压捆机及压捆方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压捆机及压捆方法，特别地但不完全地用于压捆农作物。
【背景技术】
[0002]为了高效的运输和存储，并提高产品的保藏性能，农产品如干草、秸杆和青贮饲料可被压紧成长方体形状的捆，其被称为“方”捆。在捆材料压紧之后，通过用环绕压紧捆材料的麻绳拥扎拥来保持拥的形状和压紧。麻绳的端部然后被打结在一起。
[0003]通常地，通过往复柱塞式压捆机完成捆材料的压紧。在HeSSton公司US专利4074623和4142746中描述了这类典型压捆机。该压捆机包括压捆室，该压捆室包括端部开口的通道，捆材料由往复的柱塞推动通过通道。在两个端位置之间沿着大体上直线方向驱动柱塞，两个端位置分别包括在压捆室前面的缩回位置和它延伸至压捆室中的延伸位置。当柱塞在缩回位置时，压捆室装载了待压紧的捆材料。柱塞然后被驱动到压捆室中，以使该新的材料被压紧靠在已经在压捆室中的压紧材料体上。加入到在压捆室中的已经压实的材料的任何新的压实材料被称为“填料”。压紧材料与压捆室的壁的摩擦力提供阻力，该阻力允许在柱塞前面压紧弓I入至压捆室中的新材料。
[0004]在压紧后，新压紧的材料和在压捆室中已经压紧的材料一起朝着通道的出口端移动，直到柱塞达到它的完全延伸的端位置。柱塞然后在相反方向朝着它的缩回位置移动，以使压捆室能被重新装载待压紧的新材料。
[0005]例如通过以不同水平的力靠着压紧材料挤压压捆室的侧壁和/或顶板，能调整在压捆室中的在已经形成的捆和通道的壁之间的摩擦力。
[0006]捆在离开机器之后通过使用环绕着压紧材料体系紧的麻绳捆扎而保持压紧。在一些机器中，采用单线轴工艺，其中每个捆扎采用从单线轴引出的且环绕捆的整个周长、然后用单结系紧的麻绳形成。在US3895571中描述了该工艺，其包括在打结期间用于释放麻绳中的张力以避免在打结麻绳时出现的问题的机构。
[0007]在EP0392627A中描述了采用单线轴工艺的机器的另一示例。该机器包括用于在捆形成工艺开始时减少捆压力以允许捆扎麻绳在捆材料和仍然在压捆室中的之前已形成的捆之间更容易地滑动的机构。
[0008]在DE4031695A中描述了采用单线轴工艺的另一机器。该机器包括用于在麻绳打结工艺开始时减少捆压力以允许捆扎麻绳更容易打结的机构。
[0009]其它的压捆机采用双线轴工艺，其中每个捆扎使用来自两个线轴的麻绳形成，麻绳在捆的相对的端部采用双结系紧。双线轴工艺的一个优点是，由于麻绳不必从新压实的捆和以前已经形成的捆之间通过，所以捆能够被压紧至更高的压实压力。然而，当捆从压捆室推出时，该增大的压实压力还增加麻绳的断裂风险。现在将对双线轴捆扎工艺进行更详细的描述。
[0010]在压捆工艺开始时，来自在压捆室的相对侧上的线轴的两个长度的麻绳通过将麻绳的端部系紧一起而彼此连接。
[0011]当捆材料在压捆室中压实时，线轴在捆材料的两侧将麻绳进给到压捆室。在压捆室一侧上，麻绳穿过压捆针状物的尖端。当捆材料体在两个连续的压紧冲程之间达到它的全长时，该针状物将麻绳带到压捆室的另一侧而形成环。打结器装置然后将麻绳打结，将由针状物围绕压紧捆所带的麻绳环的端部与在压捆室的另一侧(与打结器在同一侧)由线轴所提供的麻绳的端部结合。还形成第二个结用于开始下一个捆。针状物接着缩回且并开始新捆。
[0012]在压紧冲程期间在压捆室中的材料上所施加的压力对于具有90*120cm的典型的压紧表面的捆而言通常是3到4bar。在这类压捆机中所使用的打结的麻绳通常具有200kgf的断裂强度。六根打结的麻绳可因此承受大约6*2*200 = 2400kgf。在常规的具有90*120cm的压紧表面的捆中，这产生仅仅0.22bar的保持压力。这给可施加至捆的压紧压力设定了上限。如果要保持更高的压紧水平，则必须采用更多的捆扎麻绳。
[0013]当捆从压捆室的通道推出时捆通常具有一些膨胀，而且当设计压捆机时必须考虑该膨胀以确保麻绳在不断裂的情况下能够保持压紧捆。然而，膨胀量是不统一的。一些材料、例如干秸杆和青草比其它的材料更有弹性的且更易于膨胀。因此在压捆这些材料时麻绳将具有更大的断裂风险。
[0014]为了在压捆高弹性捆材料时降低断裂的风险，实际上有时要降低整体压紧水平。然而，这降低了捆的密度和质量，这通常是不可取的。
[0015]另外，通过设计比压紧的捆在压捆室中时的周长略长而可制成围绕压紧材料捆扎的麻绳环。接着，当捆离开压捆室时，捆膨胀至由略大的麻绳长度所确定的尺寸。由于该膨胀，在捆中的压力降低至麻绳能够承受的值。然而，这还对捆的质量和密度产生负面影响，并且它导致都以较低水平压紧所有材料(包括不需要以较低水平压紧的较小弹性的材料)。
[0016]最近，可由使用双线轴工艺的压捆机所产生的压紧水平已经增大至通常大约6至lObar，但是麻绳的保持强度几乎没有改善。增大压紧水平在压捆绳上施加更大的压力，特别是当捆扎相对弹性的材料、例如干草时。我们已经发现对于一些材料和/或在某些天气条件下，捆膨胀之后的压力可高于麻绳所能够承受的压力。结果，我们已经发现在离开压捆室期间或之后麻绳会断裂并且捆接着会爆裂。此外，因为捆边缘(最外侧)附近的麻绳由于要保持更多材料的事实而不得不承受更大的力，所以外部的麻绳具有的张力比内部的麻绳的大。当捆在推出时膨胀太多时，外部的麻绳将有首先断裂的倾向，尤其是靠外的麻绳。
[0017]已经在US4577553中描述了减少以上所描述的问题的尝试，其中包括特别当使用剑麻麻绳时用于增加麻绳环的长度以使它们爆裂的可能性更小的机构。然而，该发明没有描述调节与材料膨胀相关的环长度增加的任何可能性。此外，它是复杂且不可靠的，因为用于牵引额外的麻绳长度的钩状物必须从捆抓紧麻绳，同时麻绳在捆上的位置变化很大。
[0018]在W0 2013017229中描述了解决该问题的另一个尝试。实际上，它示出了该方法在某些领域和材料条件下难以调节，并且由于捆的最终的部分以较低的水平压紧，因此该方法给出了形状不好的捆端部以及有时过密的捆。
【发明内容】
[0019]本发明的目的是提供一种压捆机和压捆方法，该压捆机和压捆方法解决了以上所认定的问题，并且特别地允许所有捆材料被最优地且持续地压紧并补偿了那些材料在弹性上的差异，同时降低了麻绳断裂的风险。
[0020]根据本发明的一个方面，提供了一种根据权利要求1所述的压捆机设备，该压捆机设备包括:压捆室，所述压捆室包括具有入口端和出口端的通道;在压捆室的入口端附近的往复柱塞，所述往复柱塞在所述压捆室中可操作地压紧捆材料体；以及捆扎装置，该捆扎装置用于捆扎压紧的捆材料体以形成捆;其中，压捆室具有至少一个可调节的壁，所述至少一个可调节的壁用于在捆形成期间通过控制施加在捆材料体上的压力来调节捆材料体的压紧，所述设备进一步具有一机构，该机构用于相对于正在捆扎的捆的内部麻绳环增加至少外部麻绳环的长度以减少所述捆材料体的外部部分上的麻绳中的张力。
[0021]通过至少正好在打结工艺之前和期间相对于内部麻绳增加外部麻绳的环长度，夕卜部捆扎麻绳的张力在捆离开压捆室之后可少于和/或等于内部捆扎麻绳中的张力，从而降低了已经捆扎的捆当离开压捆室时或者之后膨胀时断裂的风险。优选地在外部麻绳和内部麻绳之间的麻绳环长度的差异可接着根据捆材料的性质控制。例如，当捆由相对弹性的材料例如干草制成时，麻绳环长度的差异可能更大