Двойное устройство для дозирования семян
Настоящее изобретение относится к двойному дозирующему устройству для дозирования семян, зерна или других сыпучих материалов, приводимому в действие с помощью прямого привода. Более конкретно, настоящее изобретение относится к двойному устройству дозирования семян для сеялок, приводимому в действие с помощью одного электрического двигателя кольцевого типа с полым валом с отверстиями, расположенного соосно между двумя корпусами с двумя дозирующими дисками. При этом двойное устройство содержит две камеры или семенные емкости, загружаемые семенами разных типов, и выполнено с возможностью выборочного высевания семян из одной или другой емкости. При этом выбор типа семян является мгновенным и не требует ни остановки оборудования, ни ручных механических регулировок. Изобретение позволит повысить общую эффективность за счет упрощения конструкции и увеличить срок службы двойного устройства. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к двойному или сдвоенному дозирующему устройству с прямым приводом для дозирования семян или другого гранулированного материала. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству дозирования семян для в сеялки, приводимому в действие одним электродвигателем кольцевого или тороидального типа и содержащему две камеры или семенных емкости, обе из которых загружены семенами разных типов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В течение последних десятилетий широко использовались посевные машины или сеялки для высеивания сельскохозяйственных культур методом бороздкового посева.
Обычно указанные машины содержат по меньшей мере один вращательный дозирующий диск для удержания и управления высеваемыми семенами, средства для захвата семян из емкости и средства для высвобождения семян управляемым образом, с направлением их к бороздам на грунте с внесением на определенную глубину и через определенные промежутки.
Вращательные дозирующие диски обычно содержат дозирующие отверстия, пропускные отверстия, лотки или зубья, которые действуют в сочетании с разностью давлений воздуха, создаваемой за счет вакуума или положительного давления, для захвата и высвобождения семян. Разность давлений удерживает семена в выпускных отверстиях или лотках до тех пор, пока она не будет прервана в требуемой точке, вследствие чего семена высвобождаются и с помощью проводящих средств транспортируются в направлении борозд на грунте.
Обычно сеялки содержат большое количество высевающих модулей, каждый с соответствующими ему устройствами для вскрытия борозд и одним вращательным дозирующим диском для распределения сыпучих материалов, таких как семена, внутри борозд.
Традиционно, высевающие модули приводятся в действие с помощью одной группы приводных средств, которая одновременно вращает все вращательные дозирующие диски внутри указанных модулей, В случае сеялок с большим количеством посевных модулей, например 20 или более, указанная группа приводных средств становится громоздкой, сложной и дорогой. Кроме того, указанная группа приводных средств не позволяет осуществлять независимое регулирование вращения каждого дозирующего диска, что необходимо в тех случаях, когда, как ожидается, машина не будет следовать по прямой траектории, и при движении по криволинейной траектории внешние, в направлении радиуса кривой, высевающие модули будут проходить большее расстояние, чем внутренние высевающие модули. Указанные недостатки были устранены в результате применения высевающих модулей, которые используют гидравлические и/или электрические системы для независимого привода и управления каждым диском, как описано, например, в заявке США №2015/334913 А1, автор Gentili Jorge Alberto, опубликована 26 ноября 2015.
Благодаря применению гидравлических или электрических систем для привода указанных дисков, дополнительно обеспечивается возможность более специализированного управления высеиванием или дозированием сыпучих материалов, при котором операция дозирования в каждом модуле может осуществляться независимо не только как функция перемещения или траектории сеялки, но также и как функция данных о почве или характеристик почвы, в которую осуществляется высеивание, например как функция карт урожайности почвы.
Однако поскольку каждый высевающий модуль содержит один дозирующий диск, указанные сеялки имеют возможность внесения лишь сыпучего материала одного типа на борозду, но они неспособны изменять тип сыпучего материала во время процесса высеивания и требуют проведения процесса замены сыпучего материала для внесения сыпучего материала другого типа.
Из уровня техники известны сеялки, содержащие посевные модули для двойного дозирования, именуемые также сдвоенными дозирующими устройствами или двойными дозирующими устройствами и обеспечивающие, чтобы сеялка имела возможность внесения семян или другого гранулированного материала, такого как удобрения, более чем одного типа, одновременным, выборочным или чередующимся способом в одну борозду или в смежные борозды без необходимости в остановке или задержке процесса посева. Управление выбором типа сыпучего материала и операцией дозирования может осуществляться как функция траектории сеялки и исходя из данных о почве, таких как карты урожайности, и других интересующим параметров.
В целом, двойные дозирующие посевные модули содержат отдельный привод и систему управления, которая обеспечивает, чтобы бортовой компьютер сеялки имел возможность управления выбором типа семян и их дозированием. Однако двойные дозирующие системы, известные из уровня техники, используют сложные механические и электронные системы для выбора и дозирования требуемого сыпучего материала, что является неэффективным и/или приводит к задержке по времени между выбором сыпучего материала, подлежащего внесению, и фактическим внесением выбранного сыпучего материала. Один из двойных дозирующих модулей описан в патентной заявке США №2015/289441 А1, Great Plains Manufacturing, Inc., опубликованной 15 октября 2013. В указанной заявке описано двойное устройство дозирования семян, которое содержит два дозирующих диска, по одному для каждого типа семян, и соответствующие семенные емкости, и которое выполнено с возможностью осуществления выбора и посева семян двух разных типов путем электронного переключения механизма с несколькими соосными муфтами. Хотя устройство, описанное в указанной заявке, способно осуществлять переключение между типами семян мгновенным или по существу мгновенным образом, муфтовый механизм, используемый для управления выборочным вращением обоих дисков, является громоздким и сложным. Кроме того, поскольку двигатель, приводящий в движение диск, не является соосным с последним, в устройстве необходима трансмиссия для передачи мощности от двигателя на ось диска, что приводит к потерям мощности, повышению шума и к увеличению частоты и сложности техобслуживания.
Еще одно двойное устройство дозирования семян, известное из уровня техники, описано в патентной заявке США №2015/351315 Al, CNH Industrial America LLC, опубликованной 10 декабря 2015. В указанной заявке описано двойное устройство дозирования семян, содержащее два дозирующих модуля, по одному для каждого типа семян, и соответствующие семенные емкости и выполненное с возможностью осуществления выбора и высеивание семян двух разных типов посредством электронного переключения муфт в соответствующих дисках. Аналогично вышеупомянутой заявке, привод не расположен соосно с осью дисков, вследствие чего требуется силовая трансмиссия для их привода, что приводит к вышеупомянутым недостаткам.
Из уровня техники известны более простые двойные устройства дозирования семян, как описано в патентной заявке США 2010/282144 А1, Agro Corporation, опубликованной 11 ноября 2010. В указанной патентной заявке описано устройство дозирования семян, выполненное с возможностью высеивания семян двух типов одновременно в одну и ту же борозду или в смежные борозды. Указанное устройство содержит два соосных дозирующих диска, соответствующие семенные емкости и привод, Хотя указанное устройство не содержит сложную муфтовую систему и/или механизм сцепления, как это имеет место в вышеупомянутых заявках, оно не способно осуществлять выборочное включение или отключение одного или обоих указанных дисков независимым образом.
Следовательно, существует необходимость в двойных дозирующих устройствах, которые имеют простую конструкцию, просты в эксплуатации, эффективны и характеризуются более низкой потребляемой мощностью и более низкими затратами на изготовление, техобслуживание и эксплуатацию, но которые при этом обеспечивают возможность всеобъемлющего управления способом и темпом высеивания семян более чем одного типа во время работы, с мгновенным выбором типа семян без остановки оборудования и без ручных механических регулировок.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С целью решения вышеуказанных задач, в настоящем изобретении предложен двойной или сдвоенные устройство дозирования семян для внесения сыпучих материалов или высеивания семян двух разных типов в одну борозду, содержащий две семенных емкости и два дозирующих диска, приводимых с помощью одного соосного двигателя кольцевой или тороидальной формы с полым валом, расположенного между обоими дозирующими дисками и обеспечивающего возможность дистанционного управления им для выборочного высеивания семян одного из двух типов или одновременного высеивания семян обоих типов, без задержки между выбором типа семян и их фактическим, высеиванием и без остановки операции высеиванием во время выбора. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения указанный кольцевой двигатель представляет собой бесщеточный электрический двигатель постоянного тока для прямого привода, имеющий высокий крутящий момент.
Указанное устройство дозирования семян для сеялок содержит две камеры или семенных емкости, каждая из которых загружена семенами разных типов. Каждая из камор содержит дозирующий диск для захвата семян из соответствующей камеры или емкости и их внесения управляемым образом в борозду на грунте. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, средства для захвата и высвобождения семян в дозирующих дисках действуют путем создания вакуума или положительного давления.
Благодаря применению одного соосного двигателя с высоким крутящим моментом, непосредственно приводящего в действие два дозирующих диска двойного устройства дозирования семян согласно настоящему изобретению, исключается необходимость в редукторах, шестеренчатых трансмиссиях, ременных трансмиссиях и других вспомогательных трансмиссионных компонентах, например таких, как используемые в известных из уровня техники устройствах дозирования семян, не использующих соосных двигателей. Благодаря указанному сокращению или полному исключению механической трансмиссии между двигателем и нагрузкой, обеспечивается существенное снижение потерь мощности, что, в свою очередь, приводит к улучшенному использованию выходной мощности, снижению шума и вибраций и повышению общей эффективности. Кроме того, благодаря размещению одного двигателя между обоими дисками для их привода, исключается необходимость в использовании отдельного двигателя для привода каждого диска, а также необходимость в сложных трансмиссионных системах, например с двумя соосными валами, расположенными один внутри другого, как это имеет место в устройствах с одним двигателем, известных из уровня техники.
Благодаря указанному сокращению или исключению вспомогательных трансмиссионных элементов и дополнительных двигателей, значительно снижаются производственные затраты и сложность устройства согласно настоящему изобретению, затраты на приобретение и техобслуживание, а также увеличивается его срок службы.
Кроме того, благодаря малой толщине кольцевых двигателей с высоким крутящим моментом, обеспечивается возможность размещения двигателя частично или полностью внутри корпуса или кожуха устройства дозирования семян, что сокращает общий размер устройства и частично или полностью защищает двигатель от внешних элементов.
Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в создании двойного устройства дозирования семян для сеялки, выполненной с возможностью выборочного высеивания семян или внесения сыпучих материалов двух разных типов и содержащего:
а) первый и второй по существу цилиндрические корпусы, которые расположены горизонтально и соосно и каждый из которых содержит расположенные внутри него семенную емкость и дозирующий диск, имеющий возможность вращения вокруг центральной оси, разделяющий корпус на первую камеру и вторую камеру, содержащий множество средств захвата и удержания семян, предназначенных для захвата и удержания семян из соответствующих семенных емкостей, а дополнительно содержащий высвобождающие средства для высвобождения семян из указанных средств захвата и удержания семян;
b) по меньшой мере один воздушный канал для подачи воздуха во вторые камеры первого и второго корпусов или откачки воздуха из вторых камер первого и второго корпусов или откачки воздуха из вторых камер первого и второго корпусов таким образом, чтобы создавать разность давлений воздуха между первой камерой и второй камерой в каждом из первого и второго корпусов;
c) электрический двигатель с полым валом, расположенный соосно между указанными двумя корпусами, причем полый вал двигателя проходит наружу от обеих сторон двигателя, соединен с каждым из дисков дозирования семян внутри первого и второго корпусов посредством соответствующих муфт и оснащен также множеством отверстий, так что обеспечено соединение по текучей среде между второй камерой первого корпуса и второй камерой второго корпуса; и
d) выпускные каналы для семян, соединенные с каждым из первого и второго корпусов.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из первого канала, соединенного по текучей среде со второй каморой первого корпуса, и второго канала, соединенного по текучей среде со второй камерой второго корпуса.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из одного воздушного канала, соединенного по текучей среде со второй камерой лишь одного из первого и второго корпусов.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из одного воздушного канала, соединенного по текучей среде с полым валом двигателя.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения воздушные каналы дополнительно соединены по текучей среде со средствами создания положительного давления, для создания во вторых камерах первого и второго корпусов более высокого давления воздуха, чем давление воздуха в первых камерах, и таким образом создания разности давлений между первой камерой и второй камерой в каждом из первого и второго корпусов, причем выпускные каналы для семян в каждом из первого и второго корпусов соединены по текучей среде с соответствующими вторыми камерами первого и второго корпусов, и семенные емкости первого и второго корпусов расположены внутри вторых камер первого и второго корпусов.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения воздушные каналы дополнительно соединены по текучей среде со средствами создания вакуума, для создания во вторых камерах первого и второго корпусов более низкого давления воздуха, чем давление воздуха в первых камерах, и таким образом создания разности давлений воздуха между первой камерой и второй камерой в каждом из первого и второго корпусов, примем выпускные каналы для семян в обоих корпусах соединены по текучей среде с соответствующими первыми камерами указанных корпусов, и семенные емкости первого и второго корпусов расположены внутри первых камер указанных корпусов,
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения давление воздуха в первых камерах первого и второго корпусов приблизительно равно атмосферному давлению.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства захвата и удержания семян для дисков дозирования содержат сквозные отверстия для захвата семян из семенных емкостей за счет разности между давлением воздуха в первой камере и давлением воздуха во второй камере каждого из первого и второго корпусов, причем диаметр отверстий является таким, что они имеют возможность захвата и удержания семян, но исключают возможность их сквозного прохождения через указанные отверстия.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой однонаправленные механические муфты, имеющие противоположную ориентацию, так что при вращении указанного вала в одном направлении одна муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, а при вращении указанного вала в противоположном направлении другая муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дисками дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой магнитные муфты с электронным управлением, которые имеют независимого отключения или обеспечения передачи мощности от двигателя на каждый из дисков дозирования семян.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дисками дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой однонаправленные механические муфты, имеющие противоположную ориентацию, так что при вращении указанного вала в одном направлении одна из муфт не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, а при вращении указанного вала в противоположном направлении другая муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, причем одна из однонаправленных механических муфт соединена с соответствующим ей диском дозирования семян посредством планетарной или эпициклической передачи, которая реверсирует направление вращения указанного диска дозирования семян по отношению к направлению вращения соответствующей ему муфты.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения высвобождающие средства для высвобождения семян из указанных средств захвата и удержания семян содержат колесо, изготовленное из гибкого материала, расположенное с противоположной от семян стороны дисков дозирования семян и локально прерывающее разность давлений воздуха на указанных средствах захвата и удержания семян, что приводит к высвобождению семян.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из дисков дозирования семян содержит средства поштучного разделения для предотвращения одновременного захвата и высвобождения двух или более семян из указанных средств захвата и удержания, при этом лишние захваченные семена удаляются и возвращаются в соответствующую им емкость.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства поштучного разделения содержат криволинейные пластины, каждая из которых расположена с той стороны соответствующего ей диска дозирования семян, на которой размешаются семена.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из дисков дозирования семян содержит вспомогательные средства выталкивания и очистки, которые производят очистку и удаление засоров в средствах захвата и удержания семян и выталкивают семена, которые не высвобождены надлежащим образом посредством указанных высвобождающих средств.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанные вспомогательные средства выталкивания и очистки содержат зубчатое колесо, изготовленное из гибкого материала и расположенное с противоположной от семян стороны дисков.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения двигатель с полым валом представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока для прямого привода.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, использующего два воздушных канала.
На ФИГ. 2 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно первому варианту осуществления
настоящего изобретения, использующего один воздушный канал.
На ФИГ. 3 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, использующего один воздушный канал, напрямую соединенный с залом кольцевого двигателя.
На ФИГ. 4 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно второму варианту осуществления, использующего два воздушных канала.
На ФИГ. 5 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, использующего один воздушный канал.
На ФИГ. 6 показан схематичный вид в сечении двойного устройства дозирования семян согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, использующего один воздушный канал, напрямую соединенный с валом кольцевого двигателя.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Применительно к настоящему изобретению, термины «соединение по текучей среде», «соединенный по текучей среде», «сообщающийся по текучей среде» и их вариации следует понимать как соединения или связи, которые обеспечивают возможность поддержания протекания текучей среды, в частности воздуха, между соединенными элементами.
Кроме того, термины «семя», «зерно», «сыпучий материал» и их производные следует понимать как относящиеся в целом к любому известному из уровня техники гранулированному вносимому сыпучему материалу, такому как семена, удобрения и т.п., который может быть внесен с помощью дозирующих дисков,
Для всех вариантов осуществления, описанных в настоящем изобретении, и любых других вариантов осуществления, включенных в его объем, термин «камера атмосферного давления» следует понимать кок относящийся к камере, давление в которой близко к атмосферному давлению и которая не находится под положительным давлением или под вакуумом.
Термины «положительное давление» и «высокое давление» используются взаимозаменяемым образом по всему настоящему описанию и их следует понимать как относящиеся к давлениям, которые выше, чем давление в камере атмосферного давления. Аналогичным образом, термины «вакуум» и «низкое давление» используются взаимозаменяемым образом по всему настоящему описанию и их следует понимать кок относящиеся к давлениям, которые ниже, чем давление в камере атмосферного давления. Таким образом, хотя в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения давление внутри камеры атмосферного давления, представляет собой по существу атмосферное давление, они не должны рассматриваться как ограничивающие примеры осуществления настоящего изобретения, и следует понимать, что давление внутри камеры атмосферного давления может не быть разно атмосферному давлению (давление в 1 атмосферу), без выхода за рамки основной идеи и функциональных возможностей устройства согласно настоящему изобретению, при условии, что оно ниже, чем «положительное давление», и выше, чем «вакуум» или «низкое давление».
Термины «средства создания положительного давления», «средства создания отрицательного давления» и эквивалентные термины следует понимать как относящиеся в целом к любому элементу, устройству или средствам, которые способны создавать пневматическое давление соответственно выше или ниже атмосферного давления и могут представлять собой, например, компрессоры, вакуумные насосы, турбины, вентиляторы, воздуходувки и др.
Термины «тороидальный двигатель», «кольцевой двигатель» или «моментный двигатель» следует понимать как относящиеся к сравнительно тонким двигателям, в которых вал или ротор содержит отверстие, проходящее по его центральной оси. Кроме того, термин «сквозной вал» применительно к валу двигателя означает, что он выступает наружу от обеих сторон двигателя.
Термины «крепежные средства», «прикрепляющие средства», «фиксирующие средства», «подходящие крепежные средства», «подходящие прикрепляющие средства», «подходящие фиксирующие средства» и аналогичные термины, относящиеся к средствам для взаимного соединения элементов, следует понимать как относящиеся в целом к любым крепежным или фиксирующим средствам, известным из уровня техники, таким как болты, шплинты, винты, заклепки, клеи и т.д., которые могут использоваться для надлежащего скрепления или соединения соответствующих элементов без негативного влияния на осуществление настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже со ссылками на сопроводительные чертежи будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления двойного устройства дозирования семян согласно настоящему изобретению.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения «камера атмосферного давления» может быть соединена по текучей среде с областью вне устройства с помощью подходящих средств соединения по текучей среде, таких как отверстия или каналы.
Вариант осуществления дозирующего устройства, использующий положительное давление
На ФИГ. 1-3 показан двойное устройство дозирования семян, работающее с использованием положительного давления, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Указанное устройство содержит два по существу цилиндрических корпуса или кожуха (1), которые расположены горизонтально и соосно сторона к стороне друг с другом и каждый из которых заключает внутри себя диск (2) дозирования семян. Между указанными цилиндрическими корпусами (1) расположен кольцевой двигатель (3) с полым валом (4), соосный с указанными корпусами (1). Кольцевой двигатель (3) прикреплен своим статором (5) к внешней области корпусов (1) с помощью подходящих крепежных средств (не показаны). Полый вал (4) кольцевого двигателя (3) представляет собой сквозной вал, который выступает в обе стороны от двигателя, проходит внутрь каждого из корпусов (1) и достигает соответствующих дисков (2) дозирования семян внутри корпусов (1). Каждый из дисков (2) дозирования семян внутри корпусов (1) соосно соединен с соответствующим концом сквозного полого вала (4) кольцевого двигателя (3) с помощью соответствующей муфты (6). Соединение между дисками (2) дозирования семян и соответствующими им муфтами (6) осуществляется с помощью шплинта и втулки (7) или других подходящих крепежных средств. Кроме того, муфты (6) соединены с полым залом (4) кольцевого двигателя (3) с помощью подходящих крепежных средств (не показаны).
Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, каждый из дисков (2) дозирования семян разделяет внутренний объем соответствующего ему корпуса (1) на две камеры; камеру (8) положительного давления и камеру (9) атмосферного давления. Множество радиальных отверстий (14), расположенных на полом валу (4) кольцевого двигателя (3), обеспечивают возможность соединения по текучей среде между камерами (8) положительного давления в обеих корпусах (1) с целью выравнивания давления между ними.
Камеры (8) положительного давления соединены по текучей среде со средствами создания положительного давления (не показаны) посредством одного или более воздушных каналов (10), расположенных в одном или обоих корпусах (1). Согласно более предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, количество и расположение каждого из указанных одного или более воздушных каналов (10) может быть следующим:
два воздушных канала (10), расположенных по одному в каждом корпусе (1), как показано на ФИГ. 1;
один воздушный канал (10), расположенный в одном из корпусов (1), как показано на ФИГ. 2: и
один воздушный канал (10), расположенный между одним из корпусов (1) и кольцевым двигателем (3) и соединенный по текучей среде с обеими камерами (8) положительного давления через полый зал (4) посредством множества отверстий (20), как показано на ФИГ. 3.
Каждый из корпусов (1) дополнительно содержит семенную емкость (11) и отверстие (12) для загрузки семян в соответствующей каморе (8) положительного давления, которая может содержать, а может и не содержать приемный бункер и/или закрывающие средства (не показаны), из которых семена (13) загружаются внутрь семенных емкостей (11) внутри камер (8) положительного давления. Каждый корпус (1) дополнительно содержит канал (15) выпуска семян, соединяющий камеры (8) положительного давления со средствами или каналами для внесения семян в борозду (не показаны).
Каждый из дисков (2) дозирования семян содержит множество средств (16) захвата и удержания семян, которые (средства) расположены через промежутки в радиальном направления в области периметра диска. Средства (16) захвата и удержания семян осуществляют захват и удержание семян (13) с использованием разности давлений на обеих сторонах соответствующих дисков (2) дозирования семян, т.е. разности между положительным давлением в камере (8) положительного давления, создаваемым с помощью средств создания давления (не показаны), и атмосферным давлением в камере (9) атмосферного давления, 8 более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства (16) захвата и удержания семян содержат сквозные отверстия такого диаметра, что они способны захватывать и удерживать семена (13), но при этом исключают возможность их прохождения насквозь через указанные отверстия. Во время вращения дисков (2) дозирования семян, приводимых в действие кольцевым двигателем (3), средства (16) захвата и удержания семян будут захватывать семена (13) из соответствующей семенной емкости (11) каждого диска (2) дозирования семян и транспортировать захваченные семена (13) в направлении соответствующих каналов (15) для выпуска семян.
Во время работы устройства положительное давление создается в обеих камерах (8) положительного давления путем подачи воздуха под высоким давлением внутрь камер (8) из средств создания положительного давления (не показаны) через соответствующий воздушный канал (каналы) (10). Кроме того, камеры (8) положительного давления принимают запас семян (13), загружаемых в соответствующие семенные емкости (11) через соответствующие отверстия (12) для загрузки семян. Обе семенных емкости (11) могут быть заполнены семенами разных типов или семенами одного и того же типа. Обе камеры (9) атмосферного давления будут оставаться при, по существу, атмосферном давлении. Затем активируется кольцевой двигатель (3) с целью вращения в предопределенном направлении, в результате чего диски (2) дозирования семян приводятся в действие через соответствующие муфты (6).
При вращении дисков (2) дозирования семян, приводимых в действие кольцевым двигателем (3), средства (16) захвата и удержания семян в дисках (2) дозирования семян имеют возможность захвата и транспортировки семян (13) из соответствующих семенных емкостей (11) за счет разности давлений между обеими сторонами дисков (2) дозирования семян. Семена (13) удерживаются и транспортируются с помощью средств (16) захвата и удержания семян в дисках (2) дозирования семян до тех пор, пока в предопределенном месте на их пути соответствующие средства (17) прерывания разности давлений, т.е. средства (17) высвобождения семян, не осуществят локальное прерывание разности давлений, действующей на семена (13). Это приводит к высвобождению семян (13) в указанном месте, и они падают в направлении соответствующих каналов (15) для выпуска семян и затем в направлении вскрытой борозды (но показана) на грунте или в направлении другой части посевного оборудования (не показана).
В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства (17) прерывания разности давлений содержат соответствующие колоса, которые изготовлены из гибкого материала, такого как резина или другой полимерный материал, и каждое из которых расположено со стороны дисков (2) дозирования семян, противоположной семенам (13), т.е. со стороны каморы (9) атмосферного давления.
Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит два средства (18) поштучного разделения, по одному для каждого диска (2) дозирования семян, которые служат для предотвращения одновременного захвата и высвобождения двух или более семян (13) из одного средства (16) захвата и удержания семян, при этом лишние семена (13) удаляются и возвращаются в соответствующую семенную емкость (11).
В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, каждое из средств (18) поштучного разделения содержит криволинейную пластину, расположенную с той стороны соответствующего диска (2) дозирования семян, с которой размещаются семена (13), т.е. со стороны камеры (8) положительного давления.
Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению содержит два соответствующих вспомогательных средства (19) выталкивания и очистки, по одному на каждый диск (2) дозирования семян, которые выполняют две функции: функцию очистки и удаления засоров в средствах (16) захвата и удержания семян и функцию выталкивания семян (13), которые не высвобождены надлежащим образом с помощью средств (17) прерывания разности давлений.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вспомогательные средства (19) выталкивания и очистки содержат соответствующие зубчатые колеса, которые изготовлены из гибкого материала, такого как резина или другие полимерные материалы, и каждое из которых расположено с той стороны соответствующего диска (2) дозирования семян, которая противоположна семенам (13), т.е. со стороны камеры (9) атмосферного давления.
Поскольку каждая из семенных емкостей (11) предпочтительно загружена семенами (13) разных типов, обеспечивается возможность выборочного независимого управления вращением каждого диска (2) дозирования семян для выборочного распределения семян из каждой емкости (11). Следовательно, двойное устройство дозирования семян согласно настоящему изобретению обеспечивает несколько способов, с помощью которых возможно осуществление выборочного индивидуального управления вращением каждого диска (2) дозирования семян.
В первом аспекте первого варианта осуществления настоящего изобретения все из муфт (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой однонаправленные механические муфты, которые обеспечивают возможность вращения дисков (2) дозирования семян в одном направлении и блокируют вращение этих же дисков в другом направлении. Две однонаправленных муфты (6) расположены во взаимно противоположных направлениях, т.е. одна из муфт (6), соединенная с одним из дисков (2) дозирования семян, не обеспечивают возможность его вращение в первом направлении и блокирует вращение во втором направлении, в то время как другая муфта (6), соединенная с другим дозирующим диском (2), блокирует его вращение в первом направлении и обеспечивают возможность вращения во втором направлении. Результат применения такой компоновки состоит в том, что, в зависимости от направления вращения кольцевого двигателя (3), один из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), в то время как другой диск (2) дозирования семян не будет приводиться в действие, т.е. не будет вращаться и останется неподвижным. В данной компоновке от направления вращения кольцевого двигателя (3) будет зависеть, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие. Оба диска (2) дозирования семян не могут приводиться в действие одновременно, и оба диска при своем независимом вращении будут вращаться в противоположных направлениях.
Благодаря применению однонаправленных муфт, бортовой компьютер сеялки (не показан) имеет возможность выбора того, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), и, следовательно, того, какой из двух типов семян будет высеваться, путем управления направлением вращения кольцевого двигателя (3), как указано выше. Например, при первом выборе семян для высеивания, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение в первом направлении вращения, и таким образом будет приводиться во вращение первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, осуществляя захват и высвобождение семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет оставаться неподвижным. При втором выборе семян для посева, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение во втором, противоположном направлении, и таким образом будет приводиться во вращение второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, осуществляя захват и высвобождение семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет оставаться неподвижным.
Поскольку направления вращения обоих дисков (2) дозирования семян противоположны, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с противоположных сторон устройства.
Во втором аспекте первого варианта осуществления настоящего изобретения обе муфты (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой магнитные муфты с электронным управлением, осуществляемым с помощью электронной системы или бортового компьютера (не показаны), причем возможно независимое управление ими для блокировки или разрешения вращения соответствующих дисков (2) дозирования семян.
Благодаря применению магнитных муфт с электронным управлением, бортовой компьютер (не показан) сеялки имеет возможность выбора диска (2) дозирования семян для привода и, следовательно, выбора типа семян для высеивания путем независимого электронного управления подсоединением и/или отсоединением каждой из магнитных муфт (6). Например, при первом выборе семян для высеивания, производится электронное включение первой муфты из двух муфт (6) и электронное выключение второй муфты из двух муфт (6). В результате этого первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, соединенный с первой муфтой, получает возможность привода во вращение с помощью кольцевого двигателя (3) для захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, соединенный со второй муфтой, остается неподвижным. При втором выборе семян для посева, производится электронное выключение первой муфты и электронное включение второй муфты. В результате этого второй дозирующий диск, соединенный с указанной второй муфтой, получает возможность привода во вращение с помощью кольцевого двигателя (3) с целью захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск, который соединен с указанной первой муфтой, остается неподвижным.
Поскольку направление вращения обоих дисков (2) дозирования семян одинаково, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с одной и той же стороны устройства.
В третьем аспекте первого варианта осуществления настоящего изобретения обе муфты (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой однонаправленные механические муфты, которые не блокируют вращение дисков (2) дозирования семян в одном направлении и блокируют их вращение в другом направлении. Две однонаправленных муфты (6) расположены во взаимно противоположных направлениях, т.е. одна из муфт (6), соединенная с одним из дисков (2) дозирования семян, не блокирует его вращение в первом направлении и блокирует вращение во втором направлении, в то время как другая муфта (6), соединенная с другим диском (2) дозирования семян, блокирует его вращение в первом направлении и не блокирует вращение во втором направлении, благодаря такой компоновке, в зависимости от направления вращения кольцевого двигателя (3), один из дозирующих дисков (2) будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), в то время как другой диск (2) дозирования семян не будет приводиться в действие, т.е. не будет вращаться и останется неподвижным, Кроме того, между одним из дисков (2) дозирования семян и соответствующей ему муфтой (6) устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит планетарную или эпициклическую передачу, которая реверсирует направление вращения указанного диска (2) дозирования семян относительно направления вращения полого вала (4).
В данной компоновке, от направления вращения кольцевого двигателя (3) будет зависеть, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие, и оба диска (2) дозирования семян не могут приводиться в действие одновременно. Однако, в отличие от первого аспекта первого варианта осуществления настоящего изобретения, оба диска при своем независимом, вращении не будут вращаться в одном и том же направлении.
Благодаря применению однонаправленных муфт в сочетании с планетарной или эпициклической передачей, бортовой компьютер (не показан) сеялки имеет возможность выбора того, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), и, следовательно, того, какой из двух типов семян будет высеваться, путем управления направлением вращения кольцевого двигателя (3). Например, при первом выборе семян для высеивания кольцевой двигатель (3) приводится во вращение в первом направлении вращения, в результате чего первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет приведен во вращение для захвата и высвобождения семян из соответствующей ему семенной емкости (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян останется неподвижным. При втором выборе семян для высеивания кольцевой двигатель (3) приводится во вращение во втором, противоположном направлении вращения, в результате чего второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет приведен во вращение для захвата и высвобождения семян из соответствующей ему семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян останется неподвижным.
Поскольку в данной аспекте первого варианта осуществления оба диска (2) дозирования семян вращаются в одном и том же направлении, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с одной и той же стороны устройства.
Вариант осуществления дозирующего устройства, использующий вакуум
На ФИГ. 4-6 показан двойное устройство дозирования семян, работающий с использованием вакуума, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Указанное устройство содержит два по существу цилиндрических корпуса (1), которые расположены горизонтально и соосно сторона к стороне рядом друг с другом и каждый из которых заключает внутри себя диск (2) дозирования семян. Между цилиндрическими корпусами (1) соосно с корпусами (1) расположен кольцевой двигатель (3) с полым валом (4). Кольцевой двигатель (3) прикреплен своим статором (5) к внешней области корпусов (1) с помощью подходящих крепежных средств (не показаны). Полый вал (4) кольцевого двигателя (3) представляет собой сквозной вал, который проходит в направлении обеих сторон двигателя, проникает внутрь каждого из корпусов (1) и достигает соответствующего диска (2) дозирования семян внутри корпуса (1). Каждый из дисков (2) дозирования семян внутри корпусов (1) соосно соединен с соответствующим концом сквозного полого вала (4) кольцевого двигателя (3) с помощью соответствующей муфты (6). Соединение между дисками (2) дозирования семян и соответствующими им муфтами (6) осуществляется с помощью шплинта и втулки (7) или других подходящих крепежных средств. Кроме того, муфты (6) соединены с полым валом (4) кольцевого двигателя (3) с помощью подходящих крепежных средств (не показаны).
Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, каждый из дисков (2) дозирования семян разделяет внутренний объем соответствующего ему корпуса (1) на две камеры: вакуумную камеру (8) и камеру (9) атмосферного давления. Множество радиальных отверстий (14), расположенных на полом валу (4) кольцевого двигателя (3), обеспечивает возможность соединения по текучей среде между вакуумными камерами (8) обоих корпусов (1) с целью выравнивания давления между ними.
Вакуумные камеры (8) соединены по текучей среде со средствами создания вакуума (не показаны) посредством одного или более воздушных каналов (10), расположенных в одном или обоих из корпусов (1). Согласно более предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, количество и расположение указанных одного или более воздушных каналов может быть следующим:
два воздушных канала (10), расположенных по одному в каждом корпусе (1), как показано на ФИГ. 4:
один воздушный канал (10), расположенный в одном из корпусов (1) как показано на ФИГ. 5; и
один воздушный канал (10), расположенный между одним из корпусов (1) и кольцевым двигателем (3) и соединенный по текучей среде с обеими вакуумными камерами (8) через полый вал (4) посредством множества отверстий (20), как показано на ФИГ. 6.
Каждый из корпусов (1) дополнительно содержит семенную емкость (11) и отверстие (12) для загрузки семян в соответствующую камеру (9) атмосферного давления, которая может содержать, а может и не содержать приемный бункер и/или закрывающие средства (не показаны), из которых семена (13) загружаются внутрь семенных емкостей (11) внутри камер (9) атмосферного давления. Каждый корпус (1) дополнительно содержит канал (15) выпуска семян, соединяющий камеры (9) атмосферного давления со средствами или каналами для высеивания семян в борозду (не показаны).
Каждый из дисков (2) дозирования семян содержит множество средств (16) захвата и удержания семян, которые (средства) расположены через промежутки в радиальном направления в области периметра диска. Средства (16) захвата и удержания семян осуществляют захват и удержание семян (13) с использованием разности давлений между обеими сторонами соответствующего диска (2) дозирования семян, т.е. разности между вакуумом в вакуумной камере (8), создаваемым с помощью средств создания вакуума (не показаны), и атмосферным давлением в камере (9) атмосферного давления. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства (16) захвата и удержания семян содержат сквозные отверстия такого диаметра, что они способны захватывать и удерживать семена (13), но при этом исключают возможность их прохождения насквозь через указанные отверстия. Во время вращения дисков (2) дозирования семян, приводимых в действие кольцевым двигателем (3), средства (16) захвата и удержания семян будут захватывать семена (13) из соответствующей семенной емкости (11) каждого диска (2) дозирования семян и транспортировать захваченные семена (13) в направлении соответствующих каналов (15) для выпуска семян.
Во время работы устройства, в обеих вакуумных камерах (8) создается вакуум путем откачки воздуха из камер (8) с помощью средств создания вакуума (но показаны) через соответствующий воздушный канал (каналы) (10). Кроме того, камеры (9) атмосферного давления принимают запас семян (13), загружаемый в соответствующие семенные емкости (11) через соответствующие отверстия (12) для загрузки семян. Обе семенных емкости (11) могут быть заполнены семенами разных типов или семенами одного и того же типа. Обе камеры (9) атмосферного давления будут оставаться при, по существу, атмосферном давлении. Затем активируется кольцевой двигатель (3) с целью вращения в предопределенном направлении, в результате чего диски (2) дозирования семян приводятся в действие через соответствующие муфты (6).
При вращении дисков (2) дозирования семян, приводимых в действие кольцевым двигателем (3), средства (16) захвата и удержания семян имеют возможность захвата и транспортировки семян (13) из соответствующих семенных емкостей (11) за счет разности давлений между обеими сторонами этих дисков (2) дозирования семян. Семена (13) удерживаются и транспортируются с помощью средств (16) захвата и удержания семян в дисках (2) дозирования семян до тех пор, пока в предопределенном месте на их пути соответствующие средства (17) прерывания разности давлений, т.е. средства (17) высвобождения семян, не осуществят локальное прерывание разности давлений, действующей на семена (13). Это приводит к высвобождению семян (13) в указанном месте, и они подают в направлении соответствующих каналов (15) для выпуска семян и затем в направлении вскрытой борозды (не показана) на грунте или в направлении другой части посевного оборудования (не показана).
В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства (17) прерывания разности давлений содержат соответствующие колеса, которые изготовлены из гибкого материала, такого как резина или другой полимерный материал, и каждое из которых расположено со стороны дисков (2) дозирования семян, противоположной семенам (13), т.е. со стороны вакуумной камеры (9).
Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит два средства (18) поштучного разделения, по одному для каждого диска (2) дозирования семян, которые служат для предотвращения одновременного захвата и высвобождения двух или более семян (13) из одного средства (16) захвата и удержания семян, при этом лишние семена (13) удаляются и возвращаются в соответствующую им семенную емкость (11).
В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, каждое из средств (18) поштучного разделения содержит криволинейную пластину, расположенную с той стороны соответствующего диска (2) дозирования семян, с которой размешаются семена (13), т.е. со стороны камеры (9) атмосферного давления.
Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению содержит два соответствующих вспомогательных средства (19) выталкивания и очистки, по одному на каждый диск (2) дозирования семян, которые выполняют две функции: функцию очистки и удаления засоров в средствах (16) захвата и удержания семян и функцию выталкивания семян (13), которые не высвобождены надлежащим образом с помощью средств (1/) прерывания разности давлений,
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вспомогательные средства (19) выталкивания и очистки содержат соответствующие зубчатые колеса, которые изготовлены из гибкого материала, такого как резина или другие полимерные материалы, и каждое из которых расположено с той стороны соответствующего диска (2) дозирования семян, которая противоположна семенам (13), т.е. со стороны вакуумной камеры (8).
Поскольку обе семенных емкости (11) предпочтительно загружены семенами (13) разных типов, обеспечивается возможность выборочного независимого управления вращением каждого диска (2) дозирования семян для выборочного распределения семян из каждой семенной емкости (11). Следовательно, двойное устройство дозирования семян согласно настоящему изобретению обеспечивает несколько способов, с помощью которых возможно осуществление выборочного независимого управления вращением каждого диска (2) дозирования семян.
В первом аспекте второго варианта осуществления настоящего изобретения все из муфт (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой однонаправленные механические муфты, которые но блокируют вращение дисков (2) дозирования семян в одном направлении и блокируют вращение этих дисков в другом направлении. Две однонаправленных муфты (6) расположены во взаимно противоположных направлениях, т.е. одна из муфт (6), соединенная с одним из дисков (2) дозирования семян, не блокирует его вращение в первом направлении и блокирует вращение во втором направлении, в то время как другая муфта (6), соединенная с другим диском, (2) дозирования семян, блокирует его вращение в первом направлении и не блокирует вращение во втором направлении. Результат применения такой компоновки состоит в том, что, в зависимости от направления вращения кольцевого двигателя (3), один из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), в то время как другой диск (2) дозирования семян не будет приводиться в действие, т.е. он не будет вращаться и останется неподвижным. В данной компоновке от направления вращения кольцевого двигателя (3) будет зависеть, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие. Оба диска (2) дозирования семян не могут приводиться в действие одновременно, и оба этих диска при своем независимом вращении будут вращаться в противоположных направлениях.
Благодаря применению однонаправленных муфт, бортовой компьютер сеялки (не показан) имеет возможность выбора того, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), и, следовательно, того, какой из двух типов семян будет высеваться, путем управления направлением вращения кольцевого двигателя (3), как указано выше. Например, при первом выборе семян для высеивания, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение в первом направлении вращения, и таким образом будет приведен во вращение первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян для захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет оставаться неподвижным. При втором выборе семян для посева, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение во втором, противоположном направлении, и таким образом будет приведен во вращение второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян для захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет оставаться неподвижным.
Поскольку направления вращения обоих дисков (2) дозирования семян противоположны, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с противоположных сторон устройства.
Во втором аспекте второго варианта осуществления настоящего изобретения обе муфты (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой магнитные муфты с электронным управлением, осуществляемым с помощью электронной системы или бортового компьютера (не показаны), причем возможно независимое управление ими для блокировки или разрешения вращения соответствующих дисков (2) дозирования семян.
Благодаря применению магнитных муфт с электронным управлением, бортовой компьютер (не показан) сеялки имеет возможность выбора диска (2) дозирования семян для привода и, следовательно, выбора типа семян для высеивания, путем независимого электронного управления включением и/или выключением каждой из магнитных муфт (6). Например, при первом выборе семян для высеивания, производится электронное включение первой муфты из двух муфт (6) и электронное выключение второй муфты из двух муфт (6). В результате этого первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, соединенный с первой муфтой, получает возможность привода во вращение с помощью кольцевого двигателя (3) для захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян, соединенный со второй муфтой, остается неподвижным. При втором выборе семян для посева производится электронное выключение первой муфты и электронное включение второй муфты. В результате этого второй дозирующий диск, соединенный со второй муфтой, получает возможность привода во вращение с помощью кольцевого двигателя (3) с целью захвата и высвобождения семян из соответствующей семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск, который соединен с первой муфтой, остается неподвижным,
Поскольку направление вращения обоих дисков (2) дозирования семян одинаково, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с одной и той же стороны устройства.
В третьем аспекте второго варианта осуществления настоящего изобретения обе муфты (6), которые соединяют диски (2) дозирования семян с соответствующими концами полого вала (4) кольцевого двигателя (3), представляют собой однонаправленные механические муфты, которые не блокируют вращение дозирующих дисков (2) в одном направлении и блокируют их вращение в другом направлении. Две однонаправленных муфты (6) расположены во взаимно противоположных направлениях, т.е. одна из муфт (6), соединенная с одним из дисков (2) дозирования семян, не блокирует его вращение в первом направлении и блокирует вращение во втором направлении, в то время как другая муфта (6), соединенная с другим диском (2) дозирования семян, блокирует его вращение в первом направлении и не блокирует вращение во втором направлении, Результат применения такой компоновки состоит в том, что в зависимости от направления вращения кольцевого двигателя (3) один из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), в то время как другой диск (2) дозирования семян не будет приводиться в действие, т.е. но будет вращаться и останется неподвижным. Кроме того, между одним из дисков (2) дозирования семян и соответствующей ему муфтой (6) устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит планетарную или эпициклическую передачу, которая реверсирует направление вращения указанного диска (2) дозирования семян относительно направления вращения полого вала (4).
В данной компоновке, от направления вращения кольцевого двигателя (3) будет зависеть, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие, причем оба диска дозирования семян не могут приводиться в действие одновременно. Однако, в отличие от первого аспекта первого варианта осуществления настоящего изобретения, оба диска при своем независимом вращении не будут вращаться в одном и том же направлении.
Благодаря применению однонаправленных муфт в сочетании с планетарной или эпициклической передачей, бортовой компьютер (не показан) сеялки имеет возможность выбора того, какой из дисков (2) дозирования семян будет приводиться в действие с помощью кольцевого двигателя (3), и, следовательно, того, какой из двух типов семян будет высеваться путем управления направлением вращения кольцевого двигателя (3). Например, при первом выборе семян для высеивания, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение в первом направлении вращения, в результата чего первый дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет приведен во вращение для захвата и высвобождения семян из соответствующих семенных емкостей (11), в то время как второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян останется неподвижным. При втором выборе семян для посева, кольцевой двигатель (3) приводится во вращение во втором, противоположном направлении вращения, в результате чего второй дозирующий диск из дисков (2) дозирования семян будет приведен во вращение для захвата и высвобождения семян из соответствующей ему семенной емкости (11), в то время как первый дозирующий диск, из дисков (2) дозирования семян останется неподвижным..
Поскольку в данном аспекте второго варианта осуществления оба диска (2) дозирования семян вращаются в одном и том же направлении, соответствующие выпускные каналы (15) для семян в каждом корпусе (1) расположены с одной и той же стороны устройства.
В отношении всех вышеописанных вариантов осуществления следует отметить, что полый вал (4) кольцевого двигателя (3), в дополнение к обеспечению возможности выравнивания давления между вакуумными камерами или камерами (8) положительного давления, при необходимости обеспечивает также средства охлаждения кольцевого двигателя (3) с использованием потока свежего воздуха через полый вал (4) двигателя во время нормальной работы двойного дозирующего устройства.
Кроме того, размещение кольцевого двигателя (3) соосно с обоими корпусами (1) дисков (2) дозирования семян способствует уменьшению общих размерив устройства, в отличие от тех устройств, в которых указанное множество дисков дозирования семян размещено линейно, один позади другого, и обеспечивается частичная или полная защита кольцевого двигателя (3) от внешних элементов. Кроме того, благодаря соосному размещению дисков дозирования семян и кольцевого двигателя (3), исключается необходимость в редукторах, шестеренчатых трансмиссиях, ременных трансмиссиях и других вспомогательных трансмиссионных компонентах, и таким образом уменьшаются шумы во время работы, снижается стоимость и частота техобслуживания и в целом повышается эффективность устройства.
Вышеописанные варианты осуществления не должны рассматриваться как ограничивающие примеры осуществления настоящего изобретения, поскольку выгоды от применения описанных в настоящем изобретении двойных устройств дозирования семян, непосредственно приводимых в действие от одного бесщеточного кольцевого или моментного двигателя постоянного тока, в других вариантах осуществления устройств дозирования семян также будут очевидны специалистам в данной области техники. Таким образом, настоящее изобретение дополнительно подходит для использования в других двойных устройствах дозирования семян, например таких, как устройства, но имеющие источника давления или вакуума и использующие другие средства для захвата, удержания и высвобождения семян, такие как зубья, лотки, ячейки и т.п.
Настоящее изобретение обеспечивает возможность устранения одной или более вышеописанных проблем или сложностей уровня техники. Тем не менее, предполагается, что настоящее изобретение может быть полезно при устранении других проблем или сложностей в ряде областей техники. Следовательно, заявленное изобретение необязательно должно рассматриваться как ограниченное лишь устранением каких-либо конкретных проблем или сложностей, описанных в данном документе.
Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в предшествующем описании, такие иллюстрации и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, а не ограничивающие. Настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. При практическом осуществлении заявленного раскрытия специалисты в данной области техники, в результате изучения чертежей, настоящего раскрытия и приложенной формулы изобретения, смогут найти и осуществить вариации раскрытых вариантов осуществления.
Специалисты в данной области техники с помощью проведения стандартных экспериментов смогут найти или будут иметь возможность выявить множество эквивалентов конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных в данном документе. Предполагается, что такие эквиваленты включены в нижеследующую формулу изобретения. Все публикации, патенты и патентные заявки, упомянутые в настоящем описании, включены в него посредством ссылок в настоящем описании в той же самой степени, как если бы каждая отдельная публикация, патент или патентная заявка были конкретным образом и индивидуально обозначены как подлежащие включению в настоящий документ посредством ссылок.
1. Двойное устройство дозирования семян для сеялки, выполненной с возможностью выборочного высевания семян или внесения сыпучих материалов двух разных типов и содержащее:
а) первый и второй по существу цилиндрические корпусы, которые расположены горизонтально и соосно и каждый из которых содержит семенную емкость и диск дозирования семян, выполненный с возможностью вращения вокруг центральной оси, разделяющий корпус на первую камеру и вторую камеру, содержащий множество средств захвата и удержания семян для захвата и удержания семян из соответствующих семенных емкостей, а также содержащий высвобождающие средства для высвобождения семян из указанных средств захвата и удержания семян;
b) по меньшей мере один воздушный канал для подачи воздуха во вторые камеры первого и второго корпусов или откачки воздуха из вторых камер первого и второго корпусов таким образом, чтобы создавать разность давлений воздуха между первой камерой и второй камерой в каждом из указанных первого и второго корпусов,
c) электрический двигатель с полым валом, расположенный соосно между указанными двумя корпусами, при этом полый вал двигателя проходит наружу от обеих сторон двигателя, соединен с каждым из дисков дозирования семян внутри первого и второго корпусов посредством соответствующих муфт и оснащен множеством отверстий, так что обеспечено соединение по текучей среде между второй камерой первого корпуса и второй камерой второго корпуса; и
d) выпускные каналы для семян, соединенные с каждым из первого и второго корпусов.
2. Двойное устройство дозирования семян по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из первого канала, соединенного по текучей среде со второй камерой первого корпуса, и второго канала, соединенного по текучей среде со второй камерой второго корпуса.
3. Двойное устройство дозирования семян по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из одного воздушного канала, соединенного по текучей среде со второй камерой лишь одного из первого и второго корпусов.
4. Двойное устройство дозирования семян по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один воздушный канал состоит из одного воздушного канала, соединенного по текучей среде с полым валом двигателя.
5. Двойное устройство дозирования семян по любому из пп. 2-4, в котором воздушные каналы также соединены по текучей среде со средствами создания положительного давления для создания во вторых камерах первого и второго корпусов более высокого давления воздуха, чем давление воздуха в первых камерах, и таким образом создания разности давлений воздуха между первой каморой и второй камерой в каждом из первого и второго корпусов, причем выпускные каналы для семян в каждом из первого и второго корпусов соединены по текучей среде с соответствующими вторыми камерами указанных первого и второго корпусов, а семенные емкости первого и второго корпусов расположены внутри вторых камер указанных первого и второго корпусов.
6. Двойное устройство дозирования семян по любому из пп. 2-4, в котором воздушные каналы также соединены по текучей среде со средствами создания вакуума для создания во вторых камерах первого и второго корпусов более низкого давления воздуха, чем давление воздуха в первых камерах, и таким образом создания разности давлений воздуха между первой камерой и второй камерой в каждом из первого и второго корпусов, причем выпускные каналы для семян каждого корпуса соединены по текучей среде с соответствующими первыми камерами указанных корпусов, а семенные емкости первого и второго корпусов расположены внутри первых камер указанных корпусов.
7. Двойное устройство дозирования семян по п. 5 или 6, в котором давление воздуха в первых камерах первого и второго корпусов приблизительно равно атмосферному давлению.
8. Двойное устройство дозирования семян по п. 5 или 6, в котором средства захвата и удержания семян для дисков дозирования семян содержат сквозные отверстия для захвата семян из семенных емкостей, за счет разности между давлением воздуха в первой камере и давлением воздуха во второй камере каждого из первого и второго корпусов, причем диаметр указанных отверстий является таким, что они имеют возможность захвата и удержания семян, но при этом исключают возможность их сквозного прохождения через указанные отверстия.
9. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дисками дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой однонаправленные механические муфты, имеющие противоположную ориентацию, так что при вращении вала в одном направлении одна муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, а при вращении вала в противоположном направлении другая муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян.
10. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дисками дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой магнитные муфты с электронным управлением, которые имеют возможность независимого отключения или обеспечения передачи мощности от двигателя на каждый из дисков дозирования семян.
11. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором муфты, которые соединяют полый вал двигателя с соответствующими дисками дозирования семян в первом и втором корпусах, представляют собой однонаправленные механические муфты, имеющие противоположную ориентацию, так что при вращении вала в одном направлении одна из муфт не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, а при вращении вала в противоположном направлении другая муфта не будет передавать мощность от двигателя на соответствующий ей диск дозирования семян, причем одна из однонаправленных механических муфт соединена с соответствующим ей диском дозирования семян посредством планетарной или эпициклической передачи, которая реверсирует направление вращения указанного диска дозирования семян относительно направления вращения соответствующей ему муфты.
12. Двойное устройство дозирования семян по п. 8, в котором высвобождающие средства для высвобождения семян из средств захвата и удерживания семян содержат колесо, изготовленное из гибкого материала, расположенное с противоположной от семян стороны дисков дозирования семян и локально прерывающее разность давлений воздуха на указанных средствах захвата и удержания семян, что приводит к высвобождению семян.
13. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором, каждый из дисков дозирования семян содержит средства поштучного разделения для предотвращения одновременного захвата и высвобождения двух или более семян из указанных средств захвата и удержания, при этом лишние захваченные семена удаляются и возвращаются в соответствующую им емкость.
14. Двойное устройство дозирования семян по п. 13, в котором средства поштучного разделения семян содержат криволинейные пластины, каждая из которых расположена с той стороны соответствующего ей диска дозирования семян, на которой размещены семена.
15. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый из дисков дозирования семян содержит вспомогательные средства выталкивания и очистки, которые производят очистку и удаление засоров в средствах захвата и удержания семян и выталкивают семена, которые не были высвобождены надлежащим образом посредством высвобождающих средств.
16. Двойное устройство дозирования семян по п. 15, в котором вспомогательные средства выталкивания и очистки содержат зубчатое колесо, изготовленное из гибкого материала и расположенное с противоположной от семян стороны дисков.
17. Двойное устройство дозирования семян по любому из предыдущих пунктов, в котором двигатель с полым валом представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока для прямого привода.
