BRPI0924142B1 - Combined harvesting - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COLHEITA-DEIRAS COMBINADAS”.

Esta invenção refere-se a colheitadeiras combinadas e em particular a tais colheitadeiras (daqui em diante referida como sendo do tipo descrito) que tem rotores de separação axial duplos e um batedor de alimentação transversa sob o qual uma corrente de colheita é conduzida antes de entrar nos alojamentos de rotor para processamento pelos rotores, escapes sendo fornecidos no batedor de alimentação que tendem a mover a colheita que passa sob o batedor axialmente para fora de uma zona central do batedor dentro de dois rotores.

Existem dois tipos principais de aparelho de separação usado dentro de colheitadeiras combinadas para separar o grão da palha com a qual cresce. Em combinações tradicionais usadas principalmente na Europa, o material de colheita debulhado é separado por meio de vários encaminha-dores de palha se estendendo longitudinalmente, que oscilam de modo a "encaminhar" a palha para a parte traseira da combinação, enquanto permite que o grão caia através de peneiras formadas na base da mesma. Esta tecnologia é bem estabelecida e tem sido aceitável por muitas décadas.

Mais recentemente, com o aumento em demandas de produtividade na combinação, encaminhadores de palha foram substituídos por rotores de separação se estendendo longitudinalmente, que rodam em torno de um eixo longitudinal. Nesta disposição, frequentemente referida como "axi-al", a corrente de colheita é alimentada dentro da extremidade dianteira do rotor de separação (ou rotores), e é conduzida em torno dos rotores dentro de unidades de alojamento, em uma trajetória do tipo saca-rolha se estendendo para trás. Sob o mesmo princípio básico que para os encaminhadores de palha, a palha é conduzida para a parte traseira da combinação e o grão separado cai através de furos no alojamento do rotor.

Combinações axiais foram empregadas nos Estados Unidos, por exemplo, por muitos anos onde o rendimento de colheita típica por unidade de área é significantemente menor que na Europa. Neste caso, no entanto, os rotores axiais também servem para debulhar o grão da palha, em aplica- ções Européias onde o rendimento de colheita é mais substancial, e tipicamente de um conteúdo de umidade maior, um tambor de debulhar transverso frequentemente precede os rotores de separação, desse modo fornecendo uma disposição que é comumente conhecida como separação "híbrida".

De modo a maximizar a produtividade de uma combinação híbrida, rotores de separação axial duplos, que se estendem lado a lado dentro de alojamentos respectivos, são adotados. É bem reconhecido que o mecanismo pelo qual o fluxo de colheita é conduzido do tambor de debulhar transverso para os alojamentos de rotor duplo é um fator significante no consumo de energia da máquina. Como resultado existe muito esforço em aperfeiçoar a transferência da colheita nos rotores de separação. A fim de dividir uma única corrente de colheita apresentada para os rotores de separação, um batedor de alimentação precedente que roda em um eixo transverso é conhecido por compreender palhetas direcionais que direcionam o fluxo de colheita para longe da zona central do batedor e na direção de correntes de colheita respectivas associadas com os dois rotores. No entanto, verificou-se que as palhetas direcionais do batedor de alimentação levam a uma alimentação de retorno aumentada da corrente de colheita em torno de uma parte central do batedor de alimentação. Este problema é particularmente evidente para colheitas volumosas e/ou carregadas de umidade. Uma vez enrolada em torno do batedor de alimentação, a eficiência das palhetas direcionais diminuía um ponto onde material de colheita adicional se acumula em tomo da parte central, levando eventualmente a um emperramento do aparelho de debulhar inteiro. Uma vez emperrado, o operador deve passar por uma tarefa demorada de desalojar manualmente o material enrolado.

Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer uma co-Iheitadeira aperfeiçoada do tipo descrito que seja resistente aos problemas de emperramento do batedor devido ao enrolamento de colheita em torno do batedor.

De acordo com a presente invenção é fornecida uma colheitadei-ra combinada compreendendo um par de rotores de separação axiais cada um se estendendo lado a lado dentro dos alojamentos respectivos em uma direção longitudinal e servindo para separar grão de palha, um batedor de alimentação que roda em um eixo transverso e está localizado na frente dos rotores de separação para direcionar um fluxo de colheita para trás sob o batedor de alimentação, o batedor de alimentação compreendendo palhetas direcionais que direcional o fluxo de colheita para longe de uma zona central do batedor e na direção de correntes de colheita associadas com os dois rotores, um aparelho raspador compreendendo palhetas estacionárias fornecidas acima do batedor, em que o material de colheita que retorna sobre o topo do batedor é raspado do batedor e direcionado para fora pelas palhetas estacionárias de modo que o material raspado é realimentado sob o batedor longe da zona central. As palhetas estacionárias soltam o material retornado da estrutura do batedor e guia para longe do meio, para a esquerda e direita. Portanto, um acúmulo problemático de material em torno do centro não ocorre. Vantajosamente, isto reduz o tempo de paralisação da máquina que acompanha o emperramento causado por alimentação de retomo excessiva. É reconhecido pelos inventores que a despeito dos esforços para reduzir a quantidade de material de colheita que é retornado sobre o topo do batedor, colheitas volumosas carregadas de umidade sempre levarão a uma percentagem de alimentação de retomo. Aparelho, de acordo com a invenção, inibe o acúmulo deste material permitindo assim que as palhetas direcionais no batedor de colheita funcionem como pretendido.

As palhetas estacionárias são de preferência posicionadas acima do dito eixo transverso de modo a interagir com somente o material que é retornado em tomo do topo do batedor. Além do mais, as palhetas estacionárias são de preferência posicionadas para trás do dito eixo transverso de modo a interagir imediatamente com o material retomado logo que falha em engatar com o rotor de separação respectivo na primeira passagem.

De preferência, as palhetas estacionárias conformam com o perfil de varredura do batedor em que o espaço entre as palhetas estacionárias e as palhetas direcionais é substancialmente constante ao longo do comprimento efetivo das palhetas estacionárias. Vantajosamente, mantendo uma separa- ção substancialmente constante, a ação de raspagem das palhetas espaçadas é eficaz sobre a sua área de contato inteira.

Em uma disposição preferida, as palhetas estacionárias divergem de um plano central longitudinal na direção de rotação do batedor de alimentação. Portanto, a deflexão para longe do centro do material de colheita engatado é aumentada, desse modo reduzindo a probabilidade do material defletido retornar depois da segunda passagem.

As palhetas estacionárias de preferência se projetam a um ângulo entre 10 e 20 graus com o raio do batedor de alimentação para longe de um plano central longitudinal. Vantajosamente, isto aperfeiçoa a ação de raspagem pelas palhetas estacionárias em uma maneira similar a uma faca descascando uma maçã. O aparelho de raspagem pode compreender um elemento transverso que conecta as palhetas estacionárias juntas, desse modo aumentando a resistência da unidade. O aparelho raspador pode compreender também um elemento de placa que é fixado em torno das bordas radialmente externas das palhetas estacionárias para inibir o material de colheita retornado de enrolar em torno das palhetas estacionárias. Vantajosamente, tal elemento de placa também aumenta a resistência e durabilidade do aparelho.

De preferência, o aparelho raspador é montado de modo destacável como um módulo único. Vantajosamente, isto permite que uma combinação existente seja encaixada com o aspecto da invenção sem modificação substancial. Por exemplo, o módulo único pode ser montado em um elemento de suporte transverso comum fixado através das aberturas do alojamento do rotor e que serve para prender mancais dianteiros respectivos dos dois rotores de separação.

Alternativamente, as palhetas estacionárias podem ser presas na superfície interna de um alojamento que circunda pelo menos parcialmente o batedor de alimentação. A invenção é particularmente vantajosa para uma combinação do tipo híbrido compreendendo um tambor de debulhar transverso a montan- te do batedor de alimentação. No entanto, será apreciado que o aparelho raspador de acordo com a invenção pode ser empregado em combinações axiais convencionais.

Uma modalidade da presente invenção será descrita agora, por meio de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 mostra uma seção vertical parcial através de uma combinação de rotor dupla de acordo com a presente invenção que foi simplificada por clareza; a figura 2 mostra parte da extremidade dianteira de um dos rotores da combinação da figura 1 em uma escala maior; a figura 3 mostra uma vista em perspectiva doas palhetas de batedor e raspador da presente invenção; a figura 4 mostra uma vista em perspectiva da zona de alimentação afunilada dos dois rotores e as palhetas de raspador com o batedor removido por clareza; a figura 5 mostra uma vista dianteira em elevação de uma palheta de raspador de acordo com a presente invenção em mais detalhe; a figura 6 mostra uma vista em perspectiva da unidade de palheta de raspador da figura 5.

Com referência à figura 1, uma colheitadeira combinada 10 compreende um coletor 11, montado de modo destacável na extremidade dianteira da mesma. O coletor 11 inclui um mecanismo de corte 12 e um mecanismo de alimentação tendo um elevador encerrado 13 que alimenta material de colheita colhido em um tambor de debulhar transverso 14. O tambor de debulhar 14 compreende um cilindro de debulhar rotativo 15 e um côncavo 16. Dentro do tambor 14 o material de colheita e debulhado pelo cilindro e uma proporção do grão separado cai através de uma grade no côncavo 16. O material de colheita restante é conduzido em uma corrente pelo movimento de rotação do cilindro 15, saído na parte traseira do tambor 14, e transferido para trás por um batedor de transferência 17 para um batedor de alimentação 18. O material de colheita passa sob o batedor de alimentação 18 e é transferido para dentro de alojamentos respectivos 19 de rotores de separação axiais 20, cada um se estendendo lado a lado em uma direção longitudinal. Uma vez dividida, as correntes de colheita separadas são conduzidas para trás, e em um movimento de saca-rolhas, através dos alojamentos de rotor respectivos 19. Cada rotor compreende escapes helicoidais 21 que rodam e conduzem as correntes de colheita como descrito. A parte inferior 22 do alojamento de rotor 19 inclui uma série de grades através das quais o grão separado, palhiço e partes de palha menores caem em uma panela de grão oscilante 23 que transporta este material para frente fazendo-o se mover em cascata da extremidade dianteira da panela 23 para dentro de um mecanismo de limpeza. O material que é conduzido para frente pela panela de grão oscilante 23 junta o grão separado que caiu através do côncavo 16 e foi conduzido para trás pela panela de grão dianteira 24. A mistura de grão/palhiço cai no mecanismo de limpeza, frequentemente referido como uma "sapata de limpeza" designada em geral em 25. A sapata de limpeza 25 compreende tecnologia conhecida e o mecanismo da qual será descrito em detalhe. Em resumo, a sapata de limpeza compreende um par de peneiras alternadas 25a, 25b que permitem que o grão passe através, enquanto conduz o palhiço para trás, descarregando-o da parte traseira da máquina, designada em geral em 26. Um mecanismo de ventilador 27 força o ar através da sapata de limpeza na direção da seta 28 acionando, desse modo, o palhiço e palha relativamente leves para longe das peneiras 25a, 25b e para fora da parte traseira 26. O grão separado e limpo é conduzido para os tanques de grãos (não mostrados) por um trado transverso 29. O material que passa através da peneira relativamente grossa 25a, mas não passa através da peneira mais fina 25b é coletada pelo trado 30 e conduzido para um mecanismo de redebulhar (não mostrado) que serve para extrair qualquer grão restante.

Voltando aos rotores de separação 20, a palha que é conduzida nas correntes de colheita separadas para a parte traseira dos alojamentos de rotor 19 é descarregada na parte traseira da máquina 31. A presente invenção se refere à operação do batedor de alimen- tação 18 e a divisão bem-sucedida da corrente de colheita que entra em correntes de colheita respectivas conduzidas para dentro de cada alojamento de rotor respectivo 19. Com referência particular à figura 3, o batedor de alimentação 18 roda em eixo X em uma direção superior para frente. No batedor de alimentação 18 estão dispostas palhetas se estendendo transversalmente 32 e palhetas direcionais 34, as últimas sendo localizadas em torno de uma parte central do batedor 18. Além do mais, palhetas direcionais 36 são fornecidas nas regiões terminais no exterior do batedor 18. A corrente de colheita que é conduzida pelo batedor de transferência 17 assume a forma de uma esteira única de colheita que passa sob o batedor de alimentação 18. As palhetas direcionais 34 servem para direcionar o fluxo de colheita para longe de uma zona central do batedor 18 e para as correntes de colheita respectiva associadas com os dois rotores 20, desse modo dividindo efetivamente a esteira de colheita única em duas. Tal divisão ajuda a condução eficiente do fluxo de colheita para dentro de alojamentos de transferência respectivos 19a posicionados na frente dos alojamentos de rotor 19, desse modo reduzindo o consumo de energia. A divisão da corrente de colheita é representada pelas setas 40 mostradas na figura 4.

De acordo com a invenção, um módulo raspador 50 é aparafu-sado em um elemento de suporte transverso 52 que se estende através das aberturas dianteiras dos alojamentos de transição 19a e serve para suportar a extremidade dianteira dos rotores rotativos 20. Com referência às figuras 5 e 6, o módulo raspador 50 compreende quatro palhetas estacionárias 54 formadas de tiras de aço doce tendo uma largura em torno de 20 mm. As palhetas estacionárias 54 são conectadas juntas por um elemento transverso 55 que é formado de chapa de aço angular. Os furos 56 formados no e-lemento transverso 55 são empregados para aparafusar o módulo 50 no suporte transversal 52. Um elemento de placa 58 é soldado na borda externa das palhetas 54 e conforma com o perfil da mesma.

Verificou-se que a percentagem da corrente de colheita falha em entrar nos alojamentos de transição 19a na primeira passagem sob o batedor 18 e retorna sobre o topo. Isto é particularmente evidente em torno da zona central que corresponde com as palhetas direcionais (central) 34. Além do mais, o material de colheita formada de palha longa e/ou de um conteúdo de alta umidade é particularmente suscetível a este problema. Uma vez enroladas em torno do batedor as palhetas de direção 34 se tornam menos eficazes causando um acúmulo maior de material retornado. O módulo raspador 50 de acordo com a invenção serve para raspar o material retornado de uma zona central do batedor 18 enquanto direciona também o material raspado para fora da zona central. O módulo raspador 50 é posicionado acima do eixo de rotação X do batedor 18 de modo a interagir somente com o material de colheita que é retomado. Portanto, nenhuma resistência extra é exercida na grande proporção da corrente de colheita que entra nos alojamentos de transição 19a na primeira passagem, desse modo minimizando qualquer aumento em consumo de energia.

Além do mais, o módulo raspador 50 é posicionado para trás do eixo de rotação X do batedor de alimentação 18. Isto permite fácil acesso à parte dianteira do batedor de alimentação 18 a partir de cima por razões de manutenção. Portanto, o módulo raspador 50 e palhetas estacionárias correspondentes 54 enrolam em torno do quadrante superior traseiro do batedor de alimentação 18, e na zona central somente. As palhetas estacionárias 54 conformam com o perfil de varredura do batedor de alimentação 19 visto que o espaçamento entre as palhetas estacionárias 54 e as palhetas direcionais 34 é substancialmente constante ao longo do comprimento efetivo da área de coatuação. Neste exemplo, a separação é 8 mm, mas será apreciado que isto depois ser variado para ajustar-se à severidade da ação de raspagem.

Com referência à figura 5, as palhetas estacionárias 54 divergem de um plano central longitudinal, referido em geral por P, na direção de rotação do batedor de alimentação 18. Isto aumenta o ângulo relativo entre as palhetas estacionárias e as palhetas de direção 34, desse modo aumentando a eficiência da ação de raspagem entre as bordas coatuando.

As palhetas estacionárias 54 também se projetam do elemento de chapa 58 a um ângulo de 15°com o raio do batedor de alimentação 18 pára longe do plano central longitudinal P. Isto também serve para aumentar a eficiência da ação de raspagem pelas palhetas estacionárias 54.

Portanto, qualquer material que retorna na zona central, correspondendo aproximadamente com a largura das palhetas de direção 24, é raspado do batedor de alimentação 18, e direcionado para fora na direção das palhetas estacionárias 32. Esta ação direcional aumenta a probabilidade que o material raspado se unirá às correntes de colheita separadas na segunda passagem sob o batedor de alimentação 18 e assim entram nos alojamentos de transição 19a com sucesso. A redução em acúmulo de material retornado em torno da região central do batedor de alimentação 18 evita o risco de emperramento e o tempo de paralisação associado exigido para remover o bloqueio.

Em adição a aperfeiçoar a integridade estrutural do módulo raspador 50, os elementos de placa 58 elimina a interação do material retomado com as bordas externas das palhetas estacionárias 54 desse modo impedindo também o material de enrolar em torno do módulo 50.

Como será apreciado, o módulo raspador 50 pode ser simplesmente fixado ou destacado do aparelho convencional quando exigido, desse modo minimizando quaisquer mudanças na estrutura existente. No entanto, também devem ser apreciadas que as palhetas estacionárias de acordo com a invenção podem ser integradas na borda interna do alojamento de batedor de alimentação (não mostrado) enquanto ainda se beneficia das vantagens da invenção.

Embora a invenção seja descrita em relação a uma combinação do tipo híbrido será apreciado que o aparelho raspador de acordo com a invenção pode ser aplicado a uma combinação axial convencional (sem um tambor de debulhar transverso) sem desviar do escopo da invenção. A partir da leitura da descrição presente, outra modificação será evidente para pessoas versadas na técnica. Tais modificações podem envolver outros aspectos que já são conhecidos no campo das combinações e partes componentes, portanto e que podem ser usadas em vez de ou em adição aos aspectos já descritos aqui.

REIVINDICAÇÕES

Claims (12)

1. Colheitadeira combinada (10) compreendendo um par de rotores de separação axiais (20) cada um se estendendo lado a lado dentro dos alojamentos (19) respectivos em uma direção longitudinal e servindo para separar grão de palha, um batedor de alimentação (18) que roda em um eixo transverso (X) e está localizado na frente dos rotores de separação para direcionar um fluxo de colheita para trás sob o batedor de alimentação (18), o batedor de alimentação (18) compreendendo palhetas direcionais (34) que direcionam o fluxo de colheita para longe de uma zona central do batedor e na direção de correntes de colheita associadas com os dois rotores, um aparelho raspador (50) compreendendo palhetas estacionárias (54), a colheitadeira sendo caracterizada pelo fato de as palhetas estacionárias (54) são fornecidas acima do batedor (18), e o material de colheita que retoma sobre o topo do batedor (18) é raspado do batedor (18) e direcionado para fora pelas palhetas estacionárias (54) de modo que o material raspado é reali-mentado sob o batedor (18) longe da zona central.

2. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as palhetas estacionárias (54) são posicionadas para trás do dito eixo transverso (X).

3. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as palhetas estacionárias (54) conformam com o perfil de varredura do batedor (18), em que o espaço entre as palhetas estacionárias (54) e as palhetas direcionais (34) é constante ao longo do comprimento efetivo das palhetas estacionárias (54).

4. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as palhetas estacionárias (54) são espaçadas do perfil de varredura do batedor (18) em pelo menos 10 mm.

5. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que as palhetas estacionárias (54) divergem de um plano central longitudinal na direção de rotação do batedor de alimentação (18).

6. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer reivindica ção precedente, caracterizada pelo fato de que as palhetas estacionárias (54) se projetam a um ângulo entre 10 e 20 graus com o raio do batedor de alimentação (18) para longe de um plano central longitudinal.

7. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que o aparelho raspador (50) compreende um elemento transverso (55) que conecta as palhetas estacionárias juntas.

8. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que o aparelho raspador (50) compreende um elemento de placa (58) que é fixado em tomo das bordas radialmente externas das palhetas estacionárias (54) para inibir o material de colheita retornado de enrolar em torno das palhetas estacionárias (54).

9. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que o aparelho raspador (50) é montado de modo destacável como um módulo único.

10. Colheitadeira combinada, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que os dois rotores de separação (20) são suportados em mancais de avanço respectivos que são presos em um elemento de suporte transverso comum (52) fixado através das aberturas de ambos os alojamentos de rotor, o módulo sendo montado no elemento de suporte transverso (52).

11. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que compreende um alojamento de batedor que circunda pelo menos parcialmente o batedor de alimentação (18), em que as palhetas estacionárias (54) são presas na superfície interna do alojamento de batedor.

12. Colheitadeira combinada, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que compreende um tambor de debulhar transverso (14) à montante do batedor de alimentação.