(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量のわらを上下方向に圧縮する一次圧縮手段と、
この一次圧縮手段にて圧縮されたわらを横押し込み板にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮わらとする二次圧縮手段と、
この二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらを長手方向に沿って紐掛けして結束する結束手段と、
この結束手段にて結束された圧縮わらを排出させる排出手段と
を有し、
前記結束手段は、前記二次圧縮手段の二次圧縮部の下流側に設けられ、二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらに、長手方向に沿って紐掛けするためのニードルが上下方向に沿って回動可能に取り付けられており、前記二次圧縮手段の横押込板は、前記ニードルの回動時の接触を回避するための凹部が上下方向に沿って設けられている
ことを特徴とするわら圧縮結束装置。
【請求項２】
二次圧縮手段は、一次圧縮手段にて圧縮された複数個の所定量のわらを複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮わらとする
ことを特徴とする請求項１記載のわら圧縮結束装置。
【請求項３】
一次圧縮手段へ送られるわらを計量する計量手段を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のわら圧縮結束装置。
【請求項４】
計量手段は、一次圧縮手段に隣接して設けられた計量部と、この計量部に取り付けられ、この計量部にて計量されたわらを前記一次圧縮手段にて圧縮される所定位置へ移送するための移送手段とを備えている
ことを特徴とする請求項３記載のわら圧縮結束装置。
【請求項５】
排出手段は、結束手段にて結束された圧縮わらを排出させるシャッターを備えている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のわら圧縮結束装置。
【請求項６】
一次圧縮手段は、上下方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の一次圧縮部と、この一次圧縮部に投入されたわらを上下方向に圧縮するための縦押込板を備え、
二次圧縮手段は、前記一次圧縮手段の縦押込板にて圧縮されたわらが搬入され水平方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の筒状の二次圧縮部と、この二次圧縮部に搬入されたわらを横方向に圧縮するための横押込板を備え、
結束手段は、前記二次圧縮手段の二次圧縮部の下流側に設けられ、
排出手段のシャッターは、前記二次圧縮手段の横押込板に対向する二次圧縮部の下流側に設けられている
ことを特徴とする請求項５記載のわら圧縮結束装置。
【請求項７】
二次圧縮手段は、二次圧縮部内でわらを横方向に圧縮する際の領域である二次圧縮領域の縁部と、横押込板の縁部とに、この二次圧縮手段にて圧縮する際に前記二次圧縮領域から突出するわらを切断するための刃状部がそれぞれ設けられている
ことを特徴とした請求項５又は６記載のわら圧縮結束装置。
【請求項８】
計量用ホッパーを一次圧縮部に隣接して設け、計量したわらを一次圧縮部へ押し込む巾方向押込板を一次圧縮手段の前処理として設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のわら圧縮結束装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、わらを圧縮してから結束するわら圧縮結束装置に関する。特に、わらを直方体に圧縮してから結束する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
わらは、畜産用の敷わらや飼料、あるいは、園芸用の被覆資材、堆肥の原料などに農業用資材として利用されている。わらは安価で嵩高なので農家の自家利用あるいは近隣での利用が中心であって、遠方への輸送には適さない材である。わらの保存はそのまま縛って納屋に収容するか、大きなロール状の巻き玉に圧縮して保存するのが一般的である。
近頃、大規模肥育畜産や口蹄疫などの影響を受けて、わらを遠方から供給するニーズが発生している。嵩高のままでは輸送コストが高く割高になる。また、大きなロールでは大きすぎて扱い難いこと、トラックなどの積荷では隙間があって非効率且つ安定性が悪いことなどの問題がある。
従来例として、複数のプレスロールにてわら材を圧縮しながら円筒状のロール状成形品とする構成のわら材圧縮物成形装置が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１記載のわら材圧縮物成形装置は、わら材を圧縮しながら円筒状に成形するため、円筒状に圧縮したわら材の成形品を収納したり搬送したりする際に、成形品間に隙間ができてしまい、少ないスペースで効率よく収納または搬送等できない。
【０００３】
一方、圃場等で刈り取られて自然乾燥された牧草を梱包する装置において、自然乾燥された牧草を直方体状に圧縮して梱包するベーラの後方に、直方体状に圧縮して梱包された梱包牧草を収集する収集ワゴンが設置された構成の梱包牧草収集ワゴンが提案されている（特許文献２参照）。特許文献２記載の梱包牧草収集ワゴンにおいては、自然乾燥された牧草を直方体に圧縮する際に、搬送方向の一方向において圧縮するに過ぎないため、圧縮して梱包された後の梱包牧草が型崩れしやすく、均等に圧縮できない等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１００２３７号公報
【特許文献２】特公昭６１−１４７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、かかる従来技術に鑑み、型崩れしにくく、均等に圧縮できるわら圧縮結束装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、所定量のわらを上下左右の三方向から圧縮して直方体状の圧縮わらを形成し、わらを均等に圧縮して、直方体状に圧縮された圧縮わらに紐掛けして結束して、型崩れのし難い梱包圧縮わらを提供する。この直方体状に圧縮梱包されたわらは、扱いやすく効率のよい収納及び搬送に適している。
【０００７】
本発明の主な構成は次のとおりである。
（１）所定量のわらを上下方向に圧縮する一次圧縮手段と、この一次圧縮手段にて圧縮されたわらを横押し込み板にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮わらとする二次圧縮手段と、この二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらを長手方向に沿って紐掛けして結束する結束手段と、この結束手段にて結束された圧縮わらを排出させる排出手段とを有し、前記結束手段は、前記二次圧縮手段の二次圧縮部の下流側に設けられ、二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらに、長手方向に沿って紐掛けするためのニードルが上下方向に沿って回動可能に取り付けられており、前記二次圧縮手段の横押込板は、前記ニードルの回動時の接触を回避するための凹部が上下方向に沿って設けられていることを特徴とするわら圧縮結束装置。
（２）二次圧縮手段は、一次圧縮手段にて圧縮された複数個の所定量のわらを複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮わらとすることを特徴とする（１）記載のわら圧縮結束装置。
（３）一次圧縮手段へ送られるわらを計量する計量手段を有することを特徴とする（１）又は（２）記載のわら圧縮結束装置。
（４）計量手段は、一次圧縮手段に隣接して設けられた計量部と、この計量部に取り付けられ、この計量部にて計量されたわらを前記一次圧縮手段にて圧縮される所定位置へ移送するための移送手段とを備えていることを特徴とする（３）記載のわら圧縮結束装置。
（５）排出手段は、結束手段にて結束された圧縮わらを排出させるシャッターを備えていることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかに記載のわら圧縮結束装置。
（６）一次圧縮手段は、上下方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の一次圧縮部と、この一次圧縮部に投入されたわらを上下方向に圧縮するための縦押込板を備え、二次圧縮手段は、前記一次圧縮手段の縦押込板にて圧縮されたわらが搬入され水平方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の筒状の二次圧縮部と、この二次圧縮部に搬入されたわらを横方向に圧縮するための横押込板を備え、結束手段は、前記二次圧縮手段の二次圧縮部の下流側に設けられ、排出手段のシャッターは、前記二次圧縮手段の横押込板に対向する二次圧縮部の下流側に設けられていることを特徴とする（５）記載のわら圧縮結束装置。
（７）二次圧縮手段は、二次圧縮部内でわらを横方向に圧縮する際の領域である二次圧縮領域の縁部と、横押込板の縁部とに、この二次圧縮手段にて圧縮する際に前記二次圧縮領域から突出するわらを切断するための刃状部がそれぞれ設けられていることを特徴とする（５）又は（６）記載のわら 圧縮結束装置。
（８）計量用ホッパーを一次圧縮部に隣接して設け、計量したわらを一次圧縮部へ押し込む巾方向押込板を一次圧縮手段の前処理として設けたことを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のわら圧縮結束装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の主な効果は次のとおりである。
所定量のわらを一次圧縮手段にて上下方向に圧縮してから二次圧縮手段にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮わらとするため、わらを上下方向および横方向のそれぞれにおいて均等に圧縮できる。直方体状に圧縮された後の圧縮わらを結束手段にて圧縮方向に（例えば長手方向）に沿って紐掛けして結束してから、排出手段にて排出させるため、圧縮された圧縮わらを型崩れしにくくでき、効率よく収納及び搬送等できる。
さらに、一次圧縮手段にて圧縮された複数個の所定量のわらを複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮わらとする二次圧縮手段であるため、上下方向に圧縮された所定量のわらを、複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮わらにでき、この圧縮わらを横方向により均等に圧縮できるから、より型崩れししにくい圧縮わらにできる。
一次圧縮手段の前に隣接して設けられた計量部にてわらを計量してから、このわらを一次圧縮手段にて圧縮される所定位置へ移送手段にて移送する。この移送手段によって搬入されたわらは、巾方向が圧縮されて梱包される巾に規制された状態に移送される。一次圧縮手段へ移送される前の段階で、この一次圧縮手段にて圧縮するわらを計量できるため、このわらの計量がより正確にできる。一次圧縮手段に計量手段を設けた場合に比べ、一次圧縮手段にてわらを圧縮する際の余力が計量手段に及びにくいので、計量手段の損傷等を防止できる。
また、排出手段のシャッターを設けて、二次圧縮手段にて圧縮され結束手段にて結束された圧縮わらを効率よく排出する。
そして、上下方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の有底筒状の一次圧縮部に投入されたわらを縦押込板にて上下方向に圧縮してから、水平方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の筒状の圧縮部にわらを搬入させ、この圧縮部に搬入されたわらを横押込板にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮わらとした後、この圧縮部の下流側に設けられた結束手段にて紐掛けして結束してから、横押込板に対向する圧縮部の下流側に設けたシャッターを開いて搬出することにより、より簡単な構成で、所定量のわらを上下方向および横方向のそれぞれにおいて均等に圧縮でき、圧縮された圧縮わらを型崩れしにくくできる。そして横方向の圧縮方向に紐かけをするので、梱包に結束紐がはずれにくい。この直方体の圧縮わらの搬送及び収納の取り扱いが効果的に容易になる。
さらに、ニードルの回動時の接触を回避するための凹部を横押込板に上下方向に沿って設けたことにより、結束手段のニードルを上下方向に沿って回動させ、二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらに長手方向に沿って紐掛けする際に、このニードルが横押込板の凹部に入り込むため、このニードルの回動時の横押込板への接触を防止できる。
横方向圧縮室の上面、下面には紐の通過及びニードルが進退するスリットが形成されている。
また、二次圧縮手段の二次圧縮部内でわらを横方向に圧縮する際の二次圧縮室（横圧縮室）の縁部と、横押込板の縁部とのそれぞれに刃状部を設けたため、この二次圧縮手段にて圧縮する際に、二次圧縮室の縁部から突出するわらを切断しながら、このわらを横方向に圧縮できるから、この二次圧縮手段による圧縮を確実にできるとともに、この二次圧縮手段の二次圧縮部および横押込板の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例のわら圧縮結束装置の製造工程を示すブロック図及び装置概略図。
【図２】一実施例のわら圧縮結束装置を示す概略正面図。
【図３】一実施例のわら圧縮結束装置を示す概略平面図。
【図４】一実施例のわら圧縮結束装置を示す概略右側面図。
【図５】一実施例のわら圧縮結束装置の二次圧縮手段を示す概略平面図。
【図６】一実施例のわら圧縮結束装置にて製造された圧縮わらを示す概略斜視図。
【図７】一実施例のわら圧縮結束装置の結束手段を示す概略斜視図。
【図８】一実施例のわら圧縮結束装置の二次圧縮手段にてわらを圧縮する状態を示す概略斜視図。
【図９】一実施例のわら圧縮結束装置の結束手段にて圧縮わらに紐掛けする状態を示す概略斜視図。
【図１０】一実施例のわら圧縮結束装置に取り付け可能な切断手段を示す概略正面図。
【図１１】一実施例のわら圧縮結束装置に取り付け可能な切断手段を示す概略平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、所定量のわら、特に稲わらを一次圧縮手段にて上下方向に圧縮した後、二次圧縮手段にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮稲わらとし、上下方向および横方向のそれぞれにおいて圧縮を行うため、稲わらを均等に圧縮できる。さらに、直方体状に圧縮された圧縮梱包稲わらの長手方向に沿って紐掛けして結束するため、紐がはずれることがなく、圧縮稲わらが型崩れしにくくなり、排出手段にて押し出して排出させた後の圧縮稲わらを、効率よく収納及び搬送等することができる。特に、二次圧縮手段において、一次圧縮手段にて圧縮された複数個の所定量の稲わらを複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮稲わらとすることにより、上下方向に圧縮された所定量の稲わらを複数回に分けて圧縮して直方体状の圧縮稲わらにまとめるとともに、この圧縮稲わらを横方向においてより均等に圧縮できるため、より型崩れしにくい圧縮稲わらにできる。
さらに、一次圧縮の前に一次圧縮手段へ送られるわらを計量する手段を設けた。このため一次圧縮手段にて圧縮される際の稲わらの分量を均一にでき、圧縮稲わらの横方向における二次圧縮手段による圧縮をより均等にできる。特に、一次圧縮手段に隣接して設けた計量部にて所定量のわらを計量してから、この所定量のわらを一次圧縮手段にて圧縮する所定位置へ移送手段にて移送することにより、一次圧縮手段へ移送される前の段階で、この一次圧縮手段にて圧縮するわらを計量できるから、所定量のわらの計量がより正確にできるとともに、一次圧縮手段に計量手段を設けた場合に比べ、一次圧縮手段にてわらを圧縮する際の余力が計量手段に及びにくくなるため、計量手段の損傷等を防止することができる。
また、排出手段のシャッターの開閉によって、二次圧縮手段にて圧縮され結束手段にて結束された圧縮稲わらを簡単な構成で効率よく押し出して排出する。結束手段のニードルの回動時の接触を回避するための凹部を二次圧縮手段の横押込板に設けて、この結束手段のニードルを上下方向に沿って回動させ、二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらに長手方向に沿って紐掛けできる構造とした。このニードルが横押込板の凹部に入り込むため、このニードルの回動時の横押込板への接触を防止することができる。
また横圧縮してわらを直方体に形成する室の上面及び下面には、紐及びニードルを直すスリットを形成し、長手方向の紐かけを容易に行うようにしている。
さらに、二次圧縮手段の二次圧縮部内でわらを横方向に圧縮する際の二次圧縮領域の縁部と、横押込板の縁部とのそれぞれに刃状部を設けたことにより、二次圧縮手段にて圧縮する際に、二次圧縮領域から突出するわらを切断しながら、このわらを横方向に圧縮できるから、この二次圧縮手段による圧縮を確実にできるとともに、この二次圧縮手段の二次圧縮部および横押込板の損傷を防止できる。
【００１１】
図１に工程及び装置の概略を示す。
図１（ａ）は、工程図である。わらをほぐしたり、切断して、計量する前処理工程、計量されたわらを一次圧縮工程へ移送する。移送されたわらを上から圧縮する一次圧縮する工程。この圧縮されて長さ方向が規制された縦圧縮わらを横方向から押圧する二次圧縮工程。この二次圧縮工程で長さ方向を複数回行って、所定ブロック形状に形成した圧縮わらを形成する。この圧縮されたわらに紐を長さ方向に周回して結束する工程。結束されたわらを排出して直方体状の結束圧縮わら梱包体を得る排出工程から形成される。
図１（ｂ）は、装置の平面概略図、図（ｃ）は側面概略図である。
わらＷは、ホッパーなどを備えた計量手段１１へ投入されて、所定量が計量される。わらは嵩があるので、結束わらＤを分割した量を１回分として扱う。計量されたわらは一次圧縮手段２に送られる。この段階で巾方向は決められるので、巾方向の成形がなされる。一次圧縮手段２は、上方から押込み板２２で縦方向に圧縮し、高さ方向を所定高に成形される。図示では、計量部と一次圧縮手段が連通しているので隔壁手段として開閉するシャッター６１を設けている。次に、横押込み板３２で、二次圧縮部に押し込んで横方向の圧縮密度に形成する。例えば、１回の計量を１個の圧縮梱包わらの１／３とした場合、３回に分けて圧縮が行われることとなる。二次圧縮された状態で紐を周回して、結束して直方体状に梱包された結束わらＤを排出し、終了する。梱包された圧縮わらは、１０〜１５ｋｇが一人で扱う重さとしては適当である。この重量のわらを例えば、４０〜６０（Ｌ）＊２０〜３０（ｈ）＊３０〜４０（ｗ）ｃｍの直方体状に形成する。
【００１２】
＜わらについて＞
本発明のわら圧縮結束装置にて圧縮結束されるわらとしては、稲・小麦・大麦等のイネ科の植物を水田や畑等から刈り取って脱穀した後に乾燥させたものであり、主として一定の分量で束にされた稲わらや、ベーラ等にてロール状にされた稲わら等が用いられる。ただし、乾燥したわら以外の、湿ったわらであっても乾燥等の前処理をすることによって用いることができるとともに、刈り取ったばかりの新しいわらや、刈り取ってから時間が経過した古いわらであっても種々の前処理をすることによって用いることができる。
また、稲わらとしては、これら稲わらを一定の分量として束にしている結束わら等を切断して、各稲わらをばらばらの状態にしてから用いることが好ましい。また、一般的に稲わらは、穂先部における径が小さく根元部における径が大きく、また重量や密度が部分的に相違するため、製品となる圧縮後の圧縮稲わらが均一かつ一定量となるようにする観点から、所定の長さにカットするなどの前処理を加えることもできる。
【００１３】
＜計量手段について＞
計量手段は、一次圧縮手段の一次圧縮部へと送られるわらを計量するものであり、この一次圧縮手段の一次圧縮部に隣接して設けられた計量部と、この計量部に取り付けられた移送手段とを備えている。移送手段は、計量部にて計量された所定量のわらを、一次圧縮手段にて圧縮される所定位置、すなわち一次圧縮部内へと移送するためのものである。なお、この移送手段は、計量部にて計量された所定量のわらを、一次圧縮手段の一次圧縮部へと移送することから、この所定量のわらを、一次圧縮部に対応した巾の大きさに予備圧縮する予備圧縮手段としても機能している。わらは嵩が大きいので、一度に処理できる量はスペース等により限定される。本実施例では５ｋｇ程度を目安として、２〜３回に分けて１０〜１５ｋｇを圧縮梱包する。
計量部を構成する計量ホッパーと次工程の一次圧縮部が連通可能に配置されている場合は、両者の間に開閉可能なシャッターを設けて、計量部の側壁を構成する。一次圧縮部へ移送するときは開放される。なお、離れた場所で計量して直接一次圧縮部へわらを投入する場合は、シャッターは必要ない。
【００１４】
＜一次圧縮手段について＞
一次圧縮手段は、計量された後供給される所定量のわらを、一次圧縮として上下方向に圧縮するものであり、上下方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の有底筒状の一次圧縮部と、この一次圧縮部に投入されたわらを上下方向に圧縮するための縦押込板を備えている。具体的に、一次圧縮手段は、一次圧縮部内へ所定量のわらが送られた状態で、縦押込板を下方へと移動させ、この縦押込板にて所定量のわらを一次圧縮部の底面に押し込んで、この一次圧縮部の底面および側面と縦押込板とで形成される形状に所定量のわらを圧縮させる。
なお、一次圧縮部へと送られるわらについては、この一次圧縮部へ送られる前の段階で、束になったわらを攪拌してばらばらにしたり各わらの向きを揃えたり等する整え手段（攪拌機・整列機等）や、各わらの長さを所定の長さに切断する切断手段（切断器・カッタ等）、一次圧縮部内へと送られるわらの分量や重量等を計測する計量手段（計量器・計量ホッパー等）等の前処理手段（前処理工程）を設けることが好ましい。
【００１５】
＜二次圧縮手段について＞
二次圧縮手段は、一次圧縮手段にて圧縮されたわら（一次圧縮わら）を、二次圧縮として横方向に圧縮して、直方体状の圧縮わらとするものであり、水平方向に沿った軸方向を有する断面矩形状の筒状の二次圧縮部と、この二次圧縮部に搬入された一次圧縮わらを横方向に圧縮するための横押込板を備えている。横押込板の先端面には、二次圧縮された圧縮わらを結束する際に用いられる凹部が上下方向に沿って設けられている。また二次圧縮部の筒の上面及び下面にはスリットが形成されている。このスリットは結束紐及びニードルの通過を許容する。具体的に、二次圧縮手段は、一次圧縮手段の一次圧縮部内で縦押込板にて一次圧縮された後の一次圧縮わらが、この一次圧縮部から払い出されて二次圧縮部内へ搬入され、この二次圧縮部内に搬入された状態で、横押込板を横方向に移動させ、この横押込板にて一次圧縮わらを二次圧縮部の一側面に押し込んで、この二次圧縮部の一側面およびこの一側面に連続する各面と横押込板とにて形成される直方体状に一次圧縮わらを圧縮させる。
さらに、二次圧縮手段の二次圧縮部内でわらを横方向に圧縮する際の領域である二次圧縮領域の縁部と、横押込板の縁部とのそれぞれには、刃状部（バイト）が設けられており、これら刃状部によって、二次圧縮手段にて圧縮する際に、二次圧縮領域から突出するわらを切断しながら、このわらを横方向に圧縮することができるように構成されている。
ここで、二次圧縮手段としては、複数個の一次圧縮わらを複数回に分けて圧縮して最終形状の直方体状の圧縮わらとすることが好ましい。具体的には、一次圧縮手段にて一次圧縮された第１の一次圧縮わらを二次圧縮手段にて二次圧縮した後、この第１の所定量のわらを排出させず二次圧縮部内に収容させ、かつ別の第２の一次圧縮わらを第１の一次圧縮わらの横押込板側に並べた状態で、この第２の一次圧縮わらとともに第１の一次圧縮わらを二次圧縮手段にて二次圧縮してから、さらにこれら第１及び第２の一次圧縮わらを排出させず二次圧縮部内に収容させ、かつ別の第３の一次圧縮わらを第２の一次圧縮わらの横押込板側に並べた状態で、この第３の一次圧縮わらとともに第２及び第１の一次圧縮わらを二次圧縮手段の横押込板にて二次圧縮し、計３個の一次圧縮わらを横方向に並べた状態で３回に分けて二次圧縮して直方体状の圧縮わらとする。なお、この二次圧縮手段にて圧縮わらを製造する際の一次圧縮わらの個数としては、一次圧縮わらの大きさおよび製造する圧縮わらの大きさに応じて調整すれば良く、少なくとも１つ以上であれば良い。
【００１６】
＜結束手段について＞
結束手段は、二次圧縮手段にて直方体状に圧縮された圧縮わらを、この圧縮わらの排出方向である長手方向に沿って周方向に亘って紐掛けして結束するものであり、好ましくは、圧縮わらの長手方向に向けて複数列、例えば２列ほど紐掛けして結束する。結束手段は、二次圧縮手段の圧縮部の下流側に設けられており、この圧縮部内にて二次圧縮された後の圧縮わらを紐掛けして結束して、結束梱包わら体に整形する。ここで、結束手段は、上下方向および横方向のそれぞれにおいて圧縮された圧縮わらを紐掛けして結束するため、この結束梱包した圧縮わらの型崩れを防止できるとともに、この結束手段にて紐掛けされた紐によって圧縮わらの収納および搬送を容易にする。
さらに、結束手段は、紐を周回させて結び目を作る構成の一般的な結束機を用いることができる。ニードルで巻き掛回した紐の先端をノッタで結束する構造である。コンバインの排わら結束機やバインダーなどの農機具でも用いられている。二次圧縮手段にて直方体状に二次圧縮された圧縮わらに対し、長手方向に沿って紐掛けするためのニードルが上下方向に沿って回動可能に取り付けられている。圧縮わらに紐を周回させるために、二次圧縮部を形成する筒部の上面及び下面にスリットが設けられている。この構造によって、紐とニードルが、周回することとなり、このニードルにて圧縮わらを結束する際の回動時に、二次圧縮手段の横押込板に設けられた凹部に入り込んで、このニードルによる横押込板への接触が回避され結束が完成する。
結束手段として、結び目のほか接着、熱融着などの手段を選択することもできる。結束用紐は、糸あるいは紐が適している。素材は、合成樹脂、麻などである。
【００１７】
＜排出手段について＞
排出手段は、結束手段にて紐掛けされて結束された後の圧縮わら、すなわち結束わらを押し出して排出させるものである。この結束わらを二次圧縮手段の圧縮部内から排出させるシャッターを備えている。具体的に、このシャッターは、二次圧縮手段の横押込板に対向する圧縮部の下流側に設けられており、この圧縮部の縦押込板に対向する一側面を構成している。そして、排出手段は、シャッターにて二次圧縮手段の圧縮部の一側面を閉塞した状態で、この圧縮部内にて一次圧縮わらを二次圧縮してから結束手段にて紐掛けして結束して結束わらと製造した後、シャッターを開放させ、このシャッターにて開放された部分から結束わらを圧縮部内から押し出して排出させる。
【実施例】
【００１８】
次に、わら圧縮結束装置の一実施例について説明する。
図２ないし図４は、稲わら等の所定量のわらＷを圧縮してから結束するわら圧縮結束装置１を示しており、このわら圧縮結束装置１は、わらＷを予め定めた量、例えば１５ｋｇずつ直方体状に圧縮してから紐掛けして結束した後に排出させるわら計量結束機としての包装装置である。そして、わら圧縮結束装置１は、投入するわらＷを計量するための計量手段としての計量機１１と、投入された所定量のわらＷ、すなわち投入わらを上下方向に圧縮する一次圧縮手段としての一次圧縮機２と、一次圧縮機２にて圧縮された所定量の一次圧縮わらを横方向（水平方向）に圧縮して直方体状の圧縮わらＣとする二次圧縮手段としての二次圧縮機３と、この二次圧縮機３にて圧縮された圧縮わらＣを長手方向に沿って周方向に亘って紐掛けして結束する結束機４と、この結束機４にて結束されて紐掛けされた圧縮わらである結束わらＤを押し出して排出させる排出手段としての排出機５を備えている。
【００１９】
計量機１１は、長手方向に対向する各側部１２ａ，１２ｂと上部１２ｃとがそれぞれ開口した断面矩形状である有底筒状の計量部としての計量ボックス１２と、この計量ボックス１２の底部１２ｄに取り付けられた計量機としての計量用ロードセル１３とを備えている。計量用ロードセル１３は、計量ボックス１２内へと投入されたわらＷの重量を計測するものであり、この計量ボックス１２の底部１２ｄの各角部に、計４個取り付けられている。さらに、これら計量用ロードセル１３は、これら計４個の計量用ロードセル１３にて測定された重量を和算して、計量ボックス１２内に投入されたわらＷの重量を算出および出力する。側部１２ｂは、計量時はシャッター６１によって閉鎖されている。
さらに、計量ボックス１２の一側面１２ａには、この計量ボックス１２内へと投入された所定量のわらＷを、一次圧縮機２にて一次圧縮させる所定位置（一次圧縮領域）へと移送するための移送手段としての平板状の移送板１４が取り付けられている。この移送板１４は、計量ボックス１２の一側面１２ａを閉塞するように取り付けられており、この計量ボックス１２の他側面１２ｂに向かう長手方向に沿って摺動可能に取り付けられている。さらに、移送板１４の裏面には、この移送板１４を移動させるための横送りシリンダ１５が取り付けられている。ここで、この移送板１４は、計量ボックス１２内へ投入された所定量のわらＷを横方向に移送するとともに、この所定量のわらＷを一次圧縮機２内へと移送する際にある程度圧縮するため、この所定量のわらＷを横方向にある程度圧縮する予備圧縮手段としても機能している。
また、計量ボックス１２の開口した両側部１２ａ，１２ｂ間に位置する一端面１２ｅの上寄りの位置には、わらＷを計量ボックス１２内に投入するための投入口１６が開口されており、この投入口１６には、上流側から下流側に向けて上方に傾斜させて搬入手段としての投入コンベヤ１７が取り付けられている。
計量ボックス１２と一次圧縮ボックス２１の境を形成する側部１２ｂに開閉するシャッター６１（図４、図５参照）を設けている。この例では、シャッター６１は油圧装置６２によって左右にスライド開閉する構造に形成されている。計量時にはシャッターが閉じられており、移送時に開放し、移送終了後に閉鎖される。移送板１４が側部１２ｂの位置に達した状態でも一次圧縮ボックス１２の側面を閉鎖することができ、シャッター機能を兼用することもできる。
【００２０】
一次圧縮機２は、上面および一側面が開口し上下方向に沿った軸方向を有する断面矩形状である有底筒状の一次圧縮部としての一次圧縮ボックス２１と、この一次圧縮ボックス２１へと送られてきた所定量、例えば５ｋｇの重量のわらＷを上下方向に圧縮するための縦押込板２２とを有している。一次圧縮ボックス２１は、上方に向けて開口しており、下面である底面２１ａが閉塞されており、この底面２１ａに連続する一側面が開口して開口部２１ｂが形成されており、この開口部２１ｂを除く他の３つの側面２１ｃが細長矩形状に形成されて閉塞されている。そして、この一次圧縮ボックス２１は、この一次圧縮ボックス２１の開口部２１ｂを計量ボックス１２の開口した一側部１２ａに対向させた状態で連続させて取り付けられている。計量ボックスに連通する部分はシャッター６１あるいは移送板１４によって、閉鎖されている。
この一次圧縮ボックス２１の底面部には、一次圧縮箱となる一次圧縮領域２１ｄが形成されており、計量機１１の横送りシリンダ１５を移動させて移送板１４にて押されて計量ボックス１２から一次圧縮ボックス２１へと移送され、この一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄへと送られてきた所定量、例えば５ｋｇのわらＷが縦押込板２２によって、所定の高さ、例えば３００ｍｍ以下の高さとなるように押し込まれて上下方向に加圧されて圧縮される。
さらに、一次圧縮ボックス２１の上端部には、押込部ユニット２５が取り付けられている。この押込部ユニット２５は、縦押込板２２を上下方向に移動させるための縦押込シリンダ２５ａを備えており、この縦押込シリンダ２５ａのシャフトの下方に屈曲した先端部に縦押込板２２が取り付けられている。そして、この押込部ユニット２５は、一次圧縮ボックス２１内に所定量、例えば５ｋｇのわらＷが投入された状態で、縦押込シリンダ２５ａを下方へ移動させ、この所定量の投入わらを一次圧縮領域２１ｄにて上方から押し込んで一次圧縮して一次圧縮わらとする。
具体的に、この押込部ユニット２５は、図４に示すように、ラックとしての垂直ラック２５ｂと、この垂直ラック２５ｂを支持するピニオンとしての案内ローラ２５ｃとを備えている。案内ローラ２５ｃは、上下方向に沿って等間隔に並べられて取り付けられているとともに、これら案内ローラ２５ｃのうちの最も上方に位置する案内ローラ２５ｃに対向した位置にも取り付けられている。この案内ローラ２５ｃの下方に駆動手段としてのモータ２５ｄが取り付けられているとともに、この案内ローラ２５ｃと上下方向に並んだ案内ローラ２５ｃとの間に垂直ラック２５が上下方向に摺動可能に取り付けられている。そして、モータ２５ｄは、下方に位置する案内ローラを駆動させるものであって、受台２５ｅ上に設置されて取り付けられている。この受台２５ｅには、縦押込シリンダ２５ａが水平に取り付けられている。さらに、この受台２５ｅの下方に縦押込板２２が取り付けられており、この縦押込板２２は、縦押込シリンダ２５ａにて上下方向に移動可能とされている。
そして、この押込部ユニット２５は、モータ２５ｄを駆動させて案内ローラを回転駆動させることにより、垂直ラック２５ｂに対し受台２５ｅを上下動でき、この垂直ラック２５ｂを用いた移動によって縦押込板２２を一次圧縮領域２１ｄの上端位置まで移動できるように構成されている。さらに、この縦押込板２２を一次圧縮領域２１ｄの上端位置に移動させた後においては、縦押込シリンダ２５ａを駆動させることによって、縦押込板２２をさらに下方へと移動させることができ、一次圧縮領域２１ｄ内に収容された所定量のわらＷを一次圧縮できるように構成されている。
【００２１】
二次圧縮機３は、一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄの側方に連結して取り付けられた二次圧縮部としての二次圧縮ボックス３１と、この二次圧縮ボックス３１に搬入された一次圧縮わらを横方向に圧縮するための結束加圧板としての横押込板３２とを有している。二次圧縮ボックス３１は、両端が開口した断面矩形状の筒状に形成されており、水平方向、すなわち横方向に沿った軸方向を有するように設置されている。さらに、二次圧縮ボックス３１は、この二次圧縮ボックス３１の軸方向の中間位置が一次圧縮ボックス２１の底面部に接続されて取り付けられており、この一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄの下流側の部分に圧縮結束位置となる二次圧縮箱としての二次圧縮領域３１ａが形成されている。
そして、この二次圧縮ボックス３１の上流側から横押込板３２が挿入されて取り付けられており、この横押込板３２の上流側に位置する一側面に横押込シリンダ３２ａの先端部が接続されている。この横押込シリンダ３２ａは、二次圧縮ボックス３１の上流側の開口部３１ｂから突出して取り付けられている。さらに、横押込板３２の下流側に位置する他側面３２ｂには、図５に示すように、上下方向に沿った凹状の回避凹部３２ｃが設けられている。この回避凹部３２ｃは、他側面３２ｂの上下方向に沿った直線状に形成されており、所定の間隔を空けて、計２か所に設けられている。さらに、この二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａの上流側の縁部には、この二次圧縮領域３１ａの上流側から突出するわらＷを切断するための刃状部としての固定刃３１ｃが取り付けられている、この固定刃３１ｃは、二次圧縮ボックス３１を貫通して取り付けられたカッタ（バイト）であって、この二次圧縮ボックス３１内の二次圧縮領域３１ａに対し進退可能となるようにねじ止めされて取り付けられている。また、横押込板３２の他側面３２ｂの上側の縁部にもまた、二次圧縮領域３１ａの上流側から突出するわらＷを切断するための刃状部としての可動刃３２ｄが取り付けられている。この可動刃３２ｄは、横押込板３２の他側面３２ｂの上側縁の各回避凹部３２ｃを除く部分と、これら各回避凹部３２ｃの底面部の上側縁とのそれぞれに取り付けられており、二次圧縮ボックス３１に取り付けられた固定刃３１ｃとによって、二次圧縮ボックス３１内の二次圧縮領域３１ａの上流側から飛び出したわらＷを二次圧縮時に切断するためのカッタ（バイト）である。
横押込板３２と圧縮ボックス３１の開口縁とクリアランスを小さくすることにより、わらの咬み込み量を少なくすることができ、固定刃３１ｃと可動刃３２ｄを省略することも可能である。
ここで、二次圧縮機３は、複数個の一次圧縮わらを複数回に分けて圧縮して横方向に並べて直方体状の圧縮わらＣとする。具体的に、この二次圧縮機３は、一次圧縮機２にて一次圧縮された第１の一次圧縮わらを、二次圧縮機３の横押込板３２にて二次圧縮領域３１ａの下流側に二次圧縮した後、この第１の一次圧縮わらを二次圧縮領域３１ａ内に収容させ、かつ別の第２の一次圧縮わらを第１の一次圧縮わらの上流側に並べた状態で、二次圧縮機３の横押込板３２にて、第２の一次圧縮わらとともに第１の一次圧縮わらを二次圧縮領域３１ａの下流側に二次圧縮してから、さらにこれら第１及び第２の一次圧縮わらを二次圧縮領域３１ａ内に収容させ、かつ別の第３の一次圧縮わらを第２の一次圧縮わらの上流側に並べた状態で、二次圧縮機３の横押込板３２にて、第３の一次圧縮わらとともに第２及び第１の一次圧縮わらを二次圧縮領域３１ａの下流側に圧縮し、合計３個の一次圧縮わらを横方向に並べた状態で、例えば６００ｍｍの長さとなるように二次圧縮させ、図６に示すように、例えば長さ６００ｍｍ、幅４００ｍｍ、高さ３００ｍｍの大きさかつ計１５ｋｇの重さを有する直方体状の圧縮わらＣとする。
【００２２】
結束機４は、図２に示すように、二次圧縮ボックス３１の下流側に位置する二次圧縮領域３１ａの下側に取り付けられたニードル結束機であり、例えば特開平７−８０８４号公報や特開２０１０−１１５１５７号公報等に記載の構成のものを用いることができる。具体的に、この結束機４は、図７ないし図９に示すように、略円弧状に湾曲した形状の一対のニードル４１と、これら各ニードル４１の先端部に挿通させて取り付けられた紐としての結束紐Ｔを紐掛けして結束するためのボビン４２とを有している。これら一対のニードル４１のそれぞれは、ニードルスイングブラケット４３に上下方向に沿って回動可能に取り付けられており、このニードルスイングブラケット４３の回転、すなわちスイング移動に連動して駆動するようにニードルスイングリング４４が取り付けられている。このニードルスイングリング４４には、各ニードル４１に対向する位置に一対のバックギア４５が取り付けられており、これら各バックギア４５の下方にボビン４２が取り付けられている。ここで、これらバックギア４５は、駆動モータ４６にて回転駆動可能に構成されており、この駆動モータ４６による駆動軸４７の回転駆動によって、この駆動軸４７に取り付けられた各バックギア４５およびニードルスイングリング４４のそれぞれが回転するように構成されている。
そして、各結束紐Ｔは、わら圧縮結束装置１の下流位置に設置されたボビン収容箱６内から引き出されており、各ニードル４１の先端部に穿設された先端孔としての挿通孔４１ａに挿通されてからボビン４２へと送られて、これら各結束紐Ｔの先端部が固定されている。また、これら各結束紐Ｔのニードル４１の挿通孔４１ａに挿通された位置の上流側には、圧縮わらＣに結束紐Ｔを紐掛けして結束した後の結束紐Ｔを戻すための紐戻し装置４８がそれぞれ取り付けられている。そして、これら結束紐Ｔは、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａにて二次圧縮された後の圧縮わらＣに対し、図８に示す状態（待機位置）から図９に示す状態（結束位置）へ駆動して、この圧縮わらの長手方向（進行方向）に沿って計２本の結束紐Ｔが周方向に亘って紐掛けされてから、各ニードル４１の先端側を上方へ移動させる回転によって、各結束紐Ｔの先端部が、からす口（図示せず）にて結び止めされた後にカッタ（図示せず）にて切断され、この圧縮わらが計２本の結束紐Ｔにて２条に結束されてから、各紐戻し装置４８によって、これら各結束紐Ｔに適度な張力が与えられる。
また、各ニードル４１は、図２、図７および図８に示すように、これら各ニードル４１の先端側を二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の上流側に向けた状態で取り付けられており、これら各ニードル４１の先端部の上側に二次圧縮領域３１ａが位置するように取り付けられている。そして、この二次圧縮領域３１ａは、一対のニードル４１とボビン４２との間に位置しており、これらニードル４１とボビン４２との間に横押込板３２および横押込シリンダ３２ａが挿入可能となるように構成されている。
さらに、二次圧縮領域３１ａが位置する二次圧縮ボックス３１の上面及び下面には、紐及び一対の各ニードル４１が回動時に挿通して通過するための一対のスリット３１ｄが並行に設けられている。また、二次圧縮領域３１ａでは、横押込板３２にて圧縮わらＣを形成した後の状態で、各ニードル４１を上方に回動させて、この圧縮わらＣを紐掛けする際に、これらニードル４１が、横押込板３２の他側面３２ｂに設けられた回避凹部３２ｃ内に入り込んで、これらニードル４１による横押込板３２への接触が回避されるように構成されている。
【００２３】
次いで、排出機５は、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の下流側の開口部３１ｆを開閉可能にするシャッター５１を備えており、このシャッタ５１ーの上方には、このシャッター５１の上下方向への開閉動作を可能にするシャッター用油圧シリンダ５２が取り付けられている。ここで、シャッター５１は、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａの下流側の一側面を構成するものであり、この二次圧縮ボックス３１の上流側に取り付けられた横押込板３２に対向して取り付けられている。また、シャッター５１は、図８および図９に示すように、結束機４の各ニードル４１の基端部の上方に取り付けられている。そして、シャッター５１は、このシャッター５１にて二次圧縮ボックス３１の開口部３１ｆを閉塞した状態で、この二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａへと送られてくる計３個の一次圧縮わらのそれぞれを横押込板３２にて順次押し込んでいき、この横押込板３２とシャッター５１との間で横方向に加圧圧縮させる。さらに、シャッター５１の下流側、すなわち二次圧縮ボックス３１の開口部３１ｆの下流側には、このシャッター５１を開動作させて二次圧縮ボックス３１の開口部３１ｆから押し出されてくる結束わらＤを排出させるための排出コンベヤ５３が取り付けられている。
【００２４】
次に、本一実施例のわら圧縮結束装置１の動作について、主として図１を参照して説明する。
＜前処理工程＞
稲・小麦・大麦等のイネ科の植物を水田や畑等から刈り取って脱穀した後に乾燥させたわらＷが所定量の束やロールとされている場合には、この所定量のわらＷを束にしている結束わら等を切断する等してバラバラにするとともに、必要に応じ、製品となる圧縮わらＣの密度や重量を均一にする観点から、各わらＷを所定の長さにカットしたりほぐす等して整列させたりして前処理を行う（ステップ１）。
【００２５】
＜搬入工程＞
前処理されたわらＷは、投入コンベヤ１７にて連続して搬送されていき、計量機１１の計量ボックス１２内へと搬送されて投入されていく。このとき、この計量ボックス１２内に投入されたわらＷの重量は、この計量ボックス１２の底部１２ｄに取り付けられている各計量用ロードセル１３にて計量され、この計量ボックス１２内へと投入されたわらＷが所定量、例えば５ｋｇとなった場合に、制御装置（図示せず）にて投入コンベヤ１７によるわらＷの投入が停止される（ステップ２）。
【００２６】
＜移送工程＞
計量機１１の計量ボックス１２内に所定量のわらＷが投入されると、横送りシリンダ１５が駆動し、計量ボックス１１の一側面１２ａを閉塞する位置から一次圧縮ボックス２１の開口部２１ｂを閉塞する位置まで、移送板１４が移動していき、この移送板１４によって、計量ボックス１２内のわらＷがある程度圧縮されながら、一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄへと移送される（ステップ３）。移送時にシャッター６１は開放され、移送板１４が移動終端側面１２ｂに達した状態でシャッター６１を閉鎖する。
【００２７】
＜一次圧縮工程＞
一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄに所定量のわらＷが移送されると、まず押込部ユニット２５のモータ２５ｄが駆動して、垂直ラック２５ｂに対し受台２５ｅが下方へ移動し、縦押込板２２が一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄの上端位置となるまで、受台２５ｅが下降していく。
そして、縦押込板２２が一次圧縮領域２１ｄの上端位置へ下降した状態となると、縦押込シリンダ２５ａが駆動して、この縦押込シリンダ２５ａにて縦押込板２２が一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄ内へと押し込まれていき、この縦押込板２２にて一次圧縮領域２１ｄに投入された所定量の投入わらが上方から押し込まれて、例えば４０００ｋｇの圧力で一次圧縮されて一次圧縮わらとされる（ステップ４）。
【００２８】
＜二次圧縮工程＞
一次圧縮された一次圧縮わらは、横押込シリンダ３２ａの駆動によって、横押込板３２にて一次圧縮領域２１ｄから払い出されて二次圧縮機３の二次圧縮領域３１ａへと送られる。このとき、この横押込板３２の他側面３２ｂに設けられた可動刃３２ｄと、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａの上流側の縁部に取り付けられた固定刃３１ｃとにて、二次圧縮領域３１ａの上流側から飛び出したわらＷを切断しながら、横押込板３２が一次圧縮領域３１ｄから二次圧縮領域３１ａへとわらＷを送っていく。
さらに、結束機４のニードル４１とボビン４２との間に取り付けられた各結束紐Ｔが上下方向に沿って二次圧縮領域３１ａ内に挿通され、これら結束紐Ｔが一次圧縮わらとシャッター５１との間に位置している。ここで、他の一次圧縮わらが二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａに存在しない場合においては、この一次圧縮わらが、第１の一次圧縮わらとされ、二次圧縮機３の横押込板３２にて二次圧縮領域３１ａの下流側に押し込まれ、この横押込板３２とシャッター５１との間で横方向に二次圧縮される（ステップ５）。
ここで、第１の一次圧縮わらを二次圧縮した後においては、この第１の一次圧縮わらの後に二次圧縮領域３１ａへと送られてくる一次圧縮わらを、第２の一次圧縮わらとしてステップ４を繰り返し、この第２の一次圧縮わらとともに第１の一次圧縮わらを横方向に二次圧縮する。
さらに、第２の一次圧縮わらを二次圧縮した後においては、この第２の一次圧縮わらの後に二次圧縮領域３１ａへと送られてくる一次圧縮わらを、第３の一次圧縮わらとしてさらにステップ４を繰り返し、この第３の一次圧縮わらとともに第２及び第１の一次圧縮わらを、例えば６００ｍｍの長さとなるように横方向に二次圧縮し、これら計３個の一次圧縮わらにて、例えば長さ６００ｍｍ、幅４００ｍｍ、高さ３００ｍｍの大きさかつ計１５ｋｇの重さを有する直方体状の圧縮わらＣを製造する。
【００２９】
＜結束工程＞
ステップ４の二次圧縮工程が３回繰り返されて製造された計１５ｋｇの圧縮わらは、横押込シリンダ３２ａによる横押込板３２の押込みが解除された状態において、結束機４の駆動モータ４６を駆動させてニードルスイングリング４４を上方に回転させ、ニードルスイングブラケット４３を約５０°反転駆動させて各ニードル４１を上方に向けて回動させて、図８に示す待機位置から図９に示す結束位置へと駆動させ、この圧縮わらの長手方向に沿って計２本の結束紐Ｔを周方向に亘って紐掛けしてから、各ニードル４１の先端側を上方へ移動させる回転によって、各結束紐Ｔの先端部を結び止めした後、カッタにて切断され、この圧縮わらが計２本の結束紐Ｔにて２条に結束させる。
このとき、各ニードル４１は、二次圧縮ボックス３１の下側スリット３１ｄを通過して、この二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａへと挿入されていくとともに、横押込板３２の他側面３２ｂに設けられた各回避凹部３２ｃに入り込んで、この横押込板３２との接触が回避される。この後、各紐戻し装置４８によって、これら各結束紐Ｔに適度な張力を与えつつ、各ニードル４１を図９に示す結束位置から図８に示す待機位置へと移動させる。（ステップ６）。結束紐は、わらの圧縮につれて案内されてわらの表面に固定する。紐の引き出しは、強制的に行われるので、紐通過用のスリットは必ずしも必要はないが、メンテナンスや確認のために、二次圧縮ボックス３１の上面にも紐通過用のスリットを設けることが好ましい。
【００３０】
＜排出工程＞
２本の結束紐Ｔにて二条に結束された結束わらＤは、シャッター用油圧シリンダ５２にてシャッター５１が開動作された後、二次圧縮機３の横押込シリンダ３２ａによる横押込板３２での払い出しにて下流側へと払い出されて、二次圧縮ボックス３１の下流側の開口部３１ｆから押し出されて排出され、この開口部３１ｆの下流側に設置された排出コンベヤ５３にて次工程へと送られていく。さらに、この開口部３１ｆから結束わらＤを排出した後においては、シャッター用油圧シリンダ５２にてシャッター５１が閉動作されて、この開口部３１ｆが閉塞される（ステップ７）。
【００３１】
＜連続工程＞
ステップ７の排出工程が完了した後には、上記ステップ１からステップ７を順次繰り返していき、複数個の結束わらＤを連続して製造する。
【００３２】
以上から、本一実施例のわら圧縮結束装置１は、所定量のわらＷを一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１内にて上下方向に圧縮してから二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１へと払い出し、この二次圧縮ボックス３１内にて横方向に圧縮して直方体状の圧縮わらＣとするため、所定量のわらＷを上下方向および横方向のそれぞれにおいて均等に圧縮できるとともに、この直方体状に圧縮された圧縮わらＣを結束機４にて進行方向に沿って２本の結束紐Ｔを周方向に亘って紐掛けして結束してから、排出機５にて押し出して排出させるため、この圧縮された圧縮わらＣを型崩れしにくくでき、効率よく収納および搬送等することができる。よって、長方形状の型崩れしにくい結束わらＤであることから、トラックの荷台等に隙間なく詰め込むことができるとともに長距離輸送が可能となるため、輸送コストを削減できる。特に、ある特定の地域で口蹄疫等の伝染病が家畜に蔓延した場合においては、その伝染病が蔓延していない遠方の地域から家畜の飼料や敷きわらとして用いるわらを輸送しなければならないが、本発明のわら圧縮結束装置１を用いて製造した結束わらＤであれば、型崩れ等することなく、均一な品質のわらを効率よく長距離輸送することができる。
また、一次圧縮機２にて圧縮された複数個、例えば３個の一次圧縮わらを二次圧縮機３にて３回に亘って二次圧縮し、これら３個の一次圧縮わらを横方向に並べて圧縮して直方体状の圧縮わらＣとするため、上下方向に圧縮された一次圧縮わらを、複数回に分けて横方向に並べて圧縮して直方体状の圧縮わらＣにできるため、これら一次圧縮わらを横方向により均等に圧縮できるとともに、より型崩れしにくい圧縮わらＣにできる。さらに、二次圧縮された後の圧縮わらＣの二次圧縮方向に沿って、この圧縮わらＣを２本の結束紐Ｔにて紐掛けして結束させるため、この圧縮わらＣの最も型崩れし易い二次圧縮方向における型崩れを効率よく防止できるとともに、この圧縮わらＣの二次圧縮方向における長さ、すなわち大きさを確実に規定できる。
【００３３】
そして、一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１に隣接して設置された計量機１１にて、この一次圧縮ボックス２１へと送られるわらＷの重量を計量することにより、この一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄにて一次圧縮する際のわらＷの重量を均一にできるとともに、一次圧縮された後の一次圧縮わらの二次圧縮機３の二次圧縮領域３１ａでの横方向における二次圧縮をより均等にできるから、この二次圧縮された後の圧縮わらＣの重量を均一にできる。特に、この計量機１１の計量ボックス１２にてわらＷを計量してから、このわらＷを一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄへ移送板１４にて押して移送させる構成としたことにより、一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１へ移送される前の段階で、この一次圧縮機２にて圧縮するわらＷを計量できるため、このわらＷの計量がより正確にできるとともに、一次圧縮機２に計量機を設けた場合に比べ、一次圧縮機２にてわらＷを圧縮する際の余力が計量機に及びにくくできるため、計量機１１の損傷等を防止することができる。
また、一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄでの一次圧縮において、まず第１段階の駆動として、押込部ユニット２５のモータ２５ｄを駆動させて、垂直ラック２５ｂに対し受台２５ｅを下方へ移動させ、縦押込板２２が一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄの上端位置となるまで受台２５ｅを下降させてから、さらに第２段階の駆動として、縦押込シリンダ２５ａを駆動させて、この縦押込シリンダ２５ａにて縦押込板２２を一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄ内へ押し込んで、この縦押込板２２にて一次圧縮領域２１ｄに投入された所定量の投入わらを一次圧縮して一次圧縮わらとする、計２段階の駆動機構としたことにより、例えば縦押込シリンダ２５ａのみで縦押込板２２を計量ボックス１２の一側面１２ａを閉塞する位置から一次圧縮が完了する位置まで移動させる場合に比べ、この縦押込シリンダ２５ａのストロークを短くできるから、この一次圧縮機２の構成を上下方向に小型化することが可能になるとともに、この一次圧縮機２の製造コストを削減することができる。
【００３４】
そして、二次圧縮機３の横押込板３２の他側面３２ｂに上下方向に沿って断面凹状の一対の回避凹部３２ｃを設けたことにより、二次圧縮機３の横押込板３２にて圧縮わらＣを押し込んだ後の状態で、結束機４の各ニードル４１を上下方向に回動させ、二次圧縮機３にて二次圧縮された圧縮わらＣに長手方向に沿って紐掛けする際に、これら各ニードル４１が横押込板３２の回避凹部３２ｃに入り込んで、これら各ニードル４１と横押込板３２との接触が回避され、これら各ニードル４１が上下方向に回動できるため、これら各ニードル４１を回動させる際における横押込板３２への接触を確実に防止できる。
さらに、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａの上流側の縁部に固定刃３１ｃを設けるとともに、この二次圧縮機３の横押込板３２の他側面３２ｂの上側縁の各回避凹部３２ｃを除く部分と、これら各回避凹部３２ｃの底面部の上側縁とのそれぞれに可動刃３２ｄを設けたことにより、この二次圧縮機３の横押込板３２を二次圧縮ボックス３１内で横方向に移動して一次圧縮わらを二次圧縮する際において、この二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａの上流側から突出するわらＷを固定刃３１ｃと可動刃３２ｄとにて切断しながら、この一次圧縮わらを横方向に二次圧縮することができる。したがって、この二次圧縮機３の横押込板３２と二次圧縮ボックス３１との隙間にわらＷが入り込むこと等による、横押込板３２の詰まり等を防止することができるから、これら横押込板３２および二次圧縮ボックス３１での二次圧縮をより確実に行うことができるとともに、これら横押込板３２および二次圧縮ボックス３１の損傷等をより確実に防止することができる。
また、排出機５に設けたシャッター５１を用い、二次圧縮機３にて二次圧縮され結束機４にて紐掛けされて結束された結束わらＤを、このシャッター５１から押し出して排出させる構成としたことにより、この結束わらＤの二次圧縮ボックス３１からの押し出しおよび排出をより効率よく確実にできる。
【００３５】
なお、図１０および図１１に示すように、投入コンベヤ１７へと搬送される前の段階のわらＷを、所定の長さ、例えば３０ｃｍまたは６０ｃｍの間隔でカットする切断手段としてのわらカッタである切断機７を、この投入コンベヤ１７の上流側に設置することもできる。ここで、この切断機７は、切断された後のわらＷを投入コンベヤ１７へと搬送するための移送コンベヤ７１を備えており、この移送コンベヤ７１の上流側に切断機構７２が設けられている。この切断機構７２は、複数の刃先７２ａが周方向に向けて等間隔に取り付けられた回転刃７３が、移送コンベヤ７１の上流側に所定の間隔を空けて等間隔に取り付けられている。すなわち、これら回転刃７３は、この回転刃８３にて切断するわらの長さ間隔を開けて設置されており、一本の駆動軸７４に挿通されて回転可能とされている。さらに、この駆動軸７４は、チェーンベルト７５を介して駆動モータ７６にて回転駆動するように構成されている。
よって、この切断機７の切断機構７２にてわらＷを所定の長さに切断してから投入コンベヤ１７へと送り、この投入コンベヤ１７から一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１内へ投入させることにより、この一次圧縮機２にて一次圧縮する際におけるわらＷの長さを短くでき、わらＷの先端部と根元部との径や密度の相違に伴う一次圧縮時の密度のばらつきを少なくできるから、二次圧縮機３にて二次圧縮された後の圧縮わらＣの部分的な密度の相違を少なくすることができ、より均一の品質を有する結束わらＤを製造することができる。
ここで、この切断機７に、投入コンベヤ１７へと搬送される前のわらＷを攪拌させたり整列させたりする整え手段としての整列機（図示せず）を設けることもできる。この場合、この整列機にてわらの密度や向き等が整え整えられてから投入コンベヤ１７へと送られて一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１内へと投入されるため、この一次圧縮機２にて一次圧縮する際のわらＷの分量および重量のそれぞれにおけるばらつきを少なくでき、このわらＷをより均等に効率よく一次圧縮および二次圧縮できるから、より型崩れしにくく、より統一された品質の結束わらＤにでき、これら結束わらＤを販売する際における品質のばらつきを少なくできる。
【００３６】
また、投入コンベヤ１７の下流側に、この投入コンベヤ１７にて搬送されるわらＷの重量を計量するための計量機を取り付けることもできる。ここで、この計量機としては、例えば所定量のわらＷがこの計量機へと送られた場合に、その所定量のわらＷの自重にて回転して傾いて、この所定量のわらＷが投入口１６から一次圧縮ボックス２１内へと投入される機械的な構成とすることができる。また、この計量機としては、所定量のわらＷの自重にて回転して傾く機械的なもののほか、ばね秤や電子制御による計量機等とすることもできる。
さらに、一次圧縮機２の一次圧縮ボックス２１の一次圧縮領域２１ｄの周囲に、この一次圧縮領域２１ｄでのわらＷの詰まりを防止するためのエアノズル（図示せず）を設置し、このエアノズルにて一次圧縮領域２１ｄに詰まったわらを吹き飛ばす構成とすることもできる。また、二次圧縮機３の二次圧縮ボックス３１に、この二次圧縮ボックス３１の二次圧縮領域３１ａへと送られてくるわらＷの分量や重量等を計量する計量機を取り付けて、この二次圧縮領域３２ａへと送られてくるわらＷの所定量にする計量制御システムを付加することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１  わら圧縮結束装置
２  一次圧縮機（一次圧縮手段）
３  二次圧縮機（二次圧縮手段）
４  結束機（結束手段）
５  排出機（排出手段）
６  ボビン収容箱
７  切断機
１１  計量機（計量手段）
１２  計量ボックス（計量部）
１２ａ，１２ｂ  側部
１２ｃ  上部
１２ｄ  底部
１２ｅ  一端面
１３  計量用ロードセル
１４  移送板（移送手段）
１５  横送りシリンダ
１６  投入口
１７  投入コンベヤ
２１  一次圧縮ボックス（一次圧縮部）
２１ａ  底面
２１ｂ  開口部
２１ｃ  側面
２１ｄ  一次圧縮領域
２２  縦押込板
２５  押込部ユニット
２５ａ  縦押込シリンダ
２５ｂ  垂直ラック
２５ｃ  案内ローラ
２５ｄ  モータ
２５ｅ  受台
３１  二次圧縮ボックス（二次圧縮部）
３１ａ  二次圧縮領域
３１ｂ  開口部
３１ｃ  固定刃（刃状部）
３１ｄ  スリット
３１ｆ  開口部
３２  横押込板
３２ａ  横押込シリンダ
３２ｂ  他側面
３２ｃ  回避凹部（凹部）
３２ｄ  可動刃（刃状部）
４１  ニードル
４１ａ  挿通孔
４２  ボビン
４３  ニードルスイングブラケット
４４  ニードルスイングリング
４５  バックギア
４６  駆動モータ
４７  駆動軸
４８  紐戻し装置
５１  シャッター
５２  シャッター用油圧シリンダ
５３  排出コンベヤ
６１  シャッター
６２  シャッター開閉様油圧装置
７１  移送コンベヤ
７２  切断機構
７３  回転刃
７４  駆動軸
７５  チェーンベルト
７６  駆動モータ
Ｃ  圧縮わら
Ｄ  結束わら
Ｔ  結束紐
Ｗ  わら
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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