用于植物切割机的切割线的线圈的制作方法

本发明涉及一种用于植物切割机的切割线的线圈，包括切割头以及这样的线圈的切割组件，以及制造这样的线圈的方法。

背景技术：

用于植物切割机的切割线的自支撑线圈受到了极大的关注，这是因为自支撑线圈使得在切割头中线的插入和/或替换非常容易。

在本文中，“自支撑”指的是线能够保持盘绕在自身上，而无需借助任何的外部保持手段。因此，无需围绕着线圈的匝进行捆绑以保持它们毗邻，也无需适合于线圈的尺寸和形状的包装，就能固定线圈的匝。

线圈的固定是临时的，即，期望在线圈的存储和运输期间是有效的，直到其被插入到切割头中；然而，在施加于线的自由端的拉力的作用下，匝是可分离的。

文献fr2967548公开了这样一种自支撑线圈，其是由具有相互保持设置的线制成的，使得线缠绕在自身上时，每个匝与至少一个邻接的匝相配合，从而使其机械地保持。

因此，这样的线特别使得具有带中央空部的平坦的自支撑线圈是可能的。

如文献wo2014/020178中描述的，这样的自支撑线圈可以与切割头结合而便利地使用。所述切割头包括：

-本体，其限定用于线圈的内部凹进部，并设置有用于延伸从线圈分离的一段切割线的周边开口，所述本体能够由电机驱动旋转；以及

-中心芯轴，其适用于支撑至少一个线圈，所述芯轴包括至少一个适用于与线圈相配合的结构，以确保芯轴与线圈之间的旋转接合，所述芯轴能够相对于本体选择性地转动。

当使用者想要将自支撑线圈插入到切割头中时，他只需要打开切割头，将线圈的中心空部安置于芯轴周围，将线抽出一定长度以从外围开口延伸出来，然后闭合切割头。

然而，尽管试图设计相互保持结构以使每个匝相对于其他匝稳固地保持，但申请人还是发现，在离心力的作用下，匝可能沿着彼此滑动以致线圈围绕着芯轴变紧。

结果是当使用者需要更换新的线圈时，线圈难以从切割头上移除，这是因为使用者需要施加比插入力更大的抽出力。

为了避免线圈的这种变紧，切割头可以包括特别的实施方案，该实施方案旨在阻挡线并且限制匝的相对滑动。

例如，如文献wo2014/020178中所描述的，切割头可以在周边开口处设置有用于线的固定装置。例如，此固定装置可以具有销钉，该销钉在这样的位置之间枢转：当切割头没有运动时使线自由的位置以及当切割头由电机驱动旋转时在离心力的影响下将线固定的位置。在匝没有足够稳固地结合在一起的情况下，通过在开口处将线固定，设备应能因此防止匝在离心力的影响下沿着彼此滑动。

在文献wo2014/020178中描述的另一种可能方案是切割头设置有支撑板，该支撑板应用于线圈并且支撑板具有粗糙的表面以意图防止匝沿着彼此滑动。

然而，无论何种设置，仍观察到匝的一定程度的沿着彼此的滑动，这导致线圈绕着芯轴变紧。因此，使用过的线圈可能难于从芯轴移除。

此外，市场上一定数量的切割头设置有“一触即成(tapandgo)”系统，其能够在切割机工作时，用切割头的下部分简单敲打地面之后自动地抽出预定长度的切割线。

为了允许切割线的这种自动抽出，邻近的匝之间的结合力应当是最小的；否则，最外的匝会保持彼此附接，而切割线无法从切割头松开。

然而，申请人发现，无论在文献fr2967548中匝通过相互结构结合，还是在文献us4024635中匝通过粘附结合，以如此低的结合力，匝可能在离心力的作用下沿着彼此滑动，以至于线圈绕着芯轴变紧。

技术实现要素：

本发明的目标是弥补现有装置的上述缺陷，并且使得从芯轴去除使用后的线圈更容易。

相应地，本发明提供一种用于植物切割机的切割线的线圈，其中，线盘绕在自身上从而形成至少两个临时结合的匝和中央空部，其特征在于，所述线圈的最内的匝的至少一部分永久焊接至最邻近的匝。

所述最内的匝在包括于90°至360°之间的角扇区上焊接至最邻近的匝。

根据实施方案，所述最内的匝在其面对中央空部的表面上包括多个凹槽。

根据实施方案，所述线圈具有平坦的形状。

有利地，所述线由包括聚酰胺和/或共聚酰胺的材料制成。

所述线的截面典型地具有与圆形线的截面相等的面积，该圆形线的直径在1.35毫米和4毫米之间。

根据实施方案，线圈包括通过能够分离的方式纵向结合的至少两根(特别地在四根和六根之间)切割线的多个临时结合的匝。

根据实施方案，所述线包括相互保持结构，以使每个匝与至少一个邻近的匝配合从而机械地使其保持。

根据实施方案，所述匝通过粘附而临时结合。

根据实施方案，所述匝通过所述线的材料的受控的部分熔化而临时结合。

本发明的另一个主题是一种用于例如修边机或者灌木铲除机的植物切割机的切割组件，所述组件包括至少一个如上所述的线圈以及切割头，所述切割头包括：

-本体，其限定用于线圈的内部凹进部，并且设置有用于露出与所述线圈分离的一段切割线的周边开口，所述本体能够由电机驱动旋转；以及

-中央芯轴，其用于支撑至少一个所述线圈，所述芯轴包括至少一个适用于与所述线圈配合的结构从而保证所述芯轴与所述线圈之间的旋转接合，所述芯轴能够相对于本体选择性地旋转。

本发明的另一个主题是制作如上所述的线圈的方法。所述方法包括以下步骤：

-提供能够盘绕在自身上的切割线，

-使所述线盘绕在自身上从而形成至少两个临时结合的匝以及中央空部，

-加热最内的匝的至少一部分从而将其焊接至邻近的匝上。

根据实施方案，焊接步骤进一步包括在最内的匝上施加径向向外的压力。

根据实施方案，焊接步骤包括在最内的匝的面向中央空部的表面上形成多个凹槽。

附图说明

本发明的其它特征和优点参照所附附图从如下的具体描述将变得显而易见，其中：

-图1为在焊接步骤之前的自支撑线圈的俯视图，

-图2为根据实施方案的切割线的截面图，

-图3为自支撑线圈的实施方案的俯视图，其中最内的匝已经焊接至最邻近的匝；

-图4为自支撑线圈的实施方案的俯视图，其中最内的匝的内表面设置有多个凹槽；

-图5为切割头的实施方案的立体图，该切割头设置为容纳图3或图4的线圈；

-图6为包括两根线的自支撑线圈的实施方案的立体图，其中最内的匝已焊接至最邻近的匝。

具体实施方式

如图1中所示，切割线20形成适于盘绕在自身上的轮廓并适用于盘绕在自身上，从而形成自支撑线圈2。

“临时结合”意指匝的结合力对于具有自支撑线圈来说是足够的，但是考虑到抽出给定长度的线，在施加于线的自由端的拉力的作用下可以使匝分离而不损伤线。

与之相比，下文提及的术语“永久地焊接”意指邻近的匝的材料由于焊接步骤中施加的热而紧密地混合，并且考虑到抽出给定长度的线，在施加于线的自由端的拉力的作用下不能使匝分离且不损伤线。换句话说，当使用者施加拉力以抽出线时，能使临时结合的匝相互分离，而不能使匝的永久地焊接的部分分离。

根据实施方案，线20可以包括相互保持结构(见图2)以使每个匝21与至少一个邻近的匝21配合从而机械地使其保持，以使线圈2自支撑。注意图2只示出了切割线的一种可能的实施方案，而本发明覆盖用于机械地相互配合以使线圈的匝保持原位的保持结构的所有形式，所述保持结构优选地通过结构的弹性和/或塑性形变使线圈的匝保持原位。在这点上可以参考文献fr2967548中描述的实施方案。

根据实施方案，相互保持结构包括在线20的全部或部分长度上延伸的凸型元件201与凹型元件202，当线20盘绕在自身上以形成线圈时，凸型元件201适用于插入凹型元件202，该线圈可以是大体平坦的，大体圆柱状的，或者大体圆锥状的。有利地，选择凹型元件与凸型元件以使线可以通过传统的拉伸/挤出技术生产。

例如，凸型元件可以是在线的全部或部分长度上延伸的凸部201，而凹型元件202可以以匹配凸部的方式延伸的凹槽。如果意图形成平坦的线圈，那么凸部201与凹槽202优选地在线的相反的纵向侧部延伸。通常来说，凸部201的形状与尺寸根据凹槽202的形状与尺寸而调整，以便当线20盘绕在自身上以形成线圈时，凸部201能够适配邻近的匝的凹槽202并且以合适的力保持在凹槽202中。优选地，选择凸部201和凹槽202的形状与尺寸以便当线20盘绕在自身上时，凸部201用力地插入邻近的匝的凹槽202，而在区域203产生线的弹性变形。在这种情况下，在这些区域203中的线的材料的弹性回复保证在接合实现后凸部201与凹槽202的保持。

线20可以通过从凹槽202中抽出凸部201而解开。为此，只需用手指拉线20的自由端，使得凸部202引起凹槽201的两个侧壁203分离。

可选地，匝能够通过匝之间的粘附(例如通过连续地或者间断地放置的化学或者热粘合剂的手段)，通过两个毗邻的匝之间的切割线的材料的局部不完全熔化，以及通过超声波或者摩擦焊接，而临时结合在一起。在这点上，可以参考文献us4024635中所描述的技术。

能够使用任何其它临时连接的手段(其使得匝被保持住然后无需破坏切割线而分离)，而不脱离本发明的范围。

线的第一端220位于线圈的内部空部之内，而第二端为自由端，该第二端设计为从切割头露出。

切割线通过经由模具挤压热塑性材料制成，该模具限定相互保持结构的形状。

热塑性材料典型地包括聚酰胺和/或共聚酰胺。

切割线可以通过混合挤压两种或更多种不同的热塑性材料制成，例如第一材料以及第二材料，该第一材料形成切割线的芯部，而第二材料形成至少部分包围芯部的外壳。

线的截面具有与圆形线的截面相等的面积，该圆形线的直径在1.35毫米和4毫米之间，优选地在1.35毫米和2毫米之间。

截面可以具有任何合适的形状，该形状提供邻近的匝之间的足够的接触表面，从而允许匝的通过粘附、焊接或机械保持的临时的接合。例如，线的截面可以是圆形的或任何凸多边形的形状(例如正方形、长方形、三角形、六边形等等)，或内接于这些形状中的一个。

在切割线如图1所示盘绕形成自支撑线圈后，最内的匝至少部分地永久焊接至直接相邻的匝(见图3)。

这种焊接可以通过在最内的匝以及邻近的匝上施加热(并且还优选地施加径向向外的力)从而引发热塑性材料的熔化而完成。

优选地，最内的匝在360°的角扇区上焊接至直接相邻的匝。然而，可以接受更小的角扇区，例如90°或180°的角扇区。

在该操作中，切割线的第一端220可以也压至邻近的匝上并且形成平整的形状。

可能地，可以焊接多于上述的两个匝。例如，与最内的匝直接相邻的匝可以同样在该匝的外侧焊接至直接相邻的匝。

在图3中，这种焊接通过虚线示意性地表示。

相比于相互保持结构、粘附或其它适当的临时结合匝的手段，焊接可以认为是最内的匝和直接相邻的匝之间的永久的结合，这意味着不意欲分离这些匝。

焊接具有使两个匝相互阻挡的作用，其因此防止这些匝的任何相对滑动。因此，即便这种滑动在仅仅临时结合的匝之间发生(所述结合通过相互保持结构、粘附或其它适当的手段)，滑动也不会传播至最内的匝并且因此不使线圈绕着芯轴变紧。

因此，即便在多次使用后，线圈仍然可以容易地从芯轴移除。

根据实施方案，焊接步骤还可以包括成形最内的匝的面对中央空部的表面，以在其中形成多个凹槽230(见图4)。这样，中央空部的形状可以根据芯轴的外部形状而调整。凹槽230创造连续的凸出部与凹进部，该凸出部与凹进部平行于芯轴的旋转轴线延伸。例如，对于具有包括多个肋部(见图5)的芯轴的切割头，可以在最内的匝上创造相同数量的凹槽，从而与肋部配合并且因此提高芯轴与线圈间的旋转接合。取决于芯轴的几何结构，凹槽的形状可以与图4所展示的设计不同。

图5示出了打开的切割头的概览，该切割头可以与根据本发明的线圈结合使用。

线圈2放置于切割头1的本体10中设置的凹进部中。盖30关闭凹进部，该盖30意图固定在本体10处。在图5所示的实施方案中，本体和盖通过铰链31连接并且通过螺钉(未示出)进一步固定，但这并不意图是限定性的。例如，盖与本体可以仅仅通过螺钉固定。

本体10包括至少一个开口12a、12b，该开口通向凹进部从而使得与线圈分离的一段切割线露出。开口12a、12b优选地在圆周上均匀分布；例如，如果开口总共为两个，则有利地它们在直径上相对。自然地，如果更多线用于切割头中，将设置足够数量的开口。

此外，没有必要如图5所示地将所有开口布置在本体10上；例如，实际上开口能够分布在盖30上和本体10上。

根据实施方案，凹进部的内壁和外壁在开口每一侧展示圆形端110、111，该圆形端110、111在切割头旋转期间作为用于线的邻接表面，该邻接表面在孔眼处限制破损的风险，即在开口12处线的破损。

线圈容纳在凹进部中的中央芯轴13上，该中央芯轴13在其外表面135'上包括多个肋部135”。线圈的最内的匝强制地接合在肋部135”上，芯轴13与线圈由此旋转接合。

芯轴13设置为相对于本体10选择性地转动。选择性地是指在切割头的正常工作中，也就是说当切割头为了切割植物而由切割机的电机驱动旋转时，芯轴13相对于本体10固定，而只有通过使用者的动作才会导致芯轴13相对于本体10转动。

根据实施方案，芯轴13包括支撑板136，该支撑板136从周边表面135径向地延伸，并且该支持板136支撑线圈2。由于在切割头使用期间产生的应变，芯轴和支撑板有利地由金属制成。优选地，支撑板不是光滑的而是有着具有一定粗糙度的表面，该表面防止线圈滑动。例如，所述表面可以包括支撑板136的增强粗糙度，或者在表面上规律地分布的倒刺。以选择性的或者补充的方式，支撑板可以穿通有多个圆形孔，这些孔根据一个或者多个围绕芯轴13的旋转轴线的同心圆而分布。实际上，当支撑板136被穿通时，被推到一边的金属围绕每个孔而形成倒刺，这些倒刺伸到板136的表面之外并且施加保持线圈的作用。支撑板136可以因此穿通有沿着接近芯轴13的第一圆圈分布的第一系列孔，以及沿着接近板136的圆周的第二圆圈分布的第二系列孔。

根据有利的实施方案，切割头可以进一步包括相对支撑板136的按压板35，该按压板35抵靠着弹簧(未示出)设置在盖30中。所述按压板35旨在与线圈接触，并且由于弹簧的力，当线圈处于切割头中的工作位置时，所述按压板在线圈上施加压力。这使线圈在支撑板136和按压板35之间维持平坦的位置，其转而促进线圈和芯轴的更好的旋转接合。

根据图6示出的实施方案，线圈2包括通过能够分离的方式纵向地结合的至少两根切割线20a、20b的多个临时结合的匝。在这种情况下，线设置为带的形式，其中线通过能够分离的方式而纵向地结合，例如如文献ep0435795中所描述的。轴线x表明切割头的旋转轴线。

例如，在所述带的制造期间，两根线20a、20b之间的连接通过与线的材料相同的薄层20c的挤出而获得。所述薄层20c足够薄以便为了分离超过一定长度的线20a、20b而被撕裂。

带之后盘绕形成匝，匝21通过相互保持结构而临时结合。

也就是说，线圈具有两种临时的连接：一种在两根线20a、20b之间遍及它们的长度；另一种在毗邻的匝之间。

之后，每根线的最内的匝如上文所描述般焊接至直接相邻的匝(并且可选地被成形)。

参考文献

fr2967548

us4,024,635

wo2014/020178

ep0435795