KR101460429B1 - 컷팅 유닛 - Google Patents

Abstract

인접한 타인(tine) 구성부들(Z) 사이에서 원주방향 위상 천이를 가지는 이격된 타인 구성부들을 베이스 본체(11) 상에 지지하는 로터(R)로서, 상기 각각의 타인 구성부(Z)는 로터(R)의 베이스 본체(11)에 고정된 베이스(16)를 가지는 하나 이상의 타인(W) 및 외측으로 돌출하는 삼각형 타인 선단부(13)를 구비하고, 상기 타인 선단부(13)가 로터(R)의 회전 방향(12)으로 이어지는 이송 프랭크(F)를 형성하고 그리고 타인 단부(14)로부터 천이부(20)까지 베이스(16)로 연장하는, 로터; 이송 채널(3)의 하부 경계부를 형성하는 컷팅 유닛 하단부(4); 타인 선단부들(13)의 이동 경로 이외에 이송 채널(3)을 통해서 상기 컷팅 유닛 하단부로부터 돌출하는 컷팅 블레이드들(5); 및 상기 로터(R)의 뒤쪽에서 이송 채널(3)을 통해서 이송 방향(23)을 따라 배치되는 스크레이퍼들(7)을 포함하는 농업용 기계들을 위한 컷팅 유닛(S)에서, 압축 표면(G)이 로터(R)의 회전 방향을 따라 이송 프랭크(F)의 앞쪽에서 타인(W)의 베이스(16)에 제공되고, 상기 압축 표면(G)은 적어도 실질적으로 천이부(20)까지 이송 프랭크(F) 내로 점진적으로 상승한다.

Description

컷팅 유닛{CUTTING UNIT}

본 발명은 제 1 항의 전제부에 따른 농업용 기계들을 위한 컷팅 유닛에 관한 것이다.

건초포장기(baler)의, 특히 원형 건초포장기의 컷팅 유닛은, 예를 들어, 픽업(pick-up) 장치에 의해서 공급된 작물(crop) 재료를 컷팅하여야 하고 그리고 그러한 컷팅된 작물 재료를 공동을 형성하는 꾸러미 내로 이송하여야 한다. 적재 웨건(loading wagon)의 컷팅 유닛은, 예를 들어, 픽업 장치에 의해서 공급된 작물 재료를 컷팅하여야 하고 컷팅된 작물을 적재 웨건의 저장 호퍼(hopper) 내로 이송하여야 한다. 타인(tine) 구성부들은 공급된 작물을 취하고 작물을 컷팅 블레이드들 위로 강제로 이송하고, 상기 컷팅 블레이드들은 작물 재료를 보다 더 작은 조각들로 컷팅한다. 컷팅 프로세스 동안에 및/또는 그 후에, 스크레이퍼들(scrapers)이 타인 구성부로부터 컷팅된 작물 재료를 제거하고 그리고 제거된 작물 재료를 이송 채널을 통해 이송 방향으로 추가적으로 안내한다. 예를 들어, 원형 건초포장기들의 경우에, 이송 채널은 유입구 및 배출구를 구비하며, 그러한 유입구 및 배출구는 실질적으로 서로 일렬로 있고, 그에 따라 각각의 타인들이 약 180°로터 회전에 걸쳐 작물 재료에 결합된다. 적재 웨건의 경우에, 이송 채널의 배출구가 위쪽으로 연장되어 타인이 약 270°의 각도 범위에 걸쳐 작물 재료에 결합할 수 있다.

EP 0815720 A로부터 공지되어 있는 원형 건초포장기의 컷팅 유닛의 예는 복수의 축방향으로 이격되고 평행한 타인 구성부들을 로터의 베이스 본체 상에 구비한다. 원주방향 위상 천이(phase shift)가 인접한 타인 구성부들 사이에 제공된다. 각각의 타인 구성부는 2개의 링 구조물들로 이루어지고, 그러한 링 구조물들의 각각은 2개의 대각선 방향으로 대향된 삼각형 타인 선단부들을 구비한다. 컷팅 블레이드들은 링 구조물들 사이에 및/또는 링 구조물들의 측부(side)에 또는 측부들 사이에 결합된다. 제공된 타인들은 소위 로우-베이스(low-base) 타인들이고, 이는 각각의 타인이 삼각형 타인 선단부 및 로우-베이스를 가진다는 것을 의미하고, 상기 로우-베이스는 예를 들어 타인 선단부의 양(both) 원주방향 측부들까지 연장된다. 베이스는 타인을 로터의 베이스 본체의 둘레에 대해서 견고하게 고정한다. 로터의 축으로부터의 로우-베이스의 외측 윤곽의 일정한 거리는, 예를 들어, 축으로부터 타인 단부의 방사상 거리의 약 절반에 상당한다. 로우-베이스 타인의 장점은, 로우-베이스 타인들을 가지는 로터가 컷팅 유닛 내의 작물 재료의 큰 유량을 처리하는 데에 용이하다는 것이다. 그러나, 특히, 예를 들어 대부분의 원형 건초포장기에서와 같이, 작물 재료 공급 방향이 이송 채널로부터의 배출 방향과 거의 일렬로 있는 컷팅 유닛에서, 각각의 타인에 의해서 이송되는 작물 재료가 컷팅 블레이드에 의한 컷팅에 앞서서 스크레이퍼에 대해 상당히 가압될 수 있거나, 또는 가파른 컷팅 엣지를 가지는 컷팅 블레이드의 경우에, 작물 재료가 타인 선단부에 의해서 컷팅 엣지에 대해서 거의 수직으로 가압될 것이다. 또한, 작물 재료는 주로 컷팅 블레이드들의 컷팅 엣지 상에서의 압착(sqeezing) 컷팅 작용으로 컷팅되는데, 이는 베이스의 외측 윤곽이 수동적으로(passive) 유지되는 한편, 작물 재료가 타인 선단부 및 스크레이퍼들에 의해서만 컷팅 엣지의 곡률에 대해서 실질적으로 수직으로 컷팅 엣지에 대해서 가압되기 때문이다. 압착 컷팅 작용은 상당한 로터 구동 에너지를 필요로 하고, 결과적으로 컷팅된 작물 재료의 품질을 저하시키는 결과를 초래하며, 그리고 컷팅 블레이드들의 컷팅 엣지들의 국소적으로 집중된 마모를 유발한다.

로우-베이스 타인들 대신에, 실제적으로, 소위 하이-베이스 타인들을 가지는 컷팅 유닛들의 로터들을 구비하는 것이 공지되어 있다. 로터의 회전 방향을 따라서 타인 선단부의 앞쪽에 위치된 베이스의 외측 윤곽의 일정한 방사상 거리는 일정하고 그리고 로터의 축으로부터 타인 선단부의 단부의 방사상 거리의 약 2/3에 상당할 수 있이다. 하이-베이스 타인들의 장점은, 각각의 컷팅 블레이드 상에서의 컷팅 작용이 로우-베이스 타인 보다 더 양호하게 실행된다는 것이고, 이는 컷팅되는 작물 재료가 컷팅 블레이드의 컷팅 엣지를 따라서 약간 슬라이딩된다는 것을 의미한다. 개선된 컷팅 작용은 보다 적은 로터 구동 에너지를 초래하고, 작물 재료의 적은 압착을 초래한다. 그러나, 하이-베이스 타인들은 로우-베이스 타인들 만큼 많은 작물 재료를 이송하지 못하고, 그리고 바람직하지 못하게 컷팅 유닛을 통한 작물 재료의 유량을 제한한다.

추가적인 종래 기술의 컷팅 유닛들이 EP 659 332 A, EP 148 537 A, 및 EP 64112 A에 개시되어 있다.

최근 몇 년간, 그러한 컷팅 유닛들의 용량이 증가되었는데, 이는 예를 들어 원형 건초포장기들의 증대된 처리 용량 또는 대용량 적재 웨건을 신속하게 충진하는 것과 관련된 요구 때문이다. 컷팅 유닛들의 작물 재료 유량 용량은 로터의 유효(active) 지름을 증가시킴으로써 주로 증대되었다. 그러나, 이는, 컷팅 유닛에 대한 장착 공간이 제한된 농업용 기계들에서 문제를 초래한다. 로터 지름을 증가시키는 것은 또한 보다 큰 로터 구동 토크, 보다 강건한 프레임 구조물들을 당연히 필요로 하고, 그리고 기계들의 보다 큰 전체 중량, 및 보다 높은 제조 비용들을 초래한다.

본 발명의 목적은 비교적 지름이 작은 로터를 가지는 컷팅 장치의 작물 재료 이송 및 컷팅 성능을 개선하는 것이다.

이러한 목적은 제 1 항의 특징들을 가지는 컷팅 장치로 달성된다.

로터의 회전 방향으로 타인 선단부 앞쪽에서 점진적으로 상승하는(ascending) 압축 표면을 구비하는 각각의 타인들을 구성함으로써, 로터가 공급된 작물 재료의 최대량을 취할 뿐만 아니라 작물 재료가 바람직한 기울기의 컷팅 작용 또는 컷팅 블레이드의 컷팅 유닛을 따른 당김(pulling) 컷팅 작용에 의해서 컷팅되도록 보장할 수 있고, 상기 압축 표면은 타인 선단부의 상당히 앞쪽에서 시작되고 그리고, 예를 들어, 타인 선단부로의 천이부에서 종료된다. 타인의 구성은 컷팅 유닛의 개선된 이송 및 컷팅 성능을 초래하고, 그리고 컷팅 작용 동안에 작물 재료를 크게 압착하지 않고 작물 재료를 효과적으로 컷팅하기 위해서 컷팅 블레이드의 컷팅 엣지의 거의 전체 길이가 효과적으로 이용될 수 있게 보장한다. 로터로의 그리고 로터를 지나는 작물 재료 유량은 비교적 큰데, 이는, 큰 공급 작물 재료 유동이, 점진적으로 상승하는 압축 표면이 갭의 영역 내로 회전되기 전에, 로터와 컷팅 블레이드들의 컷팅 엣지들 사이의 테이퍼링(tapering) 갭에 도달할 수 있도록, 압착 표면의 처음의 하부 영역이 허용하기 때문이다. 컷팅 블레이드들의 컷팅 엣지에서 갭 내의 작물 재료 상의 점진적으로 상승하는 압축 표면의 후속 작용은 컷팅 엣지를 향하고 컷팅 엣지를 따른 작물 재료의 강제적인 이동 및 부가적인 압축을 생성하고, 그러한 압축 및 이동은 모두 보다 효율적인 컷팅 프로세스에 기여한다. 이어서, 후단(trailing) 타인 선단부 이송 프랭크(flank)가 압축된 작물 재료를 컷팅 블레이드의 컷팅 엣지를 따라서 추가적으로 가압하고, 그에 따라 컷팅 블레이드가 경사진 컷팅 작용 또는 당김 컷팅 작용에 의해서 작물 재료를 컷팅한다. 이는, 압착에 의해서 컷팅된 작물 재료의 품질을 저하시키는, 주로 압착하는 컷팅 작용을 방지한다. 압착 컷팅 작용을 실행하기 위해서, 경사진 또는 당김 슬라이딩 작용의 경우 보다 더 많은 구동 작용이 입력되어야 한다. 그에 따라, 상승하는 압축 표면을 가지는 타인이 하이브리드(복합) 디자인을 가진다. 타인이 작물 재료 유동과 결합하기 전에, 그러한 타인은 로우-베이스 타인과 같이 거동한다. 결합 및 컷팅 동안에, 통상적인 하이-베이스 타인 보다 훨씬 더 양호하게 상승 압축 표면으로 실시된다.

바람직한 실시예에서, 압축 표면은 볼록하게 만곡된다. 압축 표면의 볼록한 곡률은 균일하게 증가하는 압축 그리고 작물 재료의 강제된 변위를 초래하고, 이때 작물 재료는 압축 표면 및 이송 프랭크 모두에 의해서 컷팅 블레이드의 컷팅 엣지를 향해서 그리고 최종적으로 그 컷팅 엣지 위에서 그리고 그 컷팅 엣지를 따라서 이송된다.

다른 바람직한 실시예에서, 압축 표면은 원의 원호 섹션을 따르며, 상기 원의 중심은 베이스 본체의 축과 타인 선단부 사이에 위치되며, 상기 원의 반경은 베이스 본체의 둘레의 반경 보다 더 크다. 압축 표면을 원으로 형성하는 것은, 예를 들어, 레이저 컷팅 또는 토치 컷팅에 의해서 스틸 시트 재료로부터, 타인들을 용이하게 제조하는 것을 돕는다. 그 대신에, 압축 표면은 실질적으로 직선을 따를 수 있거나 또는 약간 오목한 곡선을 따를 수 있을 것이다.

적절한 실시예에서, 로터의 축 방향을 따라 측정된 압축 표면의 폭은 적어도 타인 선단부의 이송 프랭크의 폭에 적어도 실질적으로 상응한다. 압축 표면은 타인 선단부와 동일한 평면 내에서 작물 재료 "조임(strangling)" 칼라(collar)와 같이 동작할 수 있고, 또는 동일한 방사상 평면 내에서 2개의 타인들 사이의 칼라와 유사하게 동작할 수 있다.

추가적인 바람직한 실시예에서, 압축 표면으로부터 이송 프랭크로의 천이부(transition)가 오목하게 라운딩된다. 오목하게 라운딩된 천이부는 작물 재료의 원활한 이송을 보장하고 그리고 작물 재료가 컷팅 작용 후에 천이부에 잔류하는 것을 방지한다. 바람직하게, 또한 이송 프랭크가 오목하게 라운딩된 곡률을 가질 수 있다.

바람직하게, 타인 구성부의 압축 표면이 약 60 °내지 100°의 각도 범위에 걸쳐 연장된다. 압축 표면의 이러한 각도 연장은 로터의 넓은 회전 각도 범위에 걸쳐 균일하게 증가하는 압축 및 작물 재료의 변위를 생성한다.

로터의 축으로부터의 압축 표면의 최대 거리는 로터의 축으로부터의 타인 단부의 거리의 약 2/3에 상당할 수 있는 한편, 압축 표면의 최소 거리는 축으로부터의 타인 단부의 거리의 약 절반에 상당할 수 있을 것이다. 이러한 방식에서, 회전하는 압축 표면은, 예를 들어, 약 60 °내지 100°의 회전에 걸쳐 작물 재료를 점진적으로 압축한다.

바람직한 실시예에서, 타인 구성부는 하나의 또는 적어도 2개의 인접한 링 구조물들 및 동일한 수의 압축 표면들을 포함할 수 있고, 각각의 링 구조물은 하나, 둘 또는 심지어 그보다 많은 타인 선단부들을 구비하고 그리고 원주 방향을 따라 분포된다. 타인 구성부의 2개의 링 구조물들이 서로로부터 멀리 이격되며, 그에 따라 컷팅 블레이드가 그 사이에 결합(engage)될 수 있다. 추가적인 또는 대안적인 컷팅 블레이드들이 타인 구성부의 외측면들에 결합될 수 있다. 각각의 타인 구성부의 링 구조물들의 타인 선단부들이, 원주방향 위상 천이 없이 그러나, 같은 위상으로(in-phase) 그리고 로터의 축을 따른 방향에서 볼 때 서로 일치되어, 베이스 본체 상에 위치된다. 심지어는 2개 초과의 링 구조물들(각각 하나 이상의 타인 선단부를 구비한다)이 로터의 타인 구성부들의 각각의 하나를 형성할 수 있다. 이는, 둘 또는 3개의 같은 위상의 타인 선단부들 및 압축 표면들이 동시에 작물 재료를 프로세싱한다는 것을 의미한다.

로터의 제조를 돕기 위해서, 각각의 링 구조물은 적어도 하나의 타인 선단부 및 베이스를 각각 구비하는 적어도 2개의 타인들로 구성될 수 있을 것이다. 각각의 타인은 베이스 본체의 둘레 상에서 약 180 °에 걸쳐 연장될 수 있다. 각각의 압축 표면은 타인의 베이스의 180 °연장 중의 약 80 °에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다.

이송 프랭크 및 타인 선단부로부터 작물 재료가 원활하게 제거되도록 보장하기 위해서, 베이스 본체의 둘레에 근접하여, 이송 프랭크가 스크레이퍼와 교차하는, 바람직하게 스크레이퍼의 단부와 교차하는 로터의 회전 위치들에서, 타인 선단부와 협력하는 각각의 스크레이퍼 및 이송 프랭크가 서로에 대해서 약 90 °의 상대적인 각도로 정렬되는 것이 적절할 것이다. 약 90 °또는 그 초과의 각도는 통과하는 이송 프랭크로부터 작물 재료를 스크레이퍼가 용이하게 상승 이격시킬 수 있게 보장한다.

바람직하게, 압축 표면은, 스크레이퍼를 통과할 때, 스크레이퍼와 약 135°또는 그보다 큰 개방 둔각을 형성한다. 이는, 컷팅된 작물 재료가 스크레이퍼에 의해서 용이하게 제거될 수 있게 도우며, 작물 재료가 컷팅 엣지에 대해서 양호하게 압축되도록 돕는다.

다른 실시예들에서, 이송 프랭크, 압축 표면, 타인과 기능적으로 연관된 적어도 하나의 컷팅 블레이드, 그리고 컷팅 유닛 하단부는, 로터가 회전하는 동안, 이송 방향으로 감소되는 폭을 가지는 압축 구역을 함께 형성한다. 압축 구역 내에서, 회전하는 압축 표면은 컷팅 블레이드의 컷팅 엣지를 향해서 경사진 방향을 따라 이미 점진적으로 작물 재료를 압축한다. 이어서, 압축 표면의 클램핑 작용에 의해서 보조되는 압축 표면 뒤에서 후행하는 이송 프랭크는, 바람직한 경사진 컷팅 또는 당김 컷팅 작용을 달성하기 위해서, 컷팅 엣지의 거의 전체 길이를 따라서 압축된 작물 재료를 와이핑한다.

이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 농업용 기계의 예로서의 원형 건초포장기에 통합된 컷팅 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 컷팅 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2의 컷팅 유닛의 로터의 타인 구성부를 확대하여 도시한 상세도이다.
도 4는 로터의 특정 동작 위상에서, 컷팅 유닛의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 다른 동작 위상에서 도시한 도 4와 유사한 도면이다.
도 6은 다른 동작 위상에서 도시한 도 4와 유사한 도면이다.
도 7은 추가적인 동작 위상에서 도시한 도 4와 유사한 도면이다.

도 1은 컷팅 유닛(S)을 포함하는 농업용 기계의 예로서 원형 건초포장기(P)를 개략적으로 도시한다. 적재 웨건들 등과 같은 다른 농업용 기계들에서도 유사한 컷팅 유닛들이 또한 구현될 수 있을 것이다.

원형 건초포장기(P)는 지면 상에서 우측으로부터 좌측으로 견인되고 그리고, 픽업 장치(A)에 의해서, 베어진(mowed) 잔디 또는 사료(fodder)와 같은 작물 재료를 예를 들어 지면 상의 스와스들(swathes)의 형태로 수집하며, 상기 픽업 장치는 수집된 작물 재료를 컷팅 유닛(S)의 이송 채널(3) 내로 공급한다. 컷팅 유닛(S)은 이송 채널(3)을 통해서 교차방향으로 연장하는 회전 로터(R)를 포함한다. 넓게 수집된 작물 재료 유동을 이송 채널(3)의 폭으로 측방향을 따라 압축하기 위해서, 상기 로터(R)는, 선택적으로, 양단부에서 수집 오거들(augers; Q)을 포함할 수 있을 것이다.

컷팅 유닛(S)은 원형 건초포장기(P)의 케이싱(1)의 하부 영역에서 장착 공간 내에 장착된다. 이송 채널의 유입구 및 배출구가 원형 건초포장기(P)의 포장(baling) 챔버(K)의 개구부(2)까지 연장되는 배출구와 실질적으로 일렬로 정렬되도록, 이송 채널(3)이 구성된다. 컷팅 유닛 하단부(4)는 약간 상향으로 경사진 이송 채널(3)의 하부 경계를 형성한다. 컷팅 유닛 하단부(4) 아래에서 지지되는 컷팅 블레이드들(5)의 측방향 어레이가 위쪽으로 돌출하고 그리고 로터(R)의 타인 구성부들(6, Z)과 중첩된다. 컷팅 블레이드들(5)의 컷팅 엣지들이, 예를 들어, 오목하게 만곡되고, 이송 채널(3)의 이송 방향에 대해서 반대로 대면하고, 그리고 로터(R)의 원통형 베이스 본체를 향해서 연장된다. 로터(R)의 회전 방향을 따라서, 컷팅 블레이드들(5)의 뒤에서 그리고 컷팅 블레이드들(5) 및 로터(R)의 타인 구성부들(6, Z)과 중첩하여 스크레이퍼(7)의 측방향 어레이가 장착되어 컷팅 블레이드들(5)에 의해서 컷팅된 작물 재료를 타인 구성부들(6, Z)로부터 제거한다.

도 2는 명료함을 위해서 일부 하우징 부분들을 제거한 상태로 컷팅 유닛(S)을 도시한 정면 사시도이다. 로터(R)는 실질적으로 원통형인(예를 들어, 튜브 형상인) 베이스 본체(11)를 구비하고, 상기 베이스 본체는, 예를 들어, 베이스 본체 둘레(10) 상에서 복수의 평행하고 이격된 타인 구성부들(6, Z)을 지지한다. 각각의 타인 구성부들(6, Z)은, 도시된 실시예들에서, 2개의 인접하여 위치된 평행한 링 구조물들(31)로 이루어질 수 있으나, 그 대신에 단지 하나의 링 구조물(3)일 수 있거나, 심지어는 단일 타인(W) 또는 몇 개의 원주방향으로 이격된 타인들(W)일 수 있을 것이며, 그러한 링 구조물들은 예를 들어 레이저 컷팅 또는 토치 컷팅에 의해서 스틸 시트 재료로부터 제조될 수 있다. 링 구조물들(31)은 실질적으로 평면형이고 그리고 로터(R)의 회전 축(X)에 수직이며, 이는, 도 2에서, 표시된 구동 샤프트를 통해서 좌측 단부에서 시계방향(12)으로 구동될 수 있다. 각각의 타인 구성부들(6, Z)이 심지어 3개의 링 구조물들(31)로 이루어질 수 있을 것이다. 둘 또는 그 초과의 인접한 링 구조물들(31)은 하나의 컷팅 블레이드(5)의 결합을 돕는 거리만큼만 이격된다. 컷팅 블레이드들(5)은 컷팅 유닛 하단부(4) 내의 슬롯(9)을 통해서 돌출한다. 각 슬롯(9)의 양 측부들에서, 안내 리브들(8)이 하단부(4)에 용접될 수 있을 것이다. 측방향 교차 비임(cross-beam; 7')이 스크레이퍼들(7)의 어레이를 지지한다. 로터(R)를 구비하는 타인의 회전 방향이 도면부호 '12'로 표시되어 있고 그리고 이송 채널(3)을 통한 이송 방향 즉, 도 2에서 전방 쪽으로부터 후방쪽으로의 방향을 규정한다. 압축 오거들(Q)이 또한 로터(R)의 베이스 본체(11) 상에 장착될 수 있다.

컷팅 유닛(S)의 도시되지 않은 실시예에서, 적어도 이송 프랭크(F) 및 압축 표면(G)이 도 2에 도시된 이송 프랭크(F) 보다 다소 넓은 구성요소에 의해서 형성될 수 있다. 이러한 성분들은 예를 들어 용접에 의해서 스틸 시트 타인들(W)의 엣지들 상에 고정될 수 있을 것이다. 그러한 보다 넓은 타인 디자인은 적재 웨건들에서 유용할 수 있다.

각각의 링 구조물(31)은 적어도 하나의 타인(W)을 구비한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 2개의 실질적으로 대각선 방향으로 대향된 타인들(W)이 각각의 링 구조물(31) 내에 제공된다. 그 대신에, 그리고 도시하지는 않았지만, 하나의 타인(W)만이 제공될 수 있고 또는 심지어 2개 보다 더 많은 원주방향으로 분포된 타인들(W)이 존재할 수 있다. 각각의 타인(W)은 실질적으로 삼각형의 타인 선단부(13), 선행하는 이송 프랭크(F), 그리고 이송 프랭크(F)의 앞에서 로터(R)의 회전 방향(12)으로 연장하는 압축 표면(G)을 가진다. 타인 선단부(13)는, 예를 들어, 타인 선단부(13)의 이송 프랭크(F)와 같이 로터의 축(X)의 방향을 따른 축방향 폭 또는 동일한 두께를 가지는 베이스(16)와 통합된다. 각각의 타인(W)은, 예를 들어, 용접에 의해서, 베이스 본체(11)의 둘레(10) 상에서 또는 베이스 본체(11)의 내부에서, 베이스(16)에 고정된다. 상기 베이스(16)는 링 세그먼트(segment)와 같이 성형되고 그리고 타인(W)을 베이스 본체(11) 상에서 고정하는 역할을 한다.

타인 구성부들(6, Z)이 인접한 타인 구성부들(6, Z) 사이에서 상대적인 원주방향 위상 천이들을 형성하는 상태로 베이스 본체(11) 내에 배치된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 좌측 측부 상의 제 1 타인 구성부(6)로부터 시작하여, 각각의 후속하는 타인 구성부가 회전 방향(12)에 대해서 반대로 위상 천이되어 배치되며, 그에 따라 그 타인 선단부들(13)은 선행하는 타인 구성부들(6, Z)의 타인 선단부들(13) 뒤에서 후행한다.

도 3은 로터(R)의 단면도로서, 타인들(W)의 구성을 보다 구체적으로 도시한다.

타인 선단부(13)는 베이스(16)로부터 타인 단부(14)까지 외측으로 돌출한다. 타인 선단부(13)는 이송 프랭크(F)(로터(R)의 회전 방향(12)에서 선행한다) 및 후행 프랭크(15)를 형성하고, 선행 이송 프랭크(F)는, 예를 들어, 볼록한 곡률을 가지고 베이스(16)의 섹션(16a)까지 연장하는 한편, 후행 프랭크(F)는 베이스(16)의 섹션(16b)까지 연장한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 베이스(16)가 베이스 본체(11)의 둘레(10)의 약 180°에 걸쳐진다. 이송 프랭크(F)는 베이스 섹션(16a)의 윤곽부(17)와 함께 천이부(20)를 형성한다.

본 발명에 따라서, 베이스 섹션(16a)의 외측 윤곽부(17)는 시작 지점(18)으로부터 단부 지점(19)까지, 예를 들어 회전 방향(12)에 반대되는 천이부(20)까지 점진적으로 상승된다. 천이부(20)가 오목하게 라운딩될 수 있을 것이다. 타인 단부(14)는 축(X)으로부터의 거리(R1)를 가진다. 베이스 섹션(16a)의 외측 윤곽부(17)는 점진적으로 상승하는 타인(W)의 압축 표면(G)을 형성한다. 시작 지점(18)은 로터(R)의 축(X)으로부터의 방사상 거리(R3)를 가지는 한편, 종료 지점(19)은 축(X)으로부터의 방사상 거리(R2)를 가진다. 압축 표면(G)의 곡률부는 원의 한 섹션, 예를 들어 반경(R4) 그리고 축(X)과 타인 선단부(13) 사이에 위치된 중심(Y)을 가지는 도 3에 도시된 원의 한 섹션일 수 있다. 그 대신에, 압축 표면(G)이 실질적으로 직선형인 타인(도시하지 않음)을 따를 수 있을 것이다.

예를 들어, 방사상 거리(R3)가 방사상 거리(R1)의 약 절반에 상당할 수 있을 것이다. 방사상 거리(R2)는 방사상 거리(R1)의 약 2/3에 상당할 수 있을 것이다. 베이스 본체(11)의 둘레(10)는 반경(R)을 가진다. 압축 표면(G)의 반경(R4)이 반경(R) 보다 다소 더 크다. 압축 표면(G)은 약 60°내지 약 100°의 각도 범위에 걸쳐서, 도시된 실시예에서는 약 80°에 걸쳐서 연장된다. 타인(W)의 압축 표면(G)은, 만약 2개 초과의 타인 선단부들(13)이 링 구조물(31) 상에 존재한다면, 보다 더 작은 각도 범위 내에서 연장될 수 있을 것이고, 그리고 하나의 타인 선단부(13)만을 가지는 하나의 타인(W)이 링 구조물(31) 내에 제공되는 경우에, 보다 더 큰 각도 범위에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다. 타인 구성부(6, Z) 마다 링 구조물들(31)의 쌍을 가지는 도시된 경우에, 타인 선단부들(13) 및 압축 표면들(G)은, 원주방향을 따른 위상 천이를 전혀 가지지 않고, 같은 위상으로(in-phase) 제공되며, 다시 말해서, 그들은 축(X) 방향에서 볼 때 적어도 부분적으로 실질적으로 서로 일치된다.

도 3의 링 구조물(31)은 독립적으로 둘레(10) 상에 고정되는 둘 또는 그 초과의 타인들(W)을 구비할 수 있을 것이나, 대안적으로, 링 구조물(31)이 단일 피스형 부분일 수 있고, 또는 심지어 2개를 초과하는 부분들로부터 조합될 수 있을 것이다. 그 대신에, 각각의 타인(W)이 심지어 하나 초과의 타인 선단부(13), 및 하나 초과의 압축 표면(G)을 가질 수 있을 것이다. 타인(W)의 전술한 치수는 바람직하게 예시적인 것이고, 어떠한 제한도 의미하는 것이 아니다. 본 발명의 핵심은 타인 선단부(13)의 앞쪽에 압축 표면(G)을 제공하는 것이고, 그러한 압축 표면(G)은 이송 프랭크(F)를 향해서 점진적으로 상승되고 그에 따라, 로터(R)가 회전되는 동안, 로터(R)의 완전한(full) 회전의 단지 제한된 부분에 걸쳐서 작물 재료내에서 능동적으로(actively) 작용한다.

도 3에서, 좌측 측부 타인 선단부(13)의 이송 프랭크(F)의 앞쪽에 위치된 압축 표면(G)의 각각의 시작 지점(18)이 타인 선단부(13)의 우측 측부의 후행 베이스 섹션(16a) 상에 제공되도록, 각각의 타인(W)의 후행 베이스 섹션(16a)이 구성될 수 있을 것이며, 이는, 여기에서, 예를 들어, 압축 표면(G)이 타인들(W)의 양 베이스들(16)을 공유한다는 것을 의미한다.

도 4는 축(X)을 중심으로 방향(12)을 따라 로터(R)가 회전하는 동안에, 컷팅 유닛(S)의 특정 동작 위상을 도시한다. 이송 채널(3)은 유입구 영역 내의 상부 경계부(24)를 구비할 수 있고, 상기 상부 경계부(24)는 적어도 일시적으로 컷팅 유닛 하단부(4)의 유입구 섹션(4a)에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있고, 컷팅 유닛 하단부의 배출구 섹션(4b)은 유입구 섹션(4a) 보다 약간 더 가파르게 위쪽으로 경사진다. 각각의 컷팅 블레이드(5)는 컷팅 유닛 하단부(4) 아래에 현수되며, 그에 따라 컷팅 블레이드는, 포획된 대상물(trapped object)의 경우에, 로터(R)의 회전 방향(12)에 의해서 규정되는 바와 같은 이송 채널들 내의 이송 방향(23)에 반대로 대면하는 오목한 곡선형 컷팅 엣지(22)를 제공 및 보유하게 될 것이다. 작물 재료(C)는 로터(R) 및 컷팅 블레이드들의 컷팅 엣지들(22) 사이에 형성된 테이퍼링 갭을 향해서 이송 채널(3) 내로 공급된다. 도 4에서, 우측 측부 상의 타인 선단부(13)가 스크레이퍼들(7)을 막 지나고 있으며, 상기 스크레이퍼들(7)은, 예를 들어, 고정적으로 장착된 교차 비임(7')으로부터 베이스 본체(11)의 둘레(10)의 영역까지 연장하는 스크레이퍼 핑거들(21)을 가진다. 컷팅 엣지들(22)은 스크레이퍼 핑거들(21)과 부분적으로 중첩될 수 있고 또는 스크레이퍼 핑거들(21)에 근접하여 종료될 수 있을 것이다. 좌측 측부 타인 선단부(13)는 이송 채널(3) 내로 아직 도입되지 않았고, 이때, 로터(R)와 컷팅 엣지들(22) 사이의 테이퍼링 갭에서 압축 구역(C1) 내의 공급된 작물 재료(C)를 추후에 압축하기 위해서, 좌측 측부 타인 선단부(13)의 압축 표면(G)이 이송 채널(3)로 막 도입되기 시작하였다. 우측 측부 타인 선단부(13)의, 후행 프랭크(15) 및 후행 베이스 섹션(16b)의 상대적으로 낮은 방사상 높이 때문에, (도 4에 도시된 것 보다 다소 더 빠른 로터의 회전 위치 내의) 작물 재료(C)는, 우측 측부 타인 선단부(13)의 압축 표면(G)이 공급된 작물 재료와 결합하기에 앞서서, 압축 구역(C1) 내로 용이하게 진행된다.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 타인들(W)의 디자인과 통상적인 타인들의 디자인들 사이의 중요한 차이들을 도시한다. 도 4의 점선들에서, 통상적인 하이-베이스 타인 디자인(H)이 표시되어 있으며, 그것의 수동적인 베이스가 축(X)을 중심으로 원을 따르며, 이때, 축(X)으로부터의 일정한 방사상 거리는, 예를 들어, 축(X)으로부터의 타인 단부(14)의 방사상 거리의 약 2/3에 상응한다. 점선으로 표시된 하이-베이스 타인 디자인(H)은 이송 채널(3)의 유입구 영역의 주어진 폭 제한을 명확하게 보여준다. 또한, 도 4에서, 통상적인 로우-베이스 타인 디자인(L)이 쇄선(dashed-dotted)으로 도시되어 있다. 로우-베이스 타인 디자인(L)에서, 수동적인 베이스 섹션(16a)은 축(X)으로부터의 타인 단부(14)의 방사상 거리의 절반에 실질적으로 상응하는 축(X)으로부터의 일정한 방사상 거리를 가진다. 로우-베이스 타인 디자인(L)은 본 발명에 따른 타인 디자인의 경우와 실질적으로 동일한 범위까지 이송 채널(3)의 폭을 제한하나, 로우-베이스 타인 디자인(L)은 컷팅 엣지들(22) 상에서 압착 컷팅 작용을 불가피하게 초래하는데, 이는 긴 이송 프랭크(F)가 스크레이퍼들(7)에 대해서 그리고 동시에 컷팅 엣지(22)에 대해서 실질적으로 수직으로 작물 재료(C)를 가압하여 바람직하지 못한 압착 컷팅 작용을 초래하기 때문이다.

단지 설명을 위한 목적으로, 그리고 각각의 타인 선단부(13)의 이송 프랭크(F)의 선행 측부에서 점진적으로 상승하는 압축 표면(G)을 가지는 본 발명에 따른 타인 디자인과의 중요한 차이점을 강조하기 위해서, 하이-베이스 타인 디자인(H) 및 로우-베이스 타인 디자인(L)을 도 4에서 도시하였다.

도 5는 스크레이퍼들(7) 또는 스크레이퍼 핑거들(21)과 중첩되는 우측 측부 타인 선단부(13)를 가지는 컷팅 유닛(S)의 동작 위상을 도시하며, 상기 이송 프랭크(F)는 컷팅된 작물 재료(C2)를 스크레이퍼 핑거들(21)을 따라서 이송한다. 베이스 본체(11)의 둘레(10)에 근접하여 스크레이퍼 핑거들(21)의 단부와 막 교차하는 이송 프랭크(F)를 가지는 로터(R)의 이러한 회전 위치는 바람직한 상황이 되는데, 이는 이송 프랭크(F) 및 스크레이퍼 핑거들(21)이 약 90°의 각도(α)를 형성하는 한편, 압축 표면(G)이 스크레이퍼 핑거들(21)과 약 145°의 개방 둔각을 형성하기 때문이다. 이는, 방향(12)을 따른 로터(R)의 추가적인 회전 동안에, 이송 프랭크(F) 및 압축 표면(G)이 효과적으로 함께 작용하고 그리고 스크레이퍼 핑거들(21)을 따라서 작물 재료(C2)를 일반적으로 매끄럽게, 그리고 용이하게 제거한다는 것을 의미한다.

도 6은 컷팅 유닛(S)의 초기의(earlier) 동작 위상을 도시하고, 여기에서 좌측 측부 타인 선단부(13)는 공급된 작물 재료 내로 결합되기 시작하고, 그러한 공급된 작물 재료는 이미 압축 구역(C1)에서 컷팅 엣지(22)를 향해서 회전 압축 표면(G)과 효과적으로 결합함으로써 경사지게 변위되고 그리고 압축되었다. 압축 표면(G)은 컷팅 유닛 하단부(4)를 향해서 실질적으로 지향된 화살표들(25)로 표시된 힘들로 작용하는 한편, 이송 프랭크(F)는 화살표들(25')로 표시된 힘들로 작용한다. 화살표들(25, 25')의 방향들을 따른 힘들은 컷팅 엣지(22)의 전체 길이를 따라서 작물 재료(C)를 효과적으로 가압하고, 특히 그에 따라, 압축된 작물 재료 유동이 컷팅 엣지(22)를 따라서 위쪽으로 와이핑되는(wiped) 한편, 작물 재료는 컷팅 엣지(22)에 걸쳐서 경사지게 컷팅된다. 이어서, 컷팅된 작물 재료가 스크레이퍼 핑거들(21)을 타격하고 그리고 편향된다. 압축 표면(G), 비교적 짧은 이송 프랭크(F), 및 화살표들(25, 25')을 따른 압축력들 모두의 영향은 경사진 컷팅 작용 또는 당김 컷팅 작용을 초래하고, 이는 압축된 작물 재료(C)가, 컷팅되는 동안에, 컷팅 블레이드(5)의 전체 컷팅 엣지(22)를 따라서 와이핑된다는 것을 의미한다. 그에 따라, 컷팅 엣지(22)는 상대적으로 약한 컷팅 저항만을 생성하고, 컷팅을 위해서 거의 전체 길이를 이용하며, 그리고 보다 긴 사용 시간동안 날카로움을 유지하는데, 이는 보다 적은 기계적인 부하를 받기 때문이고 그리고 균일하게 마모되기 때문이다. 결과적으로, 로터 구동 에너지가 보다 효과적으로 그리고 경제적으로 이용된다.

도 7은, 로터(R)의 360°회전 동안에 우측 측부 타인(W)의 작용의 최종 동작 위상에서 화살표들(26)에 의해서 표시된 바와 같이, 압축 표면(G) 및 이송 프랭크(F) 모두가 압축된 작물 재료를 컷팅 엣지(22)를 따라서 경사진 컷팅 작용 또는 당김 컷팅 작용으로 어떻게 강제하는지를 도시한다. 경사진 컷팅 작용은, 작물 재료를 상당히 압착하지 않고, 작물 재료에서의 양호하게 규정된 컷팅들만을 초래하고, 또한 로터(R)의 회전의 비교적 큰 각도 범위에 걸쳐서 그리고 전체 컷팅 엣지(22)를 따라서 컷팅 작용을 분포시켜, 컷팅 엣지(22)의 국소적으로 집중된 마모를 방지한다. 또한, 경사진 컷팅 작용은 보다 적은 로터 구동 파워를 필요로 한다. 많은 양의 작물 재료(C)가 컷팅 엣지들(22)에 근접한 영역으로 공급된 후에, 처음으로 작용하기 시작하는 압축 표면(G) 및 이송 프랭크(F)의 조합된 유효한 작용은 컷팅 유닛(S)을 통한 비교적 큰 작물 재료 유량을 촉진한다.

Claims (12)

1. 타인 구성부들(6, Z)을 지지하는 원통형의 베이스 본체(11)를 갖는 로터(R)로서, 상기 타인 구성부들(6, Z)은 축(X)에 대해서 수직인 평면에서 서로 평행하고 중간 거리를 사이에 두고 베이스 본체(11)의 축(X)의 방향으로 분포되고, 각각의 타인 구성부들(6, Z)은 상기 베이스 본체(11)에 고정된 베이스(16) 및 외측으로 돌출하고 삼각형인 하나 이상의 타인 선단부(13)로 이루어지고, 이송 프랭크(F)를 갖는 상기 타인 선단부(13)는 로터(R)의 회전 방향(12)으로 이어지고 그리고 외측 타인 단부(14)로부터 천이부(20)까지 베이스(16) 내로 연장하는 것인 로터(R),
   컷팅 유닛(S)을 통해서 이송 채널(3)의 하부 경계부를 형성하는 로터(R)로부터 이격된 컷팅 유닛 하단부(4),
   타인 선단부들(13)의 이동 경로 이외에 상기 컷팅 유닛 하단부(4)로부터 상기 이송 채널(3)을 통해서 돌출하는 컷팅 블레이드들(5)로서, 상기 컷팅 블레이드들(5)의 컷팅 엣지들(22)은 로터(R)의 회전 방향(12)에 의해서 규정된 이송 채널(3) 내에서 이송 방향(23)의 반대 방향으로 배향되는 것인 컷팅 블레이드들(5), 그리고
   이송 방향(23)으로 로터(R) 뒤쪽에 배치되는 스크레이퍼들(7)로서, 상기 스크레이퍼들(7)이 상기 베이스 본체(11)의 둘레(10)에 근접하여 상기 타인 구성부들(6, Z) 사이에서 연장하는 것인 스크레이퍼들(7)을 포함하는 농업용 기계들을 위한 컷팅 유닛(S)에 있어서,
   외측을 향하는 압축 표면(G)은 이송 프랭크(F)의 앞쪽에서 로터(R)의 회전 방향(12)을 따라 타인(W)의 베이스(16)에 제공되고, 상기 압축 표면(G)은 회전 방향(12)의 반대 방향으로 천이부(20)까지 이송 프랭크(F) 내로 점진적으로 상승되며,
   상기 압축 표면(G)이 볼록하게 만곡되고,
   상기 압축 표면(G)은 60°내지 100°의 타인 구성부들(6, Z)의 각도 범위(β)에 걸쳐 연장되며,
   상기 압축 표면(G)은, 스크레이퍼(7)를 통과하는 동안에, 스크레이퍼(7)와 개방 둔각을 형성하는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 표면(G)은 원의 원호 섹션을 따르며, 상기 원의 중심(Y)은 상기 타인 선단부(13)와 상기 베이스 본체(11)의 축(X) 사이에서 상기 타인(W)의 영역 내에 위치되며, 상기 원의 반경(R4)은 상기 베이스 본체(11)의 둘레(10)의 반경(R) 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 축(X)으로부터의 상기 압축 표면(G)의 최대 거리(R2)는 축(X)으로부터의 타인 선단 단부(14)의 거리(R1)의 2/3에 상당하고, 그리고 상기 축(X)으로부터의 상기 압축 표면(G)의 최소 거리(R3)는 축(X)으로부터의 타인 선단 단부(14)의 거리(R1)의 절반에 상당하는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
8. 제 1 항에 있어서, 각각의 타인 구성부들(6, Z)은, 사이에서 컷팅 블레이드(5)의 결합을 허용하는 거리로 이격된, 2개 이상의 인접하게 배치된 링 구조물들(31)을 포함하고, 각각의 링 구조물(31)은 하나 또는 둘 이상의 원주방향으로 분포된 타인 선단부들(13) 및 동일한 수의 압축 표면들(G)을 구비하고, 상기 타인 선단부들(13), 상기 이송 프랭크들(F) 그리고 상기 타인 구성부들(6, Z)의 링 구조물들(31)의 압축 표면(G)은, 위상의 원주방향 위상 천이 없이 그리고 타인 구성부들(6, Z)의 로터(R)의 축(X)을 따른 방향에서 볼 때 일치되게 배치되는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
9. 제 1 항에 있어서, 링 구조물(31)이 2개 이상의 대각선 방향으로 대향된 타인들(W)로 조합되고, 상기 각각의 타인은 하나 이상의 타인 선단부(13)를 구비하고, 상기 각각의 타인(W)의 베이스(16)가 상기 베이스 본체(11)의 둘레(10) 상에서 180°에 걸쳐 있고, 상기 타인(W)의 각각의 압축 표면(G)이 80°이상의 원호형 치수로 연장하는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
10. 제 1 항, 제 3 항, 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 이송 프랭크(F)가 스크레이퍼(7)와 교차하는, 베이스 본체(11)의 둘레(10)에 가까운 스크레이퍼(7)의 단부와 교차하는 로터(R)의 회전 위치에서, 90°의 각도(α)가 이송 프랭크(F)와 스크레이퍼(7) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 표면(G)이, 스크레이퍼(7)를 통과하는 동안에, 스크레이퍼(7)와 형성하는 개방 둔각은 135°이상인 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.
12. 제 1 항, 제 3 항, 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타인 선단부(13)의 이송 프랭크(F), 압축 표면(G), 상기 타인(W)과 연관된 하나 이상의 컷팅 블레이드(5) 그리고 컷팅 유닛 하단부(4)는 함께 상기 이송 채널(3) 내에 압축 구역(C1)을 규정하고, 상기 압축 구역(C1)은 이송 채널(3)을 통한 작물 재료 이송 방향(23)으로 폭이 감소되는 것을 특징으로 하는 컷팅 유닛.

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