CN1007339B

CN1007339B - 压捆室总成

Info

Publication number: CN1007339B
Application number: CN85107721A
Authority: CN
Inventors: 唐纳德·威廉·范杜恩; 詹姆斯·布朗·霍金斯; 弗朗西斯·怀曼·卡彭特三世; 罗伯特·尤金·兰格; 汤米·韦恩·韦布
Original assignee: Lummus Industries Inc Co
Current assignee: Lummus Industries Inc Co
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1990-03-28
Also published as: IL76686A0; EP0178827A1; BR8505184A; DE3567405D1; US4550657A; EP0178827B1; CN85107721A

Abstract

一种纤维加压机的打捆室，这种加压机利用用枢轴沿底部安装的刚性直立活门，其间盛放用一个活动台板压入的纤维。活门随捆束上的最终压力反应，把活门上部略微打开，从而降低捆束上的侧向压力。有一扇活门上有滚轮，作为配合和平行于活门的滑轨接触，从而活门可以移动，便于将捆束排出。

Description

本发明有关压捆机的打捆室总成。

有一个带铰链的进料箱，在底板高度下面工作的单箱向上压紧压捆机是已为人所熟知的。有若干壁板围绕这箱体的顶部和边侧，并有一个向上作用的加压机，把纤维材料向箱体内压进。然后把捆束绑缚，撤除一块或数块壁板后把捆束排出。

在过去，单箱的向上压紧压捆机有严重的缺点，因为在捆束下面的束缚材料，必须正在最后一次进料前，用手把它放在加压机的下台板上，这个操作是由操作者弯下自己的身体，伸到加压机的进料箱里面，把束缚材料的下半部份，放到纤维材料下面的活动台板上，这时纤维材料用推爪托住。这种操作在使用自动压捆设备时特别危险，因为无论柱塞的向上动作，或者进料活门的关闭都会造成灾难性后果。

过去的打捆室总成使用有垂直枢轴的铰链，例如美国专利第3，985，072号中的发明。这种构造类型的打捆室是很危险的，因为在操作者试图打开活门时，加压力高可能把活门压开。这种出乎意料的加压力的释放，尤其是在捆束在打捆室中被压弯成S形或C形的弓状时，可能造成严重的伤害。因此，在最后加压时，最好是把正在形成的捆束上的侧压力释放一部份。同时，用垂直铰链的活门，典型形式是在捆束的一端开启，这样便将侧压力通过捆束的表面作不平均的释放。

按理想是把尽可能多的纤维装进底板高度以下的进料室中。这样做的时候，就把纤维留存在向压捆机供给碎纤维的装置，和进料门之间的区域里，而进料门必须关闭，形成压捆机上面的进料箱。这种类型的加压机在运转中带来了一个主要的问题，因为必须把纤维团断开，而这是极难做到的。

根据本发明提出的一种向上压紧的压捆机，其中有一个支撑架和一个活动台板，把纤维压成一个捆束，有一个打捆室，容纳上述活动台板，打捆室的部分由四个直立的刚性活门围绕，特点是每一扇上述活门，用枢轴沿它的底部边缘，安装在上述支撑架上，因而活门的上部份，可以通过随加在上述纤维上的压缩力反应的装置，作相对于上述打捆室的向内或向外的活动，纤维上的加压力由活动台板施加，活门上部的向内和向外的相对活动，可以减低活门加在上述纤维上的侧压力。并且通过移动一扇上述活门，把打捆室打开的装置，将捆束从上述打捆室中排出。

根据本发明可以提出一种打捆室，可以沿捆束的表面，平均释放侧压力，并且由于打捆室活门不易出乎意外或猛烈开启，故比较安全。打捆室门可以完全自动化，便利在打捆室中束缚捆束，然后在束缚过程后将捆束自动排出。本发明采用活门组合件的一种形式，形成向上压紧的压捆机打捆室。打捆室使用四个刚性活门：两个端部活门和两个边侧活门。但是，活门沿它们的底部水平安装，而不象过去那样用垂直铰链。每一扇活门的底部可以有一个从活门上伸出的重突缘，并保持活门停留在所在的位置上，而在液压缸影响下，向外旋转，液压缸横过打捆室上面，分别在端部活门上部之间和边侧活门上部之间连接。这种向外的动作，用于在压紧纤维时解除加在捆束上的侧压力，在一扇侧门上可以有滚轮安装在上面，因此在完成压紧作业和随后的绑缚作业后，安装有滚轮的侧活门可以通过一个辅助弧线旋转，因而滚轮和一条与这活门平行的轨道接触。滚轮这样接触后，可以用滚轮把侧活门从打捆室上推开，以便把捆好的捆束从打捆室中排出。

为了更清楚说明本发明，参照附图所作的下文中的叙述，只作为举例而已，附图内容简单介绍如下：

图1 是本发明压捆机打捆室的垂直剖视图，

图2 是安装有滚轮的活门打开时，打捆室前部的后视图;

图3 是表示开门控制机构的示意图。

诸如棉花碎纤维之类的纤维材料，在压缩时不显现很大的侧向膨胀。事实上，纤维的侧向膨胀量和对它的压缩力的大小成反比例。由于这种现象，已观察到纤维捆束有相当大的锥度，因为捆束一般在顶部承受到最小的压缩力，所以顶部比较宽，而底部因为承受到最大的压缩力，所以就稍微窄一些。本发明的打捆室利用这个锥形，在全部捆束表面上平均释放捆束的侧压力。

参见附图，标图号10一般表示向上压紧的压捆机，其中有两个主要部分，上加压机部分用11作一般表示，而下加压机部分用12作一般表示。下加压机部分12设放在底板17的下方，事实上就是在工作空间底板的下方，与传统的向上压紧的压捆机相同。张力杆13从下框梁（图中未示）把两个主要部分和上框梁16连接。在底板17的上面有一个套管支撑18。套管支撑18的上表面上有突缘21，用于安装打捆室的刚性活门。在套管支撑18的上方，安装有一个后侧活门23，一个前侧活门24，和两个端部活门26和27，和上台板29共同形成一个打捆室28。

前侧活门和后侧活门各有若干垂直板19，以等距离平均分布在活门上。每一个垂直板19用一个加强件19′支持，加强件19′也是垂直方向，安装在上水平梁和下水平梁20之间。在每一对垂直板19之间有一条隙缝25，和带槽口的上台板29及带槽口的下台板68配合，便利将捆束捆缚，这点将在下文说明。

每一个活门23-24和26-27的底部有一个承重突缘31，从门上向下伸展。每一个突缘31，停放在套管支撑18上表面的突缘21的内侧。这样，每一个突缘31抵靠相近的突缘21，从而限制每一个活门下部向外活动。但是，活门的上部可以向外面旋转。

同时安装在每一扇活门23-24和26-27的下部上的，有一个限动杆22，和门上的突缘31配合，形成一条容放突缘21的槽，从而使突缘21处在突缘31和限动杆22之间。限动杆22抵靠突缘21的外表面，在每一扇活门在各自的突缘31上转动时，防止突缘31向里移动。活门上部的向外活动，是由两个边侧活门液压缸37和一个端部活门液压缸39来促成的。端部活门液压缸39在两个端部活门26和27之间，用杆式连接器46安装在液压缸安装座41和42上，因此，端部活门液压缸39可以按要求把活门的上部推开，或把活门推到它们的直立关闭的位置上去。边侧活门液压缸37也与此相似，利用伸长的液压缸安装架43和锁定杆48及49，安装在前侧活门24和后侧活门23之间，如图2所示。从这里可以看到：通过液压缸的操纵，端部活门可以作互相相反的动作，边侧活门也是一样。边侧活门液压缸37可以协同动作，因此可以用单个的液压缸作代替，这液压缸有适当的安装构件，平衡横过活门的侧向负荷作用。液压缸37和39中的每一个，和它的成对的端部活门或边侧活门匹配，因此在活门的全部面积上，都保持有相同的面积压力比。有限位开关51-54安装在成对的活门之间，用以保证每个活门在和它的邻近的捆束侧移开时，移过适当的距离。这是因为相向的活门使用共同的液压缸，并且由限位开关定位，使每个活门移过适当的距离而取得的结果。端部活门限位开关53-54，在他们和液压缸39的相对位置之间有适当距离时促动，边侧活门限位开关51-52，在他们和上框梁16的相对位置之间有适当距离时促动。

可以看到前侧活门有安装在它上面的滚轮36，位于滑轨66的上方，滑轨沿前侧活门24伸展，和这活门平行，并在侧向上伸得比这前侧活门远。有一个后侧活门止动器55，在预定的位置上限制后侧活门23上部的旋转运动。然后液压缸37可以把前侧活门24的上部，进一步向外推，从而使滚轮36和滑轨66接触，并把突缘31向上提，使之和套管支撑18脱离接触。有一个液压缸安装架59安装在上框梁16上，在梁上用枢轴安装一个开门液压缸61，这液压缸在前侧活门24上方伸展，并与这前侧活门平行。液压缸61的活塞杆上，连接一个自调直杆连接器62，和一个关节63，以及一个枢轴架64，枢轴架64和前侧活门24的端部连接。有一个端部凸缘滚支架60和一个中间凸缘滚支架65，沿上框梁16安装，配合液压缸61和前侧活门24，并有相关的凸轮随动件70，和锁定杆48及49上的其他凸轮随动件70配合，当用液压缸61把前侧活门24来回滚动时，对前侧活门24调直，使打捆室28开放或关闭。有一个推爪109，当前侧活门在开放的位置上时，自动把捆好的捆束从打捆室28中排出。这种推爪109应用的原理1和美国专利第3，584，433号揭示的原理相同。

应该理解到在本说明书中叙述的向上压紧压捆机，有一个柱塞67和一个下台板68，纤维材料或碎纤维在这个台板上压紧，有一根安装杆69将柱塞和台板连接。柱塞67和台板68在打捆室28和进料箱（图中未示）之间来回活动，从而把装进进料箱中的碎纤维或纤维材料送进打捆室28。有一根控制臂56，从台板68上伸出，促动若干限位开关，限位开关以通常的方式安装在台板行程最低点的附近。这种控制臂和限位开关是已经熟知的了，不需要作进一步的说明，而需要述及的是，在打捆过程的各个阶段中，用以控制柱塞67的冲程的各种组件。譬如，中间冲程应该比最终加压冲程短，而加压冲程的长短可以随捆束的大小和重量变化。所有这些限位开关都和一个处理器120连接，例如用莫迪康（Modicon）M-84型处理器，控制压捆机的运转。特别重要的是中间冲程的限位开关57，在正常情况下向处理器120指示柱塞已经达到它的理想装料冲程，于是处理器的逻辑部分把柱塞的动作倒转，使柱塞下降，接受另一次纤维装料。但是，另外还使用一个传感器121，指示液压柱塞达到装料冲程时发出的压力。这传感器121可以测量电机58输入的电流，电机58用于驱动柱塞67的液压泵50。液压还可以直接感测。任何一种方法提供捆束重量的量度，这是已经熟知的技术了，并且可以在一定幅度内调节，使捆束的重量约为500磅。通过实验测知，这个重量一般需要通过七个装料冲程才能得到。这传感器121可以调节，使压捆机以均匀的步伐运转，而不是用七次和八次装料还是用七次和六次装料组成一个捆束之间变化，因为这样做就会影响捆束重量的划一。

如在前面已有所述及，打捆室28是由后侧活门和前侧活门23和24，以及两个端部活门26和27形成的，活门23，24，26和27的上部一般由相关的液压缸37和39，保持在垂直位置上关闭，液压缸在一个活门和其相向的活门之间伸展。当这些液压缸37和39中充满液压油、把活门关闭时，液压控制系统122切断液压油回流，开始时将液压缸37和39的压力调定为1000磅/英寸²，这由处理器120控制。这种高压力保证当主柱塞在垂直方向上压紧纤维进料时，纤维的侧向压力不会把活门在上部打开。活门下部由抵靠突缘21的突缘31限制它向外移动，因此活门的下部不会活动。

当压力传感器121指示出装料已经达到满捆的重量，并且中间冲程限位开关57表示柱塞67处在装料冲程的顶部时，处理器120便促使冲程的新循环开始。这时柱塞67不是下降去接受易一次的纤维装料，而是继续向上行动，在打捆室28中进一步压紧捆束。在这个时候移动打捆室活门，降低捆束上的侧向压力是有利的。所以，柱塞在向上行动时，促动中间冲程限位开关57，处理器121使液压缸37和39里的压力下降到100磅/英寸²。然后边侧活门23-24的上部，继而端部活门26-27旋转向外约半英寸。应该能看到这时的打捆室变成了锥形，在上部有最大的尺寸而下部有最小的尺寸。这个形状和上面讨论到的捆束的锥形形状是一致的。所以，无论在水平方向上，或在垂直方向上，横过捆束表面上侧压力的下降是均匀的。

仍然是在处理器121，和熟知的限位开关/控制臂结合的控制下，柱塞67把台板68向上推送，达到图中“A”所示的系捆位置上。按理想系捆位置利用可变关闭控制技术，根据捆束的重量，在系捆位置上改变下台板的位置，以防止对纤维，操作者或压捆机加不适当的压力。在系捆位置上时，操作者用手工从隙缝25中插进绑带，围绕捆束，并用标准的方式系扣。

由于活门23-24和26-27不在支撑套管18上固定，可以注意到在将捆束压紧时，捆束传递的向上的力可能把活门抬起。为了防止突缘31脱离和突缘21的接触，端部活门26和27抵靠上框梁16。端部活门26和27有耳块32从活门上伸出，接触边侧活门23和24上的止动件33，防止活门向上运动。

在把绑带固定位置以后，液压系统使液压缸37和39把四扇活门推开，脱离与已形成的捆束接触，而前侧活门24继续前进，使滚轮36和滑轨66接触，于是边侧活门24向旁边移动。在这一点上时，主柱塞67向下移动一个短距离，使绑带收紧。为了消除捆束绑带的松弛状态，主柱塞67应该在前侧活门24作侧向移动以前，略微下降，捆束绑带在被收紧以前，略微有椭圆的形状，从活门的隙缝里突出。完成这个步骤以后，前侧活门24向旁边滚动，避开捆束向前的路途。于是柱塞67下降，使推爪109和用枢轴安装在下台板68上的排出台板112接触。把捆束排出。

值得注意的是前侧活门24由滑轨66和锁定杆48及59定位。因此，如果遇到捆束变形的时候，从而在活门24上可能造成高压力，但是捆束不会把活门24忽然推开。因为活门开启时的活动方向和变形捆束的加力方向互相垂直。液压缸61的大小不足以克服这样大的力，因此，把可能造成危险的捆束限制在加压机内，一直等到对情况作出补救。

理应能理解到的是：在用处理器作控制的情况下，还有许多其他的开关，和控制装置的输入及输出装置，可以和压捆机的运转联系，而在本说明中未曾予以叙述，例如，利用某些控制参数促动警报信号，包括灯光信号和音响信号，装料程序利用若干输入和输出信号等。但是这类输入，输出和相关的功能可以很方便地设计和做到，故不认为是本发明的一部分。

Claims

1、一种向上压紧的压捆机，其中有一个支撑架(11-18)和一个活动台板(68)，把纤维压成一个捆束，有一个打捆室(28)，内容上述活动台板(68)，打捆室的一部分由四个刚性的直立活门(23，24，26，27)围绕，其特征在于每一扇上述活门(23，24，26，27)，用枢轴沿它的底部边缘(31)，安装在上述支撑架(11-18)上，因而活门的上部分，可以通过随加在上述纤维上的压缩力反应的装置(37，39)，作相对于上述打室(28)的向内或向外的活动，纤维上的加压力由活动台板(68)施加，活门上部的向内和向外的相对活动，可以减低活门加在上述纤维上的侧压力，并且通过移动一扇上述活门，把打捆室打开的装置(59-64)，从上述打捆室中排出捆束。

2、如权利要求1.所述的压捆机，其特征在于有一个传感器（121），感测上述活动台板（68）加在上述纤维上的压缩力，有一个液压装置（50），随上述传感测到的压力，控制上述直立活门上部的位置。

3、如权利要求2所述的压捆机，其特征为有双作用液压缸（37，39），以可作控制的方式连接在上述打捆室（28）的前侧活门（24）和后侧活门（23）上部之间，从而上述活门（23，24）的上述上部可以被保持在它们正常的直立位置上，或者被推出一个预定的距离，用一个活门止动器（55）把上述后侧活门（23）上部的向外动作，箝制在一个预定的位置上。

4、如权利要求2所述的压捆机，其特征在于有一个装置（39），可用以把上述打捆室（28）的端部活门（26，27）的上部，按要求在垂直位置和偏离垂直的位置上定位。

5、如权利要求1、2或4所述的压捆机，其特征在于上述支撑架上面，在上述直立活门的外部和附近的地方，有直立的突缘（21），上述直立活门包括一对端部活门（26，27），一扇后侧活门（23），和一扇前侧活门（24），每一扇上述活门有一个从活门上向下伸出的突缘（31），上述突缘（31），上述突缘（31）和上述突缘（21）接触，支持上述活门的重量，上述突缘（21）和突缘（31）便利上述活门用枢轴安装。

6、如权利要求3所述的压捆机，其特征在于上述支撑架上面，在上述直立活门的外部和附近的地方，有直立的突缘（21），上述直立活门包括一对端部活门（26，27），一扇后侧活门（23），和一扇前侧活门（24），每一扇上述活门有一个从活门上向下伸出的突缘（31），上述突缘（31）和上述突缘（21）接触，支持上述活门的重量，上述突缘（21）和突缘（31）便利上述活门用枢轴安装。

7、如权利要求6所述的压捆机，其特征在于上述前侧活门（24）有滚轮（36）安装在上面，当上述前侧活门（24）的上述上部被向外推出第二个预定的距离时，滚轮（36）支持上述活门（24）的重量，离开上述突缘（31），上述前侧活门（24）以可滑动的方式和上述液压缸（37）固定，使上述活门（24）可以依靠滚轮（36）从上述打捆室（28）上打开。

8、如权利要求7所述的压捆机（10），其特征在于上述前侧活门（24），可以沿与上述滚轮（36）接触的一条水平滑轨（66）活动，上述滚轮（36）承担上述活门（24）的重量，并通过以可控制的方式和上述前侧活门（24）连接的装置（59-64），把上述前侧活门（24），在开放和关闭位置之间，沿上述滑轨（66）推动。

9、如权利要求5所述压捆机（10），其特征在于上述后侧活门（23）和前侧活门（24），各有若干垂直组件（19），在水平方向上互相间隔;有若干垂直加强组件（19′），各加强一个上述垂直组件;有水平的作连接及加强用的梁（20），横过上述活门（23、24）的顶部和底部，连接垂直件（19）和垂直加强件（19′）。

10、如权利要求6所述压捆机，其特征在于上述后侧活门（23）和前侧活门（24），各有若干垂直组件（19），在水平方向上互相间隔;有若干垂直加强组件（19′），各加强一个上述垂直组件;有水平的作连接及加强用的梁（20），横过上述活门（23、24）的顶部和底部，连接垂直件（19）和垂直加强件（19′）。

11、如权利要求1、2或3所述的压捆机，其特征在于上述直立活门（23、24）中有垂直隙缝（25）、，容纳捆束绑带，从而可以在捆束在上述打捆室（28）内时将捆束束缚。

12、如权利要求1、2或3所述的压捆机，其特征在于有一个推爪（109）位于上述打捆室（28）内，配合连接上述活动台板（68），在上述捆束被压缩后，将上述捆束从上述打捆室（28）中排出。