專利名稱：谷粒裝袋的機(jī)器與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將谷粒存入柔韌大口袋的方法和機(jī)器。
糧農(nóng)們經(jīng)常需要有存放谷粒的設(shè)施。為此，他們一般都應(yīng)建造和維護(hù)永久性建筑。但是，這種建筑結(jié)構(gòu)的選價高，在貯存空間不足的情況下，糧農(nóng)不得不過早地出售自己的谷粒作物，從而蒙受可觀的經(jīng)濟(jì)損失。
早些年，牛場主或奶場主也碰到過類似的問題，這就是儲備青飼料到冬天使用。與貯存谷粒的情況相似，青貯塔這種永久性龐大結(jié)構(gòu)是當(dāng)時奶場與牛場上司空見慣的。不過人們找到了解決牛場主的問題的辦法，這就是在大型塑料袋內(nèi)貯存青飼料的方法以及實現(xiàn)該方法的設(shè)備。在一種可移動的機(jī)器上裝有喂料輥和疊好的大塑料口袋。例如，展開的口袋直徑可達(dá)8英尺，長度達(dá)200英尺。青飼料被送往喂料輥，然后，喂料輥再將青飼料壓實裝入塑料口袋。隨著口袋的裝料，機(jī)器逐漸遠(yuǎn)離口袋，同時口袋也被機(jī)器展開。為確?？诖b料適宜，應(yīng)當(dāng)對口袋的展開或延伸以及機(jī)器的移動加以控制。為此，口袋的后面設(shè)一個檔塊，以防向后滑動，而設(shè)在機(jī)器上的一個制動機(jī)構(gòu)是可調(diào)的，用以根據(jù)喂料輥壓緊青飼料頂住檔塊時產(chǎn)生的壓力來進(jìn)行穩(wěn)定釋放。也就是說，推動機(jī)器前進(jìn)的力量就是把青飼料喂入口袋頂住檔塊的力量?？朔苿悠鞯淖枇κ箼C(jī)器移動的力，應(yīng)設(shè)定成圓滿裝袋所需的力。基于這種構(gòu)想的專利已有一批，其中有代表性的是3，687，061號美國專利(Eggenmuller)、4，046，068號美國專利(Eggenmuller)、Re31，810號美國專利(Lee)和4，337，805號美國專利(Johnson等)。
這種方法對青飼料很有效，然而用以把谷粒裝入柔韌的塑料袋卻無濟(jì)于事。喂料輥上能有效地把青飼料強(qiáng)行裝入口袋的齒只會穿過粘性更大的谷粒而滑動。人們嘗試找出粘性料喂入機(jī)構(gòu)，但無一合乎要求，于是，人們不再去設(shè)法把青飼料貯存方法改用到谷粒貯存之上。
因此，本發(fā)明的一個目的就是提供一種適合于將谷粒裝入大型柔韌塑料袋的機(jī)器和方法。
基本問題在于，谷粒的側(cè)向穩(wěn)定性很小。與干草、稻麥桿或青飼料相比，谷粒的流動性或粘性大得多。在本發(fā)明之前，還不知道有哪種輸送系統(tǒng)能將谷粒推入水平方向放置的口袋并填滿口袋。
本發(fā)明解決問題的辦法正是把握了谷粒自由流動的特性。簡而言之，在一臺可移動的裝袋機(jī)上有一個容器，該容器配有能在容器后部開口處的周圍安裝一個折疊(收攏)口袋的裝置。該容器在開口的上方有足夠的高度，從而使谷粒的高度在超過裝了谷粒的口袋的高度情況下入袋，容器的前壁從頂部向底部傾斜，在容器的頂部有一個谷粒輸送入口。
在該容器的輪子上裝有可調(diào)節(jié)的制動器(雖然制動阻力比壓實青飼料所需的阻力小得多)。谷粒被送入容器頂部。谷粒的流動性對復(fù)蓋著開口的口袋底部產(chǎn)生側(cè)向壓力。同樣的側(cè)向壓力也施加到了前壁上?？诖瞬勘幌蚝笸埔?，直至放在地上的袋中谷粒重量阻止口袋向后滑動為止。隨著容器內(nèi)谷粒高度的上升，裝袋工作繼續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到從開口伸出之口袋的展開部分的容量為止。
隨著容器中谷粒水平面的升高，施加于前壁的側(cè)向壓力也加大。該壓力促使機(jī)器向前移動。只有當(dāng)壓力達(dá)到能使口袋裝滿容量時，制動器才允許機(jī)器移動。當(dāng)口袋的伸出部分裝滿容量時，機(jī)器就緩緩前移。前移運動使口袋更進(jìn)一步展開，這一過程繼續(xù)下去，直至口袋全部展開并被填滿，這時，口袋從機(jī)器上被卸下并束緊。
我們還提供了附加的符合要求的特征。機(jī)器的前部攜帶一個存放谷粒的料斗。一個谷粒螺旋推運器將谷粒推入容器的頂部入口。在機(jī)器上裝有馬達(dá)(例如液壓馬達(dá))以及用于螺旋推運器和制動系統(tǒng)的控制器。控制器的操作員能掌握機(jī)器、根據(jù)填滿容器的需要來調(diào)節(jié)制動器的壓力，還能為保持填裝速率達(dá)到要求而調(diào)節(jié)螺旋推進(jìn)器的速度。
參見以下詳細(xì)說明與附圖，可以本發(fā)明理解得更為清晰。


圖1是接照本發(fā)明的谷粒裝袋機(jī)的透視圖;
圖2是該機(jī)的側(cè)視圖，也是本發(fā)明的方法的示意圖;
圖3是圖2中3-3線所示接納料斗的剖視圖;
圖4是圖2中4-4線所示裝袋機(jī)的頂視圖，但顯示了從機(jī)器伸出的被裝滿的口袋;
圖5和圖6是圖4中5-5和6-6線分別所示的口袋與口袋襯套的剖視圖;
圖7a和圖7b是正在裝袋的谷粒流出機(jī)器與流入口袋時口袋襯套的構(gòu)形視圖。
圖1和圖2從整體上顯示用于將谷粒12裝滿塑料袋10的機(jī)器和方法，其中谷粒12是被例如卡車14拖運到現(xiàn)場的。
如
圖1和圖2所示，該機(jī)器包括接納谷粒12的料斗16。如同圖3中清晰可見的那樣，粒斗16的構(gòu)形要能使谷粒朝著料斗的中央流動。側(cè)向螺旋推進(jìn)器18與20幫助谷粒向中央流動，在中央處，提升螺旋推進(jìn)器22將谷粒帶入機(jī)器的容器24。如圖2所示，容器24中的谷粒12積成一堆，先向后流入管道26，該管道構(gòu)成容器24的后部開口，以箭頭28標(biāo)示。收攏或折疊起來的塑料口袋10套在管道26上，袋底30封住容器的開口28。當(dāng)谷粒開始倒入口袋時，口袋的封閉端30就被推離管道并落在地上。一旦開始裝袋，口袋的進(jìn)一步向后滑動即受阻，谷粒只能在容器內(nèi)堆得更高，流入并裝滿口袋端部和管道。
機(jī)器安裝在前輪34和后輪36兩副輪子上。這些輪子能使機(jī)器向前方移動(箭頭32標(biāo)示的方向)。輪子34上裝有可調(diào)的制動器38。制動器設(shè)計成能夠在機(jī)器受到足夠的前進(jìn)推力時平穩(wěn)地松開。這種前進(jìn)的推力是容器24中谷粒堆對容器前壁40的作用力所產(chǎn)生的。
前壁40最好向后傾斜，如同圖中α角所表示的那樣。因此，人們相信，有傾角的壁40能增強(qiáng)機(jī)器所受的向前推力，確切的角度是可變的。讓壁40有傾角，還有一個益處，這就是容器底部附近的橫截面縮小了，就能更徹底和更容易使容器放空。前壁40的最佳傾角是在大約45°-65°的范圍之內(nèi)。
輪子34的制動器38所受的制動壓力也是可變的。這里最使人關(guān)注和要控制的因素在于裝袋符合要求。當(dāng)制動器的放松壓力向下調(diào)節(jié)時，容器24里谷粒堆的高度就減小，因此，增加制動器的松開壓力，就能使堆高增加。
當(dāng)堆12的高度超過裝了料的口袋的高度時，口袋10就會被裝料。谷粒堆的頂部外形為半球隆起，而且靠在壁40上的高度最好基本上等于裝料袋的高度。機(jī)器的操作手可能比較喜歡只核查口袋就能決定是否達(dá)到了要求的制動壓力，從而對制動壓力作適當(dāng)調(diào)整。不過，最好給操作手配備一個能確定料堆靠在壁40上的高度的指示器?？梢栽诒?0上設(shè)一小窗口42，以便操作手能肉眼觀察料堆的高度。這種辦法被認(rèn)為較好，雖然人們認(rèn)識到可以在要求的高度上裝一個傳感器來測定在要求的高度上谷粒堆產(chǎn)生的壓力并相應(yīng)地對制動器的阻力值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
前面講過，制動器38最好裝在機(jī)器兩側(cè)的輪子34上。為了調(diào)節(jié)制動器，在操作手工位的控制板44上裝有幾個控制器。最好兩個制動器能夠獨立進(jìn)行調(diào)節(jié)，這可減少操作手對車輛的駕駛控制負(fù)荷。
同樣如前所述，料斗或料箱中的谷粒是由谷粒螺旋推進(jìn)器22取出并送往容器24的。在料斗或料箱里，螺旋推進(jìn)器18與20將谷粒從邊上往中央送。側(cè)邊螺旋推進(jìn)器18和20的優(yōu)點在于，有時需將不同的谷?；旌?，料斗可做成在其每一側(cè)接受不同類型的谷粒。料斗可被中央隔板(圖中未示出)分開。不同的谷?？梢砸圆煌乃俾仕腿胩嵘菪七M(jìn)器22。這可由操作手通過控制板44分別控制不同的螺旋推進(jìn)器來實現(xiàn)。
最好料斗16的高度也是可調(diào)的。參見圖2和圖4，在輪子34的軸和料箱16的支承之間，裝有千斤頂46。這樣，料箱16能相對于輪34升降。這種升降有助于使料箱的前沿48與卡車車廂的高度吻合(圖2)。料箱高度可調(diào)，還有一個優(yōu)點便于牽引時機(jī)器掛鉤。
現(xiàn)在來看圖2中機(jī)器前部的聯(lián)結(jié)件52。圖中所示是該聯(lián)結(jié)件在裝袋作業(yè)時同機(jī)器相連的狀況。然而，看來在裝袋作業(yè)時如讓聯(lián)結(jié)件52成為可卸件就更好一些。無論如何，在牽引之前，機(jī)器的聯(lián)結(jié)件52同卡車的聯(lián)結(jié)接54基本上是不會對準(zhǔn)的，因此要提升對準(zhǔn)后方能結(jié)合。為了能對準(zhǔn)，就用千斤頂46將料斗16升高。聯(lián)結(jié)件52和54相連后，千斤頂縮回將輪子抬到料斗16的下面，以便進(jìn)行牽引。在控制板44上有控制升降的裝置。
現(xiàn)在參見圖4-6，如前所述，管道26起著攜帶折疊口袋10的作用。一條彈性繩58(有時稱作松緊束)繞在管道周圍并將口袋10適當(dāng)?shù)丿B放在管道之上。管道外圍的前部，有一個卷邊56與松緊繩58配合，它們所形成的阻力，是以防止口袋滑動而出現(xiàn)意外的脫離。這種阻力又不會阻礙口袋像
圖1所示的那樣在裝袋作業(yè)的壓力作用下被拉脫。
由于管道26通常是圓筒形，裝料口袋展開就呈現(xiàn)出橢圓形。圖5和圖6是圖4中所示部分的剖視圖，表明口袋從管道26退下并遠(yuǎn)離時由圓筒形變?yōu)闄E圓形的情景。這種形態(tài)變化加上谷粒的流動本性，會產(chǎn)生谷粒的回流，該回流趨向于沿著外側(cè)以及在管道與口袋之間找到出路然后落到地上。谷粒的這種不合要求的回流，由于我們在管道壁上設(shè)置了一個套管或襯套60而被基本上消除，套管或襯套是向后延伸的并伸進(jìn)裝料口袋。圖7a和圖7b所顯示的就是這種襯套60，它是用橡膠等堅實的柔韌材料做成的，能適應(yīng)口袋從圓筒形向橢圓形的轉(zhuǎn)變。襯套裝口袋封住，不讓谷粒在口袋與管道外部之間找到出路。該襯套的外形也可在圖5中看到。
以上對本發(fā)明的一個實施例作了必要的說明，但也可有多種變異。下面介紹的一種改型所涉及的是車架，尤其是圖中用34和36表示的支撐輪組。
人們經(jīng)常想有一種自驅(qū)動的谷粒裝袋機(jī)。像現(xiàn)在看到的那樣，輪子36上沒有裝制動器38，這是一種惰輪。前輪34相當(dāng)于四輪驅(qū)動的3/4噸位卡車的前端車輪。這種卡車恰好是我們研制樣機(jī)所用的車輛。前端輪軸被設(shè)計成既有制動能力又有操縱能力。前輪驅(qū)動裝置設(shè)有傳動部件和所述噸位卡車前輪驅(qū)動裝置的鎖定套。傳動部件被鉤接到提供自驅(qū)動能力的液壓馬達(dá)上。
前面介紹的機(jī)器上，許多運動部件離不開馬達(dá)、液壓系統(tǒng)等部件。這些部件在技術(shù)上是公知的，所以未詳細(xì)介紹。這里只需指出，該機(jī)器的各種部件，像馬達(dá)62、液壓流體貯存罐64等全部部件都齊備自足，它們最好裝在機(jī)器的底架上，位于料斗與容器之間。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離由權(quán)利要求所設(shè)定的本發(fā)明的情況下，顯然可以有多種變異或改型。
權(quán)利要求
1.一種谷粒裝袋機(jī)，它包括一個向前方運動的機(jī)動底架；一個安裝在所述底架上的接納谷粒的容器，該谷粒接納容器有一前壁能接受堆在容器內(nèi)的谷粒所引發(fā)的向前的壓力，還有一個向后延伸并對一個后部開口有限定作用的管道部分，與所述管道部分相關(guān)聯(lián)用于把一個柔韌口袋攜持住使之環(huán)繞管道、處于折疊狀態(tài)、敞口對著后部開口以便從所述容器中將谷粒裝入袋內(nèi)的裝置，該攜持裝置能讓折疊的口袋逐漸朝著管道的后方伸展；安裝在所述底架上用于接收谷粒并將其運往容器以便將谷粒堆放在容器之中的裝置，谷粒堆放的高度超過谷粒裝袋所需高度；以及可調(diào)節(jié)的制動裝置，用于讓底架平穩(wěn)向前移動，因此，該制動裝置的阻力之設(shè)定與容器所述之前壁受到的壓力有相關(guān)性，以便形成一股穿過通道并填裝柔韌口袋的谷粒流。
2.權(quán)利要求1所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于，所說的接納與輸送裝置包括一個頂部敞開能在某一高度上接納來自卡車的谷粒的谷粒接納料斗，該料斗含有谷粒提升運送器，用于將料斗中的谷粒提升到在容器中堆放時所需之高度。
3.權(quán)利要求2所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于，所述接納與輸運裝置的升降器是一種谷粒螺旋推進(jìn)器，它將谷粒從料斗底部的中央位置運往容器，以及在底部中央各側(cè)所設(shè)的側(cè)邊螺旋推進(jìn)器，用于將谷粒從料斗側(cè)邊移至中央部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的谷粒裝袋機(jī)，它包括設(shè)在所述底架上的一個操作手工位和用于控制所述螺旋推進(jìn)器運動速率的控制裝置，所說控制裝置的位置便于操作手在上述作業(yè)工位上行使控制。
5.權(quán)利要求1所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于所述容器的上述前壁是從后向前傾斜的，以增強(qiáng)堆放在容器中的谷粒施加的向前方推的壓力。
6.權(quán)利要求5所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于傾角的范圍在大約45°與65°之間。
7.權(quán)利要求5所述的谷粒裝袋機(jī)包括用于調(diào)節(jié)制動器阻力的裝置，還包括測定谷粒靠到所述前壁上的高度并將此高度同后部開口的高度進(jìn)行比較從而確定對所述制動器的阻力需作何種調(diào)節(jié)的裝置。
8.權(quán)利要求7所述的谷粒裝袋機(jī)包括設(shè)在所述底架上的一個操作手工位以及設(shè)在該操作工位用于控制制動器調(diào)節(jié)裝置的控制器。
9.權(quán)利要求7所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于，底架安裝在位于料斗下方并在料斗兩側(cè)的一對前輪以及位于容器下方并在容器兩側(cè)的一對后輪上，每個后輪上都單獨配置著可操縱的制動裝置，在所說操作工位上對每個制動裝置進(jìn)行控制的裝置能以可調(diào)節(jié)的方式制約向前的移動，而且通過有選擇地對輪子實行制動，能減少對機(jī)器前進(jìn)運動的操作量。
10.權(quán)利要求9所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于，在所述前輪與所述料斗之間設(shè)置一個千斤頂，用來使所述料斗相對于所述前輪進(jìn)行升降。
11.權(quán)利要求10所述的谷粒裝袋機(jī)包括一個牽引聯(lián)結(jié)件，該聯(lián)結(jié)件設(shè)在所述機(jī)器的前部，用于同一臺拖車的牽引聯(lián)結(jié)件相連，以便將所述機(jī)器從一地經(jīng)路面牽往別地，所說千斤頂?shù)墓δ苁鞘顾f牽引聯(lián)結(jié)件經(jīng)過升降而與拖車的牽引聯(lián)結(jié)件對準(zhǔn)，并在實現(xiàn)聯(lián)結(jié)后將輪子升離地面。
12.權(quán)利要求1所述的谷粒裝袋機(jī)，其特征在于有一個用堅實的柔韌材料做成的襯套，它與所述管道相連并從該管道向后延伸進(jìn)入折疊的口袋部分，所說的襯套能適應(yīng)口袋外形由管道的開關(guān)在所裝谷粒內(nèi)壓下而產(chǎn)生的形變，從而起到密閉和防止谷粒外滿的作用。
13.權(quán)利要求1所述的谷粒裝袋機(jī)包括一對支撐底架和為底架定向的輪子，所說的輪子基本類似于四輪驅(qū)動車的前輪，這里說的四輪驅(qū)動車含有驅(qū)輪的液壓驅(qū)動傳動裝置、制約輪子的制動裝置、駕馭輪子乃至機(jī)器的駕馭裝置。
14.一種向大型柔韌口袋中裝填谷粒的方法，谷粒來自一個有前壁與后部開口的可移式谷粒容器，該方法包括將一個柔韌口袋的敞開端同后部開口聯(lián)結(jié)并將口袋折疊，使口袋的底端蓋住開口;測定裝有谷粒的口袋的高度;將谷粒裝入容器，使高度超過裝谷袋的高度;平穩(wěn)地制約因谷粒推擠前壁而引發(fā)的容器前移，這種制約要設(shè)定成讓容器內(nèi)谷粒的高度一直蓋住后部開口。
全文摘要
一種配有可移動的底架和谷粒容器的機(jī)器，其底架具有可調(diào)的制動器，而容器有一個對一個后部開口有限定作用的后部管道。一個柔韌的塑料口袋與管道對接，袋底封住開口。底架上的一個料斗從一輛卡車上將谷粒接納下來，一個螺旋推進(jìn)器將谷粒從料斗中提升至容器內(nèi)某一高度，超過裝料口袋的高度?？烧{(diào)的制動器讓容器內(nèi)谷粒堆的高度蓋住開口，從而向袋內(nèi)裝填。制動器是被分別控制的，以實現(xiàn)駕馭量的減低。
文檔編號A01F25/14GK1065836SQ92102749
公開日1992年11月4日 申請日期1992年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月19日
發(fā)明者L·R·英曼, L·B·梅里爾, P·S·韋爾奇 申請人:阿格-袋公司