passagem de abastecimento 112 de cada controlador de força descendente 100 está em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 112 de um controlador de força descendente adjacente 100 por meio de uma mangueira de abastecimento entre fileiras 412. A porta distal da passagem de abastecimento 112 do controlador de força descendente distal (por exemplo, a porta direita da passagem de abastecimento do controlador de força descendente 100-4 conforme ilustrado na figura 4) é, preferencialmente, tampada com uma tampa 450. Deve ser observado, em vista da figura 4 e da descrição acima, que uma primeira extremidade da mangueira de abastecimento entre fileiras 412 está encaixada e é sustentada pela passagem de abastecimento 112 de um primeiro controlador de força descendente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-1) e uma segunda extremidade da mangueira de abastecimento entre fileiras 412 é encaixada e sustentada pela passagem de abastecimento 112 de um segundo controlador de força descendente, preferencialmente adjacente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-2).

[0029] A mangueira de retorno 424 está em comunicação fluida com a passagem de retorno 114 do primeiro controlador de força des

11/19 cendente 100-1. A passagem de retorno 114 de cada controlador de força descendente 100 está em comunicação fluida com a passagem de retorno 114 de um controlador de força descendente adjacente 100 por meio de uma mangueira de retorno entre fileiras 414. A porta distal da passagem de retorno 114 do controlador de força descendente distal (por exemplo, a porta direita da passagem de retorno do controlador de força descendente 100-4, conforme ilustrado na figura 4) é, preferencialmente, tampada com a tampa 450. Deve ser observado, em vista da figura 4 e da descrição acima, que uma primeira extremidade da mangueira de retorno entre fileiras 414 é encaixada e sustentada pela passagem de retorno 114 de um primeiro controlador de força descendente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-1) e uma segunda extremidade da mangueira de retorno entre fileiras 414 é encaixada e sustentada pela passagem de retorno 114 de um segundo controlador de força descendente, preferencialmente, adjacente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-2).

[0030] A mangueira de controle de elevação 426 está em comunicação fluida com a passagem de controle de elevação 116 do primeiro controlador de força descendente 100-1. A passagem de controle de elevação 116 de cada controlador de força descendente 100 está em comunicação fluida com a passagem de controle de elevação 116 de um controlador de força descendente adjacente 100 por meio de uma mangueira de elevação entre fileiras 416. A porta distal da passagem de controle de elevação 116 do controlador de força descendente distal (por exemplo, a porta direita da passagem de controle de elevação do controlador de força descendente 100-4, conforme ilustrado na figura 4) é, preferencialmente, tampada com a tampa 450. Deve ser observado, em vista da figura 4 e da descrição acima, que uma primeira extremidade da mangueira de elevação entre fileiras 416 é encaixada e sustentada pela passagem de controle de elevação 116 de um pri

12/19 meiro controlador de força descendente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-1) e uma segunda extremidade da mangueira de elevação entre fileiras 416 é encaixada e sustentada pela passagem de controle de elevação 116 de um segundo controlador de força descendente, preferencialmente adjacente (por exemplo, o controlador de força descendente 100-2).

[0031] Deve ser observado, em vista da figura 4 e da descrição correspondente acima, que cada um dos controladores de força descendente 100 (e, assim, as câmeras descendentes associadas 136 de cada um dos cilindros 130) está em comunicação fluida em série, por exemplo, o fluido da mangueira de abastecimento 422 passa pela passagem de abastecimento 112 do controlador de força descendente 100-1 antes de alcançar a passagem de abastecimento 112 do controlador de força descendente 100-2. Igualmente, cada uma das câmeras de pressão de elevação 160 está em comunicação fluida em série, por exemplo, o fluido da mangueira de controle de elevação 426 passa pela passagem de controle de elevação 116 do controlador de força descendente 100-1 antes de alcançar a passagem de controle de elevação 116 do controlador de força descendente 100-2.

[0032] Deve ser observado que um único sistema de controle de fluido 400 pode controlar todas as unidades de fileira 200 puxadas pela barra de ferramentas 14 ou um subconjunto das mesmas. Além disso, deve ser observado que múltiplos sistemas de controle de fluido 400 podem controlar subconjuntos ou seções distintas de unidades de fileira 200, de modo que a pressão de elevação em cada seção possa ser controlada de modo independente. Por exemplo, três sistemas de controle de fluido 400 podem ser utilizados para controlar, de modo independente, uma seção direita que compreende uma primeira pluralidade de unidades de fileira 200 encaixadas em uma porção direita da barra de ferramentas 14, uma seção central que compreende uma se

13/19 gunda pluralidade de unidades de fileira encaixadas em uma porção central da barra de ferramentas 14 e uma seção esquerda que compreende uma terceira pluralidade de unidades de fileira encaixadas em uma porção esquerda da barra de ferramentas 14.

OPERAÇÃO [0033] Na operação do sistema de controle de fluido 400 e do sistema de controle eletrônico 300, o monitor 310 recebe, preferencialmente, um sinal de força descendente de cada sensor de força descendente 362. O monitor 310, preferencialmente, utiliza o sinal de força descendente para exibir a força descendente medida em cada unidade de fileira 200. O monitor 310 utiliza, preferencialmente, o sinal de força descendente para selecionar uma força descendente líquida alvo a ser aplicada em cada unidade de fileira 200 por cada controlador de força descendente 100. Por exemplo, se o sinal de força descendente for que uma determinada unidade de fileira 200 está excedendo um limiar, o monitor 310, preferencialmente, reduz a força descendente líquida alvo a ser aplicada pelo controlador correspondente 100. Em outras modalidades, o monitor 310 permite que o usuário simplesmente selecione uma força descendente líquida alvo para cada controlador de força descendente 100. Uma vez que a força descendente líquida alvo foi selecionada para cada controlador de força descendente, o monitor 310, preferencialmente, envia sinais de controle para cada válvula de controle de pressão descendente 140 e para a válvula de controle de pressão de elevação 740, de modo que a força descendente líquida aplicada por cada controlador de força descendente 100 se aproxime mais estreitamente da força descendente líquida alvo correspondente. Em algumas modalidades, o monitor 310 seleciona pressões de controle desejadas de acordo com os métodos revelados no Pedido de Patente copendente da Depositante n^o U.S. 61/515.700, cuja revelação está incorporada ao presente documento em sua totalida14/19 de a título de referência.

CONTROLADOR DE FORÇA DESCENDENTE - MODALIDADES ALTERNATIVAS [0034] Com referência à figura 5, uma modalidade alternativa de um controlador de força descendente modificado 500 está ilustrado em corte transversal. O controlador de força descendente 500 inclui um tubo coletor modificado 510 e um conduto modificado 520, permitindo a incorporação de uma válvula de controle de elevação individual 1401 para controlar a pressão na câmera de elevação 134. A válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 é, preferencialmente, substancialmente similar à válvula de controle de pressão 140. Deve ser observado que a lateral direita do tubo coletor 510 é similar ao tubo coletor 110, exceto pelo fato que a passagem de controle de elevação 116 é, preferencialmente, suprimida.

[0035] O tubo coletor 510 inclui, preferencialmente, um corpo de tubo coletor 502, o conduto de controle de elevação 520 e uma cavidade dimensionada para receber a válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1. O corpo de tubo coletor 502 inclui, preferencialmente, uma passagem de abastecimento 512 e uma passagem de retorno 514. Cada passagem 512,514 inclui, preferencialmente, um encaixe esquerdo, um encaixe direito e uma abertura que conecta os encaixes esquerdo e direito. O corpo de tubo coletor 510 inclui, preferencialmente, uma passagem de diagnóstico de pressão de controle 518 e uma passagem de conexão de câmera descendente 511.

[0036] A porta de abastecimento da válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 está em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 512. A porta de retorno da válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 está em comunicação fluida com a passagem de retorno 514. A porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 está em comunica

15/19 ção fluida com a passagem de diagnóstico de pressão de controle 518. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 518 está em comunicação fluida com a passagem de conexão de câmera descendente 511. A passagem de conexão de câmera descendente 511 está em comunicação fluida com a câmera descendente 136. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 518 e a passagem de conexão de câmera descendente 511 compreendem, de modo coletivo, uma passagem que coloca a porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 em comunicação fluida com a câmera descendente 136. O conduto 520 coloca a passagem de controle de elevação 516 em comunicação fluida com a câmera de elevação 134. A passagem de diagnóstico de pressão de controle 518 é, preferencialmente, tampada com uma tampa (não mostrada) que pode ser removida para colocar um medidor ou outro dispositivo de medição de pressão em comunicação fluida com a porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1.

[0037] Com referência à figura 6, um sistema de controle de fluido modificado 600 é ilustrado, instalado em quatro controladores de força descendente 500 (cada um instalado em uma respectiva unidade de fileira 200), a barra de ferramentas 14 e o trator 5. O sistema de controle de fluido 600 inclui, preferencialmente, o mesmo abastecimento 430 e tanque 440 que o sistema de controle de fluido 500.

[0038] A passagem de abastecimento 112 e a passagem de retorno 114 do primeiro controlador de força descendente 500-1 estão em comunicação fluida com o abastecimento 430 e o tanque 440, respectivamente. Assim como com o sistema de controle de fluido 500, a passagem de abastecimento 112 e a passagem de retorno 114 de cada controlador de força descendente 500 estão em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 112 e a passagem de retorno 114, respectivamente, de um controlador de força descendente adjacente

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500 por meio da mangueira de abastecimento 412 e da mangueira de retorno 414, respectivamente.

[0039] Similarmente, a passagem de abastecimento 512 e a passagem de retorno 514 do controlador de força descendente mais à direita 500-4 estão em comunicação fluida com o abastecimento 430 e o tanque 440, respectivamente. A passagem de abastecimento 512 e a passagem de retorno 514 de cada controlador de força descendente 500 estão em comunicação fluida com a passagem de abastecimento 512 e a passagem de retorno 514, respectivamente, de um controlador de força descendente adjacente 500 por meio de uma mangueira de abastecimento entre fileiras 612 e de uma mangueira de retorno entre fileiras 614, respectivamente.

[0040] A válvula de controle de elevação individual 140-1 está, preferencialmente, em comunicação elétrica com o monitor 130. Na operação do sistema de controle de fluido modificado 600, o monitor 130 está, preferencialmente, configurado para selecionar pressões tanto da válvula de controle de pressão de elevação 140-1 quanto da válvula de controle de pressão descendente 140-1. O monitor 130 está, preferencialmente, configurado para alterar a pressão de elevação comandada e a pressão descendente para cada controlador de força descendente 500 com base no sinal de força descendente recebido do sensor de força descendente 362 da unidade de fileira correspondente 200.

[0041] Em outras modalidades do controlador de força descendente 500, a passagem de conexão de câmera descendente 511 está em comunicação fluida com a porta de controle da válvula de controle de pressão de elevação 140-1 por meio de uma válvula de bloqueio operada por piloto cuja porta de pressão operada por piloto está em comunicação fluida com a porta de controle da válvula de controle de pressão descendente 140-1 de modo que a pressão de elevação so

17/19 mente é aplicada quando a pressão descendente excede um limiar. Similarmente, em outras modalidades do controlador de força descendente 100, a passagem de controle de elevação 116 está em comunicação fluida com o conduto 120 por meio da válvula de bloqueio operada por piloto cuja porta de pressão piloto está em comunicação fluida com a porta de controle da válvula de controle de pressão descendente 140 de modo que a pressão de elevação somente é aplicada quando a pressão descendente excede um limiar. Em tais modalidades, a válvula de bloqueio operada por piloto é, preferencialmente, alojada no corpo de tubo coletor.

[0042] Em outras modalidades do controlador de força descendente 100 e do controlador de força descendente 500, a válvula de controle de pressão descendente 140 e/ou a válvula de controle de pressão de elevação 740 e/ou a válvula de controle de pressão de elevação individual 140-1 são substituídas por válvulas de redução e alívio de pressão operadas manualmente, de modo que o usuário possa selecionar manualmente a elevação e/ou a pressão descendente aplicada a cada unidade de fileira 200.

[0043] Em ainda outras modalidades do controlador de força descendente 100, uma mola é incorporada à câmera de elevação 134 de modo que a mola seja comprimida conforme a haste 170 se estende. Uma base da mola é, preferencialmente, ajustável do exterior do cilindro (por exemplo, por um mecanismo deslizante travável que sustenta um anel anular no qual a mola se apoia) de modo que o usuário possa ajustar a força de compressão e de reação da mola conforme a haste se estende. Em tais modalidades, o conduto 120 e a passagem de controle de elevação 116 são, preferencialmente, suprimidos.

MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO [0044] No caso de um vazamento de fluido em um dos cilindros 130, o monitor 310 é, preferencialmente, configurado para executar um

18/19 ou mais processos de diagnóstico para identificar o cilindro com vazamento.

[0045] Em um primeiro processo de diagnóstico, o monitor 310, preferencialmente, comanda uma pressão nula ou pequena a cada uma das válvulas de controle de pressão descendente 140 e comanda uma pressão de elevação à válvula de controle de pressão de elevação 740, teoricamente suficiente (isto é, sem vazamento de sistema) para elevar todas as unidades de fileira 200. O monitor 310, preferencialmente, alerta o operador para confirmar que todas as unidades de fileira 200 foram elevadas. O monitor 310, então, preferencialmente, aumenta a pressão comandada a cada válvula de controle de pressão descendente 140m, uma de cada vez, para uma pressão teoricamente suficiente para opor-se à pressão de elevação e rebaixar as unidades de fileira 200. O monitor 310, preferencialmente, alerta o operador para verificar que cada unidade de fileira 200 foi rebaixada.

[0046] Em um segundo processo de diagnóstico, o monitor 310, preferencialmente, comanda uma pressão à válvula de controle de pressão de elevação 740, suficiente para elevar as unidades de fileira 200, e, simultaneamente, comanda uma pressão à todas as válvulas de controle de pressão descendente 140, teoricamente suficiente para reter todas as unidades de fileira 200 em uma posição rebaixada. O monitor 310, preferencialmente, alerta o operador para confirmar que nenhuma das unidades de fileira 200 se elevou. O monitor 310, então, preferencialmente, reduz a pressão comandada a cada válvula de controle de pressão descendente 140, uma de cada vez, de modo que cada unidade de fileira 200 deva se elevar. O monitor 310, preferencialmente, alerta o operador para verificar que cada unidade de fileira 200 foi elevada.

[0047] Em modalidade alternativa do primeiro e do segundo processos de diagnóstico, ao invés de (ou em adição a) alertar o operador

19/19 para verificar que as unidades de fileira 200 foram elevadas ou rebaixadas, o monitor 310 determina se cada unidade de fileira 200 está elevada ou rebaixada através da comparação do sinal recebido de cada sensor de força descendente 362 a um valor de limiar; o valor de limiar corresponde, preferencialmente, a uma pequena quantidade de força de solo (por exemplo, 3,73 quilogramas( 10 libras)) na unidade de fileira.

[0048] A descrição precedente é apresentada para permitir que uma pessoa pouco versada na técnica produza e faça uso da invenção e é fornecida no contexto de um pedido de patente e dos requisitos do mesmo. Várias modificações na modalidade preferencial do aparelho e dos princípios gerais e ferramentas do sistema e dos métodos descritos no presente documento serão prontamente observadas por pessoas versadas na técnica. Desse modo, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades do aparelho, sistema e métodos descritos acima e ilustrados nas figuras de desenho, mas estes devem estar de acordo com o espírito e com o escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Controlador de força descendente (100) para uma implantação agrícola que compreende:

um cilindro hidráulico de dupla atuação (130) que inclui uma primeira câmara (136) e uma segunda câmara (134), sendo que o dito cilindro (130) está configurado de modo que esteja acoplado a uma unidade de fileira agrícola (200) e uma barra de ferramentas agrícola (14) para transmitir uma força descendente líquida entre a dita barra de ferramentas agrícola (14) e a dita unidade de fileira agrícola (200), sendo que uma primeira pressão na dita primeira câmara (136) e uma segunda pressão na dita segunda câmara (134) têm efeitos neutralizantes sobre a dita força descendente líquida;

caracterizado pelo fato de que um tubo coletor (110) acoplado ao dito cilindro (130), sendo que o dito tubo coletor (110) está em comunicação fluida com a dita primeira câmara (136); e uma válvula de controle de pressão (140) sustentada pelo dito tubo coletor (110), sendo que a dita válvula de controle de pressão (140) está em comunicação fluida com o dito tubo coletor (110) e com a dita primeira câmara (136);

em que a dita válvula de controle de pressão (140) compreende uma porta de abastecimento (152), uma porta de retorno (154) e uma porta de controle (158) e sendo que a dita válvula de controle de pressão (140) está configurada para estabelecer uma pressão desejada na dita porta de controle (158); e sendo que a dita válvula de controle de pressão (140) é sustentada pelo dito tubo coletor (110).
2. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula de con

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2/6 trole de pressão (140) está configurada para manter qualquer uma dentre uma faixa contínua de pressões na dita primeira câmara (136).
3. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito tubo coletor (110) inclui uma passagem de controle de pressão neutralizante (116) em comunicação fluida com a dita segunda câmara (134).
4. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de controle de pressão neutralizante (116) está em comunicação fluida com uma válvula de controle de pressão neutralizante (740), sendo que a dita válvula de controle de pressão neutralizante (740) está montada no lado externo da dita unidade de fileira (200).
5. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de controle neutralizante (116) está em comunicação fluida com uma segunda passagem de controle de pressão neutralizante (116) de um segundo controlador de força descendente (100-2), o dito segundo controlador de força descendente (100-2) estando acoplado a uma segunda unidade de fileira (200), e inclui, adicionalmente, uma mangueira de pressão neutralizante entre fileiras (416) que se estende entre o controlador de força descendente (100) e o segundo controlador de força descendente (100-2), sendo que a dita mangueira de pressão neutralizante entre fileiras (416) é sustentada pelo dito controlador de força descendente (100) e o dito segundo controlador de força descendente (100-2).
6. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita válvula de controle de pressão (140) e a dita válvula de controle de pressão neutralizante (740) estão em comunicação eletrônica com um controlador eletrônico (310), sendo que o dito controlador eletrônico (310) está configurado para gerar um primeiro sinal que corresponde a uma pressão

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3/6 desejada na dita válvula de controle de pressão (140), sendo que o dito controlador eletrônico (310) está configurado para gerar um segundo sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita válvula de controle de pressão neutralizante (740).
7. Controlador de força descendente, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita válvula de controle de pressão (140) e a dita válvula de controle de pressão neutralizante (740) estão em comunicação eletrônica com um controlador eletrônico (310), o dito controlador eletrônico (310) sendo configurado para gerar um primeiro sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita válvula de controle de pressão (140), o dito controlador eletrônico (310) sendo configurado para gerar um segundo sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita válvula de controle de pressão neutralizante (740).
8. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito tubo coletor (110) inclui uma passagem de abastecimento (112) em comunicação fluida com a dita porta de abastecimento (152), sendo que o dito tubo coletor (110) inclui uma passagem de retorno (114) em comunicação fluida com a dita porta de retorno (154).
9. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito tubo coletor (110) inclui uma passagem de conexão (111) em comunicação fluida com a dita porta de controle (158), a dita passagem de controle (111) também estando em comunicação fluida com a dita primeira câmara (136).
10. Controlador de força descendente, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de abastecimento (112) está em comunicação fluida com a segunda passagem de abastecimento (112) de um segundo controlador de força descendente (100-2), o dito segundo controlador de força descendente (100-2)

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4/6 estando acoplado a uma segunda unidade de fileira (200).
11. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma mangueira de abastecimento entre fileiras (412) que se estende entre o dito controlador de força descendente (100) e o dito segundo controlador de força descendente (100-2), a dita mangueira de abastecimento entre fileiras (412) sustentada pelo dito controlador de força descendente (100) e o dito segundo controlador de força descendente (100-2).
12. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de retorno (114) está em comunicação fluida com uma segunda passagem de retorno (114) do dito segundo controlador de força descendente (100-2).
13. Controlador de força descendente (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula de controle de pressão (140) é, substancialmente, paralela ao dito cilindro (130).
14. Sistema de controle de força descendente (400) para uma implantação agrícola, que compreende:

um primeiro controlador de força descendente (100-1) que inclui uma primeira válvula de controle de pressão (140), uma dita primeira válvula de controle de pressão (140) que é sustentada pelo dito primeiro controlador de força descendente (100-1), a dita primeira válvula de controle de pressão (140) estando em comunicação fluida com um primeiro tubo coletor (110), o dito primeiro tubo coletor (110) estando acoplado a um primeiro atuador (130) tendo uma primeira câmara (136) e uma segunda câmara (134), a dita primeira válvula de controle de pressão (140) estando em comunicação fluida com cada uma das ditas primeiras câmaras (136);

um segundo controlador de força descendente (100-2) que

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5/6 inclui uma segunda válvula de controle de pressão (140), a dita segunda válvula de controle de pressão (140) sendo sustentada pelo dito segundo controlador de força descendente (100-2), a dita segunda válvula de controle de pressão (140) estando em comunicação fluida com um segundo tubo coletor (110), o dito segundo tubo coletor (110) está acoplado a um segundo atuador (130) que tem uma terceira câmara (136) e uma quarta câmara (134), a dita segunda válvula de controle de pressão (140) estando em comunicação fluida com a dita terceira câmara (136); caracterizado pelo fato de que uma terceira válvula de controle de pressão (740) em comunicação fluida com a dita segunda câmara (134) e a dita quarta câmara (134); e um controlador eletrônico (310), o dito controlador eletrônico (310) estando em comunicação elétrica com a dita primeira válvula de controle de pressão (140), a dita segunda válvula de controle de pressão (140) e a dita terceira válvula de controle de pressão (740), o dito controlador eletrônico (310) estando configurado para gerar um primeiro sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita primeira válvula de controle de pressão (140), o dito controlador eletrônico (310) estando configurado para gerar um segundo sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita segunda válvula de controle de pressão (140), o dito controlador eletrônico (310) está configurado para gerar um terceiro sinal que corresponde a uma pressão desejada na dita terceira válvula de controle de pressão (740).
15. Sistema de controle de força descendente (400), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita terceira válvula de controle de pressão (740) está montada separada do dito primeiro controlador de força descendente (100-1) e separada do dito segundo controlador de força descendente (100-2).
16. Sistema de controle de força descendente (400), de

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6/6 acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que inclui, adicionalmente, uma mangueira de abastecimento entre as fileiras (412) que se estende entre o dito primeiro controlador de força descendente (100-1) e o dito segundo controlador de força descendente (100-2), sendo que a dita mangueira de abastecimento entre fileiras (412) é sustentada, em uma primeira extremidade, por um dito primeiro controlador de força descendente (100-1) e sendo que a dita mangueira de abastecimento entre fileiras (412) é sustentada, em uma segunda extremidade, pelo dito segundo controlador de força descendente (100-2).
17. Sistema de controle de força descendente (400), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a dita mangueira de abastecimento entre fileiras (412) está em comunicação fluida com a dita primeira válvula de controle de pressão (140) e a dita segunda válvula de controle de pressão (140).
18. Sistema de controle de força descendente (400), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma segunda mangueira (416) que se estende entre o dito primeiro controlador de força descendente (100-1) e o dito segundo controlador de força descendente (100-2), sendo que a dita segunda mangueira (416) é sustentada, em uma primeira extremidade, pelo dito primeiro controlador de força descendente (100-1) e sendo que a dita segunda mangueira (416) é sustentada, em uma segunda extremidade, pelo dito segundo controlador de força descendente (100-2) e sendo que a dita segunda mangueira (416) está em comunicação fluida com a dita segunda câmara (134) e a dita quarta câmara (134).
19. Sistema de controle de força descendente (400), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a dita primeira válvula de controle de pressão (140) é sustentada pelo dito primeiro tubo coletor (110) e sendo que a dita segunda válvula de controle (140) é sustentada pelo dito segundo tubo coletor (110).