Rozwój kombajnu samojezdnego fundamentalnie zmienił rolnictwo. Maszyny te, początkowo konstruowane z myślą o rozległych areałach Ameryki Północnej, musiały przejść znaczącą ewolucję, aby sprostać specyficznym warunkom europejskiego rolnictwa, a w szczególności niemieckiego.
Początki mechanizacji zbiorów na świecie
Pierwsze żniwiarko-młocarnie i rozwój młocarni
Pierwsze próby budowy kombajnu zbożowego podjęto bardzo wcześnie, bo już około 1836 roku w stanie Michigan powstała pierwsza żniwiarko-młocarnia, będąca owocem zbiorowego wysiłku farmerów. Maszyna ta była połączeniem ówczesnej żniwiarki i prostej młocarni. Początkowo te maszyny miały za zadanie ściąć i wymłócić zboże bez dodatkowego procesu czyszczenia. Równolegle trwał długi proces udoskonalania młocarni. Pierwszym konstruktorem bębnowego zespołu młócącego był Szkot Andrew Meikle, który w 1785 roku zastosował bęben o średnicy 25 cm, z przymocowanymi na jego obwodzie czterema listwami zwanymi cepami. Część obwodu bębna była otoczona blaszaną osłoną klepiska, a bęben obracał się z prędkością 4-6 m/s. Przez cały XIX wiek zmiany szły w kierunku skonstruowania przetrząsaczy wymłóconej słomy, wmontowania młynków i wialni, separatorów plew i zgonin oraz sortowników ziarna. Młocarnia z drugiej połowy XIX wieku była maszyną dość ciężką i korzystającą z napędu zewnętrznego, na przykład lokomobili.
Wyzwania wczesnych kombajnów
W ówcześnie jednostkowo budowanych kombajnach nie można było zastosować takiej ilości złożonych podzespołów. Mimo to kombajny w tamtych czasach były dość ciężkie i wymagały olbrzymiej siły uciągu, często ponad 20 koni, jak w przypadku konnego kombajnu zbożowego z hederem lewokośnym. Należy zaznaczyć, że przy zbiorze zbóż kombajnem wilgotność dolnych ściętych źdźbeł jest większa aniżeli wilgotność kłosów, wskutek czego opory młocki są większe o około 10-15% niż przy młocce stacyjnej zboża wyschniętego mniej więcej równomiernie. Od samego początku zaistniał problem dokładnego czyszczenia zboża. Część wymłóconych ziaren była wyrzucana razem ze słomą, a niektóre pośladowe ziarna podczas przejścia przez szczelinę roboczą zostawały jedynie obluzowane. Konieczne zatem stało się zastosowanie wytrząsaczy, na których ziarna zostałyby wydzielone.
Z jednej strony należało dobierać dość długie wytrząsacze, co z kolei wpływało na zwiększenie gabarytów młocarni kombajnu, a tym samym ciężaru i kosztów produkcji takiej maszyny. Z drugiej zaś strony poruszająca się młocarnia kombajnu podlegała większym wstrząsom, a nierzadko z powodu nierówności terenu była nachylona w bok lub podłużnie. Trudno było w tak trudnych warunkach pracy osiągnąć dokładne czyszczenie i sortowanie ziaren, jak miało to miejsce w młocarniach stacyjnych. Wymagałoby to wielu części, co łącznie z ich napędem, znacznie komplikowałoby konstrukcję i zajmowało wiele miejsca. Dlatego już od początków budowy kombajnów zbożowych określano ich ideę w kierunku rezygnacji z dokładnego czyszczenia i sortowania ziarna, ograniczając się do uproszczonych sposobów separacji.
Uzasadnienie ekonomiczne dla zastosowania kombajnów w drugiej połowie XIX wieku było tylko na wielkich i równych areałach Stanów Zjednoczonych, gdzie odznaczał się spory brak rąk do pracy. Równocześnie Rosjanie, mający podobne warunki, zaczęli interesować się tego rodzaju maszynami; około 1868 roku A. Własenko buduje swój kombajn zbożowy. Tuż po I wojnie światowej poza USA powszechnie zaczęto stosować kombajny na polach Kanady, Australii i Argentyny.
Kombajny XX wieku przed erą niemieckiej dominacji
Pierwsze konstrukcje kombajnów zbożowych XX wieku, ze względu na spore zapotrzebowanie na konie mechaniczne i stosunkowo jeszcze niewielką moc ówczesnych ciągników, posiadały zainstalowany swój własny około 50-60-konny silnik, który napędzał wszystkie mechanizmy. Były to często doczepiane kombajny silnikowe z bocznym zespołem tnącym, gdzie zboże podawano wzdłużnie do zespołu młócącego (kłosami w przód), składającego się z zębatego bębna i zębatego klepiska. Kombajn zbożowy McCormick-Deering z 4-metrowym hederem, ciągnięty przez traktor McCormick 10-20 w latach 20., wymagał uprawy niskopiennych odmian zbóż o krótkich źdźbłach, np. jęczmienia, pszenicy czy owsa. Gorzej natomiast taki kombajn pracował przy zbiorze żyta lub wysokopiennych ozimin pszenic.
Na świecie wcześnie pojawiły się również kombajny samobieżne. Już w 1911 roku firma Holt Manufacturing Company z Kalifornii wyprodukowała samobieżny kombajn zbożowy. Następnie opatentowany Sunshine Auto Header w Australii w 1923 roku był jednym z pierwszych samojezdnych kombajnów z centralnym zasilaniem. W 1923 roku w Kansas bracia Baldwin i ich firma Gleaner Manufacturing Company opatentowali samobieżny kombajn, który obejmował kilka innych nowoczesnych ulepszeń w obsłudze ziarna. Zarówno Gleaner, jak i Sunshine korzystały z silników Fordsona; wcześniej Gleaners używali całego podwozia i układu napędowego Fordsona jako platformy. W tamtym czasie wciąż bardziej popularne były segregatory napędzane koniem i samodzielne młocarnie. W latach dwudziestych Case Corporation i John Deere produkowały kombajny, które zaczęły być ciągnięte z drugim silnikiem na pokładzie kombajnu, aby zasilać jego działanie. Światowy krach gospodarczy w latach 30. spowolnił rozwój.
Niemiecka odpowiedź na specyficzne warunki Europy
W Europie przez długi czas panował pogląd, jakoby niecelowe jest stosowanie kombajnów w wilgotnym i zmiennym klimacie. Ponadto uważano za nieekonomiczną eksploatację tego typu maszyn na mniejszych powierzchniowo polach.
Przełom Claasa: pierwszy niemiecki kombajn (1936)
Dopiero w 1936 roku niemiecka firma „Claas” buduje pierwszy bezsilnikowy przyczepiany kombajn zbożowy, który jest dostosowany do warunków i wymagań niemieckiego rolnictwa. Była to, w porównaniu do amerykańskich kombajnów, stosunkowo nieduża bocznotnąca maszyna, otrzymująca napęd od wałka odbioru mocy. Szerokość robocza zespołu tnącego nie przekraczała 1,2 m. Bęben młócący był ustawiony wzdłuż osi maszyny. W rezultacie otrzymano bardziej zwartą i łatwiejszą do transportu maszynę, która stała się również pierwszym europejskim kombajnem zbożowym w seryjnej produkcji, otwierając drzwi do mechanizacji żniw na kontynencie.
Innowacje Lanz i powojenny rozwój Claasa
Te pierwsze maszyny Claasa to był jednak dopiero początek wprowadzania kombajnów w Europie. W 1940 roku w Niemczech, producent ciągników Lanz prezentuje połączony zestaw kombajn z doczepianym zbiornikiem plew. Ten kombajn czołowo-tnący był doczepiany i napędzany przez ciągnik, przy czym słoma była gromadzona na wylocie w większe snopki, które znajdujący się z tyłu pracownik wypuszczał boczną rynną na pole. Plewy pneumatycznie rurociągiem były podawane do zbiornika - przyczepy. Ten zestaw był stosunkowo długi - około 16,5 metra, a więc był mało przydatny do pracy na niewielkich polach. Niewielka szerokość robocza rzędu około 1,3 metra wymagała ciągnika o mocy 35-40 KM.
Tuż po zakończeniu wojny nastąpił dynamiczny rozwój postępu technicznego w budowie kombajnów zbożowych. W 1945 roku Claas, na bazie pierwszych przedwojennych doświadczeń, wypuszcza na rynek nowy, ekonomiczny, bardziej dostosowany do małych gospodarstw kombajn typu „Super”. Bęben kombajnu Claas Super był stosunkowo długi - 1240 mm, gdyż podawane źdźbła układały się w poprzek płótna przenośnika. W sortowniku ziarna były rozdzielane na trzy frakcje według grubości. Czystość młócenia pszenicy I kategorii wahała się w granicach 1-18% w zależności od stopnia zachwaszczenia zbieranej rośliny. Napełnione ziarnem worki układano na pomoście, z którego zsuwano je następnie na przyczepę lub ściernisko.
Era kombajnów samobieżnych w Niemczech i Europie
Pierwsze powojenne kombajny doczepiane to był zaledwie początek szybkiego rozwoju konstrukcji tych maszyn. Wkrótce okazało się bardziej celowe budowanie maszyn samobieżnych. Wprawdzie bezsilnikowe doczepiane kombajny jeszcze pewien czas konkurowały z samobieżnymi, lecz już od lat 60. XX wieku te drugie zaczęły dominować. Problemem w kombajnach doczepianych była konieczność rozpoczynania pracy na łanie przy wcześniejszym obkoszeniu boków inną maszyną. Wadą był również stosunkowo duży promień skrętu. Dlatego też, już od początku lat pięćdziesiątych, pola zaczął zdobywać samobieżny kombajn czołowotnący.
Jednymi z pierwszych europejskich kombajnów samobieżnych były maszyny Massey-Harris MD 630 i Claas Columbus. Szerokość cięcia tych kombajnów, z punktu widzenia dzisiejszych wymagań, przypomina bardziej kombajny poletkowo-doświadczalne, gdyż ich hedery nie przekraczały 2 metrów. Początkowo dość powszechnym urządzeniem na pokładzie kombajnu był cylinder sortujący ziarno na frakcje i workownik. Z czasem okazało się, że wraz ze zwiększeniem szerokości cięcia i szerokości zespołu młócącego trudno jest zachować taką dużą przepustowość podawania zboża przy przepuszczaniu ziaren przez sortownik i workownice. Były to wąskie gardła. Podobnie rzecz się miała z prasą do słomy; zwiększenie przepuszczania masy przez młocarnie było możliwe pod warunkiem rezygnacji z prasowania słomy wprost na kombajnie.
Już w latach sześćdziesiątych prowadzone były pierwsze prace nad poprawieniem wymłacania i wydzielania wszystkich ziaren, tak żeby nie było potrzeby zastosowania dodatkowych urządzeń czyszczących. Powstawały m.in. dwu i trzybębnowe zespoły młócące, wykorzystane szerzej we współczesnych kombajnach. Nowością był też łopatkowy zespół młócący, w którym materiał przesuwał się wzdłuż wewnętrznej powierzchni cylindra, którego część stanowiła sito. Wymłócona słoma była wydalana na koniec cylindra. Początkowo system ten nie sprawdzał się ze względu na duże zapotrzebowanie mocy i większy procent uszkodzonych ziaren.
Historia kombajnów CLAAS
Dziedzictwo niemieckich producentów
Niemieckie firmy, takie jak Claas, stały się liderami w technologii kombajnów, kontynuując tradycję innowacji i dostosowywania maszyn do różnorodnych warunków rolniczych, stając się jednym z najbardziej znanych producentów na świecie. Historia kombajnów w Niemczech to przykład sukcesu w adaptacji globalnych wynalazków do lokalnych potrzeb i wyzwań.
