背景技术
[0001] 大量的诸如
棉花等低
密度纤维材料常常被捆绑或者捆扎以处理和储存。在典型的工艺中，将棉花进行清洁以将棉花纤维和枝条以及其他杂物分离，并且在轧棉机中棉花纤维与棉籽分离。棉花(被称为棉绒)被输送至
压捆机或者捆扎机，在压捆机或者捆扎机中棉花被压缩成高密度束或捆。
[0002] 在压缩之后，将捆进行固定以方便处理。捆可通过多个带或者线来被固定以保持捆结构和
稳定性。一个行业标准是使用八根(8)线或者带绕着捆的较短周边来绑扎该捆。
[0003] 典型地，随后将捆进行抽样并且分类到标准棉花等级以鉴定棉花的
质量。捆随后被包起来用以保护，例如，包在包或者袋中，以防止棉花暴露于环境、灰尘、杂物或者可影响棉花质量的因素。
包装或者袋材料包括聚乙烯、聚丙烯、棉等。包装好的捆随后可被运输用于后续处理。
[0004] 在典型的棉花捆扎机或者压捆机中，棉绒被供给进入压捆机，在压捆机中，棉花在高压
压实机或者压捆机中被
挤压或压实。在一个系统中，被压缩的捆随后被输送到单独的带卷捆扎机(strapping machine)。为了移动或者运送被压缩的捆，压捆机包括供叉车的尖叉插入的沟槽或者引导件(guide)。由于在压实期间负载的转移，所述尖叉必须手动调整以确保适当的对准。而且，由于在压实期间施加的高压，也可能必需以多级式施加压
力以便抵消负载转移,这进一步增大了手动叉尖对准的难度。
[0005] 可选地，压捆机可形成为卷带捆扎机的一部分或者与其一体形成。这种机器被公开在Bullington的美国
专利7,389,723和Flaum的美国专利7,421,944中，这两个专利与本
申请属于共同的所有人并且通过引用被并入本文。
[0006] 虽然这种机器运转良好，不过需要使用带或线将捆保持在其压实状态中。此外，需要单独的包装或装袋设备和下游工序来为捆提供防护的外包装。
[0007] 因此，需要有一种用于无带或无线捆扎的设备和方法。这种方法提供为用于无带或无线捆的压实和抑制(containment)。用于无带捆扎的设备或机器在单个压实周期中在自动化系统中施加高等级的压实。期望地，这种机器在不使用带或者线的情况下压实和包装(例如将压实的捆装袋)，以将捆保持在捆扎状态下并且不发生捆扎材料的松动。
发明内容
[0008] 一种用于在无带或者无线的情况下容纳可压缩材料的方法大体包括：接收一定量的压缩材料；将所述材料压缩成捆；并且不使用带或者线的情况下将压缩材料的捆在压缩状态下引进诸如袋子的容器中。捆一旦压缩就可沿着转移方向被转移并且沿着装箱(containerizing)或者装袋方向被引进到容器中
[0009] 该方法可包括在捆被
定位在容器中之后密封容器。捆可被压缩成型并且容器可具有与被压缩的捆大约相同的形状。转移方向和装箱(或装袋)方向可以彼此横向。
[0010] 用于执行无带捆扎的一个示例性设备或机器是和用于诸如棉花等的可压缩材料的压捆机一起使用的无带捆扎机。预想到高压压捆机与捆扎机一起使用。
[0011] 这种打包机一般包括
框架、传送机、装袋站或装袋机以及
控制器。传送机包括移动部分(mobi le port ion)和负载架(load carriage)。负载架包括用于从压捆机接收捆的区域。
[0012] 在一
实施例中，负载架可枢转地安装到移动部分以重新取向在压捆机处接收的捆从而转移到装袋机。负载架可以通过枢
转轴安装到移动部分并且通过
弹簧支撑或者平衡以便与压捆机对准和结合。
[0013] 负载架包括被安装用于绕着公共轴旋转以重新取向捆的多个叉组(forksets)。诸如转移板的
推进器可被安装在叉组内以便从叉组推进捆。负载架沿着压捆机和装袋机之间的轨道移动。
[0014] 装袋机包括具有入口和出口的斜槽(chute)。出口具有装袋芯轴(bagging mandrel)。装袋机被配置为用于接收捆并且将捆从入口移动到出口和装袋芯轴。
[0015] 转移站促进捆从负载架到装袋机的转移。转移站包括
驱动器，比如一个或多个往复式缸。支撑元件可被安装到转移板，转移板与转移驱动器协作以促进捆转移至装袋机。转移驱动器可以是一个或多个往复式缸。
[0016] 装袋机入口位于装袋机的一侧。出口横向于入口。装袋机可包括引导件，当将捆转移至装袋机时，叉组被接收在引导件中。装袋机包括在出口处的袋芯轴。
[0017] 备用组件可被定位在装袋机上。备用组件包括布置在装袋机与入口相对的一侧的可移动壁和比如一个或多个往复式缸的驱动器，以使壁朝向和远离入口移动。
[0018] 负载架被配置用于以一定取向接收捆并且枢转以将捆重新取向约180度从而将捆转移至装袋机入口。在捆上不使用带或者线的情况下将捆引入到装袋机中。
[0019] 一种用于在无带或者无线的情况下使用这种捆扎机将可压缩材料的捆装袋的方法，包括在第一取向上从压捆机接收位于具有移动部分和负载架的传送机中的可压缩材料的捆的步骤。捆被重新取向至第二取向并且被传送至装袋机。捆随后在转移方向上被转移至装袋机。所述方法可包括在装袋方向上从装袋机将排出到袋中的步骤。接收袋中的捆之后，袋可被密封。
[0020] 在一种方法中，重新取向步骤包括将捆从第一取向向第二取向旋转约180度。所述方法还可包括致动转移组件并且将捆从负载架推入装袋机。
[0021] 容器或者袋可向捆提供一结构，比如以保持形状和大小，并且可以为捆提供保护。这种袋可由
聚合物或者聚合物涂层材料形成并且可使
用例如内部带或者拉线进行加固以保持捆的整体大小和形状。聚合物材料和/或涂层可提供避免恶劣天气、灰尘、杂物等的保护。
[0022] 从下面详细的描述连同所附的
权利要求中，本发明的这些和其他的特征以及优势将会很明显。
附图说明
[0023] 图1是和可压缩材料压捆机一起示出的无带装袋机的立体图；
[0024] 图2是图1的压捆机和装袋机的俯视图；
[0025] 图3是传送机负载架和移动基部的立体图；
[0026] 图4是传送机负载架和移动基部的前视图；
[0027] 图5是传送机负载架和移动基部的侧视图；
[0028] 图6是就位以将捆转移至装袋机的传送机负载架和移动基部的立体图；
[0029] 图7是负载架和基部的图片，显示出在伸出状态下的转移板；
[0030] 图8是在部分枢转状态下的负载架的图片；
[0031] 图9是在部分枢转状态下的负载架的另一张图片；
[0032] 图10是装袋机入口并且以局部视图显示出排出驱动器的图片；
[0033] 图11是看向装袋机的排出端并且显示出排出驱动器板的图片；
[0034] 图12是看向装袋机的入口并且显示出备用板的图片；
[0035] 图13是显示出装袋机的一侧和备用缸的图片；以及
[0036] 图14是在压捆机中的捆的图片。
具体实施方式
[0037] 虽然本设备可以各种形式的实施例实现，但是附图中仅示出并且下文将描述当前优选的实施方式，其中应理解，本公开被认为是设备的例示并且不意在对示出的具体实施方式的限制。
[0038] 一种用于在无带或无线的情况下容纳可压缩材料的捆的方法一般包括：接收一定量的压缩材料；将材料压缩成捆；以及在无带或无线的情况下将压缩材料的捆在压缩状态下引入到诸如袋子的容器中。这种方法预期用于例如已被清洗并且被分离用于后续的
采样和处理的棉绒。
[0039] 该方法可包括在一
位置(压缩位置)压缩捆，和将被压缩的捆沿转移方向转移到不同的位置(装袋或装箱位置)以进行装袋。在将捆从压缩位置向装袋位置的转移中，捆可依然被保持在压缩状态。装袋或装箱可在不同于(横向于)转移方向的不同方向(装袋或装箱方向)实施。
[0040] 该方法可包括在捆被定位在容器内后密封容器。捆可以被压缩成一定形状，并且容器可具有与被压缩的捆大约相同的形状。容器可以是例如高强度袋。这种袋可以由聚合物比如聚丙烯、聚乙烯等制成。本领域技术人员也将意识到其他材料。
[0041] 袋可包括加强或稳定构件，如位于袋内部、位于袋外部或形成为袋的一部分(例如，与袋一起被成型)的带或加强件，以向被压缩和打包的捆提供稳定性。袋随后可以被封闭或密封以形成包装捆以用于后续处理。
[0042] 现在参考附图，并且具体参考图1，其示出示例性的可用于实施本方法的无带或者无线的捆扎机10。捆扎机10和压捆机(bale press)12一起使用，并且总体包括传送机或者车14、装袋机16和控制系统或控制器18。为本公开的目的，一边到另一边的相对方向将指的是，例如传送机和/或车14在压捆机12和装袋机16之间的移动，并且前到后或者后到前的相对方向将指的是，例如捆B通过装袋机16的移动。
[0043] 压捆机12包括接收器，该接收器具有较低的
压板(compression platen)22,压板22上接收可压缩材料，比如棉花。上板或从动
块(follower block)24位于接收器20上方。从动块24和压板22在其内包括一系列引导件或者通道26。引导件26被配置为接收在捆B的上方或者下方插入的叉组38的叉尖(tine)28。压捆机12是已知的设计。典型地，这种压捆机12包括
门30或其他人员保护特征以防止人员在操作时接近压捆机12。
[0044] 传送机14的实施例被形成为车32。车32包括负载架34和移动基部36。负载架34包括沿着公共轴40彼此平行安装的多个叉组38，公共轴38限定轴线A40。叉组38作为单个单元(single unit)绕着轴线A40枢转约180度。
[0045] 叉组38彼此隔开一段距离以与在从动块24和压板22中的引导件26协作。也就是说，如下所述，叉组38插入到引导件26中以在捆B从压捆机12移除时提供上部支撑和下部支撑。
[0046] 驱动组件42可操作地连接到叉组38以使叉组38绕着轴线A40旋转。驱动组件42包括驱动器44，比如
电机，其可通过安装至轴40的链条驱动器44(如图所示,
齿轮驱动器等)来驱动叉组38。安装在轴40的两端处的
轴承48提供为用于轴40与叉组38的平滑移动。叉组38被安装以绕着A40轴线旋转或枢转约180度来重新取向捆B。
[0047] 推进器或转移板50被安装到叉组38并且限定了用于叉组38的后壁或者
基座(base)。转移板50被配置为将位于在叉组38内的捆B推出叉组38。安装到板50的轴52被安装为用于与安装至叉组38的线性轴承53滑动接合。这提供了板50的平滑、线性的移动并且确保了当捆B从叉组38被转移时板50保持横向于叉组38(也就是，板50与捆B保持笔直)。
[0048] 支撑杆54也安装至板50。在实施例中，支撑杆54被安装到板50的后侧50。支撑杆54可对中地布置在板50上。虽然示出了单个杆，但将理解可使用多个杆。
[0049] 负载架34通过枢转轴55被安装至车14。多个弹簧56在负载架34和车14之间延伸。枢转轴55允许负载架34相对于车14从一边到另一边枢转一段短的距离。弹簧56将负载架34保持在与车14相对固定的关系中，但是允许负载架34稍微枢转以调整捆B在压捆机12内的任意移位(shifting)和可能发生的从动块24或压板22的任意移位。将意识到的是，由于施加在捆B上的极大力(达至一百万磅)，从动块24和/或压板22可稍微地移位。因此，弹簧56相对短并且当负载架驻留在车14上时，弹簧位于负载架34的大约
角部(corner)处。以这种方式，负载架34可绕着枢转轴55枢转一小量以自调整来适应捆B和/或从动块24和压板22的任意移位，从而使得叉组38正确地插入引导件26中但丝毫不能歪斜。
[0050] 车14被安装到轨道58，车14沿着轨道58在压捆机12与装袋机16之间被传送。本领域技术人员将理解到的是，轨道58根据需要可长也可短以适应供定位系统(包括压捆机12，传送机/车系统14和装袋机16)的足迹(footprint)。具有最小的空间要求以尽可能的将捆B从压捆机12移除或收回以及使负载架34和捆B旋转以引入到装袋机16。
[0051] 车14可以沿着轨道58以多种方式被驱动。例如，可使用驱动器60使车14在压捆机12和装袋机16之间移动，驱动器60包括电机62和链式驱动器64(如所示的)、摩擦驱动器等。
[0052] 转移站66被形成为传送机的一部分。在本实施例中，转移站66包括驱动器，比如示出的安装在装袋机16上游的成对的缸68。缸68与转移板50和支撑杆54协作以确保捆B从负载架34正确地转移至装袋机16。
[0053] 装袋机16包括入口70、排出站(discharge station)72、袋芯轴(bag mandrel)74，并且可包括备用组件(back-up assembly)76。排出站72包括斜槽(chute)78，捆B从负载架34被转移到斜槽78中。因此，入口70通向斜槽78，入口70是面向车负载架34的那侧，以接收捆B。备用组件76若被使用则位于与入口70相对的一侧并且包括通过驱动器82(例如，示出的多个缸)安装至斜槽78的可移动壁80。当捆B进入入口70时，壁80从斜槽78的那侧向捆B移动以便于捆B转移进入斜槽78。
[0054] 排出板84被安装在入口70后面的排出站72的后部。排出板84由驱动器86(例如缸)驱动向前进入斜槽78。在起始位置，排出板84在入口70的后面以便不干涉捆B移动进入斜槽78。用于排出板的缸或者驱动器86是双作用驱动器以使得板84能够在排出捆B后返回至起始位置。入口70包括引导件(guide)88，当将捆B从负载架34转移到装袋机16时，引导件与叉组38协作。
[0055] 袋芯轴74位于排出站72的前面。具有密封端的袋位于芯轴74的端部之上。以这种方式，当捆B被推出斜槽78时，捆B与袋接合并且将袋拉到捆B上且拉至捆B的上方。
[0056] 控制器18包括操作员
接口站94。控制器18控制捆扎机系统10的整体操作。控制器18还可以被集成以包括压捆机12的控制。
[0057] 在典型的周期中，材料被装载入压捆机12中。当完成压缩或压实周期时，压捆机12上的门30被打开。
[0058] 车14朝着压捆机12移动并进入压捆机12中。
水平取向的叉组38被分别插入在捆B上方和下方的从动块24和压板22的引导件26中。如上文所指出的，在捆B移位或引导件26稍微歪斜的情况下，将负载架34安装至车14的弹簧56和枢转轴55允许负载架34从一边到另一边稍微枢转以与引导件26对准。将车14朝着捆B向内移动并且与捆B进行接合促使转移板50进入38的末端(apex)。
[0059] 一旦车14与捕获在叉组38内的捆B正确地定位在一起，则叉组的旋转驱动器44可被致动以使叉组38和捆B向上旋转轻微的角度，以便捆B从压捆机12松开。一旦捆B摆脱压捆机12，则车14远离压捆机12并且开始朝着装袋机16移动。在这个时候，叉组38和捆B大体指向压捆机12的方向。
[0060] 旋转驱动器44随后被致动以使叉组38旋转约180度。当车14车被停止或车14朝着装袋机16移动时，叉组38可被旋转。在最后的取向中，叉组38和捆B被重新取向，以指向装袋机16，其中捆B大约在斜槽78的入口70处。在这个位置，叉组38位于转移缸68和入口70之间，并且支撑杆54与转移缸68(水平地)对准。
[0061] 为了接收捆B，备用组件76如果被使用则伸向入口70，并且排出板84处于缩回或起始位置。车14朝着装袋机16移动，以使得叉组38与入口引导件88对准并与之协作，并且车进一步向前移动以使捆B移动到入口70中。当捆处在入口70处时，备用组件壁80与捆B在入口处的一侧
接触。以这种方式，捆B被捕获在转移板50和壁80之间。例如，如果在捆B的一侧上比捆B的另一侧上有更多的纤维，则如上文所述可被使用的备用组件76能够被使用。因此当捆B被捕获在转移板50和备用组件76之间时，备用组件76支撑捆B从叉组38转移并且还防止捆的松开(例如，捆B被保持在压缩状态中)。
[0062] 转移缸68随后被致动，这推动转移板50，这进而在转移方向推动捆B从叉组38进入入口70中。将理解的是，当捆B被推入入口70中时，轴52将板50抵靠着捆B平坦地保持，并且不允许板歪斜。将捆B推到入口70中也将壁80推回到缩回位置。
[0063] 一旦捆B位于斜槽78中，则排出板缸86被致动以将捆B沿着装袋或者装箱方向从入口70沿着或者通过斜槽78朝着袋芯轴74推动。装袋方向横向于转移方向
[0064] 预想到当后续的捆被引入到入口70中时，前一个捆B将出现在斜槽78的排出端90中。当入口70中的捆B被朝着排出端90推动时，前一个捆(在排出端90中)被强制通过芯轴74出去并且在最后的出口92处捕获袋。
[0065] 如上所述，基本上，本捆扎方法允许压缩和容纳，以及可选地保护可压缩材料(比如棉花捆)而不需要捆周围的带、线等。从某种意义上说，该方法包括将一定量的可压缩材料(如棉花)压缩成捆，并且将压缩材料引入包装，比如袋中。
[0066] 袋可以包括加强或稳定构件，如位于袋内部、位于袋外部或形成为袋的一部分(与袋一起成型)的加固物或带，以给被压缩并且打包的捆提供稳定性。袋随后可以被封闭或密封，以形成打包的捆用于后续处理。
[0067] 捆可以被压缩成预定形状，一般来说，以便适配在具有相同大体形状的袋中。
[0068] 将意识到，本无带或者无线捆扎机相比于已知的捆扎系统具备许多优势。首先，本系统允
许可压缩材料的高压压实、传送和打包(例如，装袋)，而不需要用带将捆进行捆绑。此外，本系统允许高压压实和使用转移设备例如车14和负载架34来传送，即使捆和/或压捆机具有略微的移位，车14和负载架34也允许主动地(positively)接合并支撑捆，而不丧失压实周期的效果，例如压实的捆B的松开。
[0069] 虽然各种驱动器被描述为电机、链条驱动器、缸等，但应理解的是，除了那些描述过的，任何类型的合适的驱动器即使不是可用在所有公开的组件中，也都可用于大多数公开的组件中，并且所有的这些驱动器都落在本公开的范围之内。
[0070] 本领域技术人员还将理解的是，诸如侧面、上部，下部，向后，向前等的相关方位的术语仅是用于示例的目的，而不意在限制本公开的范围。
[0071] 本文提到的所有专利据此都通过引用被并入本文，不论是否是具体地并入在本公开的内容中。
[0072] 本公开中，词语“一个”或者“一种”都应被认为包括单数和复数形式。反之，任何对复数的引用，在适当情况下，包含单数含义。
[0073] 从上述将得到，在不脱离本公开的新颖性概念的真正范围和实质的情况下，可以实现多种
修改和改变。应该理解的是，关于所示的具体实施方式不意在或者推断为限制，本公开意在
覆盖落在权利要求书的范围内的所有的这些修改。
