CN109475084B - 用于精密气动播种机的播种零件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于精密气动播种机的播种零件(1)，包括用于运输种子(S)的导管(8)和气动加速器(20)，导管具有初始部分(12)、中间部分(13)和终末部分(16)，初始部分邻近用于分隔种子的装置(2)，中间部分接初始部分延伸，终末部分用于分发种子，气动加速器沿用于运输种子的导管设置。气动加速器定位在用于运输种子的导管的中间部分和终末部分之间。

Description

用于精密气动播种机的播种零件

本发明涉及一种用于精密气动播种机的播种零件。

通常，这样的播种零件包括具有一个或多个通孔环的选择盘(selector disc)，多个通孔环在盘的两个相对的表面之间延伸。盘在播种零件中划分出两个室，这两个室通过增压系统放置在不同的气压压力下，使得种子通过压差被分隔在通孔的区域中，以在用于运输种子的导管的区域中释放。WO2010/059101文献中描述了这样的播种机的一个示例。在专利文献WO 2015/149728、EP 0150243、DE 3826397和WO 2011/119095中也公开了类似的装置。

在涉及的技术领域中，出现了沿运输导管使种子的下落速度增加以提高播种速度和机器的生产率的需求。然而，在同一排相邻的两个种子之间播种距离的不规律的增加与播种速度的增加相反，由此对植物生长和成熟的规律发展造成负面影响。事实上，仅需要使得在沿运输导管的种子的运输速度上具有微小的差异以引起播种间隔的不规律，这是完全不能接受的。显然，随着播种速度的增加，这些不规律现象增多，因此直接与提高播种速度的要求背道而驰。

本发明解决的问题在于提供一种用于精密气动播种机的播种零件，该零件在结构和功能上构造成克服与上述现有技术相关的一个或多个缺点，特别是通过提高即使处于高播种速度下的播种间隔的稳定性来实现。

本发明通过根据权利要求1的一种播种零件来克服和解决该问题。

根据一个优选的实施例，为了使种子更容易地从选择盘朝向用于运输种子的导管移除，盘本身相对于与播种地面平行的轴线的定位是倾斜的。根据本发明的一个方面，与导管在(直线的)起始部分和同一导管在(直线的)中间部分的轴线垂直的平面和与盘的旋转轴线垂直的平面之间的角度小于90°并且优选地介于60°和80°之间。

以此种方式，导管的开口能够以相对于选择盘最适宜的方式呈现，例如，邻近盘中心的长笛吹口型切口，同时保持用于运输种子的导管至少在其中间部分以及其起始部分中基本上是直线的。

本发明的另一个好处是适合于使用气动流量加速器，该加速器设置在导管的中间部分中，并且优选地设置在该中间部分的终末部分中，该加速器用于在该加速器和导管本身的终末部分之间运输种子。该流量加速器能够在用于运输种子的导管中用压缩空气喷射器生产，例如，如在同一申请人的专利文献PD2013A320中描述的，该文献的文本和附图在此旨在通过参考的方式并入本文。该流量加速器在导管内部产生高速气流，大幅加速了种子的移动。

种子速度的增加变得明显，该速度远大于在传统下落系统中将会获得的仅由于重力的作用加速的速度，因为种子在运输导管中的运输时间相当于大幅度减少、种子本身对于播种零件的震动的敏感性减低、并且对用于运输种子的导管的撞击减少，因此改善了有效播种间距的规律性。这反过来使得播种速度大幅度增加，而播种间隔的规律性不会受到损害。

本发明的特征和优点将从其优选但并非限制性的实施方式的详细描述中得到更好的理解，该实施方式通过参考附图以非限制性示例的方式示出，其中：

图1为根据本发明的播种零件的立体图；

图2为图1中的播种零件与用于种子的选择盘相关的局部示意图；

图3为图2中的零件的侧视图；

图4为图1中的细节的剖视图；

图5为图3中的零件的剖视图；

图6为根据本发明的包括用于分隔种子S的装置的播种零件的示意图；

图7为图6的细节；以及

图8为由区域A-A的平面截取的图7中的零件的截面。

在图1中，通常用1指代用于精密气动播种机的播种零件，该零件仅示意性地在必要的组件方面示出。

根据一个优选的实施例，播种机包括多个播种零件1，多个播种零件1以常规方式固定至播种机的多个支撑零件30，支撑零件30以杆的方式在附图中示意性地示出。如图6-图8所示，多个支撑零件30通过适合的多个连接零件连接至播种机(附图中未示出这些连接零件)，以沿基本垂直于播种距离方向A的方向T对齐。

参考图2，根据本发明的一个方面，播种零件1可包括用于分隔种子S的装置，该装置包括用于分隔种子的选择盘。

优选地，选择盘2在分隔装置内部划分出两个室3、4，这两个室3、4旨在分别容纳待分隔的种子并且旨在分别给分隔装置增压。如上所述的两个室3、4之间建立压力差Δp，该压力差由气动装置(例如，具有高头的离心式风扇)生成。该效果为在任何情况下通过一系列孔6生成和保持压力差，这些孔6在选择盘2的两个相反表面之间延伸，从而导致种子S贴附每个孔并且将以这种方式分隔的种子朝向用于运输种子的导管8运输，其中种子S从选择盘2移除并且运输直至播种垄沟。该垄沟由开沟器10(例如是具有双盘犁刀类型的开沟器)在地面中打开。压实轮用于将种子S保持在垄沟中并且将种子压入地面。

为了获得多个种子的分隔，选择盘2绕其自身的轴线X旋转，其速度与播种单元相对地面的前进速度成正比，轴线X通常垂直于选择盘2的两个相反的表面。转轮(runner)11设置成对选择盘2的相对表面到气动地夹有种子S的另一面具有准粘附力，以中断一部分穿过多个孔6的压差并且将选自选择盘种子分离并引入到运输导管8的开口15内部。

在导管8中限定了起始部分12，该起始部分邻近分隔装置，更优选地，邻近选择盘2并且从开口15远离盘2延伸，并且限定了中间部分13，该中间部分接续起始部分12与起始部分12同轴地延伸。导管8至少在起始部分12和在中间部分13中基本上是直线形的并且是同轴的，并且用基本上垂直于播种地面的轴定向(或相对于播种前进方向向后定向)。

由于结构原因，可能需要在导管8中采用弯曲部分，这些弯曲部分将主要集中在导管本身的终末部分16。例如，在导管的终末部分中，可以设置弯曲部分，该弯曲部分旨在引导种子在压实轮下方的轨道，这将在下面更加详细的示出。

如随后在图2和图3中示出的，导管8至少在起始部分12和中间部分13具有轴线Y，轴线Y位于基本垂直于播种地面G并且平行于播种前进方向A的平面内。

因此，当播种零件1安装在播种机上时，导管8的轴线Y所在的平面基本上垂直于如上限定的对齐方向T。

因此，当气动播种机在平面地面上时，导管8在上述提及的部分中具有基本上垂直的范围。

导管8的开口15优选地以长笛吹口型的方式部分地切割，以促使开口15更靠近盘2的对应的表面2a。类似长笛吹口的切口包含导管的斜截面，导管的斜截面小于导管的总截面，换言之，切口并未达到导管8本身的中间(轴线Y)。优选地，当导管8由具有圆形截面的管组成时，切口限制为介于导管8的圆周部分的大约五分之一(或更少)到三分之一之间。

上述内容通过限制吸入导管内的空气的入口速度，防止进入用于运输种子的导管的空气的入口截面的过度减少，从而通过转轮11在中断压力差之前并不会从多个孔移除种子。

面向导管8的开口的盘2的表面2a和导管本身的轴线Y之间的入射角A优选地介于10°到30°之间。优选值为大约15°。

换句话说，这意味着平面P1和平面P2之间的角B小于90°，优选地介于60°到80°之间，更优选地等于75°，其中，平面P1垂直于导管8在直线形起始部分12和直线形中间部分13中的轴线Y，平面P2垂直于选择盘2的旋转轴线X。

根据一个优选的实施例，盘的旋转轴线X横向于对齐方向T并且相对于播种机所在的播种表面G。

如图1、图4和图7中所示的，具有环形喷射器21的这种类型的气动加速器20在中间部分13和终末部分16之间插入。

喷射器21包括中空的套筒状构件22，在该套筒状构件中插入有：

-压缩空气入口23，该入口呈切线地导向并且优选地相对于中空构件22沿径向方向导向。

-种子入口24，该入口为管状的并且该入口的外壁在中空构件22中划分出环形室25，环形室25基本上与种子入口同轴。

-圆锥部分26，该部分从环形室25朝向出口导管27变窄并且关于种子入口24设置，以形成环形通道28，该通道相对于环形室25具有减少的截面，从而以在来自压缩空气入口23的气流中生成显著的加速并且将环绕种子入口24的开口29的该环状流引入喷射器21。

将压缩空气供给至气动加速器20，该压缩空气由容积式压缩机(优选为叶片式的类型)或具有侧通道鼓风机类型的压缩机产生。

由于压缩空气流进入入口23的作用，导管8位于喷射器21上游的部分相对于导管8在导管本身下游的部分可能处于减压的状态，在导管的入口处测量的减少的压力将优选地在-20至-40mbar之间，由此产生高速气流，该高速气流与重力一起有助于沿导管8运输种子S，与仅由重力作用相比显著地加快了运输速度。因此，在关于种子本身对播种零件的振动和与导管的碰撞具有更低的敏感性的情况下，进一步减少了种子在导管8中的运输时间，这对于播种间距的规律性通常是有益的，即使处于播种单元的非常高的前进速度下。

由于该增加的速度，用于运输种子的导管8的终末部分16会具有大曲率半径的弯曲部分，而不会对播种间距的规律性产生负面影响。

导管8的初始部分12和中间部分13的总长度和导管8的终末部分16的长度之间的关系大于2：1或等于2：1。

更概括地，喷射器21优选地沿导管8设置，相比于如上所述的开端15，位于离终末部分的排放开端更近的位置。

由于这种情况，换言之，喷射器21的不平衡定位有利于接近终末部分16，提供了利用将空气送入导管的初始部分12和中间部分13的效应的益处，该效应促进了种子从选择盘2的移除并且加速了种子在其中的移动，并且提供了利用导管8的终末部分的正增压效应的益处，该效应防止土壤、灰尘和其他污染物被吸入导管8内部，反而会促进这些污染物的排出。此外，在通过流量加速器时，种子已经具有高速，因此对由加速器本身生成的湍流具有更低的敏感性。

用于运输种子的导管8的直线路径的任何偏差都具有大于0.2m的曲率半径。

本发明因此解决了所提出的问题，同时具有多个优点。特别地，根据本发明的播种零件使得有效播种投掷的规律性得到改进。

Claims (16)

1.一种用于精密气动播种机的播种零件，包括：

用于分隔种子(S)的分隔装置，所述分隔装置包括选择盘(2)，所述选择盘(2)在分隔装置内部划分出两个室(3，4)，所述两个室(3，4)用于分别容纳待分隔的种子并且用于分别给所述分隔装置增压，其中所述两个室(3，4)之间通过气动装置建立有压力差，所述压力差通过一系列孔(6)生成和保持，所述孔(6)在所述选择盘(2)的两个相反表面之间延伸，以使得种子(S)贴附在每个孔并且将以这种方式分隔的种子朝向用于运输种子(S)的导管(8)运输，

所述导管(8)具有初始部分(12)、中间部分(13)和终末部分(16)，其中所述初始部分(12)邻近用于分隔所述种子(S)的装置，所述中间部分(13)接所述初始部分(12)延伸，所述终末部分(16)具有弯曲部分，其中所述导管(8)至少在所述初始部分(12)和所述中间部分(13)中基本上为直线形且基本上同轴；

所述播种零件还包括气动加速器(20)，所述气动加速器(20)沿用于运输所述种子(S)的所述导管(8)设置，所述气动加速器(20)定位在用于运输所述种子(S)的所述导管(8)的所述中间部分(13)和所述终末部分(16)之间，其中所述导管(8)的所述初始部分(12)和所述中间部分(13)的总长度与所述导管(8)的所述终末部分(16)的总长度的比例大于2：1。

2.根据权利要求1所述的播种零件，其中所述导管(8)具有轴(Y)，所述轴(Y)定位在位于基本上垂直于播种地面且平行于播种前进方向(A)的平面内。

3.根据权利要求2所述的播种零件，其中所述选择盘(2)绕旋转轴(X)旋转，并且所述导管(8)的所述初始部分(12)邻近用于将所述种子(S)从所述选择盘(2)移除的位置。

4.根据权利要求3所述的播种零件，其中，平面(P1)与平面(P2)之间的角度(B)小于90°，所述平面(P1)垂直于所述导管(8)在直线形的所述初始部分(12)和所述中间部分(13)中的轴(Y)，平面(P2)垂直于所述选择盘(2)的旋转轴(X)。

5.根据权利要求4所述的播种零件，其中所述角度(B)介于60°到80°之间。

6.根据权利要求5所述的播种零件，其中所述角度(B)基本上等于75°。

7.根据前述任一项权利要求所述的播种零件，其中所述气动加速器(20)为包括环型喷射器(21)的类型。

8.根据权利要求7所述的播种零件，其中所述喷射器(21)包括：中空的套筒状构件(22)，在所述套筒状构件(22)中插入有：

压缩空气入口(23)，所述压缩空气入口(23)相对于所述套筒状构件(22)沿径向方向定向；

种子入口(24)，所述种子入口(24)的外壁在所述套筒状构件(22)中划分出环形室(25)，所述环形室(25)与所述种子入口基本同轴；以及

环形通道(28)，所述环形通道(28)相对于所述环形室(25)具有减小的截面，以在来自压缩空气入口(23)的气流中生成显著加速，并且将所述种子入口(24)的开口(29)周围的环形气流引入喷射器(21)。

9.根据权利要求8所述的播种零件，其中所述中间部分(13)插入所述套筒状构件(22)中，使得所述环形室(25)限定在所述中间部分(13)和所述套筒状构件(22)之间。

10.根据权利要求9所述的播种零件，其中所述中间部分(13)在所述套筒状构件(22)中延伸至压缩空气入口(23)的下游位置。

11.根据权利要求7所述的播种零件，其中所述气动加速器供应有压缩空气，所述压缩空气由容积式类型的压缩机产生。

12.根据权利要求7所述的播种零件，包括与气动播种机有关的连接零件，其中所述连接零件构造成当所述播种零件(1)连接至气动播种机时使得所述导管(8)至少在所述初始部分(12)和所述中间部分(13)中为基本上竖直的。

13.一种气动播种机，包括根据权利要求2所述的播种零件(1)，所述播种零件(1)沿对齐方向(T)对齐，所述对齐方向(T)基本上横向于所述播种前进方向(A)，所述导管(8)的轴(Y)所位于的平面垂直于所述对齐方向(T)。

14.一种气动播种机，包括根据权利要求4所述的播种零件(1)，所述播种零件(1)沿对齐方向(T)对齐，所述对齐方向(T)基本上横向于所述播种前进方向(A)，所述导管(8)的轴(Y)所位于的平面垂直于所述对齐方向(T)。

15.根据权利要求14所述的气动播种机，其中所述旋转轴(X)横向于所述对齐方向(T)。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的气动播种机，包括用于所述播种零件(1)的支撑零件(30)，所述支撑零件(30)具有长形形状，用于限定所述对齐方向(T)。

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