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Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zum Ausbringen einer angemischten Spritzflüssigkeit, mit zumindest einer Spritzdüse zum Ausspritzen der Spritzflüssigkeit und zumindest einer mit der Spritzdüse fluidisch verbundenen Mischeinheit zum Anmischen der Spritzflüssigkeit, wobei zumindest zwei Zulaufleitungen für die Dosierung zumindest zweier unterschiedlicher zu vermischender Flüssigkeiten aus jeweils einem Tank in die Mischeinheit vorgesehen sind, wobei jeder der Zulaufleitungen eine Fördereinheit zum Fördern der jeweiligen Flüssigkeit vorgeschaltet ist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung von Druckventilen, insbesondere Druckbegrenzungsventilen in einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung.
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Stand der Technik
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Bei heutigen landwirtschaftlichen Pflanzenschutzmaßnahmen (Spritzvorgang) wird die Spritzbrühe bestehend aus Pflanzenschutzmitteln (Kombination aus Wirkstoffen und Formulierungsstoffe), nachfolgend kurz als PSM bezeichnet, und einer Trägerflüssigkeit (TF) über Düsen in Form eines Sprays auf dem Feld ausgebracht. Die Spritzbrühe wird vor der eigentlichen Applikation in einem zentralen Vorratsbehälter vorgemischt und mittels einer Fördereinrichtung zu den einzelnen Sprühdüsen gefördert. Für die Sprayerzeugung ist es notwendig, die Spritzbrühe mit einem bestimmten Druck an den Düsen bereitzustellen. Der eingestellte Druck beeinflusst neben der Spraycharakteristik, wie z.B. der Tropfengrößenverteilung auch den durch eine Düse fließenden Volumenstrom. Damit im Verlauf des Spritzvorgangs (auch Applikation genannt) ein voreingestellter Spritzbrühenvolumenstrom pro Fläche durch eine Düse bei einem gleichbleibenden, definierten Tropfenspektrum ausgebracht werden kann, ist es notwendig, den Druck der Spritzbrühe möglichst konstant zu halten oder diesen entsprechend anzupassen.
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Die noch unveröffentlichte
DE 10 2017 220 028 offenbart eine Spritzvorrichtung mit Fördereinheiten zum Fördern von Flüssigkeit in ein Mischventil zur Direkteinspeisung direkt vor der Spritzdüse, wobei die Fördereinheiten dazu ausgebildet sind, jeweils den gleichen Förderdruck in allen Zulaufleitungen bereitzustellen, um Druckabweichungen in den einzelnen Zulaufleitungen zu vermeiden, welche zu abweichenden Mischungsverhältnissen in dem Mischventil führen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist jeder der Fördereinheiten in der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung ein Druckventil mit einem einstellbaren Öffnungsdruck nachgeschaltet, wobei die Öffnungsdrücke der Druckventile mittels einer Steuereinheit auf den gleichen Wert einstellbar bzw. bzw. steuerbar bzw. regelbar sind, um einen konstanten und insbesondere gleichen Förderdruck der zu vermischenden Flüssigkeiten bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß ist ferner die Verwendung von Druckventilen, insbesondere Druckbegrenzungsventilen in einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, um einen konstanten und insbesondere gleichen Förderdruck von zu vermischenden Flüssigkeiten bereitzustellen, wobei die Öffnungsdrücke der Druckventile mittels einer Steuereinheit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung auf den gleichen Wert einstellbar sind.
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Die landwirtschaftliche 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 kann auf einer landwirtschaftlichen Fläche bzw. einer landwirtschaftlich genutzten Fläche erfolgen. Hierunter können ein Feld oder eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Anbaufläche verstanden werden. Die landwirtschaftliche Fläche 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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Die Spritzflüssigkeit weist bevorzugt zumindest eine Wirkmittelflüssigkeit auf. Die Spritzflüssigkeit kann jedoch auch zwei oder mehrere Wirkmittelflüssigkeiten aufweisen. Die Wirkmittelflüssigkeit kann ein Spritzmittel, d.h. ein Präparat bzw. Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Die Wirkmittelflüssigkeit kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Die Wirkmittelflüssigkeit kann jedoch auch ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat aufweisen. Die Wirkmittelflüssigkeit kann demnach einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen.
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Die Spritzflüssigkeit weist ferner bevorzugt eine Trägerflüssigkeit auf. Unter einer Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, sich mit der Wirkmittelflüssigkeit zu vermischen, um ein Ausbringen bzw. Abgeben der Wirkmittelflüssigkeit, bspw. des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu ermöglichen oder zu verbessern. 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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Die Dosierventile sind Teil der Mischeinheit. D.h., mit anderen Worten, dass die Mischeinheit die Dosierventile aufweist. Demnach kann die Mischeinheit als Mischventil ausgebildet sein. Hierbei können die Dosierventile mittels der Zulaufleitungen fluidisch mit einer Mischkammer der Mischeinheit verbunden sein.
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Jeder Zulaufleitung ist eine Fördereinheit vorgeschaltet. Dies soll nicht bedeuten, dass jeder Zulaufleitung eine eigene Fördereinheit vorgeschaltet sein muss. Vielmehr soll dies bedeuten, dass mehreren Zulaufleitungen auch eine gemeinsame Fördereinheit vorgeschaltet sein kann. Wichtig ist jedoch, dass jeder Zulaufleitung eine Fördereinheit, ob gemeinsam oder allein, vorgeschaltet ist, um den gewünschten Förderdruck auf das jeweilige Dosierventil bereitzustellen. Somit ist insbesondere jeweils eine Fördereinheit den Dosierventilen mit einer gemeinsamen Zulaufleitung vorgeschaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Fördereinheiten gleich ausgebildet sind.
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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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Die Fördereinheit ist ausgebildet, eine Flüssigkeit und/oder ein Granulat unter Druck zu fördern bzw. zu leiten, insbesondere zu dosieren. Demnach kann die Fördereinheit bspw. jeweils ein/eine/einen oder mehrere Pumpen, Förderpumpen, Dosierpumpen, Druckspeicher, Förderschnecken, Ventile, Blenden etc. umfassen.
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Die Mischeinheit ist bevorzugt im Bereich der Spritzdüse angeordnet. Die Mischeinheit kann somit als Endmischeinheit vor der Spritzdüse angeordnet sein. Bevorzugt ist jeder Spritzdüse eine separate Mischeinheit zugeordnet ist. D.h., mit anderen Worten, dass stromaufwärts jeder Spritzdüse eine Mischeinheit angeordnet ist.
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Die Zulaufleitungen der Spritzvorrichtung können zumindest eine erste Zulaufleitung zur die Dosierung zumindest einer Trägerflüssigkeit und zumindest drei zweite Zulaufleitungen für die Dosierung drei unterschiedlicher, insbesondere vorverdünnter Wirkmittelflüssigkeiten umfassen.
Die Mischkammer kann einen statischen Mischer aufweisen oder als statischer Mischer ausgebildet sein. Hierdurch wird die Durchmischung der Wirkmittelflüssigkeiten untereinander bzw. mit der Trägerflüssigkeit verbessert und ein optimales Applikationsergebnis erzielt. Vorzugsweise sind die Wirkmittelflüssigkeiten bereits vorverdünnt, um die Austragsmenge insgesamt zu erhöhen.
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Die Druckventile sind bevorzugt als Druckbegrenzungsventile ausgebildet. Ferner ist bevorzugt jedem Druckventil eine Rücklaufleitung zugeordnet, mittels derer die überschüssige Flüssigkeit in den entsprechenden Tank rückführbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Spritzvorrichtung ist es nunmehr möglich, einfach und kostengünstig eine Kompensation von Druckschwankungen sowie Drucksteuerung bzw. -regelung mit einem konstanten und insbesondere gleichen Förderdruck auf allen Zulaufleitungen nahezu unabhängig von dem eingestellten Förderdruck der Fördereinheiten bei allen Zulaufleitungen der Spritzdüseneinheit durchzuführen. Dies wird dadurch erzielt, dass im Nachlauf der Fördereinheiten in den Zulaufleitungen Druckventile angeordnet sind, welche auf einen gemeinsamen Wert einstellbar bzw. bzw. steuerbar bzw. regelbar sind. Der konstante Förderdruck bzw. die konstanten Förderdrücke sind insbesondere bei Systemen der eingangs genannten Art wichtig, da das erforderliche Mischungsverhältnis über definierte Strömungswiderstände in der Mischeinheit in Kombination mit konstanten und insbesondere gleichen Förderdrücken der Flüssigkeitsströme an den Zulauflaufleitungen der Mischeinheit erreicht wird und somit Abweichungen im Druck der Flüssigkeitsströme zu Abweichungen vom gewünschten Mischungsverhältnis in der Mischeinheit führen. Des Weiteren ist es möglich, die Anforderungen an die zentrale Druckregeleinrichtung einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, welche zur selektiven Applikation von Spritzflüssigkeit ausgebildet ist, erheblich zu reduzieren sich.
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Es ist vorteilhaft, wenn die die Druckventile druckgesteuert ausgebildet sind. D.h., mit anderen Worten, dass die Druckventile derart ausgebildet sind, dass der Öffnungsdruck der Druckventile druckabhängig einstellbar ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Steuereinheit eine Steuerdruckquelle aufweist, welche mittels einer Steuerdruckleitung fluidisch mit den Druckventilen verbindbar bzw. verbunden ist, um über einen Steuerdruck die Öffnungsdrücke auf den gleichen Wert einzustellen. Hierbei kann eine Steuereinrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Steuerdruckes der Steuerdruckquelle vorgesehen sein. Das Fluid in der Steuerdruckleitung kann flüssig oder gasförmig sein. Durch diese Maßnahme können die Öffnungsdrücke der druckgesteuerten Druckventile sehr einfach und kostengünstig über eine gemeinsame Steuerdruckleitung entsprechend des Steuerdrucks gleichzeitig auf den gleichen Druckwert bzw. auf das gleiche Druckniveau gebracht werden.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn jeder Zulaufleitung in der Mischeinheit ein betätigbares Ventil zugeordnet ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Steuereinheit eine Steuereinrichtung aufweist, mittels derer die Ventile derart gezielt betätigbar sind, dass sich in einer von der Mischeinheit zu der Spritzdüse führenden Ablaufleitung unabhängig von der Betätigung der Ventile oder Beschaltung der Zulaufleitungen ein konstanter Volumenstrom der Spritzflüssigkeit ergibt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, eine schnelle und situationsgerechte Pflanzenschutzmaßnahme vorzunehmen, wobei sichergestellt ist, dass die Gesamtausbringmenge beziehungsweise der der zumindest einen Spritzdüse zugeführte Volumenstrom unabhängig von der Anzahl der zudosierten Wirkstoffflüssigkeiten konstant bleibt. Hierdurch ist eine optimale Applikation der Pflanzenschutzmittel auf einem Feld gewährleistet.
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Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die betätigbaren Ventile jeweils gleich ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine hohe Anzahl von Gleichteilen, welche eine einfache Montage und eine kostengünstige Bereitstellung der Spritzvorrichtung gewährleistet. Darüber hinaus wird hierdurch erreicht, dass aufgrund der gleichen Ausbildung der Ventile die Ventile jeweils den gleichen Strömungswiderstand aufweisen und auch die gleichen Durchströmungsquerschnitte zur Verfügung stellen.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung in einer vereinfachten Darstellung; und
- 2 eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung.
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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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1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 aufweist, welche an einem als Traktor ausgebildeten Fahrzeug 12 angeordnet ist. Die Spritzvorrichtung 10 weist eine Vielzahl von Spritzdüsen 14 auf, wobei die Spritzdüsen 14 über einen Querträger 16 nebeneinander verteilt angeordnet sind. Das Fahrzeug 12 zieht den Querträger 16 und die Spritzdüsen 14 hinter sich her, sodass die Spritzdüsen 14 oberhalb eines Bodens 18 liegen, um auf dem Boden 18 und gegebenenfalls darauf befindliche Pflanzen eine Spritzflüssigkeit 20 bzw. ein Pflanzenschutzmittel 20 zu applizieren. Das Fahrzeug 12 trägt dazu außerdem mehrere Tanks 22, 24, 26 und 28, wobei in den Tanks 22, 24 und 26 jeweils ein flüssiges Wirkmittel A, B beziehungsweise C, und in dem Tank 28 eine Trägerflüssigkeit TF, insbesondere in Form von Wasser vorrätig gehalten ist. Die Tanks 22 bis 28 sind mit den Spritzdüsen 14 durch ein oder mehrere Mischeinheiten 30 verbunden. Zur Förderung der jeweiligen Flüssigkeit A, B, C, TF ist jedem Tank 22-28 eine Fördereinheit 32, 34, 36 und 38 zugeordnet, mittels welcher die jeweilige Flüssigkeit A, B, C, TF entnehmbar und der Mischeinheit 30 zuführbar ist. Während in dem folgenden Ausführungsbeispiel drei unterschiedliche Wirkstoffmitteltanks 22, 24 und 26 gezeigt und beschrieben werden, ist es jedoch selbstverständlich, dass die Spritzvorrichtung 10 auch mehr oder weniger Wirkstoffmitteltanks aufweisen kann.
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Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner eine Steuereinrichtung 40.
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2 zeigt in eine vereinfachte Detailansicht der Spritzvorrichtung 10, in welcher die vier Tanks 22-28, die zugeordneten Fördereinheiten 32-38 sowie zwei der Spritzdüsen 14 gezeigt sind. Den Spritzdüsen 14 ist jeweils eine Mischeinheit 30 vorgeschaltet, die jeweils mit den Fördereinheiten 32-38 durch jeweils eine Zulaufleitung 42, 44, 46, 48 verbunden sind. Damit ist jede der Mischeinheit 30 mit der jeweiligen Flüssigkeit A, B, C, TF beaufschlagbar, wobei die Mischeinheit 30 dazu ausgebildet ist, ein gewünschtes Mischungsverhältnis der einzelnen Flüssigkeiten A, B, C, TF miteinander einzustellen und der jeweiligen Spritzdüse 14 zuzuführen.
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Um nun Druckschwankungen zu kompensieren sowie einen konstanten und insbesondere gleichen Förderdruck der zu vermischenden Flüssigkeiten A, B, C, TF bereitstellen zu können, ist jeder der Fördereinheiten 32-38 jeweils ein Druckventil 50, 52, 54, 56 nachgeschaltet. Die Druckventile 50-56 sind hierbei als Druckbegrenzungsventile 50-56 mit einem einstellbaren Öffnungsdruck ausgebildet. Die Druckbegrenzungsventile 50-56 sind druckgesteuert ausgebildet, d.h. der Öffnungsdruck ist druckabhängig einstellbar. Jedem Druckventil 50-56 bzw. Druckbegrenzungsventil 50-56 ist eine Rücklaufleitung zugeordnet, mittels derer die überschüssige Flüssigkeit A, B, C, TF in den entsprechenden Tank 22, 24, 26, 28 rückführbar ist.
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Ferner ist eine Steuereinheit 60 vorgesehen, welche ausgebildet ist, die Öffnungsdrücke der Druckventile 50-56 auf den gleichen Wert bzw. das gleiche Druckniveau einzustellen bzw. zu regeln. Hierfür weist die Steuereinheit 60 eine Steuerdruckquelle 62 und eine Steuerdruckleitung 64 auf, mittels derer die Steuerdruckquelle 62 fluidisch mit den Druckventilen 50, 56 verbindbar bzw. verbunden ist, so dass die Druckventile 50-56 über den Steuerdruck der Steuereinheit 60 bzw. der Steuerdruckquelle 62 auf den gleichen Wert bzw. das gleiche Druckniveau einstellbar bzw. zu regelbar sind. Die Steuereinheit umfasst ferner die Steuereinrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Steuerdruckes der Steuerdruckquelle 62.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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