打捆機(jī)和打捆方法
【專利摘要】一種打捆機(jī)，所述打捆機(jī)包括：打捆室（C），所述打捆室包括具有入口端（13）和出口端（14）的捆形成通道（A）；柱塞（D），所述柱塞安裝在所述通道內(nèi)以便壓縮所述通道中的捆材料（1）并且朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)（X），用于驅(qū)動所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動。所述打捆機(jī)包括用于朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料（1）的附加驅(qū)動裝置（22、D2），由此減小所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)（X）中的扭矩。
【專利說明】打捆機(jī)和打捆方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打捆機(jī)和打捆方法，特別地但非專門地涉及打捆農(nóng)作物。
【背景技術(shù)】
[0002]為了高效運(yùn)輸和儲存，諸如干草、秸桿和青貯飼料的農(nóng)產(chǎn)品可以壓縮成平行六面體形狀的捆，稱為‘方’捆。在壓縮捆材料之后，通過用環(huán)繞壓縮捆材料的麻繩捆綁捆保持擁的形狀和壓縮。麻繩的端部然后打結(jié)在一起。
[0003]典型地，由往復(fù)柱塞式壓捆機(jī)執(zhí)行捆材料的壓縮。該類型的典型打捆機(jī)在Hesston公司的美國專利4074623和4142746中被描述。該打捆機(jī)包括用于從地面拾取捆材料的拾取裝置、進(jìn)給裝置以及包括開端通道的打捆室，捆材料由往復(fù)柱塞推動通過所述開端通道。柱塞在大致線性方向上在打捆室的前面的縮回位置和它延伸到打捆室中的伸出位置之間被驅(qū)動。當(dāng)柱塞處于縮回位置時，打捆室裝載有捆材料。柱塞然后被驅(qū)動到打捆室中使得該新材料抵靠已經(jīng)在打捆室中的壓縮材料的主體被壓縮。新壓實(shí)材料被稱為‘填料’。壓縮材料與打捆室通道的壁的摩擦提供阻力，所述阻力允許壓縮引入柱塞的前面的打捆室中的新材料。
[0004]在壓縮之后，新壓縮材料和已經(jīng)在打擁室中的壓縮材料一起朝著打擁室的出口端移動直到柱塞到達(dá)它的完全延伸端部位置。柱塞然后在相反方向上朝著它的縮回位置移動使得打捆室可以重新裝載有待壓縮的新材料。
[0005]該過程重復(fù)直到打捆室中的壓縮材料的主體已到達(dá)形成捆所需的長度。壓縮材料的主體然后用麻繩捆綁，所述麻繩通過打結(jié)裝置被打結(jié)。整個過程然后重復(fù)以形成另一捆。當(dāng)形成新捆時先前形成的捆朝著打捆室的出口端逐步被推動并且最后從室排出。
[0006]在壓縮沖程期間`，當(dāng)捆材料被壓縮時由柱塞施加的力增加，并且在新進(jìn)入捆材料已被壓縮并且已經(jīng)在通道中的捆材料開始朝著打捆室的出口端移位時典型地達(dá)到最大值。柱塞力的最大值因此取決于壓縮材料和打捆室的側(cè)面之間的摩擦水平。
[0007]可以通過用力的不同水平將打捆室的側(cè)板和/或頂板壓在壓縮材料上調(diào)節(jié)壓縮材料和室的側(cè)面之間的打捆室內(nèi)的摩擦。為了避免損壞機(jī)器，期望最大柱塞力不應(yīng)當(dāng)超過由機(jī)器的機(jī)械設(shè)計(jì)確定的設(shè)定值，但是取決于所需的壓縮水平，可以典型地例如在最大設(shè)計(jì)柱塞力的10%到100%之間。
[0008]典型地，從包括齒輪箱、驅(qū)動軸和旋轉(zhuǎn)曲柄的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)或驅(qū)動系驅(qū)動柱塞。在該情況下打捆機(jī)的最大柱塞力通常受到驅(qū)動系的最大容許驅(qū)動扭矩限制，所述最大容許驅(qū)動扭矩主要由齒輪箱的設(shè)計(jì)確定。該最大驅(qū)動扭矩將提供隨著曲柄的位置變化的最大柱塞力。一般而言，當(dāng)曲柄和柱塞桿之間的角為大約90度時，柱塞力將最小并且當(dāng)角接近180度時柱塞力增加。
[0009]在壓縮周期期間，當(dāng)通道中的捆材料開始向后移位時，由柱塞施加的力典型地處于最大值。在這時，柱塞在離柱塞的延伸端部位置大約等于填料厚度的距離處。在壓縮材料的移位期間，柱塞力將保持在略小于最大力的水平。更高的柱塞力將導(dǎo)致捆的更高壓縮水平和更高密度。
[0010]實(shí)際上，在柱塞的每個壓縮沖程的待壓縮的捆材料量和捆材料的最大壓縮水平和捆的密度之間有反比關(guān)系。如果大量材料進(jìn)給到打捆室中，則這將導(dǎo)致大填料厚度和低壓縮水平，并且因此導(dǎo)致低密度。在另一方面，如果在每個沖程少量捆材料進(jìn)給到打捆室中，則這將導(dǎo)致小填料厚度和高最大壓縮水平，并且因此導(dǎo)致高密度。由于打捆機(jī)的吞吐量(也就是以千克/小時計(jì)的壓縮材料的速率)取決于柱塞的每個沖程壓縮的捆材料的量，因此在打捆機(jī)的吞吐量和捆的密度之間也有反比關(guān)系。因此操作者必須選擇高吞吐量和低密度，或低吞吐量和高密度。
[0011]為了用于運(yùn)輸捆的卡車的經(jīng)濟(jì)使用，需要高密度的捆。然而，為了捆材料的快速處理，需要高吞吐量。這使操作者左右為難，必須對打捆機(jī)的吞吐量和/或捆密度進(jìn)行折衷。使用現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)，只能通過增強(qiáng)齒輪箱在高吞吐量下獲得更高密度，這增加打捆機(jī)的成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是減輕前述問題中的至少一個。特別地，本發(fā)明的優(yōu)選目的是提供一種打捆機(jī)和打捆的方法，其減小打捆機(jī)中的驅(qū)動系內(nèi)的扭矩，由此允許捆的密度的增加而不減小吞吐量或必須增強(qiáng)齒輪箱。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種打捆機(jī)，所述打捆機(jī)包括:打捆室，所述打捆室包括具有入口端和出口端的捆形成通道；柱塞，所述柱塞安裝在所述通道內(nèi)以便壓縮所述通道中的捆材料并且朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動，其中所述打捆機(jī)包括用于朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料的附加驅(qū)動裝置，所述附加驅(qū)動裝置配置成在所述柱塞的連續(xù)壓縮周期期間朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料 ，由此減小所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的扭矩。
[0014]本發(fā)明的提供的優(yōu)點(diǎn)在于操作者可以選擇打捆機(jī)的高吞吐量和高壓縮水平而不增加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的扭矩。這允許機(jī)器產(chǎn)生高密度捆而不減小吞吐量或增加驅(qū)動系的強(qiáng)度。本發(fā)明因此避免由柱塞力隨著驅(qū)動機(jī)構(gòu)的曲柄臂的位置變化的事實(shí)產(chǎn)生的上述問題。
[0015]有利地，所述附加驅(qū)動裝置配置成接合壓縮捆材料的一個或多個側(cè)區(qū)域。
[0016]有利地，所述附加驅(qū)動裝置配置成用于往復(fù)運(yùn)動，優(yōu)選地用于逐步往復(fù)運(yùn)動。
[0017]有利地，所述打捆室包括形成所述通道的頂部、底部和側(cè)面的多個板，并且所述附加驅(qū)動裝置配置成通過所述板中的一個或多個開口接合壓縮捆材料。
[0018]替代地，所述附加驅(qū)動裝置包括配置成用于在所述打捆室內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的次級柱塞，其中所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動領(lǐng)先所述次級柱塞的往復(fù)運(yùn)動，并且所述次級柱塞配置成在壓縮沖程期間比所述柱塞更遠(yuǎn)地延伸到所述打捆室中。
[0019]有利地，所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動領(lǐng)先所述次級柱塞的往復(fù)運(yùn)動在10到90度、更優(yōu)選地在20到60度的范圍內(nèi)的相位角。
[0020]有利地，所述柱塞和所述次級柱塞配置成經(jīng)由相應(yīng)的初級和次級柱塞桿從單旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)被驅(qū)動。替代地，它們可以配置成從獨(dú)立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)被驅(qū)動。
[0021]有利地，所述附加驅(qū)動裝置配置成在連續(xù)壓縮周期期間在所述柱塞的最大壓縮力的點(diǎn)之間朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料。
[0022]有利地，所述附加驅(qū)動裝置配置成朝著所述通道的出口端將壓縮捆材料驅(qū)動等于壓縮捆材料的填料厚度的大約一半的距離。[0023]有利地，所述附加驅(qū)動裝置配置成朝著所述通道的出口端將壓縮捆材料驅(qū)動在20_60mm、優(yōu)選地25_40mm的范圍內(nèi)的距離。
[0024]有利地，所述附加驅(qū)動裝置能夠調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)壓縮捆材料朝著所述通道的出口端被驅(qū)動的距離。
[0025]有利地，所述打捆機(jī)包括可調(diào)節(jié)摩擦控制元件，所述可調(diào)節(jié)摩擦控制元件包括所述捆形成通道的可調(diào)節(jié)板。優(yōu)選地，所述打捆機(jī)包括用于調(diào)節(jié)施加到所述可調(diào)節(jié)板的偏壓力的致動器。
[0026]有利地，所述打捆機(jī)是用于打捆農(nóng)作物的農(nóng)用打捆機(jī)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供一種使用方捆機(jī)打捆的方法，所述方捆機(jī)包括:打捆室，所述打捆室包括具有入口端和出口端的捆形成通道；安裝在所述通道內(nèi)的柱塞；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動，所述方法包括將捆材料裝載到所述打捆室中，通過將所述柱塞驅(qū)動到所述通道中壓縮捆材料，用所述柱塞朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料，以及在所述柱塞的連續(xù)壓縮周期期間用附加驅(qū)動裝置朝著所述通道的出口端附加地驅(qū)動壓縮捆材料，從而減小所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的扭矩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]現(xiàn)在將通過例子參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0029]圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)的主部件的等軸視圖；
[0030]圖2-4是現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，顯示在打捆操作期間處于三個不同操作位置的打捆機(jī)；
[0031]圖5-9是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的打捆機(jī)的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，顯示處于五個不同操作位置的打捆機(jī)；以`及
[0032]圖10-14是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的打捆機(jī)的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，顯示處于五個不同操作位置的打捆機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1-4中所示的現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)器或打捆機(jī)配置成由拖拉機(jī)(未顯示)在田野上牽拉和驅(qū)動。替代地，打捆機(jī)可以是自推進(jìn)的和/或自驅(qū)動的。
[0034]打捆機(jī)包括打捆室C和可以以往復(fù)方式驅(qū)動到打捆室C中的柱塞D。打捆機(jī)也包括用于從地面拾取切割捆材料、例如草和秸桿的拾取機(jī)構(gòu)M、用于將捆材料進(jìn)給到打捆室C中的進(jìn)給機(jī)構(gòu)N以及用于將驅(qū)動從牽引車(未顯示)的驅(qū)動輸出傳遞到柱塞D的驅(qū)動系X。這些部件全部是常規(guī)的并且例如可以如美國專利4074623和4142746中所述。打捆機(jī)也包括用捆綁麻繩捆綁捆的捆綁裝置E。該捆綁裝置例如可以如US4074623中所述。
[0035]打捆室C包括開端捆形成通道A，壓縮捆材料I通過往復(fù)柱塞D被推動通過所述開端捆形成通道。在該例子中，柱塞D經(jīng)由曲柄8和柱塞桿3從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸2被驅(qū)動。驅(qū)動軸2包括也具有驅(qū)動輸入軸4的驅(qū)動齒輪箱5的輸出軸，通過所述驅(qū)動輸入軸它接收來自牽引車(未顯示)的驅(qū)動輸出的驅(qū)動。齒輪箱5安裝在打捆機(jī)的框架7上。驅(qū)動輸入軸承載用于打捆機(jī)的平滑操作的大飛輪9。
[0036]典型地，待打捆的材料由拾取裝置M從地面撿起。進(jìn)給裝置N將材料進(jìn)給到中間材料緩沖器10。進(jìn)給裝置N可以配備有刀具12以便切割待打捆的材料。當(dāng)足夠的材料已收集在中間緩沖器10中時，緩沖器11將材料轉(zhuǎn)送到柱塞D的前面的打捆室C中。材料然后準(zhǔn)備被壓縮。
[0037]形成打捆室C的開端通道A具有入口端13和出口端14。捆形成通道A由兩個側(cè)板15(其中的一個在圖1中省略以顯示打捆室C的內(nèi)部)、頂板16和底板17限定。頂板16(和/或側(cè)板15之一或兩者)可以包括可調(diào)節(jié)板，所述可調(diào)節(jié)板圍繞它的上游端可樞轉(zhuǎn)，允許調(diào)節(jié)捆形成通道A的橫截面面積。用于調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)板16的位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)18朝著打捆室C的出口端14被提供。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)18將偏壓力F施加到可調(diào)節(jié)板16以控制板和打捆室C中的壓縮材料I之間的摩擦水平。可調(diào)節(jié)板16因此包括摩擦控制元件。
[0038]柱塞D在打捆室的縱向方向上的大致線性方向L上在兩個端部位置之間被驅(qū)動，所述端部位置相應(yīng)地包括在打捆室C的前面的縮回位置(圖2)和它延伸到打捆室C的通道A中的伸出位置(圖4)。當(dāng)柱塞處于縮回位置(圖2)時，打捆室C裝載有待壓縮的捆材料。柱塞D然后被驅(qū)動到打捆室中，使得該新捆材料首先移位到與已經(jīng)在打捆室C中的壓縮材料I的主體接觸并且然后抵靠材料的主體被壓縮。新壓實(shí)材料形成加入通道A中的已經(jīng)壓實(shí)材料I的填料W。壓縮材料I與打捆室C的板15、16、17的摩擦提供阻力，所述阻力允許壓縮引入柱塞D的如面的打擁室C中的新材料。
[0039]在壓縮之后，柱塞D的繼續(xù)運(yùn)動將新壓縮材料的填料W和已經(jīng)在打擁室C中的壓縮材料I朝著打捆室的出口端14移動直到柱塞D到達(dá)它的完全延伸端部位置。柱塞D然后在相反方向上返回它的縮回位置，使得打捆室C可以重新裝載有待壓縮的新材料。柱塞因此執(zhí)行由壓縮沖程和接下來的返回沖程組成的壓縮周期。連續(xù)地重復(fù)該壓縮周期直到打捆過程完成。
[0040]捆Ib由打捆室中的壓縮材料形成并且用環(huán)繞壓縮材料的主體的麻繩19捆綁以便在離開機(jī)器之后使它保持壓縮?？梢匀缦聢?zhí)行該捆綁過程。
[0041]在打捆過程的開始時，來自打捆室C的相對側(cè)的線軸(未顯示)的兩個長度的麻繩通過將使用擁綁裝直(或打結(jié)器)E將麻繩的端部系著在一起而彼此連接。當(dāng)擁材料在打擁室C中被壓實(shí)時，線軸在擁材料的兩側(cè)將麻繩進(jìn)給到打擁室C。在打擁室C的一側(cè)的麻繩穿過捆針20的尖端。當(dāng)壓縮捆材料I的主體在兩個連續(xù)壓縮沖程之間到達(dá)它的全長度時，針20將麻繩作為環(huán)帶到打捆室C的另一側(cè)。打結(jié)器E然后打結(jié)麻繩，將由針20帶動圍繞壓縮捆的麻繩環(huán)的端部聯(lián)結(jié)到由在打捆室的另一側(cè)(與打結(jié)裝置E相同的側(cè))的線軸供應(yīng)的麻繩端部。然后縮回針頭20并且開始新的捆。
[0042]在壓縮周期期間，當(dāng)新進(jìn)給捆材料已被壓縮并且已經(jīng)在通道A中的捆材料I開始向后移位時，由柱塞D施加的力典型地處于最大值(圖3)。在這時柱塞與柱塞的延伸端部位置間隔開大約等于填料厚度d的距離。在壓縮材料的移位期間，柱塞力將保持在略低于最大力的水平。
[0043]打捆機(jī)的最大柱塞力受到驅(qū)動系的最大容許驅(qū)動扭矩限制。該最大驅(qū)動扭矩將提供隨著曲柄的位置變化的最大柱塞力。例如，如圖3中所示，如果齒輪箱5具有90.0OONm的最大驅(qū)動扭矩并且曲柄8具有360mm的長度，則當(dāng)曲柄8和桿3之間的角為大約90度時，最大柱塞力將為大約250.000N,并且當(dāng)曲柄和桿之間的角A為160度時，最大柱塞力將為大約 750.0OON0[0044]本發(fā)明描述一種方法和裝置，其減小打捆機(jī)的驅(qū)動系所需的扭矩，由此允許增加捆的密度而不必增強(qiáng)齒輪箱。
[0045]圖5-9示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的打捆機(jī)。除了下面所述的以外，該打捆機(jī)類似于在上面描述并且在圖1-4中顯示的現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)。
[0046]在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，附加驅(qū)動裝置22設(shè)在捆通道A內(nèi)，與捆通道A中的壓縮捆材料I的側(cè)區(qū)域接合。優(yōu)選地，附加驅(qū)動裝置22靠近捆通道A的入口端13定位，但是在壓縮沖程結(jié)束時在柱塞D的完全伸出位置之后。
[0047]在該實(shí)施例中，提供兩個附加驅(qū)動裝置22，其延伸通過打捆室C的頂板和底板16、17中的開口。替代地或附加地，附加驅(qū)動裝置可以與側(cè)板15關(guān)聯(lián)。需要時附加驅(qū)動裝置22可以與一個或多個排出裝置整合，以便在完成田野中的捆材料的打捆之后排出最后捆并且清潔通道。
[0048]每個附加驅(qū)動裝置22由一組齒23和致動器24組成，所述致動器導(dǎo)致齒23在通道A的縱向方向上以步進(jìn)運(yùn)動往復(fù)移動以便朝著通道A的出口端14向后移位壓實(shí)捆材料。該步進(jìn)運(yùn)動由以下運(yùn)動組成:(i)齒23橫向地引入打捆室C中，如圖5中所示；(ii)齒23在縱向方向S上朝著打捆室的出口端14向后被驅(qū)動，如圖6中所示；(iii)齒23從打捆室C橫向地縮回，如圖7中所示；以及(iv)通過在縱向方向上朝著打捆室的入口端13移動齒，齒23返回到開始位置，如圖8和9中所示。致動器24例如可以是機(jī)械、電或液壓驅(qū)動的。
[0049]在操作期間，附加驅(qū)動裝置22接合打捆室C中的已經(jīng)壓縮捆材料I的側(cè)區(qū)域。步進(jìn)運(yùn)動與柱塞D的運(yùn)動協(xié)調(diào)，使得捆材料在柱塞D的連續(xù)壓縮周期期間由附加驅(qū)動裝置22向后移位。更具體地 ，附加驅(qū)動裝置22配置成在柱塞D的最大壓縮力的點(diǎn)之間的時間朝著通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料。因此，最大壓縮在柱塞沖程中的后期發(fā)生，此時曲柄8和柱塞桿3之間的角A較大。這允許柱塞D施加大柱塞力而不超過驅(qū)動系X的扭矩限度。
[0050]附加驅(qū)動裝置22在柱塞壓縮沖程的最后部分期間不作用于捆材料，此時由于曲柄8的位置，柱塞D能夠?qū)⒆畲髩嚎s力施加到捆材料而不超過驅(qū)動系的扭矩限度。
[0051]除了附加驅(qū)動裝置22的使用以外，打捆機(jī)的操作大致如上面關(guān)于圖1-4中所示的現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)所述?，F(xiàn)在將參考圖5-9更詳細(xì)地描述打捆操作期間附加驅(qū)動裝置22的操作。
[0052]在圖5中顯示在壓縮沖程開始時的打捆機(jī)。柱塞D處于完全縮回位置，在打捆室C的入口端13處留下空白空間。捆材料由填充器11從中間緩沖器10提升到打捆室C中的該空間中。齒23已經(jīng)由致動器24橫向地引入打捆室C中。
[0053]在圖6中，顯示在壓縮沖程的第一部分期間的打捆機(jī)。柱塞D已開始移動到打捆室C中以朝著已經(jīng)在室中的壓縮材料I的主體移位新引入捆材料。同時，附加驅(qū)動裝置22的齒23在縱向方向L上被向后驅(qū)動距離S，由此朝著打捆室的出口端14驅(qū)動壓縮材料I。由附加驅(qū)動裝置22提供的壓縮材料在打捆室C中的移位(即移動)量優(yōu)選地小于在壓縮沖程期間由柱塞D產(chǎn)生的平均移位運(yùn)動。
[0054]由于壓縮捆材料的該向后移位，新引入捆材料抵靠壓縮材料的主體的壓縮直到壓縮的后期才發(fā)生，晚于沒有附加移位的情況。因此在曲柄臂8和柱塞桿3之間的角A的更大值的情況下發(fā)生最大壓縮力。這減小驅(qū)動系X中的扭矩。
[0055]在圖7中顯示在壓縮沖程的最后部分期間的打捆機(jī)。柱塞D已近似完全延伸地移動到打捆室C中，因此壓縮室C中的捆材料的填料W。附加驅(qū)動裝置22的齒23已從打捆室去除。在這時由柱塞D施加的力處于最大值并且壓縮捆材料I開始隨著完成捆Ib朝著出口端14滑動。曲柄臂8和柱塞桿3之間的角A2現(xiàn)在很大(典型地在140到180度之間)，產(chǎn)生大柱塞力而不超過驅(qū)動系的最大容許扭矩。
[0056]在圖8中，顯不在壓縮沖程結(jié)束時的齒。柱塞D已完全移動到打擁室C中。附加驅(qū)動裝置22的齒23朝著打捆室的入口端返回到它們的開始位置。壓縮捆材料I和完成捆Ib已完成朝著出口端14滑動。
[0057]最后，在圖9中顯示在返回沖程期間的打捆機(jī)。柱塞D正朝著它的完全縮回位置向后移動并且填充器11正準(zhǔn)備將捆材料的另一裝載量引入打捆室C中。附加驅(qū)動裝置22的齒23準(zhǔn)備被再引入打捆室中以用于下一個壓縮沖程。
[0058]由于捆通道A中的材料的附加移位S (圖6)，柱塞D的最大力出現(xiàn)在曲柄8和柱塞桿3之間的角A2的情況下(圖7)，所述角A2大于不進(jìn)行附加移位的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)構(gòu)中的最大力的角A (圖3)。因此，需要作用于曲柄的驅(qū)動系的較小扭矩。為了比較，圖3顯示在沒有附加驅(qū)動裝置所產(chǎn)生的附加移位的情況下的最大力的角A，并且圖7顯示在附加移位的情況下的最大力的角A2。
[0059]應(yīng)當(dāng)理解由附加驅(qū)動裝置22產(chǎn)生的移位可以在壓縮周期期間在柱塞的連續(xù)壓縮沖程的最大壓縮力的點(diǎn)之間的任何時間發(fā)生。例如，移位可以在如上所述的壓縮沖程的第一部分期間或在柱塞返回到它的完全縮回位置期間或在壓縮周期期間的任何其它點(diǎn)(除了壓縮沖程的最后部分期間的最大壓縮時)發(fā)生。
[0060]附加驅(qū)動裝置22優(yōu)選地配置成朝著通道的出口端將壓縮捆材料驅(qū)動等于壓縮捆材料的填料厚度的大約一半的距離。典型地，取決于填料厚度，這將是在20-60mm或更通常地25-40mm的范圍內(nèi)的距離。附加驅(qū)動裝置22能夠調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)壓縮捆材料朝著通道的出口端被驅(qū)動的距離。`
[0061]圖10-14示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的打捆機(jī)。除了下面所述的以外，該打捆機(jī)類似于在上面描述并且在圖1-4中顯示的現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)。
[0062]圖10-14中所示的打捆機(jī)具有包括下柱塞Dl和上柱塞D2的兩部分式柱塞。替代地，柱塞可以水平地分成左和右柱塞部分。在該實(shí)施例中，下和上柱塞Dl、D2經(jīng)由相應(yīng)的柱塞桿3a、3b從公共曲柄8被驅(qū)動。替代地，下和上柱塞Dl、D2可以從獨(dú)立曲柄被驅(qū)動。
[0063]由于柱塞桿3a、3b的布置在打捆機(jī)的操作期間在柱塞的兩個部分的往復(fù)運(yùn)動之間有相位差，在該實(shí)施例中所述相位差等于大約35度的相位角。在該實(shí)施例中曲柄8逆時針旋轉(zhuǎn)并且因此下柱塞Dl領(lǐng)先并且上柱塞D2跟隨。柱塞桿3a、3b在長度上不同，上柱塞桿較長使得在最大延伸下上柱塞D2比下柱塞Dl更遠(yuǎn)地延伸到打捆室中。替代地或附加地，可以通過使上柱塞D2比下柱塞Dl長獲得相同結(jié)果。更一般地，在壓縮沖程期間跟隨柱塞配置成比領(lǐng)先柱塞更遠(yuǎn)地延伸到打捆室中。
[0064]操作方法類似于在上面描述并且在圖1-4中顯示的現(xiàn)有技術(shù)的打捆機(jī)的操作方法，區(qū)別在于下和上柱塞Dl、D2以時移方式作用并且在周期中后來的跟蹤柱塞(在該例子中上柱塞D2)具有的端部位置比領(lǐng)先柱塞(在這里，下柱塞Dl)的端部位置朝著捆通道的端部更遠(yuǎn)。這與在打捆機(jī)具有單柱塞的情況(例如如圖1-4中所示)相比導(dǎo)致壓實(shí)捆材料I朝著打捆室C的出口端14更遠(yuǎn)地移位。[0065]優(yōu)選地，跟隨柱塞的端部位置比領(lǐng)先柱塞的端部位置更遠(yuǎn)地位于捆通道中，達(dá)到等于平均壓實(shí)填料厚度T的大約一半的距離。典型地，填料厚度在50mm到80mm之間并且領(lǐng)先和跟隨柱塞的端部位置之間的距離在20-60mm、更通常地25_40mm的范圍內(nèi)?？蛇x地，柱塞桿3a、3b和/或柱塞D1、D2的長度可以可調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)領(lǐng)先和跟隨柱塞的端部位置之間的距離。
[0066]后作用跟隨柱塞構(gòu)成有助于減小驅(qū)動系中的扭矩的附加驅(qū)動裝置。所以，在該實(shí)施例中，上柱塞D2構(gòu)成附加驅(qū)動裝置，其在由下柱塞Dl壓縮捆材料期間作用于捆材料以減小扭矩?，F(xiàn)在將參考圖10至14中所示的操作的序列對此進(jìn)行解釋。
[0067]當(dāng)下和上柱塞Dl、D2處于如圖10中所示的它們的最前方(縮回)位置時，待壓縮的捆材料由填充器11進(jìn)給到柱塞D1、D2的前面的打捆室C的入口端13中。
[0068]在圖11中顯示在壓縮沖程的第一部分期間的打捆機(jī)。下柱塞Dl和上柱塞D2都已開始前進(jìn)到打捆室C中，但是由于柱塞之間的相位差下柱塞Dl比上柱塞D2更遠(yuǎn)地行進(jìn)。室C的下部分中的捆材料因此抵靠已經(jīng)在室C中的壓實(shí)捆材料I由下柱塞Dl壓縮。由于已經(jīng)壓實(shí)捆材料進(jìn)一步遠(yuǎn)離下柱塞Dl的端部位置定位，因此曲柄8和第一柱塞桿3a之間的角大于壓實(shí)材料位于下柱塞的端部位置時的情況。所以，驅(qū)動先作用下柱塞Dl所需的扭矩減小。
[0069]在圖12中顯示下柱塞Dl處于打捆室C中的最大延伸時的打捆機(jī)。上柱塞D2仍然正在前進(jìn)到室C中并且在上柱塞D2完全壓縮室的上部分中的捆材料之前，下柱塞Dl將新壓實(shí)捆材料和已經(jīng)壓實(shí)材料沿著捆通道A向后移位距離1/2T。
[0070]在圖13中顯示壓縮周期中的稍后期的打捆機(jī)。下柱塞Dl已開始從它的最大延伸縮回到打捆室C中，并且上柱塞D2仍然正在前進(jìn)到室C中。后作用上柱塞D2進(jìn)一步抵靠已經(jīng)壓實(shí)材料I壓實(shí)新進(jìn)入捆材料。由于該材料已經(jīng)由下柱塞Dl朝著通道A的出口移位距離1/2T，因此上柱塞D2提供最大力時的曲柄8和柱塞桿3b之間的角大于沒有由下柱塞Dl產(chǎn)生的移位的情況。因此，上柱塞D2也需要較低驅(qū)動扭矩來提供最大柱塞力。
[0071]在圖14中顯不在上柱塞D2到達(dá)打擁室C中的最大延伸時的打擁機(jī)。上柱塞D2已將壓實(shí)材料I在捆通道A中向后進(jìn)一步移位距離1/2T。下和上柱塞Dl、D2因此在完整壓縮沖程的過程期間已將壓縮捆材料移位總距離T。下柱塞Dl已從室C朝著室的入口端處的開始位置進(jìn)一步縮回。兩個柱塞Dl、D2然后返回到如圖10中所示的開始位置并且周期重復(fù)。
[0072]本發(fā)明的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)在于操作者可以選擇打捆機(jī)的高吞吐量，同時保持捆的高壓縮水平和高密度而不超出驅(qū)動系的扭矩限度。
[0073]本發(fā)明的各種修改當(dāng)然是可能的。例如，在圖5-9所示的第一實(shí)施例中接合壓縮捆材料I的側(cè)區(qū)域的往復(fù) 附加驅(qū)動裝置22可以由其它驅(qū)動裝置、例如旋轉(zhuǎn)輥、輪、鏈或帶替換。在圖10-14所示的第二實(shí)施例中，下和上柱塞D1、D2可以由并排或嵌套(例如同軸)安裝的柱塞替換。
【權(quán)利要求】
1.一種打捆機(jī)，所述打捆機(jī)包括:打捆室，所述打捆室包括具有入口端和出口端的捆形成通道；柱塞，所述柱塞安裝在所述通道內(nèi)以便壓縮所述通道中的捆材料并且朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動，其中所述打捆機(jī)包括用于朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料的附加驅(qū)動裝置，所述附加驅(qū)動裝置配置成在所述柱塞的連續(xù)壓縮周期期間朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料，由此減小所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成接合壓縮捆材料的一個或多個側(cè)區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成用于往復(fù)運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成用于逐步往復(fù)運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的打捆機(jī)，其中所述打捆室包括形成所述通道的頂部、底部和側(cè)面的多個板，并且所述附加驅(qū)動裝置配置成通過所述板中的一個或多個開口接合壓縮捆材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置包括配置成用于在所述打捆室內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的次級柱塞，其中在壓縮沖程期間，所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動領(lǐng)先于所述次級柱塞的往復(fù)運(yùn)動，并且所述次級柱塞配置成比所述柱塞更遠(yuǎn)地延伸到所述打捆室中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的打捆機(jī)，其中所述柱塞和所述次級柱塞配置成經(jīng)由相應(yīng)的初級和次級柱塞桿從單旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)被驅(qū)動。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成在連續(xù)壓縮周期期間在所述柱塞的最大壓縮力的點(diǎn)之間朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成將壓縮捆材料朝著所述通道的出口端驅(qū)動等于壓縮捆材料的填料厚度的大約一半的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置配置成朝著所述通道的出口端將壓縮捆材料驅(qū)動在20-60mm、優(yōu)選25_40mm的范圍內(nèi)的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的打捆機(jī)，其中所述附加驅(qū)動裝置能夠調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)壓縮捆材料朝著所述通道的出口端被驅(qū)動的距離。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的打捆機(jī)，其包括具有所述捆形成通道的可調(diào)節(jié)板的可調(diào)節(jié)摩擦控制元件。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的打捆機(jī)，其中所述打捆機(jī)是用于打捆農(nóng)作物的農(nóng)用打捆機(jī)。
14.一種使用打捆機(jī)打捆的方法，所述打捆機(jī)包括:打捆室，所述打捆室包括具有入口端和出口端的捆形成通道；安裝在所述通道內(nèi)的柱塞；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動，所述方法包括將捆材料裝載到所述打捆室中，通過將所述柱塞驅(qū)動到所述通道中壓縮捆材料，用所述柱塞朝著所述通道的出口端驅(qū)動壓縮捆材料，以及在所述柱塞的連續(xù)壓縮周期期間用附加驅(qū)動裝置朝著所述通道的出口端附加地驅(qū)動壓縮捆材料，以便減小所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的扭矩。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述附加驅(qū)動裝置接合壓縮捆材料的一個或多個側(cè)區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述附加驅(qū)動裝置包括次級柱塞。
【文檔編號】B30B9/30GK103826435SQ201280046738
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】J-C·加朗, M·范德拉爾斯肖特 申請人:庫恩-海爾德羅普有限責(zé)任公司