Управление зубцами для пресс-подборщиков - RU2567014C2

Чертежи

Показать все 18 чертежа(ей)

Описание

Представленное изобретение относится к поршневому тюковочному прессу для формирования прямоугольных тюков убираемого материала.

Подобные поршневые тюковочные прессы раскрыты, например, в WO 02/074065, EP 0870425 и US 6647706.

Известный вариант осуществления сельскохозяйственного поршневого тюковочного пресса содержит сдавливающий поршень, расположенный в прессовальной камере для формирования тюков убираемого материала, главный приводной механизм для приведения сдавливающего поршня в действие; подбирающее устройство для подбора убираемого материала и заполняющее устройство для заполнения убираемого материала, принятого подбирающим устройством, и для загрузки заполненного убираемого материала в прессовальную камеру. Заполняющее устройство содержит проход для подачи и заполняющий механизм. Заполняющий механизм содержит рычаг с зубцами, поддерживающий зубцы, и приводной механизм. Приводной механизм выполнен с возможностью перемещения рычага с зубцами вдоль траектории заполнения для заполнения убираемого материала в проход для подачи.

Недостаток известного тюковочного пресса состоит в том, что избирательное движение рычага с зубцами вдоль траектории загрузки и одной или более траекторий заполнения требует относительно сложного приводного механизма.

Цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить сельскохозяйственный поршневой тюковочный пресс, имеющий приводной механизм рычага с зубцами, имеющий относительно простую конструкцию, или по меньшей мере предоставить альтернативный заполняющий механизм для сельскохозяйственного поршневого тюковочного пресса.

Представленное изобретение предоставляет сельскохозяйственный поршневой тюковочный пресс согласно преамбуле пункта 1 формулы изобретения, отличающийся тем, что приводной механизм выполнен с возможностью перемещения рычага с зубцами посредством цикличного движения вдоль постоянной траектории и что зубцы подвижно поддерживаются на рычаге с зубцами таким образом, чтобы зубцы могли располагаться в различных положениях относительно рычага с зубцами, чтобы следовать различным траекториям.

Согласно изобретению рычаг с зубцами в процессе заполнения убираемого материала движется вдоль одной и той же траектории движения. Вследствие этого для передвижения рычага с зубцами может использоваться относительно простой приводной механизм. Зубцы подвижно поддерживаются на рычаге с зубцами. За счет движения зубцов относительно рычага с зубцами зубцы могут располагаться в различных положениях относительно рычага с зубцами. В процессе цикличного движения в зависимости от положения зубцов относительно рычага с зубцами зубцы будут передвигаться вдоль траектории, например траектории заполнения.

В варианте осуществления зубцы могут располагаться в одном или более положениях, чтобы следовать траектории заполнения, и/или в одном или более положениях, чтобы следовать траектории загрузки, для загрузки заполненного убираемого материала из прохода для подачи в прессовальную камеру. В подобном варианте осуществления заполняющее устройство также может использоваться в качестве загрузочного устройства для загрузки заполненного убираемого материала из прохода для подачи в прессовальную камеру, когда в проходе для подачи загружается и сжимается достаточное количество убираемого материала. В процессе заполнения или загрузки убираемого материала рычаг с зубцами все так же движется по той же траектории. Результатом расположения зубцов относительно рычага с зубцами является то, что зубцы следуют траектории загрузки или траектории заполнения. В качестве альтернативы, вместо одного комбинированного заполняющего и загрузочного устройства также может быть использовано отдельное загрузочное устройство.

В варианте осуществления цикличное движение вдоль постоянной траектории является непрерывным движением. Непрерывное движение, т.е. движение, при котором рычаг с зубцами не останавливается, например, для изменения направления движения, может улучшать надежность движения рычага с зубцами, поскольку при использовании непрерывного движения может снижаться изнашивание деталей заполняющего механизма.

В варианте осуществления рычаг с зубцами может поворачиваться вокруг первой оси поворота, причем данная первая ось поворота установлена на элементе вращения, причем данный элемент вращения может поворачиваться вокруг второй оси поворота, установленной на раме. С помощью подобного механизма непрерывное цикличное движение рычага с зубцами вдоль постоянной траектории может быть получено с относительно простой конструкцией.

Для получения цикличного движения рычага с зубцами вдоль постоянной траектории, приводной механизм может содержать кривошипно-шатунный механизм, соединенный с рычагом с зубцами для поворачивания рычага с зубцами на первой оси поворота, и устройство вращения для вращения элемента вращения и вместе с ним первой оси поворота вокруг второй оси поворота. В альтернативном варианте осуществления элемент вращения можно поворачивать за счет движения, вызываемого кривошипно-шатунным механизмом.

Для того чтобы передвигать рычаг с зубцами посредством цикличного движения вдоль постоянной траектории, также может использоваться любой другой механизм.

В варианте осуществления в приводном механизме рычага с зубцами расположена по меньшей мере одна предохранительная муфта. За счет расположения предохранительной муфты в приводном механизме можно избежать повреждения заполняющего механизма, например, когда проход для подачи полностью заблокирован и зубцы застревают в убираемом материале.

В варианте осуществления зубцы могут располагаться в различных положениях заполнения относительно рычага с зубцами с передвижением зубцов вдоль траектории заполнения. На протяжении траектории заполнения зубцы будет передвигаться из выдвинутого положения, в котором зубцы располагаются в проходе для подачи, в отведенное положение, в котором зубцы по меньшей мере частично выведены из прохода для подачи. В выдвинутом положении убираемый материал может заполнять проход для подачи. Отведенное положение предоставляет возможность передвижения зубцов мимо убираемого материала, уже имеющегося в проходе для подачи для завершения постоянного цикла рычага с зубцами.

В варианте осуществления зубцы могут располагаться в неподвижном загрузочном положении относительно рычага с зубцами с передвижением зубцов вдоль траектории загрузки. В данном загрузочном положении зубцы выдвинуты в проход для подачи таким образом, чтобы на протяжении траектории загрузки убираемый материал, имеющийся в проходе для подачи, подавался в прессовальную камеру. Предпочтительно загрузочным положением является выдвинутое положение зубцов относительно рычага с зубцами.

В варианте осуществления заполняющий механизм содержит устройство блокировки зубцов, например тормоз, при этом устройство блокировки зубцов имеет заблокированное положение для блокировки зубца в загрузочном положении и разблокированное положение, в котором зубец может свободно передвигаться относительно рычага с зубцами. Когда в загрузочном положении зубцы заблокированы, зубцы будут передвигаться вдоль траектории загрузки, когда рычаг с зубцами перемещается посредством постоянного цикличного движения.

Когда зубцы разблокированы, зубцы могут передвигаться, активно или пассивно, между различными положениями, например, с передвижением зубцов вдоль траектории заполнения. В активном варианте осуществления для передвижения зубцов между различными положениями относительно рычага с зубцами может быть предоставлен исполнительный механизм. В пассивном варианте осуществления зубцы могут передвигаться между различными положениями посредством внешних усилий. Например, для передвижения рычагов с зубцами из выдвинутого положения в отведенное положение может использоваться заполненный убираемый материал в проходе для подачи.

В варианте осуществления заполняющий механизм содержит смещающий элемент, например пружину, расположенную между рычагом с зубцами и зубцами, и/или по меньшей мере одну кулачковую рабочую поверхность, расположенную между зубцами и рамой. Когда зубцы смещаются в загрузочное положение, зубцы будут располагаться в загрузочном положении, как обычно, а за счет непрерывного движения рычага с зубцами зубцы будут передвигаться вдоль траектории загрузки. Когда к зубцам прикладывается внешнее усилие, например, убираемого материала, уже имеющегося в проходе для подачи, зубцы могут передвигаться из прохода для подачи против усилия смещающего элемента. Также зубцы могут свободно или с небольшой пружинной нагрузкой передвигаться из прохода для подачи и возвращаться в загрузочное положение кулачковой рабочей поверхностью или комбинацией кулачковой рабочей поверхности и пружины. Таким образом, зубцы будут автоматически следовать траектории заполнения, когда в проходе для подачи имеется убираемый материал.

Как только в загрузочном положении зубцы блокируются устройством блокировки, зубцы не могут больше передвигаться относительно рычага с зубцами. В результате зубцы будут следовать траектории загрузки, передвигая посредством этого заполненный убираемый материал из прохода для подачи в прессовальную камеру.

Момент блокировки зубцов в блокирующем положении может зависеть от механического ввода, такого как положение, когда зубцы выталкиваются из прохода для подачи убираемым материалом, или другого сигнала, такого как усилие, прикладываемое к убираемому материалу в проходе для подачи. Подобное усилие, например, может быть измерено на зубцах или на удерживающем элементе, расположенном на выпускной стороне прохода для подачи, чтобы избежать раннего выталкивания убираемого материала в проходе для подачи. Зубцы также могут быть заблокированы после предварительно определенного количества циклов заполнения.

В варианте осуществления зубцы поддерживаются с возможностью поворота на рычаге с зубцами. Поворотное движение рычага очень подходит для использования для движения зубцов. В частности, предпочтительно, когда зубцы могут поворачиваться в проходе для подачи в направлении, противоположном направлению движения зубцов в проходе для подачи. В подобном варианте осуществления усилие, прикладываемое убираемым материалом, имеющимся в проходе для подачи, может использоваться для выталкивания зубцов из прохода для подачи в процессе движения зубцов в направлении прессовальной камеры.

В варианте осуществления зубцы могут перемещаться в продольном направлении рычага с зубцами между по меньшей мере выдвинутым и отведенным положениями. Предпочтительно зубцы передвигаются вдоль траектории загрузки, когда зубцы расположены в выдвинутом положении. Зубцы могут передвигаться вдоль траектории заполнения за счет отведения зубцов по меньшей мере вдоль части движения от впускного отверстия к выпускному отверстию прохода для подачи.

В подобном варианте осуществления движение зубцов относительно рычага с зубцами является поступательным. Поступательное движение является очень надежным, поскольку не требуется никакого поворота деталей между зубцами и рычагом с зубцами. В варианте осуществления для осуществления поступательного движения может быть предоставлен прямолинейный исполнительный механизм, например гидравлический цилиндр.

В варианте осуществления зубцы установлены с возможностью вращения на рычаге с зубцами, при этом зубцы содержат первый набор концов зубцов, простирающихся в первом направлении относительно установочного местоположения на рычаге с зубцами, и второй набор концов зубцов, простирающихся под другим углом, например 180 градусов, относительно установочного местоположения, при этом концы зубцов используются поочередно для заполнения и/или загрузки убираемого материала.

В варианте осуществления положение зубцов относительно рычага с зубцами регулируется непосредственно или опосредованно на основании усилия, прикладываемого к зубцам, положения зубцов относительно рычага с зубцами, местоположения зубцов на постоянной траектории и/или давления, оказываемого на убираемый материал в проходе для подачи.

В варианте осуществления заполняющее устройство допускает передвижение зубцов вдоль двух или более траекторий заполнения. В процессе заполнения убираемого материала в проход для подачи в проходе для подачи будет находиться все больше и больше убираемого материала. Может быть желательно, чтобы траектория заполнения была приспособлена для количества убираемого материала в проходе для подачи и/или для некоторых свойств убираемого материала, таких как размер частиц в убираемом материале, тип убираемого материала или содержание влаги в убираемом материале. Чтобы сделать это возможным, заполняющий механизм может быть выполнен с возможностью передвижения зубцов вдоль различных траекторий заполнения.

Это может быть осуществлено за счет передвижения зубцов в различных местоположениях внутри прохода для подачи из выдвинутого положения в отведенное положение. Местоположение, где начинается отведение зубцов, может быть определено предварительно, например положение вращения приводного механизма рычага с зубцами или местоположение в проходе для подачи, или может зависеть от реальных обстоятельств, например количества убираемого материала в проходе для подачи или усилия/давления, прикладываемого к зубцам или удерживающему элементу, расположенному в проходе для подачи.

В варианте осуществления для передвижения зубцов относительно рычага с зубцами предоставлен гидравлический исполнительный механизм. В случае когда зубцы передвигаются относительно рычага с зубцами активно, т.е. за счет использования исполнительного механизма, для осуществления данного движения предоставлен исполнительный механизм. Для подобного движения преимущественно может использоваться гидравлический исполнительный механизм, например гидравлический цилиндр, в частности, когда на поршневом тюковочном прессе имеется источник гидравлического давления.

Далее более подробно будут описаны варианты осуществления поршневого тюковочного пресса согласно изобретению, только в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 показывает поршневой тюковочный пресс согласно изобретению;

Фиг.2 показывает вид сбоку заполняющего устройства согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг.3 более подробно показывает рычаг с зубцами по фиг.2;

Фиг.4-6 показывают дополнительные боковые изображения варианта осуществления по фиг.2;

Фиг.7 показывает перспективное изображение второго варианта осуществления заполняющего устройства согласно изобретению;

Фиг.8-10 показывают на боковом изображении заполняющее устройство фиг.7;

Фиг.11 и 12 показывают на боковом изображении третий вариант осуществления заполняющего устройства согласно изобретению;

Фиг.13 показывает перспективное изображение первого варианта осуществления заполняющего устройства фиг.2 с альтернативным запорным устройством согласно изобретению;

Фиг.14 и 15 показывают на боковом изображении заполняющее устройство фиг.13;

Фиг.16 и 17 показывают на боковом изображении первый вариант осуществления заполняющего устройства фиг.2 с альтернативным смещающим элементом; а

Фиг.18 показывает на перспективном изображении заполняющее устройство по фиг.2 с альтернативным запорным устройством по фиг.13-15 и альтернативным смещающим элементом по фиг.16 и 17.

Фиг.1 показывает вид сбоку поршневого тюковочного пресса, обозначенного в общем ссылочным номером 1. Поршневые тюковочные прессы данного типа известны и раскрыты в общем, например, в EP 1769674, EP 0870425 и US 4106268.

Поршневой тюковочный пресс 1 содержит раму 2, поддерживаемую колесами 3. Поршневой тюковочный пресс 1 выполнен с возможностью соединения на своем переднем конце 4 с тяговым транспортным средством, например трактором. Поршневой тюковочный пресс 1 дополнительно содержит поршневой пресс 5, выполненный с возможностью прессования убираемого материала в прямоугольные тюки в прессовальной камере 6. Для прессования убираемого материала в прессовальной камере 6 предоставлен главный приводной механизм 5a для передвижения поршневого пресса 5 в прессовальной камере 6 с колебательным движением. Поршневой тюковочный пресс 1 дополнительно содержит подбирающее устройство 7 для приема с поверхности 8 земли убираемого материала, т.е. сельскохозяйственного убираемого материала, такого как силос, трава, сено или солома. Для улучшения прессования убираемого материала предоставлено заполняющее устройство 9 для заполнения убираемого материала, принятого подбирающим устройством, 7, в проход 11 для подачи перед его загрузкой в прессовальную камеру 6. Заполняющее устройство 9 содержит заполняющий механизм 10, который выполнен с возможностью заполнения убираемого материала в проход 11 для подачи с целью получения объема убираемого материала с требуемой плотностью перед тем, как убираемый материал загружается в прессовальную камеру 6.

Заполняющий механизм 10 выполнен с возможностью заполнения убираемого материала в проход для подачи на протяжении ряда циклов заполнения. В течение каждого из данных циклов заполнения соблюдается траектория заполнения, в которой убираемый материал сжимается в проходе для подачи. Когда в проход 11 для подачи заполняется достаточное количество убираемого материала, заполняющий механизм будет осуществлять цикл загрузки, в котором соблюдается траектория А загрузки для выталкивания по существу всего убираемого материала, имеющегося в проходе для подачи, из прохода для подачи в прессовальную камеру 6.

Далее со ссылкой на фиг.2-18 будут более подробно обсуждаться различные варианты осуществления заполняющего устройства 9 согласно изобретению.

Фиг.2-6 показывают заполняющее устройство 9 согласно первому варианту осуществления изобретения. Заполняющее устройство 9 содержит проход 11 для подачи, образованный между нижней пластиной 12 и верхней пластиной 13. Впускное отверстие 14 прохода 11 для подачи соединено с подбирающим устройством 7, а выпускное отверстие 15 прохода для подачи 1 соединено с прессовальной камерой 6.

Заполняющий механизм 10 содержит на противоположных сторонах поршневого пресса 1 элементы рычага с зубцами, соединенные друг с другом посредством поперечной балки для зубцов. Элементы рычага с зубцами составляют рычаг 16 с зубцами. Рычаг 16 с зубцами шарнирно поддерживается на оси 17 поворота. Ось 17 поворота установлена на элементе 17a вращения, который установлен с возможностью качения, на раме 2 на оси 2a поворота.

Для приведения рычага 16 с зубцами в поворотное движение относительно оси 17 поворота предоставлен кривошипно-шатунный механизм 18, а для вращения элемента 17a вращения и вместе с ним оси 17 поворота вокруг оси 2a поворота предоставлен вращательный привод (не показан). В приводном механизме расположена предохранительная загрузочная муфта (не показана).

Результатом данного комбинированного движения является постоянная цикличная траектория X рычага 16 с зубцами, которая остается одинаковой для траектории В заполнения, см. фиг.6, и траектории А загрузки, см. фиг.2. Кроме того, движение вдоль данной траектории является непрерывным. Термин «непрерывное» использован для обозначения, что в процессе цикличного движения рычаг с зубцами не останавливается в определенном положении, например, для изменения направления движения.

Фиг.3 показывает рычаг 16 с зубцами более подробно. Первый конец 19 рычага с зубцами соединен с кривошипно-шатунным механизмом 18 для передвижения рычага 16 с зубцами посредством постоянного цикличного движения. Второй конец 20 рычага 16 с зубцами шарнирно поддерживает зубцы 21 (на фиг.3 показан только один зубец 21; на практике предоставлено множество зубцов в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, для охвата ширины прохода для подачи).

Зубцы 21 могут передвигаться по меньшей мере между выдвинутым положением, которое показано на фиг.2, 3 и 4, и отведенным положением, которое показано на фиг.5 и 6. В выдвинутом положении зубцы 21 повернуты в положение, в котором зубцы выдвинуты радиально относительно поворотного движения рычага с зубцами. В данном варианте осуществления выдвинутым положением также является загрузочное положение. В выдвинутом положении зубцы 21 будут следовать траектории А загрузки, когда рычаг 16 с зубцами перемещается вдоль своей постоянной цикличной траектории X, которая показана на фиг.2. X показывает траекторию шарнира 21a зубцов, расположенного на рычаге 16 с зубцами.

Зубцы 21 могут свободно перемещаться между выдвинутым положением и отведенным положением (положениями). Для смещения зубцов 21 в выдвинутое положение между боковым рычагом 23 рычага с зубцами и зубцами 21 предоставлена пружина 22.

Для блокировки зубцов 21 в выдвинутом положении предоставлено устройство 24 блокировки зубцов. Устройство 24 блокировки зубцов содержит блокирующий рычаг 25, шарнирно установленный на рычаге 16 с зубцами, блокирующий исполнительный механизм 26 и блокирующий механизм 27 между блокирующим исполнительным механизмом 26 и блокирующим рычагом 25. Блокирующий рычаг 25 содержит паз 28, выполненный с возможностью приема штифта 29, установленного на зубцах 21.

На фиг.3 зубцы показаны в заблокированном положении, в котором штифт 29 находится в пазу 28, блокируя посредством этого зубцы 21 в блокирующем положении. Посредством приведения в действие исполнительного механизма 26 блокирующий механизм 27 будет поворачивать блокирующий рычаг 25 с поворотным движением таким образом, чтобы штифт 29 больше не находился в пазу 28. В данном разблокированном положении зубцы освобождаются для передвижения из выдвинутого положения в отведенное положение. Однако пружина 22 будут все еще удерживать зубцы 21 в выдвинутом положении до тех пор, пока к зубцам 21 не будет приложено другое усилие.

Для передвижения зубцов 21 вдоль траектории заполнения зубцы 21 могут передвигаться из загрузочного положения в одно или более заполняющих положениях, в которых зубцы 21 повернуты в отведенное положение относительно загрузочного положения. В данном отведенном положении зубцы 21 будут по меньшей мере частично передвинуты из прохода 11 для подачи. На протяжении траектории заполнения зубцы в начале прохода 11 для подачи будут располагаться в выдвинутом положении таким образом, чтобы толкать убираемый материал в проход 11 для подачи.

В проходе 11 для подачи близко к его выпускному отверстию 15 расположен удерживающий элемент 30. Удерживающий элемент 30 предоставлен для удерживания убираемого материала внутри прохода 11 для подачи на протяжении циклов заполнения. Удерживающий элемент 30 шарнирно установлен и может передвигаться между открытым положением, которое показано на фиг.2, и удерживающим положением, которое показано на фиг.4. В удерживающем положении удерживающий элемент 30 блокирует выпускное отверстие 15 прохода 11 для подачи таким образом, что убираемый материал в проходе для подачи не будет выдавливаться из прохода 11 для подачи в процессе циклов заполнения. Когда убираемый материал должен загружаться в прессовальную камеру 6, например, когда в проходе 11 для подачи собрано достаточное количество убираемого материала, удерживающий элемент 30 может поворачиваться в открытое положение таким образом, чтобы зубцы 21 могли толкать убираемый материал в прессовальную камеру 6.

Передвижение удерживающего элемента 30 между открытым положением и удерживающим положением может регулироваться активно или пассивно. В активном варианте осуществления для передвижения удерживающего элемента 30 между удерживающим положением и открытым положением может быть предоставлен исполнительный механизм удерживающего элемента. Передвижение удерживающего элемента 30 из удерживающего положения в открытое положение может регулироваться, например, в зависимости от положения зубцов 21 относительно рычага 16 с зубцами. В пассивном варианте осуществления усилие, прикладываемое зубцами 21 на удерживающий элемент 30 посредством убираемого материала, может толкать удерживающий элемент 30 в открытое положение, когда данное усилие прикладывает пороговое значение, например, вызываемое смещающим элементом. Смещающий элемент может приводить удерживающий элемент 30 назад в удерживающее положение, как только усилие понижается ниже порогового значения.

Далее ссылка сделана на фиг.4-6 для описания траектории заполнения. При использовании убираемый материал будет поступать в проход 11 для подачи через впускное отверстие 14. Зубцы 21 будут передвигаться вдоль траектории В заполнения для заполнения, т.е. предварительного сжатия, убираемого материала в проходе 11 для подачи. Удерживающий элемент 30 расположен в удерживающем положении для удерживания убираемого материала внутри прохода 11 для подачи.

На фиг.4, зубцы 21 показаны в начале прохода 11 для подачи, где зубцы 21 расположены в выдвинутом положении. Устройство 24 блокировки зубцов расположено в заблокированном положении, в котором штифт 29 содержится в пазу 28. Зубцы 21 выдвигаются в проход 11 для подачи таким образом, чтобы убираемый материал перемещался в сторону выпускного отверстия 15.

В некотором местоположении в проходе 11 для подачи зубцы 21 должны быть передвинуты из прохода 11 для подачи с целью избежать того, чтобы усилие на убираемом материале не стало слишком большим и/или чтобы убираемый материал не загружался слишком легко в прессовальную камеру 6. В показанном варианте осуществления поворотное движение зубцов обусловлено убираемым материалом, имеющимся в проходе 11 для подачи. Чтобы сделать возможным поворотное движение зубцов 21, устройство 24 блокировки зубцов должно находиться в разблокированном положении, которое показано на фиг.5, посредством приведения в действие блокирующего исполнительного механизма 26.

Как показано на фиг.5 и 6, когда зубцы 21 находятся в разблокированном положении и зубцы 21 передвигаются дополнительно в сторону выпускного отверстия прохода 11 для подачи, зубцы будут выталкиваться убираемым материалом в отведенное положение, в котором зубцы 21 передвигаются по существу из прохода 11 для подачи. Вследствие поворотного движения зубцов пружина 22 растягивается, как ясно показано на фиг.6.

Должно быть понятно, что в варианте осуществления фиг.2-6 местоположение, где зубцы 21 будут выдвигаться из прохода для подачи, зависит от количества убираемого материала в проходе 11 для подачи. Как правило, в последующие циклы заполнения данное местоположение будет смещаться в сторону впускного отверстия 14 прохода для подачи, поскольку в проходе для подачи 11 будет находиться все больше и больше убираемого материала.

В обратном движении цикла заполнения, т.е. из местоположения около выпускного отверстия 15 в сторону впускного отверстия 14, убираемый материал больше не будет прикладывать усилие к зубцам 21 и вследствие усилия пружины 22 зубцы 21 будут передвигаться назад в выдвинутое положение. В данном выдвинутом положении зубцы могут начинать один или более дополнительных циклов заполнения для заполнения большего количества убираемого материала в проход 11 для подачи до тех пор, пока в проходе 11 для подачи не будет собрано достаточное количество убираемого материала. Необходимо заметить, что в начале данных циклов заполнения зубцы не должны быть заблокированы устройством 24 блокировки зубцов в выдвинутом положении, поскольку пружина 22 будет удерживать зубцы 21 в данном выдвинутом положении.

Как только в проходе 11 для подачи имеется достаточное количество убираемого материала, убираемый материал может загружаться в прессовальную камеру 6 за счет выполнения цикла загрузки, т.е. зубцы 21 будут следовать траектории А загрузки, которая показана на фиг.2. Для осуществления цикла загрузки зубцы 21 блокируются устройством 24 блокировки зубцов в выдвинутом или загрузочном положении для завершения цикла рычага 16 с зубцами. В результате убираемый материал, находящийся в проходе для подачи 11, будет проталкиваться в прессовальную камеру 6 для формирования в данной прессовальной камере 6 прямоугольного тюка.

Момент блокировки штифта 29 в пазу 28 для завершения цикла рычага 16 с зубцами может зависеть от усилия или давления, прикладываемого к зубцам 21 или удерживающему элементу 30. Данное усилие является относительным для количества убираемого материала в проходе для подачи и его плотности.

В качестве альтернативы, для решения включения устройства 24 блокировки зубцов может использоваться местоположение в цикле заполнения, где зубцы передвигаются из выдвинутого положения в отведенное положение. Как объяснялось выше, данное местоположение будет постепенно смещаться в сторону впускного отверстия 14 прохода 11 для подачи. Зубцы 21 могут быть заблокированы для осуществления цикла загрузки, когда данное местоположение достигает определенного положения относительно впускного отверстия 14 или другой координатной точки.

В качестве сигнала включения исполнительного механизма, выполненного с возможностью передвижения удерживающего элемента 30 из удерживающего положения в открытое положение, также может использоваться сигнал для блокировки штифта 29 в пазу 28.

Когда цикл загрузки заканчивается, устройство 24 блокировки зубцов располагается снова в разблокированном положении таким образом, чтобы зубцы 21 освобождались для поворачивания относительно рычага 16 с зубцами, а удерживающий элемент 30 перемещается назад в удерживающее положение. В разблокированном положении зубцов 21 перед выполнением еще одного цикла загрузки может быть выполнен один или более циклов заполнения.

Описанный выше вариант осуществления должен рассматриваться в качестве примера заполняющего механизма, содержащего подвижные зубцы 21, поддерживаемые на рычаге 16 с зубцами, выполненном с возможностью осуществления постоянного цикличного движения. Множество деталей можно выполнить альтернативным способом, или даже они могут не потребоваться для осуществления изобретения.

Например, в качестве альтернативы пружине 22 может использоваться любой другой смещающий элемент. В альтернативном варианте осуществления активный элемент может быть расположен между рычагом с зубцами и зубцами с активным передвижением зубцов между загрузочным положением и одним или более отведенными положениями. В подобном варианте осуществления блокирующий механизм может быть исключен, когда активный элемент сам по себе может функционировать в качестве устройства блокировки зубцов.

Устройство 24 блокировки зубцов представляет собой пример блокировочного механизма для блокировки зубцов в выдвинутом положении. Также может быть использован любой альтернативный вариант осуществления устройства блокировки, допускающий блокировку зубцов в выдвинутом положении. В некоторых вариантах осуществления не требуется никакого отдельного блокирующего механизма, поскольку блокировка может быть выполнена с помощью другого средства, например исполнительного механизма.

Фиг.7-10 показывают альтернативный вариант осуществления заполняющего устройства 9 согласно изобретению. Одни и те же детали или детали, имеющие одни и те же функции, обозначены одними и теми же ссылочными номерами.

Фиг.7 показывает заполняющее устройство 9 на виде в перспективном изображении. На данном изображении видно, что рычаг 16 с зубцами состоит из двух рычажных элементов с зубцами, соединенных друг с другом поперечной балкой, на которой установлены зубцы 21. Фиг.8-10 показывают заполняющее устройство 9 на боковом изображении.

Заполняющее устройство 9 содержит рычаг 16 с зубцами, расположенный для приведения кривошипно-шатунным механизмом 18 в непрерывное и постоянное цикличное движение. Зубцы 21, поддерживаемые на рычаге 1 с зубцами, могут перемещаться. Зубцы 21 могут перемещаться между выдвинутым положением, которое показано на фиг.8 и 9, и отведенным положением, которое показано на фиг.10.

Прямолинейный исполнительный механизм 40 соединен с зубцами 21 с передвижением зубцов 21 между выдвинутым и отведенным положениями. Прямолинейным исполнительным механизмом 40, например, может быть гидравлический цилиндр. На рычаге 16 с зубцами предоставлено прямолинейное направляющее устройство 41 для направления прямолинейного движения зубцов 21.

Преимущество варианта осуществления по фиг.7-10 состоит в том, что движение зубцов 16 относительно рычага 16 с зубцами является прямолинейным. Для осуществления данного действия может использоваться относительно простой и надежный исполнительный механизм.

На фиг.7 показана траектория А загрузки зубцов 21. На протяжении полной траектории А загрузки зубцы 21 удерживаются в выдвинутом положении, и вследствие постоянного цикличного движения рычага 16 с зубцами зубцы 21 передвигаются вдоль траектории А загрузки.

Фиг.8 и 9 показывают заполняющее устройство 9 в процессе цикла заполнения. В данном цикле заполнения зубцы 21 следуют траектории В заполнения.

На фиг.8 зубцы 21 показаны в начале прохода 11 для подачи, при этом зубцы 21 расположены в выдвинутом положении. Удерживающий элемент 30 расположен в удерживающем положении. В некотором местоположении в проходе 11 для подачи зубцы 21 по существу выдвигаются из прохода 11 для подачи с целью избежать того, чтобы усилие на убираемый материал не стало слишком большим и/или чтобы убираемый материал не загружался в прессовальную камеру 6 слишком рано. В данном местоположении для передвижения зубцов 21 в отведенное положение включается прямолинейный исполнительный механизм 40.

Фиг.10 показывает зубцы 21 в отведенном положении. Зубцы 21 удерживаются в отведенном положении в процессе движения зубцов 21 в сторону выпускного отверстия 15. В процессе обратного движения зубцов в сторону впускного отверстия 14 прохода 11 для подачи с целью начала нового цикла заполнения или цикла загрузки зубцы доставляются назад в выдвинутое положение.

В данном выдвинутом положении зубцы 21 могут начинать один или более дальнейших циклов заполнения для заполнения убираемого материала в проход 11 для подачи до тех пор, пока в проходе 11 для подачи не наберется достаточное количество убираемого материала. Все циклы заполнения могут следовать одной и той же траектории, например траектории В заполнения, показанной на фиг.9 и 10, или циклы заполнения могут следовать различным траекториям заполнения, например, в зависимости от количества убираемого материала, уже собранного в проходе 11 для подачи.

Как только в проходе 11 для подачи имеется достаточное количество убираемого материала, убираемый материал может загружаться в прессовальную камеру 6 за счет выполнения цикла загрузки, т.е. зубцы 21 будут следовать траектории А загрузки, как показано на фиг.8. Для осуществления цикла загрузки зубцы 21 удерживаются в выдвинутом положении на протяжении полного цикла рычага 16 с зубцами.

Момент выполнения полного цикла загрузки может наступать в зависимости от усилия или давления, оказываемого на зубцы 21 или удерживающий элемент 30, или от любой другой причины, например количества последующих циклов заполнения. Усилие или давление является относительным для количества убираемого материала в проходе для подачи и его плотности. Когда цикл загрузки завершается, перед выполнением еще одного цикла загрузки может быть проделан один или более циклов заполнения.

Фиг.11 и 12 показывают третий альтернативный вариант осуществления заполняющего устройства 9 согласно изобретению. Одни и те же детали или детали, имеющие одну и ту же функцию, обозначены одними и теми же ссылочными номерами.

В данном варианте осуществления зубцы 21 установлены с возможностью поворота на рычаге 16 с зубцами. Зубцы 21 содержат первый набор концов 21a зубцов, простирающихся в первом направлении, и второй набор концов 21b зубцов, простирающихся во втором направлении, посредством чего угол между первым набором концов 21a зубцов и вторым набором концов 21b зубцов составляет приблизительно 180 градусов.

Для поворота зубцов 21 при необходимости предоставлен исполнительный механизм. Зубцы 21 поворачиваются по часовой стрелке. Зубцы 21 могут располагаться в выдвинутом положении, как показано на фиг.11, и в отведенном положении, как показано на фиг.12. Угол между выдвинутым положением и отведенным положением составляет приблизительно 90 градусов.

Комбинация движения кривошипно-шатунного механизма 18 и поворота элемента 17a вращения обеспечивает непрерывное цикличное движение рычага 16 с зубцами по аналогии с вариантами осуществления фиг.2-10.

Когда проделан полный цикл рычага 16 с зубцами в выдвинутом положении, один из наборов концов 21a, 21b зубцов будет передвигаться через проход 11 для подачи и следовать траектории загрузки. За счет расположения зубцов 21 в отведенном положении концы зубцов обоих наборов концов 21a, 21b зубцов могут удерживаться по существу вне прохода 11 для подачи. Таким образом, в процессе движения зубцов от впускного отверстия 14 к выпускному отверстию 15 прохода 11 для подачи результатом движения зубцов 21 из выдвинутого положения в отведенное положение за счет поворота зубцов на угол, составляющий по существу 90 градусов, является траектория заполнения.

Местоположение, где происходит данное движение из выдвинутого положения в отведенное положение, может изменяться в зависимости от желательной траектории заполнения. В процессе обратного движения от выпускного отверстия 15 к впускному отверстию 14 зубцы 21 снова могут поворачиваться на угол, составляющий по существу 90 градусов для возврата в выдвинутое положение. Однако в результате поворота по часовой стрелке другой из набора концов 21b, 21a зубцов теперь продолжается в сторону прохода 11 для подачи. В процессе движения от впускного отверстия 14 к выпускному отверстию 15 за счет поворота концов зубцов может быть проделан ряд траекторий заполнения до тех пор, пока проход 11 для подачи не заполнится в достаточной степени. В процессе данных циклов заполнения набор концов 21a, 21b зубцов будет альтернативно использоваться для заполнения убираемого материала в проход 11 для подачи.

Как только проход 11 для подачи заполнен в достаточной степени, может начинаться загрузочный цикл для загрузки заполненного убираемого материала из прохода 11 для подачи в прессовальную камеру 6. Во время всего цикла загрузки зубцы 21 удерживаются в выдвинутом положении таким образом, чтобы убираемый материал выталкивался из прохода 11 для подачи. После этого может следовать один или более циклов заполнения для заполнения в проход 11 для подачи нового количества убираемого материала.

Фиг.13-15 показывают альтернативный вариант осуществления устройства 50 блокировки заполняющего устройства 9 согласно изобретению. Одни и те же детали или детали, имеющие одну и ту же функцию, обозначены одними и теми же ссылочными номерами.

Из данных изображений понятно, что устройство 24 блокировки зубцов фиг.2 заменено тормозом 50, который расположен между рычагом 16 с зубцами и зубцами 21 и движется вместе с рычагом 16 с зубцами.

Как показано, тормозом 50 может быть дисковый тормоз. Диск 51 тормоза прикреплен к поперечной балке 52 для зубцов, а на рычаге 16 с зубцами неподвижно установлен суппорт 53. Возможны другие известные конфигурации, такие как, например, барабанный тормоз или магнитный тормоз.

Тормоз 50 включается/выключается и закрывается/открывается гидравлически, пневматически или электрически.

Поршневой тюковочный пресс содержит не показанное средство управления, выполненное с возможностью открывания/закрывания тормоза 50 на основании одного или более параметров. Тормоз 50 также может быть выполнен в виде предохранительного устройства в соединении с не показанным усилием или датчиком крутящего момента. Между поперечной балкой 52 и рычагом 16 с зубцами предоставлена торсионная пружина 54.

Фиг.14 показывает зубцы 21 на протяжении траектории В заполнения. В начале прохода 11 для подачи зубцы 21 заблокированы тормозом 50 в выдвинутом положении 55. В процессе дальнейшего движения зубцов 21 в направлении стрелки 56 тормоз 50 разблокируется в точке 57 траектории B и зубцы 21 освобождаются для передвижения из выдвинутого положения 55 в отведенное положение 58, показанное пунктирными линиями.

Поворотное движение зубцов 21 обусловлено предварительно сжатым материалом в проходе 11 для подачи, повышающим натяжением пружины 54. Во время обратного движения зубцов 21 вдоль траектории В заполнения тормоз 50 отключается и повторно включается в точке 59, когда зубцы 21 были передвинуты в выдвинутое положение 55 вследствие усилия пружины 54. В зависимости от усилия зубцов или другого параметра начинается новый цикл заполнения или цикл загрузки.

Фиг.15 показывает траекторию А загрузки с зубцами 21 в выдвинутом положении 55, заблокированными тормозом 50 в процессе всего цикла. Тормоз 50 также может применяться в третьем варианте осуществления заполняющего устройства по фиг.11 и 12.

Фиг.16 и 17 показывают альтернативный вариант осуществления смещающего элемента 60 заполняющего устройства 9 согласно изобретению. Одни и те же детали или детали, имеющие одну и ту же функцию, обозначены одними и теми же ссылочными номерами.

В данном варианте осуществления пружина для смещения зубцов 21 в выдвинутое положение заменена кулачковой рабочей поверхностью 60 и кулачковым роликом 61 или катящимся по кулачковому профилю роликом на зубцах 21. Кулачковая рабочая поверхность 60 неподвижно установлена на раме 2 поршневого тюковочного пресса и расположена в свободном пространстве над проходом 11 для подачи и между рычагами 16 с зубцами. Кулачковая рабочая поверхность 60 образована в виде рельса, изогнутого в соответствии с обратным движением шарнира 21a зубцов вдоль траектории X, см. фиг.2, и продолжается от впускного отверстия 14 к выпускному отверстию 15 и над обратной траекторией поперечной балки 52 с зубцами.

На фиг.16 и 17 предоставлена только одна кулачковая рабочая поверхность 60, которая расположена посередине между двумя рычагами 16 с зубцами. Кулачковый ролик 61, приданный кулачковой рабочей поверхности 60, установлен с возможностью качения на рычаге 62, прикрепленном к поперечной балке 52, посередине между рычагами 16 с зубцами. Ось ролика 61 радиально смещена от оси поперечной балки 52 для зубцов.

Механическое расположение кулачковой рабочей поверхности 60 и кулачкового ролика 61 подробно видно на фиг.16 и 17.

Фиг.16 показывает заполняющее устройство 9 в процессе движения зубцов 21 вдоль траектории В заполнения. Расположение кулачкового ролика 61 относительно кулачковой рабочей поверхности 60 выбрано таким образом, чтобы кулачковая рабочая поверхность 60 входила в контакт с кулачковым роликом 61 в крайнем отведенном положении зубцов 21, показанном пунктирными линиями. В процессе обратного движения зубцов 21 в направлении стрелки 63 в сторону впускного отверстия 14 зубцы 21 доставляются назад кулачковой рабочей поверхностью 60 в выдвинутое положение для того, чтобы начать новое заполнение или цикл загрузки.

На фиг.17 показано расположение в процессе движения зубцов 21 вдоль траектории А загрузки, в котором зубцы 21 заблокированы в выдвинутом положении. Кулачковый ролик 61 входит в контакт только с кулачковой рабочей поверхностью 60 в конце обратного движения траектории А загрузки непосредственно перед входом зубцов 21 в проход 11 для подачи, тогда как зубцы 21, показанные пунктирной линией в выдвинутом положении, не находятся под активным управлением кулачковой рабочей поверхностью 60 в начале обратного движения зубцов 21 около выпускного отверстия 15, см. расстояние между кулачковым роликом 61 и кулачковой рабочей поверхностью 60.

В качестве альтернативы на противоположных сторонах поршневого тюковочного пресса могут быть предоставлены рабочие поверхности двух не показанных кулачков, взаимодействующих с кулачковым роликом на обоих концах поперечной балки 52 для зубцов.

Кулачковая рабочая поверхность также может быть подвижной и/или пружина может быть нагружаемой для того, чтобы оказывать влияние на угол зубцов 21, с которым они входят в проход 11 для подачи в конце обратного движения цикла заполнения около впускного отверстия 14. Кулачковая рабочая поверхность также может быть разделена на сегменты с различными уклонами. Каждому сегменту может быть придан отдельный кулачковый ролик.

Фиг.18 показывает на перспективном изображении альтернативный вариант осуществления заполняющего устройства 9 с тормозом 50, см. фиг.13-15, в комбинации с кулачковой рабочей поверхностью 60, см. фиг.16 и 17, расположенного посередине поршневого тюковочного пресса. В виде отличия и преимущества данной комбинации для передвижения зубцов 21 из отведенного в выдвинутое положение отсутствует необходимость в пружине.

На траектории А загрузки, см. фиг.17, тормоз 50 включается и блокирует зубцы 21 во время полного цикла.

В процессе движения зубцов 21 вперед вдоль траектории В заполнения, см. фиг.16, тормоз 50 отключается в зависимости от усилия или давления, оказываемого на зубцы 21 или удерживающий элемент 30, и зубцы 21 освобождаются для передвижения в отведенное положение. При обратном движении зубцы 21 передвигаются кулачковой рабочей поверхностью 60 из отведенного положения, в котором тормоз 50 отключен, в выдвинутое положение, в котором тормоз 50 снова задействован.

Момент выполнения полного цикла загрузки может зависеть опять же от усилия или давления, оказываемого на зубцы 21 или удерживающий элемент 30, или, например, от количества последующих циклов заполнения. В тот же самый момент удерживающий элемент (не показан) будет передвигаться из удерживающего положения в открытое положение.

Выше был описан механизм, содержащий кривошипно-шатунный механизм 18 и привод вращения, для приведения оси 17 поворота во вращательное движение с целью получения непрерывного цикличного постоянного движения рычага 16 с зубцами. Однако также без выхода за пределы объема правовых притязаний изобретения может быть применен любой другой механизм, выполненный с возможностью передвижения рычага 16 с зубцами с цикличным постоянным движением.

Описание различных вариантов осуществления изобретения выше предназначено для иллюстрирования, а не для ограничения. Таким образом, квалифицированному специалисту в данной области необходимо учитывать, что к изобретению в описанном виде могут быть сделаны модификации без выхода за пределы объема правовых притязаний формулы изобретения, изложенной ниже.

Реферат

Тюковочный пресс содержит сдавливающий поршень, главный приводной механизм, подбирающее устройство для подбора убираемого материала и заполняющее устройство. Заполняющее устройство содержит проход для подачи и заполняющий механизм. Заполняющий механизм содержит рычаг с зубцами, который поддерживает зубцы, которые могут двигаться вдоль траектории заполнения, и приводной механизм для приведения в действие рычага с зубцами. Приводной механизм выполнен с возможностью перемещения рычага с зубцами посредством цикличного движения вдоль постоянной траектории (X), а зубцы подвижно поддерживаются на рычаге с зубцами таким образом, чтобы зубцы могли располагаться в различных положениях относительно рычага с зубцами, чтобы следовать различным траекториям. Зубцы могут располагаться в одном или более положении, чтобы следовать траектории заполнения, и/или в одном из положений, чтобы следовать траектории загрузки. Использование данного изобретения позволяет упростить конструкцию приводного механизма рычага. 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

Формула