CN109548498A - 具有可被置于振动的侧壁的方捆打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可被置于振动的侧壁的方捆打捆机。该方捆打捆机(16)配设有承重的机架(34)，带有位置可调的侧壁(80)的压制室(38)支承在机架上，待压紧物料可借助来回运动的捣塞件(20)被供给压制室。侧壁(80)可被置于振动运动。

Description

具有可被置于振动的侧壁的方捆打捆机

技术领域

本发明涉及具有承载式机架的方捆打捆机，在机架上支撑有具有位置可调的侧壁的压制室，待打捆材料借助来回运动的捣塞件可被供给该压制室。

背景技术

方捆打捆机被用于收获农业收获物如干草、青贮磁疗或秸秆。方捆打捆机由拖拉机牵引并通过动力输出轴被机械驱动。收获物通常在前室内被预压实，接着在略收缩的压制室中被往复工作的捣塞件捣实到已有的包捆上。这样的打捆机也被用于将其它物料(如垃圾)压实成捆。

所述压制室的侧壁以及上壁在此通常(例如见EP0346586A2)设计成用纵梁加强的钢板形式。而压制室的底部一般与打捆机的承重机架固定连接。所述侧壁和或许上壁在压制室的前侧区域中与方捆打捆机的机架可枢转连接，从而侧壁可以侧向枢转且或许上壁可向上和向下枢转。方捆打捆机的后侧区域中，所述壁通过液压缸相互连接或者与方捆打捆机的机架连接。通过该液压缸，所述壁被压到收获物即形成的包捆上。由此产生作用于包捆侧面的表面力。所述力静态作用并与捣塞件的压紧力一起实现收获物的压实。

依据收获物类型，在所述壁上施加不同的压力。因此，例如在青贮饲料情况下以5-40巴液压力工作，在干草情况下以60-150巴液压力工作，在秸秆情况下以100-180巴液压力工作。在现有技术中，可以在干草情况下获得约160-200kg/m³的包捆密度。但包捆内的密度分布因为草杆料的物理性能而一般不均匀。在包捆顶面或底面获得最大密度，因为包捆在那里被捆线绳扎紧。但是，在包捆内腔中，密度一般低了许多。

EP0803183A1描述了一种包括第一压实室的打捆机，在第一压实室内，收获物按照上述传统方式利用捣塞件被压实。随后，包捆被转移入第二压实室，在这里，包捆通过另一个捣塞件被施以恒定压力。第二捣塞件可以通过振动装置被置于振动运动以促成物料在第二压实室内下沉。该打捆机因为第二压实室而具有相对复杂的结构。

发明内容

为了降低包捆运输费用以及为了提高包捆质量而值得期待的是，以不太费事的措施在方捆打捆机中获得更高的密度以及均匀密度分布。

提出了，除了静态表面力外，动态力(振动)被施加在侧壁上且可选地也施加到压制室的上壁和/或下壁上。由此，一方面利用简单措施来提高在包捆侧向区域中的密度，这导致均匀密度分布。另一方面，也提高包捆总密度。

所述侧壁可以配设有例如呈楔形的或任何其它形状的缩窄部，缩窄部的形状例如可以借助动态模拟或通过尝试来确定，这有利于收获物的压实。

所述侧壁能反向地被驱动，这导致所造成的机架振动运动的消失或至少减小。

所述侧壁能在其在物料流动方向上靠后的区域内通过第一致动器是静态位置可调的，并通过关于物料流动方向位于第一致动器前方且作用于该侧壁的第二致动器被置于振动运动。

第二致动器可以包括振动质量和电动或液压驱动的驱动马达。

所述第二致动器的振动频率和/或振幅可能是可变的。第一致动器和/或第二致动器能与控制单元相连，该控制单元可以操作以便根据以下参数中的一个或多个控制第一致动器的压紧力和/或第二致动器的振动频率和/或振幅：由操作者输入的或用传感器测定的待压紧物料类型(其尤其是收获物)、用传感器测得的待压实物料的湿度、捣塞件的压紧力、测定的或结合前瞻性数据所评估的方捆打捆机物料通过量(其例如可根据US2016/0088798A1的教导来确定)、行驶速度、压紧周期形式、捣塞件位置、第一致动器压力、包捆预定目标参数(如包捆长度、包捆重量、包捆密度)、包捆当前特征参数(如当前包捆长度、包捆重量、计算出的包捆密度)和/或在打结器处的线绳张力。因此，不同于常见的压料密度控制，在所述系统中不仅可以调节侧壁的静态压紧力，也可以调节动态压紧力，或基于机器和工艺过程参数来调整。在此，调整的目的尤其是获得预定的包捆密度而未超过捣塞件的最大压制力。通过动态压实和静态压实的组合，针对预定的压实程度，因在侧壁内表面上的摩擦而所需要的压紧力减小。

附图说明

在附图中示出了本发明的以下详述的实施例，其中：

图1是拖拉机和所拖挂的方捆打捆机的侧视图，和

图2是图1的方捆打捆机的压制室的俯视图。

具体实施方式

图1示出了呈拖拉机形式的农业作业车辆10，其通过牵引杆12拖拉呈方捆打捆机16形式的负载14。动力输出轴18用于驱动负载14的活动部件且尤其是捣塞件20。作业车辆10以车架22为基础，车架支承在可转向的前轮24和可被驱动的后轮26上并且装载有舱室28，操作者工作位置30位于舱室内。借助呈无需长久操作相互作用就能预定理论速度的踏板或供应量操纵杆形式的输入机构32，可以在手动驱动方式中由操作者预设作业车辆10的前行速度。

方捆打捆机16用于制造方形包捆。方捆打捆机16具有机架34，机架支承在呈串联行走机构形式的地面支承轮36上。在机架34上连接有牵引杆12，牵引杆从机架向前延伸且被设计成其可被连接至作业车辆10。方捆打捆机16的万向节轴66与作业车辆10的动力输出轴18联接，以便将驱动功率提供给方捆打捆机16的各不同的驱动部件。呈具有矩形横截面的腔室形式的压制室38部分由壳体上部40和壳体下部42构成，其中壳体下部40配设有进料口44，弧形进料通道46连接至进料口。压制室38的侧壁80从前端84延伸向后端82并且通过致动器88是位置可调的，从而压制室38的横截面可以被改变。通过致动器88的调节，作用于包捆部62的侧压紧力和因而压紧密度可改变。固定安装的侧壁86在可调节的侧壁80的前方，捣塞件20在侧壁之间来回运动。壳体上部40也可以通过致动器88被调节并且或许通过第二致动器90可被置于振动。

供应装置具有呈容纳件形式的收获物容纳装置48(其具有对应的压板)、压料叉50和装料叉52。收获物容纳装置48包括朝向中心输送的螺旋输送机构(Schnecke)且布置在进料通道46前方，以便从地面抬起收割的收获物54并送至压料叉50，压料叉用于在进料通道46内压实收获物，直至具有预定密度的装料集中在进料通道46中且借助装料叉52经进料口44被捣塞入压制室38中。在进料通道46的前下部位处可枢转地安装有弹簧加载的盖56，其依据位于进料通道46内的收获物的密度枢转并且通过传感器92表明，一旦在进料通道46内达到了期望压料密度就通过控制单元98(见图2)实现电气控制回路的通电，其建立启动装料叉52的相应驱动连接，使得装料叉将收获物装料移动入压制室38中。以下，方向说明如前、后总是涉及到作业车辆10的和方捆打捆机16的前行方向V，前行方向在1中从右向左延伸。

当收获物装料被送入压制室38中时，捣塞件20借助合适的驱动机构按照可控顺序在时间上在装料叉52之后被操作，以使收获物向后运动到压制室38中，在那里它在压制室内被压实成垛。在压实物料的包捆已经达到预选长度后，用于供应捆线绳的且包含多根弯针的针组件58被操作，以将多根线绳供给相应数量的未示出的打结器，它们的作用是其将线绳长度围绕预选的垛长以形成一个包捆60，包捆做好卸料准备，卸料在其被尚未完成的包捆部62从压制室38的后端部被挤出之时进行，此时它的长度在递增，因为新的收获物装料被填塞到压制室38中。

捣塞件20设计用于在压制室38内在物料进口44前方的回缩位置与(图1所示)高出物料进口44的部分移出位置之间来回运动，捣塞件可从部分移出位置进一步向后运动，直到它碰到包捆部62。捣塞件20的运动导致了从进料通道46被送入压制室38的收获物的装料被压实成收获物垛，这包含部分形成的包捆部62和/或完整的包捆60。为了爱护地将包捆60卸放在地面，在机架34的后端作为壳体下部42的后侧延长部地安置有存放装置64。

捣塞件20的驱动通过作业车辆10的动力输出轴18进行，其通过万向节轴66驱动捣塞件20的驱动机构70的输入轴68。输入轴68驱动飞轮72并通过传动机构74驱动曲柄78，曲柄的运动通过连杆76被传递至捣塞件20。

图2示出了压制室38及其侧壁80的水平剖视图，在此，捣塞件20在其后侧转向位置处位于固定安装的侧壁86之间。侧壁80在后端82附近连接至呈液压缸88形式的第一致动器88，其在侧壁80与方捆打捆机16的机架之间延伸。第一致动器88因此设立用于对侧壁80施以静态压力，静态压力可以通过阀装置和控制单元98来控制。也可以想到仅采用唯一的第一致动器88并将其安置在侧壁80之间，如EP0346586A2所示。

此外，侧壁80关于在图2中从左向右延伸的待压紧物料流动方向在第一致动器88之前(在所示实施方式中大致在侧壁80长度的三分之一处，相比于后端82更靠近前端84)与第二致动器90连接，第二致动器设计用于对侧壁80施以动态力(振动、晃动或颤动)，其中该动态力的振动频率高于捣塞件20压实压制室38内物料的频率。在所示实施方式中，第二致动器90设计成惯性振动器，即它包括偏心质量94，其借助可以是液压驱动的或电动的马达100可绕轴96转动，该轴通过斜撑102与侧壁80刚性相连。轴96或斜撑102或侧壁80可以在任一位置通过弹簧104支承在机架34上以实现侧壁80的振动运动。另一个弹性的(弹簧)或可转动的(合页或铰链)连接可以设置在第一致动器88与侧壁80之间以使第一致动器88与振动运动隔绝。可以想到将第二致动器90布置在第一致动器88与侧壁80之间。设于方捆打捆机16两侧的质量94同步反向转动，以在机架34内产生尽量小的振动。

因此，侧壁80不仅按照常见方式通过第一致动器88可接受可由控制单元98控制的静态压力，也可以通过第二致动器90接受以正弦振动形式产生作用的动态压力，该正弦振动的振幅和/或频率可通过控制单元98来控制。致动器90的频率由马达100的转速来定，在这里，人们或许容忍与惯性振动器固有频率的偏差，或者后者例如可以通过另一个由控制单元98控制的调节驱动机构来影响，其使质量94相对于轴96径向运动。致动器90的振幅可以通过马达100来定，马达至少在接通和切断状态之间可以切换，但最好也可以在零转速与最大转速之间是可以分级或无级调节转速的。频率和振幅的控制也可以如此进行，即人们作为第二致动器88采用电磁驱动机构或液压驱动机构，其以扬声器形式驱动侧壁80。

与在靠近第二致动器90布置的侧壁80的内侧面上的楔形缩窄部106相配合地，由第二致动器90产生的侧壁80振动或颤动导致物料(收获物)的压实并且还减小物料与侧壁80之间的摩擦。

控制单元98可以依据一个或多个参数控制第一致动器88的静态压力和/或第二致动器90的动态压力(即振动的振幅和/或频率)。为此，致动器88、90的工作参数可以通过操作者接口108被输入，或者它们由控制单元98自动确定。在此情况下，由控制单元98选择的致动器88、90的工作值可以在操作者接口108上被显示并且或许由操作者监控。

因此，由操作者经操作者接口108输入的或者借助合适的传感器(如带有图像处理功能的照相机)测知的待压紧物料类型(例如谷物秸秆、玉米秸秆、青贮饲料、干草)可被考虑进来。通常，静态压力和动态压力越大，待压紧物料越结实或越硬。因此，在秸秆情况下它们比在草的情况下要大。此外，待压紧物料的借助传感器110所获得的湿度可以被考虑进来。不同于图1所示地，湿度传感器110可以在底侧安装在压制室36的最前侧区域中。根据本发明，湿度测量在这种压实物料情况下比在进料通道46内更简单准确，收获物在进料通道内还是比较松散的。总体上讲，静态压力和动态压力越高，待压紧物料越干燥。

控制单元98也可以考虑借助插入捣塞件20的驱动系统20中的传感器112获得的捣塞件20压紧力且至少在压紧力增大时增大动态压力，而静态压力可被如此调整，即，遵守期望的压紧力或者不超出最大压制力。

作为用于控制第一和/或第二致动器88、90的输入参数，控制单元98可以采用借助合适的传感器(例如用于测量收获物容纳装置48的或压料叉50的驱动力矩)所测定的或者依据前瞻性数据(如借助看向割草的照相机和图像处理系统，见DE10351861A1，或者在在先作业过程中所存的关于割草密度的数据，见DE102017207347A1)所评估的方捆打捆机16的物料通过量和/或其行驶速度。收获物通过量越大，至少第二致动器90的动态力越大。

控制单元98也可以作为用于控制第一和/或第二致动器88、90的输入参数考虑包捆的预定目标参数如包捆长度、包捆重量和包捆密度，它们可以借助操作者接口108被输入。在这里，第二致动器90的动态力也随增大的目标参数而增大。关于第一致动器88的调节，可以参照现有技术例如EP0346586A2、WO2011/039140A1和在那里所引用的文献。此外，该控制单元98能作为用于控制第一和/或第二致动器88、90的输入参数而采用包捆的当前特征参数如用传感器测得的包捆长度、包捆重量和依据方捆打捆机16的工作参数所算出的包捆密度。第二致动器90的动态力在此也随增大特征参数而增大。相似地，控制单元98可以作为用于控制第一和/或第二致动器88、90的输入参数考虑在打结器处的线绳张力。线绳张力越大，两个致动器88、90的压力越大。控制单元98也可以作为用于控制第二致动器90的输入参数考虑第一致动器88的压力。那里的压力越高，第二致动器88的压力也越大，以便有效压实收获物。

控制单元98的用于控制第一和/或第二致动器88、90的其它输入参数可以是压捆周期类型，即是否有新物料通过装料叉52被送入压制室38。紧接在新物料送入之后，第二致动器90的振幅尤其可以大于在物料送入后经过了规定时间之后的振幅，以便快速压实物料，或者在新物料送入后的振幅小于在物料送入后经过了规定时间后的振幅，以便首先等候捣塞件20的压紧作用，接着增大振幅且物料于是通过振动被更有效压实。类似地，该控制单元可以考虑捣塞件20的位置并且在捣塞件20位于后侧转向点区域内时将第二致动器90的振幅选择为最大，因为它随后与收获物合作并且被压缩的收获物可通过由第二致动器90产生的振动被很有效地压缩。与此相比，靠近捣塞件20的前转向点地，第二致动器90的振幅能够以节能方式变小。或者也可以想到相反的驱动方式。因此，在捣塞件20处于后转向点时，致动器90的转速被减小以减小由捣塞件20施加的力。接着，由致动器90产生的动态力又被提高以获得更好的再压实。

Claims (8)

1.一种方捆打捆机(16)，该方捆打捆机具有承重的机架(34)，带有位置可调的侧壁(80)的压制室(38)支承在所述机架上，待压紧物料借助来回运动的捣塞件(20)能被供给所述压制室，其特征是，设有用于将所述侧壁(80)置于振动运动的装置。

2.根据权利要求1所述的方捆打捆机(16)，其中所述侧壁(80)配备有缩窄部(106)。

3.根据权利要求1或2所述的方捆打捆机(16)，其中所述侧壁(80)能反向地被置入振动运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方捆打捆机(16)，其中所述侧壁(80)通过第一致动器(88)是静态位置可调的并通过第二致动器(90)能被置入振动运动。

5.根据权利要求4所述的方捆打捆机(16)，其中所述第一致动器(88)在其物料流方向上靠后的区域中与所述侧壁(80)合作和/或所述第二致动器(90)关于所述物料流方向设于所述第一致动器(88)前方。

6.根据权利要求4或5所述的方捆打捆机(16)，其中所述第二致动器(90)包括惯性振动器和驱动马达(100)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方捆打捆机(16)，其中所述第二致动器(90)的振动频率和/或振幅是可变的。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方捆打捆机(16)，其中所述第一致动器(88)和/或所述第二致动器(90)与控制单元(98)相连，所述控制单元能操作以根据一个或多个如下参数来控制所述第一致动器(88)的压紧力和/或所述第二致动器(90)的振动频率和/或振幅：由操作者输入的或用传感器测定的待压实物料的类型且尤其是收获物类型、待压紧物料的用传感器测定的湿度、所述捣塞件(20)的压紧力、所述方捆打捆机(16)的测定的或依据前瞻性数据所评估的物料通过量、行驶速度、压紧周期类型、所述捣塞件(20)的位置、所述第一致动器(88)的压力、包捆(60,62)的预定目标参数、包捆(60,62)的当前特征参数和/或在打结器处的线绳张力，其中预定目标参数例如是包捆长度、包捆重量、包捆密度，当前特征参数例如是当前包捆长度、包捆重量、计算出的包捆密度。