СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБЕРТЫВАНИЯ ТЮКОВ ИЗ УБИРАЕМОГО МАТЕРИАЛА
AGRICULTURAL SYSTEM FOR FORMING AND WRAPPING BALES OF HARVESTED MATERIAL

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственной системе для формирования и обертывания тюков из убираемого материала. Известны различные виды комбинированных устройств для тюкования и обертывания.
В Патенте США 5822967 описан сельскохозяйственный агрегат, который включает в себя тюковочное устройство и поворотно-рычажное обертывающее устройство для тюков. Тюковочное устройство содержит средство формирования тюка для формирования тюка в тюковочной камере. Тюковочное устройство содержит поворотную заднюю створку для открытия тюковочной камеры после формирования тюка для обеспечения извлечения тюка из тюковочной камеры. После формирования тюка он переносится в обертывающее устройство для обертывания оберточным материалом, обычно пленочным материалом.
Обертывающее устройство содержит обертывающий стол для поддержания тюка при обертывании и обертывающее средство для обертывания тюка оберточным материалом. Обертывающее средство содержит одну или более подвижных частей, поворачиваемых при обертывании вокруг тюка, поддерживаемого на обертывающем столе.
В комбинации по патенту США 5822967 при формировании тюка обертывающее устройство не может быть использовано для обертывания оберточного материала вокруг тюка. Соответственно и тюковочное устройство не может быть использовано при обертывании тюка. При обертывании тюка задняя створка тюковочного устройства остается открытой. После того как обертывание тюка закончено и обернутый тюк упал на землю, задняя створка может быть закрыта, и начинается формирование нового тюка.
Так как тюковочное устройство и обертывающее устройство не могут использоваться в одно и то же время, пропускная способность сельскохозяйственной системы по патенту США 5822967 является относительно низкой.
В ЕР 1077025 описан аналогичный сельскохозяйственный агрегат, объединяющий тюковочное устройство и обертывающее устройство. Тюковочное устройство и обертывающее устройство установлены на одной раме. Обертывающее устройство расположено позади и по существу на той же высоте, что и тюковочное устройство. Предусмотрены передаточные средства для передачи тюка от тюковочного устройства к обертывающему устройству. Передаточные средства содержат два поворотных рычага, которые в результате последовательных поворотных перемещений могут сместить тюк из тюковочной камеры к обертывающему устройству. После того как тюк сформирован, открывается задняя створка тюковочного устройства и тюк переносится к обертывающему столу обертывающего устройства.
Недостатком объединенного тюковочного и обертывающего устройства по EP 1077025 является то, что обертывание может быть начато лишь после того, как поворотная задняя створка тюковочного устройства будет закрыта. Это оказывает негативное влияние на время цикла одного тюка и на общую пропускную способность устройства.
Другим недостатком устройства по EP 1077025 является то, что комбинация тюковочного устройства и обертывающего устройства является относительно длинной.
Задача изобретения заключается в создании сельскохозяйственной системы для формирования и обертывания тюков из убираемого материала, при этом комбинация тюковочного устройства и обертывающего устройства может быть относительно короткой в заданном направлении движения, а пропускная способность системы может быть относительно высокой.
Задача изобретения достигается с помощью сельскохозяйственной системы, содержащей:
тюковочное устройство, содержащее средство формирования тюка, включающее в себя поворотную заднюю створку для открытия тюковочной камеры, в которой может быть сформирован тюк, и
обертывающее устройство для обертывания тюка оберточным материалом, включающее в себя обертывающий стол для поддержания тюка при обертывании и обертывающее средство, содержащее одну или более подвижных частей, поворачиваемых при обертывании по траектории вокруг тюка, поддерживаемого на обертывающем столе, характеризующейся тем, что обертывающее устройство частично расположено ниже тюковочного устройства, при этом траектория одной или более подвижных частей обертывающего устройства и траектория поворачивающейся задней створки тюковочного устройства не перекрываются.
В такой сельскохозяйственной системе обертывание тюка может начаться сразу после того, как тюк поступил на обертывающий стол, независимо от положения задней створки тюковочного устройства. Кроме того, формирование нового тюка может быть начато сразу после того, как задняя створка будет закрыта, независимо от оберточного процесса.
Кроме того, комбинация тюковочного устройства и обертывающего устройства является относительно компактной в заданном направлении движения, поскольку обертывающее устройство расположено частично ниже тюковочного устройства.
Следует отметить, что обертывающее устройство, которое находится только под задней створкой в ее открытом положении, также находится ниже тюковочного устройства. Предпочтительно, чтобы обертывающее устройство находилось по меньшей мере частично под тюковочным устройством, когда задняя створка находится в закрытом положении. В этой конфигурации получается очень компактная конструкция комбинации тюковочного устройства и обертывающего устройства.
Кроме того, следует отметить, что, если не указано иное, то термины, относящиеся к относительному положению, например выше, ниже, наклонный и т.д., используются для описания положения частей сельскохозяйственной системы по изобретению, при этом сельскохозяйственное положение в своем стандартном вертикальном положении поддерживается на горизонтальной поверхности.
В варианте осуществления часть траектории одной или более подвижных частей расположена ниже тюковочного устройства. Поскольку требуется, чтобы траектория одной или более подвижных частей при обертывании не перекрывалась траекторией задней створки между открытым и закрытым положением тюковочной камеры, предпочтительно разместить часть траектории на стороне тюковочного устройства ниже тюковочного устройства для получения компактной конструкции. Таким образом, процесс тюкования и процесс обертывания выполняются по существу независимо, сохраняя при этом компактность конструкции.
В варианте осуществления траектория одной или более подвижных частей наклонена относительно горизонтальной плоскости, при этом нижняя часть указанной траектории расположена направленной в сторону тюковочного устройства, предпочтительно ниже тюковочного устройства. Посредством наклона траектории одной или более подвижных частей обертывающего средства относительно горизонтальной плоскости одна или более подвижных частей могут иметь более подходящую траекторию относительно траектории поворотной задней створки тюковочного устройства. Угол траектории одной или более подвижных частей при обертывании предпочтительно составляет от 5 до 45 градусов, а более предпочтительно от 10 до 30 градусов относительно горизонтальной плоскости, в зависимости от диаметра тюка.
В варианте осуществления обертывающее средство содержит одно или более поддерживающих рулоны устройств для поддержания рулонов оберточного материала и несущую конструкцию для одного или более поддерживающих рулоны устройств, при этом несущая конструкция расположена ниже одного или более поддерживающих рулоны устройств.
Высота поддерживающих рулоны устройств соответствует высоте тюка на обертывающем столе для того, чтобы обеспечить обертывание тюка оберточным материалом. Обеспечивая обертывающее устройство, в котором несущая конструкция поддерживающих рулоны устройств расположена ниже поддерживающих рулоны устройств, поддерживающие рулоны устройства расположены на верхней стороне обертывающего устройства, и, как следствие, высота обертывающего устройства может быть относительно низкой относительно земли.
Это является предпочтительным потому, что в соответствии с изобретением обертывающее устройство расположено частично ниже тюковочного устройства, что приводит к компактной конструкции.
Предпочтительно, чтобы для передачи тюка из тюковочной камеры к обертывающему устройству использовалась сила тяжести. За счет использования силы тяжести для смещения тюка из тюковочного устройства к обертывающему устройству избегают любого столкновения между подвижными частями активного перемещающего устройства, такого как подвижные рычаги в EP 1077025, и одной или более подвижными частями обертывающего устройства и/или поворотной задней створкой. Такое столкновение может оказать негативное влияние на пропускную способность сельскохозяйственной системы. Кроме того, поскольку обертывающее устройство находится на более низком уровне, чем тюковочное устройство, тюк обладает достаточной потенциальной энергией, чтобы переместиться из тюковочного устройства к обертывающему устройству.
В варианте осуществления сельскохозяйственная система содержит передаточное средство для передачи тюка из тюковочной камеры к обертывающему столу, при этом передаточное средство содержит наклонную направляющую для направления тюка из тюковочной камеры к обертывающему устройству. В таком варианте осуществления фактическое перемещение тюка может быть создано под действием силы тяжести.
В варианте осуществления изобретения тюковочное устройство и обертывающее устройство установлены на одной раме, поддерживаемой группой колес, для создания сельскохозяйственного агрегата для формирования и обертывания тюков из убираемого материала. Такой сельскохозяйственный агрегат представляет собой единственное устройство компактной конструкции для формирования и обертывания тюков из убираемого материала, обладающее высокой пропускной способностью.
В альтернативном варианте осуществления тюковочное устройство и обертывающее устройство установлены на отдельных рамах, каждая из которых поддерживается группой колес по меньшей мере при использовании сельскохозяйственной системы, при этом рамы соединены друг с другом. В таком варианте осуществления изобретения, когда рамы соединены друг с другом, тюковочное устройство по меньшей мере частично расположено над устройством для обертывания. Если комбинация не используется, тюковочное устройство и обертывающее устройство могут быть не соединены. Понятно, что в несоединенном состоянии обертывающее устройство не обязательно должно быть частично расположено под тюковочным устройством.
Предпочтительный вариант осуществления сельскохозяйственного агрегата, содержащего комбинацию тюковочного устройства и обертывающего устройства в соответствии с изобретением, будет описан более подробно ниже только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой вид сверху сельскохозяйственного агрегата в соответствии с изобретением;
фиг.2 представляет собой вид сбоку сельскохозяйственного агрегата по фиг.1 при обертывании тюка;
фиг.3 представляет собой вид сбоку сельскохозяйственного агрегата по фиг.1 после получения тюка на обертывающий стол;
фиг.4 представляет собой вид сбоку сельскохозяйственного агрегата по фиг.1 после падения тюка на землю, и
фиг.5 представляет собой вид сбоку сельскохозяйственного агрегата по фиг.1 в транспортировочном положении.
На фиг.1 показан вид сверху сельскохозяйственного агрегата в соответствии с изобретением, который в общем обозначен позицией 1. Сельскохозяйственный агрегат 1 включает в себя тюковочное устройство 2 и обертывающее устройство 3 и выполнен с возможностью формирования и обертывания тюков из убираемого материала. На фиг.2-5 показан вид сбоку сельскохозяйственного агрегата 1 по фиг.1 в разных состояниях процессов тюкования и обертывания, что будет описано ниже.
Тюковочное устройство 2 и обертывающее устройство 3 установлены на раме 4, которая поддерживается парой колес 5. Передний конец 6 рамы 4 выполнен с возможностью соединения с трактором или другой техникой, выполненной с возможностью перемещения сельскохозяйственного агрегата в заданном направлении движения, обозначенном стрелкой А.
Обертывающее устройство 3 частично расположено ниже тюковочного устройства 2 для того, чтобы получить компактную конструкцию.
Тюковочное устройство 2 включает в себя неподвижную часть 8 и поворотную заднюю створку 9. Поворотная створка поворачивается вокруг центра вращения, расположенного на верхней стороне неподвижной части 8 и поворотной задней створки 9. Гидравлический цилиндр 10 предусмотрен для поворота задней створки 9 между открытым и закрытым положениями. При перемещении поворотной створки 9 между закрытым и открытым положениями поворотная задняя створка следует по траектории 11.
Тюковочное устройство 2 дополнительно содержит блокирующий рычаг 12, который выполнен с возможностью удерживания неподвижной части 8 и поворотной задней створки 9 вместе, когда поворотная задняя створка 9 находится в закрытом положении. Гидравлический цилиндр 13 предусмотрен для перемещения блокирующего рычага 12 между блокирующим положением, в котором неподвижная часть 8 и поворотная задняя створка 9 удерживаются вместе, и не блокирующим положением, которое не препятствует повороту поворотной задней створки 9 в открытое положение.
Тюковочное устройство 2 включает в себя тюковочную камеру 14, в которой может быть сформирован тюк 50 посредством использования тюковочного средства 2а, содержащего ролики и ленты для поворота и прессования убираемого материала для формирования тюка 50. Тюковочная камера 14 является регулируемой тюковочной камерой, выполненной с возможностью формирования круглых тюков убираемого материала различного диаметра, например 80, 100, 130 и 160 см диаметром. Для более подробной информации о варианте осуществления тюковочного устройства, имеющего регулируемую тюковочную камеру, сделана ссылка на патент США 3722197. Другие виды тюковочных устройств, имеющих регулируемые тюковочные камеры, могут быть также применены. В качестве альтернативы, тюковочная камера 14 может быть выполнена с возможностью формирования тюков с постоянным диаметром.
Обертывающее устройство 3 выполнено с возможностью обертывания тюков 50 оберточным материалом, обычно пластичным пленочным материалом, обеспеченным в рулонах. Пленочный материал обертывают вокруг тюка 50 для покрытия наружной поверхности тюка 50.
Обертывающее устройство 3 включает в себя обертывающий стол 15, который поддерживает тюк 50 при обертывании, и обертывающее средство 16. Обертывающий стол выполнен с возможностью поворота поддерживаемого тюка 50 вокруг его цилиндрической оси при обертывании.
Обертывающий стол 15 может поворачиваться вокруг поворотной оси 15а между различными положениями. Для поворота оберточного стола 15 между различными положениями предусмотрен гидравлический цилиндр 20.
Обертывающий стол 15 может быть расположен в приемном положении (фиг.3) для приема тюк 50 из тюковочной камеры 14. Это положение также соответствует или по существу соответствует транспортировочному положению, которое показано на фиг.5. При обертывании обертывающий стол 15 находится в обертывающем положении, как показано на фиг.2. Когда тюк 50 обернут и должен быть высвобожден из обертывающего устройства 3, обертывающий стол переводится в высвобождающее положение, как показано на фиг.4.
В обертывающем положении обертывающий стол расположен под углом 0 градусов относительно горизонтальной плоскости. В приемном положении обертывающий стол 15 поворачивается на 20 градусов в направлении к тюковочному устройству 2, а в высвобождающем положении обертывающий стол 15 поворачивается на 20 градусов от обертывающего устройства 2.
Обертывающее средство 16 включает в себя кольцо 17, поддерживающее два поддерживающих рулоны устройства 18, каждое из которых выполнено с возможностью поддержания рулона оберточного материала 19. Кольцо 17 подвижно поддерживается множеством роликов 21, установленных на несущей конструкции 22. Кольцо 17 может вращаться при обертывании для того, чтобы перемещать рулоны оберточного материала 19 вокруг тюка 50, поддерживаемого на обертывающем столе 15. Несущая конструкция 22 установлена под кольцом 17.
Обертывающее средство может дополнительно содержать не показанное зажимное и режущее устройства для зажатия и отрезания оберточного материала между тюком 50 и рулонами оберточного материала 19 в конце обертывания тюка 50.
Обертывающее средство расположено под углом наклона относительно горизонтальной плоскости, в результате чего часть ниже тюковочного устройства 2 находится ближе всего к земле. В результате траектория подвижных частей обертывающего устройства 3, таких как вращающееся кольцо 17 и поддерживающие рулоны устройства 18, также наклонена с углом α относительно горизонтальной плоскости.
При обертывании угол α будет составлять от 5 до 45 градусов, а предпочтительно от 10 до 30 градусов.
Обертывающее средство 16 может быть повернуто относительно рамы 4, так как несущая конструкция 22 шарнирно установлена на поворотной оси 23, которая расположена параллельно поворотной оси 15а. Для поворота несущей конструкции 22 между различными положениями предусмотрен гидравлический цилиндр 24. Несущая конструкция 22 по меньшей мере поворачивается между обертывающим положением, в котором обертывающее средство 16 расположено для обертывания тюка 50, поддерживаемого на обертывающем столе 15, как показано на фиг.2, высвобождающим положением, в котором тюк 50 может пройти через кольцо 17 для высвобождения из обертывающего устройства 3, как показано на фиг.4, и транспортировочным положением, в котором обертывающее средство переводится в положение, подходящее для транспортировки сельскохозяйственного агрегата, как показано на фиг.5.
В высвобождающем положении и транспортировочном положении угол может составлять от 40 до 90 градусов относительно горизонтальной плоскости, а предпочтительно от 50 до 70 градусов.
Верхняя часть траектории обертывающего средства, в частности верхние части поддерживающих рулоны устройств 18, обозначены пунктирной линией на фиг.2. Эта траектория поддерживающих рулоны устройств 18 при обертывании не пересекается с траекторией 11 задней створки 9 тюковочного устройства 2. В результате обертывающий процесс может быть начат независимо от положения задней створки 9 тюковочного устройства 2, то есть обертывание может быть начато до тюкования. Кроме того, задняя створка 9 может быть переведена в закрытое положение для начала формирования нового тюка 50 независимо от оберточного процесса.
Таким образом, сельскохозяйственный агрегат 1 имеет не только относительно компактную конструкцию, но и процесс тюкования, и процесс обертывания могут также осуществляться по существу независимо друг от друга. Кроме того, можно сформировать тюк 50 и обернуть ранее сформированный тюк 50 одновременно по существу в то же самое время.
В связи с этим следует отметить, что в положении обертывания обертывающего средства 16 это обертывающее средство 16 расположено под углом α относительно горизонтальной плоскости, что подходит для обертывания, но и в то же время является предпочтительным с учетом траекторий задней створки 9 тюковочного устройства 2 и поддерживающих рулоны устройств 18 обертывающего устройства 3, траектории которых в соответствии с изобретением не перекрываются.
Далее будет описано как может быть сформирован и обернут тюк 50 в сельскохозяйственном агрегате 1 в соответствии с изобретением.
Для формирования тюка 50 из убираемого материала тюковочное устройство 2 включает в себя захватывающее устройство (не показано) для подбора убираемого материала с земли, по которой перемещается сельскохозяйственный агрегат 1. Убираемый материал вводится в тюковочную камеру 14 для формирования тюка 50 из убираемого материала путем прессования и вращения убираемого материала до цилиндрической формы до тех пор, пока не образуется тюк 50 требуемого диаметра.
Так как для формирования тюка 50 в тюковочной камере 14 используются значительные усилия, блокирующий рычаг 12 удерживается в блокирующем положении, чтобы держать неподвижную часть 8 и поворотную заднюю створку 9 вместе.
Когда тюк 50 требуемого диаметра сформирован, процесс тюкования останавливается, и поворотная задняя створка 9 открывается для выпуска тюка 50 из тюковочной камеры 14. Для открытия тюковочной камеры блокирующий рычаг 12 переводят в открытое положение.
Благодаря силе тяжести тюк 50 выкатится из тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 15, который находится в приемном положении для приема тюка 50. На фиг.3 показан сельскохозяйственный агрегат, в котором обертывающий стол только что принял тюк 50 из тюковочной камеры 14, при этом обертывающий стол 15 находится в приемном положении.
Следует отметить, что опорная поверхность оберточного стола находится на более низком уровне, чем нижняя часть тюковочной камеры 14, так что тюк 50 может выкатываться из тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 15 благодаря силе тяжести. Для того чтобы направить тюк 50 из тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 15, может быть предусмотрена наклонная направляющая или любое другое передаточное средство.
Существует вероятность, что при определенных обстоятельствах, например в горных областях, сила тяжести слишком мала, чтобы перемещать тюк 50 в требуемом направлении от тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 15. В таком случае предусматривается приводной элемент для создания или содействия перемещению тюка 50 к обертывающему столу 15. Когда же, наоборот, сила тяжести слишком велика для перемещения тюка 50 в требуемом направлении от тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 15, для сдерживания или замедления перемещения тюка 50 может быть предусмотрен останавливающий или направляющий элемент для создания надлежащего перемещения тюка 50 от тюковочной камеры 14 к обертывающему столу 14.
Когда тюк 50 поддерживается на обертывающем столе 15, обертывающий стол может быть повернут в обертывающее положение, и может быть начат процесс обертывания.
Для обертывания тюка 50 из убираемого материала тюк 50 поддерживается на обертывающем столе 15, а кольцо 17 с поддерживающими рулоны устройствами 18 поворачивается вокруг тюка 50 для того, чтобы обернуть тюк 50 оберточным материалом. В то же время тюк 50 поворачивается вокруг своей цилиндрической оси, о чем свидетельствует стрелка B на фиг.3, так что разные части тюка 50 выравниваются с рулонами оберточного материала для того, чтобы обернуть всю поверхность тюка 50 оберточным материалом.
После обертывания обернутый тюк 50 готов к выпуску на землю. Чтобы высвободить тюк 50, обертывающий стол 15 и обертывающее средство 16 могут быть повернуты в высвобождающее положение, как показано на фиг.4. В высвобождающем положении оберточного стола 15 тюк 50 может выкатываться из оберточного стола на землю. Тюк 50 может пройти через кольцо 17 обертывающего устройства 3, так как кольцо 17 было повернуто вместе с обертывающим средством 16 в высвобождающее положение.
На фиг.5 показан сельскохозяйственный агрегат готовый к транспортировке. Когда сельскохозяйственный агрегат не используется, он может быть переведен в транспортировочное положение. В транспортировочном положении тюковочная камера 14 закрывается посредством перемещения задней створки 9 в закрытое положение. Кроме того, обертывающее средство 16 поворачивают вверх к тюковочному устройству и обертывающий стол 15 также поворачивают вверх в приемное положение. Поддерживающие рулоны устройства 18 расположены в положениях на противоположных сторонах кольца 17 таким образом, чтобы поддерживающие рулоны устройства 18 могли быть размещены частично рядом с тюковочным устройством 14, приводя к компактному транспортировочному положению.
В этом транспортировочном положении в варианте осуществления изобретения, предназначенном для формирования и обертывания тюков диаметром 1,6 метра, общая длина сельскохозяйственного агрегата от переднего конца 6 до заднего конца обертывающего устройства 3 может составлять менее 6 метров.
Вышеупомянутое обертывающее средство 16 было описано так, что оно включает вращающееся кольцо 17 и поддерживающие рулоны устройства 18. В альтернативном варианте осуществления изобретения обертывающее средство может содержать неподвижное направляющее кольцо, которое выполнено с возможностью направления поддерживающих рулоны устройств вокруг тюка 50. Также может быть использован любой другой подходящий тип обертывающего средства. Предпочтительно, чтобы использовалось обертывающее средство, в котором устройства, поддерживающие обертывающий материал, например поддерживающие рулоны устройства, формировали верхнюю сторону обертывающего устройства, то есть несущая конструкций этих устройств находилась бы ниже этих устройств.
Выше был описан сельскохозяйственный агрегат 1, в котором тюковочное устройство 2 и обертывающее устройство 3 расположены на одной раме 4. В альтернативном варианте осуществления изобретения тюковочное устройство 2 и обертывающее устройство 3 могут быть установлены на независимо поддерживаемых рамах, которые соединены для формирования сельскохозяйственной системы согласно настоящему изобретению.
После рассмотрения описания и осуществления на практике раскрытого здесь изобретения специалистам в данной области будут очевидны другие варианты осуществления изобретения. Предполагается, что описание и примеры будут рассматриваться только как примерные, а объем и сущность изобретения определены в приведенной ниже формуле изобретения.