用于工作機的模塊化農業切割單元的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于工作機（1）的模塊化農業切割單元（8），該工作機具體地為聯合收割機，該模塊化農業切割單元具有多個切割模塊（13），每個切割模塊具有水平地布置的能驅動以進行旋轉的軸（15）以及布置在適當的軸（15）上以用于切割農作物材,料的多個切割元件（16），其中切割模塊（13）的軸（15）布置成在切割單元（8）的切割寬度（9）中不交疊。
【專利說明】用于工作機的模塊化農業切割單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業切割單元，其具有水平地設置的軸，該軸被驅動以進行旋轉，多個切割元件布置在該軸上。
[0002]切割單元安裝在工作機上或者形成工作機，并且尤其用于切割和/或切碎草、稻草、谷物、肉類、玉米、油菜籽、向日葵、豆類、其它莖桿以及其它植物和植物機體結構。切割單元與其大致水平的切割平面對準。
[0003]切割單元具體可以是用于聯合收割機的連枷切割器。
【背景技術】
[0004]從手冊“Spearhead, eu;Spearhead-Stoppelmanagement:Die Erntereste imGriff”(殘株管理:控制下的收割殘留物)中了解用于移動式工作機的農業切割單元。移動式工作機是牽引機，切割單元安裝到該牽引機上。切割單元設計成連枷切割單元，其具有一個水平地設置的被驅動以旋轉的軸以及被布置在該軸上以用于切割農作物材料(尤其是收割殘留物)的多個連枷。還可以是多個切割單元安裝在工作機上，其軸和切割單元的獨立切割寬度交疊，以獲得一個整體切割寬度。為此，切割單元中的一些例如布置在牽引機的前輪的前方，而其它切割單元布置在牽引機的后輪之后。
[0005]此外，本領域中通常已知的是提供一種聯合收割機，其具有若干切割單元，以切碎收割臺(用于收割)附近的收割殘留物，這限定了聯合收割機的工作寬度。在本文中，切割單元中的一個或多或少直接地沿行進方向布置在主收割臺之后，同時兩個其它的切割單元在聯合收割機的端部處附接在后輪之后，這樣，切割單元的軸和切割單元的切割寬度交疊，以形成整體切割寬度。
【發明內容】
[0006]發明目的
[0007]本發明的目的在于提供一種用于工作機的農業切割單元，利用該切割單元可以以簡單且可變的方式形成切割單元的不同切割寬度。
[0008]解決方案
[0009]本發明的目的通過獨立權利要求的特征來實現。從屬權利要求涉及本發明的其它優選實施例。
[0010]發明概述
[0011]本發明涉及用于工作機的模塊化農業切割單元。切割單元具有多個切割模塊，每個切割模塊具有水平地布置的能驅動以進行旋轉的軸以及布置在適當的軸上以用于切割農作物材料的多個切割元件，其中切割模塊的軸布置成在切割單元的切割寬度中不交疊。
[0012]本發明還涉及工作機，特別是聯合收割機或其它可驅動的割草裝置，包括如上所述的模塊化切割單元。
[0013]本發明還 涉及用于聯合收割機的模塊化連枷切割單元，該模塊化連枷切割單元具有支撐框架和多個連枷模塊，每個連枷模塊具有水平地布置的被驅動以進行旋轉的軸以及安裝在適當的軸上以用于切割農作物材料的多個連枷。連枷模塊被設計成單獨的且能夠獨立地管理的單元，并且通過將相同和/或不同寬度的不同數量的連枷模塊直接地或間接地組合在支撐框架上且通過聯接件連接在一起，而形成不同的連枷切割單元切割寬度。連枷模塊在聯合收割機的整個工作寬度上延伸。
[0014]定義
[0015]在本申請中，農業切割單元被認為是這樣一種切割單元，其在農業和林業部門中、在維護公眾綠化空間和照料其它植被區域的市政部門中，用于農作物材料的切割、割草、切斷、切碎、覆蓋等。
[0016]在本申請中，工作機被理解為是自推進工作機、被拖動的工作機、割草機、割草機器、聯合收割機或牽引機，在每種情況下，其具有如上限定的農業切割單元。 [0017]工作機具有工作寬度。工作寬度被理解為是工作機的與其行進方向垂直的有效活動區域。如果工作機是割草機，那么工作寬度也對應于切割器單元的切割寬度。另一方面，如果工作機是聯合收割機，那么聯合收割機的工作寬度對應于收割臺(主切割單元)的實際切割寬度，而用于切割收割殘留物的輔助切割單元的切割寬度不被稱為工作寬度，而是稱為切割寬度。在本申請中，模塊化切割單元被認為是具有若干單獨模塊的切割單元，通過它們彼此的直接組裝而形成模塊化切割單元。換言之，模塊化切割單元不被認為是工作機的單獨切割單元，它們在不同的點處安裝在工作機上(主要是以交疊布置的方式)，以形成整體切割寬度。
[0018]切割單元的切割區域是這樣一種區域，切割單元在該區域中切割農作物材料。模塊化切割單元的切割寬度被認為是其與工作機的行進方向垂直的切割區域的寬度。
[0019]本發明的其它說明
[0020]新型農業切割單元包括多個切割模塊，它們組裝在一起以形成切割單元，并且由此限定切割單元的切割寬度，在切割單元的切割寬度中不存在任何交疊。通過使用每個都具有單獨軸的模塊，能夠形成切割單元的不同的切割寬度，以產生模塊化系統。因此，切割模塊可以是標準單元，而與切割單元的整體切割寬度無關，因此可以以較大的數量和較低的成本進行生產。從平均寬度為例如90cm和/或120cm (3英尺或4英尺)的切割模塊，可以產生非常大的可變切割單元切割寬度，包括非常大的寬度，例如3m。
[0021]相對于現有技術的另一個優點在于，減小了與切割單元的寬度垂直的切割單元布置所需的組裝空間。這是因為模塊的較短的軸可以具有較低的彎曲剛度，因此相對于連續軸將具有較小的直徑。因為軸的直徑由于其上切割單元的布置而較大地限定了與切割單元的寬度垂直的切割單元的安裝空間，所以這導致具有本領域中不存在的用于安裝切割單元的選擇。
[0022]這樣，首次能夠布置切割模塊，其切割元件被布置成使得整個切割單元的切割區域相對于機器的行進方向處于前輪的前方。具體地，當切割單元的切割模塊在工作機的整個工作寬度上延伸時，具有的優點在于，在農作物材料被切割之前，工作機的車輪沒有驅動到農作物材料上，也沒有向下壓農作物材料。這在工作機的整個工作寬度上產生始終良好的切割結果。此外，確保了切割結果并不取決于工作機的驅動位置，也就是工作機沿直線行進還是沿曲線行進是不重要的。[0023]因此，切割模塊優選地被布置成使得它們的軸可以圍繞共同的旋轉軸線被驅動。旋轉軸線被認為是幾何軸線。每個切割模塊的軸都可以具有其自身的驅動裝置，或者具有完全地或部分地單獨的驅動裝置。
[0024]切割模塊優選地形成為單獨的且獨立地管理的單元，以用于通過組合相同和/或不同寬度的不同數量的切割模塊而構造不同的切割單元切割寬度。即使在僅僅使用一個切割模塊寬度時，也通過η個切割模塊的按需布置而形成寬范圍的不同整體寬度。通過使用具有不同寬度的切割模塊 ，例如具有2個、3個、4個或更多個不同寬度的切割模塊，仍然具有極高的可變性，使得切割單元事實上可以適應于工作機的任何工作寬度。
[0025]切割模塊可以直接地或間接地布置在支撐框架上。支撐框架的長度比切割模塊長，并且支撐框架容納若干切割模塊。支撐框架可以是一個部件，或者可以由兩個或更多個相互連接的部分構成。因此，有利地，支撐框架被專門地確定，以用于待形成的限定的切割單元切割寬度。因此，為了實現切割單元的期望的緊湊性，優選的是，切割模塊具有較小的尺寸且具有直徑較小的軸，并且支撐框架實際上承受力和力矩且提供必要的彎曲剛度。
[0026]在不鉆孔的情況下，切割模塊可以通過夾持而直接地或間接地附接到支撐框架。沒有鉆孔的布置意味著，模塊可以容易地且快速地安裝到支撐框架，這在切割單元的初始安裝以及后續維護和服務期間都提供的顯著的優點。
[0027]多個連接板可以在不鉆孔的情況下通過夾持而固定到支撐框架，并且切割模塊可以固定到連接板。這進一步簡化了模塊化切割單元的組裝和拆卸。
[0028]兩個相鄰的切割模塊可以通過聯接件連接，其中該聯接件具有彈簧元件，該彈簧元件被設計成吸收來自于互連的切割模塊的軸的相對運動的力。一方面，這確保了驅動該旋轉軸所需的轉矩通過該聯接件被軸有效地傳遞到下一個軸，另一方面，不會傳遞來自于軸的相對運動的不期望的力。
[0029]優選地，切割單元是連枷切割器，于是切割模塊被設計成連枷模塊，且切割元件被設計成連枷。具體地，利用連枷切割器可以高效地切割、切碎和覆蓋收割殘留物。
[0030]具體地，工作機可以是聯合收割機。于是，新型農業切割單元優選地用作輔助切割單元。如已知的，聯合收割機具有主切割單元，利用該主切割單元來切割諸如小麥的農作物。然后，模塊化切割單元具體安裝在該聯合收割機的所謂“收割臺”的背部上。尤其可以想到的是，該聯合收割機使得其主切割單元位于比本領域中高的位置，也就是處于距離地面較大的水平距離處。這減少了吸入到聯合收割機中的桿的量。于是，新型模塊化切割單元用來切割距離地面較長的剩余殘株，并將其切碎。模塊化設計和減小的空間需求意味著，切割單元現在可以沿著行進方向布置在主切割單元后方，也可以布置在聯合收割機的前輪的前方。
[0031]權利要求、說明書和附圖中公開了本發明的有利的進一步發展。說明書的前序部分提到的各種特征的優點和各種特征的組合僅僅是示例性的，并且可以可選地或累積地實現，優點不必通過本發明的實施例獲得。在附圖中示出了其它的特征，尤其是所表示的幾何形狀、若干部件彼此之間的相對尺寸以及它們的相對布置和功能性連接。本發明不同實施例的特征的組合或者不同權利要求的特征的組合通過權利要求的所選參考的變更也是可能的，并且由此是建議的。這也應用于在單獨的圖中示出的或者在其說明書所表示的那些特征。這些特征還可以與不同的權利要求的特征組合。同樣，對于本發明的其它實施例而言，可以省略權利要求中所列的特征。
[0032]在權利要求和說明書中涉及的特征在其數量方面應當確切地理解為該數量或者比出現的所述數量大的數量，而不需要明確地使用詞語“至少”。例如，當提到軸時，應當理解為精確地具有一個軸或兩個軸或若干軸。然而，如果涉及特征的確切數量，那么在適當的特征之前插入形容詞“僅僅”。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]以下利用附圖所示的優選實施例進一步解釋和描述本發明。
[0034]圖1示出了具有模塊化農業切割單元的工作機的第一示例性實施例的前部部分的透視圖。
[0035]圖2示出了根據圖1的工作機的側視圖。
[0036]圖3示出了新型模塊化農業切割單元的示例性實施例處于部分拆卸位置中的透視圖。
[0037]圖4示出了處于其進一步安裝位置中的圖3的切割單元。
[0038]圖5示出了新型模塊化農業切割器單元的示例性實施例的透視圖以及從切割單元的中間區域看的詳細視圖。
[0039]圖6示出了具有模塊化農業切割單元的新型工作機的一部分的側視圖。
[0040]圖7示出了沿著圖6中的線D-D的切割單元的截面圖，以及切割單元的詳細視圖。
[0041]圖8示出了用于連`接兩個相鄰的切割模塊的新型聯接件的示例性實施例的平面圖。
[0042]圖9示出了沿著圖8中的線F-F的聯接件的截面圖。
[0043]圖10示出了新型切割單元的示例性實施例的不同視圖。
[0044]圖11示出了支撐框架的示例性實施例的截面圖，其中切割模塊利用夾具安裝在該支撐框架上。
【具體實施方式】
[0045]圖1和2示出了工作機I的前部部分。在這種情況下，工作機I描述為聯合收割機2。然而，其也可以等效地為不同的工作機I。僅僅示出了工作機I的前部部分，原因是工作機I的其余部分對于本發明而言沒有重要意義。
[0046]工作機I是移動式的，因此具有若干車輪，在圖1和2中僅僅示出了前輪3。為了執行工作機的工作，工作機I沿著地面5在行進方向4上運動。
[0047]聯合收割機2具有主切割單元6，該主切割單元用來實施實際的收割過程。主切割單元6限定了與行進方向4垂直的工作機I的工作寬度7。主切割單元6并不是本發明的目的，因此以下不再詳細描述。
[0048]除了主切割單元6之外，工作機I還具有模塊化切割單元8。模塊化切割單元8用于切割由切割單元6留在地面5上的農作物殘株，并且具有切割寬度9，在本文所示的聯合收割機2中，該切割寬度大致對應于該聯合收割機2的工作寬度7。換言之，在聯合收割機2中使用的過程中，沿著行進方向4，農作物材料在距離地面5較大距離處首先被主切割單元6切割。然后，所有剩余的殘株被更靠近地面5的模塊化切割單元8切掉，并且被切碎。[0049]切割單元8由輥子10支撐在地面5上，具體地，其在工作機I行進期間由這些輥子引導。輥子10具有籠式設計，并且具體由金屬構成。輥子10提供對模塊化切割器8的良好引導，即使在困難的地面條件下，例如巖石、孔洞、斜坡等。
[0050]切割單元8在工作機I的整個工作寬度7上延伸。因此，不需要本領域中已知的額外的切割單元來通過若干切割單元的若干交疊切割寬度而覆蓋工作機I的整個工作寬度7。從而，切割單元8僅僅具有一個幾何旋轉軸線18。
[0051]圖3和4中清楚地示出了切割單元8的新型模塊化設計。模塊化切割單元8在本文中采取連枷切割器11的形式。然而，其也可以采取其它類型的切割單元8的形式，例如具有以相反旋轉驅動的葉片。切割單元8具有支撐框架，在本文中示出了該支撐框架的一半。在圖5中示出了整個支撐框架12。優選地，在圖3和4中表示的支撐框架12的部分由一體式輪廓構成。然而，其也可以由若干部件構成。
[0052]切割單元8包括多個切割模塊13。每個切割模塊13具有殼體14和軸15 (參見圖7)，該軸水平地布置在殼體14中，并且能夠被驅動以進行旋轉。在圖3和4的圖示中，軸15被殼體14覆蓋，因而是不可見的。每個軸15設置有用于切割農作物材料的多個切割元件16。在所示的示例性連枷切割單元11中，切割元件16是連枷17。
[0053]切割模塊13被 設計成單獨的且能夠獨立地管理的單元，以用于通過組合相同和/或不同寬度的不同數量的切割模塊13而構造不同的切割單元8切割寬度9。在所示的例子中，在所表示的支撐框架12的部分上布置有四個寬度相同的切割模塊13。然而，切割模塊13也可以具有不同的寬度(例如，參見圖4、5、10)。切割模塊13被布置成使得它們的軸15能夠通過一個或多個驅動器28和驅動軸29(參見圖5)而繞共同的旋轉軸線18被驅動。在兩個相鄰的切割模塊13之間總是具有農作物分隔器26，該農作物分隔器用來將農作物材料引導到適當的切割模塊13的切割區域中。
[0054]多個連接板19在沒有鉆孔的情況下借助于夾具25附接到支撐框架12。繼而，切割模塊13通過螺栓彼此連接，并且連接到連接板19。此外，設有連接托架20，其用于連接到工作機I的支撐系統或連接系統。其它部件，例如輥子10、驅動部件等，也能夠借助于夾具25可變地安裝到支撐框架12。
[0055]圖6和7進一步示出了模塊化切割器單元8的結構細節。圖7在其上部區域中示出了切割單元8的左側部分。具體地，在放大部分中，可以看到，軸15在本文中采取中空軸的形式，并且相鄰的切割模塊13的軸15通過聯接件21彼此連接。
[0056]圖8和9中可以看到聯接件21的進一步的細節。聯接件21具有凹部22，該凹部用于固定相鄰的軸15并且用于轉矩傳遞。在這種情況下，開口 22采取多邊形輪廓的形式。然而，其它設計也是可能的。聯接件21具有彈性元件23，該彈性元件具體由硬橡膠形成。兩個相鄰的軸15通過聯接件21在非常小的空間內彼此連接，該聯接件21包括沿旋轉方向提供彈性的元件23。這意味著，在軸15之間可以補償例如高達大約0.3_的軸偏移和高達大約1°的軸角度偏移。
[0057]圖10是模塊化切割單元8的完整視圖，具有支撐框架12的左側部分和右側部分。從而，本文所示的切割單元8在整個切割寬度9上延伸。可以看到的是，切割模塊13具有不同的寬度，這樣，具有完全可變切割寬度9的切割單元8能夠以模塊化插入系統的方式由標準模塊組裝而成。切割模塊13的殼體14均可以具有起伏的內表面，以便在切割單元8操作期間產生湍流，從而延長農作物材料在切割單元8中的駐留時間，并且實現農作物材料的精細切割。
[0058]圖11示出了支撐框架12的截面圖，其中切割模塊13安裝在該支撐框架上。連接板19通過夾持裝置25附接 到支撐框架12。切割模塊13固定到連接板19。
【權利要求】
1.一種用于工作機(I)的農業模塊化切割單元(8)，其具有多個切割模塊(13)，每個切割模塊具有水平地布置的能驅動以進行旋轉的軸(15)以及布置在適當的軸(15)上以用于切割農作物材料的多個切割元件(16)，其中切割模塊(13)的軸(15)布置成在切割單元(8)的切割寬度(9)中不交疊。
2.根據權利要求1所述的模塊化切割單元，其特征在于，工作機(I)具有工作寬度(7)，切割單元(8)的切割模塊(13)在工作機(I)的整個工作寬度(7)上延伸。
3.根據權利要求1或2所述的模塊化切割單元，其特征在于，工作機(I)具有前輪(3)，切割模塊(13)及其切割元件(16)被布置成使得它們的切割區域沿著工作機(I)的行進方向(4)處于前輪(3)的前方。
4.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，所有切割模塊(13)被布置成使得它們的軸(15)能夠繞共同的旋轉軸線(18)被驅動。
5.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，切割模塊(13)是單獨的且能夠獨立地管理的單元，以用于通過組合相同和/或不同寬度的各種數量的切割模塊(13)而獲得不同的切割單元(8)的切割寬度(9)。
6.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，切割模塊(13)沿著切割單元(8)的切割寬度(9)的方向具有不同的寬度。
7.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，切割模塊(13)直接地或間接地布置在共同的支撐框架(12 )上。
8.根據權利要求7所述的模塊化切割單元，其特征在于，切割模塊(13)通過夾具(25)直接地或間接地固定到支撐框架(12)。
9.根據前述權利要求中至少一項所述的模`塊化切割單元，其特征在于，多個連接板(19)通過夾具(25)固定到支撐框架(12)，并且切割模塊(13)連接到連接板(19)。
10.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，兩個相鄰的切割模塊(13)通過聯接件(21)連接，該聯接件(21)具有彈性元件(23)，該彈性元件被設計成用以吸收來自于互連的切割模塊(13)的軸(15)的相對運動的力。
11.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，切割模塊(13)被設計成連枷模塊(24)，并且切割元件(13)被設計成連枷(17)。
12.根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，其特征在于，工作機(I)是聯合收割機(2)。
13.—種工作機(I )，具體地為聯合收割機(2)或其它輪式收割機，其具有模塊化切割單元(8)，具體地為根據前述權利要求中至少一項所述的模塊化切割單元，該模塊化切割單元具有多個切割模塊(13)，每個切割模塊具有水平地布置的能驅動以進行旋轉的軸(15)以及布置在適當的軸(15)上以用于切割農作物材料的多個切割元件(16)，其中切割模塊(13)的軸(15)布置成在切割單元(8)的切割寬度(9)中不交疊。
14.一種用于聯合收割機(2)的模塊化連枷切割器(11)，具體地為根據前述權利要求1至12中至少一項所述的模塊化切割單元，其包括: 支撐框架(12);以及 多個連枷模塊(24)，每個連枷模塊具有水平地布置的能驅動以進行旋轉的軸(15)以及布置在適當的軸(15)上以用于切割農作物材料的多個連枷(17)，其中連枷模塊(24)被設計成單獨的且能夠獨立地管理的單元，并且用于通過將相同和/或不同寬度的各種數量的連枷模塊(24)直接地或間接地組合在支撐框架(12)上且通過聯接件(21)彼此連接，而形成不同的連枷切割單元(11)的切割寬度(9)，并且其中連枷模塊(24)在 聯合收割機(2)的整個工作寬度(7)上延伸。
【文檔編號】A01D34/535GK103687474SQ201280035723
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年7月20日 優先權日:2011年7月20日
【發明者】W·厄勒, A·尼恩貝格 申請人:Cnh比利時股份有限公司, Esm恩訥珀塔爾切割和修剪技術有限責任兩合公司