CN101312643B - 选择性收割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于从植物典型地为茶树上收割植物可用部(2，3)的收割机，其包括：第一植物接合装置，其具有环形传送带(7)，传送带(7)的前端(31)由较小直径的支承轮(8)限定；和第二植物接合装置，其形成为能够绕横向于传送带(7)的上部边缘的轴旋转的转筒或转子(9)，转筒或转子(9)可与传送带(7)的上部边缘接合以便当收割机相对于植物向前移动时在其间拖拽植物可用部，植物可用部在所述传送带(7)的前端(31)从植物上分离，转筒或转子(9)的位置可相对于传送带(7)的上部边缘沿向前和向后的方向选择性地进行调整。

Description

选择性收割机

技术领域

本发明的领域涉及茶树植物可用部的收割，并且具体地涉及仅对茶树农作物中的某些茶树植物可用部进行选择性地收割。

背景技术

为了确保高的生产力，即确保最大的潜在产量和最高品质的茶，总体上用手选择性地采摘茶。目的是仅采摘长成两片叶子和一个芽的茶，并留下尚未成熟的新芽，如果采摘这些尚未成熟的新芽会减少茶树每年的总产量。此工作缓慢而繁重并且因此不得不将采摘的茶用手拿着。

每个茶茎都要在采摘者的拇指和食指之间夹紧然后翻转且拖拽在食指上将茎折断。通常的习惯是继续这一动作直到手中塞满逐次的在扔进蓝筐之前积聚的采摘下来的茶茎。在这一过程中茶叶会被挤压，这导致未成熟细胞破损及氧化，实质性地降低了质量。

已经发明出机械通过在设定的高度机械化地将所有茶茎割下而不管发育的阶段来对茶叶进行机械化地收割。尽管劳动强度较小，但这一实践使茶树的总产量减少。希望提供一种机械用于选择性地仅收割那些处于最佳尺寸和发育阶段的新芽以确保最好的茶质量和最高的茶树产量，同时比用手采摘需要更少的劳力。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于植物可用部特别是茶叶植物可用部的收割机，所述收割机可调整以仅收割茶树的期望部分而留下剩余的植物材料。

因此，本发明提供了一种用于茶的收割机，当所述收割机相对于生长的茶树植物沿向前的方向运动时，所述收割机从所述茶树植物收割植物可用部，所述植物可用部包括茎和叶片，所述收割机包括：第一植物接合装置，其具有位于前部的小高度尺寸的第一植物接合构件，所述第一植物接合装置具有沿向后方向延伸的传送机；第二植物接合装置，其设置为能够绕横向于所述第一植物接合装置的传送机的上表面的轴旋转，所述第二植物接合装置包括一个或多个能够与所述传送机的上表面协作的横向延伸的表面，从而在使用中，所述植物可用部的茎绕所述第一植物接合装置的前缘弯曲，所述植物可用部被捕获在所述第一植物接合装置和所述第二植物接合装置之间，并且所述茎在所述第一植物接合构件的前缘处断裂从而在所述前缘处从所述茶树植物上分离出所述植物可用部，所述第二植物接合装置能够在大致平行于所述第一植物接合装置的传送机的所述上表面的平面中沿向前或向后的方向选择性地调整，从而所述第二植物接合装置沿向前方向的调整降低所述收割机的采摘高度，并且所述第二植物接合装置沿向后方向的调整增加所述收割机的采摘高度。

优选地，所述第一植物接合构件在所述传送机的前端包括小直径的前辊。

方便地，所述第二植物接合装置能够在位于或邻近所述传送机的所述前端的位置和位于或邻近所述传送机的后端的位置之间进行调整。所述第二植物接合装置可以是能够与所述传送机的所述上表面接合的具有圆柱形外表面的转筒。可替代地，所述第二植物接合装置包括多个沿周向隔开的平行于所述第二植物接合装置的旋转轴延伸的转子构件，在所述第二植物接合装置旋转时，每个所述转子构件能够与所述传送机的上表面接合。每个所述转子构件基本上横跨所述传送机的所述上表面延伸。可替代地，所述转子构件设置于横跨所述传送机的所述上表面延伸的不连续区段中。在邻近的所述区段中的转子构件彼此周向隔开。方便地，每个所述转子构件具有外部弹性表面区，所述外部弹性表面区适于在所述第二植物接合装置旋转时接合所述传送机的上表面。优选地，每个所述转子构件受到约束不能绕其自身的延长轴旋转。

在一个优选实施方式中，所述传送机由所述收割机承载的驱动装置驱动。方便地，所述第二植物接合装置直接响应于所述传送机的运动而旋转。优选地，所述第二植物接合装置包括至少一个链轮，所述链轮包括能够啮合进所述传送机上的齿接受开口的链轮齿以便在所述传送机运动时实现所述第二植物接合装置的旋转。

所述传送机可以是环带式传送机，并且所述第二植物接合装置是转子，所述转子和所述传送机以及其接合区的运动方向是相同的，从而所述植物可用部在所述传送机和所述转子之间受到拖拽。所述环带式传送机具有接合所述植物可用部的弹性表面。从所述植物上分离的所述植物可用部通过所述传送机传送到布置在所述传送机的上表面的后端的集料箱。

有利地，根据本发明的收割机可以设置为以设定高度穿过株冠表面或采摘工作面。

只有突出超过该高度的成熟的新芽会被收割，因为未成熟的新芽没有足够的高度(长度)被收割机接合或采摘，即使他们可能部分地突出超过设定高度。

在本发明的优选实施方式中，接合是在离第一植物接合装置的前缘某一距离处发生的抓紧或夹紧动作。任何高度(长度)不够的未成熟的植物可用部都不会被夹紧并且因此未成熟的新芽将留在茶树上而没有明显损伤并在较晚的日子当完全成熟时可以被收割。除减少劳动力的需求外，这有利地提高了农作物的产量和质量。

根据本发明的收割机可以是手动操作的，但优选地用内燃机或电动机带动。

附图说明

将参考附图对根据本发明的收割机的优选实施方式进行描述，附图中：

图1示出株冠水平面和不同成熟度的植物。

图2示出根据本发明实施方式的收割机的侧视图。

图3示出图2所示收割机的示意图。

图4示出根据本发明另一实施方式的收割机的立体图。

图5示出根据本发明优选实施方式的转子的详细立体图。

图6示出根据本发明优选实施方式的传送机的示意性侧视图。

图7示出根据本发明优选实施方式的收割机的转子和传送带的详细立体图。

图8至10示意性地示出利用根据本发明优选实施方式的收割机收割植物可用部。

图11示出根据本发明另一优选实施方式的收割机。

图12示出用于关闭集料箱的闭锁装置的侧视图。

图13示出处于打开位置的集料箱的侧视图。

具体实施方式

参考图1，由前次茶叶收割确定的大体面积或表面称为株冠面或采摘工作面。如果通过在株冠水平面1进行切割而对农作物进行机械化收割，那么成熟的和未成熟的植物可用部都将被收割。相反，根据本发明优选实施方式的收割机只收割经过选择的植物可用部。理想的茶成长物2和3将被正确地收割但未成熟的茶芽和部分发育的叶片4、5和6不会被收割。

现在参考图2，其中示出了第一植物接合装置，该第一植物接合装置为在前缘31处具有用于接合茶树叶的小直径前辊8的传送带系统。如果树叶的茎和叶片高出株冠水平面1足够的高度，则第二植物接合装置——其为包括具有弹性外表面的转子构件10的转子9——使茎和叶片偏斜到传送带7上并抵靠传送带7俘获或夹紧选择的树叶2，当收割机沿箭头13的方向向前行驶时使得茎绕前缘31急剧地弯曲并使茎断裂。转子9和传送带7沿相反的方向旋转从而使植物可用部拖拽经过前缘8到达传送带7上。

参考图3，转子9具有多个沿径向设置且周向隔开的第二植物接合装置，该装置为夹紧或采摘转子构件10，转子构件10紧靠传送带7接合以在弹性传送带7和转子构件10外表面的弹性材料之间提供抓紧或夹紧力。转子组件9的轴14可优选地在点17和18之间在大致与传送带7的上表面平行的平面上沿箭头15或16的方向移动。沿方向15移动转子组件9的动作将使转子的外径沿50处的轨迹运动。这使得采摘高度(即为了被收割，植物可用部必须突出超过株冠水平面的高度)得以调整，此高度与箭头19指示的距离成比例并且被调整为与箭头20所示的距离成比例。因此可以看出，通过简单地移动转子9的轴可以容易地而且精确地调整采摘高度。

现在参考图4，在一个优选实施方式中，通过啮合于驱动齿槽22中的链轮齿21，转子9与传送带7保持同步。通过固定在位于侧板25上的槽口24中的方管23上，转子构件10的外部弹性材料11(图5)受到约束不能绕其自身的轴旋转。方管23固定到侧板25上。传送带(图6)可以具有支撑辊26，所述支撑辊26在力施到传送带使得传送带如箭头27所示偏移时使传送带张紧并提供支撑和压力均匀的区域。

图7示出具有外部弹性材料11的转子构件10，其在外部弹性材料11和传送带7之间形成了用于抓紧或夹紧植物材料的接触区28。弹性材料11示出为部分去除，但是正常情况下可以横跨传送带7在方管23上延伸。

在图8中，转子构件10(未示出)在用箭头29示出的轨迹上与茶的新芽接合。这使茶的新芽30在前缘31处紧靠传送带7接合。在图9中，前缘31沿箭头32的方向向前的运动以及转子构件沿箭头29所示的轨迹的连续运动使茶的新芽在转子构件10(未示出)和传送带7之间夹紧。这在茶新芽的茎30上产生应力，导致茎30在33处断裂。

在图10中，传送带7支撑收割的茎30使其沿箭头34的方向运输。收割的茎可通过传送机投进集料箱。

然而容易理解的是，本发明可以连接于许多收割机械，图11包含一种能够由两个人支撑的实施方式。转子组件9具有中心支撑管35和多个增量式径向设置于36、37和38处的转子构件10。转子组件9的位置可以如箭头15所示向前定位或者如箭头16所示向后定位。如前所述设置转子构件提供了平稳驱动和采摘的特点，同时允许对采摘高度进行调整。在另一个替代实施方式中(未示出)，转子组件9和转子构件10能够用单个圆柱形转鼓代替。传送带7可通过适当的减速机构40由重量轻的内燃机或电动机39驱动并且将收割的植物可用部送入轻质集料箱或斗41中。此机械可由两人使用手柄42和43支撑。有利地，不需要单独的设备来驱动转子9，因为转子上的链轮齿与传送带7上的驱动齿槽啮合。

还有可能的是，传送带由操作员手动驱动，例如，通过旋转摇柄或手柄，或者收割机可以安装于带轮的框架上同时推动框架使轮转动，其依次啮合传动系以驱动传送带。

图12和13示出集料箱、闭锁装置以及如何清空料箱。支承手柄42也用于旋转插销44以清空集料箱41。当沿箭头45的方向旋转手柄42时，这导致插销44松开箱或斗的底板41。底板41的枢轴46位于离开中心的46处，从而收割的茶叶的载荷将沿箭头47的方向作用，导致收割的茶叶涌出，然后由弹簧48使其复位并转动手柄42将插销44复位。

该优选实施方式的主题是用于茶的收割，然而本发明的范围意在用于所有需要选择性的挑选和采摘的农作物的收割，这些农作物包括但不限于花、芽、种子、果实和植物性原料，从而使本发明保持有利益地使用。如上文已经描述的，本发明可用于挑选或折断植物的一部分，但是本发明还可适用于，例如，将植物完全地从地里拔出。

例如前和前面等词语的使用可以参考收割机在使用时向前行驶的方向。

Claims (16)

1.一种用于茶的收割机，当所述收割机相对于生长的茶树植物沿向前的方向运动时，所述收割机从所述茶树植物收割植物可用部，所述植物可用部包括茎和叶片，所述收割机包括：

第一植物接合装置，其具有位于前部的小高度尺寸的第一植物接合构件，所述第一植物接合装置具有沿向后方向延伸的传送机；

第二植物接合装置，其设置为能够绕横向于所述第一植物接合装置的传送机的上表面的轴旋转，所述第二植物接合装置包括一个或多个能够与所述传送机的上表面协作的横向延伸的表面，从而在使用中，所述植物可用部的茎绕所述第一植物接合装置的前缘弯曲，所述植物可用部被捕获在所述第一植物接合装置和所述第二植物接合装置之间，并且所述茎在所述第一植物接合构件的前缘处断裂从而在所述前缘处从所述茶树植物上分离出所述植物可用部，所述第二植物接合装置能够在大致平行于所述第一植物接合装置的传送机的所述上表面的平面中沿向前或向后的方向选择性地调整，从而所述第二植物接合装置沿向前方向的调整降低所述收割机的采摘高度，并且所述第二植物接合装置沿向后方向的调整增加所述收割机的采摘高度。

2.如权利要求1所述的收割机，其中，所述第一植物接合构件在所述传送机的前端包括小直径的前辊。

3.如权利要求1或权利要求2所述的收割机，其中，所述第二植物接合装置能够在位于或邻近所述传送机的前端的位置和位于或邻近所述传送机的后端的位置之间进行调整。

4.如权利要求1所述的收割机，其中，所述第二植物接合装置是能够与所述传送机的所述上表面接合的具有圆柱形外表面的转筒。

5.如权利要求1所述的收割机，其中，所述第二植物接合装置包括多个沿周向隔开的平行于所述第二植物接合装置的旋转轴延伸的转子构件，在所述第二植物接合装置旋转时，每个所述转子构件能够与所述传送机的上表面接合。

6.如权利要求5所述的收割机，其中，每个所述转子构件横跨所述传送机的所述上表面延伸。

7.如权利要求5所述的收割机，其中，所述转子构件设置于横跨所述传送机的所述上表面延伸的不连续区段中。

8.如权利要求7所述的收割机，其中，在邻近的所述区段中的转子构件彼此周向隔开。

9.如权利要求5所述的收割机，其中，每个所述转子构件具有外部弹性表面区，所述外部弹性表面区适于在所述第二植物接合装置旋转时接合所述传送机的上表面。

10.如权利要求5所述的收割机，其中，每个所述转子构件受到约束不能绕其自身的延长轴旋转。

11.如权利要求1所述的收割机，其中，所述传送机由所述收割机承载的驱动装置驱动。

12.如权利要求11所述的收割机，其中，所述第二植物接合装置直接响应于所述传送机的运动而旋转。

13.如权利要求12所述的收割机，其中，所述第二植物接合装置包括至少一个链轮，所述链轮包括能够啮合进所述传送机上的驱动齿槽的链轮齿以便实现所述第二植物接合装置的旋转。

14.如权利要求1所述的收割机，其中，所述传送机是环带式传送机，并且所述第二植物接合装置是转子，所述转子和所述传送机以及其接合区的运动方向是相同的，从而所述植物可用部在所述传送机和所述转子之间受到拖拽。

15.如权利要求14所述的收割机，其中，所述环带式传送机具有接合所述植物可用部的弹性表面。

16.如权利要求14或权利要求15所述的收割机，其中，从所述茶树植物上分离的所述植物可用部通过所述传送机传送到布置在所述传送机的上表面的后端的集料箱。

Images