CN113825397B - 用于布撒生物材料的机件 - Google Patents

Abstract

一种用于布撒生物材料(例如幼虫或昆虫等等)的布撒器单元(1)。该布撒器单元具有带有驱动轴(3)的旋转装置(2)，以及位于包围该旋转装置的外壳(10)内部的多个突起叶片(4)，由此形成用于在相邻叶片与该外壳的内壁(11)之间包含生物材料的腔室5。外壳上的轨道(6)用于与每一个叶片或可移动部件相啮合，以便控制位于顶部的进入开口(20)的下方的临时位置与位于外壳的底部的排出开口(21)的上方的临时位置之间的腔室的容积。这样做允许在旋转装置的旋转期间在进入开口(20)将生物材料收入腔室，以及在排出开口(21)从腔室中布撒生物材料。该布撒单元被设计成在腔室从进入开口旋转到排出开口时提供扩大的腔室容积。该布撒器单元已被证实可以提供低死亡率(例如针对布撒活的幼虫)。它可以通过无人机等等运输，以便在很大的区域上扩散生物材料。

Description

用于布撒生物材料的机件

技术领域

本发明涉及一种适合布撒生物材料(例如用于将幼虫或昆虫布撒在农业区上)的布撒器单元。更具体地说，该布撒器单元适合安装在UAV(例如无人机)上，以便通过让UAV在执行布撒的同时经过很大的表面区域来快速轻松地将生物材料布撒在该表面区域上。

背景技术

在世界各地，授粉蜜蜂的数量正在下降。美国国家农业统计局报告，在2008年2月，美国有244万个蜂蜜蜂箱，低于1980年的450万个和1947年的590万个。据联合国粮食及农业组织的农业和消费者保护部所称，在2005年，全球蜜蜂授粉作物的价值接近2000亿美元。人们推断，名为新烟碱的一系列杀虫剂导致美国和北欧的蜂群数量减少。

使用杀虫剂来治理害虫问题是世界各地的普遍做法。在丹麦，全国的饮用水都是从地下的地下水库供应的，并且在2017年和2018年，在全国各地的水库中都发现了自1930年以来使用的微量农药，由此污染了淡水供应并且有可能危及消费者的安全。

除草剂和杀虫剂的已知替代品是布撒害虫的天然捕食者，例如吃有害昆虫卵的螨虫、以软体有害幼虫为食的瓢虫或是为作物授粉并由此提高田间产量的蜜蜂。与布撒活昆虫或幼虫相关的当前问题之一是布撒率和死亡率。手动布撒昆虫是一种温和但劳动密集的方法，并且机械布撒很难在不伤害或杀死活昆虫的情况下完成。

因此，关于农业中的害虫防治的改进方法将会是非常有利的，尤其是更加环保和无毒的方法，优选是对环境没有长期影响或者至少长期影响很低的方法将会是非常有利的。

发明目的

特别地，本发明的目的可被视为是提供一种适合布撒生物材料的布撒单元，由于是一种能够通过装置实现的温和的布撒方法，其通过降低所布撒的生物材料的死亡率解决了现有技术中的上述问题。

发明内容

由此，在本发明的第一个方面中旨在通过提供一种用于布撒生物材料(尤其是活昆虫或幼虫)的布撒器单元来实现本发明的上述目的以及其他若干个目的，所述布撒器单元包括：

-旋转装置，其具有驱动轴和远离所述驱动轴径向延伸的多个突出叶片(例如3-50个叶片);

-外壳，用于包围所述旋转装置的至少一部分，以便形成被适配成在相应的相邻叶片与所述外壳的内壁之间容纳生物材料的腔室，其中所述旋转装置是相对于所述外壳可旋转地安装的，并且其中所述外壳的内壁包括前壁、沿着所述驱动轴与前壁相距一定距离布置的后壁以及周向壁;

-进入开口，其处于所述外壳的顶部的周向壁中，并被布置成每次将所述生物材料收入所述腔室中的至少一个腔室，当所述布撒器单元在使用中时，所述进入开口朝上，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料的重力进入暂时位于所述进入开口下方的腔室;

-排出开口，其被置于所述外壳的底部，以便允许所述旋转装置旋转期间从所述腔室布撒所述生物材料，当所述布撒器单元在使用中时，所述排出开口朝下，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料上的重力离开暂时位于所述排出开口上方的腔室，以及;

-在所述外壳的所述前壁和/或所述后壁的内侧形成的轨道(例如凹口或突起)，所述轨道与每一个叶片上的相应突起或凹口啮合，以便改变叶片相对于所述旋转驱动轴的位置，其中所述旋转装置相对于与所述驱动轴的旋转轴垂直的所述外壳的所述周向壁的剖面中心被偏心安装;

其中所述叶片可滑动地安装在所述旋转装置的中心体的相应狭缝中，由此允许所述叶片的长度在旋转装置的旋转期间改变，以使每一个叶片的末端都能在从进入开口移动到排出开口期间保持与周向壁相邻，从而保持一个密闭腔室，以及;

其中所述轨道被整形和布置成致使每一个腔室的容积在所述腔室从进入开口下方的位置移动到排出开口上方的位置时增大。

在下文中，术语“布撒器单元”和“布撒单元”是可以互换使用的。

在关于瘿蚊幼虫的实验室测试中业已证实，本发明尤其有利于获得一种低死亡率(例如低于5％)的温和、均匀和可控的活昆虫或幼虫布撒方法，但是并不局限于此。在叶片旋转时，它们会小心地将生物材料从进入开口引导至排出开口，由此确保规则和均匀的布撒。

在本发明的上下文中，“生物材料”优选被理解成是幼虫、螨虫、昆虫、卵、蠕虫等等。然而，该布撒器单元也适合布撒其他种类的材料，例如颗粒物质。将这种生物材料与颗粒载体材料(例如蛭石，它是一种含水的层状硅酸盐矿物)结合提供已被发现是非常有利的。

在本发明的上下文中，“叶片”被理解成是围绕轴线旋转以促使暂时位于两个叶片之间的材料流动的薄的、平坦的或弯曲的物体。在本发明中，叶片促使生物材料从入口流向出口。在一个实施方式中，所述旋转装置包括至少三个叶片，例如3-50个叶片、4-40个叶片、5-20个叶片或5-15个叶片，但是并不局限于此。在一个有利的实施方式中，叶片被均匀地分布在旋转装置上。

在本发明的上下文中，“腔室”应被理解成是由两个相邻叶片和外壳内壁限定的隔室。“封闭腔室”应被理解成是腔室被封闭至生物材料在其封闭时不能移出该腔室的程度。在本发明的上下文中，封闭腔室优选是非流体密封的。这意味着当腔室在进入开口与排出开口之间移动时，尽管腔室的容积发生变化，但是腔室内部的压力在环境压力下通常是基本保持恒定的。这一点在处理对压力变化敏感的生物材料(例如有益动物)的时候尤为重要。如果压力增大，这些有益动物会被压缩，由此导致死亡率增大；这种情况应被避免。此外，增大的容积最大限度地降低了在旋转期间挤压生物材料的风险。

在本发明的上下文中，“驱动轴”是一种将机械动力从例如电发动机传送到相连部件(在这种情况下是旋转装置)的杆或轴。

在本发明的上下文中，“狭缝”应被理解成是与叶片的几何形状相对应的窄切口或开口，以使每一个狭缝能够接收和隐蔽或隐藏叶片的至少一部分。

叶片的“长度”优选是指在旋转驱动轴与外壳的周向壁之间沿着叶片的一侧的距离。叶片可以由沿着狭缝滑动的固定长度的细长部件组成，由此导致产生取决于该叶片部分所界定的腔室的侧面长度的变化的长度。

在本发明的上下文中，“偏心”优选是指非同心几何形状，由此虑及彼此相对的部件的位置在旋转期间的变化。

本发明的第一方面可以可替换地由一种用于布撒生物材料(尤其是活昆虫或幼虫)的布撒器单元来提供，所述布撒器单元包括：

-具有驱动轴和多个突出叶片(例如3-50个叶片)的旋转装置，所述叶片具有固定的长度并且远离所述驱动轴径向延伸;

-外壳，用于包围所述旋转装置的至少一部分，以便在相应的相邻叶片与所述外壳的内壁之间形成被适配成包含生物材料的腔室，其中所述旋转装置是相对于所述外壳可旋转地安装的，并且其中所述外壳的所述内壁包括前壁、沿着所述驱动轴与所述前壁相距一定距离布置的后壁以及周向壁;

-多个可移动部件，其中每一个部件被布置在两个相邻叶片之间，以使其形成相应腔室的内侧，所述内侧与所述外壳的周向壁形成的所述相应腔室的外侧相对;

-进入开口，其处于所述外壳的顶部的周向壁中，并被布置成每次将生物材料收入所述腔室中的至少一个，当所述布撒器单元在使用中时，所述进入开口朝上，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料上的重力进入暂时位于所述进入开口下方的腔室;

-排出开口，其被置于所述外壳的底部，以便允许在所述旋转装置旋转期间从所述腔室中布撒所述生物材料，当所述布撒器在使用中时，所述排出开口朝下，以使生物材料随后可以通过作用于所述生物材料的重力脱离暂时位于所述排出开口上方的腔室，以及;

-在所述外壳的所述前壁和/或所述后壁的内侧形成的相对于驱动轴的旋转轴偏心放置的轨道，所述轨道与每一个可移动部件上的相应突起或凹口啮合，以便在所述旋转装置的旋转期间改变所述可移动部件相对于所述旋转驱动轴的径向位置;

其中所述轨道被整形和布置成致使每一个腔室的容积在所述腔室从进入开口下方的位置移动到排出开口上方的位置时增大。

在本发明的上下文中，“轨道”应被理解成是被布置成与叶片的一部分或是移动部件的一部分啮合，由此在与旋转装置的旋转轴垂直的方向上引导叶片或移动部件的引导机件。因此，它也可以被称为“引导轨道”。

在本发明的上下文中，“可移动部件”应理解为一块实心材料，例如但不限于块状物、垫片或砖形物，但是并不局限于此。在具有可移动部件的本发明的当前优选实施方式中，所述旋转装置包括布置有叶片的叶片载体，介于叶片之间的叶片载体的表面形成了所述腔室的内前侧或后侧的一部分，以使所述可移动部件沿着所述叶片载体的这个表面滑动，以及所述叶片载体包括暴露所述轨道的中心开口，以使所述轨道可以与所述可移动部件的所述突起或凹口啮合。与没有这种叶片载体的设计相比，通过这种设计，由于叶片与叶片载体的表面之间没有相互运动，因此可以将布撒器单元的移动部分与固定部分之间的摩擦最小化。作为示例，它们可以被一体成型成一个单元。这一点在使用布撒器单元布撒研磨材料时这尤其相关，因为由于摩擦所导致的用于制造布撒器单元的材料的磨损可以被最小化。更进一步的优点是可以在与移动表面的不利摩擦接触的风险较低的情况下运输生物材料，其中所述摩擦可能导致对处理期间的移动敏感的活性材料的死亡率增大。

所述轨道可以设置在形成所述前壁或所述后壁的一部分的轨道载体上。在附图中会显示关于此类实施方式的一个示例。这一点对于一些制造处理(例如3D打印)来说是非常有利的。在一个优选实施方式中，处于所述外壳的所述周向壁的内表面中的切口在叶片与位于处在旋转装置的旋转方位上的进入开口之后的区域的外壳之间提供一个间隙，以免挤压或切割刚好通过进入开口进入的材料。

在一个有利的实施方式中，处于与所述周向壁相邻的末端的叶片尖端被去角或变圆，以便将进入开口处与生物材料的接触最小化，由此进一步减小施加于生物材料的力。

在一个与生物材料(例如幼虫)的布撒特别相关的有利实施方式中，相邻叶片的尖端之间的距离被选定成致使腔室尺寸不会对所要布撒的有益动物施加不必要的压力，并且由此将不必要的出血(bleeding)(发动机停止之后的布撒)最小化。

在本发明的一些实施方式中，排出开口可以延伸到周向壁上的一个位置，其中在被朝着所述排出开口移动时，形成到达所述位置的腔室内侧的叶片的朝下的一侧尚未到达水平方位。由此可以确保在生物材料被重力推向有可能遭遇压力摩擦的周向壁之前，所述生物材料开始了通过排出开口从腔室中脱离的脱离阶段。这种影响可能会杀死敏感的动物，并且由此应该被避免。

在本发明的一些实施方式中，位于排出口的周向壁可以设置有切口，由此随着腔室经过排出开口逐渐展宽排出口区域，以使来自腔室的排出口区域在尺寸上持续地从没有开口增大到完整尺寸的开口，以便于实现生物材料均匀地流出排出开口。

在一个有利的实施方式中，所述布撒器单元进一步包括：

-可拆卸容器，用于储存所要布撒的生物材料，所述容器被布置成以手动或机械化方式附着于外壳以及从外壳分离，以便将生物材料施加于所述外壳的进入开口。作为示例，这样做允许适于在温和的环境(例如冷却箱)中储存容器。在这个实施方式中，所述容器能被从温控环境中快速取出以及扣合在布撒单元上，由此减少生物材料在被布撒到指定区域之前暴露于大气的时间。

在更一个有利的实施方式中，所述布撒器单元和可拆卸容器通过拧合-拧开附着机件相啮合，所述附着机件进一步包括具有两种模式的百叶窗机件：

-第一模式，其中所述容器没有附着于所述布撒单元并且其中所述百叶窗机件是闭合的，由此防止生物材料从容器中逃逸，以及;

-第二模式，其中所述容器附着于所述布撒单元并且其中所述百叶窗机件是打开的，以使生物材料能够从所述容器转移到布撒单元内部的腔室。

在本发明的上下文中，“百叶窗机件”应被理解成是能够划分两个容积的机件，例如舱口、活板门或百叶窗，但是并不局限于此。

在另一个有利的实施方式中，驱动发动机通过拧合-拧开附着而被添加到配件中，由此允许容易的组装和维护。

在另一个有利的实施方式中，外壳侧面通过拧上-拧开附件可安装到主外壳，由此允许容易的组装和维护。

在一个有利的实施方式中，所述布撒单元进一步包括细长部件，所述细长元件被布置成固定于所述外壳的一部分，以便允许将布撒单元附着于UAV，例如无人机。

在本发明的上下文中，“细长部件”应被理解成是将布撒单元连接到无人机的构件，例如杆状件、梁状件、管道、导管、条状件或棒状件。

在一个有利的实施方式中，所述布撒单元进一步包括：连接到所述驱动轴并被布置成旋转所述旋转装置的电发动机，以及被布置成启动、停止和控制所述电发动机的速度的控制器。在一个更有利的实施方式中，所述控制器被布置成控制发动机调整所述旋转装置的旋转速度，以便调节从排出开口布撒的生物材料的步调。特别地，所述布撒单元进一步包括被布置成测量布撒器单元的水平和/或垂直速度的传感器，其中所述传感器连接到控制器，并且其中所述控制器被布置成调整与所述布撒器单元的水平和/或垂直速度相对的从排出开口布撒所述材料的步调。

在一个实施方式中，所述外壳的底部中的排出开口大于所述外壳的顶部中的进入开口，由此确保在所述腔室朝着所述进入开口旋转之前有足够的时间清空所述腔室以及布撒所述生物材料。

在一个实施方式中，所述进入开口和所述排出开口的尺寸被调整成一次暴露至少一个腔室，由此确保有足够的时间来填充生物材料以及从所述腔室中排出生物材料。所使用的相关尺寸将会在设计过程中被确定，并且与用于指定布撒单元的旋转装置的旋转速度相关联。对于这些设计参数的选择也取决于所要布撒的生物材料的特性，其中包括任何载体材料(如果存在的话)。

在一个实施方式中，布撒器单元的总的有效容积是至少1cm³，例如至少5cm³，例如至少10cm³，例如至少100cm³，例如至少1000cm³，或者例如至少10000cm³。在一个优选实施方式(例如与无人机运输相适合)中，总的有效容积优选是5cm³～500cm³。

在一个实施方式中，从第一叶片的外边缘到第二叶片的外边缘(其中第二叶片与第一叶片成对角)的旋转装置的直径是至少5厘米，例如至少10厘米，例如5-20厘米，例如5-30厘米，例如至少100厘米，或者例如至少200厘米。

在一个实施方式中，布撒单元的外壳由至少两个对应的部分形成，例如通过仅仅两个对应的整体部分来形成所述外壳。

在一个实施方式中，轨道是作为形成外壳的部件之一中的凹槽形成的。

在一个实施方式中，旋转装置是由单个中心整体部件以及布置在所述单个中心整体部件的相应狭缝中的多个可移动叶片形成的。

在一个实施方式中，所述外壳是由从以下各项中选出的材料形成的：聚合物，塑料，铝，压缩生物材料(例如植物纤维(例如草纤维))，碳纤维以及钢。

在一个实施方式中，布撒单元的至少一个实质部分已通过3D打印制成(例如通过3D打印由聚乳酸(PLA)制成)。PLA的优点是既不会在3D打印期间或是在其被报废之后的后续燃烧期间产生有害气体，也不会伤害到生物材料。

在一个实施方式中，每一个叶片或可移动部件都具有朝着所述外科的铅笔和/或后壁突出的突起(例如销件)，以便允许与轨道啮合以控制叶片或可移动部件的径向位置。

在一个实施方式中，旋转装置由具有多个固定叶片的单个中心整体部件形成，并且相应的可移动部件位于两个相邻叶片之间的空间中。

在第二个方面中，本发明涉及一种用于布撒生物材料的系统，所述系统包括：

-根据第一个方面的至少一个布撒器单元;

-发动机(例如电发动机)，其被布置成驱动所述至少一个布撒单元的旋转装置，以及;

-细长部件，其被布置用于将所述至少一个布撒器单元的外壳附着于交通工具的结构。

在本发明的上下文中，“交通工具”应被理解成是至少在水平方向上移动布撒单元的装置，例如通过将布撒单元连接到农用交通工具(例如拖拉机或机动自行车)、飞机、UAV/无人机、直升机或汽车，但是并不局限于此。

在本发明的一些实施方式中，此类系统包括多个布撒器单元。

在根据本发明的第二个方面的系统中，所述系统可以进一步包括用于至少一个布撒器单元中的每一个的鼓风机，所述鼓风机被布置成将脱离所述排出开口的所述生物材料吹离所述布撒器单元以及吹离所述布撒器单元所附着的交通工具。通过鼓风机的适当的设计、位置和鼓风方向，可以确保生物材料被扩散到一个区域，并且通过朝着与飞行方向相反的方向鼓风，降低了活菌(live beneficial)的空气流速。

在一个有利的实施方式中，用于分配生物材料的系统进一步包括：

-多个布撒器单元;

-UAV，例如无人机，以及;

-用于将所述布撒器单元附着于所述UAV的结构。

在第三个方面中，本发明涉及一种用于布撒生物材料(尤其是活昆虫或幼虫)的方法，所述方法包括：

a.提供包含有所述生物材料的容器，所述容器适合温和储存，以便以降低所述生物材料的代谢;

b.提供根据第一个方面的布撒器单元;

c.沿着区域内部的路径移动所述布撒器单元，以及;

d.从所述布撒器单元沿着所述路径移动开始，在所述区域内部布撒所述生物材料。

根据第一个方面的本发明可被可替换地用于布撒其他种类的材料，优选是颗粒材料。

本发明的第一、第二和第三个方面中的每一个都可以与任何其他方面相结合。从以下描述的实施方式中可以清楚了解本发明的这些和其他方面，并且本发明的这些和其他方面是参考以下描述的实施方式而被阐明的。

附图说明

现在将对照附图来更详细地描述根据本发明的布撒单元。这些附图显示了一种用于实施本发明的方式，并且不应该被解释成是对落入附加权利要求集的范围以内的其他可能实施方式的限制。

图1是根据本发明的第一实施方式的布撒单元的剖面的三维视图；其中前壁是被移除的。

图2是去除了旋转装置的图1中的布撒单元的剖面的三维视图。

图3是图2中的布撒单元的剖面的侧视图。

图4是图2中的布撒单元的一部分的三维视图。

图5是布撒单元的配件的三维视图。

图6是关于布撒单元的第二实施方式的剖面的侧视图，其中前壁是被移除的。

图7是关于布撒单元的外壳后壁的可能设计的侧视图。

图8是安装有前壁的图6中的布撒单元的第二实施方式的配件的三维视图。

图9是关于布撒单元的第二实施方式的配件的三维视图。

图10是根据本发明的在布撒单元的第三实施方式中使用的叶片载体的侧视图。

图11是插入了图10中的叶片载体的本发明第三实施方式的侧视图。

图12是图11中的布撒单元的三维后视图。

图13是图11中的实施方式的后壁和周向壁的侧视图。

图14是显示了形成腔室的一部分的表面的第三实施方式的前壁的侧视图。

图15是处于装配状态的本发明的第三实施方式的侧视图。

图16显示了从两个不同的角度看到的图11到15的第三实施方式中的可移动部件之一。

图17是包含了容器和用于附着于交通工具的细长部件的布撒单元的配件的三维视图。

图18是包括UAV在内的布撒单元的配件的三维视图。

图19是根据本发明的方法的流程图。

图20显示了根据本发明的可用于携带布撒器单元的无人机主体的可能设计。

具体实施方式

图1是关于布撒单元1的第一实施方式的剖面的三维视图。图1显示出外壳10装有旋转装置2，其中驱动轴位于该旋转装置2的中心，并且多个突起叶片被布置成均匀分布在旋转装置2上。该外壳具有内壁11，该内壁11包括前壁(111，在图1中并未显示)，被布置成沿着驱动轴3与前壁相隔一定距离的后壁112，以及周向壁113。叶片4位于相应狭缝9的内部，以便允许叶片4在狭缝9的长度方向上移动。叶片4在相应的相邻叶片4与外壳10的内壁的一部分之间形成用于容纳生物材料的腔室5。在外壳10的顶部12有一个处于周向壁113中并被布置成每次将生物材料收入至少一个腔室5的进入开口20。当布撒器单元1处于使用中时，进入开口20是面朝上的，以使生物材料可以通过作用于该生物材料上的重力进入暂时位于进入开口20下方的腔室5。

在顶部12，还有一个用于将相关联的容器40锁定到外壳10上的恰当位置的锁定机件30，该容器包含了所要布撒的生物材料。以下将会对此进行更详细的描述。在该实施方式中，在每一个叶片4的末端固定有叶片销8，由此能在旋转装置2的旋转期间控制与驱动轴轴线50垂直的叶片4的运动。这意味着在图1的实施方式中，叶片销8形成了与轨道6啮合的突出，其中轨道6采用的是在外壳10的后壁112上形成的凹入的形式。在图2中可以更清楚地看到，轨道6沿着周向壁113延伸。在本发明的范围内，轨道6的其他布置以及突起的相应位置也是可能的。此外，突起不必如本实施方式中那样是紧固于叶片4的附加部件。作为替换，叶片4可以具有作为其组成部分形成的突起。

图2是关于图1中的布撒单元1的剖面的三维视图，其中去除了旋转装置，以使其他部件更清晰可见。图2显示了外壳的内壁11的周向壁113和后壁112，以及轨道6，其中在该特定实施方式中，所述轨道是外壳10的后壁112中的凹槽，但是轨道6也可以是突起。该轨道6用于与叶片销8啮合，以便在旋转期间控制径向位置并且由此控制叶片4的长度。此外，如所示，位于外壳10的底部13的排出口21具有倾斜或偏斜形状的切口14，以便确保生物材料被逐渐暴露于排出开口21。由此可以获得生物材料的均匀流动。在外壳10的周向壁113的顶部12，进入开口20被布置成接收生物材料。在顶部12还有用于将相关联的容器40(即具有所要布撒的生物材料的容器)锁定到恰当位置的锁定机件30；参见图5。

图3是图2中的布撒单元1的剖面的侧视图。图3显示了具有周向壁113以及包含轨道6的后壁112的外壳10的内部，其中在该实施方式中，所述轨道6是凹槽，但是它也可以是突出部件。在侧视图中可以清楚看到，轨道6相对于旋转驱动轴3的中心被偏心放置。在顶部12显示了位于入口20的切口15的弯曲形状。切口15的弯曲形状会对施加于通过入口20馈送的生物材料的力具有积极影响，由此降低生物材料的死亡率。此外，锁定机件30的轮廓是可见的。

图4是图1-3中的布撒单元1的一部分的三维视图。图4显示了具有用于发动机(未显示)的第一和第二安装支架31、32的外壳10的外部，每一个支架都具有狭槽33、34，其中两个狭槽33、34面对相反的方向，以便能够通过执行围绕驱动轴轴线50且与支架相对的发动机的顺时针扭转运动而与发动机互锁。

图5是布撒单元1的配件的三维视图。图5显示了具有通过安装板41附着的容器40的布撒单元1，所述安装板具有多个突出圆柱体42，由此更容易组装和正确固定。此外，图5显示了通过狭槽33、34而与支架31、32互锁的发动机60，并且该发动机通过驱动轴3连接到外壳10内的旋转装置。

图6是根据本发明的布撒单元1的第二实施方式的侧视图；与图1一样，为使其他部分可见，前壁是被去除的。图6显示了外壳10的内部，其中入口20位于外壳10的顶部。固定长度的叶片4将外壳10内部的空间分成腔室5，所述腔室5还具有由后壁112的一部分、前壁111的一部分以及可移动部件70的侧表面形成的侧面。腔室5的容积受可移动部件70朝着和远离驱动轴3上安装的旋转装置2的中心进行的径向运动控制。在外壳10的底部显示了排出开口21。在本实施方式中，可移动部件70的这种运动是通过让它们与在后壁112上形成的轨道6啮合来获得的，但是它也可以在前壁上。

图7是不包含旋转装置的布撒单元的后壁的侧视图。图7显示了轨道6，其在该实施方式中是突起，但是也可以是凹槽。可以清楚看出，轨道6是以与旋转驱动轴3的中心偏心的方式放置的，并且轨道6不是圆形的，由此，轨道用于在每一次旋转期间在与驱动轴的中心轴线相垂直的方向上移动可移动部件70。轨道的特定形状和布置会被作为指定布撒单元1的设计过程的一部分来设计。

图8是安装了前壁的布撒单元1的第二实施方式的配件的三维视图。图8显示了具有位于顶部的进入开口20、位于外壳10的中心的驱动轴3以及用于发动机的两个安装支架31、32(在该图中没有显示发动机，参见图5)的外壳10的外部。

图9是图6-7中的布撒单元1的第二实施方式的配件的三维视图。图9从较低的角度显示了布撒单元，其中示出了具有倾斜或偏斜形状的切口14以及介于叶片4之间的腔室5的排出口21。此外还显示了位于驱动轴3的每一侧的安装支架31、32。

图10是根据本发明的在布撒单元的第三实施方式中使用的叶片载体71的侧视图。图11是插入了图10中的叶片载体的第三实施方式的侧视图。图11只显示了其中一个可移动部件70，但在准备使用时，这种可移动部件70被布置在所有叶片4之间，以使其中每一个都形成腔室5的一个侧面。在这个被图示的第三实施方式中，旋转装置包括布置有叶片4的叶片载体71。叶片4之间的叶片载体71的表面72形成了腔室5的内前侧或后侧的一部分，以使可移动部件70沿着叶片载体71的表面72滑动。这意味着该表面72是与包含在腔室5中的生物材料一起旋转的，由此可以避免与该表面72的摩擦。通过让驱动轴3与叶片载体71相连(例如通过扣合或点击解决方案)，可以将旋转从驱动轴3传递到叶片载体71。

图12是图11中的布撒单元的三维后视图。图12还示出了用于驱动驱动轴的发动机60。

如图10和11所示，在该实施方式中，叶片载体71包括中心开口73，所述中心开口73了暴露轨道6，以使其可以与可移动部件70的凹口啮合。在该实施方式中，轨道6设置在形成后壁112的一部分的轨道载体74上；在替换实施方式中，它也可以在前壁上。

图13是图11中的实施方式的后壁112和周向壁113的侧视图。在该实施方式中，它们是作为形成外壳10的一部分的一个单元整体提供的。图13显示了轨道载体74如何形成后壁112的一部分。在后壁112中提供了开放区域，以使过量的碎屑(例如来自颗粒载体材料)可以从布撒单元中逸出。

图14是关于第三实施方式的前壁111的侧视图，其中显示了形成腔室5的一部分的表面。该实施方式的前壁111配有锁定孔76，其中在装配布撒单元时，布置在一些叶片4上的锁定突起可以通过该锁定孔76延伸；在图10和11中会更清楚地看到锁定突起75。

图15是处于组装状态的本发明的第三实施方式的侧视图，其中锁定环76与锁定突起75啮合，以便提供布撒单元的稳定组装。锁定环76优选由可弹性变形的材料制成，以使锁定环76能在组装期间弹性变形。

图16显示了从两个不同角度观察到的图11到15中的第三实施方式中的可移动部件之一。这些附图显示了被适配成与轨道6啮合的凹口77。可移动部件70中的孔洞78旨在节省材料并且由此减轻重量。

图17是包含了容器40和用于附着于交通工具的细长部件43的布撒单元1的配件的三维视图。图17显示了一种适合将容器40安装在一侧以及将布撒单元安装在相对侧的结构，所述容器40与该结构和/或布撒单元1互锁。此外，细长部件43连接到该结构42，并且该细长部件适合附着于交通工具，例如UAV。在该图的实施方式中，布撒单元1进一步配有鼓风机45。其被示意性地显示成是盒体，但是也可以具有任何适当的形状。鼓风机45被布置成将脱离排出开口21的生物材料吹离布撒器单元1以及布撒该生物材料。

图18是包括UAV 80(例如由多个发动机驱动的螺旋桨驱动的无人机)的布撒单元1的配件的三维视图。图18显示了了位于图像中心通过细长部件43与结构42相连的UAV 80。该结构42适合将容器40安装在一侧，以及将布撒单元1安装在相对侧，所述容器40与该结构和/或布撒单元1互锁。在与UAV 80相对的布撒单元1的相对侧，另一个细长构件44被预备用于所要安装的第二布撒单元。特别是，在单个UAV 80上可以安装两个、三个、四个或更多的布撒单元。

图19是根据本发明的方法的流程图。图19示出了一种用于布撒生物材料(尤其是活昆虫或幼虫)的方法，所述方法包括以下步骤：

S1提供包含生物材料的容器，所述容器适于调温存储，以便降低生物材料的代谢;

S2提供根据本发明的布撒器单元;

S3在区域内部沿着一条路径移动布撒器单元，以及;

S4从布撒器单元沿着路径移动开始，在该区域内部布撒生物材料。特别地，该方法可以包括将多个布撒器单元安装在一个交通工具上，以及通过交通工具(例如无人机)沿着区域内部的路径移动而同时从多个布撒器单元布撒生物材料。

图20显示了根据本发明的可用于携带布撒器单元(未包含在该图中)的无人机主体90的可能设计。这个关于无人机主体90的实施方式被设计成致使其可以在如图20A和20B中的预备飞行的伸展配置与如图20C中的用于存储和运输的折叠配置之间改变。图20A是三维视图，并且图20B是从上方看到的。无人机主体90的臂部91以铰接的方式连接到中心部分92。它们具有用于确保臂部91在无人机使用期间保持处于伸展配置的锁定机件93。本实施方式的无人机主体90进一步配有用于在不飞行时立于地面的立柱94。该支柱94被显示成是通过支架95安装的，但是其他紧固支柱94的方式也是可能的。作为示例，通过用螺栓安装此类支架，可以在需要的情况下用更长或更短的支柱94替换该支柱94。在这个附图中，布撒器单元被显示成是居中布置的。然而，它也可以被布置在其中一个臂部91上或者被布置在从中心部分92或者从一个或多个臂部91延伸的载体部件(未显示)上。

综上所述，本发明提供了一种用于布撒生物材料(例如幼虫或昆虫等等)的布撒器单元1。该布撒器单元具有带有驱动轴3的旋转装置2，以及位于包围该旋转装置的外壳10内部的多个突起叶片4，由此形成用于在相邻叶片与该外壳的内壁11之间包含生物材料的腔室5。位于外壳的前壁或后壁上的轨道6用于与每一个叶片或可移动部件相啮合，以便控制位于顶部的入口开口的下方的临时位置与位于外壳的底部的排出开口21的上方的临时位置之间的腔室的容积。这样做允许在旋转装置的旋转期间在入口20将生物材料收入腔室，以及在排出口22从腔室中布撒生物材料。在本发明的一些实施方式中，每一个叶片通过与外壳的前壁或后壁的凹槽6相啮合的叶片上的突起而被安装成是长度可变的，由此在完整的旋转期间改变叶片的长度，从而在旋转期间改变腔室的容积。在其他实施方式中，在叶片之间布置了可移动部件，由此可以通过相对于驱动轴径向移动可移动部件来改变腔室的容积。优选地，当腔室从入口旋转到排出口时，叶片(在可移动时)或可移动部件会被控制，以便提供扩大的腔室容积。该布撒器单元已被证明提供了低死亡率(例如针对布撒活幼虫)，并且它可以用轻质材料制成，例如用聚合物3D打印。此外，两个或更多布撒单元可以通过无人机等等来运输，以便在很大的区域上布撒生物材料。

虽然已经结合特定实施方式对本发明进行了描述，但是不应将其解释为局限于所给出的示例。本发明的范围由附加的权利要求确定。在权利要求的上下文中，术语“包括”或“包含”并不排除其他可能的部件或步骤。此外，所提及的诸如“一”或“一个”等等的引用不应被解释成排除多个。在权利要求中使用与附图中指示的部件相对的参考数字不应被解释成是对本发明的范围进行限制。此外，在不同权利要求中提到的各个特征可以被有利地组合，并且在不同权利要求中提及这些特征并不排除这些特征的组合是不可能的和有利的。

Claims (20)

1.一种用于布撒生物材料的布撒器单元(1)，所述布撒器单元包括：

-旋转装置(2)，其具有驱动轴(3)和远离所述驱动轴(3)径向延伸的多个突出的叶片(4)，

-外壳(10)，用于包围所述旋转装置的至少一部分，以便形成被适配成在相应的相邻叶片(4)与所述外壳(10)的内壁(11)之间包含生物材料的腔室(5)，其中所述旋转装置(2)是相对于所述外壳(10)可旋转地安装的，并且其中所述外壳(10)的内壁(11)包括前壁(111)、沿着所述驱动轴(3)与所述前壁(111)相距一定距离布置的后壁(112)以及周向壁(113)，

-进入开口(20)，其处于所述外壳(10)的顶部(12)的周向壁(113)中，并被布置成每次将所述生物材料收入所述腔室(5)中的至少一个，当所述布撒器单元(1)在使用中时，所述进入开口(20)朝上，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料的重力进入暂时位于所述进入开口(20)下方的腔室(5)，

-排出开口(21)，其被置于所述外壳(10)的底部(13)，以便允许所述旋转装置(2)旋转期间从所述腔室(5)布撒所述生物材料，当所述布撒器单元(1)在使用中时，所述排出开口(21)朝下，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料上的重力离开暂时位于所述排出开口(21)上方的腔室(5)，以及

-在所述外壳(10)的所述前壁(111)和/或所述后壁(112)的内侧形成的轨道(6)，所述轨道(6)与每一个叶片(4)上的相应突起或凹口啮合，以便在所述旋转装置(2)的旋转期间改变所述叶片(4)相对于所述驱动轴(3)的位置，

其中所述旋转装置(2)相对于与所述驱动轴(3)的旋转轴垂直的所述外壳(10)的所述周向壁(113)的剖面中心被偏心安装，

其中所述叶片(4)可滑动地安装在所述旋转装置(2)的中心主体的相应狭缝(9)中，由此允许所述叶片(4)的长度在旋转装置(2)的旋转期间改变，以使每一个叶片(4)的末端都能在从进入开口(20)移动到排出开口(21)期间保持与周向壁(113)相邻，从而保持一个密闭腔室(5)，以及

其中所述轨道(6)被整形和布置成致使每一个腔室(5)的容积在所述腔室(5)从所述进入开口(20)下方的位置移动到所述排出开口(21)上方的位置时增大。

2.一种用于布撒生物材料的布撒器单元(1)，所述布撒器单元(1)包括：

-具有驱动轴(3)和多个突出叶片(4)的旋转装置(2)，所述叶片(4)具有固定的长度并且远离所述驱动轴(3)径向延伸，

-外壳(10)，用于包围所述旋转装置的至少一部分，以便在相应的相邻叶片(4)与所述外壳(10)的内壁(11)之间形成被适配成包含生物材料的腔室(5)，其中所述旋转装置(2)是相对于所述外壳(10)可旋转地安装的，并且其中所述外壳(10)的所述内壁(11)包括前壁(111)、沿着所述驱动轴与所述前壁(111)相距一定距离布置的后壁(112)以及周向壁(113)，

-多个可移动部件(70)，其中每一个部件被布置在两个相邻叶片(4)之间，以使其形成相应腔室(5)的内侧，所述内侧与所述外壳(10)的周向壁(113)形成的所述相应腔室(5)的外侧相对，

-进入开口(20)，其处于所述外壳(10)的顶部(12)的周向壁(113)中，并被布置成每次将生物材料收入所述腔室(5)中的至少一个，当所述布撒器单元(1)在使用中时，所述进入开口(20)朝上，以使所述生物材料可以通过作用于所述生物材料上的重力进入暂时位于所述进入开口(20)下方的腔室(5)，

-排出开口(21)，其被置于所述外壳(10)的底部(13)，以便允许在所述旋转装置(2)旋转期间从所述腔室(5)中布撒所述生物材料，当所述布撒器单元(1)在使用中时，所述排出开口(21)朝下，以使生物材料随后可以通过作用于所述生物材料的重力脱离暂时位于所述排出开口(21)上方的腔室(5)，以及

-在所述外壳(10)的所述前壁(111)和/或所述后壁(112)的内侧形成的相对于驱动轴(3)的旋转轴偏心放置的轨道(6)，所述轨道(6)与每一个可移动部件(70)上的相应突起或凹口啮合，以便在所述旋转装置(2)的旋转期间改变所述可移动部件(70)相对于所述驱动轴(3)的径向位置，

其中所述轨道(6)被整形和布置成致使每一个腔室(5)的容积在所述腔室(5)从所述进入开口(20)下方的位置移动到所述排出开口(21)上方的位置时增大。

3.根据权利要求2所述的布撒器单元，其中所述旋转装置(2)包括布置有叶片(4)的叶片载体(71)，介于叶片(4)之间的叶片载体(71)的表面(72)形成所述腔室(5)的内前侧或后侧的一部分，以使所述可移动部件(70)沿着所述叶片载体(71)的这个表面(72)滑动，以及所述叶片载体包括暴露所述轨道(6)的中心开口(73)，以使其可以与所述可移动部件(70)的所述突起或凹口啮合。

4.根据权利要求3所述的布撒器单元，其中所述轨道(6)设置在形成所述前壁(111)或所述后壁(112)的一部分的轨道载体(74)上。

5.根据权利要求1或2所述的布撒器单元，其中所述旋转装置(2)具有3-50个叶片(4)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中当所述腔室(5)在所述进入开口(20)与所述排出开口(21)之间移动时，尽管所述腔室(5)的容积发生变化，但是所述腔室(5)内部的压力在环境压力下基本保持恒定。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中处于与所述周向壁(113)相邻的末端的叶片(4)的尖端被去角或变圆，以便将进入开口(20)处与所述生物材料的接触最小化。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中处于所述外壳(10)的所述周向壁(113)的内表面中的切口(15)在所述叶片(4)与位于处在旋转装置(2)的旋转方位上的进入开口(20)之后的区域的外壳(10)之间提供一个间隙，以免挤压或切割刚好通过所述进入开口(20)进入的材料。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中所述排出开口(21)延伸到所述周向壁(113)上的一个位置，其中在朝着所述排出开口(21)移动时，形成到达所述位置的腔室(5)内侧的叶片(4)的朝下的一侧尚未到达水平方位。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中所述排出开口(21)处的周向壁(113)设置有切口(14)，随着腔室(5)经过所述排出开口(21)而逐渐展宽排出口区域，以使来自所述腔室(5)的排出口区域在尺寸上持续地从没有开口增大至完整尺寸的开口，以便于实现生物材料均匀地流出所述排出开口(21)。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，所述布撒器单元进一步包括：

-可拆卸容器(40)，用于储存所要布撒的生物材料，所述容器(40)被布置成以手动或机械化方式附着于外壳以及从外壳分离，以便将所述生物材料施加于所述外壳(10)的进入开口(20)。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，进一步包括：

-连接到所述驱动轴(3)并被布置成旋转所述旋转装置(2)的发动机(60)，以及

-被布置成启动、停止、和控制所述发动机(60)的速度的控制器。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中至少所述外壳是由从以下各项中选出的材料形成的：聚合物材料，碳纤维，植物纤维，铝，以及钢。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的布撒器单元，其中所述布撒器单元的至少一个实质部分已通过3D打印制成。

15.根据权利要求14所述的布撒器单元，其中所述布撒器单元的至少一个实质部分已通过3D打印由聚乳酸(PLA)制成。

16.一种用于布撒生物材料的系统，所述系统包括：

-根据权利要求1-13中任一项所述的至少一个布撒器单元(1)，

-至少一个发动机(60)，其被布置成驱动所述至少一个布撒器单元(1)的旋转装置(2)，以及

-细长部件(43)，其被布置用于将所述至少一个布撒器单元中的每一个的外壳(10)附着于交通工具的结构。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述细长部件(43)被布置用于将所述至少一个布撒器单元中的每一个的外壳(10)附着于无人机的结构。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述系统进一步包括用于所述至少一个布撒器单元(1)中的每一个的鼓风机(45)，所述鼓风机(45)被布置成将脱离所述排出开口(21)的所述生物材料吹离所述布撒器单元(1)以及吹离所述布撒器单元(1)所附着的交通工具。

19.一种用于布撒生物材料的方法，所述方法包括：

a.提供包含有生物材料的容器(40)，

b.提供根据权利要求1-13中任一项所述的布撒器单元(1)，

c.沿着区域内部的路径移动所述布撒器单元(1)，以及

d.在所述区域内部从所述布撒器单元布撒所述生物材料。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述生物材料包括活昆虫。