用于打包机器具的捆包排出系统的制作方法

1.本公开总体上涉及一种具有捆包排出系统的打包机器具。


背景技术：

2.一些打包机器具，例如大型方形打包机，在具有平行六面体形状的压缩腔室中生成捆包。随着捆包被形成，捆包从压缩腔室移动到卸料斜槽上。随后生产的捆包将在先形成的捆包推离卸料斜槽，以将在先形成的捆包从打包机器具中排出，并排出到地面、拖车、包装器具等之上。然而，如果没有后续的捆包被形成，则最后的捆包不会从卸料斜槽排出。
3.为了排出最后形成的捆包，打包机器具可以包括捆包排出系统。捆包排出系统可以包括棘爪，所述棘爪在纵向向后移动时被楔入捆包中以接合捆包；并且在纵向向前移动时被缩回，以脱离捆包。捆包排出系统可以以循环的方式被持续操作以向后移动捆包，直到捆包从捆包斜槽排出。


技术实现要素：

4.提供了一种用于打包机器具的捆包排出系统。捆包排出系统包括框架和固定至框架的销。承载件连接至框架。承载件沿框架的纵向轴线相对于框架是可移动的。承载件限定沿框架的纵向轴线延伸的细长槽。销横向于纵向轴线穿过细长槽延伸。棘爪可以随承载件沿纵向轴线移动。棘爪可旋转地附接到承载件，用于围绕旋转轴线旋转。棘爪包括接触销的凸轮表面。棘爪进一步包括与凸轮表面相反设置的材料接合表面。凸轮表面和材料接合表面远离旋转轴线延伸并汇聚以限定棘爪的远端部，所述棘爪的远端部沿纵向轴线与旋转轴线间隔开。材料接合表面限定农作物接合齿，所述农作物接合齿沿纵向轴线被定位在旋转轴线和棘爪的远端部之间。
5.在一种实施方式中，农作物接合齿包括设置在旋转轴线和棘爪的远端部之间的单个齿。在替代实施方式中，农作物接合齿包括设置在旋转轴线和棘爪的远端部之间的多个齿。
6.在本公开的一个方面中，农作物接合齿形成背对旋转轴线的、用于接合所形成的捆包的农作物材料的凹缺口。凹缺口包括峰顶部和谷底部。当棘爪置于缩回位置中时，峰顶部被定位成比谷底部更靠近棘爪的远端部，而谷底部被定位成比峰顶部更靠近旋转轴线。
7.在本公开的一个方面中，凸轮表面可以包括垂直于旋转轴线定向的基本上弓形的轮廓。在一种实施方式中，凸轮表面的弓形的轮廓可以限定在150mm和210mm之间的范围内的半径。
8.在本公开的一个方面中，承载件和棘爪沿纵向轴线的移动使凸轮表面抵靠销移动，致使棘爪围绕旋转轴线在缩回位置和接合位置之间旋转。当棘爪置于缩回位置中时，棘爪被定位在捆包形成平面的外侧。捆包形成平面是由支撑捆包的壁结构限定的表面。捆包被定位在捆包形成平面的内侧。当棘爪置于接合位置中时，棘爪延伸越过捆包形成平面，以将棘爪的远端部和农作物接合齿定位在捆包形成平面的内侧，用于接合所形成的捆包的农
作物材料。
9.在本公开的一个方面中，凸轮轮廓可以被成形为当棘爪置于接合位置中时相对于捆包形成平面定位棘爪，以使得在棘爪的远端部和旋转轴线之间延伸的线与捆包形成平面相交，以在所述线和所述捆包形成平面之间形成锐角。在一种实施方式中，锐角大于二十度(20
°
)。
10.在本公开的一个方面中，凸轮轮廓可以被成形为致使棘爪围绕旋转轴线的总旋转角度。总旋转角度是在缩回位置和接合位置之间测量的。在一种实施方式中，总旋转角度在25度和45度之间。
11.在本公开的一方面中，旋转轴线垂直于纵向轴线。在本公开的另一方面中，旋转轴线和纵向轴线都被基本水平地定位。
12.在本公开的一方面中，捆包排出系统被包括在打包机器具中。打包机器具包括框架，该框架在收割操作期间相对于打包机器具的行进方向沿纵向轴线在框架的前端部和后端部之间延伸。打包机器具包括压缩腔室，该压缩腔室被配置成将农作物材料形成到捆包中。捆包排出系统可以操作为沿纵向轴线向后移动捆包。
13.还提供了一种用于打包机器具的捆包排出系统的棘爪。棘爪包括平面结构。平面结构包括延伸穿过该平面结构的安装孔。安装孔的中心限定旋转轴线。平面结构包括凸轮表面和与凸轮表面相反设置的材料接合表面。凸轮表面和材料接合表面远离旋转轴线延伸并汇聚，以限定与旋转轴线间隔开的远端部。材料接合表面限定农作物接合齿，该农作物接合齿被定位在平面结构的远端部和旋转轴线之间。当平面结构被旋转成与捆包接合时，平面结构的远端部和农作物接合齿是可操作的，以接合捆包的农作物材料。
14.因此，当棘爪移动到接合位置中时，棘爪的远端部和农作物接合齿都进行操作，以与捆包的农作物材料接合和/或互锁。因此，本文描述的包括农作物接合齿的棘爪，比在先已知的仅通过棘爪的远端部握持捆包的棘爪能更好地握持捆包。由本文描述的包括农作物接合齿的棘爪提供的增加的握持力，增加了棘爪可以施加到捆包以移动捆包的力，从而减少农作物的撕裂(rip-out)。
15.本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点从以下结合附图对用于实施该教导的最佳模式的详细描述中是显而易见的。
附图说明
16.图1是打包机的示意性侧视图。
17.图2是打包机器具的示意性局部透视图，示出了捆包排出系统。
18.图3是处于缩回位置的捆包排出系统的示意性透视图。
19.图4是处于接合位置的捆包排出系统的示意性透视图。
20.图5是捆包排出系统的棘爪的示意性侧视图。
21.图6是棘爪的替代实施方式的示意性侧视图。
具体实施例
22.本领域普通技术人员将认识到，例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语针对附图被描述性地使用，并且不代表对所附权利要求所限定的本公开范围的
限制。此外，在本文中，可在功能性和/或逻辑性块组件和/或各种处理步骤方面对教导进行了描述。应该认识到，这种块组件可以由被配置为执行特定的功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件所组成。
23.程度的术语，例如“大致”、“基本上”或“近似地”被普通技术人员理解为指向给定值或给定方向之外的合理范围，例如，与所描述的实施例的制造、组装和使用相关联的一般公差或位置关系。
24.参考附图，其中，在贯穿若干视图中，相同的附图标记指示相同的部件，打包机器具总体上在20处示出。参考图1，打包机器具20被示为大的方形的打包机器具20。然而，应当理解，本公开的教导可以被应用于其他打包机器具平台，例如圆形打包机器具，并且不限于在附图中示出的和在本文描述的大的方形的打包机器具20的示例性实施方式。
25.牵引单元或车辆(例如但不限于拖拉机)可以连接到打包机器具20用于拉动打包机器具20并为其提供动力。然而，应当理解，在其他实施例中，打包机器具20可以是自推进的，在这种情况下，牵引单元和打包机器具20被配置为单个自推进车辆。
26.如图1所描绘的，打包机器具20可以移动穿过田地，并收集和处理农作物材料以形成捆包。然后打包机器具20可以从打包机器具20的后方排出所形成的捆包。
27.参考图1，打包机器具20的示例性实施例包括框架22。在操作期间，框架22相对于打包机器具20的行进的方向30沿纵向轴线24在前端部26和后端部28之间延伸。一个或多个地面接合装置32(例如但不限于轮子)，连接到框架22并且在地面上支撑打包机器具20。打包机器具20包括输入轴34，例如动力输出(pto)轴，所述输入轴可以从动力源(例如拖拉机)接收旋转动力。
28.打包机器具20包括外壳36或主体，所述外壳或主体通常遮蔽打包机器具20的各种内部组件。外壳36被附接到框架22并由框架22支撑。外壳36包括多个壁部分或面板，所述壁部分或面板形成和/或限定压缩腔室38。压缩腔室38也可被称为打包机腔室。压缩腔室38被配置为在其中形成捆包。在附图中和在本文所示出的示例性实施方式中，捆包包括平行六面体形状或矩形形状。
29.打包机器具20包括拾取机构40。拾取机构40被设置为接近框架22的前端部26。拾取机构40从地面收集农作物材料，并引导所收集的农作物材料朝向预压缩通道42的入口并进入预压缩通道42的入口，该预压缩通道储存了大量收集的农作物材料。进料器系统44包括多个叉子，所述叉子定时将农作物材料从预压缩通道42移动到压缩腔室38中。拾取器可以包括但不限于尖齿、叉子、螺旋推进器、传送机、挡板等，用于收集和移动农作物材料。
30.打包机20可以配备有设置在拾取机构40和预压缩通道42之间的预切割器。这样，相对于农作物材料的行进方向30，预切割器可以设置在拾取机构40的下游和预压缩通道42的上游。预切割器将农作物材料切割或剁成小块。
31.输入轴34或pto轴连接到传动装置48的输入端，以从拖拉机、其他相关联的车辆或动力源中向打包机器具20提供旋转动力。传动装置48包括齿轮箱50，所述齿轮箱50将输入轴34沿打包机器具20的大致纵向轴线24的旋转运动转换成传动装置48的输出端，其具有沿打包机器具20的大致横向轴线的旋转运动。
32.打包机器具20包括连接到传动装置48的输出端的曲柄臂52。连接连杆54将曲柄臂52和柱塞56相互连接。曲柄臂52基于传动装置48的输出端旋转，并且随着曲柄臂52旋转，柱
塞56在压缩腔室38内以往复运动的方式运动。柱塞56延伸到压缩腔室38内，从而压缩农作物材料，然后至少部分地从压缩腔室38缩回，此时进料器系统44将更多农作物材料移动到压缩腔室38内。
33.当在压缩腔室38内完成捆包时，打结器系统58将多根绳索围绕捆包缠绕，以固定捆包的形状。当打包机器具20被配置为大的方形打包机时，如本文所描述的，打结器系统58围绕捆包的纵向的范围或最长长度缠绕绳，其中将每根绳索环绕捆包。打结器系统58将每根相应的绳索的股的每一端系在一起以形成结，将每根对应的绳索固定到位。
34.在附图中示出和在本文所描述的示例性实施方式中，已完成的捆包被随后形成的捆包推离打包机器具20的后端部28，并推到地面、拖车等之上。为了排出捆包(该捆包是收割时期的最后的捆包)，或者为了当没有后续的捆包可用以将捆包从打包机器具20的后端部28推离时排出捆包，打包机器具20可配备有捆包排出系统60。捆包排出系统60可以被接合以沿纵向轴线24向后移动捆包并从压缩腔室38排出捆包。
35.参考图2，捆包排出系统60被示出为结合到压缩腔室38的底壁62中。然而，应当理解，在其他实施方式中，捆包排出系统60可以被结合到压缩腔室38的附加壁板或其他壁板中。
36.销64被固定至框架22。销64大致沿着横向或垂直于框架22的纵向轴线24延伸。销64可以直接或间接地附接至框架22，并且相对于框架22保持固定。在附图中示出的实施方式中，销64被示为具有垂直于纵向轴线24的圆形横截面。然而，应当理解，销64可以具有不同于在本文示出和描述的示例性圆形横截面的横截面形状。
37.承载件66连接到框架22。承载件66沿框架22的纵向轴线24相对于框架22是可移动的。承载件66可以通过合适的方式可移动地连接到框架22，从而能够相对于框架22纵向移动。例如，承载件66可以可滑动地安装到框架22。承载件66限定沿框架22的纵向轴线24延伸的细长槽68。销64穿过细长槽68延伸。承载件66相对于销64是可移动的，以使得销64可以在细长槽68内并在细长槽68的第一端部70和细长槽68的第二端部72之间移动。细长槽的第一端部70朝向框架22的前端部26定位，而细长槽的第二端部72朝向框架22的后端部28定位。
38.捆包排出系统60可进一步包括致动器74。致动器74可以将框架22和承载件66相互连接。致动器74是可控制的，以伸出和缩回，从而沿框架22的纵向轴线24相对于框架22移动承载件66。致动器74可以包括但不限于液压线性致动器74、气动线性致动器74、电动线性致动器74等。此外，致动器74可包括线性或非线性致动器74，所述线性或非线性致动器74连接到一个或多个齿轮和/或杠杆上以实现承载件66沿纵向轴线24的线性移动，所述线性或非线性致动器74例如但不限于电动马达、液压马达等。
39.棘爪76附接到承载件66并可与承载件66一起沿纵向轴线24且相对于框架22移动。棘爪76可旋转地附接到承载件66，以围绕旋转轴线78旋转。旋转轴线78大致垂直于纵向轴线24。如在本文描述的示例性实施方式中所示出的，其中，捆包排出系统60被结合到压缩腔室38的底壁62内，旋转轴线78相对于地面水平地定位。然而，应当理解，在其他实施方式中，例如，捆包排出系统60被结合到压缩腔室38的侧壁内，则旋转轴线78可相对于地面竖直地定位。
40.在附图中所示出和在本文所描述的示例性实施方式中，棘爪76包括平面或板结构80。棘爪76的平面结构80包括穿过平面结构80延伸的安装孔82。安装孔82平行于旋转轴线
78。紧固件84(例如但不限于螺栓、轴、铆钉等)可以穿过它们的安装孔82延伸并将棘爪76固定到承载件66。安装孔82的中心限定旋转轴线78。
41.棘爪76包括设置为与销64接触或邻接接合的凸轮表面86。棘爪76进一步包括与凸轮表面86相反设置的材料接合表面88。材料接合表面88是棘爪的接合材料的表面76。材料可包括但不限于植珠材料、农作物材料，或植珠和/或农作物材料的捆包。在附图所示出的和本文描述的示例性实施方式中，凸轮表面86和材料接合表面88都可以被认为是棘爪76的平面结构80的边缘表面。凸轮表面86和材料接合表面88从旋转轴线78向外延伸并且汇聚，以限定棘爪76的平面结构80的远端部90。凸轮表面86和材料接合表面88终止于棘爪76的平面结构80的远端部90。棘爪76的远端部90沿纵向轴线24与旋转轴线78间隔开。
42.承载件66和棘爪76沿纵向轴线24的移动使凸轮表面86抵靠销64移动。在销64上沿凸轮表面86的纵向轴线24的移动导致棘爪76在如图3所示的缩回位置和如图4所示的接合位置之间围绕旋转轴线78旋转。当置于缩回位置中时，棘爪76被定位在捆包形成平面94的外侧92。捆包形成平面94可以被认为是由形成压缩腔室38的壁表面限定的平面，例如，在附图中所示出和在本文中描述的示例性实施方式中的底壁62。捆包形成在捆包形成平面94的内侧96。因此，捆包形成平面94的外侧92被定位在形成捆包的压缩腔室38的区域或容积外，即在捆包的外部，而捆包形成平面94的内侧96被定位在形成捆包的压缩腔室38的区域或容积内。
43.承载件66和棘爪76沿向后方向的初始运动使棘爪76从如图3所示的缩回位置移动到如图4所示的接合位置。应当理解，向后方向是朝向框架22的后端部28移动的方向。当棘爪76被定位在接合位置中时，棘爪76延伸穿过捆包形成平面94，以将棘爪76的远端部90定位在捆包形成平面94的内侧96，以接合已形成的捆包的农作物材料并通过棘爪76和承载件66移动捆包。一旦棘爪76被置于接合位置中，则承载件66沿纵向轴线24向后持续运动，在棘爪76和捆包之间保持接合并且相对于压缩腔室38向后移动捆包以排出捆包。
44.承载件66和棘爪76在沿纵向轴线24的向前方向上的初始运动致使棘爪76从如图4所示的接合位置旋转并移动到如图3所示的缩回位置中。应当理解，向前方向是朝向框架22的前端部26移动的方向。当棘爪76置于缩回位置中时，棘爪76的远端部90被定位在捆包形成平面94的外侧92，并且不接合捆包。一旦棘爪76置于缩回位置中，承载件66沿纵向轴线24向前持续运动，在棘爪76和捆包之间保持脱离并使承载件66和棘爪76相对于压缩腔室38移动，以将承载件66和棘爪76复位，以用于随后的排出行程。
45.为了改进在棘爪76和捆包的农作物材料之间的机械相互作用和/或接合，材料接合表面88限定农作物接合齿98。农作物接合齿98可以包括但不限于尖头边缘、钉子、矛、倒钩等，用于刺入捆包并与捆包的农作物材料机械地互锁。农作物接合齿98被定位在材料接合表面88上、沿纵向轴线24在旋转轴线78和棘爪76的远端部90之间。类似于棘爪76的远端部90，当棘爪76置于接合位置中时，农作物接合齿98被定位在捆包形成平面94的内侧96，以及当棘爪76置于缩回位置中时，农作物接合齿98被定位在捆包形成平面94的外侧92。
46.在一种实施方式中，农作物接合齿98包括单个齿。然而，在如图6所示的其他实施方式中，农作物接合齿98可以包括多个齿98。例如，棘爪76可以包括两个农作物接合齿98、三个农作物接合齿98、四个农作物接合齿98等。因此，应当理解，农作物接合齿98可以包括如图5所示的一个农作物接合齿98，或者可以包括如图6所示的多个农作物接合齿98。另外，
应当理解，农作物接合齿98不同于棘爪76的远端部90且与棘爪76的远端部90分离。当棘爪76的远端部90接合捆包的农作物材料时，除棘爪76的远端部90外，农作物接合齿98也操作以在棘爪76和捆包之间提供增加的接合/相互作用。在棘爪76和捆包之间增加的接合和/或相互作用增加了棘爪76可以施加到捆包上用于移动捆包的移动力，从而减少在排出操作期间农作物材料可能从捆包中被撕下和/或捆包可能会被另外损坏的机会。
47.参考图5，农作物接合齿98形成背对旋转轴线78的、用于接合所形成的捆包的农作物材料的凹缺口100。凹缺口100包括峰顶部102和谷底部104。当棘爪76置于缩回位置中时，峰顶部102被定位成比谷底部104更靠近棘爪76的远端部90。相反，当棘爪76置于缩回位置中时，谷底部104被定位成比峰顶部102更靠近旋转轴线78。参考线106可以在棘爪76的平面结构80的远端部90和旋转轴线78之间延伸。农作物接合齿98的峰顶部102被定位成比谷底部104距离参考线106更远。
48.凸轮表面86可以被配置为将棘爪76的远端部90和农作物接合齿98深深地定位在捆包内，以使在棘爪76和捆包的农作物材料之间发生的机械相互作用或锁定最大化。
49.参考图5，棘爪76使用实线被示出在接合位置中，并用虚线被示出在缩回位置中。凸轮表面86可以包括垂直于旋转轴线78定向的基本上弓形的轮廓108。在附图中所示出的和在本文描述的示例性实施方式中，凸轮表面86的弓形轮廓108可以限定在150mm至210mm之间的范围内的半径110。应当理解，弓形轮廓108的半径110可以与在附图中所示出的和在本文描述的示例性实施方式不同。应当理解，弓形轮廓108的更短的半径110趋于增加棘爪76的远端部90进入捆包的穿透。为了在捆包和农作物接合齿98之间产生良好的机械相互作用，棘爪76可以围绕旋转轴线78旋转得更远，而不是仅使用棘爪76的远端部90接合捆包。
50.参考图5，凸轮轮廓被成形为当棘爪76置于接合位置中时相对于捆包形成平面94定位棘爪76，以使得在棘爪76的远端部90和旋转轴线78之间延伸的参考线106与捆包形成平面94相交，以在该参考线和捆包形成平面之间形成锐角112。为了将棘爪76的远端部90和在材料接合表面88上的农作物接合齿98深深地定位在捆包内，以使在棘爪76和捆包的农作物材料之间发生的机械相互作用或锁定最大化，锐角112可以大于二十度(20
°
)。此外，为了实现上述锐角112，凸轮轮廓可以被成形为使棘爪76围绕旋转轴线78的总旋转角度在25度和45度之间。棘爪76的总旋转角度是当棘爪76在接合位置和缩回位置之间移动时棘爪76的总移动角度。
51.如本文所使用的，“例如”用于非详尽地列出示例，并与如“包括”、“包括但不限于”和“包括不限于”的替代说明性短语具有相同的含义。如本文所使用的，除非另有限制或修改，否则列出的元素由连词(例如，“和”)分离，并且前面也有短语“一个或多个”、“至少一个”、“至少”或类似短语，表示可能包括列表中的单独元素或其任何组合的配置或安排。例如，“a、b和c中的至少一个”和“a、b和c中的一个或多个”各自表示只有a、只有b、只有c，或a、b和c中的两个或多个的任意组合(a和b；a和c；b和c；或a、b和c)。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确表示。此外，“包含”、“包括”和类似短语旨在指定所述特征、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元素、组件和/或它们组成的组的存在。
52.详细的描述以及图或附图是对本公开的支持和描述，但本公开的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于执行要求保护的教导的一些最佳模式和其他实施例，但
是存在各种替代设计和实施例用于实践所附权利要求中限定的本公开。