專利名稱：用于割灌機、切邊機或類似設備的切割頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及用于切斷植物的設備的領域，例如割灌機、切邊機等。在該類型的設備中，當切割線磨損時逐漸從供應物解開的或者當磨損時以獨立的切割線替換的一條或多條切割線需要相對于它們安裝在其上的旋轉切割頭被緊緊地鎖定。
在這點上，已經知道用于鎖定該切割線的一些技術。
這些技術中的一個依靠諸如凸輪這樣的活動鎖定元件，該元件被彈簧/或該切割頭旋轉期間產生的離心力推動，從而在該切割線上施加壓力，并且與鎖定元件相對地提供了支承后壁以將該切割線局部地保持在所述元件和支承壁之間。文獻US-A-4301642，US-A-4335510和EP-A-0824854給出了這些技術的例子。
為了提高鎖定效果，也已知道在鎖定元件上提供一系列能夠更好地固定在切割線的材料(通常為聚酰胺)中的齒。
盡管提供了這些方案，但是有時候切割線不能足夠有效地保持在切割頭中。在這樣的情況下，施加在切割線上的拉力，尤其當切割遇到障礙物或者特別硬或茂密的植物時，能導致切割線相對于鎖定裝置移動，并且可能(在切割線股的情況下)滑出切割頭。
當切割線完全或部分由硬質材料(例如特別的或充填的聚酰胺)制造時，和/或當切割線具有的截面使得切割線和鎖定元件之間的接觸不好時，也特別容易產生該缺陷。
本發(fā)明設法減小現(xiàn)有技術中的這些限制并且提出一種改進的切割線鎖定機構。
為此，本發(fā)明提出了一種用于割灌機、切邊機或類似設備的切割頭，該切割頭包括用于切割線的通道和用于鎖定所述切割線的活動元件，所述活動元件用于將切割線鎖定在支承壁和其本身之間，其特征在于該鎖定元件向切割線伸展的方位上有一段區(qū)域具有至少一個齒區(qū)，并且至少在所述齒區(qū)的任一側上所述鎖定元件和切割線之間產生接觸。
該切割頭的某些優(yōu)選但非限定性的方面在于·所述鎖定元件包括用于夾緊所述切割線的結構；·所述夾緊結構包括齒；·所述鎖定元件包括縱向凹槽；·所述凹槽具有圓形截面；·所述凹槽具有帶角的截面；·所述凹槽具有矩形截面；·所述凹槽的寬度小于所述切割線的寬度；·所述鎖定元件的截面基本上與所述切割線的截面互補；·所述凹槽具有V形截面；·所述凹槽具有圓弧形截面；·所述鎖定元件包括凸輪；和·所述鎖定元件包括可平移運動的靴狀件。
本發(fā)明也提出了一種諸如割灌機、切邊機或類似的植物切割設備，其特征在于它包括上述的切割頭和適合驅動所述切割頭旋轉的馬達。
本發(fā)明的其它方面，目的和優(yōu)點將更清楚地從后面的優(yōu)選實施例的隨后具體描述顯見，所述優(yōu)選實施例僅僅作為非限定的例子給出并且參考附圖，其中


圖1至3是顯示本發(fā)明的一個實施例的切割頭的三個正視圖。
圖4是構成本發(fā)明的切割頭的一部分的大致盤狀部件的平面圖。
圖5是組裝形成切割頭的兩個盤狀部件的側視圖。
圖6是大致盤狀中間部件的側視圖，該部件可以與其它兩個部件形成本發(fā)明的另一個切割頭。
圖7是處于組裝狀態(tài)的所述另一個切割頭的側視圖。
圖8是圖7中的切割頭的示意性平面圖，在后者中安裝了四個切割線股。
圖8A為切割線股中的一個透視地顯示了由切割頭限定的彎曲支承區(qū)。
圖9顯示了圖4中盤狀部件的細節(jié)，該盤狀部件與鎖定切割線股的裝置適配在一起。
圖10是沿圖9中的線X-X的橫截面圖。
圖11是切割線鎖定裝置的第一變化實施例的橫截面圖。
圖12是屬于
圖11中鎖定裝置的鎖定元件的透視圖。
圖13是切割線鎖定裝置的第二變化實施例的橫截面圖。
圖14是切割線鎖定裝置的第三變化的橫截面圖。
圖15是切割線鎖定裝置的第四變化的平面圖，和
圖16是沿
圖15中的線XVI-XVI的剖面圖。
首先應當注意的是，在各個圖之間，相同或類似的元件或部件盡可能由相同的附圖標記表示。
圖1-3表示根據(jù)本發(fā)明的用于割灌機、切邊機或類似設備的切割頭(其通篇用參考數(shù)字100表示)，其適于安裝到驅動軸200的末端，固定裝置202(墊圈，螺母，旋轉的分度機構)與配對板(counterplate)完全以傳統(tǒng)方式進行配合以達到安裝切割頭的目的。
切割頭在這里通過疊加和組裝兩個盤狀部件110a和110b而實現(xiàn)，所述盤狀部件與傳動軸200的旋轉軸同心，并且在它們彼此面對的表面上包括用于移動切割線線股和用于將緊固這些切割線股的結構，這可以在下面具體地被了解。
圖1顯示了組裝到轉軸200之前的切割頭100，而圖2和3分別顯示了安裝到轉軸上了的切割頭的部分剖視圖和正視圖。
現(xiàn)在參考圖4，該圖顯示了幫助實現(xiàn)切割頭的盤狀部件110(可以是
圖1-3中的部件110a和11b中的一個)。它帶有中心孔1100，驅動軸200可以穿過該中心孔。
該部件110包括一組45°的斜面111，111′(外斜面)和111″(中心斜面)，這組斜面在內部界定了該部件的升高部分和在外部界定了該部件的凹陷部分。所述斜面的總輪廓在這里為圓形并仿效該盤的輪廓，并且從該輪廓回縮一定的距離。
特別地，兩個斜面111，111″彼此相鄰地沿直線延伸以界定切割線股通道的第一區(qū)域112，該通道在作為切割線股的出口的第一開口113和第二開口115通向外面。沿區(qū)域112延伸的軸線A與盤狀部件的中心C相距一定的距離D(如圖所示)。
在開口113，斜面的曲率半徑小，當切割線股被放置在適當位置時它簡單地引導該切割線股。
在切割線出口115，斜面111″限定了彎曲支承區(qū)120，作為優(yōu)選所述支承區(qū)不改變斜率地一方面與切割線通道區(qū)域112連接，另一方面與所述三個斜面連接而成的圓周區(qū)域連接。在切割期間，尤其當切割頭旋轉，切割繩遇到抵抗切割和導致它放棄的障礙物時，該彎曲支承區(qū)120支承切割線股(切割頭的旋轉方向由箭頭F給出)。需要重點注意的是，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由于切割線通道112相對于部件110的中心C的側向偏移，也就是相對于切割頭的旋轉軸的側向偏移，因此能夠使彎曲支承區(qū)120的曲率半徑比現(xiàn)有技術中使用從中心C幾何延伸的切割線通道所能獲得的曲率半徑大的多。
具體而言，在現(xiàn)有技術的情況下，已知道切割頭的中心區(qū)域必然由轉軸占據(jù)，在軸向一方面用于實現(xiàn)切割線股的鎖定、另一方面用于實現(xiàn)彎曲支承表面的可用空間非常小。
相反，由于本發(fā)明的結構，可以實現(xiàn)大的多的曲率半徑R，并且這可以(至少局部地)等于甚至顯著地大于距離D。
應當注意的是彎曲支承區(qū)可以具有所需的任何彎曲幾何形狀(圓形，帶有不同半徑的圓扇形，橢圓形，拋物線形等)。尤其應當理解的是可以具有一個和多個恒定的曲率半徑，和/或一個連續(xù)變化的曲率半徑。
由于彎曲支承區(qū)的不太顯著的曲率，作用顯著減小，同樣切割線股的疲勞也顯著減小，這是因為后者的材料受到小得多的應力，這對于包括用以促進切割的裝置(齒等)，和/或在旋轉期間用以減小噪音的裝置(凹窩，凸出等)，和/或例如用以增加耐磨損性的不同材料區(qū)域(充填聚酰胺等)的現(xiàn)代切割線尤其重要。
在切割線股通道區(qū)域112的剖面上，盤狀部件110也包括用于接納切割線鎖定制動件(locking shoe)的容納腔114，該鎖定制動件將在后面描述。目前，需要在這里提及的是該容納腔通向切割線通道區(qū)域，并且該容納腔包括在相對側上垂直的、不傾斜的表面，該表面相對于切割線通道112的軸線A成一個角度；還包括靠近表面116的最遠離軸線A的末端用于楔入制動件壓力彈簧的暗凹窩117，這將在下面具體地被了解。
在圖4中還表示了孔118，所述孔適合由螺釘或螺栓穿過以用于組裝部件110，其由一個或多個類似設計的其它盤狀部件組成。
最后，圖4顯示了部件110包括相對于上述結構旋轉180°對稱的第二通道，用于第二切割線股的支承和鎖定結構，這些結構由相同的參考標記加上“主(prime)”字標記表示。
圖5更具體地顯示了通過組裝第一盤狀部件110a和第二盤狀部件110b而實現(xiàn)的切割頭，其中第一盤狀部件包括如圖4所示的結構，第二盤狀部件包括鏡像對稱的相應結構，使得在組裝期間所有這些結構都被放置在屬于另一部件110a的它們的配對部件之上。
應當理解這樣的組裝形成了規(guī)則的菱形切割線股通道。通過使用大致方形橫截面并且稍小于在切割頭中形成的通道的橫截面的切割線股，這些通道支撐著切割線股，使得每個切割線股的脊將構成用于切割的引導區(qū)，因此提高了切割效率。
然而將會注意到這樣的切割頭可以與任何橫截面的切割線股一起使用，只要它們能夠被嚙合且不會卡入切割線通道。
應當理解，在參考圖4所述的結構的基礎上，圖5實現(xiàn)了帶有兩個切割線的切割頭，這兩個切割線在垂直方向位于相同水平并且在兩個直徑相對的位置沿相對于嚴格徑向方向的傾斜方向從切割頭離開。
圖6示出了另一個盤狀部件110c的正視圖，該盤狀部件構成了切割頭的第三中間部件。
該部件110c分別在其兩面的每一個上包括類似于在圖4中表示的兩組結構，并優(yōu)選地帶有90°的相互偏移。這兩組結構中的一個形成部件110a的結構的配對結構，另一個形成部件110b的結構的配對結構?？上攵?，適配中間部件110c后，部件110a和110b的結構相互偏移90°角。
這樣，應當理解切割頭的實現(xiàn)包括帶有兩個切割線股和兩個直徑相對的出口的上層，和帶有兩個其它切割線股并且也帶有兩個直徑相對的出口的下層，但是后者相對于前者偏離90°。
該切割頭在圖7中以正視圖示出。該圖中顯示了兩個開口，分別為113ac和113cb，它們偏移90°角并且分別屬于兩層，切割線出口的開口未在該圖中被表示。
已經證明當很好地選擇切割線層的平面之間的距離時，帶有兩層的切割線的該結構有利于對植物的切割。更特別地，當仍然參考圖7，已經證實，如果在兩個切割線層的相應平面Pab和Pbc之間的距離H2等于或大于切割線高H1的大約1.8倍時(基本對應其通道的高度)，并且優(yōu)選地等于或小于相同高度H1的大約5倍，那么會獲得特別滿意的切割效果。例如，對于帶有邊長4mm的方形橫截面的切割線，即對角測量值大約為5.6mm，在兩個切割平面之間的高度偏差約大于10mm。
在該構造下，如果如上所述，切割線出口彼此偏移一個角度，同樣有利于切割。作為優(yōu)選，并如所述，該偏移被設置成使得切割線出口在圓周方向等間隔地分布。
然而，對于不規(guī)則間隔的切割線出口(特別地當上層結構和下層結構之間的角偏移不為90°時獲得)，也能夠獲得滿意的效果。
圖8表示圖7中切割頭的俯視示意圖。在該切割頭中安裝了三個切割線股300，所述切割線股在切割線出口115伸出并且基本在開口113停止。在該圖中也表示了用于切割線股的彎曲支承表面120。切割頭的旋轉方向由箭頭F示出。
另外，應當理解按照前述通過使用部件110c類型的兩個或更多的中間部件，和終端部件110a和110，可以實現(xiàn)帶有任何數(shù)量的層的切割頭。
例如，通過使用其上和下結構互相偏移60°的中間部件，和通過在上和下部件110a，110b之間提供兩個這樣的中間部件，實現(xiàn)了切割線出口規(guī)則地沿圓周方向分布的三層切割頭。
圖8A為一個單獨的切割線股300示出了由切割頭形成的彎曲支承表面120的透視圖，該切割線股由其長度的一部分表示。
應當理解該彎曲支承表面由兩個相鄰盤狀部件110a和110b的彎曲支承區(qū)域120a，120b形成(例如在圖5中的類型的情況下)，所述支承區(qū)域又屬于各個部件的45°斜面111″。
該彎曲支承表面因此在切割線通道出口處呈現(xiàn)帶有90°底角的V形橫截面，也就是適合切割線300的橫截面的剖面。該支承表面因此用于在任何時候將切割線保持在其最佳的切割方向，尤其當在受到植物阻力影響，它靠在支承表面120上時。
當然，彎曲支承表面的剖面將與切割線的橫截面相適應。在這點上，即使在圓形橫截面的切割線的情況下，也可以預見切割線靠在具有凹圓形剖面的彎曲支承區(qū)域上。這使切割線疲勞最小化并且當它開始靠在所述區(qū)域上時通過使其軌跡穩(wěn)定在切割平面中而增加了切割效率。特別地，它避免了沿切割方向的橫向浪費動能(與使用方向垂直的方向)。
圖9和10示出了切割線鎖定機構，其安裝到一對盤狀部件中(用單切割層實現(xiàn)的基本形式的部件110a和110b)。該機構包括放置在外殼中的制動件400，所述外殼通過在其中一個盤狀部件(這里為110a)中(見圖4)形成的容納腔114，和通過在與其并列布置的另一個盤狀部件(在這里為110b)中限定的配對部件容納腔形成。
該制動件400具有第一面和相對面402，所述第一面具有多個齒404，該齒404向線通道112的軸線A的橫向延伸并用于咬著嚙合在所述通道112中的切割線300；所述相對402面相對于上述的第一面以一個傾斜角延伸并且用于靠在其容納腔的背面上，該背面由兩個盤狀部件的面116限定。
壓力彈簧500在由兩個盤狀部件的暗凹窩117連接限定的彈簧座和形成于制動件400的壓力區(qū)域中的凹窩408之間起作用，所述壓力區(qū)域位于所述制動件的最大高度的區(qū)域中。
在相對側(前側)，制動件具有傾斜截面406，該傾斜截面406從位于最前面的齒404朝頂部成一個傾斜角。
事先被切成所需長度的切割線股300從其出口115沿圖9中的箭頭F′方向被嚙合在其通道112中。因此，它克服彈簧500的(適度)力推回制動件400，因此制動件能夠通過貼靠著其容納腔的背面116，116滑動而升高必要的距離以讓切割線股通過。切割線股優(yōu)選地被推動直到圖9中的其左邊末端到達在該相同的圖中示出的開口113的區(qū)域。因此操作者可以保證切割線已經完全嚙合在鎖定制動件之上。在這里應當注意的是傾斜的前截面406引導切割線股，從而使它正確地在帶齒一側上穿過制動件400下方。
眾所周知，當沿箭頭F′的相反反向的拉力一施加到切割線股上，其典型地為該裝置正在工作時的情況，通過與植物的摩擦和碰撞，用作單向鎖定件的制動件400傾向于通過其齒404在切割線股300上施加緊固力，緊固夾緊力總是隨著拉力增加而增加，這在很大程度上是由于容納腔的傾斜面116，116，提供了與制動件的面402配合的楔入效果。
尤其當與帶有齒凸輪或類似裝置的已知機構相比時，帶有滑動制動件的該鎖定機構的特別優(yōu)點是，一方面在于由制動件施加在切割線股上的緊固力可以很強，所述制動件由制動件容納腔114，114的背面116，116極緊地和堅實地支撐，另一方面在于根據(jù)切割線300的長度，齒404與切割線配合的長度可以比與已知凸輪機構配合的長度大得多。
其它的優(yōu)點為(i)切割線股可以容易通過開口115插入到通道中和容易地通過相對的開口113從通道移除，這兩個開口都位于切割頭的周圍，和(ii)鎖定機構可以放置在通道112和切割頭的周圍之間，亦即，不會干擾用于將切割頭安裝到切割設備上的所述結構(用于軸和螺母的凹窩)所處的切割頭中心區(qū)域。
在圖9和10所示的實施例中，并且如
圖10所示，緊固切割線股的齒404沿切割線的橫向方向線性地伸展。
根據(jù)另一個有利方面，可見，切割線股鎖定元件(而且無論它是滑動制動件，樞轉凸輪，或者任何其它夾緊元件)做成的形狀有利于提高其對切割線緊固性。
因此，圖9和10中齒404和切割線之間的配合簡易地發(fā)生在與制動件相對定位的切割線脊的平面，可見，如
圖11和12所示，齒采用適合于切割線形狀的輪廓。在這些圖中，存在兩組彼此以90°取向以形成包括凹窩403的輪廓的齒404a，404b。結果，就方形橫截面的切割線而言，每系列的齒可以與切割線的整個面，或者該面的大部分配合，并且制動件和切割線之間用于保持后者的配合長度進一步增加。
更普遍地，在制動件400的齒的平面可以設想任何凹形輪廓以更好地接納切割線，而不管后者的橫截面形狀。
因此
圖13示出了這樣的情況，其中制動件400的齒區(qū)域的輪廓具有中心彎曲凹窩，和在該凹窩的每一側凸起的兩列齒404a，404b。在該情況下，主要是齒和切割線之間的雙排接觸增加了夾緊力。
在這里將注意到
圖11，12和13中的鎖定制動件對緊固效率的提高，不僅用如上所述的按照菱形結構的方形橫截面的切割線有效，而且對用許多其它橫截面的切割線也都有效，特別提到是圓形橫截面的切割線也有效。
圖14部分地示出了這樣的情況，其中使用圓形橫截面的切割線300，利用一排齒404，所述齒具有適合于接納切割線的凸部，并且切割線的曲率半徑和齒輪廓的曲率半徑優(yōu)選地彼此類似。
應當理解帶有與切割線接觸的凹形輪廓的切割線鎖定元件的使用不僅應用于制動件的情況，而且應用于諸如凸輪這樣的其它類型元件的情況。
因此
圖15和16示出了在圓形橫截面的情況下，在安裝到樞軸401并被壓力彈簧500作用的凸輪400的幫助下切割線300的鎖定。齒404布置在圓心不與樞軸401限定的旋轉軸重合的圓扇區(qū)上。
在本實施例中可以注意到凸輪具有兩排彼此大致直線延伸的齒404a，404b(見
圖16)，這兩排由中心凹槽403分離。在這里齒的該輪廓進一步提高了對許多形狀的切割線的鎖定。
自然地，本發(fā)明并不局限于所述和所示的實施例，本領域的熟練技術人員將能夠提供許多變化和改進。
此外，應當理解前述的新切割頭的不同方面可以頻繁地彼此獨立地或者以不同方式組合地實施。
權利要求
1.一種用于割灌機、切邊機或類似設備的切割頭，該切割頭包括用于切割線(300)的通道(112)和鎖定切割線的活動元件(400)，所述活動元件用于將切割線鎖定在支承壁和其本身之間，其特征在于該鎖定元件向切割線伸展的方位上有一段區(qū)域具有至少一個齒區(qū)(403)，并且至少在所述齒區(qū)的任一側上所述鎖定元件和切割線之間產生接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的切割頭，其特征在于鎖定元件(400)包括用于夾緊所述切割線的結構(404)。
3.根據(jù)權利要求2所述的切割頭，其特征在于所述夾緊結構包括齒(404)。
4.根據(jù)權利要求1所述的切割頭，其特征在于所述鎖定元件包括縱向凹槽(403)。
5.根據(jù)權利要求4所述的切割頭，其特征在于所述凹槽具有圓形截面。
6.根據(jù)權利要求4所述的切割頭，其特征在于所述凹槽具有帶角的截面。
7.根據(jù)權利要求6所述的切割頭，其特征在于所述凹槽具有矩形截面。
8.根據(jù)權利要求4-7之一的切割頭，其特征在于所述凹槽的寬度小于所述切割線(300)的寬度。
9.根據(jù)權利要求1-7之一所述的切割頭，其特征在于所述鎖定元件(400)的截面基本上與所述切割線的截面互補。
10.根據(jù)權利要求1或9所述的切割頭，其特征在于所述凹槽具有V形截面。
11.根據(jù)權利要求1或9所述的切割頭，其特征在于所述凹槽具有圓弧形截面。
12.根據(jù)權利要求1-11之一的切割頭，其特征在于所述鎖定元件(400)包括凸輪。
13.根據(jù)權利要求1-11之一所述的切割頭，其特征在于所述鎖定元件(400)包括可平移運動的制動件。
14.一種諸如割灌機、切邊機或類似的植物切割設備，其特征在于它包括權利要求1-13之一所述的切割頭和適合驅動所述切割頭旋轉的馬達。
全文摘要
一種用于割灌機、切邊機或類似設備的旋轉線繩的切割頭，該切割頭包括用于切割線(300)的通道(112)和鎖定切割線的活動元件(400)，所述活動元件用于將切割線鎖定在支承壁和其本身之間。根據(jù)本發(fā)明，該鎖定元件向切割線伸展的方位上有一段區(qū)域具有至少一個齒區(qū)(403)，并且至少在所述齒區(qū)的任一側上所述鎖定元件和切割線之間產生接觸。
文檔編號A01D34/412GK1741735SQ200480002790
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月23日 優(yōu)先權日2003年1月23日
發(fā)明者E·勒格朗 申請人:法蘭西速度公司