CN117426204A - 用于收获纺织大麻的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于收获纺织大麻的设备和方法。收获纺织大麻的方法包括收割所述大麻，并且其中，所述切割的茎干保持在交叉传送带之间并且然后从竖直旋转90°至水平，通过其它带接管一次或更多次，以便以平行条的形式放置在田地上。

Description

用于收获纺织大麻的设备和方法

本申请是申请号为202080046719.2、申请日为2020年7月2日、发明名称为“用于收获纺织大麻的设备和方法”的中国专利申请(国际申请号为PCT/IB2020/056248)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于收获纺织大麻的设备和方法。

背景技术

大麻是为了纤维产量而种植的植物。纤维是从茎干中提取的。然而，种子也可以用于工业应用。

传统的收获技术是劳动密集型的，其中，大麻被切割并捆成单独的捆束。另外，大麻植物可以生长至很长的长度。长度为两米至四米并且更长也不例外。捆扎成这种较长捆束的大麻是难以管理的。捆束有断裂/折叠的危险，其结果是它们在后面的阶段无法再被处理。

因此，通常将大麻从茎干上切下并随后切碎。将秸(chaff)以条(swath)的形式布置，用于进一步干燥和沤制。然后通过机器拾取干燥的条并进一步处理。这样的方法是非常有效的并且不是非常劳动密集的。然而，重要的缺点是纤维被大大缩短到仅仅几厘米。另一可能的缺点是种子的损失。

收获纺织大麻的更先进的技术和机器是本领域已知的：

例如，EP 0 941 649描述了直立大麻的收割。植物的不同部分(例如无叶的下部茎干、有叶的上部茎干和具有种子的顶端)保持分离。这些植物部分被分别压碎并倾倒成无序的条。一个优点是这种条稍微通风。因此，干燥稍好。

DE 100 42 867描述了一种类似的方法，其中，经由两组收割盘在不同高度处收割大麻。

WO 2001 039 590也描述了一种收获大麻的机器。经由前面的切割刀片直立地切割大麻。切割的大麻根据行进方向被夹紧和运输。因此，大麻最终在横向针带式输送机上。这沿着两个圆锯在横向方向上引导大麻。因此将大麻切割成三件。下部茎干部分和上部茎干部分由滑块转向并横向于行进方向设置。经由传送带移除顶端。例如，将顶端倾倒在放置的茎干部分上面以更好地干燥。

作为缺点，已知技术和机器不能充分地解决上述问题。通常，它们也非常复杂，这使得它们遭受机器故障。

为了可以在随后的加工中获得长纤维(>500mm)，需要调整收获方法。

目前，大麻是用割秸机(chaff cutting machine)或收割机来收获的，所述割秸机缩短茎干并以条的形式将它们随机地放置在田地上，但仍然没有足够地并行放置以进行机械的和自动化的进一步加工。

除上述之外，还存在一种用于纤维亚麻收获的已知机器。例如，DE 197 44 988描述了一种机器，其中，亚麻被拉出来，翻转通过90°，然后以条的形式向后铺放。EP 3 272202还示出了一种收获纤维亚麻的自走式机器。为了获得含纤维材料的最大产量，通常将纤维亚麻拉出来。即，纤维继续到根部部分。纤维亚麻也是相当短的作物，其长度达到1m至1.2m。

本发明的目的是一种收获纺织大麻的改进的方法和/或设备。因此，寻求解决上述问题中的一个或更多个问题。特别地，旨在获得纤维的最大质量(包括长度)的情况下实现最大性能。

发明内容

本发明提供了一种收获纺织大麻的方法，所述方法包括收割所述大麻，其中，所切割的大麻茎干从竖直旋转约90°至水平，所述大麻在至少两个层级上被收割，以形成下部茎干部分和上部茎干部分，并且其中，以至少一个条的形式主要横向且相互平行地放置所述下部茎干部分和所述上部茎干部分两者。

本发明还提供了一种用于收获纺织大麻的设备，所述设备包括：

-至少两个水平收割装置，所述至少两个水平收割装置被配置成在至少两个预定高度处收割大麻；以及

-交叉传送带和/或传送链条，所述交叉传送带和/或传送链条用于平行夹持切割的所述大麻的下部茎干部分和上部茎干部分并将它们从竖直旋转至水平，

所述设备还适于以至少一个条的形式主要横向且相互平行地放置所述下部茎干部分和所述上部茎干部分。

重要的优点是大麻可选地在不同的高度从茎干切割，并且茎干部分以有序的条的形式彼此平行地铺放。这对于干燥、沤渍和进一步操作是有利的。

优选地，在竖直位置和大致同时在不同层级切割大麻。可选地，借助位于对应的切割高度处的多个水平切割杆切割大麻。可选地，其涉及双刀杆。

附图说明

图1示出了根据本发明的设备的可能实施方式。

图2A至图2B示意性地例示了根据两个可能实施方式的收割大麻和放置两个条。

图3示出了具有交叉传送带的机构的俯视图，该交叉传送带用于平行地接合和保持切割的茎干部分。

附图中编号的元件是：

1.设备

2.传送带/链条

3.地面

4.茎干部分

5.竖直

6.水平

7.传送带或运输台

8.切割杆

9.大麻

10.大麻茬

11.下部茎干部分

12.上部茎干部分

13.植物顶端

14.切割高度

15.条

16.趟次

17.子带

18.交叉部

19.传送带

20.辊体

具体实施方式

本发明涉及收获纺织大麻的设备和方法。

除非另有定义，否则本发明说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域技术人员通常理解的含义。为了更好地理解本发明的描述，明确地解释以下术语。

在本文献中，“一”和“该”是指单数和复数两者，除非上下文另有规定。例如，“一段”是指一个或更多个段。术语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”、“由…构成(consist of)”、“由…组成(consisting of)”、“设置有”、“具有(have)”、“有(having)”、“包括(include)”、“包括(including)”、“含有(contain)”、“含有(containing)”是同义词并且是指示跟随内容存在的包含性或开放式术语，并且其不排除或防止现有技术中已知或公开的其它组件、特征、元件、构件、步骤的存在。

术语“条”可以指在收获期间(例如在田地中)被返回到收获地点的作物条。例如，以条的形式铺放作物以允许作物干燥和/或沤制。

在第一方面，本发明涉及一种收获纺织大麻的方法，该方法包括收割大麻，其中，收割的大麻茎干从竖直旋转约90°至水平，并且大麻茎干以至少一个条的形式基本横向且相互平行地放置。优选地，这涉及具有切割/收割的、平行的大麻茎干的条。

条形式的横向布置的重要优点是，诸如干燥和沤制之类的自然过程非常有效地发生。顺便提及，沤制意味着茎干中的部分胶质被分解并且实际的纤维可以部分地与木质部分分离。这对于诸如翻转和拾取条之类的进一步操作也是有利的。这些操作现在可以部分地以与亚麻相同的方式进行(不过需对机器进行必要的调整)。

然而，重要的区别是亚麻的茎干传统上没有被切割，而是被拉起来。这样，延伸到根部部分中的纤维也可以被回收。亚麻也是短得多的作物。通常，较长大麻茎干的条因此将难以处理，特别是当使用传统亚麻机器(用于翻转、拾取等)时。由于亚麻被“拉起来”，亚麻收获机的开口通常被构建得较重。其中，带必须能够将亚麻拉出地面。下面提到的用于输送切割的大麻茎干的任何带优选具有较轻的设计。更确切地说，涉及引导带，而不是提升带。

大麻可以生长得极高。同时，条应该优选地足够窄以容易地翻转和拾取。毕竟，宽条中的长茎干存在打结和皱折的风险。这降低了质量。最优选地，条的单个宽度达到约1m至1.2m。这使得可以用类似于已经在亚麻收获中使用的机器的机器来翻转和/或拾取条。然后，进一步加工成大麻纤维的步骤也可以利用非常类似的机器执行，这是巨大的优点。

在另一或另选实施方式中，收割在一个或更多个层级上进行。在另一或另选实施方式中，在至少两个层级上切割大麻以形成下部茎干部分和上部茎干部分。这导致能够更易于管理的更短的茎干部分。根据非限制性实施方式，为此在两个切割高度处设置了至少两个切割杆，并且可选地还设置了用于去除顶端(topping)的另一切割杆(参见下文)。优选地，可以单独设置不同的切割高度。

在另一或另选实施方式中，在竖直位置中在上述层级处切割大麻。在另一或另选实施方式中，在两个层级上大致同时切割大麻。因此，这是一种简单且有效的技术。结果，该设备也可以被制造得紧凑。

在另一或另选实施方式中，上部茎干部分可选地从对应的植物顶端剥离。也可以分别收集植物顶端。因此，上部茎干部分也可以包括或可以不包括植物顶端。这些植物顶端富含CBD。因此，有利的是，它们可以单独处理用于医疗和辅助医疗应用。如上所述，为此可选地设置附加切割杆。

可选地，在顶部具有一个或更多个切割杆，以从大麻切下顶端，使得上部茎干部分的长度均匀。在该设备的底部，设置至少两个切割杆以在长度方向上对半切割大麻。

顺便提及，收割可以刚好在茎干部分接合在带之间之前、大致同时或刚好之后进行。本发明不限于此。例如，可以经由双刀杆或经由一个或更多个旋转刀片进行收割。本发明不限于这些中的任一者。

在另一或另选实施方式中，下部茎干部分和上部茎干部分具有基本相同的长度。因此，优选地，没有更短和更长的茎干部分。因此，一个条内的茎干部分具有大致相同的宽度。也就是说，并不是植物部分(例如，一方面是无叶的下部茎干，并且另一方面是有叶的上部干茎)的性质确定切割大麻的位置，如EP 0 941 649中所述。相反，该切割大麻的位置涉及在条内以及条之间的茎干的基本均匀且最大化的长度(不管条是如何产生的)。均匀的长度有利于进一步的操作，诸如翻转、拾取和随后加工成纤维。此外，重要的是该均匀长度对于最大纤维长度尽可能大。然而，茎干部分也不应太长，使得它们仍然是可管理的。当确定大麻茎干是否被切成一个、两个或更多个(例如三个、四个、五个等)茎干部分时，考虑这些因素。优选地，确保茎干部分的最大长度为约80cm至140cm，最优选地为100cm至120cm。

如果在多于两个的层级上进行切割，例如在三个层级上进行切割，优选地，所有的茎干部分(下部、上部、中部)具有基本相同的长度。

在另一或另选形式中，下部茎干段和上部茎干段每趟次(pass)以一个或更多个相邻条的形式铺放。例如，铺放在至少两个相邻条中。

在另一或另选实施方式中，下部茎干部分被以第一条的形式铺放，上部茎干部分被铺放在相邻条中。通常，竖直茎干可以被分成两个或更多个茎干部分，每个层级的茎干部分被组合成一个条，并且以相同数量的条铺放。

在另一或另选实施方式中，每趟次，第一子带的茎干部分(例如下部茎干部分和上部茎干部分)被放置在第一条中，其中，相邻子带的茎干部分被放置在相邻条中。“趟次”应理解为在设备/机器的每个趟次(每趟收割)中切割并以条的形式放置的总带。该带被分成几个子带。参考图2A的非限制性实施方式。

在另一或另选实施方式中，下部茎干部分和上部茎干部分每趟次组合成至少两层条。在另一或另选实施方式中，所述茎干部分的长度小于1.50m、优选小于1.40m、更优选小于1.30m、更优选小于1.20m。

在另一或另选实施方式中，这些茎干部分在任何层级处被保持在交叉传送带和/或传送链条之间并且随后从竖直旋转90°至水平，其中，这些茎干部分可选地被其它带、条带和/或链条接管一次或更多次，并且以平行条的形式放置在田地上。优选地，这涉及约90°的净旋转。放置的茎干部分主要横向于行进方向。

总之，根据第一方面的方法可以包括以下步骤：

-以一层或更多层(诸如两层)切割大麻，将茎干保持在交叉传送带之间以从竖直旋转90°至水平，可选地通过其它带接管一次或更多次，并以平行条的形式放置在田地上。

-(用于执行该方法的)机器可以是自走式或牵引式或背负式机器。

-附加切割杆可选地用于从长大麻切割顶端。这些顶端可以自由下落或被收集和移除。

-不是必需但是期望的是，所有的切割杆的高度都是可调节的，以便根据期望来调节切割高度以及切割的大麻的长度。优选地，一个或更多个切割杆的高度是可调节的。然而，情况并非必须如此。

-该机器的宽度可以针对一个或更多个条宽度来执行，由此在该机器的设计(draft)中，该机器的宽度可以被选择成形成一个行宽度水平层的一个条，而且也可以被选择成形成分隔行宽度的两层的条。

该机器还可以包括附加的功能，诸如收集花、种子或叶、压碎茎干(以便于沤制)、滑动工作台以调节条位置等。

在第二方面，本发明涉及一种用于收获纺织大麻的设备，该设备包括：

-至少一个水平收割装置，该至少一个水平收割装置被配置成在预定高度处收割大麻；以及

-交叉传送带和/或传送链条，以平行夹持切割的大麻茎干并将它们从竖直旋转至水平，

该设备还适于以至少一个条的形式主要横向且相互平行地放置大麻茎。

可选地，该设备特别适用于执行根据本发明的第一方面的方法。因此可以重申相同的特征和优点。

合适的收割装置例如是双刀杆。然而，本发明不限于此。

在另一或另选实施方式中，所述设备还包含至少两个水平收割装置，所述水平收割装置大体上一者布置在另一者上方，且还包含用于横向地翻转切割的茎干部分以形成条的带、条带和/或链条。

本发明的优点在于，该设备和方法包括收割(草、谷物等)以及以平行条的形式收获亚麻的元件。

收割(亚麻被拉出)和传送带的组合用于夹紧并因此保持茎干平行(对于亚麻而言)是新的，并且在现有技术中是未知的。本申请对于大麻也是全新的。与收获时在田地上立即切成两半的结合也是未知的。

与亚麻一样，当收获时，茎干应该以具有平行茎干的条的形式放置。

以这种方式，它可以随后在田地上翻转以优化沤制过程，并平行卷起以随后在清棉机中进行脱皮(纤维和木质成分的分离)。

大麻植物的生长高度超过2m，因此建议在收获期间已经将茎干切成两半(最大±1200mm)，以便允许根据目前的加工方法对其进行清棉。

除上述之外，本发明还可借助以下非限制性实施方式进一步描述：

1.一种收获纺织大麻的方法，所述方法包括收割所述大麻，并且其中，切割的茎干可选地保持在交叉传送带之间以随后从竖直旋转90°至水平，可选地通过其它带接管一次或更多次，并以平行条的方式放置在田地上。

2.根据实施方式1所述的方法，其中，所述收割在一个或更多个层级上进行。

3.根据实施方式2所述的方法，其中，在每个层级处，所述茎干被保持在交叉传送带之间，然后从竖直旋转90°至水平，通过其它带接管一次或更多次，并以平行条的方式放置在田地上。

4.一种用于收获纺织大麻的设备，所述设备包括用于平行夹持大麻的交叉传送带和可选地一个或更多个切割杆。

可选地，本文给出的实施方式可以进一步与如贯穿以上描述所列出的一个或更多个另外的或另选的特征组合应用。

在下文中，通过例示本发明的非限制性附图来描述本发明，并且这些附图不旨在且不应被解释为限制本发明的范围。

附图描述

图1示出了用于收获纺织大麻9的设备1的示意性侧视图。设备1包括至少两个水平切割杆8，用于在两个对应的切割高度14处收割大麻9。大致同时地在两个层级14上直立切割大麻9。从而获得下部茎干部分11和上部茎干部分12。大麻茬10保留在田地上。可选地，上部茎干部分12借助另一切割杆8’在顶端高度14’处被去除顶端。这使得可以单独处理大麻9的任何植物顶端13。此外，设备1在每个层级上还设置有交叉传送带2，以平行地接合和夹紧切割的大麻茎干部分11、12(或茎干部分11、12-取决于层级的数量)，精确地使用所述交叉部18将它们从竖直5带到水平6(＝横向于图)。随后，传送带和工作台7将用于将收割和切割的大麻9优选地以平行条15的方式引导至地面3。如上所述，可选地，在顶部存在一个或更多个切割杆8’以从大麻9切割顶端13，从而确保顶端行的长度均匀。通常，下部茎干部分11和上部茎干部分12(具有或没有植物顶端13)优选具有基本相同的长度。在该设备的底部，设置至少两个切割杆8以在长度方向上对半切割大麻9。从图中可以看出，下部茎干部分11和上部茎干部分12组合成两层条15。每趟次(未示出)，可以有几个这样的条15，它们彼此相邻。参考图2A至图2B。此外，图1所示的整体可以形成自走式或牵引式单元的一部分，在这种单元上可以定位有附加功能元件。

图2A至图2B示意性地例示了根据两个可能实施方式的收割大麻9和放置两个条15。大麻9在两个不同的切割高度14处被切割，以形成下部茎干部分11和上部茎干部分12。这每次在图2A至图2B的顶部的主视图中示意性地示出。然后，切割的茎干部分11、12以下述方式组合成条15、15’。这每次在图2A至图2B的底部的俯视图中示意性地示出。茎干部分11、12横向于条15、15’水平地延伸6。

在图2A中，趟次16被分成两个相邻的子带17、17’。左侧子带17的下部茎干部分11和上部茎干部分12彼此叠置地铺放，并因此组合成左侧条15。右侧子带17的下部茎干部分11和上部茎干部分12也彼此叠置地铺放，并组合成右侧条15’。可选地，这对应于图1所示的情况。两个条15、15’基本上由两层组成。

在图2B中，每个趟次16将上部茎干部分12组合成左侧条15。每个趟次16将下部茎干部分组合形成右侧条15’。可选地，设备1为此目的提供(滑动)工作台，工作台可以调节条15、15’的位置。两个条15、15’基本上是单层的。

将大麻9的长茎干切割成至少两个茎干部分11、12具有重要的优点，即可以以更短的并且因此更能够管理的和/或能够清棉的长度工作。这尤其有利于干燥和沤制。这在诸如翻转和/或拾取条15、15’的进一步操作中也是有利的。

可选地，趟次16的宽度大致对应于下部茎干部分11和上部茎干部分12加起来的高度，或者趟次16稍宽。这提供了足够的空间来放置条15、15’。

图3示出了具有交叉传送带2的可能机构的俯视图，该交叉传送带用于平行地接合和保持切割的茎干部分。传送带2在左侧示出；它们在右侧被省略。该机构还提供用于引导带2的多个辊体20。

在前面，切割的茎干部分竖直地接合在辊体20与带2之间。此外，两个这样的带2、2’被集合在一起。茎干部分被夹在它们之间并被进一步运输。此外，两对这样的带2、2’被集合在一起。从而组合趟次16的整个子带17。在该运输期间，茎干部分主要保持竖直，并且相互平行。最后，这些带2形成另一交叉部18(在顶部示出)。从而将大麻茎干从竖直旋转大约90°至水平。

优选地，每个层级提供这样的机构以接合每个层级的收割的茎干部分并将它们组合成条。

Claims (13)

1.一种收获纺织大麻(9)的方法，所述方法包括收割所述大麻(9)，其中，所切割的大麻茎干部分(11，12)从竖直(5)旋转约90°至水平(6)，其特征在于，所述大麻在至少两个层级上被收割，以形成下部茎干部分和上部茎干部分，并且其中，以至少一个条(15)的形式主要横向且相互平行地放置所述大麻茎干部分(11，12)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述层级处，在竖直位置中切割所述大麻。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，在两个层级上大致同时切割所述大麻。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，从对应的植物顶端剥离所述上部茎干部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述下部茎干部分和所述上部茎干部分具有基本相同的长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述下部茎干部分和所述上部茎干部分每趟次都被以至少两个相邻条的形式放置。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述下部茎干部分被以第一条的形式放置，并且所述上部茎干部分被以相邻条的形式放置。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，每趟次，第一子带的所述茎干部分被以第一条的形式放置，并且其中，相邻子带的所述茎干部分被以相邻条的形式放置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述下部茎干部分和所述上部茎干部分每趟次都被组合成至少两层的条。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述茎干部分具有小于1.50m的长度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，任何层级处的所述茎干部分都被保持在交叉传送带和/或传送链条之间并且随后从竖直旋转90°至水平，其中，所述茎干部分可选地被其它带、条带和/或链条接管一次或更多次，并且被以平行条的形式放置在田地上。

12.一种用于收获纺织大麻(9)的设备(1)，所述设备(1)包括：

-至少两个水平收割装置(8)，所述至少两个水平收割装置被配置成在至少两个预定高度(14)处收割大麻(9)，以形成下部茎干部分和上部茎干部分；以及

-交叉传送带和/或传送链条(2)，所述交叉传送带和/或传送链条(2)用于平行夹持切割的大麻茎干部分(11，12)并将它们从竖直(5)旋转至水平(6)，

所述设备(1)还适于以至少一个条(15)的形式主要横向且相互平行地放置所述大麻茎干部分(11，12)。

13.根据权利要求12所述的设备，所述设备被配置成执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。