本發(fā)明涉及一種用于植物切割機(jī)的切割線的線圈,包括切割頭以及這樣的線圈的切割組件,以及制造這樣的線圈的方法。
背景技術(shù):
用于植物切割機(jī)的切割線的自支撐線圈受到了極大的關(guān)注,這是因?yàn)樽灾尉€圈使得在切割頭中線的插入和/或替換非常容易。
在本文中,“自支撐”指的是線能夠保持盤繞在自身上,而無(wú)需借助任何的外部保持手段。因此,無(wú)需圍繞著線圈的匝進(jìn)行捆綁以保持它們毗鄰,也無(wú)需適合于線圈的尺寸和形狀的包裝,就能固定線圈的匝。
線圈的固定是臨時(shí)的,即,期望在線圈的存儲(chǔ)和運(yùn)輸期間是有效的,直到其被插入到切割頭中;然而,在施加于線的自由端的拉力的作用下,匝是可分離的。
文獻(xiàn)fr2967548公開了這樣一種自支撐線圈,其是由具有相互保持設(shè)置的線制成的,使得線纏繞在自身上時(shí),每個(gè)匝與至少一個(gè)鄰接的匝相配合,從而使其機(jī)械地保持。
因此,這樣的線特別使得具有帶中央空部的平坦的自支撐線圈是可能的。
如文獻(xiàn)wo2014/020178中描述的,這樣的自支撐線圈可以與切割頭結(jié)合而便利地使用。所述切割頭包括:
-本體,其限定用于線圈的內(nèi)部凹進(jìn)部,并設(shè)置有用于延伸從線圈分離的一段切割線的周邊開口,所述本體能夠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn);以及
-中央芯軸,其適用于支撐至少一個(gè)線圈,所述芯軸包括至少一個(gè)適用于與線圈相配合的結(jié)構(gòu),以確保芯軸與線圈之間的旋轉(zhuǎn)接合,所述芯軸能夠相對(duì)于本體選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)使用者想要將自支撐線圈插入到切割頭中時(shí),他只需要打開切割頭,將線圈的中央空部安置于芯軸周圍,將線抽出一定長(zhǎng)度以從外圍開口延伸出來(lái),然后閉合切割頭。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目標(biāo)是改善線圈與中央芯軸之間的旋轉(zhuǎn)接合。
相應(yīng)地,本發(fā)明提供一種用于植物切割機(jī)的切割線的線圈,其中,線繞著軸線盤繞在自身上,從而形成至少兩個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝以及中央空部,其中,形成線圈的最內(nèi)的匝的線段的面向中央空部的表面包括多個(gè)凹槽,所述凹槽形成平行于所述軸線延伸的連續(xù)的凸出部和凹進(jìn)部。
根據(jù)實(shí)施方案,所述最內(nèi)的匝永久地焊接至最鄰近的匝的至少一部分。
優(yōu)選地,所述線圈具有平坦的形狀。
有利地,所述線由包括聚酰胺和/或共聚酰胺的材料制成。
所述線的截面典型地具有與圓形線的截面相等的面積,該圓形線的直徑在1.35毫米和4毫米之間。
根據(jù)實(shí)施方案,所述匝通過(guò)在線上形成的相互保持結(jié)構(gòu)而臨時(shí)結(jié)合,從而每個(gè)匝機(jī)械地保持至少一個(gè)鄰近的匝。
根據(jù)實(shí)施方案,匝通過(guò)粘附而臨時(shí)結(jié)合。
根據(jù)實(shí)施方案,匝通過(guò)所述線的材料的受控的部分熔化而臨時(shí)結(jié)合。
根據(jù)實(shí)施方案,線圈包括通過(guò)能夠分離的方式縱向結(jié)合的至少兩根(特別地在四根和六根之間)切割線的多個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于例如修邊機(jī)或者灌木鏟除機(jī)的植物切割機(jī)的切割組件,所述組件包括至少一個(gè)如上所述的線圈以及切割頭,所述切割頭包括:
-本體,其限定用于線圈的內(nèi)部凹進(jìn)部,并且設(shè)置有用于露出與所述線圈分離的一段切割線的周邊開口,所述本體能夠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn);以及
-中央芯軸,其用于支撐至少一個(gè)所述線圈,所述芯軸包括至少一個(gè)適用于與所述線圈的凹槽配合的結(jié)構(gòu)從而保證所述芯軸與所述線圈之間的旋轉(zhuǎn)接合,所述芯軸能夠相對(duì)于本體選擇性地旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種制作用于植物切割機(jī)的切割線的線圈的方法,其特征在于,包括以下步驟:
-提供切割線,
-使所述線繞著軸線盤繞在自身上從而形成至少兩個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝以及中央空部,
-在最內(nèi)的匝的面向中央空部的表面上形成多個(gè)平行于所述軸線的凹槽。
有利地,形成步驟包括在線圈的最內(nèi)的匝處加熱。
根據(jù)實(shí)施方案,形成步驟進(jìn)一步包括將最內(nèi)的匝焊接至鄰近的匝。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)參照所附附圖從如下的具體描述將變得顯而易見,其中:
-圖1是文獻(xiàn)fr2967548所描述的切割線的線圈的俯視圖,并且所述線圈可以是用于根據(jù)本發(fā)明的線圈的制造過(guò)程的起始產(chǎn)品,
-圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的線圈的俯視圖;
-圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案的線圈的俯視圖;
-圖4是可以與根據(jù)本發(fā)明的線圈結(jié)合使用的切割頭的立體圖;
-圖5是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案的線圈的立體圖;
-圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的切割線的截面圖;
-圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案的線圈的立體圖;
-圖8是適用于與圖7的線圈配合的切割頭的芯軸的立體圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,切割線20盤繞在自身上從而形成自支撐線圈2,線圈的匝臨時(shí)結(jié)合。
“臨時(shí)結(jié)合”意指匝的結(jié)合力對(duì)于具有自支撐線圈來(lái)說(shuō)是足夠的,但是考慮到抽出給定長(zhǎng)度的線,在施加于線的自由端的拉力的作用下可以使匝分離而不損傷線。
根據(jù)實(shí)施方案,線20可以包括相互保持結(jié)構(gòu)(見圖6)以使每個(gè)匝21與至少一個(gè)鄰近的匝21配合從而機(jī)械地使其保持,以使線圈2自支撐。注意圖6只示出了切割線的一種可能的實(shí)施方案,而本發(fā)明覆蓋用于機(jī)械地相互配合以使線圈的匝保持原位的保持結(jié)構(gòu)的所有形式,所述保持結(jié)構(gòu)優(yōu)選地通過(guò)結(jié)構(gòu)的彈性和/或塑性形變使線圈的匝保持原位。在這點(diǎn)上可以參考文獻(xiàn)fr2967548中描述的實(shí)施方案。
根據(jù)實(shí)施方案,相互保持結(jié)構(gòu)包括在線20的全部或部分長(zhǎng)度上延伸的凸型元件201與凹型元件202,當(dāng)線20盤繞在自身上以形成線圈時(shí),凸型元件201適用于插入凹型元件202,該線圈可以是大體平坦的,大體圓柱狀的,或者大體圓錐狀的。有利地,選擇凹型元件與凸型元件以使線可以通過(guò)傳統(tǒng)的拉伸/擠出技術(shù)生產(chǎn)。
例如,凸型元件可以是在線的全部或部分長(zhǎng)度上延伸的凸部201,而凹型元件202可以以匹配凸部的方式延伸的凹槽。如果意圖形成平坦的線圈,那么凸部201與凹槽202優(yōu)選地在線的相反的縱向側(cè)部延伸。通常來(lái)說(shuō),凸部201的形狀與尺寸根據(jù)凹槽202的形狀與尺寸而調(diào)整,以便當(dāng)線20盤繞在自身上以形成線圈時(shí),凸部201能夠適配鄰近的匝的凹槽202并且以合適的力保持在凹槽202中。優(yōu)選地,選擇凸部201和凹槽202的形狀與尺寸以便當(dāng)線20盤繞在自身上時(shí),凸部201用力地插入鄰近的匝的凹槽202,而在區(qū)域203產(chǎn)生線的彈性變形。在這種情況下,在這些區(qū)域203中的線的材料的彈性回復(fù)保證在接合實(shí)現(xiàn)后凸部201與凹槽202的保持。
可選地,匝能夠通過(guò)匝之間的粘附(例如通過(guò)連續(xù)地或者間斷地放置的化學(xué)或者熱粘合劑的手段),通過(guò)兩個(gè)毗鄰的匝之間的切割線的材料的局部不完全熔化,以及通過(guò)超聲波或者摩擦焊接,而臨時(shí)結(jié)合在一起。在這點(diǎn)上,可以參考文獻(xiàn)us4,024,635中所描述的技術(shù)。
能夠使用任何其它臨時(shí)連接的手段(其使得匝被保持住然后無(wú)需破壞切割線而分離),而不脫離本發(fā)明的范圍。
線的第一端220位于線圈的內(nèi)部空部之內(nèi),而第二端為自由端,該第二端設(shè)計(jì)為從切割頭露出。
切割線通過(guò)經(jīng)由模具擠壓熱塑性材料制成,如果可以的話,該模具限定相互保持結(jié)構(gòu)的形狀。
熱塑性材料典型地包括聚酰胺和/或共聚酰胺。
切割線可以通過(guò)混合擠壓兩種或更多種不同的熱塑性材料制成,例如第一材料以及第二材料,該第一材料形成切割線的芯部,而第二材料形成至少部分包圍芯部的外殼。
線的截面具有與圓形線的截面相等的面積,該圓形線的直徑在1.35毫米和4毫米之間,優(yōu)選地在1.35毫米和2毫米之間。
截面可以具有任何合適的形狀,該形狀提供鄰近的匝之間的足夠的接觸表面,從而允許匝的通過(guò)粘附、焊接或機(jī)械保持的臨時(shí)的接合。例如,線的截面可以是圓形的或任何凸多邊形的形狀(例如正方形、長(zhǎng)方形、三角形、六邊形等等),或內(nèi)接于這些形狀中的一個(gè)。
在切割線繞著軸線(該軸線在此垂直于圖1所在的平面)盤繞形成自支撐線圈后,在形成最內(nèi)的匝的線段的面向中央空部22的表面上形成多個(gè)平行于所述軸線的凹槽230(見圖2)。如后文參考圖5所解釋的,所述軸線對(duì)應(yīng)于容納線圈的切割頭的芯軸的旋轉(zhuǎn)軸線。
凹槽230的形成典型地通過(guò)以下方式實(shí)施:加熱最內(nèi)的匝并且以合適的工具施加徑向向外的力,從而使線的材料變形。在該操作期間,切割線的第一端220可以也壓至鄰近的匝上并且形成平整的形狀。
凹槽可以具有圓滑的或有棱角的截面。
優(yōu)選地,凹槽在中央空部的周邊均勻地分布。
有利地,將凹槽設(shè)計(jì)為適配在切割頭的中央芯軸上形成的相應(yīng)的肋部。這樣,中央空部的形狀可以根據(jù)芯軸的外部形狀而調(diào)整。例如,對(duì)于具有包括多個(gè)肋部(見圖4)的芯軸的切割頭,可以在線圈的最內(nèi)的匝上創(chuàng)造相同數(shù)量的凹槽,從而與肋部配合并且因此提高芯軸與線圈之間的旋轉(zhuǎn)接合。
根據(jù)圖3示出的實(shí)施方案,凹槽的形成可以進(jìn)一步使得至少部分地焊接最內(nèi)的匝與直接相鄰的匝。這可以是有利的,因?yàn)楹附臃乐乖训娜魏蜗鄬?duì)的滑動(dòng)并且因此避免線圈受離心力而繞著芯軸變緊。這種焊接在圖3中通過(guò)虛線表示。與將相鄰的匝保持在一起的臨時(shí)的結(jié)合相比,最內(nèi)的匝與直接相鄰的匝的這樣的焊接有利地是永久的,即,在能夠?qū)⑵渌R時(shí)結(jié)合的匝分離的情況下,不能分離這些被焊接的匝。
根據(jù)圖5示出的實(shí)施方案,線圈包括通過(guò)能夠分離的方式縱向地結(jié)合的至少兩根切割線20a、20b的多個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝。在這種情況下,線設(shè)置為帶的形式,其中線通過(guò)能夠分離的方式而縱向地結(jié)合,例如如文獻(xiàn)ep0435795中所描述的。軸線x表明切割頭的旋轉(zhuǎn)軸線。例如,在所述帶的制造期間,兩根線20a、20b之間的連接通過(guò)與線的材料相同的薄層20c的擠出而獲得。所述薄層20c足夠薄以便為了分離超過(guò)一定長(zhǎng)度的線20a、20b而被撕裂。帶之后盤繞形成匝,匝21通過(guò)相互保持結(jié)構(gòu)而臨時(shí)結(jié)合。也就是說(shuō),線圈具有兩種臨時(shí)的連接:一種在兩根線20a、20b之間遍及它們的長(zhǎng)度;另一種在毗鄰的匝之間。之后,每根線的最內(nèi)的匝的表面如上文所描述般成形以形成多個(gè)凹槽(并且可以將最內(nèi)的匝焊接至直接相鄰的匝)。
圖4示出了打開的切割頭的概覽,該切割頭可以與根據(jù)本發(fā)明的線圈結(jié)合使用。
線圈2放置于切割頭1的本體10中設(shè)置的凹進(jìn)部中。蓋30關(guān)閉凹進(jìn)部,該蓋30意圖固定在本體10處。在圖4所示的實(shí)施方案中,本體和蓋通過(guò)鉸鏈31連接并且通過(guò)螺釘(未示出)進(jìn)一步固定,但這并不意圖是限定性的。例如,蓋與本體可以僅僅通過(guò)螺釘固定。
本體10包括至少一個(gè)開口12a、12b,該開口通向凹進(jìn)部從而使得與線圈分離的一段切割線露出。開口12a、12b優(yōu)選地在圓周上均勻地分布;例如,如果開口總共為兩個(gè),則有利地它們?cè)谥睆缴舷鄬?duì)。自然地,如果更多線用于切割頭中,將設(shè)置足夠數(shù)量的開口。
此外,沒(méi)有必要如圖4所示地將所有開口布置在本體10上;例如,實(shí)際上開口能夠分布在蓋30上和本體10上。
根據(jù)實(shí)施方案,凹進(jìn)部的內(nèi)壁和外壁在開口每一側(cè)展示圓形端110、111,該圓形端110、111在切割頭旋轉(zhuǎn)期間作為用于線的鄰接表面,該鄰接表面在孔眼處限制破損的風(fēng)險(xiǎn),即在開口12處線的破損。
線圈容納在凹進(jìn)部中的中央芯軸13上,該中央芯軸13在其外表面135'上包括多個(gè)肋部135”。線圈的最內(nèi)的匝包括對(duì)應(yīng)于肋部的凹槽,芯軸13與線圈由此旋轉(zhuǎn)接合。
芯軸13設(shè)置為相對(duì)于本體10選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)。選擇性地是指在切割頭的正常工作中,也就是說(shuō)當(dāng)切割頭為了切割植物而由切割機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),芯軸13相對(duì)于本體10固定,而只有通過(guò)使用者的動(dòng)作才會(huì)導(dǎo)致芯軸13相對(duì)于本體10轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)實(shí)施方案,芯軸13包括支撐板136,該支撐板136從周邊表面135'徑向地延伸,并且該支持板136支撐線圈2。由于在切割頭使用期間產(chǎn)生的應(yīng)變,芯軸和支撐板有利地由金屬制成。優(yōu)選地,支撐板不是光滑的而是有著具有一定粗糙度的表面,該表面防止線圈滑動(dòng)。例如,所述表面可以包括支撐板136的增強(qiáng)粗糙度,或者在表面上規(guī)律地分布的倒刺。以選擇性的或者補(bǔ)充的方式,支撐板可以穿通有多個(gè)圓形孔,這些孔根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)圍繞芯軸13的旋轉(zhuǎn)軸線的同心圓而分布。實(shí)際上,當(dāng)支撐板136被穿通時(shí),被推到一邊的金屬圍繞每個(gè)孔而形成倒刺,這些倒刺伸到板136的表面之外并且施加保持線圈的作用。支撐板136可以因此穿通有沿著接近芯軸13的第一圓圈分布的第一系列孔,以及沿著接近板136的圓周的第二圓圈分布的第二系列孔。
根據(jù)有利的實(shí)施方案,切割頭可以進(jìn)一步包括相對(duì)支撐板136的按壓板35,該按壓板35抵靠著彈簧(未示出)設(shè)置在蓋30中。所述按壓板35旨在與線圈接觸,并且由于彈簧的力,當(dāng)線圈處于切割頭中的工作位置時(shí),所述按壓板在線圈上施加壓力。這使線圈在支撐板136和按壓板35之間維持平坦的位置,其轉(zhuǎn)而促進(jìn)線圈和芯軸的更好的旋轉(zhuǎn)接合。
圖7和圖8分別展示了線圈以及適用于與所述線圈配合的芯軸的可選的實(shí)施方案。
芯軸13的圓柱狀的外表面135'設(shè)置有多個(gè)徑向延伸的凸出部135”。每個(gè)凸出部沿著芯軸的高度延伸并且包括大致平行于芯軸的旋轉(zhuǎn)軸線的兩條邊以及形成為圓柱的一部分的外表面。
凸出部135”有利地在芯軸的外表面135'上均勻地分布。
如圖7所示,線圈的最內(nèi)的匝的表面設(shè)置為與芯軸13的外形互補(bǔ)的形狀。具體地,線圈的最內(nèi)的匝的表面設(shè)置有凹槽220,所述凹槽220適配芯軸13的凸出部135”。有利地,凹槽220由凸出部分隔,以適配芯軸的表面135'。
當(dāng)然,線圈和芯軸可以設(shè)置成確保其旋轉(zhuǎn)接合的不同的形狀,而不脫離本發(fā)明的范圍。
參考文獻(xiàn)
fr2967548
wo2014/020178
us4,024,635
ep0435795