自动除塞的机动化修剪设备,特别是树篱修剪器

摘要

本发明涉及一种机动化修剪设备，它包括两个并排放置的刀片(3A，3B)，所述刀片具有彼此间隔开的三角形或梯形切割齿，所述刀片中的至少一个能够移动以便能通过剪切来切割插在所述齿之间的木料，该至少一个刀片还连接至驱动装置(13)，其特征在于，该设备包括用于控制该驱动装置的机构，该控制机构(14)构造或设计成检测可动刀片的运动的停止，并且立即自动地控制所述驱动装置的旋转方向的反向，由此控制所述可动刀片的运动方向的反向。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动除塞或“能自动消除阻塞(卡住，楔住，堵塞)” 的机动化修剪(剪枝)设备。

背景技术

本发明可非常有利地应用于树篱修剪器，该树篱修剪器用于修剪树篱 以便使树篱成形以及维护树篱。这种便携式机动化工具的特点在于切割杆， 该切割杆包括两个对称的刀片，这两个刀片彼此叠置放置并且设置有间隔 开的三角形或梯形齿，这些刀片中的至少一个刀片被驱动以便非常快速地 进行直线交替运动，以剪断夹持在切割杆的刀片的齿之间的木材。

这两个刀片或者都设置有切割齿，或者仅其中的一个配备有切割齿。

两个刀片都可以是可动的并且均被驱动成以可逆方向交替直线运动， 或者，这两个刀片可以仅有一个刀片被驱动成进行交替直线运动。

可动刀片的交替直线运动由电动马达或内燃机或者甚至由气动马达或 液压马达产生，所述马达或内燃机的动力输出通过减速器、一个或两个偏 心器和一个或两个连杆连接至可动切割刀片或每个可动切割刀片的一个末 端，以将驱动马达的旋转运动转换成可动切割刀片的交替运动。

然而，本发明也可以应用于其他类型的切割工具或机器，例如文献 EP-0147344和FR-2730378中描述的切割工具，该切割工具包括设置有周 缘齿的叠置的圆形切割装置，所述圆形切割装置中的至少一个由马达驱动 而旋转，所述切割装置以互补的方式安装并且在结构上类似，以构成由产 生剪切切割的切割刀片和配对刀片形成的系统。

目前的机动化切割工具，特别是上述类型的具有切割杆的树篱修剪器 的显著缺点在于，由于它们的驱动马达仅仅沿着一个方向转动，当太粗或 太硬的木块进入切割刀片的齿之间的空间时，由于动力不足而无法将它们 切断，偏心器不能到达其可使切割刀片的运动方向能倒置的最高点，该装 置被卡住而停止。如果不通过将卡在切割刀片的齿之间的木块硬拽出而将 该木块移除，就不可能解除阻塞，这具有该装置被机械损坏以及对使用者 造成伤害的危险。而且，这种堵塞导致装置在不方便的时刻停止工作，对 操作者来说压力非常大。

发明内容

本发明提出为使用者提供一种没有上述缺陷地运行的机动化切割工 具，特别是树篱修剪器。

根据本发明，该目的通过一种修剪设备实现，它包括两个彼此叠置(并 排放置)且配备有间隔开的齿的刀片，这些刀片中的至少一个是可动的并 且连接至机动化装置，该机动化装置能赋予所述刀片两个相反方向的运动， 从而能剪断位于所述齿之间的木料，该修剪设备的特别显著之处在于包括 引导(引领，控制)所述机动化装置的引导机构，该引导机构装配或构造 成检测可动刀片在操作过程中由于被卡住而出现的任何运动的停止，并且 立即自动地命令所述机动化装置的旋转方向反向，由此使可动刀片的运动 方向反向，并使彼此叠置的刀片的齿改变间距(分离，离得更远)。

在发生阻塞的情况下，这种反向允许刀片的齿的切割部分通过在到达 其最高点的偏心器的作用下彼此分离开而自身移离卡住的木料，这使得切 割刀片的运动方向反向，然后再次朝向彼此返回。在这种情况下，或者将 木料完全切断并且工作继续正常进行，或者发生新的阻塞。然后，所述机 动化装置的旋转方向再次自动地反向，这样一直到存留的阻塞完全消失并 且工作重新正常进行为止，使用者无需意识到存在阻塞的问题。

本发明消除了由于在切割系统的齿之间存在太硬或直径太大而难以切 割的木料而引起的烦人的停止问题。

本发明还消除了修剪设备机械损坏以及当操作人员在工作过程中碰到 太粗和/或太硬而难以切割并需要用力拉动树木将其从切割系统的齿释放 的树木时对操作人造成伤害的危险。

有利地，如前所述，本发明可应用于如下类型的便携式机动化树篱修 剪器，这种修剪器的特点在于切割杆，该切割杆包括两个配备有间隔开的 三角形或梯形切割齿的彼此叠置的对称刀片，这些切割刀片中的至少一个 刀片是可动的，并能够进行交替直线运动，从而允许剪切切割出现在所述 切割杆的刀片的齿之间的木料。

应当指出，无论马达的旋转方向是顺时针的还是逆时针的，通过偏心 器传递的刀片之间的相对交替运动都保持相同。

根据一种优选实施方法，该树篱修剪器的机动化装置由具有电子控制 器的无刷电动马达构成，同样，引导该马达的机构由电子卡(电路板)构 成，该电子卡也构造成一方面检测由于可动刀片不动而引起的马达的旋转 的停止，另一方面命令所述马达的旋转方向反向。

很清楚，当刀片/配对刀片系统在木料会卡在其间的齿在第一次接近运 动过程中被太大和/或太硬而无法切割的木块卡住时，致动所述刀片的所述 偏心器不再能够转动，因而防止了所述电机的旋转。

管理所述马达的控制的电子卡检测到所述马达不再响应旋转命令(零 旋转和/或过电流)并由此推断出刀片和配对刀片被卡住，因此该电子卡随 后立即自动地命令所述马达改变其旋转方向。

使旋转方向反向具有的作用在于，允许所述偏心器旋转而促使所述刀 片的齿从配对刀片的齿移开，由此释放楔入它们之间的木料。

在偏心器的作用下，所述刀片和配对刀片的齿随后再次聚集在一起并 再次尝试切割木料：

-如果木料几乎被切断，则以最大速度返回产生一定惯性的事实使得 刀片和配对刀片能切断木料，并且工具继续正常地工作。

-如果在返回过程中未将木料切断，则再次发生阻塞，则再执行一次 上述过程。

-在进行确定次数(例如十次)的不成功除塞尝试之后，木料仍未被 切断，则出于安全原因，电子马达管理控制卡将命令马达停止。

附图说明

从下面的说明以及附图中将更清楚上述以及更多的目的、特征和优点， 在附图中：

图1是采用本发明的修剪设备的形成示例的立体图，根据该示例，该 修剪设备由树篱修剪器构成；

图2是该修剪设备的切割杆以及提供所述切割杆的两个可动切割刀片 的交替直线和反向运动的机构的俯视图，所述切割刀片示出为处于它们的 一个极限位置；

图3是沿着图2的线3-3的放大比例的剖视图；

图4是与图2类似的俯视图，示出处于其两个中间位置中的一个位置 的切割刀片；

图5是与图2类似的俯视图，示出处于其第二极限位置的切割刀片；

图6是根据图5的线6-6的放大比例的剖视图；

图7是与图4类似的俯视图，示出切割刀片的驱动机构，该切割刀片 处于与刀片的第二中间位置；

图8是本发明同样可应用的圆形切割工具的形成示例的俯视图。

具体实施方式

参照所述附图描述根据本发明的自动除塞或“能自动消除阻塞”的修 剪设备的有利但绝非限制性的实现示例。

在随后的说明中以及在权利要求书中将使用新词语“可自动除塞的” 代替术语“自动除塞”，该词语“可自动除塞的”是指在没有使用者干预 的情况下其自身自动地消除(解除)楔卡或阻塞。

另一方面，术语“修剪设备”是指机动化的便携式修剪装置例如树篱 修剪器、草坪修剪器等，以及用于装备自动化修剪机器例如预修剪机或修 枝机等的切割工具。

作为示例示出的树篱修剪器的特征在于切割杆1，该切割杆1主要由 两个彼此叠置的对称刀片2A、2B构成，所述对称刀片2A、2B的纵向相 对边缘分别配备有间隔开的切割齿3A、3B，所述切割齿为三角形或梯形 形状并且具有均匀的间隔。这些刀片2A、2B中的至少一个刀片是活动的， 并且在工作过程中能够以交替直线运动被驱动，该交替直线运动允许通过 剪切来切割出现在所述刀片的齿3A、3B之间的木料。

根据所示的示例，所述两个刀片2A、2B都是可动的，并且在设备的 运行过程中每个刀片都被驱动而进行交替直线的反向运动。

优选地，这两个刀片2A、2B的齿3A、3B设置有相反的切割刃，但 下面的情况也是可行的，即，这两个切割刀片中仅有一个配备有相反的切 割刃，而另一个刀片成形为作为配对刀片，以能够通过剪切进行切割。

在下面的说明中，刀片2A、2B(或15A、15B)都不加区分地称为“切 割刀片”，而不管它们是双切割刀片还是一个为切割刀片且一个为配对刀 片，这两个刀片一起工作而通过剪切形成切割动作。

刀片2A、2B的交替直线运动由双偏心系统和两个连杆产生，所述系 统和连杆被马达和减速器驱动而旋转。

该系统包括两个偏心器4A、4B，这两个偏心器集成在带齿的轮7内 并位于该轮的相反的表面上。所述偏心器布置成使得它们自身的轴线5A、 5B相对于带齿的轮7的旋转轴线6对称地定位。

连杆8A、8B的一端通过铰接件9A、9B旋转地连接至各偏心器4A、 4B，而另一端通过铰接件10A、10B旋转地连接到相应切割刀片2A或2B 的近端，所述切割刀片被以平移运动方式引导并通过本身已知的机构而保 持彼此叠置。

带齿的轮7与固定安装在设备的机动化装置的从动轴12上的驱动链轮 11啮合以形成减速器。

该机动化装置可以由电动马达、热发动机或气动或液压马达构成。

优选地，该马达13是具有电子控制器的无刷类型的电动马达。

根据本发明的一个重要的特征性设置，该设备的特征在于用于机动化 装置13的引导机构，该引导机构装配或构造成不仅检测可动刀片2A、2B 的运动在工作过程中的停止，而且还立即命令并自动地使所述装置的旋转 方向反向，由此使所述可动刀片反向运动。

非常有利地，该引导机构包括电子卡14，该电子卡例如容纳在马达13 的壳体中的隔间中或给所述马达供应DC电能的电池组中。

该电子卡也构造成不仅检测可动刀片2A、2B的运动在工作过程中的 停止，而且还立即命令并自动使无刷电马达13或其他机动化装置的旋转方 向反向，由此使所述可动刀片反向运动。

所述机动化装置可以包括与无刷电动马达不同的电动马达(直流马达 或交流电刷马达)、或气动或液压马达或热力发动机。

在这种情况下，可向马达或机动化装置的引导机构增设电或电子检测 装置，这使得可以检测可动刀片是否被卡住，该检测装置可以由连接至控 制马达或机动化装置的电子卡的本身已知的力和/或位移检测器例如应变 仪、光学检测器等构成。

如果发生阻塞，对于由气动或液压马达驱动的设备来说，检测器将命 令电子引导卡对螺线管控制阀起作用以使马达的电源反向，从而改变所述 马达的旋转方向。

对于由热力发动机驱动的设备来说，在离合器之后在驱动用于致动可 动刀片的偏心器的减速器的输入轴上增设一组齿轮或本身已知的反向系 统，这允许改变所述减速器的旋转方向，该组齿轮或反向系统根据从检测 切割杆的所有停止的传感器接收的命令而被电动地控制。

容易理解，本发明可以应用于以具有交替直线运动的切割刀片为特征 的设备或机器之外的设备或机器。

例如，本发明可应用于文献EP-0147344和FR-2730378中所述类型的 圆形切割工具。图8示出这种切割工具的一个示例，它包括彼此叠置的圆 形切割元件15A、15B，所述圆形切割元件分别配备有周缘齿16A、16B， 其中一个齿16A至少被马达驱动而旋转，所述切割元件以互补方式装配且 结构类似，从而构成能产生剪切切割的切割刀片和配对刀片的系统。