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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit sowie ein Verfahren zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine Steuereinrichtung und ein Computerprogramm.
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Heutige moderne Systeme mischen die Pflanzenschutzmittel automatisch zentral und direkt zum Ausbringen zusammen. Die Dosiereinrichtungen müssen deshalb für die Variation der unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, Aufwandsmengen und Anzahl offener Düsen eine große Mengenspreizung abdecken können. Die Systeme mit Dosierpumpen haben deshalb mehrere Dosierpumpengrößen, die je nach Anwendungsfall getauscht werden müssen.
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Die
WO 2014/200896 A1 offenbart eine Spritzvorrichtung mit einem statischen Mischer und einem Tank, in dem die angemischte Spritzflüssigkeit vor dem Ausbringen aufgefangen bzw. zurückgehalten wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit, mit
- - zumindest einem Wirkmitteltank zur Aufnahme zumindest eines Wirkmittels und einem Flüssigkeitstank zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere einer Trägerflüssigkeit;
- - einem ersten Puffertank aufweisend eine erste dynamische Mischeinheit zum Anmischen der Spritzflüssigkeit aufweisend das zumindest eine Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank;
- - einem zweiten Puffertank aufweisend eine zweite dynamische Mischeinheit zum Anmischen der Spritzflüssigkeit aufweisend das zumindest eine Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank; und
- - einer Spritzdüseneinheit zum Ausbringen der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank und/oder dem zweiten Puffertank.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit folgenden Schritten:
- - Anmischen der Spritzflüssigkeit aufweisend zumindest ein Wirkmittel aus einem Wirkmitteltank und eine Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank in einem ersten Puffertank mittels einer ersten dynamischen Mischeinheit und in einem zweiten Puffertank mittels einer zweiten dynamischen Mischeinheit;
- - Ausbringen der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank mittels einer Spritzdüseneinheit;
- - Entnehmen der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank in Abhängigkeit von einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank; und
- - Ausbringen der aus dem ersten Puffertank entnommenen Spritzflüssigkeit mittels der Spritzdüseneinheit.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist schließlich eine Steuereinrichtung und ein Computerprogramm die jeweils dazu eingerichtet sind, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Computerprogramm.
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Unter einem landwirtschaftlichen Zweck kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zweck verstanden werden, der auf eine wirtschaftliche Kultivierung von Nutzpflanzen gerichtet ist.
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Die Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil einer landwirtschaftlichen Feldspritze bzw. eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine landwirtschaftliche Feldspritze bzw. ein Pflanzenschutzgerät ausgebildet sein. Die Spritzvorrichtung kann auf oder an einer mobilen Einheit anordenbar und/oder angeordnet sein. Die mobile Einheit kann als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann insbesondere eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, bspw. eine Zugmaschine, ein Schlepper, eine selbstfahrende bzw. autonome Feldspritze oder ein selbstfahrender bzw. autonomer Roboter sein. Die Spritzvorrichtung kann auch an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Spritzvorrichtung auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Spritzvorrichtung an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angehängt sein.
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Das Ausbringen der Spritzflüssigkeit erfolgt hierbei bevorzugt auf einem Feld. Unter einem Feld können vorliegend eine landwirtschaftliche Fläche bzw. eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche bzw. Anbaufläche verstanden werden. Das Feld kann somit eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein. Die Pflanzen können beispielsweise Nutzpflanzen, deren Frucht landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze) sowie Beikräuter, Unkräuter und Ungräser umfassen. Die Pflanzen können Teil der landwirtschaftlichen Fläche sein.
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Der Begriff „Spritzflüssigkeit“ umfasst im Rahmen der Erfindung je nach Kontext sowohl die Spritzflüssigkeit als solche als auch die gesamte Menge an Spritzflüssigkeit oder einen entsprechenden Teil bzw. Anteil, insbesondere einen räumlich begrenzten Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit in der Spritzvorrichtung. Der räumlich begrenzte Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit kann bspw. eine in dem ersten Puffertank und/oder dem zweiten Puffertank befindliche Menge an Spritzflüssigkeit sein.
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Die Spritzflüssigkeit weist zumindest ein Wirkmittel auf. Die Spritzflüssigkeit kann jedoch auch zwei oder mehrere Wirkmittel aufweisen. Das Wirkmittel kann ein Spritzmittel, d.h. ein Präparat bzw. Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Das Wirkmittel kann jedoch auch ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen. Das Wirkmittel kann hierbei als Flüssigkeit oder als Feststoff, bspw. in Form von Granulaten oder Pellets oder als voraufgelöster Feststoff, bspw. in Form von voraufgelösten Granulaten oder Pellets ausgebildet sein.
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Die Spritzflüssigkeit weist ferner eine Flüssigkeit, insbesondere eine Trägerflüssigkeit zum Verdünnen des Wirkmittels auf. Unter einer Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, mit dem Wirkmittel vermischt zu werden, um ein Ausbringen bzw. Abgeben des Wirkmittel, bspw. des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu ermöglichen oder zu verbessern. Denkbar ist auch, dass ein als Feststoff oder Granulat vorliegendes Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit suspendiert wird. Denkbar ist ferner, dass ein in der Trägerflüssigkeit nicht-lösliches Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit emulgiert wird. Die Trägerflüssigkeit ist bevorzugt Wasser.
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Die Spritzflüssigkeit kann demnach bspw. ausgebildet sein als: Flüssigkeit, Suspension, Emulsion, Lösung oder eine Kombination daraus. Die Spritzflüssigkeit ist bevorzugt als mit Wasser verdünntes Pflanzenschutzmittel oder mit Wasser verdünntes Düngemittel ausgebildet. Die Spritzflüssigkeit kann eine Spritzbrühe sein.
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Bevorzugt weist die Spritzvorrichtung mindestens zwei Wirkmitteltanks zur Aufnahme jeweils eines Wirkmittels.
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Unter einer Leitung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Leitungsanordnung mit Verzweigungen oder auch ein Abschnitt der entsprechenden Leitung verstanden werden. Die Leitung kann als fluidische Verbindungsleitung, bspw. in Form eines Rohrs, Schlauchs, Kanals oder einer Röhre ausgebildet sein.
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Bevorzugt sind das zumindest eine Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank mittels zumindest einer ersten Wirkmittelleitung und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank mittels einer ersten Flüssigkeitsleitung in den ersten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar. D.h., mit anderen Worten, dass der Wirkmitteltank mittels der ersten Wirkmittelleitung und der Flüssigkeitstank mittels der ersten Flüssigkeitsleitung fluidisch mit dem ersten Puffertank verbindbar sind. Hierbei können die zumindest eine erste Wirkmittelleitung und die erste Flüssigkeitsleitung einen gemeinsamen in den ersten Puffertank mündenden Leitungsabschnitt aufweisen, mittels dem das zumindest eine Wirkmittel und die Flüssigkeit in den ersten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar sind. Das zumindest eine Wirkmittel kann bspw. zunächst der Flüssigkeit zugeführt bzw. in diese eingespeist werden, so dass diese gemeinsam in den ersten Puffertank geführt werden. Hierbei weist der erste Puffertank einen gemeinsamen Einlass für das Wirkmittel und die Flüssigkeit auf. In dem gemeinsamen Leitungsabschnitt kann auch zumindest eine statische Mischeinheit bzw. ein Statikmischer angeordnet sein, um die Flüssigkeit und das zumindest eine Wirkmittel vorzumischen. Alternativ können die zumindest eine erste Wirkmittelleitung und die erste Flüssigkeitsleitung jeweils separat voneinander in den ersten Puffertank münden. D.h., mit anderen Worten, dass die erste Wirkmittelleitung und die erste Flüssigkeitsleitung unabhängig voneinander ausgebildet sind, so dass das Wirkmittel und die Flüssigkeit ohne vorherigen Kontakt mittels separater Leitungen in den ersten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar sind und sich erst in diesem vermischen. Hierbei weist der erste Puffertank jeweils einen separaten Einlass für das Wirkmittel und die Flüssigkeit auf.
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Weiter bevorzugt sind - analog zu der vorangehend beschriebenen Leitungsanordnung - das zumindest eine Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank mittels zumindest einer zweiten Wirkmittelleitung und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank mittels einer zweiten Flüssigkeitsleitung in den zweiten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar. D.h., mit anderen Worten, dass der Wirkmitteltank mittels der zweiten Wirkmittelleitung und der Flüssigkeitstank mittels der zweiten Flüssigkeitsleitung fluidisch mit dem zweiten Puffertank verbindbar sind. Hierbei können die zumindest eine zweite Wirkmittelleitung und die zweite Flüssigkeitsleitung einen gemeinsamen in den zweiten Puffertank mündenden Leitungsabschnitt aufweisen, mittels dem das zumindest eine Wirkmittel und die Flüssigkeit in den zweiten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar sind. Demnach weist der zweite Puffertank einen gemeinsamen Einlass für das Wirkmittel und die Flüssigkeit auf. Alternativ können die zumindest eine zweite Wirkmittelleitung und die zweite Flüssigkeitsleitung jeweils separat voneinander in den zweiten Puffertank münden. D.h., mit anderen Worten, dass die zweite Wirkmittelleitung und die zweite Flüssigkeitsleitung unabhängig voneinander ausgebildet sind. Hierbei weist der zweite Puffertank jeweils einen separaten Einlass für das Wirkmittel und die Flüssigkeit auf.
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Hierbei können die zumindest eine erste Wirkmittelleitung und die zumindest eine zweite Wirkmittelleitung einen gemeinsamen von dem zumindest einen Wirkmitteltank abführenden Leitungsabschnitt und die erste Flüssigkeitsleitung und die zweite Flüssigkeitsleitung einen gemeinsamen von dem Flüssigkeitstank abführenden Leitungsabschnitt aufweisen.
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Es ist selbstverständlich, dass zur gezielten bzw. definierten Führung bzw. Dosierung bzw. Leitung des zumindest einen Wirkmittels und der Flüssigkeit entsprechende, dem Fachmann bekannte Dosiereinheiten vorgesehen sind. Hierfür können die Dosiereinheiten jeweils eine oder mehrere Dosierkomponenten aufweisen. Die Dosiereinheiten bzw. Dosierkomponenten können eine oder mehrere Pumpen, Förderpumpen, Dosierpumpen, Förderschnecken, Ventile etc. umfassen.
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Bspw. kann eine Flüssigkeitsdosiereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank über die Flüssigkeitsleitung gezielt bzw. definiert in den jeweiligen Puffertank zu führen bzw. bzw. zu dosieren. Ferner kann für jedes Wirkmittel eine Wirkmitteldosiereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, das jeweilige Wirkmittel aus dem jeweiligen Wirkmitteltank über eine (separate) Wirkmittelleitung definiert bzw. dosiert in den jeweiligen Puffertank zu führen bzw. zu dosieren. Des Weiteren kann zumindest eine Spritzflüssigkeitseinheit vorgesehen sein, welche in der ersten Spritzflüssigkeitsleitung und/oder in der zweiten Spritzflüssigkeitsleitung stromabwärts des jeweiligen Puffertanks angeordnet und ferner ausgebildet ist, die Spritzflüssigkeit aus dem jeweiligen Puffertank unter Druck bzw. unter einem definierten Druck in eine entsprechende Einheit zu führen. Die Spritzflüssigkeitsdosiereinheit kann ausgebildet sein, einen konstanten Druck zu erzeugen, d.h. als Konstantdrucksystem ausgebildet sein. Die Spritzflüssigkeitsdosiereinheit kann insbesondere ausgebildet sein, den Spritzdruck an der Spritzdüseneinheit zu erzeugen.
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Der Schritt des Ausbringens der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank kann mittels einer zweiten Spritzflüssigkeitsdosiereinheit ausgeführt werden. Der Schritt des Entnehmens der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank in Abhängigkeit von einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank kann mittels einer ersten Spritzflüssigkeitsdosiereinheit ausgeführt werden.
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Wenn der definierte Spritzdruck von der Spritzflüssigkeitsdosiereinheit erzeugt wird, kann der erste Puffertank und/oder der zweite Puffertank drucklos ausgebildet sein, bspw. mittels einer Entlüftungsbohrung. Die Entlüftungsbohrung kann hierbei vorteilhafterweise ein Entlüftungsventil aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass der jeweilige Puffertank mit der Umgebung fluidisch verbunden bzw. bei einem definierten Innendruck verbindbar ist, so dass er drucklos ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme müssen die Flüssigkeitsdosiereinheit und die Wirkstoffdosiereinheit(en) vorteilhafterweise nicht mehr gegen den hohen Systemdruck, sondern lediglich gegen den Umgebungsdruck (und den sich aufgrund von Strömungsverlusten einstellenden Gegendruck) arbeiten, so dass die Druckanforderungen an die entsprechenden Pumpen bzw. Dosierpumpen weiter reduziert werden. Demnach können die Dosiereinheiten stromaufwärts der Puffertanks, d.h. die Flüssigkeitsdosiereinheit und die Wirkmitteldosiereinheit, sehr einfach ausgestaltet sein, da sie lediglich die Aufgabe der Zuführung der Trägerflüssigkeit bzw. des Wirkmittels in die Puffertanks übernehmen müssen. Beispielsweise kann die Flüssigkeitsdosiereinheit eine einfache Strömungspumpe bzw. Förderpumpe aufweisen, die über eine reine Ein/Aus-Funktionalität verfügt. In Verbindung mit einem Volumenstromzähler kann dann über das Volumenstromsignal und dem vorher eingestellten Mischungsverhältnis der notwendige Dosiervolumenstrom des Wirkstoffs ermittelt und die Wirkstoffdosierpumpe angesteuert werden. Alternativ kann die Flüssigkeitsdosiereinheit eine Dosierpumpe mit festem Förderverhältnis (ohne Messung des Fördervolumens) aufweisen. Außerdem ist es denkbar, dass die Flüssigkeitsdosiereinheit ein einfaches Ventil oder Proportionalventil in Verbindung mit einem Volumenstromzähler und einer Konstantdruckquelle in der Flüssigkeitsleitung aufweist. Denkbar ist auch, dass die Flüssigkeitsdosiereinheit eine Konstantdruckquelle und eine Dosierblende aufweist. Die Wirkstoffdosiereinheit kann alternativ zu der Dosierpumpe eine einfache Förderpumpe in Verbindung mit einem Volumenstromzähler (Regelung) aufweisen. Die Wirkstoffdosiereinheit kann hierbei zusätzlich mindestens eine Dosierblende aufweisen.
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Unter einer dynamischen Mischeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die ausgebildet ist, die Flüssigkeit und das zumindest eine Wirkmittel aktiv miteinander zu der Spritzflüssigkeit mit einer gewünschten bzw. geforderten Homogenität anzumischen bzw. zu vermischen. Demnach kann unter dem Begriff „Anmischen“ der Spritzflüssigkeit insbesondere ein Vermischen des Wirkmittels mit der Flüssigkeit zu der Spritzflüssigkeit mit einer gewünschten bzw. geforderten Homogenität verstanden werden. Die dynamische Mischeinheit kann hierbei ein Misch- und/oder Rührelement aufweisen, um die Flüssigkeit und das Wirkmittel aktiv miteinander zu vermischen bzw. die Spritzflüssigkeit anzumischen. Das Rührelement kann als Rührflügel oder Propeller ausgebildet sein. Somit handelt es sich bei der dynamischen Mischeinheit gerade nicht um eine statische Mischeinheit bzw. einen Statikmischer, in dem eine passive Vermischung bzw. Anmischung erfolgt.
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Die dynamische Mischeinheit ist ausgebildet, in dem jeweiligen Puffertank die Spritzflüssigkeit anzumischen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können beim Anmischen der Spritzflüssigkeit das Wirkmittel und die Flüssigkeit separat, gemeinsam oder auch in bereits vermischter/angemischter Form, d.h. in Form einer bereits angemischten Spritzflüssigkeit zugeführt werden. Im letzteren Fall würde die zugeführte Spritzflüssigkeit aufweisend das Wirkmittle und die Flüssigkeit erneut angemischt bzw. vermischt werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Spritzdüseneinheit ist ausgebildet die Spritzflüssigkeit, insbesondere auf eine landwirtschaftliche Fläche auszubringen. Hierbei kann die Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank und/oder aus dem zweiten Puffertank entnommen worden sein. Die Spritzdüseneinheit weist mindestens eine Spritzdüse zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit auf. Die Spritzdüseneinheit kann mindestens ein Ventil zum Steuern bzw. Regeln der ausgebrachten Spritzflüssigkeitsmenge aufweisen. Das Ventil kann der Spritzdüse vorgeschaltet, d.h. (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromaufwärts der Spritzdüse angeordnet sein. Die Spritzdüseneinheit kann mehrere Spritzdüsen mit jeweils einem vorgeschalteten Ventil aufweisen. Die Spritzdüseneinheit kann ferner auch mehrere Spritzdüsen mit nur einem den Spritzdüsen vorgeschalteten Ventil aufweisen, so dass bei Betätigung des Ventils die Spritzflüssigkeit mittels aller Spritzdüsen der Spritzdüseneinheit ausgebracht wird. Demnach kann die Spritzdüseneinheit als Teilbreite eines Düsensystems ausgebildet sein. Das Ventil kann jedoch auch in der Spritzdüse bzw. den Spritzdüsen angeordnet bzw. integriert sein. Demnach kann die Spritzdüse steuerbar bzw. betätigbar, d.h. öffenbar und schließbar ausgebildet sein.
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Der Füllstand der Spritzflüssigkeit in den Puffertanks kann mittels dem Fachmann bekannter Verfahren detektiert bzw. gemessen werden. Bspw. können hierfür geeignete Sensoren zu Füllstanderkennung, insbesondere eines Minimalfüllstands und eines Maximalfüllstands in dem jeweiligen Puffertank verwendet werden.
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Durch die erfindungsgemäße Spritzvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ist es nunmehr möglich, auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein kontinuierliches Ausbringen einer angemischten Spritzflüssigkeit mit einer sehr großen Dosiermengenbandbreite bzw. Dosiermengenspreizung sowie einer hohen Homogenität bereitzustellen. Die Einhaltung einer notwendigen Homogenität ist insbesondere bei Wirkmitteln kritisch, bei denen eine definierte Mindestverweildauer bzw. Mischdauer in der Trägerflüssigkeit notwendig ist, wie bspw. bei Granulaten. Diese Vorteile werden dadurch erzielt, dass mindestens zwei Puffertanks mit jeweils einer dynamischen Mischeinheit zum Anmischen bzw. Vermischen der Spritzflüssigkeit vorgesehen sind, wobei während die Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank ausgebracht wird, die Spritzflüssigkeit in dem ersten Puffertank angemischt und in Abhängigkeit von einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank, bspw. wenn der zweite Puffertanks leer ist, entnommen wird, so dass bis zum Erreichen des definierten Füllstands der Spritzflüssigkeit eine ausreichende Verweildauer und somit eine hohe Homogenität der angemischten Spritzflüssigkeit gewährleistet werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank mittels einer ersten Spritzflüssigkeitsleitung in den zweiten Puffertank und/oder in die Spritzdüseneinheit gezielt bzw. definiert führbar ist. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank mittels einer zweiten Spritzflüssigkeitsleitung in die Spritzdüseneinheit gezielt bzw. definiert führbar ist. Demnach können die beiden Puffertanks seriell und/oder parallel angeordnet sein.
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In einer seriellen Anordnung ist der zweite Puffertank (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromabwärts des ersten Puffertanks angeordnet. Demnach ist die in dem ersten Puffertank angemischte Spritzflüssigkeit zunächst mittels der ersten Spritzflüssigkeitsleitung in den zweiten Puffertank gezielt bzw. definiert führbar. Anschließend ist die in dem zweiten Puffertank (erneut) angemischte Spritzflüssigkeit mittels der zweiten Spritzflüssigkeitsleitung in die Spritzdüseneinheit gezielt bzw. definiert führbar. D.h., mit anderen Worten, dass der zweite Puffertank derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Spritzflüssigkeit zuerst aus dem ersten Puffertank in den zweiten Puffertank und anschließend aus dem zweiten Puffertank in die Spritzdüseneinheit gezielt bzw. definiert führbar bzw. leitbar ist. Hierbei wird während und/oder nach Beginn des Ausbringens der angemischten Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank eine neue „Ladung“ Spritzflüssigkeit in dem ersten Puffertank vorbereitet bzw. angemischt, welche dann bei einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank aus dem ersten Puffertank entnommen und in den zweiten Puffertank geführt wird.
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In einer parallelen Anordnung sind der erste Puffertank und der zweite Puffertank (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) parallel angeordnet. Demnach ist die in dem ersten Puffertank angemischte Spritzflüssigkeit mittels der ersten Spritzflüssigkeitsleitung und die in dem zweiten Puffertank angemischte Spritzflüssigkeit mittels der zweiten Spritzflüssigkeitsleitung in die Spritzdüseneinheit gezielt bzw. definiert führbar. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die erste Spritzflüssigkeitsleitung und die zweite Spritzflüssigkeitsleitung einen gemeinsamen in die Spritzdüseneinheit mündenden Leitungsabschnitt aufweisen. Zwar wird wie bei der seriellen Anordnung während und/oder nach Beginn des Ausbringens der Spritzflüssigkeit aus dem zweiten Puffertank eine neue „Ladung“ Spritzflüssigkeit in dem anderen Puffertank vorbereitet bzw. angemischt, jedoch wird diese bei einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank nicht in den zweiten Puffertank, sondern unmittelbar bzw. direkt in die Spritzdüseneinheit geführt und ausgebracht. Ein Umschalten zwischen den beiden Puffertanks kann hierbei bspw. über die Spritzflüssigkeitsdosiereinheit bzw. entsprechende Ventile der Spritzflüssigkeitsdosiereinheit in den Spritzflüssigkeitsleitungen erfolgen.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn eine erste Füllstandseinheit in dem ersten Puffertank und/oder eine zweite Füllstandseinheit in dem zweiten Puffertank vorgesehen ist, welche ausgebildet, einen Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem jeweiligen Puffertank zu detektieren. Hierbei kann der Füllstand insbesondere lediglich einen Minimalfüllstand und einen Maximalfüllstand der Spritzflüssigkeit in dem jeweiligen Puffertank zu detektieren. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Füllstand kann dann eine Ansteuerung der entsprechenden Dosiereinheiten erfolgen. D.h., mit anderen Worten, dass bei der seriellen Anordnung der Puffertanks eine erste Spritzflüssigkeitsdosiereinheit in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem zweiten Puffertank angesteuert wird, um die Spritzflüssigkeit aus dem ersten Puffertank zu entnehmen und in den zweiten Puffertank definiert zu führen bzw. leiten. Hierbei können die Wirkmitteldosiereinheit und die Flüssigkeitsdosiereinheit in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem ersten Puffertank ansteuerbar sein bzw. angesteuert werden, um den ersten Puffertank mit dem Wirkmittel und der Flüssigkeit zu befüllen. Bei der parallelen Anordnung der Puffertanks wiederum wird die Spritzflüssigkeitsdosiereinheit in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem Puffertank, welcher zu diesem Zeitpunkt geleert wird, angesteuert (Umschaltung). Demnach kann der Puffertank ausgewählt werden, aus dem die Spritzflüssigkeit ausgebracht werden soll. Die Wirkmitteldosiereinheit und die Flüssigkeitsdosiereinheit werden dementsprechend in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit in dem anderen Puffertank, welcher befüllt werden soll, angesteuert.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Spritzvorrichtung mit einer seriellen Anordnung der Puffertanks;
- 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Spritzvorrichtung mit einer seriellen Anordnung der Puffertanks;
- 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Spritzvorrichtung mit einer parallelen Anordnung der Puffertanks; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit.
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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.
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer Spritzvorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist.
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Die Spritzvorrichtung 10 weist einen Flüssigkeitstank 12 mit einer Flüssigkeit 14 und Wirkmitteltanks 16 mit jeweils einem unterschiedlichen Wirkmittel 18 auf. Die Flüssigkeit 14 ist eine Trägerflüssigkeit 14 bzw. Wasser 14. Die Wirkmittel 18 sind flüssig ausgebildet.
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Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner einen ersten Puffertank 20 mit einer ersten dynamischen Mischeinheit 22 und einen zweiten Puffertank 24 mit einer zweiten dynamischen Mischeinheit 26 zum Anmischen einer Spritzflüssigkeit 28 auf. Die dynamischen Mischeinheiten 22, 26 weisen jeweils einen Rührflügel auf. Die Puffertanks 20, 24 sind hierbei drucklos ausgebildet. Hierfür weisen die Puffertanks 20, 24 jeweils eine (nicht gezeigte) Entlüftungsbohrung auf.
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Der erste Puffertank 20 ist mittels einer ersten Flüssigkeitsleitung 30 fluidisch mit dem Flüssigkeitstank 12 verbindbar. In der ersten Flüssigkeitsleitung 30 ist eine Flüssigkeitsdosiereinheit 32 angeordnet, mittels der die Trägerflüssigkeit 14 in den ersten Puffertank 20 definiert führbar ist. Die Flüssigkeitsdosiereinheit 32 weist hierbei eine Förderpumpe 34 auf. Analog ist erste Puffertank 20 mittels jeweils einer ersten Wirkmittelleitung 36 mit einem der Wirkmitteltanks 16 fluidisch verbindbar. In jeder der ersten Wirkmittelleitungen 36 ist wiederum eine Wirkmitteldosiereinheit 38 angeordnet, mittels der das Wirkmittel 18 in den ersten Puffertank 20 führbar ist. Die Wirkmitteldosiereinheiten 38 weisen hierbei jeweils eine Dosierpumpe 40 auf. Die ersten Wirkmittelleitungen 36 und die erste Flüssigkeitsleitung 30 weisen hierbei einen gemeinsamen in den ersten Puffertank 20 mündenden Leitungsabschnitt 42 auf, mittels dem die Wirkmittel 18 und die Trägerflüssigkeit 14 in den ersten Puffertank 20 führbar sind.
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Der erste Puffertank 20 ist ferner mittels einer ersten Spritzflüssigkeitsleitung 44 mit dem zweiten Puffertank 24 fluidisch verbindbar. Hierbei ist der zweite Puffertank 24 (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit 28) stromabwärts des ersten Puffertanks 20 angeordnet. Demnach sind der erste Puffertank 20 und der zweite Puffertank 24 seriell angeordnet. In der ersten Spritzflüssigkeitsleitung 44 ist eine erste Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 46 angeordnet, mittels der die angemischte Spritzflüssigkeit 28 aus dem ersten Puffertank 20 entnehmbar und in den zweiten Puffertank 24 definiert führbar ist. Die erste Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 46 weist hierbei eine Förderpumpe 48 auf.
Der zweite Puffertank 24 ist mittels einer zweiten Spritzflüssigkeitsleitung 50 mit einer Spritzdüseneinheit 52 fluidisch verbindbar. Die Spritzdüseneinheit 52 weist hierbei eine Vielzahl von Spritzdüsen 54 zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit 28 auf, denen jeweils ein Ventil 56 zum Steuern bzw. Regeln der auszubringenden Spritzflüssigkeitsmenge vorgeschaltet ist. In der zweiten Spritzflüssigkeitsleitung 50 ist eine zweite Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 58 angeordnet, mittels der die angemischte Spritzflüssigkeit 28 aus dem zweiten Puffertank 20 in die Spritzdüseneinheit 52 definiert führbar ist. Die zweite Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 58 weist hierbei eine Förderpumpe 60 auf.
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Um einen Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in den Puffertanks 20, 24 zu detektieren, sind außerdem (nicht gezeigte) Sensoren zu Füllstanderkennung in den Puffertanks 20, 24 angeordnet. Die Sensoren sind insbesondere ausgebildet, einen Minimalfüllstand und einen Maximalfüllstand in dem jeweiligen Puffertank 20, 24 zu detektieren.
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Eine Steuereinrichtung 62 ist nun eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in dem zweiten Puffertank 24, bspw. wenn der zweite Puffertank 24 leer oder annähernd leer ist, die erste Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 46 anzusteuern, so dass die in dem ersten Puffertank 20 angemischte Spritzflüssigkeit 28 aus dem ersten Puffertank 20 entnommen und in den zweiten Puffertank 24 geführt wird. Aus dem zweiten Puffertank 24 kann die Spritzflüssigkeit 28 dann unmittelbar ausgebracht werden, so dass ein kontinuierliches Ausbringen einer angemischten Spritzflüssigkeit 28 mit einer sehr großen Dosiermengenbandbreite bzw. Dosiermengenspreizung sowie einer hohen Homogenität gewährleistet werden kann.
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Die Steuereinrichtung 62 kann ferner eingerichtet sein, die Wirkmitteldosiereinheiten 38 und die Flüssigkeitsdosiereinheit 32 in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in dem ersten Puffertank 20 anzusteuern, um den ersten Puffertank 20 mit dem oder den Wirkmitteln 18 und der Trägerflüssigkeit 14 zu befüllen und eine neue „Ladung“ Spritzflüssigkeit 28 anzumischen.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spritzvorrichtung 10' mit seriell angeordneten Puffertanks 20, 24 gezeigt. Im Gegensatz zu der Spritzvorrichtung 10 aus 1, weisen die ersten Wirkmittelleitungen 36 und die erste Flüssigkeitsleitung 30 keinen gemeinsamen in den ersten Puffertank 20 mündenden Leitungsabschnitt auf, sondern münden jeweils separat voneinander in den ersten Puffertank 20.
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Ferner weist die Spritzvorrichtung 10' einen weiteren Wirkmitteltank 16' mit einem weiteren Wirkmittel 18' auf. Das Wirkmittel 18' ist hierbei als Granulat ausgebildet. Das granulierte Wirkmittel 18' ist mittels einer erste Wirkmittelleitung 36' und einer Wirkmitteldosiereinheit 38' in den ersten Puffertank 20 führbar. Die Wirkmitteldosiereinheit 38' weist hierbei eine Förderschnecke 40' auf, mittels der das Wirkmittel 18 bzw. das Granulat dosiert in die erste Wirkmittelleitung 36' und somit in den ersten Puffertank 20 führbar bzw. leitbar ist.
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Folglich ist die Steuereinrichtung 62 hierbei eingerichtet, die Wirkmitteldosiereinheiten 38, 38' und die Flüssigkeitsdosiereinheit 32 in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in dem ersten Puffertank 20 anzusteuern, um den ersten Puffertank 20 mit den Wirkmitteln 18, 18' und der Trägerflüssigkeit 14 zu befüllen und eine neue „Ladung“ Spritzflüssigkeit 28 anzumischen.
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In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spritzvorrichtung 10" analog zu der Spritzvorrichtung 10' auf 2 dargestellt, jedoch mit parallel angeordneten Puffertanks 20, 24. Demnach ist die Flüssigkeit 14 aus dem Flüssigkeitstank 12 mittels einer zweiten Flüssigkeitsleitung 64 und die Wirkmittel 18, 18' aus den Wirkmitteltank 16, 16' jeweils mittels einer zweiten Wirkmittelleitung 66, 66' in den zweiten Puffertank 24 führbar. Hierbei münden die zweite Flüssigkeitsleitung 64 und die zweiten Wirkmittelleitungen 66, 66' jeweils separat voneinander in den zweiten Puffertank 24. Ferner weisen die erste Flüssigkeitsleitung 30 und die zweite Flüssigkeitsleitung 64 einen gemeinsamen von dem Flüssigkeitstank 12 abführenden Leitungsabschnitt auf. Analog weisen die ersten Wirkmittelleitungen 36, 36' und zweiten Wirkmittelleitungen 66, 66' jeweils einen gemeinsamen von den Wirkmitteltanks 16, 16' abführenden Leitungsabschnitt auf.
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Des Weiteren ist aufgrund der parallel Anordnung der Puffertanks 20, 24 die Spritzflüssigkeit 28 aus dem ersten Puffertank 20 mittels der ersten Spritzflüssigkeitsleitung 40 unmittelbar, d.h. ohne „Zwischenspeicherung“ in dem zweiten Puffertank 24, in die Spritzdüseneinheit 52 führbar. Die erste Spritzflüssigkeitsleitung 40 und die zweite Spritzflüssigkeitsleitung 50 weisen einen gemeinsamen in die Spritzdüseneinheit 52 mündenden Leitungsabschnitt 68 auf.
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Die Steuereinrichtung 62 ist hierbei eingerichtet, mittels Ventile 70 der Spritzflüssigkeitsdosiereinheit 58 zwischen dem Puffertanks 20, 24 umzuschalten, d.h. den Puffertank 20, 24 auszuwählen, aus dem die Spritzflüssigkeit 28 ausgebracht werden soll. Wie vorangehend erläutert, geschieht dies in Abhängigkeit von dem Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in dem Puffertank 20, 24, welcher zu diesem Zeitpunkt geleert wird, so dass mittels der Ventile 70, bspw. sobald der entsprechende Puffertank 20, 24 leer ist, die Spritzflüssigkeit 28 aus dem anderen Puffertank 20, 24 entnommen und ausgebracht werden kann. Hierdurch kann ein kontinuierliches Ausbringen einer angemischten Spritzflüssigkeit 28 mit einer sehr großen Dosiermengenbandbreite bzw. Dosiermengenspreizung sowie einer hohen Homogenität gewährleistet werden.
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Die Steuereinrichtung 62 kann ferner eingerichtet sein, mittels Ventile 72, 72' der Wirkmitteldosiereinheiten 38, 38' zwischen dem Puffertanks 20, 24 umzuschalten, d.h. den Puffertank 20, 24 auszuwählen, der mit dem Wirkmittel 18, 18' befüllt werden soll, um eine neue „Ladung“ Spritzflüssigkeit 28 in dem entsprechenden Puffertank 20, 24 anzumischen.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit 28, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt des Anmischens 102, 104 der Spritzflüssigkeit 28 aufweisend zumindest ein Wirkmittel 18 aus einem Wirkmitteltank 16 und eine Flüssigkeit 14 aus einem Flüssigkeitstank 12 in einem ersten Puffertank 20 mittels einer ersten dynamischen Mischeinheit 22 und in einem zweiten Puffertank 24 mittels einer zweiten dynamischen Mischeinheit 26. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt des Ausbringens 106 der angemischten Spritzflüssigkeit 28 aus dem zweiten Puffertank 24 mittels einer Spritzdüseneinheit 52. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt des Entnehmens 108 der angemischten Spritzflüssigkeit 28 aus dem ersten Puffertank 20 in Abhängigkeit von einem definierten Füllstand der Spritzflüssigkeit 28 in dem zweiten Puffertank 24. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt des Ausbringens 112, 112' der aus dem ersten Puffertank 20 entnommenen Spritzflüssigkeit 28 mittels der Spritzdüseneinheit 52.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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