用于播种机的具有用于控制传递的阻挡构件的播种单元的制作方法
【专利摘要】一种用于播种机的播种单元，包括具有计量构件的种子计量器和输送系统，该计量构件沿着第一路径将种子顺序地移动至释放位置，在该释放位置处种子沿第一方向移动，输送系统适于在所述释放位置处从计量构件获取种子，并将种子从种子计量器移动至邻近形成在播种机下面的土壤中的种子犁沟的排料位置。输送系统在释放位置处沿着第二路径沿第二方向移动种子。在所述释放位置紧之前邻近所述第一路径定位的阻挡构件防止种子在种子经过阻挡构件之前沿第二方向移动。
【专利说明】用于播种机的具有用于控制传递的阻挡构件的播种单元
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2009年2月2日递交的美国专利申请12/363，968的部分延续。
【技术领域】
[0003]下文涉及用于播种机的播种单元，并且更具体地，涉及具有种子计量器和种子输送系统的播种单元。
【背景技术】
[0004]已经开发了多种类型的种子计量器，其采用空气压差，无论是真空还是正压力，将种子吸附到计量构件。计量构件从种子池获取种子并顺序地排出单粒种子。(在一些情况中，可以一次排出多粒种子。)在美国专利5，170，909中示出了一种常见类型的种子计量器。其中，壳体中包含的种子盘48用来对种子进行计量。种子池定位在种子盘的在其下部处的一侧，同时真空施加至种子盘的相反侧。当种子盘旋转时，来自种子池的单独的种子通过真空附着至延伸穿过种子盘的孔。当种子到达目标释放时位置，真空终止，允许种子通过种子管从种子盘掉落至形成在下面的土壤中的犁沟。
[0005]柔性带也已经用在空气压差种子计量器中。在美国专利申请2010/0192818A1中示出了一种示例。其中，其中具有孔阵列的柔性带能够沿着一路径在壳体中移动。种子池形成在该带的一侧。沿着带路径的一部分施加在该带的相反侧的真空将种子吸附至孔，允许该带将种子移动至真空被切断的释放位置。种子随后掉落或被从该带上去除。
[0006]当种子借助于重力通过种子管从计量器掉落时，可能难以以大于约8kph(5mph)的播种速度维持精确的和一致的种子间距。为了维持间距精度，在种子从种子计量器移动至土壤时控制种子的种子输送系统是希望的。在美国专利申请2010/0192819-A1中示出了一种这种输送系统。采用这种输送系统，难以以一致的方式实现种子从专利5，170，909的种子盘到输送系统的传递。虽然可以采用带式计量器改善种子的传递，但仍然存在对种子从种子计量器至输送系统的更一致和可靠的传递的需求。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种用于播种机的播种单元，其包括具有计量构件的种子计量器和输送系统，该计量构件沿着第一路径将种子顺序地移动至释放位置，在该释放位置处种子在第一方向上移动，输送系统适于在所述释放位置处从计量构件获取种子，并控制种子从种子计量器至邻近形成在播种机下面的土壤中的种子犁沟的排料位置的运动。输送系统在释放位置处沿着第二路径在第二方向上移动种子。定位在所述释放位置紧之前邻近所述第一路径的阻挡构件或引导件防止种子在第二方向上移动，直到在种子已通过阻挡构件。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是常见农用播种机的透视图；[0009]图2是播种单元框架、种子计量器和种子输送系统的侧面透视图；
[0010]图3是种子计量器和输送系统驱动装置的放大透视图；
[0011]图4是种子计量器的透视图，其中盖子打开，描绘出了计量构件；
[0012]图5是图4的种子计量器的分解透视图；
[0013]图6是图4的计量构件的透视图；
[0014]图7是图6的计量构件的侧面横截面，图示安装在固定到播种单元的种子计量器中的计量构件的定向；
[0015]图8是可替换的计量构件的局部横截面；
[0016]图9是图6的计量构件的内部的正视图；
[0017]图10是计量构件和种子输送系统的侧截面图；
[0018]图11是从计量构件至包括输送系统刷子带(brush belt)的输送系统的种子传递的截面图；
[0019]图12是与图11类似的截面图，其中没有输送系统刷子带；
[0020]图13是种子进入刷子带中的进入方向的示意图；
[0021]图14是种子在计量构件上和在输送系统中在种子从计量构件释放的释放位置处的行进方向的示意图；
[0022]图15是传递时的计量构件和输送系统的侧截面图，其中没有刷子带；
[0023]图16是种子计量器壳体的内侧的透视图；
[0024]图17是计量构件和计量器壳体的侧截面图，描绘了由计量构件和壳体形成的种子池；
[0025]图18是与图17类似的侧截面图，描绘了具有盘式计量构件的现有技术的种子计
量器;
[0026]图19是输送系统的下端的透视图；
[0027]图20和21是可替换的计量构件的透视图；
[0028]图22是种子计量器以及种子输送系统的另一种布置的透视图；
[0029]图23是部分分解的图22的种子计量器的透视图；
[0030]图24是如沿着图23的线24-24看到的种子计量器的透视图；
[0031]图25是图23的种子计量器的真空集管的透视图；
[0032]图26是图23的种子计量器的惰轮安装结构的截面图；
[0033]图27是图23的种子计量器的真空控制构件的平面图；
[0034]图28是图23的种子计量器的种子计量器壳体盖子的透视图；
[0035]图29是图23的种子计量器的上端的透视图；以及
[0036]图30是示出了与种子输送系统有关的图23的种子计量器的透视图。
【具体实施方式】
[0037]农业播种机10在图1被示出为中耕作物播种机。播种机10具有中央框架12，多个单个的播种单元14安装在中央框架12上。播种机10具有由箭头15示出的前后方向和由箭头17示出的横向方向。每个播种单元14通过平行联接机构16连接至中央框架12，使得单个的播种单元14可以相对于框架12上下移动至受限制的程度。大的储存箱13保持被气动地传递至每个播种单元上的小型漏斗的种子。每个播种单元14具有框架构件18 (图2)，播种单元的部件安装至框架构件18。框架构件18包括位于其前端处的一对直立的臂20。臂20连接至平行联接机构16的后端。开沟盘(未示出)以已知方式连接至轴22，以在播种机下面的土壤形成敞开的犁沟，种子沉积在该犁沟中。合垄和压实轮(未示出)也以已知方式安装至框架构件18，以在沉积的种子之上合垄犁沟并压实已合垄的犁沟中的土壤。种子计量器24和种子输送系统400也连接至播种单元的框架构件18。
[0038]计量器24包括壳体30 (图3)和盖子34。壳体30和盖子34通过分别位于壳体和盖子上的互补的铰链特征36和38 (参见图5)彼此连接。铰链特征36包括连接至壳体的枢轴销37，而特征38是一体成形的钩子，其围绕枢轴销缠绕，允许盖子34围绕销37的轴线枢转。弹性锁定构件40连接至壳体30并具有扩大部42，扩大部42被放置在形成于盖子中的承窝44中以将盖子保持在壳体30上的关闭位置中。
[0039]壳体30形成有枢轴销46 (图3)形式的第二铰链元件。枢轴销46置于连接至框架构件18的安装框架50的钩状构件48 (图4)中。这允许种子计量器24围绕轴线52相对于播种单元框架构件18枢转。驱动主轴54由壳体30支承并具有位于其端部上的驱动毂56 (图5)。当处于图3中示出的组装位置时，主轴54连接至电动机60的输出轴58以驱动种子计量器。种子计量器24通过锁定机构68连接至输送系统，锁定机构68包括金属杆70，金属杆70在一端处具有钩子，在锁定时所述一端被置于计量器壳体30中的孔中。输送系统还具有部分地在图2中示出的安装钩子72，其连接至播种单元框架构件18以支撑输送系统。
[0040]输送系统400由电动机80驱动，电动机80同样由安装框架50支撑。电动机80的输出轴通过直角驱动装置82连接至输送系统。虽然图中示出电动机被用于驱动种子计量器和种子输送系统二者，但本领域技术人员将会认识到，也可以采用其它类型的马达，如液压的、气动的等，以及各种类型的机械驱动系统。
[0041]参照图6，更详细地示出了种`子计量器的计量构件100。这些计量构件100被示出为单件式凹入的碗状体。该碗状体具有基部102，侧壁104从基部102延伸。侧壁104终止在外边缘106中。该侧壁具有径向内表面108和径向外表面110。邻近外边缘106，侧壁具有由图6中的支架示出的边缘部112。边缘部112径向向外地和轴向地向着外边缘106延伸。在边缘部112中，存在延伸穿过内表面和外表面108和110之间的侧壁的环形孔阵列114。计量构件100安装在计量器壳体中，用于沿图6中的箭头118的方向旋转。在操作中，当计量构件旋转时，来自位于计量构件的底部处的种子池120的单个的种子附着到侧壁的内表面108上的孔114上，并且被顺序地向上载送至位于计量构件的上部处的释放位置164。因此，内表面也被称为计量构件的种子侧面。一系列凸起的特征或突出部，如桨板状部116，从侧壁104的内表面108延伸，典型地，一个桨板状部沿旋转方向位于每个孔114的后面。每个桨板状部沿旋转方向在相关联的孔后面形成面对表面124，从而如下所述将附着到所述孔上的种子推入输送系统中。如上所述，是计量构件的边缘部112执行从种子池抽吸单个的种子并将种子顺序地移动至释放位置以将种子单个地供给至种子输送系统400的功能。
[0042]计量构件的基部102包括中心驱动孔130 (图5)，其用于以与公知的将平板排种盘安装在种子计量器中类似的方式将计量构件安装在旋转驱动毂56上用于围绕轴线132旋转。当安装至壳体30时，计量构件100与壳体协作形成用于保持种子池120的槽，如下文更完整地描述的那样。轴线132相对于水平平面以及沿播种机的前后方向延伸的竖直平面和相对于播种机横向地延伸的竖直平面都倾斜。
[0043]参照图7，在截面图中示出计量构件100。基部102为大致平坦的，而侧壁104的内表面的边缘部112是向外展开的，即，同时径向向外和轴向地延伸。如图7所示，边缘部是截头圆锥形的。可替换地，如与计量构件侧壁104’相关的图8所示，侧壁边缘部112的内表面的形状可以是截头球体形的。而且，虽然边缘部112已经被示出为向外展开的，但边缘部可以是大致圆筒形的，没有向外展开，即，仅轴向地延伸。
[0044]计量构件100可以形成为单件，或者由多个部件构成。计量构件可以更容易地由诸如聚碳酸酯、尼龙、聚丙烯或聚氨酯之类的塑料模制而成。然而，也可以采用其它塑料以及诸如金属等的其它材料。计量构件100具有足够的刚性，从而形状是自承的，不需要附加的支撑结构。这与美国专利2，960，258中示出的柔性带式计量构件相反，在美国专利2，960，258中，带构件优选是柔性弹性体材料并且被支撑在支撑环内。由于形状是自承的，因此计量构件不需要任何支撑结构来保持形状。作为自承的，计量构件可以是刚性的，或者计量构件可以是柔性以便在以与美国专利N0.7，661，377的柔性排种盘类似的方式起作用时改变形状。
[0045]如前所述，计量构件100可以通过基部102中的中心驱动孔130安装至驱动毂。通过中心驱动孔130进行安装同时为计量构件提供了安装支撑以及为计量构件提供了旋转驱动。可替换地，计量构件的支撑可以设置在侧壁的外表面上。凹槽可以形成在侧壁的外表面中以接收支撑计量构件的滚子。如果凹槽也形成有驱动齿，则众滚子之中的一个将由电动机驱动以使计量构件旋转。采用这种可行的替换布置，不需要计量构件具有基部。计量种子的功能由侧壁执行，并且因此，侧壁是计量构件的唯一需要的部分。
[0046]如图7所示，计量构件100当安装在计量器壳体中时被定向为相对于垂直方向成一倾角。在该定向上，孔11 4位于相对于垂直方向成角度α倾斜的平面150中。在该定向中，计量构件的上部148悬突或延伸超出下部154。如下所述,这允许通向计量构件的上部148，以访问机械种子输送系统400。如图所示，所述角度α约为24度。然而，只要上部148充分地延伸到下部之外以便从从计量构件下方的种子释放位置处访问种子输送系统，则任何角度将是足够的。
[0047]种子池120形成在计量构件100的底部处，如图9所示。真空施加至外表面110，引起单个的种子在孔114行进通过种子池时附着到孔114上。当计量构件如箭头118所示旋转时，种子向上移动至计量构件的上部148的释放位置164。释放位置稍微越过种子的圆形行进路径上的顶部或者12点钟位置，使得种子在释放位置处稍微向下移动。这便于种子进入输送系统，如下文更完整地描述的那样。此外，通过越过该路径的顶点，输送系统相对于计量构件偏心，从而在输送系统和种子计量器驱动装置之间提供间隙。在释放位置164处，计量构件的边缘部的内表面面向下，使得种子被吸附在计量构件下面或者悬挂在计量构件上。参见图10。种子输送系统400还在释放位置164处定位在计量构件的上部的下面以从计量构件获取种子，如图10所示。
[0048]输送系统400包括具有左侧壁404 (参见图19)和右侧壁406 (参见图3)的壳体402。与由箭头408示出的播种机的行进方向相关地使用术语左和右。将左侧壁和右侧壁彼此连接的是边缘壁410。上开口 416形成在边缘壁和侧壁中以允许种子进入壳体402。下开口 418设置在，形成种子的排料位置413的下端处。一对皮带轮420和422安装在壳体402内。皮带轮支撑带424以便在壳体内旋转。两个皮带轮中的一个是驱动皮带轮，而另一个皮带轮是惰轮。皮带具有柔性基部构件426以接合皮带轮。细长刚毛428从柔性基部构件426延伸。刚毛在刚毛的近端或径向内端连接至柔性基部构件。刚毛的末端或径向外端430接触或接近于接触壳体边缘壁410的内表面。[0049]如在图10的顶部所示，种子152位于计量构件100上的释放位置处并且已经刚好插入输送系统的刚毛428中。在释放位置处，计量构件侧壁104的边缘部112大致相切于刷子刚毛428扫过的固定内表面412。表面412位于壳体30的锁定部66上。表面412是输送系统壳体402的内表面414的延续。一旦种子被捕获在输送系统中，则种子沿由箭头417示出的带的方向移动。种子在被输送系统400捕获之后的紧接的行进方向由矢量438示出。
[0050]在从计量构件释放种子之前，种子沿稍微向下的矢量160的方向移动进入刚毛428。参照图13，种子方向的矢量160相对于由箭头176示出的刚毛428的长度方向成约60度的角度161。如图11所示，刷子带被设置，使得种子在刷子带的角落部进入刚毛。刷子可以被设置，使得种子通过刚毛的末端或通过刚毛的侧面进入刷子。
[0051]在图14中示出计量构件上的种子方向矢量160和种子首次进入刷子带时的种子方向矢量438之间的关系，图14在包含位于释放位置164处的两个矢量的平面中绘出了这两个矢量。矢量之间的角度163至少为35度，并且优选地在50度和80度之间。这呈现种子横向进给到刚毛中，意味着种子在释放位置之前基本上沿不同于刷子刚毛移动方向的方向移动。这与之前提及的美国专利申请2010/0192819-A1的图3中示出的布置相反，在美国专利申请2010/0192819-A1中，计量盘上处于释放位置的种子基本上沿与刷子刚毛相同的方向移动。这同样是刚毛扫过侧壁的内表面的方向相对于种子行进方向的关系。
[0052]图11和12示出由计量器壳体30支撑的阻挡构件162。阻挡构件162定位成邻近种子152的通向释放位置164的行进路径，并防止种子在到达释放位置之前从计量构件移动。一旦种子已经越过阻挡构件162的端部174，则种子与刷子刚毛一起沿图10中的矢量438的方向自由移动。阻挡构件确保种子被一致地输送到刷子带的带宽方向的中心刷子带中，而不允许种子在带宽度范围的任意位置处进入带。如图15所示，阻挡构件被定位在计量构件100的侧壁104下方，位于计量构件的桨板状部116和外边缘106之间。桨板状部116的面对表面124将种子推入刷子刚毛中。如图11所示，随着突出部越过刷子的宽度，桨板状部或突出部116进一步进行到刷子刚毛中，从它们的末端更深入到刚毛中。一旦种子位于刷子刚毛中，则种子沿矢量438的方向从孔114到计量构件的外边缘106扫过计量构件的内表面。输送系统可以设置成使种子沿相反的方向，即沿远离计量构件的外边缘106的方向，扫过。
[0053]为了进一步确保种子从计量构件一致的释放和至输送系统的传递，由盖子34支撑的排出器166落座在计量构件边缘部的外表面上。参见图11,12和15。排出器166为具有多个突出部168的星形轮的形状。突出部168从侧壁104的外表面110延伸到孔114中并将种子从孔114中推出。由于突出部168接合在孔114中，因此计量构件100的旋转导致排出器旋转。排出器经由枢转臂170和支架171安装至盖子34。排出器166由弹簧172偏压在计量构件上。
[0054]再次将注意力转向图4，柔性密封件180被示出位于盖子34的内侧上。该密封件支承在计量构件100的外表面110上，在密封件的内部182内形成真空腔。相对于密封件的第二部分186而言，密封件的第一部分184在计量构件上被进一步地径向向外隔开。在密封件第一部分184的区域中，真空施加至孔114，引起种子附着到孔114上。没有真空施加至密封件第二部分186附近或外侧的孔。盖子34中的端口 188适于以对于真空种子计量器而言已知的方式将盖子的内部连通至真空源。种子释放位置164位于真空腔内。因此，刷子带和排出器与施加至孔114的真空反向地工作，以从计量构件释放种子。
[0055]参照图16，其示出了壳体30的内侧。壳体包括用于驱动主轴54的中央突台302。壳体还包括用于从未示出的小型漏斗接收种子的开口 304，该小型漏斗安装至壳体的外则并围绕开口 304。在开口 304下面，壳体壁形成向着壳体的下端308向下延伸的斜坡306。斜坡与计量构件的内表面108协作以保持种子池120。壳体包括向内的突出部310，其在壳体的外侧上形成腔314 (图17)，输送系统400的上端被放置于该腔314中。突出部在上端处开口，形成从壳体的内部到外部的俯视开口 312。该开口 312允许刷子带424接近计量构件的内表面108并从壳体载送种子。
[0056]图17描绘了计量构件的定向以及壳体30和计量构件100在计量构件的下端处形成用于种子池120的槽的协作关系。图17示出了当播种机10位于水平地面上时计量构件的定向。在计量构件的下端处，侧壁104相对于垂直方向倾斜，使得内表面108与垂直矢量126形成角度d。如图17中 所示，内表面偏离垂直方向约为21度。形成所述槽的另一侧的邻近计量构件的壳体的定向不是关键的。来自种子池120的种子位于内表面108的顶部上，并且重力分量垂直于内表面108。当在山坡上操作时，如果计量器顺时针或逆时针倾斜，如在图17观看到的那样，则内表面108保持倾斜并且重力仍然具有垂直于内表面的分量。这与图18中示出的典型的盘形种子计量器相反，图18中的盘形种子计量器具有与壳体壁322协作用于形成种子池324的垂直定向的盘320。如果计量器如观察到的那样逆时针倾斜，则来自种子池的种子将仍然靠在盘上。然而，如果计量器顺时针倾斜，则来自种子池的种子将从盘上掉落，使得在由盘拾取种子方面的计量性能降低。在角度d小至5度且大致75度时，通过对计量器所作的评估已经显示在山坡上具有改进的计量器性能。当角度d在10度和50度之间时，实现更好的性能，而最佳性能在20度至40度的范围内。最后的范围能够在性能开始降低之前向山坡上的种子计量器提供任何方向上的相当大的倾斜。
[0057]在计量构件的上端，释放位置164处，内表面108相对于向下垂直的矢量128具有在50度至90度范围内的角度f，其中接近90度对于种子从计量构件向刷子带的传递是更好的。如图所示，角度f约为68度。内表面108在种子槽处和在释放位置处相对于垂直方向的不同定向是由刚性的计量构件实现的。这种变化对图18中示出的平盘形计量构件来说是不可能的。
[0058]如上所述，由于真空被施加至计量构件的外表面导致在计量构件的相反的侧面上形成压差，因此，种子被吸附至计量构件中的孔114。作为计量构件的外侧上的真空的替换，可以用壳体30和计量构件100之间的正压力形成压差。这种系统将要求在计量构件100和壳体30之间形成密封以形成正压力腔。在正压力布置中，盖子34仅充当用于旋转计量构件的盖子。[0059]可能的是一粒以上的种子将附着到给定孔114上。为了防止一粒以上的种子同时被传递至刷子带，一对双重消除器或分离器(singulator)沿着从种子池至释放位置164的种子路径连接至壳体30。分离器为刷子330和332(图5和9)的形式。刷子330具有大致轴向地延伸的刚毛并通过从计量构件的外边缘106向内延伸而刷走孔114上的种子。刷子330的刚毛的长度是变化的，以在沿着刷子330的长度的数个分立位置接合种子。刷子332具有刚毛，刚毛大致径向地延伸并接合计量构件侧壁的、在桨板状部116内侧的内表面，并沿着侧壁延伸至孔114。两个刷子330和332用于轻微地扰乱孔上的种子并引起多余的种子掉落。一旦被去除，则多余的种子掉落回到种子池120中。刷子可以固定在合适的位置，或者它们是能够调节的，以改变刷子扰乱计量构件上的种子的程度。第三刷子334被示出，其大致沿着计量构件的径向延伸。刷子334用来限定至种子池120的边界。刷子330，332和334安装至壳体30。
[0060]再次参照10，一旦种子被捕获或陷入刚毛428中，输送系统控制种子从种子计量器到排料位置的运动。种子被保持在刚毛中，使得种子不能相对于刚毛428或相对于输送系统中的其它种子垂直地移动。特别地，在种子沿着输送系统的垂直侧面行进期间，至少种子的顶部和底部被保持，以防止种子和刷子带之间的任何相对运动。因此，种子相对于彼此的相对位置不受移动通过田地时的播种单元的动力的影响。种子由刚毛从上开口 416载送至下开口 418，同时种子从上开口至下开口的运动一直被控制。
[0061]输送系统壳体的下开口 418被定位成尽可能靠近种子沟或犁沟448的底部446。如图所示，下开口 418位于邻近种子犁沟的土壤表面432附近或下方。输送系统的底部在土壤表面432上方的距离应当不大于I或2英寸(2.5-5cm)。如果可能，输送系统的下端应当在土壤表面432的下面。壳体边缘壁410在下开口 418处形成排出斜坡434。下开口418和斜坡434沿着皮带轮422周围的带路径中的曲线定位。由刚毛的末端载送的种子围绕皮带轮422的线速度增加，因为刚毛的末端围绕皮带轮422行进的距离大于带的基部构件426围绕皮带轮422行进的距离。这种速度差由两个箭头440和442示出。
[0062]在排料时，种子具有由矢量V不出的速度。该速度具有垂直分量Vv和水平分量VH。带以这样一个速度运转，该速度能够产生一水平速度分量VH，该水平速度分量Vh大致等于由箭头408示出的播种机向前行进的速度但与该向前行进的速度方向相反。结果，种子相对于地面的水平速度为零或近似为零。这最小化种子在种子沟中的滚动。
[0063]种子本质上可以在无限数量的位置处插入刷子刚毛中。这使得刷子能够以使种子产生理想的水平速度分量所需要的速度操作，而无需考虑种子的总数。另一方面，种子计量器必须以这样一种速度操作，该速度是播种机的向前行进速度和理想的种子总数二者的函数。由于带424本质上可以在无限数量的位置处负载种子，因此皮带速度可以独立于种子计量器速度运行。其他种子输送系统，如美国专利6，681，706中公开的种子输送系统，则不是这样的，在美国专利6，681，706中，图2的输送系统具有这样一种传送带，该传送带具有用于载送种子的阶梯级(flight)。传送带必须与种子计量器速度合拍，以确保针对从计量器排出的每粒种子， 都有一个或多个阶梯级经过种子计量器。
[0064]虽然使种子向后的速度与播种机向前的速度相匹配以最小化种子相对于土壤的速度是理想的，但对某些类型的种子，可能需要以不同的速度操作刷子带以确保种子从刷子刚毛中排出。[0065]在图19中不出的输送系统壳体的下部的内部。输送系统壳体402是两件式壳体，具有上壳体构件460和下壳体构件462。下壳体构件支承下皮带轮422。下壳体构件具有向上延伸杆部464,杆部464在由上壳体构件中的壁466和468形成的槽道中滑动。未不出的弹簧在杆部464上向下推动以向下偏压下壳体构件。围绕皮带轮420和422缠绕的刷子带424将上壳体构件和下壳体构件保持在一起。带424由作用在杆部464上的弹簧张紧。U形金属条带470连接至上壳体构件460并桥接上壳体构件和下壳体构件之间的间隙472，以在壳体中在上开口 416和下开口 418之间提供用于保持种子的连续表面。金属条带在其上端处具有调整片，该调整片折转并插入上壳体构件460中的狭缝474中，以将金属条带470保持在合适的位置中。如果需要，紧固件，如螺母和螺栓，可以被设置成穿过杆部464和上壳体构件460，以将上壳体构件和下壳体构件固定在一起。
[0066]不同的计量构件可以用于不同的种子类型。计量构件100预期用于大豆和以相当紧密的种子间距播种的其它农作物。以较大的种子间距播种的玉米采用图20和21中示出的计量构件200。计量构件200被以与计量构件100相似的方式构造而成，并且相似的部件被给予加上100的相同附图标记。然而，计量构件200的孔214的数量是计量构件100的一半。为了避免在改变计量构件时需要更换排出器166，计量构件200具有位于每个孔214之间的凹部226，其在侧壁的外表面210上延伸到侧壁204中。凹部226为排出器166的被布置成插入计量构件100的每个孔114中的突出部168提供间隙。凹部226未向侧壁204的内表面208敞开。因此，在侧壁204的内表面上在孔214之间存在额外的突出部228。可替换地，突出部228和桨板状部216可以形成为从内表面208延伸的单个突出部。
[0067]下文在结合来自本申请的母案申请、2009年2月2日递交的美国专利申请12/363, 968的图22-31描述的种子计量器和输送系统的另一种布置中示出了阻挡构件或引导件。参照图22，带式计量器1200被示意性地示出，以图示带1250相对于中耕单元结构的关系。带1250位于相对于所有三条轴线倾斜的平面中，即带的平面相对于垂直的前后平面倾斜，相对于垂直的横向平面倾斜，并相对于水平面倾斜。而且，种子拾取区域1206位于带1250的下端处，而种子释放位置或`部位1208位于带1250的上端处。在图22中示出的实施例中，种子在释放位置处被种子输送系统1210从带1250上去除。种子输送系统1210与前文所述的种子输送系统400类似，包含用于抓取和载送种子的刷子带1312。种子输送系统1210将种子从种子计量器带移动至中耕单元的在开沟盘之间的下端，在那里，它被放置到形成在土壤中的犁沟中。以下将参照图23-30完整地描述种子计量器1200。
[0068]种子计量器1200具有以合适的方式安装至中耕单元框架的板形式的框架构件1220。框架构件1220支撑上惰轮1256和下驱动皮带轮1260，带1250围绕下驱动皮带轮1260缠绕。变速箱和驱动马达(未示出)连接至轴264，从而如图23中所示并且由箭头1261所示逆时针地驱动皮带轮1260和带。框架构件1220还支承具有中空的内部真空腔1266的真空集管1262。真空端口 1263从真空腔的相对侧延伸穿过框架构件1220。集管1262具有外壁11268 (图25)，外壁11268包含沿着该外壁的长度延伸的主狭槽1270。辅助狭槽11272仅沿该外壁的长度的一个短部分延伸。
[0069]带1250具有外种子接合面或侧面11251。带1250包括与集管1262中的狭槽1270重叠的一行第一孔11252。孔11252延伸穿过带，允许空气流过带。带还具有多个特征11254，所述特征11254被形成为从种子面1251延伸而出的肋。每个特征1254都具有图29中所示的面朝带的行进方向的面对表面1255。在该实施例中，特征1254形成从带的种子侧面1251向外延伸的面对表面1255。在示出的实施例中，特征1254未侧向地延伸至带的两个侧边缘，而是沿着带的一个边缘留下平坦的边缘区域1257。带中的可选择的第二行孔1258被定位成越过集管外壁1268中的辅助狭槽1272。孔1258仅在孔1258的路径的位于狭槽1272之上的所述短部分范围内与真空腔1266连通。
[0070]壳体1276连接至框架构件1220并紧密地定位至带1250。壳体1276的一部分1277覆盖带的平坦的边缘区域1257。壳体1276、带1250和盖子1278(如图28所示)形成保持种子池1280的小的腔1279。安装至壳体1276的刷子1282扫过带的面1251并在带进入腔1279的位置处密封腔1279以防止种子脱离腔1279。种子通过壳体1276或壳体盖子1278中的未示出的适当的端口进入腔1279。
[0071]带1250和壳体1276形成用于种子池的V形槽，其沿带行进的方向向上延伸。由带的特征1254形成的面对表面1255接合种子池中的种子以搅动种子，形成如由图24的虚线所示的种子环流。由于带形成V形槽的一侧，因此只要在种子池中存在足够多的种子，种子将总是保持与带接触，而与播种机的倾度或倾角无关。该种子计量器的优点在于，当真空关闭时，带上的掉回到种子池。这与盘式计量器相反，在盘式计量器中，一旦真空关闭，种子管上方的盘上的种子的一部分将掉落到地面。
[0072]惰轮1256由轴承座1285支撑在管1286(图26)上。焊接至管1286的法兰1288通过螺栓1290连接至框架构件1220。隔离件1292定位在法兰和框架构件1220之间。惰轮1256在其外围中具有与带孔1252成一直线的凹槽1294。沟槽1296径向地延伸穿过皮带轮1256至围绕管1286的环形腔1298。管1286中的开口 1300在腔1298和管的中空内部1302之间提供连通。该管连接至真空源，由此在带在皮带轮1256之上行进时真空被施加至带中的孔1252。叉1304连接至框架构件1220，叉齿1306位于惰轮的凹槽1294中。叉齿填充凹槽1294以切断真空并形成种子释放位置1208。叉齿1306沿惰轮的旋转方向从种子释放位置延伸至真空集管，以密封真空腔和惰轮中的凹槽。
[0073]壳体盖子1278安装至集管并覆盖壳体1276的开口侧，如图29所示。双重消除器1310安装至壳体盖子，并且在组装时，位于带1250的顶部上。双重消除器1310是大致楔形的，并且宽度沿带的行进方向逐渐增加以增大其在孔1252上的覆盖范围。双重消除器1310从带上去除双倍的或多倍的种子，使得单粒种子覆盖每个孔1252。
[0074]在操作中，随着带旋转，面对表面1255接合并搅动位于壳体1276的底部处的种子池中的种子。来自种子池的种子将由于从集管1262的内部施加至孔的真空或者通过带的种子侧面上的正气压而在每个孔1252处被吸附至带。随着带从种子拾取区域1206向惰轮1256行进，依靠主狭槽1270，种子将持续地保持在带上。由于惰轮中的凹槽，真空在带围绕皮带轮行进时保持在孔上，直到种子和孔到达叉1304的叉齿1306。一旦到达叉齿1306，真空终止并且种子从带1250上释放。可替换地，种子可以从带上被机械地移除，或者通过真空终止和机械移除相结合的方式从带上移除，或者可以在仍然施加真空时机械地去除种子。
[0075]当孔1258行进至较短的狭槽1272之上时，第二行孔1258也将起作用，以将种子保持在其中。通过拾取种子，孔1258用来进一步搅动种子池。此外，当孔1258到达辅助狭槽1272的下游端273时，种子从带上释放。离开孔1258的释放位置在种子掉落时引起种子经过多个孔1252的其中一个孔。如果孔1252未能拾取种子并且是空的，则掉落的种子可以保持在其上。如果孔1252不是空的，而是拾取了多粒种子，则掉落的种子会与所述多粒种子碰撞并帮助去除所述多粒种子中的一个或多个。以这种方式，掉落的种子可用来避免孔1252上没有种子或存在多粒种子的误差。
[0076]在种子释放位置1208处，种子被从计量带1252传递至种子输送系统1210。种子输送系统1210包括同样围绕皮带轮缠绕并被包含在壳体1322内的环形构件。壳体具有上开口 1324，种子被允许通过上开口 1324进入输送系统。环形构件被示出为刷子带1312形式，其具有刚毛1314，刚毛1314扫过带1250的面1251以从其上去除种子。在种子释放位置1208处，过渡板1316被设置成邻近带1250。过渡板具有在带围绕惰轮行进时邻接带的边缘的弯曲的第一边缘1318。刷子带刚毛将在图19中示出的位置处接合孔1252A中的种子，并且将从带上扫掉种子，并沿箭头1321的方向扫过过渡板1316的面1320。孔1252A后面的面对表面1255用作防止刷子将种子从计量带上敲掉的逆行止动件。面对表面1255将种子推入刷子刚毛中。过渡板的向下延伸的突出部1323突进到输送系统1210的壳体中，以允许刷子在种子移动离开带1250、越过过渡板1316并进入输送系统壳体的内部时连续地捕获种子，在输送系统壳体中种子由刷子刚毛和输送系统壳体1322的内表面捕获。引导件1325从过渡板的表面突出以引导种子并避免种子被从计量器带上过早地扫掉。该引导件形成直立壁，该直立壁具有邻近带1250上在紧邻释放位置1208之前的种子路径的第一部分1326。该直立壁的第二部分1328沿刷子带1312中的种子行进方向延伸。种子在它可以被种子输送系统从计量器带1250上移除之前必须经过直立壁中的角部或弯曲部1330。
[0077]引导件1325和阻挡构件162确保在刷子带的宽度范围内种子以一致的方式和在相同的位置进入刷子带。种子从种子计量器到种子输送系统的这种一致的传递有助于改善种子在土壤中的犁沟中的投放的精度。
[0078]已经描述了种子计量器和输送系统，将变得明显的是，在不偏离随附权利要求的保护范围的情况下，可以进行多种修改。
【权利要求】
1.一种用于播种机的播种单元，包括: 具有计量构件的种子计量器，所述计量构件沿着第一路径将种子顺序地移动至释放位置，在该释放位置处种子在第一方向上移动； 输送系统，其适于在所述释放位置处从计量构件获取种子，并将种子从种子计量器移动至邻近形成在播种机下面的土壤中的种子犁沟的排料位置，所述输送系统在释放位置处沿着第二路径在第二方向上移动种子；和 阻挡构件，其被定位在紧挨着所述释放位置的前方、邻近所述第一路径，适于防止种子在第二方向上移动，直到种子已经过所述阻挡构件。
2.根据权利要求1所述的播种单元，其中，当在包含种子在计量构件上和在输送系统中的在所述释放位置处的方向矢量的平面中观看时，所述第二方向相对于所述第一方向成至少35度的角度。
3.根据权利要求1所述的播种单元，其中输送系统还包括具有刚毛的刷子带，所述刚毛在所述释放位置处扫过计量构件，以从计量构件获取种子并沿着第二路径在第二方向上移动种子。
4.根据权利要求3所述的播种单元，其中计量构件包括突出部，突出部沿着所述第一路径拖动种子并适于将种子推入刷子带的刚毛中。
5.根据权利要求4所述的播种单元，其中种子相对于刚毛成一角度地进入刷子。
6.根据权利要求5所述的播种单元，其中种子在刚毛的远端处进入刷子。
7.根据权利要求6所述的播种单元，其中计量构件的突出部在突出部横跨刷子的宽度时进一步行进到刷子刚毛中。
8.根据权利要求1所述的播种单元，其中计量构件包括具有内表面和外表面的侧壁，并且孔延伸穿过所述侧壁并适于将种子吸附到所述孔以沿着所述第一路径移动种子，并且其中在释放位置处，内表面面朝下，从而种子悬挂在侧壁下方。
9.根据权利要求1所述的播种单元，其中计量构件包括具有内表面和外表面的侧壁，并且孔延伸穿过所述侧壁并适于将种子吸附到所述孔以沿着所述第一路径移动种子，并且所述播种单元还包括具有至少一个突出部的排出器，所述突出部适于在所述释放位置处从所述外表面延伸到所述孔中，以从所述孔中推出种子。
10.根据权利要求9所述的播种单元，还包括用于将排出器朝向计量构件的外表面偏压的装置。
11.根据权利要求9所述的播种单元，其中排出器是轮子，该轮子具有多个径向延伸的突出部并且以突出部在所述释放位置处延伸到计量构件的所述孔中的方式在计量构件的外表面上旋转。
12.根据权利要求9所述的播种单元，其中输送系统还包括具有刚毛的刷子带，所述刚毛在所述释放位置处扫过计量构件，以从计量构件获取种子并沿着第二路径在第二方向上移动种子，所述计量构件和输送系统相对于彼此设置成使种子相对于刚毛成一角度进入刷子。
【文档编号】A01C7/18GK103619159SQ201180069552
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年9月2日 优先权日:2011年3月25日
【发明者】以利亚·加纳, 迈克尔·E·弗里斯塔德, 内森·A·马里曼, 李·E·祖玛多梅 申请人:迪尔公司