专利名称：由线剥离材料的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及由线中剥离不规则材料的方法和设备。
背景技术：
为了帮助澄清和避免冗长，本发明将以葡萄藤园运作中的修剪工作在此描述本发 明，本发明在此为特定应用。但是，应该了解本发明的原则可以使用到其它应用(例如，如 下更充分的描述)，因此此处参考的葡萄藤园修剪不应被视为是限制。由如葡萄藤每年维修的一部分，必要清除老、弱、病、非生产或其它不适当的葡萄 藤的“藤带”(cordons)或“藤条”(canes)。“藤带”或“藤条”指的是被修剪或留下来萌芽的木本植物的分支。透过多种方法中，单株可修剪成具有单个或多个藤带/藤条。两个最突出的修剪 方法已知为“短架条修剪”和“藤条修剪”，其能适应不同类型的土地和葡萄品种。短架条修剪可用于任何品种，并非常适合在邻近藤主干的萌芽区域为肥沃的葡萄 品种。去除任何邻近主干的芽，并修剪藤蔓使藤蔓包括一系列由藤带生长出的短架条，而短 架条包围结果架条，如藤带所附的固定架条。因此，短架条修剪导致由藤带突出的一列短架 条具有距主干相等的距离。每年切除短架条以产生成果的新芽。以下将较详细的说明藤条修剪，其通常使用于最接近于主干的芽为不丰产或其芽 小的品种。每年藤条修剪留下少数选择藤条，其由主干延伸以充当“果树”。这种选择确保 选择藤条摄取藤蔓的所有营养素和能量，从而促进可在较短的时间内由选定藤条的全面收 获。相反，“短架条修剪”的藤蔓在种植季节中传播营养素和能量于多个短架条。在种植季节中一致的生长条件下，短架条修剪可产生相对更大的收益状况，但可 能会导致低产量或低质量，当条件为变量或葡萄品种为普遍产量较低时。例如，霜冻可能导 致最接近主干的芽生长差，而夏季的干旱可能导致在季节晚期外芽生长差。相比之下，藤条 修剪确保多数芽同时生长且整个种植季节所有的营养素和能量皆可供应给芽。因此，虽然 短架条修剪可使用在许多条件，在新西兰和其它许多地区的高度可变的天气条件需要藤条 修剪，以确保有足够的收获。由葡萄藤“藤条修剪”或“藤带修剪”不需要的藤条需要劳力密集的操作，可细分 为四个不同的任务如下“藤带选择”在藤条修剪的第一阶段涉及“预先切除”以选择和切除不必要的藤条使其远离藤 的头部，留下多个藤条在以下特性选择中来源于接近藤的头或冠的区域；全长且不短小的；无损和无病的；色泽金黄棕色的；具有足够数量的健康芽；以及
足够的厚度，例如如人手指厚或更厚。藤条选择阶段由熟练劳动者手工进行，适当藤条的选择可高度影响成熟藤蔓的短 期和长期生产力。“切除不需要的藤条”不需要的藤条接着从先前季节修剪期间包围其之结果架条上切除。这种切除使手 工”剥离”的所切藤条更容易。这进一步切除过程与藤条选择相比是相对不具技巧的，通常 与藤条选择先后进行。“剥离”不需要的藤条约占成熟的藤蔓总增长的90%，也常常纠缠叶、架条或其它藤条当 中，从而防止切除时其从藤蔓落下。这些不需要的藤条必须在称为“剥离”的过程中手工去 除。剥离通常涉及一个人握住不需要的藤条并将其由藤和架条向下撕去。剥离可需要体力 且和耗费时间。此外，剥离也可能会是有危害的，当藤条由藤撕下时它们可能抽到人的脸和 眼睛。“修剪和缠绕”一旦剥离完成，剩余的藤条修剪至一定的长度和形状，并缠绕至结果架条，以准备 未来的种植季节。这些过程也手工地完成，虽然修剪大致上不具技巧，而缠绕需要熟练的劳 动者。因此，葡萄藤的藤条修剪是劳力密集的过程，其具有多个需要熟练工众人的子流程。因为没有选择的阶段，短架条修剪与藤条修剪相比，是一个更快、更少技巧的手工 修剪技术，短架条仅仅是修剪回所需长度。短架条修剪的相对简单性意味着切除机可用于 沿葡萄藤运行并修剪短架条回一致的长度。相比之下，藤条修剪留下缠绕结果架条的不需 要的藤条，因此短架条修剪机的切除技术可切除结果架条和/或可能不足以去除藤条。虽然已经开发多个机器用于减轻短架条修剪葡萄藤的繁重的手工需求，由于高技 能的要求使藤条修剪机器有较少的发展。其中一降低至少一部分藤条修剪劳动力的构成步骤的尝试由Walter Langlois(Perfecting art of stripping，The Dominion Post(NZ)，2007 年 8 月 16 日)设 计，其涉及以相互面临的关系在葡萄藤行两边设置两反向旋转车辆的轮胎。轮胎设置在架 条的上面，使轮胎抓住不需要的藤条的上部分并将其由架条拉下。轮胎附着于拖拉机的吊 杆或类似物，其可以沿藤蔓行移动。虽然兰洛伊斯机(Langlois machine)提供藤条手工剥离的机械替代，于操作中可 能出现有些问题。例如轮胎必须沿藤蔓行抬升过每个柱，因而减少速度和效率；旋转轮胎以相当的力道将藤条由架条撕下，从而可能损害任何未经切除的藤条或 由柱分离结果架条；剥离藤条以相当的速度由轮胎向上弹出，这些可能落在拖拉机、人员、其它藤蔓上 或以其它方式显现不便和有碍观瞻；以及藤条需要延伸超出架条上以有效地被去除，这意味着传统的“预先修剪”或“夏天” 修剪必须减少。
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典型的先有技术，架条剥离机也不合适，因为他们不能用来剥离葡萄藤的藤条、其 它有机材料或生长在在线的任何本质上为不规则材料。它本质上是难以确保在线的所有材 料能被剥离因为现有技术架条剥离机依赖材料和线的位置和尺寸的固定，或者架条剥离刀 片的移动以适应任何不规则。提供从结果架条剥离不需要的藤条的改进方法和设备会是有益的。本发明的一目的在于阐述上述问题或者至少提供给公众一个有用的选择。所有的提述，包括说明书中引述的任何专利或专利申请做为参考纳入了。没有做 出声明任何参考构成先有技术。该参考的讨论陈述其作者声称，申请人保留挑战引述档的 准确性和针对性的权利。这将是清楚明白的，虽然在此一些先有技术出版物被称为参考，这 些参考不构成任何承认这些档形成现有技术中共同的一般知识的一部分，在新西兰或任何 其它国家。人们承认，术语”包括”，根据不同的司法管辖区，可以归因于任何独家或包容性的 意义。出于规范的目的，除非另有说明，术语”包括”应具有包容性的含义，即这将意味着包 括不仅其直接引用的所列部分，还包括其它非指定的组件或元素。当术语”包括”或”包括” 是用于涉及方法或步骤中一个或多个进程时，也使用这个原理。本发明进一步的目的和优势通过接下来的描述将随之变得明显，其仅做为示例性 说明。
发明内容
为了帮助澄清和避免冗长，本发明在此将以关于从架条剥离“藤带”形式之葡萄藤 的不需要的不规则材料(以下称之“藤条”)做为描述，在此本发明具有特定应用。但是，应 该了解本发明的原则可能可运用在许多应用中的使用，该应用需要由线剥离不规则材料， 所以在此参考由线剥离藤条不应被看作是本发明的限制。仅当作举例，本发明还可能应用在其它园艺操作，需要从架条、线或类似物去除树叶或其它植物材料；水产养殖和/或海洋应用，需要从电缆、链条、绳索或类似物去除海藻、软件动物 或其它有机体；以及由电线、绳索、电缆或类似物去除不想要的树叶。根据本发明的第一观点，其提供一在设备与线之间相对运动期间由线剥离不规则 材料的设备，所述设备包括—线引导，线引导将线设置于其中，且线可在所述相对运动期间穿过线引导；一材料引导，其配置以在所述相对运动期间至少部分地引导、收缩、压紧和/或重 新取向附着于线的材料以与剥离机械啮合；以及所述剥离机械，具有至少一剥离组件其相对于引导和线为可移动，所述剥离组件 配置用于冲击不规则的材料，从而至少部分地由线剥离材料。正如本文中和整个说明书中使用的，术语“剥离”是指由一对象去除材料的过程 (例如，由架条去除切除的葡萄藤)不应被视为是限制。“剥离”可包括任何过程、方法或手 段，以由对象去除材料，通过例子的方式可包括切割、地膜覆盖、打、揉、拉、锯，撕掉、切片或 任何其它去除过程。
还应该了解到此处参考的术语“剥离”应理解为包括部分和/或全部地由对象去 除一些、或所有材料。这将是理解，在此参照“线”是指材料的任何长度，通过例子的方式，包括丝、绳、 线、电缆、链条、藤蔓或类似物。如在此使用，术语“有机”应理解为是指任何材料，属于、或来源于活性有机体，包 括死亡的植物或动物。如在此使用，术语“不规则材料”包括不同厚度、长度、组成、取向和/或在线分离 的材料。如在此使用，术语“引导”是指能够引线由其中穿过的任何组件、机械、设备或系统。如在此使用，术语“通道”是指任何有沟槽或沟痕的部分的组件，无论是连续与否， 在开口末端之间延伸，通过其使线与通道相对运动期间，线可被保持并引导。优选地，线引导包括一通道，更优选地，一通道具有一伸长的底部和在开口末端之 间延伸的两侧壁，例如，“U”形横截面。在其它实施例，该通道可能是” V”形横截面，或是有 弓状底部，以支撑线。优选地信道被配置，使在使用中，线可通过信道末端之间的信道且由两侧壁之间 的底部支撑。优选地，在通道前端形成了一个口，口具有一个或多个偏转装置，其适于从通过此 口的线来偏转材料，从而协助从线剥离材料。偏转装置可形成为口的侧面或可与通道分开设置。切除的藤条、灰尘和其它碎屑可以在延长使用期间堆积于通道，因为在持续使用 期间碎屑由口进入并缓慢移动向通道的“后方”。这种积聚可促使当穿过通道时线的摩擦和 磨损，在极端情况下导致线在通道中的阻碍和堵塞。为了减少这种积聚，部分的通道优选地 向一端逐渐地减小。因此，随着碎屑通过进入通道的渐细部分的狭窄端，向更宽广端移动， 其得到通道壁的压迫逐渐变小，因此更容易由通道射出。优选地，通道宽度是要剥离线的直径或厚度的一至两倍之间。该线可能会因此被 保留在通道内，而不被通道的任何限制所阻碍。优选地，通道宽度为剥离线的直径或厚度的1. 5至4倍之间。在进一步的实施例中，该通道可能有一可调节的宽度和/或高度，使操作者能够 调整通道大小至被剥离的线的大小。在一个实施例，该通道可包括任何一个或多个旋转轮、轧辊、缓冲机、润滑机械等 类似机械以减少当通过其时，于在线的摩擦。由于线和通道可能比较薄，在无手工介入之下可能难以准确设置通道中的线。例 如，该线可能是4毫米高强度钢丝，而通道略宽大。因此，设备附着于运输工具的吊杆之处， 操作者可能发现难以调动线下的引导以将其定位于通道。该线弓|导因此优选地包含一个或多个定位组件，其延伸到信道并配置以引导线以 撞击所述定位组件进入信道中。因此，随设备将线提起时，线张力将向下指引并抵于定位组 件，从而经由定位组件将线向下引进信道。优选地，设置两所述定位组件，每一个延伸至通道的每一侧，以形成大体上“V”或
8“U”形的横截面形态，且通道在“V”或“U”形的顶部。因此，撞击“V”或“U”定位组件臂内 侧的任何线将引进通道。优选地，定位组件在使用中由信道于垂直和水平方向间倾斜。优选地，设置至少两所述剥离组件，在此相对运动期间线通过剥离组件之间。优选地，每个或此剥离组件在一旋转轴上可旋转，在此相对运动期间大体上正交 地延伸向线。优选地，多个剥离组件沿平行于旋转轴的轴间隔排列。优选地，每个或此剥离组件附着于动力旋转毂、轴、杆等，或类似物使每个或此剥 离组件相对于引导可旋转。优选地，旋转毂由液压马达驱动。可以了解到，液压马达由PT0或运输工具的液压 驱动，或另外地设置单独的马达。可以意识到，其它类型的马达或驱动装置可用于驱动剥离 组件，此处参考液压马达仅为一范例。优选地，多个所述剥离组件附着于毂的周围。优选地，剥离机械的剥离组件包括一个或多个刀片。刀片优选地紧邻引导，并配置 于使用时来切除/或去除附着于线的材料。在另一种实施例中，剥离组件可能包括一个或多个枷、辊、球、锯、钉、覆盖枷、破碎 辊、修架条剪、或任何其它可由线切割或去除材料媒介。在葡萄藤园修剪中，不需要的藤蔓材料通常会被盖起并用作化肥或当作垃圾丢 弃。不需要的材料因此通常由手从线剥离，并放置于葡萄藤相邻行的大道中。然后开动“碎 片机”(用于将有机材料切割为碎片的设备)或割草机通过丢弃的材料以破碎成更细的片。 因此，通过提供切割刀片以剥离材料，本发明不仅可以由相邻的线去除材料，也可以将材料 切割成更小的片以处理和回收，从而取消单独的碎片或覆盖设备的需要。优选地，线引导和剥离机械是大体上至少位于外壳的两侧壁内。这样的外壳可以 帮助确保所有材料被引导通过设备，而不是射向两侧。由于材料是不规则的，有些可能向外延长至外壳的范围外，当撞击于外壳的两侧 时而剥离，或否则可在到达剥离机械前掉落远离。没有到达剥离机械的任何材料因此保持 未切除，并落入地面，可能有碍观瞻或干扰葡萄藤的维修。因此，材料引导有助于防止这种”早期”剥离因为当材料穿过时受到收缩。这种收 缩确保材料收缩，并压缩到在剥离机械限定的范围内。该材料引导还确保不论大小的材料 被引导并重新取向以进入剥离机械以剥离和/或切割。该材料引导优选地设置于线引导前，相对于通过此线引导的相对线移动方向上， 且优选地设置与线引导大体上在“一直在线”，使材料进入材料引导时指向线引导和剥离机 械。优选地，材料引导包括一收缩孔，其配置为当材料通过材料引导时将其收缩。优选地，材料引导包括一信道和一收缩组件，其相对于彼此可移动，于下列期间一闭合位置，其中收缩组件至少部分覆盖材料引导通道以形成所述收缩孔，以及一打开位置，其中线可定位于材料引导通道。该收缩组件优选地，可旋转，例如收缩组件可能是一旋转的轮、辊或类似物。优选地，材料弓|导通道是可旋转的。
优选地，收缩组件和/或材料引导通道可于一方向旋转，使限定收缩孔的其中的 部分具有大体上直接指向剥离机械的切向速度向量。例如，材料引导信道和收缩组件可能 是相互逆向旋转的环形组件，其在共同平面旋转且线通过在 相同平面的环形组件，以平行 于相互最接近的环形组件的相反圆周部的切向速度方向。因此，材料穿过收缩孔时，旋转的 材料引导信道和/或收缩组件可接触材料并可当作一凸轮线性地推动材料向剥离机械，从 而收缩和聚束材料一起向剥离机械，降低线早期剥离的可能性。优选地，至少收缩组件圆周的部分包括突起(如尖峰)，以协助剥离在线的材料和 引导材料向剥离机械。优选地，收缩组件宽度基本相应于材料引导通道的宽度，从而收缩组件可以”吻 合”于材料引导通道内，并限定收缩孔。收缩孔因而形成于收缩组件和材料引导信道之间，线和其上的材料被引导通过此 孔。这收缩孔确保如葡萄藤条等任何材料被压缩和注入到朝向剥离机械的有限空间，从而 确保更有效地剥离以及限定剥离材料的分布。优选地，材料引导通道大体上连接外壳壁，使材料引导通道中的任何材料被引导 以啮合剥离机械。优选地，材料引导通道形成为一个环形槽，其至少部分限定环形组件，例如环形 毂、轮、绕轴等的外表面。优选地，材料引导通道包括一个或多个定位组件，其配置有两个在此线引导相交 会的交叉点上连接的倾斜组件。这种定位组件可能因此有助于对齐线和线引导，且尽量减 少线对于材料引导的横向运动。这种横向运动通常是不希望存在的，因为它可能会增加摩 擦接触，促进线的磨损。将了解到，在线的材料当通过线引导和剥离机械时可向上射出，可能落在运输工 具、操作者或藤蔓上。该设备因此优选地包括一盖可移动于一个封闭的位置_至少部分覆盖剥离机械，和/或线引导；以及一个开放的位置_其中剥离机械大体上未覆盖。该线可能会因此而在盖在开放的位置时设置于线引导，然后在运行期间盖封闭， 以防止切除藤条向上射出外壳。将了解到，当移动于材料引导通道时，在线的材料可能会被迫退出，从而可能无法 有效地被引导到剥离机械。因此，在一个实施例，盖优选地，配置在关闭位置，使其也覆盖材 料引导。盖，结合材料引导，可以收缩，因此压紧和向剥离机械”注入”材料。优选地，至少一辊等类似对象设置于与线引导相交会的位置，其可旋转于一大体 上于线横向方向延伸的轴。优选地，设置一对这样的辊，使用时线夹于其中。优选地，辊是大体上是具弹性的，如由橡胶、尼龙、塑料或类似物生产。这种辊能抑制线的横向运动，如由于横向线张力，从而降低当线以横向抵于线引 导尾端移动而损坏的可能。辊也可作为线引导和材料引导的延长，例如线由材料引导延伸， 穿过线引导和辊，线分别由每个组件引导。优选地，设置槽用以指引由线引导/或剥离机械所剥离的材料。如前文所述，槽可形成外壳的一部分，或设置为一可定位于引导和剥离机械的下面或后部的单独的组件，以 接收剥离材料。如在此所使用的，术语“槽”是指任何槽、漏斗、管、沟槽、轴或类似物，其能够由引 导和/或剥离机械运送剥离材料。应了解到，槽可能是所要求的刚性或柔性。仅作为示例性说明，在一个实施例中， 槽可能会形成为一个细长的软管，其可以被重新设置，以改变切除的材料之方向。优选地，线在两端被固定住，设备可沿线移动以由其上去除材料。在另一种实施例 中，设备可置于一位置而使线穿过其中。优选地，该设备安装至运输工具，例如拖拉机、收割机、卡车、叉车或类似工具，以 提供沿所述线传输设备的媒介。据本发明的另一个方面，提供由线剥离有机材料的方法，所述方法大体上使用前 文中描述的设备并包括以下步骤设置线于线引导和材料引导；以及相对于线移动设备，同时驱动剥离机械用以由线剥离有机材料。据本发明的另一个方面，提供由在两端支撑间延伸且可拆卸地附着于一个或多个 中间支撑的线剥离有机材料的方法，所述方法大体上使用前文中描述的设备并包括以下步 骤由至少一所述中间支撑分离线，和由同处横向分离设置线；设置线于线引导和材料引导；以及相对于穿过中间支撑，或穿过每个中间支撑的线移动设备，同时驱动剥离机械用 以由线剥离有机材料。据本发明的另一个方面，提供由在两端支撑间延伸且附着于一个或多个中间支撑 的线剥离有机材料的方法，所述方法大体上使用前文中描述的设备并包括以下步骤a)设置线于线引导和材料引导；b)沿所述两支撑之间的线移动设备，同时驱动剥离机械，以由线剥离植物材料；c)由线引导和材料引导分离线；d)绕一所述支撑移动设备至相反侧，使相反侧的线可设置于线引导和材料引导 中；以及e)对于线在支撑的相反侧重复步骤a_b。优选地，一旦线已经至少部分剥离材料时，将该线重新附着于线保留设备。依据本发明的另一方面，提供由在两端支撑间延伸的线剥离植物材料并可拆卸地 附着于一个或多个中间支撑，所述方法包括产生引导和线之间的相对移动，以从线剥离植物材料；以及在剥离前特征化为，由至少一所述中间支撑拆除所述线，由其移开线从而允许引 导沿所述线传输，而不被所述中间支撑阻碍。植物所发的芽，通常由茎向上且向外生长以形成新植物材料。在葡萄种植操作中， 芽往往在藤条尾端附近的点生长，形成能够在下一生长季生长大量结果的芽。这些芽可很 容易受到损害，因此在上述方法中，线优选地远离支撑，沿着一方向其至少部分大体上类似 于通常植物生长主要方向，从而最小化当线移开时芽随着线受到撞击和被去除的风险。
将了解到，在大多数应用中，植物生长大致上为向上并横向(相对于行)远离藤 条。在上述方法中，线优选地在同一方向上向上并以横向，向外移动。上述方法藉由向上且向外移动线以降低对植物的潜在损害，至少在葡萄种植操作中，芽大多位于老叶疤痕的背面(相对于生长的方向)，当线移动过去时，其可以做为芽的 自然遮蔽。如果该线向下和向外移动，线可能赶上并打破或损坏芽和保留藤条。优选地，有机材料包括葡萄藤的切除藤条。优选地，该线移开至每个或此中间支撑上的位置，更优选地，移开至垂直方向上方 且横向于每个或此中间支撑。优选地，线是一架条，其在设置于具有一个或多个中间柱的栅栏、格架等柱形成的 两端支撑之间延伸，例如，在葡萄园中常见的。优选地，此或每个中间支撑包括一个或多个线保留设备，其能够可拆卸地保留线。要了解到，许多已知的设备和方法手段可用于可拆卸地附线于一支撑，做为示例 性说明，其可包括线保留设备如弯钉子、弹性管脚夹、带有可拆卸锁定针的夹、或其它可拆 卸地附线于支撑的装置。要了解到，通过选择性和/或先后拆卸线，随着引导沿线长度移动，线在剥离前无 需同时由所有中间支撑拆卸。由线剥离植物材料的先前技术需要手工劳动，或者代替的运动机器，其必须停止 又启动以在中间柱周围移动。此外，必须保留的任何植物材料很容易受到损害，由于先前技 术剥离设备在剥离时移动到离剩余的材料太近。相比之下，在本发明的方法，如上文所述， 可以缓解这两个问题，通过在剥离前移动线远离柱和保留材料，从而使引导沿线的长度不 断移动，同时去除切除藤条和最小化损坏保留藤条风险。典型使用藤条修剪技术(在“背景技术”部分提及)的葡萄种植操作利用藤条所 附的固定的“结果”架条，以及多个“提升”架条。由藤条长出的新生出物由“提升”架条引 导，其可在生长季内周期性的向提升以矫正藤条成为一形状以有助于收割、维护和日光照 射。提升架条需要可拆卸地附着于柱，通过带有管脚夹紧部的夹，以允许后来提升时需要的 拆卸。然而，由于没有脱附能力要求，结果架条通常是由钉等固定于柱，以确保稳定。因此，在一优选实施例中，上述方法包括在脱附和剥离前可拆卸地附”结果架条” 于一个或多个中间支撑的步骤。优选地，结果和提升架条一起同时剥离。要了解到，要保留的许多未经切除的藤条也可附着于线，甚至在切除不必要的藤 条后。未经切除的材料因而必须优先地在剥离前由在线分离。本发明的设备及方法也可通过由固定设备同时收缩线使其穿过引导来应用，例如 在如由浸入水中的线剥贻贝、软件动物或其它有机物质海洋的应用，其中沿线移动设备是 不实际的。因此，本发明可随时调整以适应其它剥离应用。因此，本发明可提供明显优于先前技术的设备和方法，包括可能更有效和专业的 由线剥离不必要的材料的方法，通过回避手工剥离材料其可以减少劳动力需求。本发明还亦可提供一个设备，其不仅能由线剥离材料，而且能将材料切除或切碎 成较小的碎片。此外，本发明可提供由架条剥离修剪葡萄藤的切除藤条的方法和设备，从而减少劳工需求在修剪作业藤条。
本发明进一步的目的和优势通过举例的方式将随之变得明显，其仅作为示例性说明且参照伴随的图示，其中。图1显示本发明第一优先实施例的设备的上前等距视图；图2显示去除盖的图1中设备的放大等距视图；图3显示去除盖的图1-4的设备的前标高；图4显示图1-3设备的上后视图；图5显示图1-4设备的上后等距视图；图6显示图1-5设备的纵向截面侧视图；图7显示图6设备通过AA的截断面；图8a显示盖处于开放位置的图1-7中设备的前标高；图8b显示盖处于关闭位置的图8b中设备；图9显示在用于从架条剥离切除的葡萄“藤条”的图1-8中设备的侧标高；图10显示在典型藤条修剪安排中的一行葡萄藤；图11显示图10中葡萄藤行以及依据本发明一优选实施例由架条剥离不规则材料 的方法；图12显示依据第二优选实施例的设备的前等距视图；图13显示图12的设备的放大侧标高，在操作中部分切除视图显示剥离机械；图14显示图12和13中设备的纵向截面侧视图；图15显示图12-14的设备的后等距视图；图16显示盖处于开放位置的图12-14中设备的前标高；图17显示盖处于开放位置的图12-15中设备的平面视图；图18a-c分别显示依据一优选实施例中线引导的设备的平面、侧和前标高；以及图19显示用于优选实施例中示例线保留夹的代表。
具体实施例方式图1-11显示依据第一优选实施例的设备，大致以箭头100标示。图11-16显示依 据第二优选实施例的设备300。两个实施例100、300大致相似，也因此相近部件以相似方式 被标示引用。该设备(100)是用以由线剥离不规则材料。在如图所示的实施例中，材料包括切 除的葡萄藤条(2)，而线提供为葡萄藤7生长时所附的架条(1、8、9)。应该了解到此处提及 葡萄藤剥离的藤条仅为范例，而不应解读为限制。如图10和11所示，架条(8、9)两端被固定于端柱⑷(图11中仅表示其一)，其 藉由夹(10)可拆卸地附着于一个或多个位于端柱⑷之间的中间柱(3)。藤蔓(7)种植于 柱(3)之间，并附着于一结果架条(9)。在种植季节里，藤条(2)由提升架条(8)引导向上。 该藤条(2)通常以夹、藤蔓带或类似物来附着于架条上(8、9)，例如图19所示的夹(10)。葡 萄藤(7)也会不断地生长而缠绕于架条(8、9)。
种植季节后，藤蔓(7)必须被修剪，从而由数个选择藤条去除所有材料，选择藤条 具有符合需求的性质，例如源于接近藤条的头或冠的区域，无发育不良或患病和具有足够 数量的健康芽。这些修剪的藤条(2)仍然附着于并缠绕架条(8、9)，其必须被拆除以防止疾 病和为以后季节的新生长物留出空间。在先前技术中，这些藤条以手工剥离，动用大量劳动 力成本。本发明是以使用以下方法和设备来避免手工剥离的需求为目的。现在将以图1-11来描述第一实施例的设备(100)。在使用时，设备(100)是安装在框架(5)上，而框架(5)可安装在拖拉机、收割机或其它运输工具(未显示)的“吊杆”上。因此，拖拉机能够相对于架条(1)来运输设备 (100)并沿着葡萄藤(7)的行而行进。拖拉机吊杆可调整高度，从而其允许设备(100)以 按需求来升高和降低。藉由一已知的标准附件机械(12)，例如“Euro-Hitch”，来连接框架 (5)。设备(100)具有线引导(200)，架条(1)定位于此线引导(200)内且架条(1)在设 备(100)和架条(1)的相对运动期间穿过此线引导(200)。剥离机械(101)设置于线引导(200)邻近，且其具有以6个旋转刀片的形式设置 的剥离组件。该架条(1)通过刀片(102)之间的线引导，使附着于架条(1)的任何材料可 由刀片(102)切除和/或当架条(1)通过线引导(200)时脱落。因此，该架条(1)藉由线 弓丨导(200)的壁(203)而自旋转刀片(102)被保护。线引导(200)包括一个通道(201)，其带有一细长底部(202)和以“U”形截面的 形式在开口末端(204a、b)之间延伸的两个侧壁(203)。该架条(1)由底部(202)支撑，而 且当其通过通道(201)时被限制于两个侧壁(203)之间。该通道前端(204a)形成一个口。 口(204a)有两个偏转边(205)，其适于由穿过的架条(1)偏转材料，从而协助由架条(1)来 剥离藤条(2)，以减少藤条⑵堵塞在通道口(204a)的风险。该通道壁(203)在高度上由 通道底部(202)向后端(204b)增长，即，通道(201)的”深度”向后端(204b)增长。因此 这些渐细壁(203)当架条(1)通过线引导(200)时，由架条(1)偏转和剥离任何藤条(2)。线引导(200)亦具有两个定位组件(206)其延伸至通道(201)形成一大体上呈"V” 形截面的形态，而通道(201)在” V”的顶端。在操作过程中，架条张力大致向下指向底部 (202)，且由于架条(1)受横向拉扯而远离柱(3)，因而具有部分的横向张力分量。当架条 (1)撞击于定位组件(206)时，定位组件(206)从而协助引导架条(1)进入通道(201)。因 而，定位组件(206)使操作者得以于通道(201)中定位架条(1)，通过操纵架条(1)下方的 设备(100)，然后升起以推动定位组件(206)抵于架条(1)，将其引导进入通道(201)。定位 组件(206)从而允许架条(1)成功地定位于通道中，而不需要极其精确。剥离机械(101)的刀片(102)附着于由液压马达(111)驱动的旋转毂(106)，以在 平行于信道(201)和架条(1)的平面内旋转刀片(102)(相对于架条(1))。这样，此切除刀 片(102)可以将邻近架条(1)的藤条(2)切割成供处置或回收的更小的颗粒，从而减轻另 外的碎片设备的需求。液压马达(111)是由一个已知类型的液压“动力包”(未显示)驱动的。这个“动 力包”由运输和供电给设备(100)的拖拉机之电力脱去(PTO)来驱动。利用这样PTO驱动 动力包可确保设备(100)并不需要由拖拉机的整体液压取得电力，否则例如于升起吊杆或供电其它组件可能需要。利用这样PTO驱动动力包的另一个好处是增加与各种拖拉机和其 它运输工具间的兼容性，如设备(100)可以安装于任何拖拉机、收割机、或带有PTO的运输 工具并从其取得电力，而不仅是装配于带有整体液压的运输工具。该设备(100)包括在剥离机械(101)两侧具有两侧壁(103a)的外壳(103)。外壳 (103)具有一带有“V”切口 (104)的“后端”，在架条(1)通过线引导(200)后，架条(1)通 过其中。外壳(103)具有槽(107)其设置于线引导(200)和剥离机械(101)下，以注入剥 离和切除的材料子6箭头所显示的预定方向。优选的预定方向一般为朝向葡萄藤(7)的底 部，虽然应要了解到槽(107)可以指向任何需要的方向，即朝向容器中。设备(100)也有材料引导(210)，其位于线引导(200)的前方(在使 用中)。该材 料引导收缩、压紧、和/或重新取向附着于架条⑴的藤条(2)，以与剥离机械(101)的刀 片(102)啮合。该材料引导(203)由环状的材料引导通道(211)和以可旋转轮(214)的形 式设置的收缩组件所形成。该轮(214)可移动入材料引导通道(211)内(参见图8b、9和 10)，以形成至外壳(103)内的进入孔(218)。该轮(214)具有对应材料引导通道(211)内 部宽度的宽度，然而可更小，使轮(214)和材料引导通道(211)之间的相对移动不至于被严 重阻碍。该轮(214)也可以移动到一“打开”的位置(见图1、3、4、6及8a)，使架条(1)被 定位于/去除自材料引导通道(211)。该材料引导通道(211)是受两个环形法兰盘(212)限制，两个环形法兰盘(212) 连接外壳(103)，使穿过于材料引导通道(211)和轮(214)之间的材料引导(210)的任何藤 条(2)引导与刀片(102)啮合。该材料引导通道(211)和轮(214)都是反向可旋转，并分别由与毂马达(111)相 同的电力包取得电力的液压马达(112，113)驱动。旋转材料引导通道(211)和轮(214)用 于抓住藤条(2)，引导其通过收缩孔(218)，以形成紧实的藤条(2)束，其然后弹向剥离机械 (101)。该材料引导(210)也重新将藤条(2)取向于大致横向于刀片(102)的方向上。没 有这样的材料引导(210)，排列不规则的藤条(2)有可能由外壳壁(103a)过早地剥离或不 一定会有效地被切除。该材料引导(210)拥有多个“V”形定位组件(213)，其配置使“V”形顶尖与线引导 (200)的通道(201)于一直在线。这种定位组件(213)将架条(1)与线引导(200)对齐，并 尽量减少架条(1)对材料引导(210)的横向运动。这种横向运动是不可取的，因为它可能 会增加摩擦接触，增进其进入通道口(204a)时的架条(1)磨损。可移动盖(108)连接到轮(214)，并藉由两枢轴安装连接(110)而安装到外壳 (103)。盖(108)是可移动地，以回应于两液压活塞(109)的驱动，其推动盖(108)绕着枢 轴安装(110)，介于闭合位置(参见图8b)_以覆盖线引导(200)和剥离机械(101)、和开放 位置(参见图8a)_其中架条(1)可放入线引导(200)和材料引导通道(211)之间。从而 盖(108)阻止切除的藤条向上弹出于外壳(103)。当盖(108)关闭时，液压活塞(109)亦被配置以提高槽(107)的角度(相对于水 平线)。这种倾斜确保切割的藤条弹出至藤蔓(7)的底部。在操作中，藤条(2)可能成束和扭曲，当其进入材料引导通道(211)时，且潜在 可能阻挡孔(218)或阻塞架条(1)。为了缓解这一问题，一力传感器(未显示)设置在轮(214)和盖(108)之间，当藤条(2)通过材料引导(210)时以监测轮(214)上的相对力。如果传感器检测到的力超过设置的阈值，控制电路被配置以自动驱动液压活塞(109)以增加 轮(214)和材料引导通道(211)之间的间距，即扩大孔(218)以允许藤条(2)通过剥离机 械(101)。在此将参考图12-18描述第二优选实施例。第二优选实施例的设备(300)大致上类似于设备(100)且带有多数相似组件，因 此将只描述关于与第一实施例的差异。该设备(300)有一线引导(400)、剥离机械(301)和材料引导(410)，其形式大致 相同于设备(100)的线引导(200)、剥离机械(101)和材料引导(210)。第二优选实施例(300)的线引导(400)的放大视图如图18所示，其具有由一底部 (402)和两侧壁(403)形成的通道(401)。口 (404a)有两偏转边(405)，其协助由架条(1) 剥离藤条(2)。底部(402)延伸到一突出部(408)，与设备(100)的通道(201)底部(202) 相比距离更大，藉由去除任何至通道(401)的突起壁端以提高引导能力。两个定位组件(406)相对于通道壁(403)倾斜，并协助引导架条(1)向下进入通 道(401)。定位组件(406)也延伸到“翼”(407)，其不仅引导架条(10)进入通道(401)，而且 还有助于防止藤条缠绕定位组件(406)，此状况可能发生于第一实施例的定位组件(206)。通道(401)的宽度也是由狭窄的口(404a)到略宽端(404b)向后逐渐变细。在使用上述第一实施例的设备(100)中，发现架条(1)偶尔会推动碎屑向后集结 于口(204a)，并有可能阻碍通道(201)。渐细通道(401)确保这种集结的可能性减至最少， 当口(404a)的任何碎屑向后推时可自由地移动通过逐步扩大的后方通道部分，从而更容 易由后端(404b)射出。剥离机械(301)没有不同于第一实施例之处，且如第一实施例具有在外壳(303) 的壁(303a)内的刀片(302)。如第一实施例，材料引导(410)有一轮(414)，其装配于一材料引导通道(411)中， 并形成剥离机械(301)和线引导(400)的进入孔(418)。当架条通过法兰(412)时，收缩和 限制藤条⑵于通道(411)内。第二优选实施例的材料引导(410)不同于材料引导(210)，因为轮(414)的边缘 (415)和信道定位组件(413)每个分别具有突起(416、417)。这些突起(416、417)帮助和引 导藤条在稍后的修剪季节，当藤条变得更加坚硬，而且往往不能被类似“平滑的”轮抓住时， 如在轮(214)中。这些“老”藤条则沿架条(1)由轮(414)和材料引导通道(411)推动，而 不能被切割或去除。该设备(300)也有一对合成尼龙或橡胶辊(305)，其设置在外壳(303)的后方，以 防止架条(1)以相对于通道(401)的纵轴呈一发散角度退出通道端(404b)时所造成的弯 曲、磨损或损坏。上辊(305a)附着于盖(308)，而下辊(305b)附着于外壳(303)的后部。 轧辊(305)的弹性牢牢抓住架条(1)于设备(300)的后方，当其通过时不会以打磨或其它 方式造成破坏。图13显示设备(300)的部分切除侧标高，和剥离机械(301)操作中切割并由架条
(I)剥离藤条(2)，当架条(1)通过线引导(400)和材料引导(410)时。射出的切除的材料
(II)从槽(307)通过至葡萄藤(7)的底部。刀片(302)上的箭头指示旋转方向。
参考图9-11现在描述设备(100)的操作方法。应该了解到，设备(300)以大致相 同的方式动作。还应了解到，虽然已使用如上所述的设备(100)描述下列方法，这种方法也可用 于任何剥离设备，其能够保留一条线和去除其上的材料，如钩、链条、或能够引导线并去除 其上材料的其它系统。
本发明的方法本因此只要求架条(1)可拆卸地附着于柱(3)，当其被剥离时或之 前分离并向上移动，及横向远离藤条(7)行。图9显示装置(100)由两架条(1)剥离藤条(2)和在由箭头6指示的方向上射出 切割的材料(11)的基本操作。图10和11显示一行修剪的葡萄藤(7)、两提升架条(8)和一附有切割的藤条(2) 的结果架条(9)。在先前的藤条修剪中，结果架条(9)固定于柱(3)。藤条的新生长物经由提升架条 (8)引导，其可在生长季周期地提升，以矫正藤条(7)成形，以协助收割、维护和日光照射。 提升架条(8) —定必需要可拆卸地附着于柱(3)以允许提升。然而，由于没有脱离性的要 求，结果架条(9)通常会固定在柱(3)。本发明还提供由一在两端柱⑷(皆只显示于图10)间延伸的架条(8、9)剥离藤 条(2)的方法，且架条(8、9)可拆卸地附着于葡萄藤(7)行的一或多中间柱(3)。架条(8、 9)可拆卸地附着于柱(3)，通过以管脚塑料夹(10)形式设置的线保留设备(更清楚地如图 19所示)，虽然亦可利用其它已知的线保留设备。该方法一般包括分离可拆卸地所附的结果架条(9)和由柱(3)上的管脚夹(10)提升架条⑶；确保盖(108)在打开位置(见图8a)操控设备(100)，使定位器组件(206)可以接触架条(8、9)，随着提升设备(100) 引导其进入通道(201)提升吊杆至设备(100)所附之处，相称地提升架条(8、9)，这样使架条(8、9)由柱 (3)横向拉远并向上；移动盖(108)到关闭位置(见图8b)；驱动液压马达(111、112、113)以分别旋转毂(106)、材料引导通道(211)和轮 (214)；以及沿藤条(7)行驾驶具有设备(100)的拖拉机，使该设备(100)沿架条(1)移动以 由其上剥离并切割藤条(2)。结果架条(9)因此向上提升且至藤条(7)行的一侧，使该设备(100)当其沿架条 (8)移动时，不接触并不会潜在损害藤条(7)。提升架条(8)通常不会有很多藤条(2)附着，因此，一倂剥离提升架条(8)不是必 然的。但是，提升架条(8)也使用这种方法提升，因为一倂剥离提升架条(8)比保留架条 (8)在原来的位置更加方便。如果提升架条(8)保留在原来的位置亦会妨碍结果架条(9) 的提升。由架条剥离藤条(2)的先前技术需要手工劳动，或者运动机器，其必须停止及启 动以绕中间柱(3)移动。此外，任何要保留的藤蔓易受损害，因为剥离时先前机器剥离器必须移近于柱和保留的藤蔓。相比之下，本发明可以解决这两个问题，通过在剥离前移动架条 (8,9)远离柱和藤蔓(7)。因此，该设备(100)能够不间断地沿架条(8、9)长度方向移动， 去除切割藤条(2)，同时尽量减少破坏藤蔓(7)的风险。图19显示了布鲁克_泰勒(Brooke-Taylo)在新西兰第234467号专利中所描述 的塑料架条保留夹(10)的范例。夹(10)有两个带有管脚通道(15)的臂(13)和一容纳钉 的中心孔(14)，钉打入柱(3)以在位夹住夹。使用中，架条(1、8、9)放置在通道(15)，并从 而固定在柱(3)上。
本发明的实施态样描述仅做为示例，且应了解到，在没有离开的所附权利要求的 范围下，可对其做修改和增加。
权利要求
一种在设备和线相对移动期间由一线剥离不规则材料的设备，所述设备包括一线引导，其用以将所述线设置于其中，且所述线可在所述相对运动期间从其穿过；一材料引导，其配置在所述相对运动期间以至少部分地引导、收缩、压紧和/或重新取向附着于所述线的不规则材料以与一剥离机械啮合；以及所述剥离机械，其具有至少一剥离组件，相对于所述线引导和所述线可移动的，所述剥离组件配置用于冲击该不规则材料，从而至少部分地由所述线剥离该材料。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述线引导包括一具有在开口末端之间延伸的伸 长壁的通道。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述通道的一端形成一口，该口具有一个或多个偏 转器，其适于当材料通过该口时自所述线偏转材料。
4.如权利要求2或3所述的设备，其中，所述线引导包括一个或多个定位组件，其延伸 至所述信道并配置以引导所述线撞击于所述定位组件，或每个所述定位组件，而进入所述 通道。
5.如权利要求2-4任何之一所述的设备，其中，所述通道的一部分向所述末端渐细。
6.如前述任一权利要求所述的设备，其中，设置至少两所述剥离组件，在所述相对运动 期间所述线通过所述剥离组件。
7.如前述任一权利要求所述的设备，其中，在所述相对运动期间，所述剥离组件，或每 个所述剥离组件可旋转于一旋转轴，其大体上延伸垂直于所述线。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述剥离组件或每个所述剥离组件附着于一可绕 所述剥离组件旋转轴旋转的动力旋转毂。
9.如权利要求8所述的设备，其中，多个所述剥离组件以沿平行于所述毂旋转轴的轴 的一间隔关系排列。
10.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述剥离组件或每个所述剥离组件包括一 个或多个取自于群的组件，此群包括枷、辊、球、锯、钉。
11.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述剥离组件或每个所述剥离组件包括一 个或多个刀片。
12.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述材料引导位于所述线引导之前，相对 于所述线相对移动通过所述线引导的方向，且所述材料引导与所述线引导大体上在一直在 线，使进入所述材料弓I导的材料指弓I向所述线弓I导和所述剥离机械。
13.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述材料引导包括一收缩孔，其配置为当 材料通过时收缩材料。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述材料引导包括一材料引导信道和一收缩组 件，其可相对彼此移动于(a)一闭合位置，其中所述收缩组件至少部分覆盖所述材料引导通道以形成所述收缩 孔；以及(b)一打开位置，其中所述线可定位于所述材料引导通道。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述材料引导通道形成为一环形槽，其至少部分 限定一环形组件的外表面。
16.如权利要求14或15所述的设备，其中，所述材料引导信道和所述收缩组件是可反向旋转的。
17.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述线引导和所述剥离机械大体上定位于 一外壳的至少两侧壁中。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述材料引导与所述外壳的壁大体上相连。
19.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述材料引导包括一个或多个定位组件， 其配置有两倾斜组件于与所述线引导相交会之交叉部相连。
20.如前述任一权利要求所述的设备，进一步包括至少一辊，其设置于与所述线引导一 尾端相交会的位置并可旋转于大体上横向延伸于所述线的轴。
21.如前述任一权利要求所述的设备，进一步包括一槽，其设置以由所述线引导和/或 所述剥离机械指引所剥离的材料。
22.如前述任一权利要求所述的设备，进一步包括一盖，其可移动于一闭合位置至少 部分覆盖所述剥离机械、和一打开位置其中所述剥离机械大体上未覆盖之间。
23.如前述权利要求1-22任一所述的设备，其安装至一运输工具。
24.一种由一线剥离有机材料的方法，所述方法使用如前任一权利要求所述的设备，此 方法包括以下步骤设置所述线于一线引导和一材料引导内；以及相对于所述线移动所述线引导、所述材料引导和所述剥离机械，以由所述线剥离有机 材料。
25.一种由在两端支撑之间延伸且附着于一个或多个中间支撑的线剥离有机材料的方 法，此方法使用如权利要求1-23任一所述的设备，此方法包括以下步骤a.设置所述线于所述线引导和材料引导内；b.沿所述线在该两支撑之间移动所述线引导、所述材料引导和所述剥离机械，以由所 述在线剥离有机材料；c.由所述线引导和所述材料引导分离该线；d.绕一该支撑移动该设备至相反侧，这样在相反侧的所述线会设置于所述线引导和所 述材料引导中；以及e.在该支撑的相反侧的所述线重复步骤a_b。
26.一种由在两端支撑之间延伸且可拆卸地附着于一个或多个中间支撑的线剥离有机 材料的方法，所述方法使用如权利要求1-23任一所述的设备，所述方法包括以下步骤由至少一所述中间支撑分离所述线和由同处横向移开所述线；设置所述线于所述线引导和材料引导中；以及沿所述线移动所述线引导、材料引导和剥离机械通过所述中间支撑或每个所述中间支 撑，以由其上剥离有机材料。
27.一种由在两端支撑之间延伸且可拆卸地附着于一个或多个中间支撑的线剥离植物 材料的方法，该方法包括产生一引导和所述线之间的相对移动，以从所述线剥离植物材料；以及在剥离前特征化为，所述线由至少一中间支撑拆除且由其移除，从而允许所述引导沿 所述线传输而不会有来自该中间支撑的阻碍。
28.如权利要求28所述的方法，其中多个可移动剥离组件定位于所述引导的两侧，所述剥离组件相对于所述引导和设置于所述引导的所述线是可旋转的，并进一步包括以下步 骤于所述线相对移动期间，相对于所述线来旋转所述剥离组件，和引导所述剥离组件以 撞击附着于所述线的所述植物材料，从而有助于由所述线剥离所述植物材料。
29.如权利要求26-28所述的方法，其中所述中间支撑或每个所述中间支撑包括一个 或多个线保留装置，所述线保留装置能够可拆卸地保留所述线，所述线保留装置或每个所 述线保留装置选自弯曲针、弹性管脚夹、带有可拆卸锁定脚的夹。
30.如权利要求26-29任一所述的方法，其中，在该材料至少部分地由所述线剥离之 后，所述线再重新附着于所述线保留装置。
31.如权利要求26-30任一所述的方法，其中，所述植物材料包括一葡萄藤的切割藤条。
32.如权利要求31所述的方法，进一步包括在剥离前拆除于所述线的任何未切割藤条 的步骤。
33.如权利要求26-32任一所述的方法，其中，所述线移离所述中间支撑或每个所述中 间支撑，至少以部分在大体上类似于主要植物生长的一般方向上。
34.如权利要求26-33任一所述的方法，其中，所述线放置于垂直位置上并横向至所述 中间支撑或每个所述中间支撑。
35.如权利要求26-34任一所述的方法，其中，所述线是一“结果架条”，其可拆卸地附 着于一个或多个所述中间支撑。
36.一种实质上如前所述的设备，参考并如图1-17所示。
37.一种实质上如前所述的剥离机械，参考并如附图所示。
38.一种实质上如前所述由一线剥离植物材料的方法，参考范例并如图9-11所示。
全文摘要
一种在设备100和线1相对移动期间由线1剥离不规则材料2的方法和设备100。此设备100包括一线引导200、材料引导210和剥离机械101。在相对移动期间线1通过线引导200。材料引导210收缩、压紧和/或重新取向使不规则材料与剥离机械101囓合。此剥离机械101具有相对于线引导200和线1可移动且由线1剥离材料2的剥离组件102。方法包括由线1剥离材料2，线1在两端支撑4之间延伸且可拆卸地附着于一个或多个中间支撑3。材料2是在线1从中间支撑3分离且移除后，藉由产生引导100及线1之间的相对移动而剥离。
文档编号A01G17/02GK101827516SQ200880111738
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年10月19日
发明者尼吉尔·汉密许·乔治, 盖瑞·崔佛·乐芙, 艾伯特·阿诺·乐芙, 马克斯·詹姆士·威克汉 申请人:哈尼帕控股有限公司