CN103889215A - 用于排出植物保护剂的方法和喷枪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助流体室3排出杀虫剂的方法，所述流体室经由可电致动的流体阀48与喷射孔口22连通。所述方法包括以下步骤：设定用于排出杀虫剂的压力和时间区间的长度，将杀虫剂充填到所述流体室(3)中，对所述流体室3中的杀虫剂施加预先设定的压力，以及借助电控信号使流体阀48在预先设定的时间区间打开并使所述流体阀48在所述时间区间终止之后关闭，以使得规定体积或规定重量的杀虫剂经所述喷射孔口22排出。本发明还涉及用于执行该方法的喷枪，以及利用该喷枪来排出液体、特别是凝胶状杀虫剂的用途。

Description

用于排出植物保护剂的方法和喷枪
技术领域
本发明涉及一种用于排出植物保护剂的方法。在该方法中，植物保护剂被充填到流体室中。随后，对位于流体室中的植物保护剂施加压力并经由喷射孔口排出植物保护剂。本发明还涉及一种用于排出流体、特别是植物保护剂的喷枪。该喷枪包括流体室和与流体室连通的喷射孔口。此外，该喷枪具有加压装置，该加压装置联接到流体室并且能借助该加压装置来对位于流体室中的流体施加压力。
背景技术
已知借助所谓的喷瓶来排出液体。这种情况下，泵送机构直接作用于经喷嘴排出的液体。此外，在喷射装置中，已知使用泵送机构来提高容纳要排出的水的腔室中的空气压力。当随后致动触发器时，位于腔室中的水由于腔室中的压缩空气而经喷嘴向外喷射。
EP0462749B1公开了一种借助手柄致动的喷枪。该喷枪具有用于液体供给的连接部，加压液体经由该连接部供给到喷枪。在喷枪的出口端，设置有用于以特定喷雾图案排出液体的输出喷嘴。在用于液体供给的连接部与输出喷嘴之间设置有可借助触发器打开的控制阀。
EP1136135B1描述了一种具有活塞机构的流体泵分配器。在该泵分配器中，由于在每个活塞返回行程开始时产品被吸入泵腔室内，因此避免了在输出孔口处形成产品的液滴或滴状物。
DE19612524A1描述了一种喷枪，该喷枪被特别地设计成用于排出中到高粘度液体，如浆状粘合剂。待施加的物质特别是被摊开在板状结构的表面。该喷枪具有物质供给连接件和物质流出连接件。在这些连接件之间配置有活塞室，活塞可在所述活塞室中来回移动。活塞联接到开关杆。通过开关杆被致动，通过活塞室的直流可由于活塞的移动而闭合和断开。在开关杆上设置有传感器开关，该传感器开关呈感应式接近开关的形式并且在开关杆接近规定的接近状态时切断物质输送。这种情况下，在物质输送的关闭发生之前物质输送的推进压力降低。这意在防止材料继续流动。
此外，已知其中借助于压力差来使液体雾化成小滴的喷枪。例如，可借助于文丘里管来将要排出的物质从容器吸出并且然后使其雾化。这种喷枪例如用于喷射油漆。这种情况下，还已知借助泵来对油漆加压并将其压送通过喷嘴以使得油漆最终雾化。
最后，US5,441,180公开了一种特别设计成用于排出植物保护剂的喷枪。该喷枪包括用于要排出的植物保护剂的储器。此外，该喷枪包括可借以使活塞移动的可枢转触发器。由于活塞的移动，要排出的植物保护剂位于其中的腔室中的容积减小，以使得植物保护剂被排出。当触发器再次枢转返回时，活塞沿反方向移动，以使得腔室的容积增大。这生成将植物保护剂从排出孔口吸回的负压。
植物保护剂通常呈液态活性物质制品的形式施加。通常通过用水或在水中稀释商业上常用的活性物质浓缩物如悬浮剂(SC)、油分散剂(OD)、胶囊分散剂(CS)、可乳化浓缩物(EC)、可分散浓缩物(DC)、乳剂(EW、EO)、悬乳剂浓缩物(SE)、溶液浓缩物(SL)、可分散在水中且可溶于水的粉末(WP和SP)、和可溶于水且可分散在水中的颗粒(WG、SG)来制备这些植物保护剂。另外，还利用呈活性物质溶液形式的产品，所述活性物质溶液包含浓度适合于施加的活性物质，其被已知为ULV。此外，为了抗击节肢动物害虫，常常使用包含活性物质的凝胶，其在被施加之前可选地使用水稀释至期望的施加浓度。因此，在此处和下文中，术语“植物保护剂”既用于具有适合于施加的活性物质浓度的包括包含活性物质的凝胶制剂的液态活性物质制剂，又用于可通过稀释活性物质浓缩物获得的包括稀释后的凝胶制剂的液态活性物质制品。
当借助喷枪排出或喷射植物保护剂时，特别重要的是可安全和容易地操作喷枪。该喷枪应该适合于移动使用，也就是说它应该能够易于由人携带。此外，特别重要的是可非常精确地计量所排出的流体，也就是说植物保护剂。最后，该植物保护剂应该能够借助喷枪从特定距离精确地施加至期望区域。这种情况下，应该确保，在排出操作期间，植物保护剂不会进入未被预期与植物保护剂相接触的区域内。特别地，应该确保用户不可能与植物保护剂相接触。此外，应该避免排出操作接触时的滴流。该喷枪特别是还应该适合于施加包含活性物质的凝胶，例如用于抗击节肢动物害虫的包含活性物质的凝胶，并且应该允许例如呈点或条/线形式的定向应用。此外，当用水或在水中将商售活性物质浓缩物稀释至施加所需的浓度时，该喷枪应该对例如可能在例如用于施加的活性物质制品的制备期间出现的液态植物保护剂的多相性不敏感。
本发明的目的是提供一种开头提到的类型的方法和喷枪，利用它们可以实现所排出的流体的非常精确的计量。此外，应防止在排出操作结束之后的流体流出，也就是说流体的滴流。
发明内容
根据本发明，通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求9的特征的喷枪来实现该目的。可由从属权利要求收集有利的细化方案和扩展方案。
在根据本发明的方法中，借助经由可电致动的流体阀与喷射孔口连通的流体室来排出植物保护剂。在该方法中，设定用于排出植物保护剂的压力和时间区间的长度。随后，将植物保护剂充填到流体室中。对位于流体室中的植物保护剂施加预先设定的压力。最后，借助电控信号使流体阀在预先设定的时间区间打开并在该时间区间终止之后关闭，以使得规定体积或规定重量的植物保护剂经喷射孔口排出。通过流体阀的电气致动，可以非常精确地控制排出时间。结果，可非常精确地计量在排出操作期间排出的植物保护剂的量。
在根据本发明的方法中，特别地，对位于流体室中的植物保护剂施加的压力在流体阀打开的时间区间期间保持恒定。由于被排出的植物保护剂的量不仅取决于流体阀打开的时长，而且取决于对植物保护剂施加的压力，故能以简单的方式精确地设定排出量。具体地，不需要考虑排出操作期间的可变压力曲线。
根据按本发明的方法的一个细化方案，借助加压气体或泵生成对位于流体室中的植物保护剂施加的压力。加压气体可例如从容纳大量高度加压气体例如空气的气缸提供。此外，加压气体可由压缩机生成。结果，能以简单和节省成本的方式提供用于排出操作的恒定压力。
根据按本发明的方法的一个细化方案，流体阀与喷射孔之间的距离小于50cm，特别是小于10cm且有利地小于2cm。此外，根据按本发明的方法的一个细化方案，位于喷射孔口与流体阀之间的流体体积小于14cm3，优选小于2.8cm3，更优选小于1.4cm3且特别是小于0.57cm3。特别优选地，流体阀直接配置在喷射孔口处。
在根据本发明的方法中，特别地，排出并随后施加呈流体(液体)形式的植物保护剂。适合于施加的流体通常具有在从0.5至1000mPa.s、通常从0.8至500mPa.s的范围内的动态粘度(在25℃下并以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德(Brookfield)旋转粘度测定法根据DIN53019(ISO3219)确定)。合适的流体可以是牛顿液体或非牛顿液体，后者优选为剪切稀化的，也就是粘弹性或假塑性的非牛顿流体。
根据按本发明的方法的一个实施例，排出低粘度流体，也就是说特别是具有50mPa.s以下、特别是30mPa.s以下、例如从0.5至50mPa.s、特别是从0.8至20mPa.s的粘度(在25℃下并以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德旋转粘度测定法根据DIN53019(ISO3219)确定)的液体。这些低粘度流体既包括有机溶剂中的有机液体，特别是植物保护活性物质的溶液，而且包括水性液体，例如活性物质水溶液，以及乳剂、悬乳剂和悬浮液，其中植物保护活性物质呈分散形式以连贯的水相存在。
根据按本发明的方法的又一个细化方案，所排出的植物保护剂为凝胶状流体。与低粘度流体不一样，凝胶状流体的粘度提高。通常，此类凝胶状流体是粘弹性的并且通常在25℃下具有至少100mPa.s且特别是至少200mPa.s的零剪切粘度η0。然而，凝胶状流体的动态粘度通常不会超过1000mPa.s、特别是500mPa.s且尤其是300mPa.s的值(在25℃下并以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德旋转粘度测定法根据DIN53019(ISO3219)确定)并且特别是处在从30至1000mPa.s的范围内、通常处在从30至800mPa.s的范围内且特别是处在从50至500mPa.s的范围内。优选地，在25℃下，在无穷大剪切梯度η∞的情况下粘度的极限值在300mPa.s以下且特别是在250mPa.s以下。凝胶状液体可以是以施加所需的浓度包含活性物质的凝胶制剂。特别地，它是通过将凝胶制剂稀释至施加所需的浓度而获得的液体。
流体或流体制剂的流变特性特别是被选择成使得它们与温度无关或者至少几乎与温度无关。优选地，流体或流体制剂的流变特性仅在从15℃至35℃的温度范围内改变，以使得单位时间以一定压力从特定喷嘴或喷射孔口排出的量仅在+/-10％的范围内、特别是在+/-5％的范围内变动。
根据按本发明的方法的一个扩展方案，通过预先执行的校准来设定所述时间区间的长度。在所述校准中，确定特定粘度的植物保护剂的排出体积或重量与所施加的压力和时间区间的长度的相关性。这样，针对特定植物保护剂预先非常精确地设定用于排出操作的参数。在流体阀打开之前，生成在预先执行的校准期间设定的规定压力。如果现在将已知粘度的植物保护剂充填到流体室中，则可以由预先执行的校准非常精确地确定所述时间区间的长度，以排出期望体积或重量的植物保护剂。在该预先规定的时间区间，在根据本发明的方法的情况下，流体阀打开并且植物保护剂经喷射孔口排出。这实现了对植物保护剂的排出体积或重量的非常精确的计量。
根据本发明的喷枪的特别之处在于，在喷射孔口处配置有用于开闭从流体室到喷射孔口的通路的可电致动的流体阀。该流体阀与电控装置数据耦合，可通过所述电控装置生成用于在特定预先规定的时间区间打开流体阀并用于在所述时间区间终止之后关闭流体阀的电控信号，以使得规定体积或规定重量的流体经由喷射孔口排出。
根据本发明的喷枪特别适合于执行根据本发明的方法。因此，它也具有相同优点。借助根据本发明的喷枪，特别是能非常精确地设定流体的排出体积或流体的排出重量。
喷枪在本发明的含义内应理解为可借以经孔口排出、射出、喷出或雾化流体的器具。然而，在流出时，特别是可通过根据本发明的喷枪生成流体射流。
根据按本发明的喷枪的一个细化方案，控制装置包括用于储存预先设定的压力和预先设定的时间区间的长度的存储器。在喷射操作期间，控制装置随后控制流体阀和加压装置，以使得在喷射操作期间对流体施加预先储存的压力并且流体阀精确地在所储存长度的时间区间打开。
根据按本发明的喷枪的另一个细化方案，不储存预先设定的压力。作为替代，设置了可调节的压力阀并且将其永久设定成使得它确保始终对流体室中的植物保护剂施加特定压力。
根据按本发明的喷枪的一个细化方案，加压装置包括泵，可借助所述泵对位于流体室中的流体施加压力。该细化方案具有它允许喷枪的结构非常简单的优点。
根据按本发明的喷枪的另一个细化方案，加压装置包括至少一个缸筒，用于对位于流体室中的流体施加压力的活塞可移动地装设在所述缸筒中。这样，通过活塞在缸筒中的运动来将位于流体室中的流体从缸筒压出。在此类活塞计量或活塞泵送装置中，常常发生这样的问题：在排出操作结束时(此时流体室中几乎没有任何更多流体)，用以排出流体的压力下降。该压力下降的结果是所排出的流体射流失速。最后排出的流体量不再具有与先前排出的流体体积相同的排出速率，并且因此在所述结束时排出的流体不再以与前面的流体量相同的方式到达目标。由此，一部分排出的流体射流掉落到位于目标区域与喷枪之间的区域上。当喷射用于排出植物保护剂时，这一点尤为不利。
在根据本发明的喷枪中，可防止这种在流体排出结束时的速率下降，例如，原因在于，在缸筒中设置有可用以检测活塞的规定位置的传感器，在所述规定位置，在排出操作期间流体室中仍存在充足的流体。该传感器确保了可执行充填流体室的排出操作，以使得即使在最后的排出操作期间活塞仍对流体室中的剩余流体施加最大压力。甚至最后排出的流体量因此仍具有与先前排出的流体量相同的排出速率。这样，可生成其中全部排出的流体具有大致相同的速率的连贯流体射流且因此在最后的排出操作期间排出的全部流体量到达期望目标区域。特别地，在该排出操作结束时不会发生排出速率的下降，由此确保排出操作的目标与喷枪的喷射孔口之间不存在与所排出的流体相接触的区域。当所排出的流体为植物保护剂、特别是液体、特别是凝胶状、高粘度植物保护剂时，这一点特别有利。
活塞的规定位置特别是被选择成使得流体室中仍存在充足的流体以确保在最后的排出操作结束时喷射孔口处不会发生压力下降。特别地，在该位置，活塞还没有达到其在缸筒中的端部位置，在该端部位置活塞抵靠缸筒壁。
在根据本发明的喷枪的一个细化方案中，由传感器借助由活塞生成或改变的磁场来检测活塞的规定位置。例如，活塞中可集成有永磁体，所述永磁体生成磁场，所述磁场在传感器位置的场强度取决于活塞的位置。如果传感器处的磁场的场强度超过或低于特定极限值，则传感器的状态改变。这种情况下，磁场的场强度的极限值被设定为使得这种情况下活塞位于缸筒内的期望位置，在该位置，在最后的排出操作期间不会发生压力下降。
传感器特别是包括所谓的簧片触点。在簧片触点中，当传感器位置的磁场的场强度超过极限值，电触点闭合。
因而，在排出操作期间，根据本发明的喷枪的该细化方案的传感器借助直接取决于活塞在缸筒中的位置的测定值来检测活塞的位置。结果，能以高精度检测出活塞在缸筒中的位置。通过随后对由传感器生成的信号进行的电子处理，可非常精确地检测最后的排出操作，从而避免最后的排出操作结束时的压力下降。
根据按本发明的喷枪的一个扩展方案，加压装置还包括压缩气体管路，该压缩气体管路联接到流体室以对位于流体室中的流体施加压力。经由压缩气体管路供给的压缩气体可直接对流体施加压力。此外，压缩气体可经由可动活塞对位于流体室中的流体施加压力。为此，例如在缸筒中可形成有压力室，在该压力室处形成有缸筒孔口，该缸筒孔口连接到用于压缩气体管路、特别是压缩空气管路的第一连接部。因而，压缩气体可经由缸筒孔口进入压力室中。当压力室中的压力超过流体室中的压力时，可动活塞在流体位于其中的流体室的方向上被迫压。因而，压力室的容积增大并且流体室的容积减小，因此当流体阀打开时流体经第一缸筒孔口被压出。同时，通过第一连接部连接到压缩气体管路，压力可在压力室中保持恒定，以使得在排出操作期间活塞对流体室中的流体施加恒定压力。
根据按本发明的喷枪的又一个细化方案，所述喷枪附加地或替换地具有作用在止挡部与活塞之间的压缩弹簧。该压缩弹簧可沿流体室的容积减小的方向对活塞施力。这种情况下，可以将喷枪构造成使得不形成压力室并且缸筒不连接到压缩气体管路。这种情况下，活塞压力仅由压缩弹簧生成。在流体室的充填期间对流体施加的压力于是必须可选地超过压缩弹簧所施加的压力，以使得在用流体充填流体室期间，压缩弹簧被压缩并且流体室的容积增大。此外，然而可以除压力室外还设置压缩弹簧。这种情况下，压缩弹簧支承压力室中的压缩气体对活塞施加的压力。
此外，根据本发明的喷枪可具有调整装置，可借助该调整装置限制活塞在缸筒中的移动和因此流体室的最大容积。因而，可借助该调整装置来设定在排出操作期间排出的流体体积。
根据另一个细化方案，传感器可在缸筒的纵向方向上进行调节。这种情况下，可通过关于缸筒设定传感器的位置来设定一系列流体排出的排出流体体积。
根据按本发明的喷枪的一个扩展方案，所述喷枪具有用于流体储器的第二连接部。流体储器可集成在喷枪中。然而，如果流体储器拟容纳较大量的流体，则流体储器与喷枪分开设置，并且因此流体经由第二连接部供给到喷枪。该第二连接部可连接到又一个缸筒孔口，可经由该缸筒孔口将流体供给到流体室。然而，第二连接部也可以连接到缸筒孔口，流体经由该缸筒孔口被压送到喷射孔口，并且因此流体可经由第二连接部和该缸筒孔口传送到流体室中。因而，流体然后经该缸筒孔口既流入缸筒的流体室中又从该流体室流出。
这种情况下，还可以将流体阀设计为第一3/2向阀，其中在第一位置，提供从缸筒孔口到喷射孔口的流体通路，而在第二位置，提供第二连接部到缸筒孔口的流体通路。
3/2向阀应理解为具有三个连接部和两个开关位置的阀。流体储器或第二连接部、喷射孔口和缸筒孔口连接到该阀的三个连接部。在该阀的第一位置，提供缸筒孔口到喷射孔口的通路，从流体储器或第二连接部到缸筒孔口的通路被封闭。在该阀的第二位置，提供从流体储器或第二连接部到缸筒孔口的流体通路，从缸筒孔口到喷射孔口的通路被封闭。因而，借助第一3/2向阀，既执行了在排出操作期间对喷射孔口的流体输送，又执行了用于充填缸筒的用于流体的流体室的流体输送。
此外，在根据本发明的喷枪中，在可经由其将压缩气体供给到喷枪的第一连接部与用于导入压缩气体的缸筒孔口之间可配置有构造为第二3/2向阀的压缩气体阀。在该压缩气体阀的第一位置，提供从第一连接部到该缸筒孔口的压缩气体通路。在压缩气体阀的第二位置，可以降低压力室内的压缩气体的压力。例如，在第二位置，可提供从缸筒孔口通向外界的压缩气体通路。
根据按本发明的喷枪的一个扩展方案，流体储器连接到用于提供压缩气体、特别是压缩空气的装置。该装置可以是例如压缩空气罐、压缩机和手动泵。然而，流体也可例如由泵直接加压。另外，流体储器经由管路连接到压缩气体阀的第一连接部。因而提供了从压缩气体阀到流体储器的连接部。该连接部可集成在喷枪中或者与喷枪分开形成。在压缩气体阀的第二位置，压力室因而可被作用有压缩气体。此外，流体储器被作用有压缩气体以实现用于充填缸筒的流体室的流体输送。
根据按本发明的喷枪的一个有利方案，传感器联接到第一和第二3/2向阀。这种情况下，传感器在活塞已到达或经过规定位置时将第一和第二3/2向阀切换到第二位置，以使得流体借助压缩气体从流体储器经由第一3/2向阀传送到流体室中。在最后的排出操作已结束之后，缸筒的流体室因而经由两个3/2向阀被自动再充填流体。阀的切换特别是电子地发生。优选地，同时转换两个阀，或者首先转换用于流体的第一3/2向阀且此后不久转换用于压缩气体的第二3/2向阀。
根据按本发明的喷枪的又一个细化方案，流体室和喷射孔口经由连接管路连接在一起。这种情况下，流体阀在连接管路中配置在喷射孔口附近并且特别是直接配置在喷射孔口处。喷射孔口距流体阀的距离小于50cm、优选小于10cm、更优选小于5cm且特别是小于2cm。这种情况下，位于喷射孔口与流体阀之间的流体体积小于14cm3、优选小于2.8cm3、更优选小于1.4cm3且特别是小于0.57cm3。流体阀因而定位成尽可能靠近喷射孔口。结果，即使在借助该喷枪排出粘性或高粘性流体时也可以防止滴流。具体地，已发现这种情况下通过例如配置在喷射孔口处的球阀无法防止滴流。然而，可通过直接位于喷射孔口处的电子致动的流体阀来防止这种滴流。
根据本发明的喷枪还特别是具有触发器，例如手动触发器。一旦流体室已被充填，便由该触发器启动排出操作。然而，在控制装置在触发器致动之后打开流体阀以排出流体时，有利地执行关于对流体室中的流体施加的压力是否对应于在预先执行的校准期间设定的压力的检查。针对可供喷枪使用的每种流体将该压力储存在控制装置的存储器中。借助与控制装置数据耦合的压力传感器来检测流体室内或经由其对流体室中的流体施加压力的压力室内的当前压力。仅在测得的压力理想地处在预先储存的压力或预先储存的压力范围内时流体阀才在触发器致动之后的预先规定的时间区间打开。与相应压力相关的时间区间也针对特定粘度的流体储存在控制装置的存储器中。
根据本发明的喷枪的可电致动的流体阀是可接收实现阀的开闭的电控信号的阀。为了打开和关闭阀，阀可被例如电磁地致动。例如，可对阀施加特定电压以打开阀。该电压引起阀的电磁致动，其中阀移动成处于打开状态。如果不再施加电压，则阀自动关闭。因而，为了在规定的时间区间打开流体阀，控制装置在该时间区间向流体阀施加电压，所述电压将流体阀保持在打开状态。
该触发器同样特别是电子触发器，在其致动时控制信号传输到控制装置。最后，用于充填流体室的又一些流体阀和压缩气体阀也可被电致动和电磁地致动。由于用于喷枪的阀和电子触发器的电控，可以很简单地设计喷枪的机械结构。由此可实现喷枪重量的减轻，这在喷枪的移动使用的情况下特别有利。阀的电控实现了可非常精确地控制流体排出，这在排出植物保护剂时尤为重要。
在根据本发明的喷枪的一个替换细化方案中，在缸筒中形成有第一和第二流体室。在第一流体室中，形成有至少一个缸筒孔口。在第二流体室中，形成有至少一个第二缸筒孔口。在该替换实施例中，容纳在第一流体室中的流体可通过流体被加压压送到第二流体室中而被压出，因此沿第一流体室的尺寸减小的方向对活塞施力。相反，容纳在第二流体室中的流体可通过流体被加压压送到第一流体室中而被压出，因此沿第二流体室的尺寸减小的方向对活塞施力。在根据本发明的喷枪的该细化方案中，可被充填压缩气体的压力室因而已由流体室代替。这种情况下，不是由压缩气体，而是在任何情况下都由位于其它流体室中的流体对活塞施加压力，以使得流体交替地从两个流体室排出。该细化方案的优点在于喷枪的两个系列的排出操作之间的间断短得多，因为不再需要等待到流体室已被再次充填以开始下一系列的流体排出为止。具体地，一个流体室的充填引起流体经由其它流体室排出。
根据按本发明的喷枪的该细化方案的一个扩展方案，在第一流体室中设置有第一传感器并且在第二流体室中设置有第二传感器。如上所述，可由该传感器检测活塞的规定位置，在该规定位置流体在排出操作期间仍位于相应的流体室中。当已检测出活塞的规定位置时，借助该传感器关闭相应的流体阀。
根据按本发明的喷枪的该细化方案的一个扩展方案，可在缸筒的纵向方向上调节传感器。这种情况下，可通过关于缸筒设定传感器的位置来设定一系列流体排出的排出流体体积。
根据按本发明的喷枪的又一个替换细化方案，所述喷枪包括第一和第二缸筒。在第一缸筒中形成有具有第一缸筒孔口的第一流体室，并且在第二缸筒中形成有具有第二缸筒孔口的第二流体室。此外，在第一缸筒中形成有第一压力室并且在第二缸筒中形成有第二压力室，第一和第二压力室互相连通并且包括不可压缩的工作流体。第一流体室通过第一活塞与第一压力室分离。第二流体室通过第二活塞与第二压力室分离，第一流体室的容积在第二流体室的容积增大时减小。相反，第一流体室的容积在第二流体室的容积减小时增大。根据该细化方案，容纳在第一流体室中的流体可通过流体被加压压送到第二流体室中而被压出，力施加在第二活塞上并且经由工作流体传递到第一活塞。相反地，容纳在第二流体室中的流体可通过流体被加压压送到第一流体室中而被压出，因此对第一活塞施力并且该力经由工作流体传递到第二活塞。
在该细化方案中，流体阀联接到第一缸筒孔口和第二缸筒孔口，可以产生通向在任何情况下都仅与一个缸筒孔口相通的流体通路。此外，流体阀可优选地也被完全切断。
在该又一个细化方案中，可缩短两个系列的排出操作之间的时间间隔，这是因为一个流体室的充填引起流体从另一个流体室被排出出来的操作。
喷射孔口可被设计成使得流体被雾化，但优选地生成液体射流。为此，喷射孔口优选由喷射喷嘴包围，所述喷射喷嘴在液体或水溶液通过时生成液体射流，也就是说液体或溶液特别是未雾化。
根据本发明的喷枪的喷射喷嘴特别是被设计成可通过喷枪排出植物保护剂，上文已关于根据本发明的方法描述所述植物保护剂。喷枪特别是被设计成用于液态植物保护剂，这种情况下喷射孔口被在液态植物保护剂通过时生成液态射流的喷射喷嘴包围。此外，喷枪可被设计成用于凝胶状植物保护剂。这种情况下喷嘴在凝胶状植物保护剂通过时生成射流。凝胶状植物保护剂因而能以点状方式——也就是说呈滴状物的形式——或以直线形方式——也就是说呈线或带的形式——施加。合适的喷射喷嘴的示例是不具有挡板的圆锥形喷嘴、射流喷嘴或孔式喷嘴。
可借助根据本发明的方法或根据本发明的喷枪呈可选地稀释的形式施加的凝胶制剂的示例特别是用于抗击节肢动物害虫的那些凝胶制剂。例如由WO2008/031870已知这种凝胶制剂。通常，这些凝胶典型地包括积极对抗节肢动物害虫如昆虫或蛛形纲动物(蛛形纲)的至少一种活性物质。另外，这些凝胶典型地包括水、至少一种增稠剂或凝胶形成剂以及可选地一种或多种引诱剂和/或取食刺激剂。
上述喷枪特别适合于施加包括呈溶解或分散、也就是说悬浮或乳化形式的一种或多种植物保护活性物质的液体的施加。这些液体中的活性物质浓度典型地在从0.001至10g/l的范围内。喷枪的使用在这方面并不局限于具体植物保护活性物质并且适合于施加通常用于植物保护并呈液体施加形态——包括低粘度或凝胶状施加形态——的形式采用的所有活性物质。这些活性物质原则上包括来自杀鼠剂、除草剂、除草剂安全剂、杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀软体动物剂、杀病毒剂、杀细菌剂、杀藻剂、生长调节剂、外激素(尤其是所有性外激素(杂交破坏剂))和活化剂以及肥料的群组的所有植物保护活性物质。
本发明还涉及上述喷枪用于排出以下液体产品的用途：
-活性物质、特别是植物保护活性物质的水性活性物质制品，其可通过用水将活性物质浓缩物稀释至期望施加浓度来获得并且包括呈溶解或分散形式的上述植物保护活性物质中的一种或多种。
-活性物质、特别是植物保护活性物质的非水性液，其包括浓度适合于施加的活性物质。
-水性凝胶状液体，其包括一种或多种活性物质，特别是植物保护活性物质，尤其来自杀虫剂、杀螨剂或外激素的群组，且其以合适的粘度按原样或可选地在用水稀释至期望施加浓度之后施加，且其包括呈溶解或分散形式的上述植物保护活性物质中的一种或多种以及水、至少一种增稠剂或凝胶形成剂以及可选地一种或多种引诱剂和/或取食刺激剂。
根据本发明的喷枪可以用于各种植物保护领域，特别是用于处理植物，尤其是处理它们的叶(叶面施加)，而且用于处理能够繁殖的植物材料(种子)。根据本发明的喷枪还适合于使用包含一种或多种合适的活性物质的液态活性物质组合物来处理被有害生物体感染或拟进行保护以免被有害的生物体如真菌或昆虫感染的无生命的材料，特别是无生命的有机材料如木材、稻草、纸、皮革、织物或塑料，或无生命的无机材料如玻璃或金属。
此外，此类材料可以作为诱饵悬挂并借助喷枪充入或再充入合适的制剂。
植物保护剂特别是不像常规应用中那样由喷枪雾化，而是呈紧凑射流的形式施加至目标区域。这种情况下，施加可在一个点发生(点施加)或者可由于向前移动而覆盖一条线。由于植物保护剂的稠度，所施加的量保持粘附于目标区域。植物保护剂因此特别是具有凝胶稠度。
上述喷枪特别是用于排出植物保护剂，所述植物保护剂的流变特性被选择成使得它们与温度无关或者至少几乎与温度无关。优选地，植物保护剂的流变特性仅在从15℃至35℃的温度范围内改变，以使得单位时间以一定压力从特定喷嘴或喷射孔口排出的量仅在+/-10％的范围内、特别是在+/-5％的范围内变动。
附图说明
下文参照附图详细说明根据本发明的喷枪的示例性实施例，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的喷枪的第一示例性实施例的结构以及该喷枪与流体储器和压缩气体容器的联接，
图2示意性地示出了根据本发明的喷枪的第二示例性实施例的结构以及该喷枪与流体储器和压缩气体容器的联接，
图3示意性地示出了根据本发明的喷枪的第三示例性实施例的结构和该喷枪与流体储器的联接，
图4示意性地示出了根据本发明的喷枪的第四示例性实施例的结构和该喷枪与流体储器的联接，
图5示意性地示出了根据本发明的喷枪的第五示例性实施例的结构和该喷枪与流体储器的联接，
图6示意性地示出了根据本发明的喷枪的第六示例性实施例的结构和该喷枪与流体储器的联接，及
图7示出了图示取决于活性物质与水之间的混合比(即流体的粘度)的流体损失和喷射喷嘴与流体阀之间的距离的关系的图。
具体实施方式
首先，参照图1说明根据本发明的喷枪的第一示例性实施例：
该喷枪包括缸筒1，在该缸筒中形成有流体室3。在缸筒1的一个端面形成有用于给流体室3充填流体的缸筒孔口53。缸筒孔口53经由流体管路50和阀49连接到流体储器51。阀49是联接到控制装置28的可电致动和可电磁地致动的阀。控制装置28控制阀49的开闭。当阀49借助控制装置28打开时，流体从流体储器51经由管路50流入流体室3中。当流体室3充满时，阀49借助控制装置28再次关闭。
在缸筒1的端面，缸筒1具有经由管路20连接到喷射喷嘴22的又一个缸筒孔口5。在喷射喷嘴22中形成有喷射孔口。该喷射喷嘴被设计成使得在喷枪针对其构成的流体被加压压送通过喷射喷嘴22时形成流体射流23。
在喷射喷嘴22的紧密相邻的上游、也就是在管路20的邻近喷射喷嘴22的这一端配置有用于开闭从流体室3到喷射喷嘴的喷射孔口的通路的可电致动的流体阀48。喷射喷嘴22的喷射孔口距流体阀48的距离在该示例性实施例中小于5cm，优选小于2cm。为了电致动流体阀48，后者与控制装置28数据耦合。借助由控制装置28生成的控制信号，流体阀48可在精确规定的时间区间打开并且可在该时间区间终止之后再次关闭。
为了对位于流体室3中的流体施加压力，该喷枪包括加压装置。在图1所示的示例性实施例中，活塞2出于该目的可移动地装设在缸筒1中。缸筒1由活塞2以不透流体的方式细分为压力室4和用于要排出的流体的流体室3。在压力室4中设置有又一个缸筒孔口6，该缸筒孔口经由管路16和压缩气体阀17连接到用于提供压缩空气的装置，例如压缩空气缸筒18。压缩气体阀17也是与控制装置28数据耦合的可电致动和可电磁地致动的阀。控制装置28可经由压缩气体阀17调整压力室4中的压力。为此在压力室4中设置有压力传感器52，该压力传感器检测压力室4中的压力并且将对应的测定值传输到控制装置28。
此外，设置了电子、可手动致动的触发器31并且触发器31联接到控制装置28。通过致动触发器31，用户可启动排出操作。
在下文中描述校准上述喷枪的方式：
首先，控制装置28关闭流体阀48。然后，控制装置28打开阀49并且已知粘度的特定流体从流体储器51导入流体室3中。在该操作期间，活塞2可选地沿流体室3的容积增大的方向移动。一旦流体室3已被充填特定量的流体，控制装置28便关闭阀49。此后，控制装置28在压力室4中生成特定压力。为此，控制装置28致动压缩气体阀17并且检查压力室4中的压力。可选地，压缩气体阀17可具有输出孔口，压缩空气可经由该输出孔口从压力室4放出以降低压力室4中的压力。压缩空气经由压缩气体阀17中的输出孔口的这种放出也由控制装置28控制。压力室4中生成的压力经由可动活塞2传递到位于流体室3中的流体。该压力对于经由喷射喷嘴22排出的流体的操作而言足够大。
随后，流体阀48借助控制装置28在特定的时间区间打开。在该时间区间期间，流体经由喷射喷嘴22从流体室3排出。收集所排出的流体并测量排出体积和/或排出重量。随后，将排出操作期间的压力、所排出的流体的粘度、流体阀48打开的时间区间的长度、以及所排出的流体的体积和/或重量储存在控制装置28中的存储器54中。可选地，该操作以不同压力和时间区间重复，直至已针对具有规定粘度的流体设定用于排出操作的参数。这些参数——也就是说流体的粘度、排出操作期间的压力和用于排出操作的时间区间的长度——作为设定点值储存在控制装置28中的存储器54中。此外，可在各序列的排出之前执行校准。这种情况下，不必储存在存储器中。可选地，可另外感测并储存排出操作期间流体的温度。可针对不同粘度的流体执行校准。
因而，提前设定用于具有特定粘度的流体例如植物保护剂的排出的压力和时间区间的长度。
下文描述在校准之后借助参照图1所述的喷枪执行的根据本发明的方法的示例性实施例：
与校准操作中一样，给流体室3充填来自流体储器51的特定流体量。这种情况下流体室3中的量足够用于一系列排出操作。随后，借助控制装置28关闭阀49。然后，控制装置28利用压力传感器52和压缩气体阀17来调整压力室4中的压缩空气的压力，以使得所述压力对应于在预先执行的校准操作期间确定的值。
用户此时手动致动触发器31。电子触发器31随即将对应的控制信号传输到控制装置28。控制装置28此时检查压力室4中的压力是否可选地以一定容差对应于储存在存储器54中且在校准期间设定的压力。如果测得的实际压力可选地在考虑了一定容差范围的情况下对应于所储存的设定点压力，则控制装置28在一定时间区间精确地打开流体阀48，所述时间区间的长度被储存在控制装置28中的存储器43中且在校准期间设定。为此，控制装置28将对应的控制信号传输到流体阀48。例如，在该时间区间的长度向流体阀48施加电压。在该时间区间终止之后，借助控制装置28再次关闭流体阀48。例如，将所施加的电压重置为零，以使得流体阀48再次关闭。
在流体阀48打开的时间区间期间，位于流体室3中的流体经由喷射喷嘴中的喷射孔口22作为流体射流23排出。该时间区间的长度例如在从0.5秒至6秒的范围内，特别是在从1秒至3秒的范围内。在该时段期间，控制装置28调整压力室4中的压力以使得其恒定，也就是说经由活塞2对流体室3中的流体施加恒定压力。
在根据本发明的方法中，排出凝胶状植物保护剂。植物保护剂是粘弹性的并具有在从30至1000mPa.s的范围内、通常在从30至800mPa.s的范围内且特别是在从50至500mPa.s的范围内的动态粘度(在25℃下并以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德旋转粘度测定法根据DIN53019(ISO3219)确定)。
植物保护剂的制剂的流变特性被选择成使得它们与温度无关或者至少几乎与温度无关。植物保护剂的制剂流变特性仅在例如从15℃至35℃的温度范围内改变，以使得单位时间以一定压力从特定喷射喷嘴22排出的量仅在+/-10％的范围内、特别是在+/-5％的范围内变动。
下文参照图2说明根据本发明的喷枪的第二示例性实施例。
在第二示例性实施例中，具有与第一示例性实施例中相同的功能的零件用相同的附图标记表示。这些零件的功能也与第一示例性实施例中相同，且因此不详细重复对这些零件的描述。
该喷枪包括活塞计量或活塞泵送装置，后者具有缸筒1和可移动地装设在缸筒1中的活塞2。缸筒1由活塞2以不透流体的方式细分为压力室4和用于要排出的流体的流体室3。在流体室3中设置有第一缸筒孔口5，可经该第一缸筒孔口给流体室3充填流体并且此外流体在排出操作期间经该第一缸筒孔口从流体室3被压出。在压力室4中，在缸筒1中形成有第二缸筒孔口6并且该第二缸筒孔口连接到用于压缩气体管路8的第一连接部7。
此外，在缸筒1中设置有孔口，活塞2的柄轴9穿过所述孔口并且在所述孔口中该柄轴9以气密方式装设在轴承10中。这种情况下装设以这样的方式发生：活塞2可沿缸筒1的纵向方向来回移动，以使得流体室3和压力室4的容积由于活塞2的移动而改变。此外，在装设时设置密封件，以使得压缩空气不会经该孔口从压力室4逸出。
活塞2的柄轴9的穿过缸筒1中的又一个孔口的该部分延伸到又一个缸筒11中。活塞2的后端设置有向用户指示活塞2的位置的板12。为此，缸筒11以至少部分透明的方式形成。另外，板12用于将活塞2联接到压缩弹簧13，该压缩弹簧在一端联接到板12并且在另一端联接到缸筒11的端壁15。压缩弹簧13对活塞2施加沿流体室3的容积减小的方向作用的力。
此外，在端壁15附近，在缸筒11的后端设置有调整装置，该调整装置限制活塞2沿流体室3的容积增大的方向的移动。流体室3的最大容积因而借助调整装置来设定。在本示例性实施例中，调整装置的形式是被接纳在缸筒11的端壁15的内螺纹中的螺钉14。通过使螺钉14在该内螺纹中旋转，可设定螺钉14的延伸到缸筒11中的该部分的长度。如果活塞2如后文所述在流体室3的充填期间沿螺钉14的方向移动，则通过板12抵靠螺钉14来限制活塞2的该移动。
为了沿第一缸筒孔口5的方向——也就是说图2中向左——迫压活塞2，经由第二缸筒孔口6来增大压力室4中的气体压力。在本示例性实施例中，压缩空气经由管路16导入压力室4中。管路16连接到压缩气体阀17，稍后描述该压缩气体阀的功能。
与第一示例性实施例中一样，在压力室4中设置有压力传感器52并且该压力传感器联接到控制装置28。压力室4中的空气压力增大到由压缩空气和可选地压缩弹簧13沿第一缸筒孔口5的方向对活塞2施加的力超过由位于流体室3中的流体沿反方向对活塞2施加的力为止。应指出的是，用于活塞2的该推进压力也可仅由压力室4中的压缩气体、仅由压缩弹簧13或者由压力室4中的压缩气体和压缩弹簧13两者施加。
第一缸筒孔口5经由管路20和流体阀21连接到提供喷射孔口的喷射喷嘴22。由喷枪排出的流体经该喷射孔口以流体射流23流出。对流体施加的压力可例如足够高以致出现的流体射流可发射到2至3米的距离之外的目标区域上。对流体施加的压力例如可在从2巴至6巴的范围内。
与第一示例性实施例中一样，直接在喷射喷嘴22处配置有联接到控制装置28的可电致动的流体阀48。该流体阀可通过来自控制装置28的控制信号开闭。
要排出的流体以如下方式被传送到流体室3中：
针对流体原料(stock)26设置了经由管路25连接到喷枪的连接部32的流体储器24。该连接部32联接到呈3/2向阀的形式的流体阀21的连接部。3/2向阀的又一些连接部连接到第一缸筒孔口5和喷射喷嘴22。在流体阀21的第一位置，提供从第一缸筒孔口5到喷射喷嘴22的流体通路。然而，在流体阀21的第二位置，提供从流体储器24经由管路25通过流体阀21来到管路20且最终来到第一缸筒孔口5的流体通路。因而，在流体阀21的第二位置，位于流体储器24中的流体26可被传送到流体室3中。这种情况下流体26可由于重力或借助泵进入流体室3。然而，在本示例性实施例中，流体储器24被作用有压缩空气，该压缩空气将流体26压送到流体室3中。为此，流体储器24经由管路8连接到用于提供压缩空气的装置18。装置18可以例如是压缩空气罐、压缩机和手动泵。此外，在管路8中可选地配置有切断阀1。
此外，流体储器24经由管路27连接到压缩气体阀17的第一连接部7，所述压缩气体阀也呈3/2向阀的形式。在该压缩气体阀17的第一位置，提供从压缩空气管路8经由第一连接部7通过压缩气体阀17和管路16来到第二缸筒孔口6并进入压力室4的压缩气体通路。相比之下，在压缩气体阀17的第二位置，该通路封闭并且提供从管路16经由第三连接部33进入外界的压缩气体通路。因而，在第二位置，可降低压力室4中的压力。
流体阀21和压缩气体阀17可电磁地致动。它们连接到可致动它们的控制装置28。这种情况下，如上所述，阀17和21可从第一位置转换为第二位置，并且反之亦然。为此，控制装置28可包括例如继电器或微处理器。
此外，控制装置28连接到传感器29。传感器29可例如呈簧片开关的形式或包括簧片触点。该触点在传感器29处的磁场的场强度超过极限值时闭合。控制装置28检测传感器29的簧片触点是闭合还是断开。
可借助传感器29检测活塞2在缸筒1中的位置。在根据本发明的喷枪中，规定活塞2在缸筒1的特定位置，排出操作拟在该位置结束。传感器29精确地在活塞2的该规定位置改变其状态。这由控制装置28检测。为了带来传感器29的该状态变化，在活塞2中集成有永磁体30。该永磁体30生成磁场，该磁场在传感器29的位置的场强度取决于活塞2的位置。如果活塞2处于上述规定位置，则由永磁体30生成的磁场导致传感器29中的状态变化。
下文详细说明喷射喷嘴的第二示例性实施例中的流体室3的充填和流体排出。
当流体室3正被充填流体时，流体阀21和压缩气体阀17两者都处于第二位置。这种情况下，流体储器24中的流体26通过管路25和流体阀21经由管路20被传送到缸筒1的流体室3中。这种情况下压缩空气所施加的压力足够高以致活塞2在图2中向右——具体地与压缩弹簧13施加的力相反地——移动，。在活塞2的移动期间，压力室4中的空气经管路16、压缩气体阀17和第三连接部33向外逸出。流体室3可被充填流体，其中流体室3的容积由于活塞2的移动而增大，直至活塞2的板12抵靠螺钉14。当活塞2位于该止挡部时，达到流体室3的最大设定容积并且流体3被充满流体。
如果用户此时致动触发器31，则对应的信号传输到控制装置28。控制装置28随即将压缩气体阀17和流体阀21切换到第一位置。在该位置，来自流体储器24的流体供给被切断，但从流体室3到流体阀48的流体通路开启。此外，同时或优选地此前不久，从压缩空气管路8到压力室4内的压缩气体通路开启，以使得压缩空气被导入压力室4中。
与第一示例性实施例中一样，控制装置28此时调整压力室4中的压力，以使得所述压力对应于在校准期间确定并储存在控制装置28中的存储器54中的值。如果测得的实际压力对应于所储存的设定点压力，则控制装置28利用控制信号来在一定时间区间打开流体阀48，所述时间区间的长度被储存在控制装置28中的存储器54中并在校准期间预先确定。在该时间区间终止之后，借助控制装置28再次关闭流体阀48。在该段时间内，流体射流23在排出操作期间排出。
这样，此时可执行多次排出操作。这种情况下，活塞2沿流体室3的容积减小的方向移动。
当活塞2此时到达上述规定位置时，永磁体30在传感器29生成具有引起传感器29的状态变化的场强度的磁场。这种状态变化由控制装置28检测，随即控制装置28在排出操作结束之后以及流体阀48关闭之后在任何情况下都将流体阀21和压缩气体阀17再次切换回到第二位置。两个阀17和21的转换可同时发生。此外，流体阀21可首先转换，并且压缩气体阀17仅在此后不久转换。
一旦两个阀17和21已移动到第二位置，便针对接下来的排出操作自动给流体室3再次充填流体，如上所述。
下文参照图3说明根据本发明的喷枪的第三示例性实施例。
在第三示例性实施例中，具有与第一和第二示例性实施例中相同的功能的零件用相同的附图标记表示。这些零件的功能也与第一和/或第二示例性实施例中相同，且因此不详细重复对这些零件的描述。
喷枪的第三示例性实施例与第二示例性实施例的不同之处特别是在于第二示例性实施例的压力室4已变换为第二流体室34。因而在缸筒1中形成有通过可动活塞2彼此分离的第一流体室3和第二流体室34。此外，已省略了第二示例性实施例的压缩弹簧13。
与第二示例性实施例中一样，第一流体室3经由第一缸筒孔口5和管路20连接到在该第三示例性实施例中被表示为第一流体阀21的流体阀21。第一流体阀21也呈3/2向阀的形式。与第二示例性实施例中一样，第一流体阀21的连接部连接到喷射喷嘴22。然而，在第三示例性实施例中，在第一流体阀21的连接部与喷射喷嘴22之间配置有第三流体阀35，如稍后所述。
与第二示例性实施例中一样，第一流体阀21的连接部32连接到流体26位于其中的流体储器24。与第二示例性实施例中一样，流体储器24可借助压缩空气管路8、切断阀19和用于提供压缩空气的装置18被作用有压缩空气。然而，在所有示例性实施例中，流体也能以另一种方式被加压以移动活塞2，如稍后所述。例如，可使用泵。这种情况下，也可设置旁路，当缸筒1未被充填时流体经由所述旁路回到储器中，这是因为至少一个流体阀或多个流体阀关闭。
与第二示例性实施例中不一样，在第三示例性实施例中，这种情况下配置在第二流体室34处的第二缸筒孔口6经由管路16连接到第二流体阀36。该第二流体阀也被设计为3/2向阀。第二流体阀36的连接部37经由管路38连接到流体储器24。第二流体阀36的另一个连接部41经由第三流体阀35连接到喷射喷嘴22。
第三流体阀35呈具有切断中间位置的3/3向阀的形式。因而可产生从管路39到喷射喷嘴22或从管路40到喷射喷嘴22的通路。此外，两个通路都可被切断。
与第二示例性实施例中一样，在第三示例性实施例中在第一流体室3中配置有呈簧片开关的形式的传感器29并且该传感器被表示为第一传感器29。如果活塞2的永磁体30处于关于第二示例性实施例说明的规定位置，则该永磁体30生成磁场，该磁场的场强度在第一传感器29的位置引起簧片触点闭合。这由控制装置29检测。
然而，在第三示例性实施例中，与第二示例性实施例形成对比，对应的第二传感器39位于第二流体室34中。第二传感器39也包括簧片触点。在第三示例性实施例的喷枪中，规定了活塞2的又一个位置，排出操作拟在该位置结束，具体地，这种情况下，从第二流体室34排出流体的操作。第二传感器39被设计成使得簧片触点在活塞2的永磁体30在对应地规定的位置生成磁场时闭合，所述磁场的场强度在第二传感器39的位置超过用于切换簧片触点的极限值。第二传感器39的该状态变化也由控制装置28检测。
此外，两个传感器29、39可在缸筒1的纵向方向上进行调节。这种情况下，可通过传感器29、39的正在改变的位置来调节要排出的流体体积。
此外，第三示例性实施例的喷枪也具有直接位于喷射喷嘴22处的流体阀48，所述流体阀48可由控制装置28电致动。此外，在两个流体室3和34中的每一者中配置有压力传感器(未示出)，该压力传感器测量各流体室3、34中的压力并且将测量结果传输到控制装置28。
下文说明使用根据第三示例性实施例的喷枪的喷射操作：
在实际喷射操作之前，给喷枪的缸筒1充填来自流体储器24的流体26。在该初始状态下，控制装置28首先致动第三流体阀35，使得沿喷射喷嘴22的方向的通路被切断，也就是说第三流体阀35处于中间位置。此外，流体阀48关闭。此后，控制装置28致动第一流体阀21，以使得形成从流体储器24到第一流体室3中的流体通路。如果切断阀19此时打开，则流体储器24被作用有压缩空气，以使得流体26经由管路25通过第一流体阀21流入第一流体室3中。替换地，这种情况下，也可例如借助泵对流体加压。因而，在根据图3的图示中，活塞2向右移动，直至其抵靠止挡部(未示出)。如果这种情况下第二流体室34中仍有空气，则可设置用于排出该空气的输出阀。如果流体26已经位于第二流体室34中，则控制装置28致动第二流体阀36，以使得管路38与管路16之间的流体通路开启，从而第二流体室34中的流体可回流到储器24中。
如果用户此时致动触发器31，则控制装置28切换用于从管路20到管路39中的流体通路的第一流体阀21。从管路20到管路25中的流体通路被切断。相比之下，第二流体阀36被切换，使得从管路38到管路16的流体通路开启，但从管路16到管路40中的流体通路被切断。此外，控制装置28致动第三流体阀35，以使得从管路39到流体阀48的流体通路开启，但从管路40到流体阀48的流体通路被切断。三个流体阀21、36和35的该切换具有以下效果：通过流体储器24被作用有压缩空气，流体26经由管路38通过第二流体阀36流入第二流体室34中。第二流体室34中的流体对活塞2施力，以使得后者在根据图3的图示中沿第一流体室3的容积减小的方向被压向左边。位于第一流体室3中的流体因而经由管路20通过第一缸筒孔口5、经由管路39通过第一流体阀21并通过第三流体阀35被压送到流体阀48。
如果与前两个示例性实施例中一样对流体施加的压力此时对应于储存在控制装置28中的设定点值，则控制装置28在预先设定的时间区间打开流体阀48，所述时间区间的长度储存在控制装置28中的存储器54中，并且流体作为流体射流23排出。这种排出操作可重复到永磁体30所生成的磁场在第一传感器29的位置超过引起第一传感器29的状态变化的场强度为止，所述状态变化由控制装置28检测。只要已检测到该状态变化，控制装置28就在最后的排出操作结束之后以如下方式转换三个流体阀21、36和35：切换第一流体阀21，以使得从管路20到管路39的通路被切断，但从管路25到管路20的通路开启。转换第二流体阀36，以使得从管路38到管路16中的流体通路被切断，但从管路16到管路40中的流体通路开启。此外，转换第三流体阀36，以使得其移动到完全切断的中间位置或使其直接移动到从管路40到喷射喷嘴22的流体通路开启但从管路39到喷射喷嘴22的流体通路被切断的位置。当已检测到活塞2的规定位置时，至少用于从第一流体室3到喷射喷嘴22的通路的第一流体阀21或第三流体阀35被切断。
三个流体阀21、36、35的该转换具有以下效果：流体26此时经由管路25在压力下相反地通过第一流体阀21流入第一流体室3中。这里，流体对活塞2施力，以使得后者沿第二流体室34的容积减小的方向在根据图3的图示中向左移动。此时第一流体室3被充填。然而，由于该充填，位于第二流体室34中的流体经由管路16、通过第二流体阀36、经由管路40、通过第三流体阀35被压送到流体阀48。
此时可再次发生位于流体室34中的流体的一系列排出操作。这些排出操作持续到永磁体30所生成的磁场在第二传感器39的位置达到引起第二传感器39的状态变化的场强度。只要控制装置28已检测到这种状态变化，在最后的排出操作结束之后，流体阀21、36和35就如上所述再次切回，以使得随后第二流体室34被充填。
流体作为在排出操作结束前具有恒定排出速率的流体射流23从第三示例性实施例的喷枪排出，与第一或第二示例性实施例的喷枪中一样，以使得流体射流23完全到达其目标。此外，流体阀48防止流体滴流。
下文参照图4说明根据本发明的喷枪的第四示例性实施例。
在第四示例性实施例中，具有与前面的示例性实施例中相同的功能的零件用相同的附图标记表示。这些零件的功能也与前面示例性实施例中相同，且因此不详细重复对这些零件的描述。
第四示例性实施例的喷枪的基本运行对应于第三示例性实施例的喷枪。然而，这种情况下，未设置包括由活塞2分离的两个流体室3和34的单个缸筒1，而是设置了两个缸筒1-1和1-2。然而，工作原理大致对应于第三示例性实施例的喷枪的工作原理。
在第一缸筒1-1中形成有具有第一缸筒孔口5-1的第一流体室3-1。此外，在第一缸筒1-1中形成有第一压力室4-1。在第一流体室3-1与第一压力室4-1之间配置有可动第一活塞2-1。
相应地，在第二缸筒1-2中形成有具有第二缸筒孔口5-2的第二流体室3-2。在第二缸筒1-2中也形成有第二压力室4-2，在第二流体室3-2与第二压力室4-2之间配置有可动第二活塞2-2。第一压力室4-1和第二压力室4-2经由管路42彼此连通。不可压缩的工作流体如油位于第一压力室4-1和第二压力室4-2以及管路42中。此外，管路42可连接到用于工作流体的储器43。可经由储器43改变两个压力室4-1、4-2和管路42中的工作流体的体积。能以此方式设定两个流体室3-1、3-2的最大容积和因此排出流体体积。
替换地或附加地，与第三示例性实施例的喷枪中一样，两个传感器29-1、29-2可在缸筒1-1、1-2的纵向方向上进行调节，以使得可通过改变传感器29-1、29-2的位置来调节排出的流体体积。
工作流体将由第一活塞2-1施加的力传递到第二活塞2-2，且反之亦然。由第一活塞2-1、工作流体和第二活塞2-2形成的单元因而对应于第三示例性实施例的喷枪的活塞2。
第四示例性实施例的喷枪包括两个流体阀44和45。在下文中流体阀44也被表示为第一流体阀44。由于流体阀45在功能上对应于第三示例性实施例的第三流体阀35，因此在下文中该流体阀45也被表示为第三流体阀45。
第一流体室3-1的第一缸筒孔口5-1经由管路46连接到第一流体阀44和第三流体阀45的连接部。此外，第二流体室3-2的第二缸筒孔口5-2经由管路47连接到第一流体阀44的另一个连接部和第三流体阀45的另一个连接部。第一流体阀44的又一个连接部经由管路25联接到流体26位于其中的流体储器24。与第一示例性实施例中一样，流体储器24经由压缩空气管路8和可选的切断阀19联接到用于提供压缩空气的装置18。然而，还可以例如借助泵直接对流体加压。第一流体阀44由控制装置28致动。在第一流体阀44的一种状态下，提供从管路25到管路46的通路，从管路25到管路47的通路被切断。在另一种状态下，提供从管路25到管路47的通路，从管路25到管路46的通路被切断。
第四示例性实施例的喷枪也具有直接位于喷射喷嘴22处的流体阀48，借助控制装置28电控所述流体阀48。此外，在压力室4-1和4-2中设置有联接到控制装置28的压力传感器(未示出)。
第三流体阀45由控制装置28致动，其中在一种状态下从管路46到流体阀48的通路开启，而从管路47到流体阀48的通路被切断。在另一种状态下，从管路46到流体阀48的通路被切断，而从管路47到流体阀48的通路开启。此外，与第三示例性实施例中的喷枪中一样，设置了通向流体阀48的两个通路都被切断的中间位置。
与前面的示例性实施例的喷枪相似，第一传感器29-1设置用于第一流体室3-1中的第一缸筒1-1并且检测第一活塞2-1的基于由第一永磁体30-1生成的磁场的位置。同样，第二传感器29-2设置在第二活塞1-2的第二流体室3-2中并且检测第二活塞2-2的位置，其原因在于，如关于第三示例性实施例所述，借助由配置在第二活塞2-2处的第二永磁体30-2生成的磁场的场强度来检测第二传感器29-2的状态变化。与第三示例性实施例的喷枪中一样，两个传感器29-1和29-2的信号传输到根据这些信号来致动两个流体阀44和45的控制装置28。
下文说明由第四示例性实施例的喷枪执行的喷射操作：
与前面的示例性实施例中一样，由于用户致动连接到控制装置28的触发器31而启动流体排出。
首先，控制装置28致动第一流体阀44，以使得提供从管路25到管路46的流体通路，从而可给流体室3-1充填流体26。第三流体阀45首先位于其中两个通路被切断的中间位置。给第一流体室3-1充填流体，因此活塞3-1在根据图3的图示中向右移动，以使得第一流体室3-1的容积增大。同时，由于工作流体的传力，第二活塞2-2沿第二流体室3-2的容积减小的方向在根据图4的图示中向左移动。如果当喷枪进行操作时第二流体室3-2中仍有空气，则可设置用于该空气的输出阀(未示出)。第一活塞2-1沿第一流体室3-1的容积增大的方向移动，直至第一活塞2-1抵靠可由缸筒壁或与第二示例性实施例的喷枪中一样由调节螺钉提供的止挡部。控制装置28随后转换第一流体阀44，以使得提供从管路25到管路47中的流体通路。此外，第三流体阀45被切换，以使得从管路46到喷射喷嘴22的流体通路开启。
通过对流体储器24作用压力，流体26此时经第一流体阀44和管路47被压送到第二流体室3-2中。替换地，与第三示例性实施例的喷枪中一样，也可例如借助泵对流体加压。结果，第二活塞2-2沿第二流体室3-2的容积增大的方向移动。同时，由于两个压力室4-1和4-2之间的连通，第一活塞2-1沿第一流体室3-1的容积减小的方向移动，因此流体经由管路46从第一流体室3-1经第三流体阀45被压送到流体阀48。
此时，与第二和第三示例性实施例中一样，流体阀48可在校准期间规定的预先设定的时间区间打开，以将流体作为流体射流23排出。排出操作可重复到第一活塞2-1已达到规定位置——这由第一传感器29-1感测——为止，如上所述。在最后的排出操作结束之后，控制装置28然后以这样的方式切换第三流体阀45：从管路46到流体阀48的流体通路被切断。这种情况下第三流体阀45特别是移动到完全切断的中间位置。此后，转换第一流体阀44，以使得从管路25到管路46的流体通路开启。第三流体阀45此时移动到提供从管路47到流体阀48的通路的位置。通过对流体储器24作用压力，流体26此时经第一流体阀44和管路46被压送到第一流体室3-1中。结果，第一活塞2-1沿第一流体室3-1的容积增大的方向移动。同时，第二活塞2-2沿第二流体室3-2的容积减小的方向移动，因此位于第二流体室3-2中的流体经管路47和第三流体阀45被压送到流体阀48。随后，可开始一系列新的排出操作。
在上述四个示例性实施例中，也可以不使用存储器54。相反，可借助压力阀、借助泵——例如经由对泵的转速的调整、或借助本身已知的其它技术机械地调节或调整对流体室3中的流体施加的压力，已预先设定所述压力。
下文参照图5说明根据本发明的喷枪的第五示例性实施例：
在第五示例性实施例中，具有与前面的示例性实施例中相同的功能的零件用相同的附图标记表示。这些零件的功能也与前面示例性实施例中相同，且因此不详细重复对这些零件的描述。
第五示例性实施例与第一示例性实施例相似。然而，这种情况下，流体室3不是由缸筒而是由如图5所示浸在位于流体储器51中的流体中的管路形成的。流体位于流体储器51的底部并且以气密方式封闭的空气储器位于流体表面的上方。该空气储器经由压力管路58连接到压力室4。压力室4与第一示例性实施例中一样又经由管路16和压缩气体阀17连接到压缩空气缸筒18。压缩气体阀17由控制装置28控制成使得对位于流体储器51中的流体施加恒定的预先设定的压力。这确保了加压流体始终位于呈管路形式的流体室3中。
与第一示例性实施例中一样，经由控制装置28致动的流体阀48设置在喷射喷嘴22的紧上游。这种情况下在控制装置28中设置有计时器，该计时器确定流体阀48在流体射流23的排出期间的打开时间。与第一示例性实施例中一样，在借助控制装置28致动触发器41之后，流体阀28在预先设定的时间区间打开并且规定体积或规定重量的流体经喷射喷嘴22排出。
下文参照图6说明根据本发明的喷枪的第六示例性实施例。
在第六示例性实施例中，具有与前面的示例性实施例中相同的功能的零件用相同的附图标记表示。这些零件的功能也与前面示例性实施例中相同，且因此不详细重复对这些零件的描述。
喷枪的第六示例性实施例的结构与喷枪的第五示例性实施例的结构相似。然而，这种情况下，在呈管路形式的流体室3与流体储器51之间配置有流体泵56。这种情况下不需要用于提供压缩空气的装置。
流体室3的远离流体阀48的一端与经由管路57连接到流体储器51的流体泵56毗邻。借助流体泵56，位于流体储器51中的流体被泵出并泵入流体室3中。此外，可设置有旁路，如果对流体施加的压力过高，则流体可经由该旁路回到流体储器51中。流体泵56与控制装置28电联接，以使得其可由控制装置28致动。致动发生成使得始终对位于流体室3中的流体施加恒定压力。为此，例如可调整流体泵的转速。
排出操作然后以与第五示例性实施例中相同的方式发生。
第二至第六示例性实施例的喷枪和由这些喷枪实施的方法特别是针对最初参照第一示例性实施例提到的植物保护剂执行的。
在上述示例性实施例中，流体阀48直接配置在喷射孔口22处。在又一、第七示例性实施例中，进行实验以研究流体阀48距喷射孔口22的距离在排出具有不同粘度的流体时对喷嘴处的滴流表现有什么影响。
第七示例性实施例的结构对应于第一示例性实施例的结构，流体阀48距喷射孔口22的距离除外。
流体阀48经由柔性管连接到喷射喷嘴22。柔性管的外径为8mm且内径为6mm。使用莱克勒(Lechler)544.320全射流喷嘴作为该喷嘴。
将其中形成有喷射孔口的喷射喷嘴22定位在施加区域上方的10cm处，所述施加区域占用120cm的路径长度。另外，喷射喷嘴22定向成使得施加射流同样在路径端部超出施加区域10cm投射。为了测量排出操作期间施加区域上的流体损失，布置预先去皮的纸。然后以如下方式执行试验：在已充填流体储器之后，使用待测试的物质调整系统，即，将具有特定粘度的流体充填到流体储器中。接下来，为了避免错误，在第一次施加前将喷射喷嘴22直接擦干。试验的各部分包括三次施加，所述施加以3巴的喷射压力执行。每次施加持续1.5秒。为了允许可能的滴流，在各次排出之间等待8.5秒。此时，用纸吸收来自喷射喷嘴22的残余流体并称重。
试验结果在下表中给出：
Figure BDA0000496497720000311
图7示出了取决于活性物质与水之间的混合比——即流体的粘度——的流体损失和喷射喷嘴22与流体阀28之间的距离的关系。
在试验中发现，施加时间对流体损失没有影响，因为只要已建立喷射射流，滴状物就不会偏离目标。然而，当喷射射流正在建立时并且特别是当喷射射流被破坏时，施加路径上可能存在滴状物。另外，在喷嘴开口处存在滴流。试验结果表明，阀48与喷射喷嘴22之间的“死空间”越大，即阀48与喷射喷嘴22之间的距离越大，损失就越大。特别是距离为50cm以上时出现非期望的流体损失。这种情况下，施加路线上的损失越大，流体(即喷射液)的粘度就越大。制剂的稠度因而也对流体损失有很大的影响。对这一点的可行解释在于更粘的流体吸收更多能量，所述能量在流体阀48关闭之后必须再次释放。这引起滴流。用于这种情况的又一指示是对于更粘的流体喷射喷嘴22需要更陡的入射角。需要该更陡的入射角以到达目标。
在临时测试中，还发现喷射喷嘴22与流体阀48之间的柔性管的渐缩引起较小的损失。压力的增大引起从喷射喷嘴22到目标的路径上的流体损失增大。然而，当从流体阀48到喷射喷嘴22的“死空间”被避免时，即，当喷射喷嘴22直接配置在流体阀48处时，可大幅消除流体损失。
附图标记清单
1 缸筒
1-1 第一缸筒
1-2 第二缸筒
2 活塞
3 流体室；第一流体室
3-1 第一流体室
3-2 第二流体室
4 压力室
4-1 第一压力室
4-2 第二压力室
5 缸筒孔口，第一缸筒孔口
5-1 第一缸筒孔口
5-2 第二缸筒孔口
6 缸筒孔口，第二缸筒孔口
7 第一连接部
8 压缩空气管路
9 活塞2的柄轴
10 轴承
11 缸筒
12 板
13 压缩弹簧
14 螺钉
15 端壁
16 管路
17 压缩气体阀
18 用于提供压缩空气的装置，压缩空气缸筒
19 切断阀
20 管路
21 流体阀；第一流体阀
22 喷射喷嘴
23 流体射流
24 流体储器
25 管路
26 流体
27 管路
28 控制装置
29 传感器；第一传感器
30 永磁体
31 触发器
32 第二连接部
33 第三连接部
34 第二流体室
35 第三流体阀
36 第二流体阀
37 连接部
38 管路
39 管路
40 管路
41 连接部
42 管路
43 储器
44 流体阀；第一流体阀
45 流体阀；第三流体阀
46 管路
47 管路
48 流体阀
49 流体阀
50 流体管路
51 流体储器
52 压力传感器
53 缸筒孔口
54 存储器
55 计时器
56 流体泵
57 管路
58 压缩气体管路

Claims (18)

1.一种用于借助流体室(3)排出植物保护剂的方法，所述流体室经由可电致动的流体阀(48)与喷射孔口(22)连通，所述方法包括以下步骤：
-设定用于排出所述植物保护剂的压力和时间区间的长度，
-将所述植物保护剂充填到所述流体室(3)中，
-对位于所述流体室(3)中的所述植物保护剂施加预先设定的压力，以及
-借助电控信号使所述流体阀(48)在预先设定的时间区间打开并使所述流体阀(48)在所述时间区间终止之后关闭，以使得规定体积或规定重量的植物保护剂经所述喷射孔口(22)排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述流体阀(48)打开的所述时间区间期间对位于所述流体室(3)中的所述植物保护剂施加的压力保持恒定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助加压气体或泵来生成对位于所述流体室(3)中的所述植物保护剂施加的压力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体阀(48)与所述喷射孔口(22)之间的距离小于50cm，特别是小于10cm。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体阀(48)直接配置在所述喷射孔口(22)处。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述植物保护剂为凝胶状流体，所述凝胶状流体在25℃时具有以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德旋转粘度测定法确定的处在从30至1000mPa.s的范围内、特别是从50至500mPa.s的范围内的动态粘度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述植物保护剂的流变特性在从15℃至35℃的温度范围内改变，仅使得单位时间以一定压力从特定喷射孔口(22)排出的量仅在+/-10％的范围内、特别是在+/-5％的范围内变动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过预先执行的校准来设定所述时间区间的长度，在所述校准中，确定特定粘度的植物保护剂的排出体积或重量与所施加的压力和所述时间区间的长度的相关性。
9.一种用于排出流体、特别是植物保护剂的喷枪，所述喷枪具有
-流体室(3)，
-喷射孔口(22)，所述喷射孔口与所述流体室(3)连通，和
-加压装置(1，2，4，16，17，18，56)，所述加压装置联接到所述流体室(3)并且能借助所述加压装置对位于所述流体室(3)中的流体施加压力，
其特征在于
-在所述喷射孔口(22)处配置有用于打开和关闭从所述流体室(3)到所述喷射孔口(22)的通路的可电致动的流体阀(48)，并且
-所述流体阀(48)与电控装置(28)通过数据技术耦合，能通过所述电控装置生成用于在预先设定的时间区间打开所述流体阀(48)并用于在所述时间区间终止之后关闭所述流体阀(48)的电控信号，以使得规定体积或规定重量的流体经由所述喷射孔口(22)排出。
10.根据权利要求9所述的喷枪，
其特征在于，所述控制装置(28)包括用于储存预先设定的压力和预先设定的时间区间的长度的存储器(54)。
11.根据权利要求9或10所述的喷枪，
其特征在于，所述加压装置(1，2，4，16，17，18，56)包括流体泵(56)，能借助所述流体泵对位于所述流体室(3)中的流体施加压力。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的喷枪，其特征在于，所述加压装置(1，2，4，16，17，18，56)包括联接到所述流体室(3)以对位于所述流体室(3)中的流体施加压力的压缩气体管路(16)。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的喷枪，
其特征在于，所述流体室(3)和所述喷射孔口(22)经由连接管路(20)连接在一起，并且其中所述流体阀(48)在所述连接管路(20)中配置在所述喷射孔口(22)附近。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的喷枪，其特征在于，所述流体阀(48)与所述喷射孔口(22)之间的距离小于50cm，特别是小于10cm。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的喷枪，
其特征在于，所述流体阀(48)直接配置在所述喷射孔口(22)处。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的喷枪，
其特征在于，所述喷枪构造成用于凝胶状植物保护剂并且所述喷射孔口被喷射喷嘴(22)包围，在所述凝胶状植物保护剂通过时所述喷射喷嘴生成射流(23)。
17.一种将根据权利要求9至16中任一项所述的喷枪用于排出液态植物保护剂的用途。
18.根据权利要求17所述的用途，所述植物保护剂呈凝胶状并且在25℃时具有以100s-1的剪切梯度通过布鲁克菲尔德旋转粘度测定法确定的处在从30至1000mPa.s的范围内、特别是从50至500mPa.s的范围内的动态粘度。
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