联合收割机的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的联合收割机。

背景技术：

联合收割机通常具有安置在进行作物脱粒的脱粒装置之后的不同的装置，以便离解在脱粒时分开的作物组成部分。因此，通常分离装置在脱粒装置下游，所述分离装置从经脱粒的作物流中分离出可自由运动的谷粒部分并且将剩余的秸秆输送给联合收割机的碎草装置。这样的分离装置可以例如是搁架式振动筛或者具有一个或两个在纵方向上装入的转子的分离系统。除了分离装置之外，联合收割机通常也具有清选装置，在脱粒装置和/或分离装置中被分离的谷粒被输送给所述清选装置。因此，谷粒还夹带着很多非谷粒成分(谷壳和秸秆颗粒)，在清选装置中所述非谷粒成分与谷粒分离。

从现有技术已知用于离解谷物并且由此使谷粒与非谷粒成分分离的多种不同的清选装置。它们通常基于组合地过筛和筛分，也就是说，由谷粒和非谷粒成分组成的清选物在过筛时由空气流流过。经清选的谷粒然后接着例如借助于谷粒升降机被引导到联合收割机的谷粒箱中。

从de2835899c2已知一种具有清选装置的联合收割机，所述清选装置基于转动式清选的原理。在这里，待离解的作物不被导向到基本上平的筛网上而是被导向到可转动的筛装置(也被称作筛转子)中，所述筛装置具有筛状的、即设有筛孔的筛罩。在此，筛罩具有截锥形状或者锥形状，其中，具有较小的横截面的端部面对在这里组合的脱粒和分离装置的脱粒部分，从而筛装置在作物的流动方向上加宽。待离解的作物由锥形的筛装置导向，而所述筛装置围绕在联合收割机的行驶方向上进而相对于重力方向正交地延伸的旋转轴线转动。同时，清选装置实施平行于旋转轴线的振荡运动。

从现有技术已知的转动式清选的原理相对于平面式清选的原理实现改进的清选效果，因为在这里除了重力的作用之外也利用离心力的作用来离解谷粒组成部分和非谷粒成分。但是，在上述转动式清选的原理中，清选效果也仍然受限并且由此限制了联合收割机的生产能力。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种联合收割机，所述联合收割机确保经脱粒的作物的最优的清选效果。

上述任务在根据权利要求1的前序部分所述的联合收割机中通过权利要求1的特征部分的特征来解决。

根据提议的联合收割机具有用于从田(feldbestand)中接收作物的拉入组件，通过所述拉入组件可以将作物尤其通过倾斜输送器输送给下游的脱粒装置。在脱粒装置中给作物脱粒并且由此脱去谷粒。以此方式产生主要包含谷粒的第一作物部分和主要包含秸秆的第二作物部分。然后优选将主要包含秸秆的作物部分输送给下游的分离装置，所述分离装置具有例如振动筛、尤其搁架式振动筛或者至少一个分离转子、尤其轴向转子，以便使可自由运动的谷粒与秸秆部分分离，其中，产生同样主要包含谷粒的第三作物部分。

然后主要包含谷粒的作物部分中的至少一种、优选两种被输送给下游的清选装置，所述清选装置使谷粒与夹带的非谷粒成分分离。这通过在具有至少区段式筛状的筛罩的、可转动的筛装置中对作物进行在这里优选组合过筛和筛分实现，所述筛罩在围绕旋转轴线的周向上延伸。

现在在根据提议的联合收割机中重要的是，离解借助于可转动的筛装置通过筛罩的旋转运动和振荡运动的叠加来进行，更确切地说，以如下方式进行：振荡运动横向于筛装置的旋转轴线定向或者导入。振荡运动指的是筛罩的往复运动，但是筛罩在此不必强制作为整体在同一个方向上往复运动，而是优选筛罩的多个区段分别横向于旋转轴线往复运动。在后一种振荡运动中，筛罩的这些区段至少在其运动的一个区段上振荡式地朝向旋转轴线和远离旋转轴线运动，其中，筛罩的区段在此尤其、至少主要地在筛罩的外径向边界内往复运动。除了筛罩的振荡运动之外，筛罩围绕旋转轴线旋转。

以此方式，除了重力之外，不但离心力而且对准旋转轴线的加速力(也就是说，朝向筛罩的内部并且因此与离心力相反地定向的加速力)作用到待离解的作物上。在此，离心力尤其连续地起作用，因为筛装置尤其连续地转动。在此，通过横向于旋转轴线的振荡运动使作物在振荡运动的节奏中遭受与离心力方向相反的短暂的冲击，这导致离解过程的优化。因此，通过由振荡引起的冲击使得谷粒比较轻的非谷粒成分更远地抛到筛装置内部中，其中，非谷粒成分然后被对准待离解的作物的空气流从筛装置导出，而谷粒由于其相对高的重量在尽管存在着空气流的情况下首先又沿着重力方向落下并且然后由于离心力在与非谷粒成分分离或者被清选的状态下穿过筛罩的筛孔在径向上被从筛装置中带出。清选效率可以通过筛罩的旋转运动和振荡运动的根据提议的叠加而显著地改进。

权利要求2至5限定振荡运动相对于可转动的筛装置的旋转轴线的优选的取向以及旋转轴线相对于重力方向的优选的取向。

权利要求6限定筛罩的振荡运动的不同的变型。因此优选的是，旋转轴线的径向位置在振荡运动中相对于脱粒装置是固定的，即旋转轴线不一起实施振荡运动。在这种情况下，然后优选筛罩的在筛罩的周边上分布的各个周边段振荡，其中，横向于旋转轴线的各个振荡运动共同构成筛罩总体的振荡运动(权利要求7)。但是原则上也可以考虑，旋转轴线的径向位置根据振荡运动而改变，也就是说，旋转轴线在振荡运动中一同运动。在此特别优选地，筛装置的轴向位置是固定的，也就是说，振荡运动不引起筛装置作为整体的轴向运动。

按根据权利要求8所述的优选的构型，筛罩的所述的、尤其可以均匀地分布在筛罩的周边上的周边段的振荡运动可以同步地实施，也就是说，所有周边段在同一时间在其径向外部位置中或者在同一时间在其径向内部位置中。优选周边段铰接地相互连接。

按根据权利要求9所述的构型，周边段分别可绕配属于相应的周边段的摆动轴线摆动。在此，相应的摆动轴线和旋转轴线优选位于共同的平面内，但是也可以考虑，相应的摆动轴线和旋转轴线位于相对彼此正交或者相对彼此倾斜的平面内。

权利要求10限定一种优选的构型，根据该构型，周边段能够被单个地更换和/或调节。以此方式可以使周边段与相应的作物类型最优地适配。

权利要求11和12限定筛罩或者包括筛罩和必要时包括底部的筛装置的特别优选的形状。筛罩特别优选呈锥形、截锥形、棱锥形或者截棱锥形，即尤其具有倾斜延伸的壁，其中，筛罩尤其朝向其下端部缩窄。在下端部处，筛装置尤其具有底部，而在轴向方向上反向的端部不闭合。特别优选将待离解的作物从上方朝向下端部、即朝向筛罩的缩窄部导入筛装置中。尤其将非谷粒成分沿着相反的方向、即沿着从下端部至上端部的方向从筛装置导出。但是筛罩不必强制地具有倾斜延伸的壁，而是也可以具有柱形的壁。但是原则上也可以考虑，筛罩具有锥形或者截锥形的区段和在轴向上与之衔接的柱形的区段。

根据权利要求13，清选装置可以具有用于将作物输送到筛装置内部的输送装置和/或用于产生穿过筛装置的空气流的风扇。通过输送装置，还待离解的作物尤其首先在筛装置的接近底部的区域中被从输送装置导入筛装置中。然后，风扇尤其可以产生在相反方向上的空气流，也就是说，从筛罩或者筛装置的下端部至上端部的空气流，由此，尤其可以将非谷粒成分从筛装置导走。

按根据权利要求14所述的构型，清选装置在筛装置内部具有尤其转动的转向装置，所述转向装置使尤其通过输送装置导入到筛装置中的待离解的作物在径向方向上转向和加速。转向装置尤其布置在筛装置的底部的区域中并且包括例如投掷盘或者在边缘侧折弯的加速盘。

权利要求15限定作物在离解过程期间在清选装置中的流或者部分流的优选的走向。

权利要求16和17限定筛罩和尤其筛罩的周边段的优选的几何结构的和机械的参数。

权利要求18限定筛装置在按预期的运行期间、尤其在能够由清选装置的控制装置调节的收获过程中优选的运动学的参数范围。

附图说明

接下来，根据仅仅示出实施例的绘图详细地解释本发明。在绘图中示出：

图1示出根据提议的联合收割机的示意性的侧视图，

图2示出图1的联合收割机的清选装置的示意图，和

图3示出根据不同的实施例的、图2的清选装置的工作原理的示意图。

具体实施方式

图1中示出的根据提议的联合收割机1设置用于处理从田2中接收的作物，并且包括用于接收作物的拉入组件3、用于给所接收的作物脱粒的脱粒装置4(由此产生主要包含谷粒的第一作物部分和主要包含秸秆的第二作物部分)以及用于在作物经过脱粒装置4之后离解作物的清选装置5，由此使谷粒从作物中与非谷粒成分分离。清选过程通过在围绕旋转轴线6转动的筛装置7中对作物进行在这里优选的组合式过筛和筛分实现，所述筛装置具有至少区段式筛状的筛罩8，所述筛罩在围绕旋转轴线6的周向上延伸。

现在，根据提议的联合收割机1的特征在于，离解或者清选通过筛罩8的旋转运动和振荡运动的叠加来进行，其中，筛罩8的振荡运动横向于筛装置7的旋转轴线6定向。筛罩8的振荡运动在图2中示意性地由双箭头9示出，且筛罩8的旋转运动由弯曲的、顺时针方向延伸的箭头10示出。筛罩8的旋转运动和横向于旋转轴线6定向的振荡运动的叠加改进清选装置5的清选效果，因为谷粒和非谷粒成分的离解相对于现有技术被优化。因此，筛装置7中待离解的作物不仅遭受重力g和由转动引起的离心力，而且也遭受由振荡引起的、反复地在径向上向内进而与离心力相反地起作用的力。由不同的作用到作物上的力组成的组合导致谷粒和非谷粒成分更好和更快地分开并且由此也提高清选装置5的谷粒处理能力。

拉入组件3可以是前置组件11，所述前置组件如图1中所示地具有切割工具12，所述切割工具包括绞盘、刀杆和拉入蜗杆以及倾斜输送器13，其中，倾斜输送器13将切断的并且拉入的作物作为作物流输送至脱粒装置4用于在联合收割机1中进一步地处理。脱粒装置4通常包括脱粒滚筒和脱粒筐并且在这里具有相对于行驶方向正交的驱动轴线，但是原则上也可以在轴向上或者在行驶方向上定向，所述脱粒装置使谷粒与作物中的秸秆分离，其中，相应的主要包含谷粒的作物部分由脱粒装置4直接输送给下游的清选装置5，而相应的主要包含秸秆的作物部分在这里优选还输送给分离装置14，所述分离装置例如通过搁架式振动筛或者轴向转子使可自由运动的谷粒从主要包含秸秆的作物部分中分离。剩余的秸秆然后在联合收割机1的后端部上被抛出。在分离装置14中产生的、另外的主要包含谷粒的作物部分然后也被输送给清选装置5并且与直接由脱粒装置4输送的、主要包含谷粒的作物部分一起被导入转动的筛装置7中。

在清选装置5中进行作物的离解之后，非谷粒成分也在联合收割机1的后端部上被抛出，而经清选的谷粒通过谷粒升降机15被输送给联合收割机1的谷粒箱16。

现在可以考虑振荡运动的不同的可能性。优选的是，在筛罩8的振荡运动中，旋转轴线6相对于脱粒装置4的径向位置不改变，即旋转轴线6不振荡式地一同运动。这种情况也在图3a和3c中示意性地示出，在这种情况下，筛罩8具有在其周边上分布的多个周边段17，在所述多个周边段中，每个单个的周边段在径向外部位置和径向内部位置之间实施横向于旋转轴线6的振荡运动，在这里由双箭头9’示出。周边段17可以根据作物更换和/或调节，这具有附加的优点：在筛罩8的周边的区段中有损坏的情况下，不必更换整个筛罩8，而仅仅更换周边段17。然后各个周边段17的振荡运动(双箭头9’)的总和产生筛罩8总体上的振荡运动(双箭头9)。但是原则上也可以考虑，旋转轴线6的径向位置根据振荡运动改变，即旋转轴线6振荡式地一同运动，其中，旋转轴线6的振荡运动尤其仅仅引起筛罩8的振荡运动。后者在图3b和3d中示意性地示出，其中，在这里筛罩8不具有可运动的周边段17。但是原则上也可以考虑，除了在横向方向上振荡的旋转轴线6之外，设置振荡的周边段17。

筛罩8的振荡运动优选仅仅横向于旋转轴线6进行，其中，筛装置7和/或筛罩8的轴向的位置不改变。尤其在筛罩8呈基本上锥形、截锥形、棱锥形或者截棱锥形的情况下，后者不排除，周边段17在其振荡运动中至少区段式地也在具有轴向分量的方向上运动。但是尽管如此，筛罩8或者筛装置7的保持周边段17的框架和筛罩8或者筛装置7的轴向支承件是位置固定的。

“横向”于旋转轴线6的振荡运动不但可以指相对于旋转轴线6正交的振荡运动而且可以指相对于旋转轴线6成不等于90°的角度的振荡运动。在后者的情况下，即在相对于旋转轴线6倾斜地进行振荡运动的情况下，该振荡运动尤其相对于旋转轴线6成在50至80°的范围内的角度、优选成在55至70°的范围内的角度、特别优选成在60至65°的范围内的角度进行。

如图2示例性地示出地，筛装置7的旋转轴线6尤其在重力方向g上延伸。但是原则上也可以考虑，旋转轴线6相对于重力方向g倾斜地布置。然后，旋转轴线6尤其相对于重力方向g成在30至60°范围内的角度、优选成在35至55°范围内的角度、特别优选成在40至50°范围内的角度、例如成45°的角度。

周边段17的振荡运动尤其同步地进行，其中，同步性附加地还可以以如下方式支持：周边段17铰接地相互连接。分别相邻的周边段17尤其直接相互连接。原则上可以考虑，设置共同的偏转装置，所述偏转装置使所有周边段17优选同时运动并且所述偏转装置尤其包括独立于筛装置7围绕旋转轴线6的旋转运动地进行振荡的偏转驱动装置以及连接器件，所述连接器件使偏转驱动装置铰接地与周边段17连接。原则上，偏转装置也可以引起相位偏差或者具有与筛罩8不同的中间位置，由此也可以使周边段17在不同的时间点运动。特别优选周边段17分别可绕配属于相应的周边段17的摆动轴线18摆动地支承。但是原则上也可以考虑，周边段17平移式地朝向旋转轴线6往复运动，在这种情况下，可能不会涉及折叠运动而会涉及周边段17的平行移动。也可以考虑两种运动方式的组合。但是，纯的摆动运动是优选的。在图2和3中示出的实施例中，所有周边段17的相应的摆动轴线18和旋转轴线6分别在共同的平面内延伸。但是原则上也可以考虑，摆动轴线18和旋转轴线6分别布置在相对彼此正交或者相对彼此倾斜的平面内。

如图2以及图3a-d所示，筛罩8可以至少区段式地、在这里优选完全地基本上锥形地、截锥形地、棱锥形地或者截棱锥形地构造，其中，筛罩8从其上端部向其下端部缩窄，在所述下端部处可以设置底部19。但是原则上，筛罩8也可以区段式地或者完全地基本上柱形地构造。“基本上”指的是，筛罩8的径向外部和/或内表面也可以具有与纯粹锥形的、截锥形的、棱锥形的或者截棱锥形的表面走向的微小偏差，所述偏差如图3a和3c所示尤其由周边段17的搭接引起。因此根据一个特别优选的构型，周边段17可以在其径向外部位置中在周向上相互搭接。一方面，搭接具有降低间隙损耗的优点，也就是说，作物和尤其非谷粒成分不可能轻易地由于离心力而穿过分别相邻的周边段17之间出现的间隙从筛装置7中漏出。此外，搭接确保不出现死区(只有筛罩8的转动运动而没有朝向旋转轴线6定向的运动分量)，所述死区会妨碍作物垫在该位置上松散。另一点在于，在这样的死区中，在作物和筛罩8之间的打滑将不会改变，也就是说，谷粒的运动轨迹将会更短，在筛装置7中的停留时间也会更短。即，搭接的根据提议的设置导致改进的清选效率。

此外，在比较一方面图3a和3b与另一方面图3c和3d时可以看到，周边的形状或者轮廓也可以不同地构型。因此在图3a和3b中设置有角的、在这里优选五角的周边轮廓，并且在图3c和3d中设置圆形的周边轮廓。在此，筛罩8或者持续地或者至少在其周边段17在其径向外部位置中的状态下具有所述的形状、例如锥形状或者柱形状。在此，尤其是筛罩8的内表面和/或周边段17的内表面在其径向外部位置中相对于旋转轴线6倾斜地延伸(尤其在锥形状、截锥形状、棱锥形状或者截棱锥形状的情况下)或者平行于旋转轴线6延伸(尤其在柱形状的情况下)。相应地也适用于周边段17的相应的摆动轴线18，所述摆动轴线也可以相对于旋转轴线6倾斜地延伸(尤其在锥形状、截锥形状、棱锥形状或者截棱锥形状的情况下)或者可以平行于旋转轴线6延伸(尤其在柱形状的情况下)。

周边段17可以如图3a所示地具有平的内表面和/或外表面，或者如图3c所示地具有弯曲的内表面和/或外表面。周边段17根据筛罩8的形状尤其是基本上梯形的(图3a和3c)。特别优选地，周边段17在周边上均匀地分布并且尤其构成旋转对称的筛罩8，根据图3a和3c例如构成以五计数的或五片的旋转对称的筛罩8。

此外，在图2中还示出用于将作物输送到筛装置7内部的输送装置20以及用于产生在这里优选从斜下方穿过筛装置7向上移动的空气流21a的风扇21、在这里优选抽吸风扇。此外，示出用于使借助于输送装置20导入到筛装置7中的作物在径向方向上转向和加速的、在这里优选转动的转向装置22。

在这里优选地，输送装置20具有输送通道23，所述输送通道在这里在轴向方向上延伸。在输送通道23的内部布置输送蜗杆24，所述输送蜗杆在这里示例性地与筛罩8或者筛装置7的旋转运动相反地旋转，但是也可以在相同的方向上旋转。在这里，输送蜗杆24的旋转运动由弯曲的、逆时针方向延伸的箭头25示出。输送蜗杆24将待离解的作物在轴向方向上从筛装置7的上端部朝向筛装置7的下端部输送。

然后，作物在输送通道23的下端部处出来到转动的筛装置7中，其中，作物在这里首先落到转动的转向装置22上。转向装置22可以是例如具有上侧的连接片的投掷盘，或者在边缘侧折弯的加速盘。但是原则上也可以考虑，转向装置22构造为平的撞击板，或者将筛装置7的底部19设置为转向装置22。在这里优选地，转向装置22沿着与筛罩8相同的方向旋转，以便防止作物一撞击到筛罩8上就被减速。

由转向装置22将作物由离心力引起地在径向上向外压向筛罩8并且在那里通过优选周边段17的振荡运动尤其周期性地被抛向旋转轴线6。通过作物从筛罩8朝向旋转轴线6的这种冲击式的运动使谷粒与非谷粒成分分离，因为谷粒具有比非谷粒成分更大的重量。然后，由风扇21产生的空气流将非谷粒成分向上从筛装置7带出，而谷粒在重力方向g上又落到底部19。从这里，谷粒然后由离心力引起地并且从非谷粒成分摆脱地径向向外穿过筛罩8中的筛孔并且如之前所述地、在这里优选地进一步地到达谷粒升降机15。

换言之，输送装置20、风扇21和转向装置22在这里优选地相对于筛装置7这样定向，使得作物首先在轴向上朝向筛装置7的下端部或者底部19导入，然后在下端部或者底部19的区域中径向向外转向并且加速。作物的至少一部分然后在轴向上和/或平行于筛罩8的内表面从下端部或者底部19导离，为此，必须确保在筛罩8的内表面和作物垫之间的一定的打滑。这尤其允许作物垫在筛罩8的内表面上“上行”，由此，当谷粒由于振荡运动而被抛到筛装置7的内部时，所述谷粒具有不同的下落高度或者下落级。最终谷粒在径向上向外穿过筛罩8并且非谷粒成分在上方的、背离底部的端部上从筛装置7(主要在轴向方向上、可能也有较小部分在径向方向上)导出。为了说明物质流，在图2中，被导入筛装置7中的作物用eg标记，经清选的谷粒用k标记，并且经分离的非谷粒成分用nkb标记。

筛罩8可以示例性地具有在0.70至1.30m的范围内、优选在0.80至1.20m的范围内、特别优选在0.90至1.10m的范围内的轴向伸展，所述轴向伸展在这里限定高度。筛罩8在筛装置7的下端部处的最大内直径例如位于0.50至1.10m的范围内、优选位于0.60至1.00m的范围内、特别优选位于0.70至0.90m的范围内。在上端部处，筛罩8的最大内直径可以位于1.40至2.00m的范围内、优选位于1.50至1.90m的范围内、特别优选位于1.60至1.80m的范围内。在筛罩8有角或者不圆的情况下，最大内直径指的是相对于旋转轴线6正交并且延伸穿过旋转轴线6的最大伸展。

周边段17在其振荡运动中的摆动角可以位于1至15°的范围内、优选位于1至10°的范围内、特别优选位于3至6°的范围内。周边段17的远离摆动轴线的端部的摆动距离、即周边段17的在振荡运动中走过最大距离的那个区段的摆动距离例如位于10至200mm的范围内、优选位于30至150mm的范围内、特别优选位于40至140mm的范围内。

尤其通过根据提议的联合收割机1的控制装置26可以调节清选装置5或者筛装置7的后续的、特别优选运动学的参数范围。在清选装置5的按预期的运行中，筛装置7的转速尤其位于50至250转/分钟的范围内、优选位于50至200转/分钟的范围内、特别优选位于100至150转/分钟的范围内。筛罩8或者周边段17的振荡运动的频率尤其位于1至30hz的范围内、优选位于1至15hz的范围内、特别优选位于5至10hz的范围内。转向装置22的转速尤其被调到100至300转/分钟的范围内的一值上、优选被调到100至250转/分钟的范围内的一值上、特别优选被调到150至200转/分钟的范围内的一值上。转向装置22的转速尤其大于筛装置7或者筛罩8的转速。风扇21尤其这样调节，使得风扇的转动轮的转速位于150至350转/分钟的范围内、优选位于200至350转/分钟的范围内、特别优选位于250至300转/分钟的范围内。风扇的流速尤其位于0.5至2.5米/秒的范围内、优选位于0.5至2.0米/秒的范围内、特别优选位于1.0至1.5米/秒的范围内。

附图标记列表

1联合收割机

2田

3拉入组件

4脱粒装置

5清选装置

6旋转轴线

7筛装置

8筛罩

9用于筛罩的振荡运动的箭头

9’用于周边段的振荡运动的箭头

10用于筛罩的旋转运动的箭头

11前置组件

12切割工具

13倾斜输送器

14分离装置

15谷粒升降机

16谷粒箱

17周边段

18摆动轴线

19底部

20输送装置

21风扇

21a空气流

22转向装置

23输送通道

24输送蜗杆

25输送蜗杆的旋转运动的箭头

26控制装置

g重力方向

eg待离解的作物

k谷粒的部分

nkb非谷粒成分的部分