DE102016201280A1

DE102016201280A1 - Weed control device

Info

Publication number: DE102016201280A1
Application number: DE102016201280.0A
Authority: DE
Inventors: Achim Winkler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03
Also published as: WO2017129675A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Beschädigung von Unkraut (24) vorgestellt. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: – Beschleunigen einer nicht-newtonschen Flüssigkeit (20) mittels einer Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit (12), und – Abgeben der beschleunigten nicht-newtonschen Flüssigkeit (20) an das Unkraut (24) mittels einer Flüssigkeitsabgabeeinheit (14), um dieses zu beschädigen.A method of damaging weeds (24) is presented. The method comprises the steps of: - accelerating a non-Newtonian fluid (20) by means of a fluid acceleration unit (12), and - delivering the accelerated non-Newtonian fluid (20) to the weed (24) by means of a fluid delivery unit (14) to damage this.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Beschädigung von Unkraut.The invention relates to a device, a system and a method for damaging weeds.

Die Unkrautregulierung in der Landwirtschaft ist eine sehr arbeitsintensive Aufgabe, besonders im biologischen Anbau, der den Einsatz von Chemikalien verbietet oder einschränkt. Weed control in agriculture is a very labor-intensive task, especially in organic farming, which prohibits or restricts the use of chemicals.

Die DE 4039797 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Unkrautregulierung, wobei vorgeschlagen wird, die Beschädigung von Unkraut mittels Wasserstrahlen durchzuführen.The DE 4039797 A1 discloses a device for weed control, wherein it is proposed to carry out the damage of weeds by means of water jets.

Da es sich bei Wasser um eine newtonsche Flüssigkeit handelt, zerfällt ein Wasserstrahl bereits kurze Zeit nach seiner Abgabe. Die kinetische Energie des Wasserstrahls wirkt folglich auf eine relativ große Fläche ein. Je größer der Abstand zwischen der Abgabevorrichtung und der Pflanze ist, desto mehr zerfällt der Strahl und desto geringer wird die kinetische Energie des Wasserstrahls, die auf eine gewünschte Fläche der Pflanze einwirken kann.Since water is a Newtonian liquid, a stream of water breaks down shortly after its release. The kinetic energy of the water jet thus acts on a relatively large area. The greater the distance between the dispenser and the plant, the more the jet disintegrates and the lower the kinetic energy of the water jet which can act on a desired area of the plant.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Beschädigung von Unkraut gemäß den Hauptansprüchen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße System ist es nunmehr möglich, eine äußert effiziente und präzise Unkrautregulierung vorzunehmen. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass für die Beschädigung des Unkrauts eine nicht-newtonsche Flüssigkeit verwendet wird. Wie einleitend erläutert, zerfallen newtonsche Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser, aufgrund des Rayleigh-Zerfalls (Zerfall durch Oberflächenspannung), aerodynamischer Kräfte und anderer weitgehend chaotischer Kräfte, wie z.B. Turbulenzen und/oder Kavitation. Nicht-newtonsche Flüssigkeiten haben die Eigenschaft, dass sie sich bei steigenden Schergeschwindigkeiten entweder strukturviskos (scherverdünnend) oder dilatant (scherverdickend) verhalten. Durch die Verwendung eines Flüssigkeitsstrahls aus einer nicht-newtonschen Flüssigkeite, insbesondere einer dilatanten Flüssigkeit, kann somit der zuvor erläuterte Zerfall des Flüssigkeitsstrahls bei der Beschädigung bzw. Bekämpfung von Pflanzen kompensiert werden. Die Viskosität einer dilatanten Flüssigkeit ist eine Funktion der Schergeschwindigkeit und hängt nicht von der Dauer der aufgebrachten Scherung ab. Demnach ist die Viskosität einer dilatanten Flüssigkeit unabhängig von der Zeit. Je größer die aufgebrachte Scherung ist, umso viskoser bzw. zäher verhält sich die Flüssigkeit. Folglich bleibt der Flüssigkeitsstrahl über einen längeren Zeitraum gerichtet, ohne zu zerfallen, so dass der Energieverlust minimiert und seine kinetische Energie gezielt auf eine kleine Fläche, eingebracht werden kann. Demnach bewirkt der Flüssigkeitsstrahl aus einer dilatanten nicht-newtonschen Flüssigkeit eine sehr hohe Beschädigungswirkung bzw. einen hohen Zerstörungseffekt bei dem Unkraut.The subject of the present invention is a method, a device and a system for damaging weeds according to the main claims. By means of the method according to the invention and the device according to the invention or the system according to the invention, it is now possible to carry out extremely efficient and precise weed control. This is achieved in particular by using a non-Newtonian fluid to damage the weed. As explained in the introduction, Newtonian fluids such as e.g. Water, due to Rayleigh decay (decay by surface tension), aerodynamic forces, and other largely chaotic forces, e.g. Turbulence and / or cavitation. Non-Newtonian fluids have the property that they behave either pseudoplastic (shear-thinning) or dilatant (shear thickening) with increasing shear rates. By using a liquid jet of a non-Newtonian liquid, in particular a dilatant liquid, thus, the previously explained disintegration of the liquid jet in the damage or control of plants can be compensated. The viscosity of a dilatant fluid is a function of shear rate and does not depend on the duration of applied shear. Thus, the viscosity of a dilatant fluid is independent of time. The greater the applied shear, the more viscous or tougher the liquid behaves. Consequently, the jet of liquid remains directed for an extended period of time without disintegrating, so that the loss of energy can be minimized and its kinetic energy can be targeted to a small area. Accordingly, the liquid jet of a dilatant non-Newtonian liquid causes a very high damage effect or a high destruction effect on the weeds.

Die Beschleunigung der nicht-newtonschen Flüssigkeit wird erfindungsgemäß mittels einer Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit und die Abgabe der beschleunigten nicht-newtonschen Flüssigkeit an das Unkraut mittels einer Flüssigkeitsabgabeeinheit durchgeführt. D.h., mit anderen Worten, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut folgende Komponenten aufweist:

– eine Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit, welche ausgebildet ist, eine nicht-newtonsche Flüssigkeit in eine beschleunigte Bewegung zu versetzen,
– eine Flüssigkeitsabgabeeinheit, welche ausgebildet ist, die beschleunigte nicht-newtonsche Flüssigkeit an das Unkraut abzugeben, um dieses zu beschädigen, und
– eine Steuereinheit, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit und/oder die Flüssigkeitsabgabeeinheit in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit anzusteuern.

The acceleration of the non-Newtonian liquid is carried out according to the invention by means of a liquid accelerating unit and the delivery of the accelerated non-Newtonian liquid to the weed by means of a liquid dispensing unit. In other words, the device according to the invention for damaging weeds comprises the following components:

A liquid acceleration unit configured to accelerate a non-Newtonian fluid,
A liquid dispensing unit configured to deliver the accelerated non-Newtonian liquid to the weed to damage it, and
A control unit which is designed to control the liquid acceleration unit and / or the liquid discharge unit as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Austrittsgeschwindigkeit und/oder die Masse der nicht-newtonschen Flüssigkeit bei der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit derart gewählt ist, dass die Beschädigung des Unkrauts aufgrund der kinetischen Energie der nicht-newtonschen Flüssigkeit erfolgt. Hierbei kann die nicht-newtonsche Flüssigkeit bei der Abgabe vorzugsweise eine Austrittsgeschwindigkeit von größer oder gleich 60 m/s und/oder eine kinetische Energie von größer oder gleich 0,03 J aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit bzw. der gebündelte Flüssigkeitsstrahl eine derart hohe kinetische Energie bei der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit aufweist, dass ein entsprechender mechanischer Zerstörungseffekt bei dem Unkraut, an das er abgegeben wird, hervorgerufen wird. Durch diese Maßnahme kann eine optimale mechanische Beschädigung des Unkrauts alleinig durch die beschleunigte nicht-newtonsche Flüssigkeit erzielt werden, ohne dass dabei zusätzlich noch auf chemische Hilfsmittel bzw. Herbizide zurückgegriffen werden muss.It is also advantageous if the exit velocity and / or the mass of the non-Newtonian liquid is selected on delivery from the liquid dispensing unit such that the damage to the weed occurs due to the kinetic energy of the non-Newtonian liquid. In this case, the non-Newtonian liquid may preferably have an exit velocity of greater than or equal to 60 m / s and / or a kinetic energy of greater than or equal to 0.03 J upon delivery. That is to say, in other words, that the non-Newtonian liquid or bundled liquid jet has such high kinetic energy upon discharge from the liquid delivery unit that a corresponding mechanical destructive effect is produced on the weed to which it is being delivered. By this measure, an optimal mechanical damage of the weeds can be achieved solely by the accelerated non-Newtonian liquid, without additionally resorting to chemical aids or herbicides.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn mittels der Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit und/oder der Flüssigkeitsabgabeeinheit die Beschleunigung der nicht-newtonschen Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder die Austrittsgeschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit bei der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit an das zu beschädigende Unkraut in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Beschleunigung eingestellt wird. Demnach kann die Steuereinheit ausgebildet sein, mittels der Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit und/oder der Flüssigkeitsabgabeeinheit die Beschleunigung der nicht-newtonschen Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder die Austrittsgeschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit bei der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit an das zu beschädigende Unkraut in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Beschleunigung einzustellen. Die Viskosität von nicht-newtonschen Flüssigkeiten hängt u.a. von der Schergeschwindigkeit und somit von der Beschleunigung bzw. der Geschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit ab. Die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit ist aber auch temperaturabhängig. Die Beschleunigung der nicht-newtonschen Flüssigkeit kann derart eingestellt werden, dass die nicht-newtonschen Flüssigkeit vor der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit ausreichend zähflüssig ist, um den Zerfall des Flüssigkeitsstrahls nach dem Austritt aus der Flüssigkeitsabgabeeinheit zu hemmen, so dass die kinetische Energie des Flüssigkeitsstrahls auf eine kleinere Fläche als bei der Verwendung von newtonschen Flüssigkeiten einwirken kann. Die Beschleunigung der nicht-newtonschen Flüssigkeit kann ferner auch derart eingestellt werden, dass die nicht-newtonschen Flüssigkeit vor der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit nicht zu zähflüssig oder gar fest wird, und damit die Funktionalität der Vorrichtung beeinträchtigt wird. Umgekehrt kann die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit auch derart eingestellt werden, bspw. durch Änderung der Temperatur oder der Konsistenz, dass die nicht-newtonschen Flüssigkeit vor der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit ausreichend zähflüssig ist, um den Zerfall des Flüssigkeitsstrahls nach dem Austritt aus der Flüssigkeitsabgabeeinheit zu hemmen, so dass die kinetische Energie des Flüssigkeitsstrahls auf eine kleinere Fläche als bei der Verwendung von newtonschen Flüssigkeiten einwirken kann. Die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit kann ferner auch derart eingestellt werden, dass die nicht-newtonschen Flüssigkeit vor der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit nicht zu zähflüssig oder gar fest wird, und damit die Funktionalität der Vorrichtung beeinträchtigt wird. Ferner kann die Austrittsgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit beim Auftreffen auf das zu beschädigende Unkraut eine bestimmte Viskosität aufweist, um den gewünschten Beschädigungs- bzw. Zerstörungseffekt zu erzielen. Somit können durch diese Maßnahme je nach Anwendungsfall die Viskosität, die Beschleunigung oder die Austrittgeschwindigkeit eingestellt werden, um die optimale gewünschte Wirkung zu erzielen.It is also advantageous if, by means of the liquid acceleration unit and / or the liquid dispensing unit, the acceleration of the non-Newtonian fluid is dependent on the viscosity of the non-Newtonian fluid and / or or adjusting the discharge speed of the non-Newtonian liquid at the discharge from the liquid discharge unit to the weed to be damaged depending on the viscosity of the non-Newtonian liquid and / or the viscosity of the non-Newtonian liquid in response to the acceleration. Accordingly, the control unit can be designed, by means of the liquid acceleration unit and / or the liquid dispensing unit, to accelerate the non-Newtonian fluid as a function of the viscosity of the non-Newtonian fluid and / or the discharge speed of the non-Newtonian fluid as it is dispensed from the fluid dispenser unit to adjust damaging weeds depending on the viscosity of the non-Newtonian liquid and / or the viscosity of the non-Newtonian liquid in response to the acceleration. The viscosity of non-Newtonian fluids depends, among other things, on the shear rate and thus on the acceleration or speed of the non-Newtonian fluid. The viscosity of non-Newtonian fluid is also temperature dependent. The acceleration of the non-Newtonian fluid may be adjusted such that the non-Newtonian fluid is sufficiently viscous prior to delivery from the fluid delivery unit to inhibit disintegration of the fluid jet upon exiting the fluid delivery unit, thereby increasing the kinetic energy of the fluid jet a smaller area than when using Newtonian fluids can act. Further, the acceleration of the non-Newtonian fluid may be adjusted such that the non-Newtonian fluid does not become too viscous or solid prior to delivery from the fluid delivery unit and thus compromises the functionality of the device. Conversely, the viscosity of the non-Newtonian fluid may also be adjusted, for example by changing the temperature or consistency, that the non-Newtonian fluid is sufficiently viscous prior to delivery from the fluid delivery unit to prevent disintegration of the fluid jet upon exiting the fluid Inhibit liquid delivery unit, so that the kinetic energy of the liquid jet can act on a smaller area than when using Newtonian liquids. The viscosity of the non-Newtonian fluid may also be adjusted such that the non-Newtonian fluid does not become too viscous or solid prior to delivery from the fluid delivery unit and thus compromises the functionality of the device. Further, the exit velocity can be adjusted such that the non-Newtonian liquid has a certain viscosity when it strikes the weed to be damaged in order to achieve the desired damage or destruction effect. Thus, by this measure, depending on the application, the viscosity, the acceleration or the exit velocity can be adjusted to achieve the optimum desired effect.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Austrittsgeschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit bei der Abgabe von der Flüssigkeitsabgabeeinheit und/oder ein ermittelter Abstand a der Flüssigkeitsabgabeeinheit zu dem zu beschädigenden Unkraut derart gewählt ist, dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit spätestens beim Auftreffen auf das zu beschädigende Unkraut im Wesentlichen fest ist und damit eine Art „Geschoss“ bildet. Die Flüssigkeitsabgabeeinheit kann hierbei eine Düse mit einer veränderbaren Düsenöffnung und/oder einer veränderbaren Düsenlänge aufweisen, um die Austrittsgeschwindigkeit bzw. den Abstand a einzustellen. Durch diese Ausgestaltung der Düse kann zum einen ein stark gebündelter bzw. fokussierter Flüssigkeitsstrahl erzeugt werden, welcher eine hohe Geschwindigkeit und damit eine hohe Viskotität aufweist. Damit erhöht sich auch die kinetische Energie und folglich auch die Beschädigungswirkung bzw. der Zerstörungseffekt. Zum andere lassen sich durch Veränderung der Düsenöffnung, d.h. der Form bzw. des Durchlassquerschnitts der Düsenöffnung auch unterschiedliche Ausströmcharakteristiken sowie Größen der Bearbeitungsfläche erzielen. Folglich kann bspw. die Flüssigkeit Mittel zur Wachstumshemmung oder Zerstörung aufweisen, so dass je nach Ausgestaltung der Düsenöffnung eine gezielte Mikroinjektion dieser Mittel an das Unkraut erzielt werden kann. Die Flüssigkeitsabgabeeinheit kann jedoch alternativ oder zusätzlich an einem Manipulator angeordnet sein, welcher den gewünschten Abstand a zu dem Unkraut einstellt. D.h., mit anderen Worten, dass durch die auftretenden Scherkräfte für eine kurze Dauer vor dem Auftreffen der nicht-newtonschen Flüssigkeit auf das zu beschädigende Unkraut ein geschossähnlicher Feststoff entsteht, welcher sich nach dem Auftreffen auf das zu beschädigende Unkraut in Ruhe wieder in eine Flüssigkeit verwandelt und in den Boden einsickern. Hierbei kann die nicht-newtonsche Flüssigkeit auch einen Stoff aufweisen, welcher als Düngemittel dienen kann. Hierbei kann die Konzentration des Düngemittels derart gewählt sein, dass das Unkraut aufgrund der Konzentrationshöhe „verbrennt“, wodurch eine stärkere Beschädigung der Unkrauts erzielt werden kann. Demnach kann durch diese Maßnahme der Beschädigungs- bzw. Zerstörungseffekt beim Unkraut maximiert und ggf. gleichzeitig ein Düngemittel bereitgestellt werden.It is also advantageous if the discharge speed of the non-Newtonian liquid in the delivery from the liquid dispensing unit and / or a determined distance a of the liquid dispensing unit is selected to be damaged weeds such that the non-Newtonian liquid at the latest when hitting the damaged Weed is essentially solid and thus forms a kind of "bullet". The liquid dispensing unit may in this case have a nozzle with a variable nozzle opening and / or a variable nozzle length in order to set the exit speed or the distance a. By means of this configuration of the nozzle, on the one hand, a strongly focused or focused liquid jet can be generated, which has a high speed and thus a high viscosity. This also increases the kinetic energy and consequently also the damage effect or the destructive effect. On the other hand, by changing the nozzle opening, i. the shape and the passage cross-section of the nozzle opening also achieve different Ausströmcharakteristiken and sizes of the processing surface. Consequently, for example, the liquid may have means for inhibiting growth or destruction, so that depending on the configuration of the nozzle opening, a targeted microinjection of these agents to the weeds can be achieved. However, the liquid dispensing unit may alternatively or additionally be arranged on a manipulator which adjusts the desired distance a to the weeds. That is, in other words, that the shear forces that occur will cause a bullet-like solid to emerge for a short time before the non-Newtonian liquid impacts the weed being damaged, which will quietly revert to liquid after hitting the weed to be damaged and infiltrate the soil. Here, the non-Newtonian liquid may also comprise a substance which can serve as a fertilizer. Here, the concentration of the fertilizer may be selected such that the weed "burns" due to the concentration level, whereby a greater damage to the weeds can be achieved. Accordingly, by this measure, the damage or destruction effect on the weeds can be maximized and, if necessary, a fertilizer can be provided at the same time.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die nicht-newtonsche Flüssigkeit einen Stoff aufweist, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Sand, Ton und Mischungen daraus. Die Stärke kann insbesondere Maisstärke sein. D.h., mit anderen Worten, dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus Stärkesuspension, Sandaufschlemmung, Tonsuspension und Mischungen daraus. Durch diese Maßnahme kann auf sehr einfache und kostengünstige Art und Weise eine nicht-newtonsche Flüssigkeit bereitgestellt werden, welche insbesondere ungiftig ist, sich nach der Beschädigung des Unkrauts schnell zersetzt und ggf. auch gleichzeitig als Düngemittel dient.Furthermore, it is advantageous if the non-Newtonian liquid comprises a substance which is selected from the group consisting of starch, sand, clay and mixtures thereof. The starch may in particular be corn starch. That is, in other words, that the non-Newtonian Liquid may be selected from the group consisting of starch suspension, Sandaufschlemmung, clay suspension and mixtures thereof. By this measure, a non-Newtonian liquid can be provided in a very simple and cost-effective manner, which is particularly non-toxic, decomposes rapidly after damage to the weeds and possibly also serves as a fertilizer at the same time.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn der zusätzliche Schritt vorgesehen ist: Mischen von mindestens zwei Stoffen vor dem Abgeben der nicht-newtonschen Flüssigkeit, um die nicht-newtonsche Flüssigkeit zu erhalten. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Mischungsverhältnis der mindestens zwei Stoffe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Umgebung und/oder eines der zwei Stoffe gewählt ist. Durch diese Maßnahme kann die Konsistenz bzw. die Konzentration und damit die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit sehr einfach und präzise, vor aber auch während des Prozesses der Umkrautbekämpfung eingestellt werden. It is also advantageous, if the additional step is provided, to mix at least two substances before dispensing the non-Newtonian liquid to obtain the non-Newtonian liquid. It is particularly advantageous if the mixing ratio of the at least two substances is selected as a function of a temperature of the environment and / or one of the two substances. By this measure, the consistency or concentration, and thus the viscosity of the non-Newtonian liquid can be adjusted very easily and precisely, but also during the process of the weed control.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn der zusätzliche Schritt vorgesehen ist: Erwärmen oder Kühlen der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder der Stoffe, welche zu der nicht-newtonschen Flüssigkeit gemischt werden. Beim Erzeugen von Druck bzw. der Kompression der nicht-newtonschen Flüssigkeit und/oder der Stoffe entsteht Wärme, die der Viskosität entgegenwirkt. Die nicht-newtonsche Flüssigkeit und/oder die Stoffe können demzufolge runtergekühlt werden, um dem entgegen zu wirken. Umgekehrt kann durch Wärme dafür gesorgt werden, dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit und/oder die Stoffe durch Erwärmung in der Flüssigkeitsabgabeeinheit besser „durchrutschen“, sich dann beim Austritt schnell abkühlen und sich dann erst verfestigen. Hierfür könnte die Flüssigkeitsabgabeeinheit bzw. die Düse der Flüssigkeitsabgabeeinheit mittels einer Temperierungsvorrichtung gekühlt werden, so dass sowohl die Kühlung als auch Scherkräfte aufgrund der Düseninnenwand auf die nicht-newtonsche Flüssigkeit und/oder die Stoffe einwirken können. Demnach wäre es denkbar, in einem erhitzen Drucktank Druck auf die nicht-newtonsche Flüssigkeit aufbauen und erst in der Düse die nicht-newtonsche Flüssigkeit abzukühlen bzw. durch die Scherkräfte aufgrund der Düseninnewand fest zu machen. Durch diese Maßnahme kann die temperaturabhängige Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit sehr einfach, vor aber auch während des Prozesses der Unkrautbekämpfung eingestellt werden.It is also advantageous if the additional step is provided: heating or cooling the non-Newtonian liquid and / or the substances which are mixed to the non-Newtonian liquid. When generating pressure or the compression of the non-Newtonian liquid and / or the substances heat is generated, which counteracts the viscosity. The non-Newtonian liquid and / or the substances can therefore be cooled down in order to counteract this. Conversely, heat can be used to ensure that the non-Newtonian liquid and / or the substances are better able to "slip through" by heating in the liquid dispensing unit, then cool rapidly on exiting and then solidify. For this purpose, the liquid dispensing unit or the nozzle of the liquid dispensing unit could be cooled by means of a tempering, so that both the cooling and shear forces due to the nozzle inner wall can act on the non-Newtonian liquid and / or substances. Accordingly, it would be conceivable to build pressure on the non-Newtonian fluid in a heated pressure tank and to cool down the non-Newtonian fluid in the nozzle or to fix it by the shear forces due to the nozzle wall. By this measure, the temperature-dependent viscosity of non-Newtonian liquid can be adjusted very easily, but also during the process of weed control.

Vorteilhaft ist auch ein System mit einer vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche ferner eine Detektionseinheit aufweist, welche ausgebildet ist, das Unkraut zu detektieren und eine Steuereinheit, welche ausgebildet ist, die Vorrichtung in Abhängigkeit von der Detektionseinheit ermittelten Daten derart anzusteuern, dass bei einer Betätigung der Vorrichtung eine Abgabe der nicht-newtonschen Flüssigkeit an das Unkraut erfolgt, um dieses zu beschädigen. Demnach kann bei einem derartigen System die Flüssigkeitsabgabeeinheit mittels bildbasierter Regelung exakt positioniert werden, so dass äußerst schnell und präzise eine (voll-) autonome Unkrautregulierung vorgenommen werden kann. Dies wird u.a. dadurch erzielt, dass – im Abkehr von bekannten Verfahren – nicht die Nutzpflanze, sondern vielmehr das zu bekämpfende Unkraut selbst spezifisch erkannt und gezielt beschädigt wird, wobei die Unkrautregulierungsvorrichtung bzw. die Flüssigkeitsabgabeeinheit automatisiert an dem Unkraut positioniert bzw. in Richtung des Unkrauts ausgerichtet wird. Insbesondere in Kulturen mit kleinen Pflanzabständen (z.B. Karotten) ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, das unerwünschte Unkraut in unmittelbarer Nähe zur Nutzpflanze in einem sehr frühen Stadium zu beschädigen bzw. abzutöten. Also advantageous is a system with a device according to the invention described above, which further comprises a detection unit which is designed to detect the weeds and a control unit, which is designed to control the device in response to the detection unit determined such that upon actuation The device is a discharge of non-Newtonian liquid to the weed to damage it. Thus, in such a system, the liquid delivery unit can be accurately positioned by means of image-based control so that (fully) autonomous weed control can be carried out extremely quickly and precisely. This is u.a. achieved in that - in contrast to known methods - not the crop, but rather the weed to be controlled itself specifically recognized and selectively damaged, the weed control device or the liquid dispensing unit is automatically positioned on the weeds or aligned in the direction of the weeds. Especially in crops with small planting distances (e.g., carrots), the present invention makes it possible to damage the unwanted weeds in close proximity to the crop at a very early stage.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Unkrautregulierungsvorrichtung; 1 a schematic representation of a weed control device according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Unkrautregulierungsvorrichtung mit einem Wirbelstromaktor; 2 a schematic representation of another embodiment of the weed control device according to the invention with an eddy current actuator;

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Unkrautregulierungsvorrichtung mit einer Druckfördereinheit; 3 a schematic representation of another embodiment of the weed control device according to the invention with a pressure feed unit;

4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Unkrautregulierungsvorrichtung mit einer Druckfördereinheit; 4 a schematic representation of another embodiment of the weed control device according to the invention with a pressure feed unit;

5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Vielzahl von Düsen; und 5 a schematic representation of another embodiment of the device according to the invention with a plurality of nozzles; and

6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems aufweisend die erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung gemäß 2. 6 a schematic representation of a system according to the invention comprising the inventive weed control device according to 2 ,

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred embodiments of the present invention are for the in the various figures illustrated and similar elements used the same or similar reference numerals, wherein a repeated description of the elements is omitted.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist. In 1 a weed control device according to the invention is shown, which in its entirety is indicated by the reference numeral 10 is provided.

Die Unkrautregulierungsvorrichtung 10 weist eine Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 und eine Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 auf. Die Unkrautregulierungsvorrichtung 10 weist ferner eine Kammer 16 auf. Die Kammer 16 kann als Druckspeicher 16 ausgebildet sein. Die Kammer 16 kann als Teil der Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 oder als Teil der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 ausgebildet sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 16 als Teil der Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 ausgebildet. Die Kammer 16 ist ferner über eine Druckleitung 18 fluidisch mit der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 verbunden.The weed control device 10 has a liquid acceleration unit 12 and a liquid dispensing unit 14 on. The weed control device 10 also has a chamber 16 on. The chamber 16 can be used as accumulator 16 be educated. The chamber 16 can as part of the liquid acceleration unit 12 or as part of the fluid delivery unit 14 be educated. In the embodiment shown, the chamber 16 as part of the liquid acceleration unit 12 educated. The chamber 16 is also via a pressure line 18 fluidic with the fluid delivery unit 14 connected.

Um das erfindungsgemäße Verfahren zur Unkrautregulierung durchführen zu können, weist die Kammer 16 eine nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 auf. Die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 kann mittels der Flüssigkeitbeschleunigungseinheit 12 aus der Kammer 16 heraus zu der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 beschleunigt und von der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 in Form eines Flüssigkeitsstrahls 22 an ein Unkraut 24 abgegeben werden, um dieses zu beschädigen. Die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 ist hierbei als Drucktanksystem 12 ausgebildet. Demnach steht die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 in der Kammer 16 unter Druck. Die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 ist als Druckventil 14 mit Düse ausgebildet. Demnach kann mittels der Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12, d.h. mittels des Drucktanks 16 durch Betätigung der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14, d.h. durch Öffnen des Druckventils 14 die nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 beschleunigt und mit einer bestimmten Geschwindigkeit bzw. kinetischen Energie an das Unkraut 24 abgegeben werden.In order to carry out the method according to the invention for weed control, the chamber has 16 a non-Newtonian liquid 20 on. The non-Newtonian fluid 20 can by means of the liquid acceleration unit 12 out of the chamber 16 out to the fluid delivery unit 14 accelerated and from the liquid dispensing unit 14 in the form of a liquid jet 22 to a weed 24 be discharged to damage this. The liquid acceleration unit 12 is here as a pressure tank system 12 educated. Accordingly, the non-Newtonian fluid stands 20 in the chamber 16 vacuum. The liquid dispensing unit 14 is as a pressure valve 14 formed with a nozzle. Accordingly, by means of the liquid acceleration unit 12 ie by means of the pressure tank 16 by actuating the liquid dispensing unit 14 ie by opening the pressure valve 14 the non-Newtonian fluid 20 accelerated and with a certain speed or kinetic energy to the weeds 24 be delivered.

Durch die Verwendung der dilatanten nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 zerfällt der Flüssigkeitsstrahl 22 im Vergleich zu einer newtonschen Flüssigkeit später bzw. im Wesentlichen gar nicht, so dass eine erheblich höhere Beschädigungswirkung bzw. ein höherer Zerstörungseffekt beim Unkraut 24 hervorgerufen wird. Der Abstand a zwischen der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 und dem Unkraut 24 ist hierbei bevorzugt derart gewählt bzw. eingestellt, dass die nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 spätestens beim Auftreffen auf das Unkraut 24 im Wesentlichen fest ist. Hierdurch kann der Beschädigungs- bzw. Zerstörungseffekt maximiert werden. By using the dilatant non-Newtonian fluid 20 the liquid jet breaks down 22 compared to a Newtonian liquid later or substantially not at all, so that a significantly higher damage effect or a higher destruction effect in weeds 24 is caused. The distance a between the liquid dispensing unit 14 and the weed 24 is hereby preferably selected or set such that the non-Newtonian liquid 20 at the latest when hitting the weeds 24 is essentially fixed. As a result, the damage or destruction effect can be maximized.

Die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 ist derat ausgebildet, dass sie nach dem Auftreffen auf das zu beschädigende Unkraut 24 in Ruhe wieder in den flüssigen Zustand zurückkehrt und kann in den Boden einsickert. Die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 kann ferner einen Stoff aufweisen, welcher dem Boden als Düngemittel dienen kann, so dass durch die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 eine zusätzliche Funktion bereitgestellt werden kann.The non-Newtonian fluid 20 is derat trained that they after hitting the weed to be damaged 24 returns to its liquid state at rest and can seep into the soil. The non-Newtonian fluid 20 may further comprise a substance, which may serve as a fertilizer to the soil, so that by the non-Newtonian liquid 20 an additional feature can be provided.

Die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 und/oder die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 kann grundsätzlich auch eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung aufweisen, um die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 auf eine gewünschte Temperatur zu bringen und dadurch die Viskosität zu verändern bzw. einzustellen.The liquid acceleration unit 12 and / or the liquid dispensing unit 14 may in principle also have a heating and / or cooling device to the non-Newtonian liquid 20 to bring to a desired temperature and thereby to change or adjust the viscosity.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung 10 auch eine (nicht gezeigte) Steuereinheit auf, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 und/oder die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14 in Abhängigkeit von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 anzusteuern. Die Steuereinheit kann somit alle notwendigen Daten erhalten und auswerten, um die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 zu bestimmen bzw. eine Beschleunigung und/oder Austrittsgeschwindigkeit zu ermitteln, um eine gewünschte Viskosität der der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 zu erreichen bzw. einzustellen.According to the invention, the device 10 also a control unit (not shown) which is formed, the liquid accelerating unit 12 and / or the liquid dispensing unit 14 depending on the viscosity of the non-Newtonian fluid 20 head for. The control unit can thus obtain and evaluate all necessary data about the viscosity of the non-Newtonian fluid 20 or to determine an acceleration and / or exit velocity to a desired viscosity of the non-Newtonian liquid 20 to reach or adjust.

In 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘ dargestellt. Im Gegensatz zu der Unkrautregulierungsvorrichtung aus 1 ist die dargestellte Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘ als Wirbelstromaktor 12‘ ausgebildet. Die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘ weist demnach einen Kondensator 26 zur Energiespeicherung auf, wobei auch mehrere Kondensatoren 26 denkbar sind. Mittels einer Aktivierungseinheit 28, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schalter 28 ausgebildet ist, kann die im Kondensator 26 gespeicherte elektrische Ladung schnell entladen werden. Zur Kraftübertragung weist die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12 eine Spule 30 auf. Demnach kann bei Aktivierung des Schalters 28 die elektrische Ladung vom Kondensator 26 an die Spule 30 übertragen werden, wodurch aufgrund magnetischer Kräfte eine Beschleunigung eines Stoßelementes 32 in eine Stoßrichtung 34 erzeugt wird. Für diese Kraftübertragung weist das Stoßelement 32 einen elektrisch leitfähigen Teil 36 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der elektrisch leitfähige Teil 36 als Kupferscheibe 36 ausgebildet. Um eine Beschleunigung bzw. Stoßwirkung des Stoßelements 32 zu erzielen, erfolgt eine elektrische Entladung und damit eine Energieübertragung von dem (hier nicht dargestellten) Kondensator 26 auf die Spule 30, wodurch ein Stromfluss an der Spule 30 erzeugt wird. Durch die fließende elektrische Ladung entsteht ein erstes magnetisches Feld. In dem elektrisch leitfähigen Teil 36 bzw. der Kupferscheibe 36 wird hierdurch wiederum ein Wirbelstromfluss erzeugt. Der Wirbelstromfluss bzw. die entstehenden Wirbelströme erzeugen selbst ein zweites Magnetfeld, das dem ersten Magnetfeld (infolge des Stromflusses in der Spule 30) entgegengerichtet ist. Demnach entsteht eine abstoßende Kraft zwischen dem ersten Magnetfeld und dem zweiten Magnetfeld, welche eine Beschleunigung bzw. impulsförmige Bewegung der Kupferscheibe 36 und damit des Stoßelements 32 in Stoßrichtung 34 bewirkt. Der elektrisch leitfähige Teil 36 des Stoßelementes 32 ist einerseits elektrisch leitfähig ausgeführt, andererseits in der Lage, die entstehenden Wirbelströme aufzunehmen, um die zuvor beschriebenen Umwandlung von elektrischer in mechanischer Energie zu ermöglichen. D.h., dass mit je stärkerem Strom die Spule 30 bestromt wird, desto höher auch die erzeugte Beschleunigung des Stoßelements 32 ist und damit der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 ist. Eine Erhöhung der Amplitude der Druckwelle kann zu einer Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 führen.In 2 is another embodiment of a weed control device according to the invention 10 ' shown. Unlike the weed control device off 1 is the illustrated liquid acceleration unit 12 ' as eddy current actuator 12 ' educated. The liquid acceleration unit 12 ' therefore has a capacitor 26 for energy storage, including several capacitors 26 are conceivable. By means of an activation unit 28 which in the embodiment shown as a switch 28 is formed, in the condenser 26 stored electric charge can be discharged quickly. For power transmission, the liquid acceleration unit 12 a coil 30 on. Thus, upon activation of the switch 28 the electric charge from the capacitor 26 to the coil 30 be transmitted, which due to magnetic forces an acceleration of a shock element 32 in a push direction 34 is produced. For this power transmission, the shock element 32 an electrically conductive part 36 on. In the embodiment shown, the electrically conductive part 36 as copper disk 36 educated. To an acceleration or impact of the shock element 32 To achieve an electrical discharge and thus an energy transfer from the (not shown here) capacitor 26 on the spool 30 , causing a current flow to the coil 30 is produced. By the flowing electrical Charge creates a first magnetic field. In the electrically conductive part 36 or the copper disc 36 This in turn generates an eddy current flow. The eddy current flow or the resulting eddy currents themselves generate a second magnetic field, which is the first magnetic field (due to the current flow in the coil 30 ) is directed opposite. Accordingly, a repulsive force arises between the first magnetic field and the second magnetic field, which causes an acceleration or pulsed movement of the copper disc 36 and thus the shock element 32 in the thrust direction 34 causes. The electrically conductive part 36 of the push element 32 On the one hand, it is designed to be electrically conductive, on the other hand it is able to absorb the resulting eddy currents in order to enable the above-described conversion of electrical energy into mechanical energy. Ie that with ever stronger current the coil 30 energized, the higher the generated acceleration of the shock element 32 and thus the non-Newtonian fluid 20 is. Increasing the amplitude of the pressure wave may increase the exit velocity of the non-Newtonian fluid 20 to lead.

Die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ ist hierbei als eine Art Stoßwelleninjektor 14‘ ausgebildet. Die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ weist eine weitere Dosierkammer 38, eine Membran 40 und ein Ventil 42 auf. Die Dosierkammer 38 ist über die Druckleitung 18 mit der Kammer 16 bzw. dem Drucktank 16 verbunden. Die Dosierkammer 38 weist die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 auf, welche je nach Anwendung auch ein Düngemittel aufweisen kann. Durch die fluidische Verbindung wird die Dosierkammer 38 je nach Bedarf von dem Drucktank 16 mit der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 befüllt. Die kann mittels der Steuereinheit durchgeführt werden bzw. durchführbar sein.The liquid dispensing unit 14 ' is here as a kind of shock wave injector 14 ' educated. The liquid dispensing unit 14 ' has another dosing chamber 38 , a membrane 40 and a valve 42 on. The dosing chamber 38 is over the pressure line 18 with the chamber 16 or the pressure tank 16 connected. The dosing chamber 38 indicates the non-Newtonian fluid 20 which, depending on the application, may also contain a fertilizer. Through the fluidic connection, the metering chamber 38 as needed from the pressure tank 16 with the non-Newtonian fluid 20 filled. This can be carried out or feasible by means of the control unit.

An der Dosierkammer 38 ist die Membran 40 angeordnet, welche zusammen mit der Dosierkammer 38 die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 umschließt. Die Membran 40 ist zwischen dem Stoßelement 32 und der Dosierkammer 38 angeordnet. Durch diese Anordnung kann nun bei Betätigung des Wirbelstromaktors 14‘ das Stoßelement 32, welches hierbei als Stößel 32 ausgebildet ist, gegen die Membran 40 stoßen und die Stoß-/Impulsenergie auf die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 übertragen, so dass eine Stoßwelle in Stoßwellenrichtung 34 erzeugt wird. Die Membran 40 kann eine elastisch verformbare Membran 40 sein, welche dazu ausgebildet ist, eine einer Verformung der Membran 40 durch das Stoßelement 32 entgegenwirkende Kraft auszuüben. Somit kann beispielsweise das Verkleinern des Volumens der Dosierkammer 38 durch ein impulsförmiges Bewegen oder Drücken des Stoßelements 32 gegen die Membran 40 derart erfolgen, dass die Membran 40 in Richtung des Inneren der Dosierkammer 38, insbesondere impulsförmig bzw. stoßartig, ausgebeult wird. Optional kann die Membran 40 auch derart ausgebildet sein, dass sie aufgrund Ihrer Elastizität die Rückstellkraft für die Rückführung des Stoßelements 32 bereitstellt, so dass sobald die das Stoßelement 32 bewegende Kraft des Wirbelstromaktors 14‘ erlischt, das Stoßelement 32 in seine ursprüngliche Position zurückgeschoben wird. Mit anderen Worten kann die Membran 40 nicht nur zur Übertragung des Kraftimpulses des Stoßelements 32 an die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 in der Dosierkammer 38 sondern auch zur Rückstellung des Stoßelements 32 verwendet werden. Die Rückstellung des Stoßelements 32 auf die Anfangsposition kann jedoch auch mittels einer Feder erfolgen. Es ist grundsätzlich jegliche, dem Fachmann bekannte Vorrichtung denkbar, welche zur Rückstellung des Stoßelements 32 geeignet ist. Die Stoßwelle breitet sich dann in Stoßwellenrichtung 34 entlang der Dosierkammer 38 bis zu dem Ventil 42 aus und beschleunigt dadurch die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20. Sobald die Stoßwelle das Ventil 42 erreicht, erfolgt ein gerichteter Masseaustrag der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 aus der Dosierkammer 38. Mittels einer Düse 44, welche an dem Ventil 42 angeordnet ist, kann ein gebündelter bzw. fokussierter Flüssigkeitsstrahl 22 erzeugt werden, welcher aus einer Düsenöffnung 46 der Düse 44 austreten kann. Die Düse 44 kann in ihrer Länge und/oder in ihrem Durchmesser variabel ausgebildet sein, um abhängig von der Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 eine gewünschte Austrittsgeschwindigkeit zu erzeugen und/oder die Viskosität der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 zu verändern bzw. einzustellen.At the dosing chamber 38 is the membrane 40 arranged, which together with the dosing chamber 38 the non-Newtonian fluid 20 encloses. The membrane 40 is between the shock element 32 and the dosing chamber 38 arranged. By this arrangement can now upon actuation of the Wirbelstromaktors 14 ' the shock element 32 , which here as a ram 32 is formed, against the membrane 40 butt and the shock / pulse energy on the non-Newtonian fluid 20 transmit, leaving a shock wave in shockwave direction 34 is produced. The membrane 40 can be an elastically deformable membrane 40 which is adapted to a deformation of the membrane 40 through the push element 32 to exert counteracting force. Thus, for example, reducing the volume of the metering chamber 38 by a pulse-shaped moving or pushing the shock element 32 against the membrane 40 done so that the membrane 40 towards the interior of the dosing chamber 38 , in particular pulse-shaped or jagged, is dented. Optionally, the membrane 40 Also be designed so that they due to their elasticity, the restoring force for the return of the shock element 32 so that once the the shock element 32 moving force of the eddy current actuator 14 ' goes out, the shock element 32 is pushed back to its original position. In other words, the membrane 40 not only for the transmission of the force pulse of the shock element 32 to the non-Newtonian fluid 20 in the dosing chamber 38 but also to the provision of the shock element 32 be used. The provision of the shock element 32 However, the initial position can also be done by means of a spring. In principle, any device known to those skilled in the art is conceivable, which is used to return the impact element 32 suitable is. The shockwave then spreads in shockwave direction 34 along the dosing chamber 38 to the valve 42 and thereby accelerates the non-Newtonian fluid 20 , Once the shockwave the valve 42 reached, there is a directed mass discharge of non-Newtonian liquid 20 from the dosing chamber 38 , By means of a nozzle 44 , which on the valve 42 can be arranged, a focused or focused liquid jet 22 be generated, which from a nozzle opening 46 the nozzle 44 can escape. The nozzle 44 may be variable in length and / or diameter to depend on the viscosity of the non-Newtonian fluid 20 to produce a desired exit velocity and / or the viscosity of the non-Newtonian liquid 20 to change or adjust.

Zusammenfassend erfolgt durch die kurzzeitige impulsförmige Druckbeaufschlagung der Membran 38 mittels des Stoßelements 32 bzw. Stößels 32 auf sehr einfache Art und Weise eine Energieübertragung auf die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20, in der eine Stoßwelle angeregt wird. Hierdurch wird eine definierte Menge von der Flüssigkeit pro Stoß bzw. „Schuss“ abgegeben, so dass die abzugebende nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 exakt dosiert werden kann.In summary, by the short-term pulsed pressurization of the membrane 38 by means of the impact element 32 or plunger 32 in a very simple way, an energy transfer to the non-Newtonian liquid 20 in which a shock wave is excited. As a result, a defined amount of the liquid per shot or "shot" is discharged, so that the non-Newtonian liquid to be dispensed 20 can be dosed exactly.

3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘‘. Die Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘‘ weist eine Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘‘ mit einer Pumpe 48 und einer Druckluftkammer 50 auf. Die Pumpe 48 ist fluidisch mit der Druckluftkammer 50 verbunden und erzeugt in dieser eine Druckluft 52. Die Druckluft 52 wird über ein Ventil 42, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel als elektrischer Schieber 42 ausgebildet ist, in die Düse 44 einer Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘ befördert. Da die Düse 44 über die Druckleitung 18 mit der Kammer 16 verbunden ist, füllt die Kammer 16 die Düse 44 stets mit der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 auf. Die Düsenöffnung 46 kann hierbei elastisch ausgebildet sein und bei fehlendem Druck geschlossen sein bzw. bei Druckbeaufschlagung öffnen. Die Düsenöffnung 46 kann jedoch auch von der Steuereinheit ansteuerbar sein. Die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 wird durch die Druckluft 52 entlang des Ventils 44 beschleunigt. Die dabei auftretenden Scherkräfte, welche einerseits durch die Druckluft 52 und andererseits durch die Reibung der nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 an einer Ventilinnenwand 54 des Ventils 44 entstehen, verfestigt sich die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 so weit, dass nach dem Austreten der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 aus der Ventilöffnung 46 für kurze Zeit ein verfestigter Flüssigkeitsstrahl 22 (Geschoss) entsteht, welcher das unter dem Ventil 44 befindliches Unkraut 24 beschädigt bzw. vernichten. 3 shows a further weed control device according to the invention 10 '' , The weed control device 10 '' has a liquid acceleration unit 12 '' with a pump 48 and a compressed air chamber 50 on. The pump 48 is fluidic with the compressed air chamber 50 connected and generates in this a compressed air 52 , The compressed air 52 will be over a valve 42 , which in the embodiment shown as an electric slide 42 is formed in the nozzle 44 a liquid dispensing unit 14 '' promoted. Because the nozzle 44 via the pressure line 18 with the chamber 16 connected, fills the chamber 16 the nozzle 44 always with the non-Newtonian fluid 20 on. The nozzle opening 46 can be elastic in this case and be closed in the absence of pressure or open when pressurized. The nozzle opening 46 However, it can also be controlled by the control unit. The non-Newtonian fluid 20 is due to the compressed air 52 along the valve 44 accelerated. The occurring shear forces, which on the one hand by the compressed air 52 and on the other hand by the friction of the non-Newtonian fluid 20 on a valve inner wall 54 of the valve 44 The non-Newtonian fluid solidifies 20 so far that after the leakage of non-Newtonian fluid 20 from the valve opening 46 for a short time a solidified liquid jet 22 (Projectile) arises, which under the valve 44 weed 24 damaged or destroyed.

Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Kammer 16 zunächst geschlossen ist, so dass die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 erst beim Ausströmen der Druckluft 52 in das Ventil 44 fließen kann. Hierbei kann die in der Kammer 16 befindliche nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 aufgrund der beschleunigten Druckluft 52 bzw. des dadurch hervorgerufenen Bernoulli-Effekts aus der Kammer 16 in das Ventil 44 gesaugt werden, um dann von der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘ mit einer bestimmten Austrittsgeschwindigkeit abgegeben zu werden.Alternatively, however, it is also conceivable that the chamber 16 initially closed, leaving the non-Newtonian liquid 20 only when the compressed air flows out 52 in the valve 44 can flow. This can be done in the chamber 16 non-Newtonian liquid present 20 due to the accelerated compressed air 52 or the resulting Bernoulli effect from the chamber 16 in the valve 44 are then sucked by the liquid dispensing unit 14 '' to be delivered at a certain exit velocity.

In 4 ist eine weitere erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘‘‘. Hierbei ist die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘‘‘ als Druckfördereinheit 12‘‘‘ ausgebildet. Die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit r bzw. die Druckfördereinheit 12‘‘‘ weist die Kammer 16 auf, in der die abzugebende nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 angeordnet ist. Die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘‘‘ weist ferner die Pumpe 48 auf, welche über eine Leitung fluidisch mit der Kammer 16 verbunden ist. Des Weiteren weist die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘‘‘ einen Druckspeicher 56 auf. Der Druckspeicher 56 ist über die Druckleitung 18 ebenfalls mit der Pumpe 48 fluidisch verbunden. Die Pumpe 48 ist ausgebildet, die in der Kammer 16 befindliche nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 unter Druck zu setzen und in der Druckleitung 18 bereitzustellen bzw. an den Druckspeicher 56 abzugeben. Der Druckspeicher 56 ist wiederum ausgebildet, die unter Druck befindliche nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 permanent und gleichmäßig über die Druckleitung 18 an die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘‘ weiterzuleiten. Demnach kann mittels der Druckfördereinheit 12‘‘‘ die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 unter Druck gesetzt, gespeichert und für die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘‘ bereitgestellt werden.In 4 is another weed control device according to the invention 10 ''' , Here is the liquid acceleration unit 12 ''' as a pressure feed unit 12 ''' educated. The liquid acceleration unit r or the pressure feed unit 12 ''' shows the chamber 16 in which the non-Newtonian liquid to be dispensed 20 is arranged. The liquid acceleration unit 12 ''' also has the pump 48 which is fluidly connected to the chamber via a conduit 16 connected is. Furthermore, the liquid acceleration unit 12 ''' a pressure accumulator 56 on. The accumulator 56 is over the pressure line 18 also with the pump 48 fluidly connected. The pump 48 is trained in the chamber 16 non-Newtonian liquid present 20 to put under pressure and in the pressure line 18 to provide or to the accumulator 56 leave. The accumulator 56 is again formed, the pressurized non-Newtonian liquid 20 permanently and evenly over the pressure line 18 to the liquid dispensing unit 14 ''' forward. Accordingly, by means of the pressure feed unit 12 ''' the non-Newtonian fluid 20 pressurized, stored and for the fluid delivery unit 14 ''' to be provided.

Die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘‘ weist das Ventil 42 auf. Das Ventil 42 kann einen Piezoaktor, einen Elektroaktive-Polymer-Aktor oder einen Magnetoresistiven-Aktor aufweisen. Durch Betätigung des Ventils 42 kann somit eine bestimmte Menge der unter Druck befindlichen nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 gezielt und präzise abgegeben werden, um damit einen gewünschten fokussierten bzw. gebündelten Flüssigkeitsstrahl 22 mit einer bestimmten Austrittsgeschwindigkeit zu erzeugen. Durch das gezielte Öffnen und Schließen des Ventils 42 können der Massestrom und die Austrittsgeschwindigkeit eingestellt werden und damit die kinetische Energie aber auch die Viskosität verändert werden.The liquid dispensing unit 14 ''' has the valve 42 on. The valve 42 may comprise a piezoelectric actuator, an electroactive polymer actuator or a magnetoresistive actuator. By actuating the valve 42 may thus contain a certain amount of the pressurized non-Newtonian fluid 20 be delivered targeted and accurate, so that a desired focused or bundled liquid jet 22 to produce at a certain exit velocity. Through the targeted opening and closing of the valve 42 the mass flow and the exit velocity can be adjusted and thus the kinetic energy as well as the viscosity can be changed.

Es ist vorteilhaft, wenn die Druckfördereinheit 12‘‘‘ ausgebildet ist, die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 unter derart hohem Druck an die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘‘ weiterzuleiten, dass das Unkraut 24 aufgrund der kinetischen Energie der von der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘‘‘ abgegebenen nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 beschädigbar ist. Hierbei liegt der Druck bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 500 bar, ferner bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 500 bar bis kleiner oder gleich 4000 bar. Die nicht-newtonsche Flüssigkeit 20 kann bei der Abgabe vorzugsweise eine Austrittsgeschwindigkeit von größer oder gleich 60 m/s und/oder eine kinetische Energie von größer oder gleich 0,03 J aufweisen.It is advantageous if the pressure feed unit 12 ''' is formed, the non-Newtonian liquid 20 under such high pressure to the liquid delivery unit 14 ''' forward that weed 24 due to the kinetic energy of the fluid delivery unit 14 ''' discharged non-Newtonian fluid 20 is damaged. In this case, the pressure is preferably in a range of greater than or equal to 500 bar, further preferably in a range of greater than or equal to 500 bar to less than or equal to 4000 bar. The non-Newtonian fluid 20 may preferably have an exit velocity of greater than or equal to 60 m / s and / or a kinetic energy of greater than or equal to 0.03 J upon delivery.

In 5 ist eine analog zu der Ausführungsform aus 4 aufgebaute Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘‘‘ gezeigt. Diese weist jedoch eine Vielzahl von Ventilen 42 auf. Jedes der Ventile 42 weist hierbei einen Piezoaktor auf. Die Ventile 42 können jedoch auch unterschiedliche Aktoren aus der Gruppe bestehend aus einem Piezoaktor, einem Elektroaktive-Polymer-Aktor und einem Magnetoresistiven-Aktor aufweisen. Die Ventile 42 sind hierbei über eine gemeinsame Druckleitung 18 parallel mit der Druckfördereinheit 12‘‘‘ verbunden. Somit ist es möglich, eine größere Bodenfläche gleichzeitig zu bearbeiten, wodurch eine schnellere Unkrautregulieren erfolgen kann.In 5 is an analogous to the embodiment of 4 constructed weed control device 10 ''' shown. However, this has a variety of valves 42 on. Each of the valves 42 in this case has a piezoelectric actuator. The valves 42 However, they may also have different actuators from the group consisting of a piezoelectric actuator, an electroactive polymer actuator and a magnetoresistive actuator. The valves 42 are here via a common pressure line 18 parallel with the pressure feed unit 12 ''' connected. Thus, it is possible to work a larger floor area at the same time, whereby a faster weed control can be done.

In 6 ist ein erfindungsgemäßes System zur Beschädigung von Unkraut 24 dargestellt, welches in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 100 versehen ist.In 6 is an inventive weed damage system 24 shown, which in its entirety by the reference numeral 100 is provided.

Das System 100 weist eine erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung 10‘ bzw. eine Vorrichtung 10‘ zur Beschädigung von Unkraut 24 gemäß der vorangehend beschriebenen Ausführungsform aus 2 auf. Es ist jedoch eine beliebige erfindungsgemäße Unkrautregulierungsvorrichtung 10; 10‘; 10‘‘; 10‘‘‘ an dem System 100 denkbar. Das System 100 ist als mobile Plattform ausgebildet. Hierfür weist das System 100 eine Antriebseinheit 102 mit Rädern 104 auf. Es ist jedoch jegliche, dem Fachmann bekannte Antriebsart denkbar, welche dem System 100 eine Mobilität verschaffen kann. The system 100 has a weed control device according to the invention 10 ' or a device 10 ' to damage weeds 24 according to the embodiment described above 2 on. However, it is any weed control device of the invention 10 ; 10 '; 10 ''; 10 ''' on the system 100 conceivable. The system 100 is designed as a mobile platform. This is what the system shows 100 a drive unit 102 with wheels 104 on. However, any type of drive known to those skilled in the art is conceivable, which is the system 100 can provide mobility.

Das System 100 weist ferner eine Manipulatoreinheit 106 auf, an deren unterem Manipulatorabschnitt 108 die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ mit der Düse 44 auf. Die Düse 44 ist hierbei zwischen der Manipulatoreinheit 106 und dem Boden angeordnet und weist in Richtung des Unkrauts 24. Um nun eine bildbasierte Regelung zur exakten Positionierung der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ bzw. der Düse 44 zu ermöglichen, weist das System 100 ferner eine Detektionseinheit 110 und eine Steuereinheit 112 auf. Die Detektionseinheit 110 weist eine Klassifizierungseinheit 114 und eine Lokalisierungseinheit 116 auf. The system 100 also has a manipulator unit 106 on, at the lower manipulator section 108 the liquid dispensing unit 14 ' with the nozzle 44 on. The nozzle 44 is here between the manipulator unit 106 and the ground and points in the direction of the weeds 24 , Now to an image-based control for the exact positioning of the liquid dispensing unit 14 ' or the nozzle 44 to allow the system rejects 100 a detection unit 110 and a control unit 112 on. The detection unit 110 has a classification unit 114 and a location unit 116 on.

Hierbei ist die Klassifizierungseinheit 114 als bildgebendes System in Form einer Kameraeinheit 114 ausgeführt. Die Lokalisierungseinheit 116 ist als Visual-Servoing-Kamera 116 ausgeführt und dem unteren Manipulatorabschnitt 108 der Manipulatoreinheit 106 neben der Düse 44 angeordnet. Demzufolge ist die Visual-Servoing-Kamera 116 über dem Boden „schwebend“ angeordnet und wird dementsprechend zusammen mit der Düse 44 bewegt bzw. positioniert. Durch diese Anordnung kann die Lokalisierungseinheit 116 bzw. die Visual-Servoing-Kamera 116 in unmittelbarer Nähe zu dem Unkraut 24 äußerst präzise die Relativpositionen der Düse 44 zu dem Unkraut 24 ermitteln. Die Lokalisierungseinheit 116 ermittelt basierend auf den Positionsdaten bzw. den Erkennungsdaten der Klassifizierungseinheit 114 die Relativposition, vorzugsweise mittels einer (nicht gezeigten) Rechnereinheit.Here is the classification unit 114 as an imaging system in the form of a camera unit 114 executed. The localization unit 116 is as a visual-servoing camera 116 executed and the lower manipulator section 108 the manipulator unit 106 next to the nozzle 44 arranged. As a result, the visual servoing camera is 116 placed "floating" above the ground and, accordingly, together with the nozzle 44 moved or positioned. By this arrangement, the localization unit 116 or the visual servoing camera 116 in close proximity to the weeds 24 extremely precise the relative positions of the nozzle 44 to the weeds 24 determine. The localization unit 116 determined based on the position data or the recognition data of the classification unit 114 the relative position, preferably by means of a (not shown) computer unit.

Ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, ist es jedoch durchaus auch denkbar, dass die Klassifizierungseinheit 114 und die Lokalisierungseinheit 116 als eine Einheit ausgebildet sind. Demnach würde die Einheit 114, 116 umfassend die Klassifizierungseinheit 114 und die Lokalisierungseinheit 116 eine Doppelaufgabe erfüllen, nämlich die vorangehend beschriebene Klassifikationsaufgabe (Erkennung des Unkrauts 24) und die Ermittlung der Relativpositionen der Düse 44 zu dem Unkraut 24 (visual servoing), welche zur Führung der Düse 44 dient. Die Steuereinheit 112 empfängt die ermittelten Daten der Detektionseinheit 110 bzw. der Lokalisierungseinheit 116 und ggf. Temperaturdaten aus der Umgebung bzw. der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20 und steuert entsprechend die Manipulatoreinheit 106 und die Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ so an, dass die Düse 44 in eine entsprechende Position gebracht und die Flüssigkeitsbeschleunigungseinheit 12‘ zusammen mit der Flüssigkeitsabgabeeinheit 14‘ zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. bei Erreichen einer bestimmten Position derart betätigt wird, dass eine gewünschte Beschleunigung bzw. Austrittsgeschwindigkeit der nicht-newtonschen Flüssigkeit 20, ggf. mit einer bestimmten Viskosität an das Unkraut 24 abgegeben wird.Without departing from the scope of the present invention, however, it is quite conceivable that the classification unit 114 and the localization unit 116 are formed as a unit. Accordingly, the unit would 114 . 116 comprising the classification unit 114 and the localization unit 116 fulfill a dual task, namely the classification task described above (detection of weeds 24 ) and the determination of the relative positions of the nozzle 44 to the weeds 24 (visual servoing), which is used to guide the nozzle 44 serves. The control unit 112 receives the determined data of the detection unit 110 or the localization unit 116 and possibly temperature data from the environment or the non-Newtonian liquid 20 and accordingly controls the manipulator unit 106 and the liquid dispensing unit 14 ' so on, that the nozzle 44 placed in a corresponding position and the liquid acceleration unit 12 ' together with the liquid dispensing unit 14 ' is operated at a certain time or upon reaching a certain position such that a desired acceleration or exit velocity of the non-Newtonian liquid 20 , optionally with a certain viscosity of the weeds 24 is delivered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4039797 A1 [0003]

Claims

Method of damaging weeds ( 24 ) with the following steps: - accelerating a non-Newtonian fluid ( 20 ) by means of a liquid acceleration unit ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ), and - delivering the accelerated non-Newtonian fluid ( 20 ) to the weeds ( 24 ) by means of a liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) to damage this.

Process according to claim 1, characterized in that the non-Newtonian liquid ( 20 ) a dilatant fluid ( 20 ).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the exit velocity and / or the mass of the non-Newtonian liquid ( 20 ) when dispensing from the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) is selected such that the damage to the weeds ( 24 ) due to the kinetic energy of non-Newtonian fluid ( 20 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the liquid acceleration unit ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ) and / or the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) - the acceleration of non-Newtonian fluid ( 20 ) as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) and / or the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) as a function of the acceleration and / or the exit velocity of the non-Newtonian fluid ( 20 ) when dispensing from the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) to the weed to be damaged ( 24 ) as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) is set.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exit velocity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) when dispensing from the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) and / or a determined distance a of the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) to the weed to be damaged ( 24 ) is selected such that the non-Newtonian liquid ( 20 ) when hitting the weed to be damaged ( 24 ) is substantially fixed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the non-Newtonian liquid ( 20 ) has a substance which is selected from the group consisting of starch, in particular maize starch, sand, clay and mixtures thereof.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the additional step of: mixing at least two substances before discharging the non-Newtonian liquid ( 20 ) to the non-Newtonian liquid ( 20 ) to obtain.

A method according to claim 7, characterized in that the mixing ratio of the at least two substances depending on a temperature of the environment and / or one of the two substances is selected.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the additional step of: heating or cooling the non-Newtonian liquid ( 20 ) and / or the substances which belong to the non-Newtonian fluid ( 20 ) are mixed.

Use of a non-Newtonian fluid ( 20 ) for damaging a weed ( 24 ), whereby damage to the weeds ( 24 ) due to the kinetic energy of non-Newtonian fluid ( 20 ) he follows.

Contraption ( 10 ; 10 '; 10 ''; 10 ''' ) to damage weeds ( 24 ), which is in particular designed to carry out the method according to one of the preceding claims, with a liquid acceleration unit ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ), which is formed, a non-Newtonian liquid ( 20 ) in an accelerated movement, - a liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ), which is formed, the accelerated non-Newtonian liquid ( 20 ) to the weeds ( 24 ) in order to damage it, and - a control unit ( 112 ), which is designed, the liquid acceleration unit ( 12 ; 12 '; 12 ' '; 12 ''' ) and / or the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) head for.

Device according to claim 11, characterized in that the control unit ( 112 ) is formed by means of the liquid acceleration unit ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ) and / or the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) - the acceleration of non-Newtonian fluid ( 20 ) as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) and / or the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) as a function of the acceleration and / or the exit velocity of the non-Newtonian fluid ( 20 ) when dispensing from the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) to the weed to be damaged ( 24 ) as a function of the viscosity of the non-Newtonian liquid ( 20 ) adjust.

Contraption ( 10 ) according to claim 11 or 12, characterized in that the liquid dispensing unit ( 14 ; 14 '; 14 ''; 14 ''' ) a nozzle ( 44 ) with a variable nozzle opening ( 46 ) and / or a variable nozzle length.

System ( 100 ) to damage weeds ( 24 ) with a device ( 10 ; 10 '; 10 ''; 10 ''' ) to damage weeds ( 24 ) according to any one of claims 11 to 13.

System ( 100 ) according to claim 14, characterized by a detection unit ( 110 ), which is formed, the weeds ( 24 ) and a control unit ( 112 ), which is designed, the device ( 10 ; 10 '; 10 ''; 10 ''' ) depending on the detection unit ( 110 ) in such a way that upon actuation of the device ( 10 ; 10 '; 10 ''; 10 ''' ) a discharge of the non-Newtonian liquid ( 20 ) to the weeds ( 24 ) to damage it.