Хлопкоуборочная машина с двумя камерами формовки кип (варианты)

(51)7 01 46/08 КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Кевин Джэкоб ГерингВирджил Дин Хавердинк(54) ХЛОПКОУБОРОЧНАЯ МАШИНА С ДВУМЯ КАМЕРАМИ ФОРМОВКИ КИП (ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к хлопкоуборочным машинам, снабженным устройством паковки кип. Установленное на хлопкоуборочной машине устройство паковки кип включает первую и вторую камеры формовки кип, установленные рядом на раме хлопкоуборочной машины и по соседству с единственным накопителем, который вытянут по ширине вдоль камер формовки кип. Одну из двух групп дозирующих роликов, расположенных около нижней части накопителя, селективно приводят в действие, чтобы подавать хлопок в первую камеру формовки кип. Реверсивный шнек, вытянутый по ширине накопителя, предназначен для перемещения хлопка из накопителя по направлению задействованной группы дозирующих роликов, чтобы обеспечить непрерывный поток материала для действующей камеры формовки кип. Когда кипа полностью сформована в действующей камере формовки кип, приводят в действие противоположную группу дозирующих роликов и вторую камеру формовки кип и реверсируют шнек. Завершенная кипа может быть легко выгружена в то время, когда работает вторая камера формовки кип, чтобы не прерывать сбор хлопка. Технический результат - повышение производительности хлопкоуборочной машины путем обеспечения непрерывного формирования небольших по величине кип в двух камерах формовки кип и выгрузкой кип без применения дополнительных механизмов перемещения в необходимом месте. 14589 Настоящее изобретение относится к хлопкоуборочным машинам и, в частности, к хлопкоуборочным машинам с механизмом для формовки кип. Хлопкоуборочные машины, оборудованные устройством для формовки кип таким, какой описан в патенте США 6032446, озаглавленном Способ и устройство уплотнения хлопка-сырца или других подобных ему волокнистых материалов, позволяют получать компактную кипу или модуль хлопка непосредственно в уборочной машине, тем самым уменьшая количество вспомогательного оборудования, необходимого в поле, и сводя к минимуму время простоев уборочной машины при разгрузке. Установленное на машине устройство формовки кип нуждается в потребляющем значительную энергию механизме выгрузки для перемещения большой сформованной кипы по направлению назад для того,чтобы освободить формовочную камеру для изготовления следующей кипы с небольшой задержкой по времени или вовсе без задержки. Также необходима большая накопительная зона или тому подобная структура для хранения значительного объема собираемого хлопка, чтобы можно было продолжать сборку хлопка во время выгрузки кипы из камеры формовки кип. Другой проблемой существующих устройств с установленными на борту устройствами формовки кип является формовка и выгрузка кипы, которая является относительно большой и после завершения формовки может весить порядка восьми тонн или более. По мере того, как кипа формуется и ее вес возрастает, возрастает также энергия, требуемая для завершения процесса формовки кипы и для передвижения уборочной машины по полю. Система выгрузки кипы должна потреблять много энергии,чтобы перемещать и удерживать тяжелую кипу во время уборки хлопка. Большая кипа может также неблагоприятно поднять центр тяжести машины, и камера формовки кипы, необходимая для большой кипы, ставит проблемы при попытках поддержать удовлетворительную перевозку уборочной машины и высоту транспортировки. Выгрузка кип при разгрузке уборочной машины становится трудной или невозможной обычным оборудованием для выгрузки кип. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание улучшенного устройства выгрузки хлопка, установленного на машине, с помощью которого можно решить большинство или все перечисленные выше проблемы. Дальнейшей задачей является создание такого устройства, которое уменьшает или полностью устраняет простои уборочной машины во время разгрузки хлопка из машины без необходимости формовки очень большой тяжелой кипы. Еще другой задачей является создание устройства с уменьшенным потреблением энергии и с более низким центром тяжести и с меньшей высотой транспортировки, по сравнению с устройством с единственной камерой формовки большой кипы. Дальнейшей задачей настоящего изобретения является создание улучшенного устройства выгруз ки хлопка для хлопкоуборочной машины, которое облегчает обработку хлопка на машине. Другой задачей настоящего изобретения является создание такого устройства, имеющего относительно простое устройство формовки и разгрузки кипы. Еще одной задачей является создание такого устройства, которое может использовать кипы, подобные или идентичные по конструкции коммерчески используемым круглым кипам. Дальнейшей задачей является создание такого устройства, которое облегчает использование обычного оборудования выгрузки кипы,предназначенного для перемещения сформованной кипы. Другой задачей изобретения является создание на машине паковщика кип для хлопкоуборочной машины, которое использует установленные рядом устройства формовки кипы. Другой задачей является создание паковщика кип, использующего единственный накопитель с устройством управления хлопком для избирательного направления хлопка к одному из устройств формовки кип, в то время как другое устройство производит выгрузку кипы. Дальнейшей задачей является создание такого устройства, которое не требует сложных и дорогих механизмов поперечного перемещения, предназначенных для направления хлопка в выбранное устройство формовки кип, и которое предотвращает шунтирование и разбивает комки хлопка в зоне хранения для лучшего снабжения хлопком. В соответствии с задачами, перечисленными выше, устройство паковки кип, установленное на хлопкоуборочной машине, включает первую и вторую камеры формовки кип, установленные рядом на раме хлопкоуборочной машины по соседству с единственным накопителем, который обычно вытянут вдоль общей ширины камер формовки кип. Одну из двух групп дозирующих роликов, расположенных в нижней части накопителя, селективно приводят в действие для подачи хлопка к первой или второй камере формовки кип. Реверсивный шнек, вытянутый по ширине накопителя, перемещает хлопок из накопителя по направлению к действующей группе дозирующих роликов, чтобы обеспечить непрерывный поток хлопка к действующей камере формовки кип. Когда кипа полностью сформована в действующей камере формовки кип, приводят в действие противоположную группу дозирующих роликов и другую камеру формовки кип и шнек реверсируют. Уменьшенный размер кипы облегчает выгрузку кипы и уменьшает потребление энергии. Уменьшается общая высота машины и понижается центр тяжести по сравнению с устройствами, которые формуют единственную большую кипу. Несмотря на небольшие размеры кип, обеспечивается превосходная производительность уборочной машины при непрерывном сборе хлопка, так как одна камера может разгружаться, в то время как другая камера формует кипу. Единственный накопитель с реверсивным шнеком обеспечивает простое направление хлопка к выбранной камере формовки кип без необ 2 14589 ходимости использования сложных, дорогих входных механизмов перемещения. Эти и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными специалисту после прочтения следующего подробного описания, иллюстрируемого рисунками. Фиг. 1 представляет вид сбоку хлопкоуборочной машины с накопительным устройством, смонтированным на раме уборочной машины перед паковщиком кип на машине, включающем две камеры формовки круглых кип. Фиг. 2 представляет задний вид уборочной машины фиг. 1 с удаленными частями для лучшего рассмотрения накопительного устройства с реверсивным шнеком и оборудованием сдвоенного паковщика кии. Фиг. 3 представляет увеличенный вид сбоку нижней части одной стороны накопительного устройства, показывающий привод дозирующих роликов выхода выпускного отверстия накопителя. Рассмотрим фиг. 1, на которой изображена хлопкоуборочная машина 10, имеющая основную раму 12, установленную на передние ведущие колеса 14 и задние управляемые колеса 16. Кабина оператора 18 установлена на переднем конце основной рамы 12 выше установленного впереди уборочного аппарата,обозначенного в целом 20, предназначенного для сбора хлопка с растений и направления собранного хлопка в устройство пневматического трубопровода 22. Вертикальное хранилище или накопительное устройство 30 с верхним входным устройством 31 и выпускным отверстием 32, имеющим разнесенные поперек первый и второй выходы 32 а и 32, установлено на раме 12 позади кабины 18 для приема хлопка из устройства пневматического трубопровода 22. Установленный на машине паковщик кип 34 включает первую и вторую камеры формовки кип 36 а и 36, установленные рядом позади накопительного устройства 30. Камеры формовки кип 36 а и 36 предпочтительно являются формовщиками стандартных круглых кип, имеющими грейферную конструкцию, которая открывается для разгрузки кипы. Правая камера формовки кип 36 а (как видно в направлении по ходу движения) снабжена конвейером 38 а, расположенным под выходом 32 а, и левая камера формовки кип 36 снабжена подобным конвейером 38, расположенным под выходом 32 выпускного отверстия 32 накопительного устройства 30. Накопительное устройство 30 накапливает хлопок как необходимо, и выбранный один из выходов 32 а и 32 выпускного отверстия 32 равномерно направляет хлопок к соответствующей действующей камере формовки кип 36 а или 36 посредством конвейеров 38 а или 38, чтобы формовать модуль или круглую кипу 39. Устройство разгрузки кип 40 расположено позади камер формовки кип 36 а и 36 для приема сформованной кипы 39. Устройство 40 временно удерживает сформованную кипу, а затем выгружает ее из уборочной машины 10 в том месте поля, где ее удобно подбирать. Выпускное отверстие 32 включает опорную раму 50, связанную с нижним концом накопительного устройства 30, и установленные с возможностью вращения две поперечно разнесенные группы дозирующих роликов 52, 54, 56 и 58, снабженных ведущими звездочками (показаны только ролики для правого выхода 32 а), и обычно смонтированные в плоскости, расположенной, как это лучше всего видно из фиг. 1 и 3, под углом к конвейеру 38 а в направлении к паковщику кип 34. Как видно из фиг. 1 и 3, конвейер 38 а расположен преимущественно горизонтально под выходом 32 а позади кабины хлопкоуборочной машины 18. Задние ролики 52 и 54 располагают над конвейером 38 а на расстоянии,обеспечивающем достаточный просвет для подачи протягиваемого через них хлопка над хлопком, уже продвигаемым по конвейеру 38 а от передних роликов 56 и 58. На конце каждого ролика 52, 54 и 56, 58 закреплены ведущие звездочки 62, 64 и 66, 68, которые приводятся в движение цепью 70 (фиг. 3), чтобы обеспечить противоположные вращения соседних роликов для протяжки хлопка вниз между роликами 52 и 54 и между роликами 56 и 58. Устройство управления выгрузкой, выполненное, например, в виде обычного привода, такого как гидравлический двигатель 72 а, селективно снабжает энергией звездочки через цепь 70. Левые дозирующие ролики для выхода 32, расположенные выше конвейера, обычно идентичны по конструкции, управлению и работе роликам, описанным непосредственно перед этим для выхода 32 а, и приводятся в движение отдельным гидравлическим двигателем, в связи с чем выходы 32 а и 32 могут по отдельности управляться оператором. Конвейеры 38 а и 38 могут приводиться в движение тем же гидравлическим двигателем,который снабжает энергией ролики 52-58 для этой стороны. Короткие выступы 76 (фиг. 3), выполненные поперек на каждом из роликов 52-58, помогают протягивать хлопок вниз между каждой парой роликов 52, 54 и 56, 58, когда их приводят в движение с помощью цепи 70. Выступы на одном ролике располагают так, чтобы они были сдвинуты, например, на 90 или 45 градусов по фазе относительно выступов на соседнем ролике, чтобы помочь уменьшить образование в волокне комков и уменьшить пики вращающего момента. Когда группа роликов 52-58 остается неподвижной, она образует перекрытие, предотвращающее вываливание хлопка из накопительного устройства 30 на соответствующий конвейер 38 а или 38. Поэтому выбранную одну из камер формовки кип 36 а и 36 можно снабжать хлопковым материалом, приводя в действие гидравлический двигатель для соответствующих выходов 32 а и 32. Устройство ленточной формовки непрерывного мата 80 (фиг. 1) в основном, как это описано в вышеупомянутом патенте США 6032446, может быть выполнено во впускных отверстиях камер формовки кип 36 а и 36 и вместе с конвейерами 38 а и 38 формует компактный сжатый мат, который затем сворачивается в компактную круглую кипу в 3 14589 соответствующей камере формовки кип паковщика кип 34. Например, когда кипа 39 сформована в левой камере формовки кип 36 (фиг, 1), оператор останавливает соответствующие выход 32 и конвейер 38, отключая гидравлический привод от двигателя через обычное гидравлическое управление (не показано), расположенное в кабине 18, и ролики 52-58,останавливаясь, предотвращают вываливание хлопка из накопительного устройства 30 на конвейер 38. В то же время камера формовки кип 36 а находится в работе и энергия к выходу 32 а и конвейеру 38 а поступает благодаря включению двигателя 72 а,в связи с чем хлопковый материал распределяется по конвейеру 38 а для подачи к устройству формовки мата 80 во впускном отверстии правой камеры формовки кип 36 а. В то время как камера формовки кип 36 а формует вторую кипу, цикл выгрузки первой кипы 39 может быть завершен без перерыва в сборе хлопка. Кипа 39, как это лучше всего видно из фиг. 1, может быть выгружена немедленно после формовки путем открывания грейфера камеры формовки кип 36 и затем удалена с рамы уборочной машины 12 устройством выгрузки кип 40. Или же кипа 39 может находиться внутри камеры формовки кип 36, пока уборочная машина не достигнет места на поле, желательного для выгрузки кипы. После выгрузки кипы устройство 40 может быть приведено в действие (40 фиг. 1), чтобы выгрузить кипу окончательно из уборочной машины 10. Та же самая процедура производится для противоположной стороны, когда вторая кипа сформована в камере формовки кип 36 а для обеспечения непрерывной уборки. Чтобы обеспечить улучшенное снабжение хлопковым материалом из накопительного устройства 30, внутри накопительного устройства 30 выполнено распределительное устройство, обозначенное в целом 100 на фиг. 1 и 2, для перемещения хлопка в направлении одного из выходов 32 а и 32. Как показано, распределительное устройство 100 включает шнек 102 со спиральной пластиной 104 по всей ширине накопительного устройства 30 между внешними стенками 30 и 30 в центральном положении выше выходов 32 а и 32. Реверсивный гидравлический двигатель 106 селективно запитывает энергией шнек 102 для вращения в направлении, которое соответствует перемещению хлопкового материала из накопительного устройства 30 к работающему выходу выпускного отверстия 32. Например, когда работают правые выход 32 а и конвейер 38 а, двигатель 106 задействован в направлении против часовой стрелки, как показано на фиг. 1, и спиральная пластина 104 (фиг. 2) направляет материал направо. Когда работают левые выход 32 и конвейер 32,двигатель реверсируют, чтобы направить хлопок налево. Распределительное устройство 100 помогает обеспечить равномерное снабжение хлопком рабочей стороны. Шнек 102, кроме того, помогает разбивать комки хлопка и предохранять от шунтирования материал для лучшего перемещения хлопка вниз по направлению к выходам. После знакомства с предпочтительным воплощением изобретения становится очевидным, что могут быть сделаны различные модификации, не отклоняясь от принципов изобретения, как определено в его формуле. Так, согласно еще одному варианту изобретения,накопительное устройство 30 может быть выполнено в виде площадки приема хлопка, которая зафиксирована относительно основной рамы 12 и снабжена выходным устройством, которое содержит установленные рядом друг с другом первый 32 а и второй 32 выходы, снабженные двумя группами дозирующих роликов 52, 54 и 56, 58 соответственно. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Хлопкоуборочная машина, содержащая раму,приспособленную для движения вперед по хлопковому полю для сбора хлопка с растений, устройство трубопровода для транспортирования собранного хлопка, вертикальное накопительное устройство,расположенное за устройством трубопровода, и первую камеру формовки кип, содержащую впускное отверстие, при этом накопительное устройство имеет впускное отверстие для приема собранного хлопка из устройства трубопровода и выпускное отверстие для выгрузки хлопка, отличающаяся тем, что она включает вторую камеру формовки кип, содержащую впускное отверстие и размещенную на раме рядом с первой камерой формовки кип,при этом первая и вторая камеры формовки кип выполнены с возможностью селективного приведения в действие, и их впускные отверстия открыты, а выпускное отверстие накопительного устройства включает первый и второй выходы, выполненные с возможностью селективного действия для перемещения хлопка из накопительного устройства к первой и второй камерам формовки кип соответственно. 2. Хлопкоуборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что накопительное устройство включает распределительное устройство, расположенное между первым и вторым выходами накопительного устройства для перемещения принятого хлопка по направлению задействованного выхода. 3. Хлопкоуборочная машина по п. 2, отличающаяся тем, что она включает реверсивный привод, а распределительное устройство содержит шнек, соединенный с реверсивным приводом для вращения шнека в первом направлении, когда задействован первый выход накопительного устройства, и во втором направлении, противоположном первому, когда задействован второй выход накопительного устройства. 4. Хлопкоуборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она включает конвейер, размещенный между первым и вторым выходами накопительного устройства и впускными отверстиями первой и второй камер формовки кип для подачи хлопка от первого выхода накопительного устройства к первому впускному отверстию первой камеры формовки кип и от второго выхода накопительного уст 4 14589 ройства ко второму впускному отверстию второй камеры формовки кип, при этом первая и вторая камеры формовки кип установлены рядом друг с другом и смещены относительно накопительного устройства. 5. Хлопкоуборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что первый и второй выходы накопительного устройства содержат дозирующие ролики,установленные с возможностью вращения. 6. Хлопкоуборочная машина по п.5, отличающаяся тем, что она содержит устройство управления выгрузкой, включающее привод двигателя, соединенный с дозирующими роликами для их вращения, при этом ролики размещены с возможностью образования препятствия для предотвращения вываливания собранного хлопка из накопительного устройства при отсутствии вращения. 7. Хлопкоуборочная машина по п. 5, отличающаяся тем, что она содержит шнек, установленный для вращения над первым и вторым выходами накопительного устройства для подачи хлопка по направлению к тому выходу, которое селективно приводят в действие. 8. Хлопкоуборочная машина по п. 7, отличающаяся тем, что шнек выполнен реверсивным для вращения в первом направлении, когда задействован первый выход накопительного устройства, и во втором направлении, противоположном первому,когда задействован второй выход накопительного устройства. 9. Хлопкоуборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она включает устройство разгрузки кип, установленное рядом с камерами формовки кип, для приема и удержания сформованной кипы. 10. Хлопкоуборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит первый и второй конвейеры, протянутые от первого и второго выходов выпускного отверстия накопительного устройства к впускным отверстиям первой и второй камер формовки кип, соответственно, при этом первый и второй выходы выпускного отверстия накопительного устройства разнесены друг от друга в поперечном направлении. 11. Хлопкоуборочная машина по п. 10, отличающаяся тем, что она содержит привод двигателя для обеспечения энергией первого конвейера и первого выхода выпускного отверстия накопительного устройства, когда задействована первая камера формовки кип. 12. Хлопкоуборочная машина по п. 10, отличающаяся тем, что первый и второй выходы выпускного отверстия накопительного устройства содержат первую и вторую группы дозирующих роликов, размещенных над первым и вторым конвейерами соответственно. 13. Хлопкоуборочная машина, содержащая раму,приспособленную для движения вперед по полю для сбора хлопка с растений, устройство трубопровода для транспортирования собранного хлопка, накопительное устройство, выполненное в виде площадки приема хлопка, расположенное за устройством трубопровода, и первую камеру формовки кип, установленную на раме, при этом площадка приема хлопка имеет вход для приема собранного хлопка,поступающего из устройства трубопровода, и выход, отличающаяся тем, что она содержит вторую камеру формовки кип, установленную на раме, при этом первая и вторая камеры формовки кип выполнены с возможностью селективного приведения в действие для паковки и формовки индивидуальных кип из хлопка, поступающего с выхода площадки приема хлопка, которая включает выходное устройство для перемещения хлопка к задействованной камере формовки кип. 14. Хлопкоуборочная машина по п. 13, отличающаяся тем, что площадка приема хлопка зафиксирована относительно рамы, а выходное устройство площадки приема хлопка включает первый и второй выходы, выполненные с возможностью селективного действия для снабжения хлопком первой и второй камер формовки кип соответственно. 15. Хлопкоуборочная машина по п. 14, отличающаяся тем, что первый и второй выходы выходного устройства площадки приема хлопка размещены рядом друг с другом, а площадка приема хлопка включает шнек, размещенный горизонтально между ее входом и выходом над первым и вторым выходами выходного устройства с возможностью вращения в первом направлении для перемещения хлопка по направлению к первому выходу,когда задействована первая камера формовки кип, и во втором направлении, противоположном первому,для перемещения хлопка по направлению ко второму выходу, когда задействована вторая камера формовки кип. 16. Хлопкоуборочная машина по п. 15, отличающаяся тем, что первый и второй выходы выходного устройства включают выполненные с возможностью вращения первую и вторую группы дозирующих роликов, соответственно, установленных рядом друг с другом и параллельно шнеку.