本發(fā)明涉及一種用于植物切割機(jī)的切割線的線圈，包括切割頭以及這樣的線圈的切割組件，以及制造這樣的線圈的方法。

背景技術(shù)：

用于植物切割機(jī)的切割線的自支撐線圈受到了極大的關(guān)注，這是因?yàn)樽灾尉€圈使得在切割頭中線的插入和/或替換非常容易。

在本文中，“自支撐”指的是線能夠保持盤繞在自身上，而無需借助任何的外部保持手段。因此，無需圍繞著線圈的匝進(jìn)行捆綁以保持它們毗鄰，也無需適合于線圈的尺寸和形狀的包裝，就能固定線圈的匝。

線圈的固定是臨時(shí)的，即，期望在線圈的存儲(chǔ)和運(yùn)輸期間是有效的，直到其被插入到切割頭中；然而，在施加于線的自由端的拉力的作用下，匝是可分離的。

文獻(xiàn)fr2967548公開了這樣一種自支撐線圈，其是由具有相互保持設(shè)置的線制成的，使得線纏繞在自身上時(shí)，每個(gè)匝與至少一個(gè)鄰接的匝相配合，從而使其機(jī)械地保持。

因此，這樣的線特別使得具有帶中央空部的平坦的自支撐線圈是可能的。

如文獻(xiàn)wo2014/020178中描述的，這樣的自支撐線圈可以與切割頭結(jié)合而便利地使用。所述切割頭包括：

-本體，其限定用于線圈的內(nèi)部凹進(jìn)部，并設(shè)置有用于延伸從線圈分離的一段切割線的周邊開口，所述本體能夠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；以及

-中心芯軸，其適用于支撐至少一個(gè)線圈，所述芯軸包括至少一個(gè)適用于與線圈相配合的結(jié)構(gòu)，以確保芯軸與線圈之間的旋轉(zhuǎn)接合，所述芯軸能夠相對(duì)于本體選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)使用者想要將自支撐線圈插入到切割頭中時(shí)，他只需要打開切割頭，將線圈的中心空部安置于芯軸周圍，將線抽出一定長(zhǎng)度以從外圍開口延伸出來，然后閉合切割頭。

然而，盡管試圖設(shè)計(jì)相互保持結(jié)構(gòu)以使每個(gè)匝相對(duì)于其他匝穩(wěn)固地保持，但申請(qǐng)人還是發(fā)現(xiàn)，在離心力的作用下，匝可能沿著彼此滑動(dòng)以致線圈圍繞著芯軸變緊。

結(jié)果是當(dāng)使用者需要更換新的線圈時(shí)，線圈難以從切割頭上移除，這是因?yàn)槭褂谜咝枰┘颖炔迦肓Ω蟮某槌隽Α?/p>

為了避免線圈的這種變緊，切割頭可以包括特別的實(shí)施方案，該實(shí)施方案旨在阻擋線并且限制匝的相對(duì)滑動(dòng)。

例如，如文獻(xiàn)wo2014/020178中所描述的，切割頭可以在周邊開口處設(shè)置有用于線的固定裝置。例如，此固定裝置可以具有銷釘，該銷釘在這樣的位置之間樞轉(zhuǎn)：當(dāng)切割頭沒有運(yùn)動(dòng)時(shí)使線自由的位置以及當(dāng)切割頭由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)在離心力的影響下將線固定的位置。在匝沒有足夠穩(wěn)固地結(jié)合在一起的情況下，通過在開口處將線固定，設(shè)備應(yīng)能因此防止匝在離心力的影響下沿著彼此滑動(dòng)。

在文獻(xiàn)wo2014/020178中描述的另一種可能方案是切割頭設(shè)置有支撐板，該支撐板應(yīng)用于線圈并且支撐板具有粗糙的表面以意圖防止匝沿著彼此滑動(dòng)。

然而，無論何種設(shè)置，仍觀察到匝的一定程度的沿著彼此的滑動(dòng)，這導(dǎo)致線圈繞著芯軸變緊。因此，使用過的線圈可能難于從芯軸移除。

此外，市場(chǎng)上一定數(shù)量的切割頭設(shè)置有“一觸即成(tapandgo)”系統(tǒng)，其能夠在切割機(jī)工作時(shí)，用切割頭的下部分簡(jiǎn)單敲打地面之后自動(dòng)地抽出預(yù)定長(zhǎng)度的切割線。

為了允許切割線的這種自動(dòng)抽出，鄰近的匝之間的結(jié)合力應(yīng)當(dāng)是最小的；否則，最外的匝會(huì)保持彼此附接，而切割線無法從切割頭松開。

然而，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，無論在文獻(xiàn)fr2967548中匝通過相互結(jié)構(gòu)結(jié)合，還是在文獻(xiàn)us4024635中匝通過粘附結(jié)合，以如此低的結(jié)合力，匝可能在離心力的作用下沿著彼此滑動(dòng)，以至于線圈繞著芯軸變緊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是彌補(bǔ)現(xiàn)有裝置的上述缺陷，并且使得從芯軸去除使用后的線圈更容易。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種用于植物切割機(jī)的切割線的線圈，其中，線盤繞在自身上從而形成至少兩個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝和中央空部，其特征在于，所述線圈的最內(nèi)的匝的至少一部分永久焊接至最鄰近的匝。

所述最內(nèi)的匝在包括于90°至360°之間的角扇區(qū)上焊接至最鄰近的匝。

根據(jù)實(shí)施方案，所述最內(nèi)的匝在其面對(duì)中央空部的表面上包括多個(gè)凹槽。

根據(jù)實(shí)施方案，所述線圈具有平坦的形狀。

有利地，所述線由包括聚酰胺和/或共聚酰胺的材料制成。

所述線的截面典型地具有與圓形線的截面相等的面積，該圓形線的直徑在1.35毫米和4毫米之間。

根據(jù)實(shí)施方案，線圈包括通過能夠分離的方式縱向結(jié)合的至少兩根(特別地在四根和六根之間)切割線的多個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝。

根據(jù)實(shí)施方案，所述線包括相互保持結(jié)構(gòu)，以使每個(gè)匝與至少一個(gè)鄰近的匝配合從而機(jī)械地使其保持。

根據(jù)實(shí)施方案，所述匝通過粘附而臨時(shí)結(jié)合。

根據(jù)實(shí)施方案，所述匝通過所述線的材料的受控的部分熔化而臨時(shí)結(jié)合。

本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于例如修邊機(jī)或者灌木鏟除機(jī)的植物切割機(jī)的切割組件，所述組件包括至少一個(gè)如上所述的線圈以及切割頭，所述切割頭包括：

-本體，其限定用于線圈的內(nèi)部凹進(jìn)部，并且設(shè)置有用于露出與所述線圈分離的一段切割線的周邊開口，所述本體能夠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；以及

-中央芯軸，其用于支撐至少一個(gè)所述線圈，所述芯軸包括至少一個(gè)適用于與所述線圈配合的結(jié)構(gòu)從而保證所述芯軸與所述線圈之間的旋轉(zhuǎn)接合，所述芯軸能夠相對(duì)于本體選擇性地旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)主題是制作如上所述的線圈的方法。所述方法包括以下步驟：

-提供能夠盤繞在自身上的切割線，

-使所述線盤繞在自身上從而形成至少兩個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝以及中央空部，

-加熱最內(nèi)的匝的至少一部分從而將其焊接至鄰近的匝上。

根據(jù)實(shí)施方案，焊接步驟進(jìn)一步包括在最內(nèi)的匝上施加徑向向外的壓力。

根據(jù)實(shí)施方案，焊接步驟包括在最內(nèi)的匝的面向中央空部的表面上形成多個(gè)凹槽。

附圖說明

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)參照所附附圖從如下的具體描述將變得顯而易見，其中：

-圖1為在焊接步驟之前的自支撐線圈的俯視圖，

-圖2為根據(jù)實(shí)施方案的切割線的截面圖，

-圖3為自支撐線圈的實(shí)施方案的俯視圖，其中最內(nèi)的匝已經(jīng)焊接至最鄰近的匝；

-圖4為自支撐線圈的實(shí)施方案的俯視圖，其中最內(nèi)的匝的內(nèi)表面設(shè)置有多個(gè)凹槽；

-圖5為切割頭的實(shí)施方案的立體圖，該切割頭設(shè)置為容納圖3或圖4的線圈；

-圖6為包括兩根線的自支撐線圈的實(shí)施方案的立體圖，其中最內(nèi)的匝已焊接至最鄰近的匝。

具體實(shí)施方式

如圖1中所示，切割線20形成適于盤繞在自身上的輪廓并適用于盤繞在自身上，從而形成自支撐線圈2。

“臨時(shí)結(jié)合”意指匝的結(jié)合力對(duì)于具有自支撐線圈來說是足夠的，但是考慮到抽出給定長(zhǎng)度的線，在施加于線的自由端的拉力的作用下可以使匝分離而不損傷線。

與之相比，下文提及的術(shù)語“永久地焊接”意指鄰近的匝的材料由于焊接步驟中施加的熱而緊密地混合，并且考慮到抽出給定長(zhǎng)度的線，在施加于線的自由端的拉力的作用下不能使匝分離且不損傷線。換句話說，當(dāng)使用者施加拉力以抽出線時(shí)，能使臨時(shí)結(jié)合的匝相互分離，而不能使匝的永久地焊接的部分分離。

根據(jù)實(shí)施方案，線20可以包括相互保持結(jié)構(gòu)(見圖2)以使每個(gè)匝21與至少一個(gè)鄰近的匝21配合從而機(jī)械地使其保持，以使線圈2自支撐。注意圖2只示出了切割線的一種可能的實(shí)施方案，而本發(fā)明覆蓋用于機(jī)械地相互配合以使線圈的匝保持原位的保持結(jié)構(gòu)的所有形式，所述保持結(jié)構(gòu)優(yōu)選地通過結(jié)構(gòu)的彈性和/或塑性形變使線圈的匝保持原位。在這點(diǎn)上可以參考文獻(xiàn)fr2967548中描述的實(shí)施方案。

根據(jù)實(shí)施方案，相互保持結(jié)構(gòu)包括在線20的全部或部分長(zhǎng)度上延伸的凸型元件201與凹型元件202，當(dāng)線20盤繞在自身上以形成線圈時(shí)，凸型元件201適用于插入凹型元件202，該線圈可以是大體平坦的，大體圓柱狀的，或者大體圓錐狀的。有利地，選擇凹型元件與凸型元件以使線可以通過傳統(tǒng)的拉伸/擠出技術(shù)生產(chǎn)。

例如，凸型元件可以是在線的全部或部分長(zhǎng)度上延伸的凸部201，而凹型元件202可以以匹配凸部的方式延伸的凹槽。如果意圖形成平坦的線圈，那么凸部201與凹槽202優(yōu)選地在線的相反的縱向側(cè)部延伸。通常來說，凸部201的形狀與尺寸根據(jù)凹槽202的形狀與尺寸而調(diào)整，以便當(dāng)線20盤繞在自身上以形成線圈時(shí)，凸部201能夠適配鄰近的匝的凹槽202并且以合適的力保持在凹槽202中。優(yōu)選地，選擇凸部201和凹槽202的形狀與尺寸以便當(dāng)線20盤繞在自身上時(shí)，凸部201用力地插入鄰近的匝的凹槽202，而在區(qū)域203產(chǎn)生線的彈性變形。在這種情況下，在這些區(qū)域203中的線的材料的彈性回復(fù)保證在接合實(shí)現(xiàn)后凸部201與凹槽202的保持。

線20可以通過從凹槽202中抽出凸部201而解開。為此，只需用手指拉線20的自由端，使得凸部202引起凹槽201的兩個(gè)側(cè)壁203分離。

可選地，匝能夠通過匝之間的粘附(例如通過連續(xù)地或者間斷地放置的化學(xué)或者熱粘合劑的手段)，通過兩個(gè)毗鄰的匝之間的切割線的材料的局部不完全熔化，以及通過超聲波或者摩擦焊接，而臨時(shí)結(jié)合在一起。在這點(diǎn)上，可以參考文獻(xiàn)us4024635中所描述的技術(shù)。

能夠使用任何其它臨時(shí)連接的手段(其使得匝被保持住然后無需破壞切割線而分離)，而不脫離本發(fā)明的范圍。

線的第一端220位于線圈的內(nèi)部空部之內(nèi)，而第二端為自由端，該第二端設(shè)計(jì)為從切割頭露出。

切割線通過經(jīng)由模具擠壓熱塑性材料制成，該模具限定相互保持結(jié)構(gòu)的形狀。

熱塑性材料典型地包括聚酰胺和/或共聚酰胺。

切割線可以通過混合擠壓兩種或更多種不同的熱塑性材料制成，例如第一材料以及第二材料，該第一材料形成切割線的芯部，而第二材料形成至少部分包圍芯部的外殼。

線的截面具有與圓形線的截面相等的面積，該圓形線的直徑在1.35毫米和4毫米之間，優(yōu)選地在1.35毫米和2毫米之間。

截面可以具有任何合適的形狀，該形狀提供鄰近的匝之間的足夠的接觸表面，從而允許匝的通過粘附、焊接或機(jī)械保持的臨時(shí)的接合。例如，線的截面可以是圓形的或任何凸多邊形的形狀(例如正方形、長(zhǎng)方形、三角形、六邊形等等)，或內(nèi)接于這些形狀中的一個(gè)。

在切割線如圖1所示盤繞形成自支撐線圈后，最內(nèi)的匝至少部分地永久焊接至直接相鄰的匝(見圖3)。

這種焊接可以通過在最內(nèi)的匝以及鄰近的匝上施加熱(并且還優(yōu)選地施加徑向向外的力)從而引發(fā)熱塑性材料的熔化而完成。

優(yōu)選地，最內(nèi)的匝在360°的角扇區(qū)上焊接至直接相鄰的匝。然而，可以接受更小的角扇區(qū)，例如90°或180°的角扇區(qū)。

在該操作中，切割線的第一端220可以也壓至鄰近的匝上并且形成平整的形狀。

可能地，可以焊接多于上述的兩個(gè)匝。例如，與最內(nèi)的匝直接相鄰的匝可以同樣在該匝的外側(cè)焊接至直接相鄰的匝。

在圖3中，這種焊接通過虛線示意性地表示。

相比于相互保持結(jié)構(gòu)、粘附或其它適當(dāng)?shù)呐R時(shí)結(jié)合匝的手段，焊接可以認(rèn)為是最內(nèi)的匝和直接相鄰的匝之間的永久的結(jié)合，這意味著不意欲分離這些匝。

焊接具有使兩個(gè)匝相互阻擋的作用，其因此防止這些匝的任何相對(duì)滑動(dòng)。因此，即便這種滑動(dòng)在僅僅臨時(shí)結(jié)合的匝之間發(fā)生(所述結(jié)合通過相互保持結(jié)構(gòu)、粘附或其它適當(dāng)?shù)氖侄?，滑動(dòng)也不會(huì)傳播至最內(nèi)的匝并且因此不使線圈繞著芯軸變緊。

因此，即便在多次使用后，線圈仍然可以容易地從芯軸移除。

根據(jù)實(shí)施方案，焊接步驟還可以包括成形最內(nèi)的匝的面對(duì)中央空部的表面，以在其中形成多個(gè)凹槽230(見圖4)。這樣，中央空部的形狀可以根據(jù)芯軸的外部形狀而調(diào)整。凹槽230創(chuàng)造連續(xù)的凸出部與凹進(jìn)部，該凸出部與凹進(jìn)部平行于芯軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。例如，對(duì)于具有包括多個(gè)肋部(見圖5)的芯軸的切割頭，可以在最內(nèi)的匝上創(chuàng)造相同數(shù)量的凹槽，從而與肋部配合并且因此提高芯軸與線圈間的旋轉(zhuǎn)接合。取決于芯軸的幾何結(jié)構(gòu)，凹槽的形狀可以與圖4所展示的設(shè)計(jì)不同。

圖5示出了打開的切割頭的概覽，該切割頭可以與根據(jù)本發(fā)明的線圈結(jié)合使用。

線圈2放置于切割頭1的本體10中設(shè)置的凹進(jìn)部中。蓋30關(guān)閉凹進(jìn)部，該蓋30意圖固定在本體10處。在圖5所示的實(shí)施方案中，本體和蓋通過鉸鏈31連接并且通過螺釘(未示出)進(jìn)一步固定，但這并不意圖是限定性的。例如，蓋與本體可以僅僅通過螺釘固定。

本體10包括至少一個(gè)開口12a、12b，該開口通向凹進(jìn)部從而使得與線圈分離的一段切割線露出。開口12a、12b優(yōu)選地在圓周上均勻分布；例如，如果開口總共為兩個(gè)，則有利地它們?cè)谥睆缴舷鄬?duì)。自然地，如果更多線用于切割頭中，將設(shè)置足夠數(shù)量的開口。

此外，沒有必要如圖5所示地將所有開口布置在本體10上；例如，實(shí)際上開口能夠分布在蓋30上和本體10上。

根據(jù)實(shí)施方案，凹進(jìn)部的內(nèi)壁和外壁在開口每一側(cè)展示圓形端110、111，該圓形端110、111在切割頭旋轉(zhuǎn)期間作為用于線的鄰接表面，該鄰接表面在孔眼處限制破損的風(fēng)險(xiǎn)，即在開口12處線的破損。

線圈容納在凹進(jìn)部中的中央芯軸13上，該中央芯軸13在其外表面135'上包括多個(gè)肋部135”。線圈的最內(nèi)的匝強(qiáng)制地接合在肋部135”上，芯軸13與線圈由此旋轉(zhuǎn)接合。

芯軸13設(shè)置為相對(duì)于本體10選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)。選擇性地是指在切割頭的正常工作中，也就是說當(dāng)切割頭為了切割植物而由切割機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，芯軸13相對(duì)于本體10固定，而只有通過使用者的動(dòng)作才會(huì)導(dǎo)致芯軸13相對(duì)于本體10轉(zhuǎn)動(dòng)。

根據(jù)實(shí)施方案，芯軸13包括支撐板136，該支撐板136從周邊表面135徑向地延伸，并且該支持板136支撐線圈2。由于在切割頭使用期間產(chǎn)生的應(yīng)變，芯軸和支撐板有利地由金屬制成。優(yōu)選地，支撐板不是光滑的而是有著具有一定粗糙度的表面，該表面防止線圈滑動(dòng)。例如，所述表面可以包括支撐板136的增強(qiáng)粗糙度，或者在表面上規(guī)律地分布的倒刺。以選擇性的或者補(bǔ)充的方式，支撐板可以穿通有多個(gè)圓形孔，這些孔根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)圍繞芯軸13的旋轉(zhuǎn)軸線的同心圓而分布。實(shí)際上，當(dāng)支撐板136被穿通時(shí)，被推到一邊的金屬圍繞每個(gè)孔而形成倒刺，這些倒刺伸到板136的表面之外并且施加保持線圈的作用。支撐板136可以因此穿通有沿著接近芯軸13的第一圓圈分布的第一系列孔，以及沿著接近板136的圓周的第二圓圈分布的第二系列孔。

根據(jù)有利的實(shí)施方案，切割頭可以進(jìn)一步包括相對(duì)支撐板136的按壓板35，該按壓板35抵靠著彈簧(未示出)設(shè)置在蓋30中。所述按壓板35旨在與線圈接觸，并且由于彈簧的力，當(dāng)線圈處于切割頭中的工作位置時(shí)，所述按壓板在線圈上施加壓力。這使線圈在支撐板136和按壓板35之間維持平坦的位置，其轉(zhuǎn)而促進(jìn)線圈和芯軸的更好的旋轉(zhuǎn)接合。

根據(jù)圖6示出的實(shí)施方案，線圈2包括通過能夠分離的方式縱向地結(jié)合的至少兩根切割線20a、20b的多個(gè)臨時(shí)結(jié)合的匝。在這種情況下，線設(shè)置為帶的形式，其中線通過能夠分離的方式而縱向地結(jié)合，例如如文獻(xiàn)ep0435795中所描述的。軸線x表明切割頭的旋轉(zhuǎn)軸線。

例如，在所述帶的制造期間，兩根線20a、20b之間的連接通過與線的材料相同的薄層20c的擠出而獲得。所述薄層20c足夠薄以便為了分離超過一定長(zhǎng)度的線20a、20b而被撕裂。

帶之后盤繞形成匝，匝21通過相互保持結(jié)構(gòu)而臨時(shí)結(jié)合。

也就是說，線圈具有兩種臨時(shí)的連接：一種在兩根線20a、20b之間遍及它們的長(zhǎng)度；另一種在毗鄰的匝之間。

之后，每根線的最內(nèi)的匝如上文所描述般焊接至直接相鄰的匝(并且可選地被成形)。

參考文獻(xiàn)

fr2967548

us4,024,635

wo2014/020178

ep0435795