CAMPO TÉCNICO

[001] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao sistema de transporte/alimentação para plataforma de corte de colhedoras automotrizes de grãos, onde se desenvolveu um dispositivo sincronizador e um mecanismo posícionador que utiliza um sistema de freio magnético, aplicado em um sistema de transporte (alimentação) para plataforma de corte de colhedoras automotrizes de grãos que utilizam corrente ou correia sincronizadora (elementos flexível de tração) e trilhos guias (elemento rígido).

ESTADO DA ARTE

[002] Bronson e McDowelI ¹ revelam que os fabricantes de máquinas agrícolas de várias partes do mundo identificaram a necessidade de aumentar a produtividade de suas colhedoras de grãos e identificaram que além de realizarem melhorias no desempenho da colhedora em si, deveriam realizar melhorias na plataforma de corte. A partir disso surgiu o conceito de plataforma de corte que, pode empregar um transportador helicoidal para levar o material cortado ao centro da plataforma, ou empregar esteiras de borracha para transportar o material colhido até o centro da plataforma, desta maneira melhora-se o fluxo do material colhido entre a plataforma de corte e a colhedora de grãos. Um exemplo desse tipo de equipamento pode ser visto no documento US 20100223896.

[003] A plataforma de corte com correias transportadoras

¹ BRONSON, E. C.; MCDOWELL T. A. Agricultural Harvester with Accelerated Draper Belt Unload. Estados Unidos da América (09 set 2010). utiliza correias planas e largas para conduzir o material colhido até o centro da plataforma. O arranjo e quantidade de correias podem variar de acordo com o tamanho da plataforma. Um tipo de plataforma com correias transportadoras possuí duas correias laterais em cada lado da plataforma que conduz o material colhido longitudinalmente para o centro da plataforma, onde uma correia transportadora central move o material colhido lateralmente para dentro do alimentador do cilindro. Cada correia é enrolada em um par de rolos, um deles sendo o rolo motriz e o outro o conduzido, que tem por função transmitir movimento às correias transportadoras. Exemplos deste tipo de configuração podem ser vistos no US 7640720 e no US 8272198.

[004] Sabe-se que a plataforma que usa o transportador helicoidal tem propensão ao embuchamento, pois o material cortado pode ficar prensado entre as volutas do helicoide e as paredes de metal. Na plataforma que usa esteiras este tipo de problema é minimizado, pois com o uso do sistema “draper" o material é conduzido ao centro por meio de esteiras, porém o sistema“draper" apresenta baixo índice de durabilidade pelo regime de trabalho onde é aplicado, fazendo ter alto custo de manutenção.

[005] Uma possível solução para este problema pode ser visto do documento WO 2017021907 que refere-se a uma máquina agrícola para colheita de uma colheita, que é equipada com uma plataforma de corte compreendendo: uma barra de corte para a colheita da colheita; pelo menos um sistema de transporte adaptado para transportar o corte da cultura pela barra de corte para uma abertura de coleta da plataforma de corte. Neste documento, encontra-se pelo menos um sistema de transporte que conta com; um primeiro sistema de transmissão compreendendo um primeiro elemento flexível acoplado a um par de primeiros elementos rotativos; um segundo sistema de transmissão compreendendo um segundo elemento flexível acoplado a um par de segundos elementos rotativos; pelo menos um braço acoplado a ambos do primeiro elemento flexível e ao referido segundo elemento flexível, de tal modo a prolongar-se na plataforma de corte substancialmente transversal em relação à barra de corte ambos durante um passo de transporte para transportar o corte de colheita pela referida barra de corte e durante um passo de retorno.

[006] Uma solução maís aprimorada do que o WO 2017021907 compreende um sistema composto por dois conjuntos de correntes um do lado direito e outro do lado esquerdo da plataforma, ambos acionados por motor rotativo que tracionam e arrastam o material das extremidades para o centro da plataforma, conforme se pode ver no documento BR 102017011426^0. Nesta patente, é descrito um sistema de condução de material cortado por intermédio de plataforma colhedora de corte de grãos, onde o molinete efetua a condução do material cortado até a mesa da plataforma, sendo este material conduzido das laterais para o centro, através de um sistema de corrente que pode ser mancalizado por duas ou mais engrenagens, onde são fixados múltiplos dedos ou elementos de arraste que seguirão paralelamente em todo perímetro da corrente, com auxílio de um sistema de guia ou carne.

PROBLEMA DA TÉCNICA

[007] Um dos grandes problemas técnicos das plataformas que utilizam o sistema“draper” (esteiras laterais que se deslocam para o centro) é que o material conduzido ao centro depende de uma terceira esteira central que leva o material para o sem-fim central. Dependendo do tipo de cultura colhida, umídade do material, altura, etc., isto acaba embuchando o sem-fim. Uma solução para evitar este embuchamento é descrita no US 3921785, onde as esteiras laterais foram substituídas por braços que conduzem o material até o sem-fim, dispensando a esteira central. No entanto, estes braços apresentam uma configuração inclinada em relação à plataforma de corte, de modo a levarem o material cortado verticalmente para junto da esteira elevadora central (14) que puxa o material para dentro da máquina. Com os braços (42) não recolhem junto ao centro, parte da cultura cortada pode volta para os extremos da plataforma, descrevendo um circuito sem entrarem na esteira central elevatória (14). Para solucionar este problema é que foi desenvolvido o sistema proposto no WO 2017021907. Neste caso, os braços ou garfos (21 ) conduzem o material até um elemento de empurrar (14) que pode ser um sem-fim ou uma esteira inclinada. Como os braços estão fixados em dois elementos flexíveis (221 e 222), quando estes braços chegam ao centro da plataforma ele se recolhem perpendicularmente e não puxam o material de volta para o sistema transportador.

[008] A solução descrita no BR 10201701 1426 é similar, levando o material cortado até o centro, com os elementos de arraste (16) também se recolhendo perpendícularmente ao centro da plataforma.

[009] O que pesa contrário a estas soluções é que os braços (21 ) do dispositivo WO 2017021907 e os elementos de arraste (16) do documento BR 10201701 1426 levam o material cortado até a borda do sem-fim central, mas não o empurram para dentro do sem-fim, pois em ambos os casos os braços (21 ) e os elementos de arraste (16) voltam perpendicularmente ao centro da plataforma para um novo ciclo.

SOLUÇÃO PROPOSTA

[010] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido e no intuito de solucionar os problemas levantados, é que de desenvolveu o sistema de transporte/alimentação para plataforma de corte de colhedoras, onde os elementos ou dedos de arraste ficam dispostos perpendicularmente as esteiras laterais até chegaram ao centro da plataforma de corte. Neste ponto atua o mecanismo proposto, que faz com estes dedos de arraste se recolham inclinados ao sem-fim central e fiquem inclinados até a extremidade da esteira lateral e voltem a ficar perpendiculares para conduzirem maís material cortado ao centro da plataforma de corte. Nenhum dos mecanismos anteriormente propostos faz este tipo de movimento, pois em todos os outros sistemas estes dedos permanecem sempre perpendiculares ao sem-fim central.

DESCRIÇÃO

[01 1] A caracterização da presente invenção é feita por meio de desenhos representativos do sistema de transporte/alimentação para plataforma de corte de colhedoras automotrizes de grãos, de tal modo que produto possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[012] A partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde a mesma esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.

[013] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do ínicialmente pleiteado.

[014] Neste caso se tem que:

[015] - A FIGURA 01 mostra uma vista superior da plataforma de corte, onde se aplicou o sistema de transporte/alimentação proposto;

[016]— A FIGURA 02 mostra um módulo (uma das laterais) com divisão nos detalhes 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 e 2.5;

[017] - A FIGURA 03 mostra o detalhe 2.1 ;

[018] - A FIGURA 04 mostra o detalhe 2.2;

[019] - A FIGURA 05 mostra o detalhe 2.3;

[020] - A FIGURA 06 mostra o detalhe 2.4;

[021] - A FIGURA 07 mostra o detalhe 2.5;

[022] - A FIGURA 08 mostra o elemento/dedo de arraste;

[023] - A FIGURA 09 mostra o comportamento dos elementos de arraste sem o dispositivo sincronizador;

[024] - A FIGURA 10 mostra o comportamento dos elementos de arraste com o dispositivo sincronizador;

[025] - A FIGURA 1 1 mostra as forças vetoriais atuando no dispositivo sincronizador e nos elementos de arraste;

[026] - A FIGURA 12 mostra como os elementos de arraste chegam ao sem-fim e são recolhidos paralelemente a ele;

[027] - A FIGURA 13 mostra o dispositivo sincronizador;

[028] - A FIGURA 14 mostra o funcionamento do dispositivo sincronizador;

[029] - A FIGURA 15 mostra o comportamento do fluxo do material colhido e;

[030] - A FIGURA 16 mostra a correia sincronizadora.

[031] Na figura 01 tem-se a vista superior da plataforma de corte, onde foi aplicado o sistema de transporte/alimentação, através do dispositivo sincronizador.

[032] A figura 1 mostra o sistema de transporte/alimentação que emprega um sistema de corte com movimento alternativo (1.1 ) aplicado em uma plataforma de corte, onde dita plataforma de corte conta com um módulo direito (1.2) e um módulo esquerdo (1.3), dotados de elementos de arraste (1.8) que conduzem o material cortado pelo sistema de corte (1.1 ) das laterais até o centro (setas 1.5 e 1.6) e deste centro (setas 1.7) até o sem-fim (1.4).

[033] A figura 02 mostra o sistema de transporte/alimentaçáo proposto dividido em seções, as mesmas são definidas em função da posição dos elementos de arraste e os elementos de arraste assumem as posições diferentes em função da aplicação do dispositivo sincronizador.

[034] A figura 03 mostra o detalhe 2.1 , área frontal com movimento linear, sendo que nesta seção os elementos de arraste se deslocam mantendo-se ortogonais com a barra de corte (2.1.1 ) do detalhe 2.1 e o material cortado é transportado por arraste da extremidade para o centro da plataforma conforme (seta 2.1.2).

[035] A figura 04 mostra o detalhe 2.2 da área de alimentação central, onde os elementos de arraste (1.8) se deslocam em movimento radial (2.2.1 ) consequentemente sofrem aceleração angular e arremessam o material em direção ao rolo de alimentação central ou sem- fim (1.4).

[036] A figura 05 mostra o detalhe 2.3, onde o elemento de arraste (1.8) é recolhido para o interior do enclausuramento do sistema (2.3.1 ), deixando o material colhido seguir o fluxo para o alimentador da máquina, através do rolo de alimentação central (1.4). Isto evita que o material volte pelos módulos (1.2 e 1.3) para o interior do mecanismo proposto. [037] A figura 06 mostra o detalhe (2.4) evidenciando a área onde ocorre o retorno dos elementos de arraste a partir do centro da plataforma para a extremidade (seta 2.4.1 ).

[038] A figura 07 mostra o detalhe 2.5, evidenciando a área onde se inicia o reposícionamento dos elementos de arraste (1.8), através do dispositivo posicionador que utiliza um sistema de freio magnético.

[039] O freio magnético é aplicado no elemento de arraste (1.8). Na posição (7.1 ) o elemento de arraste ou dedo (1.8) é deslocado, tracionado pela corrente ou elemento flexível (C1 ) em posição de retorno, onde o ângulo a ₁ é agudo em relação à barra de corte (5.4). Na posição (7.2) e (7.2') o elemento de arraste (1.8) é freado pela ação de um campo magnético produzido entre a roldana (7.3) e um Imã permanente (7.4) instalado em posição inferior no caminho do trilho sob a roldana, de forma que nesse ponto haverá um pequeno movimento de rotação (7.5) e um pequeno movimento de translação na roldana (7.3).

[040] Auxiliado pela ação das engrenagens (E1 e E2), o elemento de arraste (1.8) passa se deslocar a partir da posição (7.2) com ângulo a ₂ próximo de 90° com a barra de corte (5.4), evoluindo para em 90° na posição (7.2')

[041] O freio magnético é mostrado na figura 8, onde se tem entre a roldana (7.3) e o ímã permanente (7.4) um campo magnético (FM) que produz frenagem na dita roldana (7.3) e com auxilio das engrenagens (E1 e E2) haverá desvio no curso da corrente (elemento flexível) e consequentemente movimento no elemento de arraste (1.8) para posição ortogonal com a barra de corte (5.4).

[042] Na figura 09 o elemento de arraste (1.8) na posição (8.1 ) faz movimento de rotação (8.3) sobre o ponto (8.2) que é ponto de fixação com a corrente de arraste (elemento flexível), a roldana (8.4) faz movimento de rotação (8.5) e movimento de translação (8.6) ao redor do ponto (8.2), sendo a8 o ângulo entre o eixo ortogonal do elemento de arraste 1.8 da posição (8.1 ) e o eixo inclinado da roldada (8.4).

[043] Na figura 10 se pode ver o processo de reposicionamento dos elementos de arraste (1.8) na posição ortogonal já explicado na figura 7, é de fundamental importância a alteração na distância entre trilho ou elemento rígido (9.1 ) e elemento flexível, por exemplo, uma corrente (9.2). Auxiliado pelas engrenagens (E1 e E2), o grau mostrado em a ₁ agudo, evoluiu aumentando até a ₂ se tornar ângulo reto.

[044] Essa diferença na distância entre o trilho (elemento rígido) e elemento flexível, pode ser observada em DELTA (T) e DELTA (C). Então, se pode concluir que, além do freio magnético e das engrenagens E1 e E2, 0 mecanismo de reposicionamento se sustenta, também, pela utilização de um elemento rígido (trilho) e um elemento flexível (corrente ou correía sincronizadora).

[045] Na figura 11 tem-se a área de transição (10.1 ) que fica entre o cruzamento dos elementos fixo (10.2) e rígido (10.3). Nessa área, se encontram dificuldades para manter a ortogonalídade do elemento de arraste e a barra de corte conforme se pode mostrar na figura 12 que segue.

[046] Na figura 12 pode-se verificar 0 comportamento dos elementos de arraste sem 0 dispositivo sincronizador. Nesta figura, se pode ver 0 elemento flexível, por exemplo, uma corrente (1 1.1) tracionando o mecanismo, onde os elementos de arraste (1.8) usam 0 elemento rígido (1 1.2) como um guia. Observa-se que um elemento de arraste (1.8) na posição (11.3) apresentam um a ₁ reto ou 90°, em relação à barra de corte (5.4), quando entra para área de cruzamento ou de transição 10.1 da fig 10 o elemento de arraste (1.8) passa para a posição (1 14), mantém esse a ₁ reto ou 90° em relação à barra de corte (5.4). Quando o elemento de arraste (1.8) chega na posição (11.5), o ângulo a ₁ que era de 90°, deixa de ser ortogonal com a barra de corte (5.4) tornando ângulo agudo a ₂ o que é inconveniente para o funcionamento.

[047] Para garantir manutenção de posição ortogonal do elemento de arraste, foi criado o dispositivo sincronizador apresentado na figura 13 a seguir.

[048] Na figura 13 se apresenta o dispositivo sincronizador (12.1 ) ele trabalha obedecendo o sentido de rotação horária (12.2) e o mesmo é mancalizado por rolamento na parte central e apresenta figura periférica adequada para alojamento das roldanas de forma a sincronizá- las.

[049] Na figura 14 tem-se o funcionamento do dispositivo sincronizador (12.1 ) mostrado na figura 13, tendo sido desenvolvido para garantir manutenção da posição de ângulo reto nos elementos de amaste (1.8), durante a passagem no cruzamento pela área de transição. [046] Nesta figura, o dispositivo sincronizador (12.1 ) possui centro livre, montado com rolamento, porém livre radialmente confrome seta (12.2) da figura 13. O formato externo do dispositivo sincronizador permite o alojamento das roldanas (8.4) da figura 9, nas posições (13.1 ), (13.2) e (13.3) e por consequência, equidistâncía entre elas e posição ortogonal nos elementos de arraste (1.8), mantendo em ângulo reto (si= 90°) em relação à barra de corte (5.4), antes, durante e depois da área de transição.

[050] Na figura 15 pode-se ver o comportamento do fluxo do material colhido nas setas (14.1 ) esse resultado do material ser conduzido diretamente do fluxo transversal da plataforma para o fluxo axial da colhedora, passando apenas pelo sem fim (1.4) com sentido de rotação (14.2) não havendo necessidade de uso de esteira, é conseguido pelo trabalho do mecanismo posicionador, pelo dispositivo síncronizador e pelo uso de elementos flexíveis (corrente ou correia sincronizadora) e elemento rígido (trilho)

[051] Os elementos de arraste (1 .8) deslocam-se pelo trilho ou elemento rígido (10.2), movimentados pelo elemento flexível, por exemplo, uma corrente (10.3), sempre no sentido (14.3) das extremidades para o centro da plataforma, onde está o sem-fim (1.4), de tal modo que todos os elementos de arraste (1.8) mantêm-se ortogonais à barra de corte (5.4), ou seja, a ₁ = 90°, até chegar ao final à zona de transporte linear (detalhe 2.1 ), quando o elemento de arraste (1.8) deixa de ser ortogonal à barra de corte (5.4) e tem sua inclinação alterada fazendo o movimento de rotação (14.4), seguindo a trajetória (14.1 ) até ficar quase paralelo (14.5) ao sem- fim (1.4), entregando o material cortado para que este material entre na máquina.

[052] Outra possibilidade de construção do elemento flexível é empregando uma correia sincronizadora (1'.1) no lugar da corrente (C1 ), onde dita correia (1'.1) é tracionada por duas rodas dentadas nas extremidades (1 ',2 e 1 '.3), sendo que nesta correia (1’,1 ) estão inseridos os elementos flexíveis (1.8) dispostos em alojamentos (1 '.4) existentes na própria correia (1'.1), ficando estes elementos flexíveis (1.8) podem girar nos alojamentos (1’.4) por meio de eixo (1’.5).