DE102018215794A1 - Spray system for applying a liquid spray medium, agricultural vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Spritzsystem (1) zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmediums auf eine insbesondere landwirtschaftliche Fläche, mit zumindest einem Tank (2) zur Aufbewahrung des Spritzmediums, mit mindestens einer Spritzdüse zum Ausbringen des Spritzmediums, mit zumindest einer antreibbaren Hydraulikpumpe zum Fördern des Spritzmediums von dem Tank (2) zu der zumindest einen Spritzdüse (4), wobei der Hydraulikpumpe (3) ein Hydraulikmotor (8,18) zu ihrem Antrieb zugeordnet ist, und mit zumindest einem Regelventil (9) zum Einstellen eines Hydraulikdrucks des Spritzmediums. Es ist vorgesehen, dass der Hydraulikmotor (8,18) in einem von dem Spritzmedium separaten Hydraulikkreis (6) angeordnet ist, und dass das Regelventil (9) in dem Hydraulikkreis (6) angeordnet ist, um den auf den Hydraulikmotor (8,18) wirkenden Hydraulikdruck zu regeln.The invention relates to an agricultural spray system (1) for applying a liquid spray medium to an agricultural area in particular, with at least one tank (2) for storing the spray medium, with at least one spray nozzle for applying the spray medium, with at least one drivable hydraulic pump for conveying the spray medium from the tank (2) to the at least one spray nozzle (4), the hydraulic pump (3) being assigned a hydraulic motor (8, 18) for driving it, and with at least one control valve (9) for setting a hydraulic pressure of the spray medium. It is provided that the hydraulic motor (8, 18) is arranged in a hydraulic circuit (6) that is separate from the spray medium, and that the control valve (9) is arranged in the hydraulic circuit (6), so that the hydraulic motor (8, 18 ) regulate the hydraulic pressure acting.
Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzsystem zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmediums auf eine insbesondere landwirtschaftliche Fläche, mit zumindest einem Tank zur Aufbewahrung des Spritzmediums, mit zumindest einer antreibbaren Pumpe zum Fördern des Spritzmediums, und mit zumindest einer mit der Pumpe fluidtechnisch verbundenen Spritzdüse zum Ausbringen des Spritzmediums, und mit zumindest einem Regelventil zum Einstellen eines Hydraulikdrucks des Spritzmediums.The invention relates to a spray system for applying a liquid spray medium to an agricultural area in particular, with at least one tank for storing the spray medium, with at least one drivable pump for conveying the spray medium, and with at least one spray nozzle fluidically connected to the pump for applying the spray medium, and with at least one control valve for setting a hydraulic pressure of the spray medium.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit einem derartigen Spritzsystem.The invention further relates to an agricultural vehicle with such a spraying system.
Stand der TechnikState of the art
Spritzsysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei heutigen landwirtschaftlichen Pflanzenschutzmaßnahmen wird ein Spritzmedium, insbesondere Spritzbrühe, bestehend aus Pflanzenschutzmitteln, insbesondere eine Kombination aus Wirkstoffen und Formulierungsstoffen, und einer Trägerflüssigkeit mittels Spritzdüsen in Form eines Sprays auf beispielsweise ein Feld ausgebracht. Für die Sprayerzeugung ist es notwendig, dass das Spritzmedium mit einem vorbestimmten Druck an den Spritzdüsen bereitgestellt wird. Der eingestellte Hydraulikdruck beeinflusst neben der Spraycharakteristik, wie beispielsweise der Tropfengrößenverteilung, auch den durch die jeweilige Spritzdüse fließenden Volumenstrom. Damit im Verlauf eines Spritzvorgangs ein voreingestellter Spritzmedium-Volumenstrom pro Fläche durch eine Spritzdüse bei einem gleichbleibenden, definierten Tropfenspektrum ausgebracht werden kann, ist es erforderlich, den Hydraulikdruck des Spritzmediums möglichst konstant zu halten beziehungsweise zu regeln. Dabei können Anwendungssituationen auftreten, bei welchen der auszubringende Volumenstrom variiert und damit eine schnelle Regelung des Hydraulikdrucks erforderlich ist. Beispielsweise wenn während eines Spritzvorgangs die Fahrgeschwindigkeit einer Spritzdüse verändert werden muss, muss, um eine gleichbleibende Aufwandsmenge pro Fläche der Volumenstrom durch die Spritzdüse mittels einer Druckregelung angepasst werden. Weist das Spritzsystem mehrere Spritzdüsen auf, die beispielsweise in mehrere Teilbreiten unterteilt sind, so wird der auszubringende Volumenstrom reduziert, wenn einzelne Ventile oder Teilbreiten abgeschaltet werden. Dennoch muss der Hydraulikdruck auf einem Sollwert gehalten werden. Bei einer selektiven Applikation des Pflanzenschutzmittels kann sich auch der auszubringende Volumenstrom in Abhängigkeit von lokalen Erfordernissen verändern. Für eine wirkungsvolle Pflanzenschutzmaßnahme ist es erforderlich, dass der Hydraulikdruck an der Spritzdüse auf den erforderlichen Wert schnell eingeregelt werden kann.Spray systems of the type mentioned are known from the prior art. In today's agricultural crop protection measures, a spray medium, in particular spray mixture consisting of crop protection agents, in particular a combination of active ingredients and formulations, and a carrier liquid is applied to a field by means of spray nozzles in the form of a spray, for example. For spray generation, it is necessary for the spray medium to be provided at the spray nozzles with a predetermined pressure. In addition to the spray characteristics, such as the drop size distribution, the set hydraulic pressure also influences the volume flow flowing through the respective spray nozzle. So that a preset spray medium volume flow per area can be applied through a spray nozzle in the course of a spraying process with a constant, defined drop spectrum, it is necessary to keep the hydraulic pressure of the spray medium as constant as possible or to regulate it. In this case, application situations can occur in which the volume flow to be discharged varies and a rapid control of the hydraulic pressure is therefore necessary. For example, if the driving speed of a spray nozzle has to be changed during a spraying process, the volume flow through the spray nozzle must be adapted by means of a pressure control in order to maintain a constant amount of effort per area. If the spray system has several spray nozzles, which are divided into several sections, for example, the volume flow to be applied is reduced when individual valves or sections are switched off. Nevertheless, the hydraulic pressure must be kept at a setpoint. If the crop protection agent is applied selectively, the volume flow to be applied can also change depending on local requirements. For an effective crop protection measure, it is necessary that the hydraulic pressure at the spray nozzle can be quickly adjusted to the required value.
Um die Druckregelung durchzuführen ist es bekannt, ein Hydraulikventil insbesondere der Hydraulikpumpe nachzuschalten, um den an der oder den Spritzdüsen bereitgestellten Hydraulikdruck zu regeln, wie beispielsweise in der Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Spritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Hydraulikdruck schnell und effizient regelbar ist. Dabei kann auf aufwändige beziehungsweise kostenintensive Regelventile verzichtet werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Regelventil nicht in den Kreislauf des Spritzmediums eingesetzt ist, sondern in einen davon separaten Hydraulikkreis, der mit einem anderen Hydraulikmedium betrieben werden kann. Dazu sieht die Erfindung vor, dass der Hydraulikpumpe ein Hydraulikmotor zu ihrem Antrieb zugeordnet ist, wobei der Hydraulikmotor in einem von dem Spritzmedium separaten Hydraulikkreis angeordnet ist, und dass das Regelventil in dem Hydraulikkreis des Hydraulikmotors angeordnet und der Weg des Spritzmediums von der Hydraulikpumpe zu der zumindest einen Spritzdüse regelventilfrei ist, um den auf den Hydraulikmotor wirkenden Hydraulikdruck oder Volumenstrom zu regeln. Der Hydraulikmotor wird also durch ein Hydraulikmedium angetrieben und treibt seinerseits die Hydraulikpumpe an, und die Hydraulikpumpe ist regelventilfrei mit der zumindest einen Spritzdüse verbunden. Durch das Integrieren des Regelventils nur in den Hydraulikkreis des Hydraulikmotors ist dessen Drehzahl und damit die Leistung der Hydraulikpumpe schnell variierbar. Dabei kann auf Hydraulikmedien in dem Hydraulikkreis zurückgegriffen werden, die weniger aggressiv sind und daher einen Einsatz von kostengünstigen Regelventilen zulassen. Die Druckregelung findet somit nur in dem separaten Hydraulikkreis statt. Durch die Medientrennung des Hydraulikmediums von dem Spritzmedium unterscheiden sich die Anforderungen an die Robustheit des jeweiligen Hydraulikkreises.The spray system according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the hydraulic pressure can be regulated quickly and efficiently. There is no need for complex or costly control valves. This is achieved according to the invention in that the control valve is not inserted in the circuit of the spray medium, but in a separate hydraulic circuit which can be operated with another hydraulic medium. For this purpose, the invention provides that the hydraulic pump is assigned a hydraulic motor for driving it, the hydraulic motor being arranged in a hydraulic circuit separate from the spray medium, and that the control valve is arranged in the hydraulic circuit of the hydraulic motor and the path of the spray medium from the hydraulic pump to the at least one spray nozzle is free of control valves in order to regulate the hydraulic pressure or volume flow acting on the hydraulic motor. The hydraulic motor is therefore driven by a hydraulic medium and in turn drives the hydraulic pump, and the hydraulic pump is connected to the at least one spray nozzle without a control valve. By integrating the control valve only into the hydraulic circuit of the hydraulic motor, its speed and thus the performance of the hydraulic pump can be varied quickly. Hydraulic media can be used in the hydraulic circuit which are less aggressive and therefore allow the use of inexpensive control valves. Pressure control therefore only takes place in the separate hydraulic circuit. Due to the media separation of the hydraulic medium from the spray medium, the requirements for the robustness of the respective hydraulic circuit differ.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Hydraulikmedium von dem Spritzmedium verschieden, wie vorstehend bereits erwähnt. Insbesondere handelt es sich bei dem Hydraulikmedium um ein weniger aggressives Medium, das den Einsatz kostengünstiger Regelventile erlaubt. According to a preferred development of the invention, the hydraulic medium is different from the spray medium, as already mentioned above. In particular, the hydraulic medium is a less aggressive medium that allows the use of inexpensive control valves.
Besonders bevorzugt ist das Hydraulikmedium ein Hydrauliköl, so dass es sich bei dem Hydraulikkreis um einen Ölkreis und bei dem Hydraulikmotor um einen Ölhydraulikmotor handelt. Dabei kann als Quelle für den Hydraulikdruck des Hydraulikmediums beispielsweise die Ölpumpe eines das Spritzsystem aufweisenden Hydraulikfahrzeugs dienen, so dass das Spritzsystem in den Ölkreislauf des Fahrzeugs eingebunden ist.The hydraulic medium is particularly preferably a hydraulic oil, so that the hydraulic circuit is an oil circuit and the hydraulic motor is an oil hydraulic motor. The source for the hydraulic pressure of the hydraulic medium can be, for example, the oil pump of a hydraulic vehicle having the spray system, so that the spray system is integrated into the oil circuit of the vehicle.
Bevorzugt weist der Hydraulikkreis einen Medientank zur Aufbewahrung des Hydraulikmediums und eine Fördereinrichtung zum Fördern des Hydraulikmediums zu der Hydraulikpumpe auf. In diesem Fall ist der Hydraulikkreis ein eigenständiger Hydraulikkreis, der sein eigenes Hydraulikmedium führt und unabhängig von dem Spritzmedium und insbesondere auch unabhängig von einem Ölkreis des vorstehend genannten Fahrzeugs arbeitet.The hydraulic circuit preferably has a media tank for storing the hydraulic medium and a conveying device for conveying the hydraulic medium to the hydraulic pump. In this case, the hydraulic circuit is an independent hydraulic circuit which carries its own hydraulic medium and works independently of the spray medium and in particular also independently of an oil circuit of the above-mentioned vehicle.
Weiterhin ist bevorzugt der Hydraulikpumpe und/oder dem Hydraulikmotor jeweils ein Drucksensor zugeordnet. Mittels des Drucksensors ist der aktuelle Hydraulikdruck insbesondere stromabwärts der Hydraulikpumpe oder stromaufwärts des Hydraulikmotors erfassbar. Damit ist eine einfache Druckregelung durch eine Abhängigkeit von dem durch den Drucksensor erfassten Hydraulikdruck mittels des Regelventils möglich.Furthermore, a pressure sensor is preferably assigned to the hydraulic pump and / or the hydraulic motor. The current hydraulic pressure can be detected by means of the pressure sensor, in particular downstream of the hydraulic pump or upstream of the hydraulic motor. A simple pressure control is thus possible by means of a dependence on the hydraulic pressure detected by the pressure sensor by means of the control valve.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens eine weitere Hydraulikpumpe mit zumindest einer weiteren Spritzdüse fluidtechnisch verbunden ist. Damit weist das Spritzsystem mehrere Hydraulikpumpen auf, die unterschiedliche Spritzdüsen mit dem Spritzmedium versorgen beziehungsweise beaufschlagen.Furthermore, it is preferably provided that at least one further hydraulic pump is fluidly connected to at least one further spray nozzle. The spray system thus has a plurality of hydraulic pumps which supply or act on the different spray nozzles with the spray medium.
Insbesondere ist der weiteren Hydraulikpumpe ein weiterer Hydraulikmotor zu ihrem Antrieb zugeordnet. Damit sind die Hydraulikpumpen unabhängig voneinander antreibbar beziehungsweise betreibbar, wodurch beispielsweise einer ersten Gruppe von Spritzdüsen ein erster Hydraulikdruck und einer zweiten Gruppe von Spritzdüsen, die mit der weiteren Hydraulikpumpe verbunden sind, ein zweiter Hydraulikdruck zur Verfügung gestellt werden kann.In particular, a further hydraulic motor for driving it is assigned to the further hydraulic pump. The hydraulic pumps can thus be driven or operated independently of one another, as a result of which, for example, a first hydraulic pressure can be made available to a first group of spray nozzles and a second hydraulic pressure can be made available to a second group of spray nozzles that are connected to the further hydraulic pump.
Besonders bevorzugt ist der zweite Hydraulikmotor in dem Hydraulikkreis stromaufwärts oder stromabwärts des erstgenannten Hydraulikmotors angeordnet. Damit liegen die beiden Hydraulikmotoren in Reihe geschaltet in dem Hydraulikkreis und werden mit dem gleichen Volumenstrom beziehungsweise Hydraulikdruck beaufschlagt. Dadurch ergibt sich eine einfache und kompakte Ausbildung des Spritzsystems. Optional ist zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor und/oder zwischen der weiteren Hydraulikpumpe und dem weiteren Hydraulikmotor jeweils eine betätigbare Kupplung geschaltet, um bei Bedarf die mechanische Verbindung zwischen Motor und Pumpe zu trennen, falls beispielsweise nur eine Gruppe von Spritzdüsen zum Ausbringen des Spritzmediums genutzt werden.The second hydraulic motor is particularly preferably arranged in the hydraulic circuit upstream or downstream of the first-mentioned hydraulic motor. The two hydraulic motors are therefore connected in series in the hydraulic circuit and are subjected to the same volume flow or hydraulic pressure. This results in a simple and compact design of the spraying system. Optionally, an actuatable coupling is connected between the hydraulic pump and the hydraulic motor and / or between the further hydraulic pump and the further hydraulic motor, in order to separate the mechanical connection between the motor and the pump if required, if, for example, only one group of spray nozzles is used to dispense the spray medium become.
Das erfindungsgemäße landwirtschaftliche Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch das erfindungsgemäße Spritzsystem aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.The agricultural vehicle according to the invention with the features of
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Spritzsystems und -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Spritzsystems, jeweils in einer vereinfachten Darstellung.
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1 a first embodiment of an advantageous spray system and -
2nd a second embodiment of the spray system, each in a simplified representation.
Das Spritzsystem
Der Hydraulikmotor
Dem Hydraulikmotor
Weil die Regelung zur Einstellung des Hydraulikdrucks des Spritzmittels nur in dem separaten Hydraulikkreis
Bevorzugt unterscheiden sich die Schluckvolumen von Hydraulikmotor
Insbesondere handelt es sich bei dem Spritzmedium um eine sogenannte Spritzbrühe, bestehend aus Pflanzenschutzmitteln, zum Beispiel Kombination aus Wirkstoffen und Formulierungsstoffen, und einer Trägerflüssigkeit.In particular, the spray medium is a so-called spray mixture consisting of crop protection agents, for example a combination of active substances and formulating substances, and a carrier liquid.
Durch die vorteilhafte Regulierbarkeit des Hydraulikdrucks des Spritzmediums wird gewährleistet, dass eine gewünschte Spraycharakteristik der Spritzdüsen zeitnah und präzise einstellbar ist.The advantageous controllability of the hydraulic pressure of the spray medium ensures that a desired spray characteristic of the spray nozzles can be set promptly and precisely.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist das Spritzsystem
Der Hydraulikpumpe
Damit werden die Hydraulikmotoren
Optional kann der Hydraulikmotor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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