DE102019125218A1

DE102019125218A1 - Device for the automated emptying of liquid manure barrels

Info

Publication number: DE102019125218A1
Application number: DE102019125218.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Stadlbauer; Fabian Hüthmayr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2020-04-02
Also published as: AT521051A4; AT521051B1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum automatisierten Entleeren von Güllefässern (1), mit einem in eine Aufnahme (2) einsetzbaren Stutzen (3) einer Fördereinrichtung, wobei der Aufnahme (2) güllefassseitig ein über eine Steuereinrichtung (6) ansteuerbares Sperrventil (8) vorgelagert ist, beschrieben. Um eine derartige Vorrichtung so auszugestalten, dass der Umfüllvorgang, bei Vermeidung von Gülleaustritt oder Geruchsbelästigung, beschleunigt wird, wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme (2) einen Magnetsensor (4) zur Erfassung des magnetischen Feldes eines am Stutzen (3) angeordneten Elektromagneten (5) aufweist und dass der Magnetsensor (4) mit der Steuereinrichtung (6) über eine Signalleitung (7) verbunden ist.It is a device for the automated emptying of liquid manure barrels (1), with a nozzle (3) of a conveying device which can be inserted into a receptacle (2), the receptacle (2) being connected upstream of a shut-off valve (8) which can be controlled via a control device (6) , described. In order to design such a device in such a way that the decanting process is accelerated while avoiding slurry leakage or unpleasant odors, it is proposed that the receptacle (2) has a magnetic sensor (4) for detecting the magnetic field of an electromagnet (5) arranged on the nozzle (3) ) and that the magnetic sensor (4) is connected to the control device (6) via a signal line (7).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatisierten Entleeren von Güllefässern, mit einem in eine Aufnahme einsetzbaren Stutzen einer Fördereinrichtung, wobei der Aufnahme güllefassseitig ein über eine Steuereinrichtung ansteuerbares Sperrventil vorgelagert ist.The invention relates to a device for the automated emptying of liquid manure barrels, with a nozzle of a conveying device that can be inserted into a receptacle, the receptacle being preceded by a check valve that can be controlled via a control device.

Aus der DE202005006922U1 ist bekannt, dass zum Überführen von in Güllegruben aufbewahrte Gülle in einen Tank einer Zugmaschine üblicherweise Leitungssysteme, die einen Stutzen auf der Fassseite und eine Aufnahme auf der Fahrzeugseite vorweisen, verwendet werden. Um die Umfüllvorgänge zu beschleunigen, können diese mittels Fernsteuerung vollzogen werden, wodurch ein Aussteigen aus der Fahrerkabine obsolet wird. Trotz dieser Teilautomatisierung muss dennoch sowohl eine gesonderte Betätigung eines Sperrventils, als auch eine Aktivierung einer Fördereinrichtung durchgeführt werden. Eine elastische Ausführung der Aufnahme erhöht zwar die Toleranz ihrer Position relativ zum Stutzen, überdies kann allerdings keine Aussage über eine ordnungsgemäße, formschlüssige Verbindung beider Komponenten getroffen werden, ohne eine Überprüfung vor Ort, was die Vorteile einer Fernsteuerung egalisiert. Eine Förderung könnte beispielsweise selbst dann stattfinden, wenn keine sichere Verbindung zwischen Stutzen und Aufnahme herrscht, was ein Austreten der Gülle und starke Geruchsbelästigung bedeuten würde.From the DE202005006922U1 It is known that for transferring liquid manure stored in liquid manure pits into a tank of a tractor, line systems are usually used which have a nozzle on the drum side and a receptacle on the vehicle side. In order to speed up the refilling processes, these can be carried out by remote control, which makes getting out of the driver's cab obsolete. Despite this partial automation, both a separate actuation of a shut-off valve and an activation of a conveyor device still have to be carried out. An elastic design of the receptacle increases the tolerance of its position relative to the nozzle, but moreover no statement can be made about a correct, form-fitting connection of the two components without an on-site inspection, which eliminates the advantages of remote control. Funding could take place, for example, even if there is no secure connection between the nozzle and the receptacle, which would result in the slurry escaping and causing a strong odor nuisance.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eingangs erwähnte Vorrichtung so auszugestalten, dass der Umfüllvorgang, bei Vermeidung von Gülleaustritt oder Geruchsbelästigung, beschleunigt wird.The invention is therefore based on the object of designing the device mentioned at the outset in such a way that the refilling process is accelerated while avoiding slurry leakage or unpleasant odors.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Aufnahme zumindest einen Magnetsensor zur Erfassung des magnetischen Feldes eines am Stutzen angeordneten Elektromagneten aufweist und dass der Magnetsensor mit der Steuereinrichtung über eine Signalleitung verbunden ist. Aufgrund dieser Anordnung wird das Sperrventil über die Steuereinrichtung nur dann geöffnet, wenn der Magnetsensor ein über einer vorgegebenen Ansprechschwelle liegendes Magnetfeld erfasst. Diese Ansprechschwelle muss dabei so gewählt sein, dass die Steuereinrichtung nur dann das Sperrventil öffnet, wenn in Abhängigkeit der Anordnung des Elektromagneten und des Magnetsensors eine dichte Fluidverbindung zwischen dem Stutzen und der Aufnahme hergestellt ist. Wird der Stutzen aus der Aufnahme gelöst, sodass es zu einem Bruch der fluiddichten Verbindung kommt, sinkt das vom Magnetsensor erfasste Magnetfeld unter die Ansprechschwelle ab und das Sperrventil wird über die Steuereinrichtung geschlossen. Ein Schließen des Sperrventils kann aber auch dadurch erreicht werden, dass der Elektromagnet deaktiviert wird. Dies ist für den Fall sinnvoll, wenn ein etwaiger Gülleüberschuss aus Stutzen oder Aufnahme nach dem Schließen des Sperrventils entfernt werden soll. Dazu kann der Elektromagnet vor dem Abstellen der Fördereinrichtung deaktiviert werden, was ein Schließen des Sperrventils bedingt und damit ein Nachfließen von Gülle aus dem Güllefass verhindert. Sofern in für den Fachmann naheliegender Weise beispielsweise das Sperrventil mit einer Belüftungsöffnung ausgerüstet ist, kann dann vor dem Abstellen der Fördereinrichtung der Bereich von Stutzen und Aufnahme entleert werden. Je nach Ausgestaltung und Anordnung des Elektromagneten und des Magnetsensors kann die erfindungsgemäße Vorrichtung für unterschiedliche Bauweisen der Aufnahme und des Stutzens zum Einsatz kommen. Insbesondere kann die Aufnahme einen Trichter bilden, in die ein Saugrüssel als Stutzen eingreift.The invention achieves the stated object in that the receptacle has at least one magnetic sensor for detecting the magnetic field of an electromagnet arranged on the nozzle and in that the magnetic sensor is connected to the control device via a signal line. Because of this arrangement, the check valve is only opened via the control device when the magnetic sensor detects a magnetic field lying above a predetermined response threshold. This response threshold must be selected so that the control device only opens the shut-off valve if, depending on the arrangement of the electromagnet and the magnetic sensor, a tight fluid connection is established between the nozzle and the receptacle. If the connector is released from the receptacle so that the fluid-tight connection breaks, the magnetic field detected by the magnetic sensor drops below the response threshold and the shut-off valve is closed by the control device. Closing the shut-off valve can also be achieved by deactivating the electromagnet. This is useful in the event that any liquid manure excess is to be removed from the nozzle or intake after the shut-off valve has been closed. For this purpose, the electromagnet can be deactivated before the conveyor device is switched off, which requires the shut-off valve to be closed and thus prevents slurry from flowing out of the slurry tank. If, for example, the shut-off valve is equipped with a ventilation opening in a manner which is obvious to a person skilled in the art, the area of the nozzle and the receptacle can then be emptied before the conveying device is switched off. Depending on the design and arrangement of the electromagnet and the magnetic sensor, the device according to the invention can be used for different designs of the receptacle and the nozzle. In particular, the receptacle can form a funnel into which a suction nozzle engages as a nozzle.

Um das Nachrüsten von bestehenden Gülletanks zur ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass der Elektromagnet ein den Stutzen radial umschließender Ringmagnet ist. Im einfachsten Fall ist dieser Ringmagnet eine den Stutzen umwickelnde Spule. Dadurch erweist sich unter Rücksichtnahme einer einfachen konstruktiven Ausführung ein gesondertes Ausrichten durch beispielsweise Rotieren des Stutzens als überflüssig, da das signalinduzierende Magnetfeld gleichmäßig über den Umfang des Stutzens verteilt ist.In order to enable the retrofitting of existing slurry tanks, it is proposed that the electromagnet be a ring magnet that radially surrounds the nozzle. In the simplest case, this ring magnet is a coil wrapping around the nozzle. Taking into account a simple design, a separate alignment by, for example, rotating the nozzle proves to be superfluous, since the signal-inducing magnetic field is evenly distributed over the circumference of the nozzle.

Das Düngen großer Anbauflächen verlangt oftmaliges Nachfüllen der Zugmaschinentanks. Um die Lebensdauer und Wartungsintervalle der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen, empfiehlt es sich daher, dass der als Ringmagnet ausgebildete Elektromagnet innerhalb eines den Stutzen radial umschließenden Dichtungselementes angeordnet ist. Dies hat zum einen den Vorteil, dass der Elektromagnet von korrosionsbedingten Beschädigung geschützt wird und zum anderen, dass bei besonders vorteilhafter Anbringung des Dichtungselementes mit dem Elektromagneten eine fluiddichte Verbindung zwischen Stutzen und Aufnahme begünstigt wird. Erfindungsgemäß erweist es sich als förderlich, wenn das Dichtungselement einen Dichtungswulst bildet.Fertilizing large cultivated areas often requires refilling the tractor unit. In order to increase the service life and maintenance intervals of the device according to the invention, it is therefore recommended that the electromagnet, which is designed as a ring magnet, is arranged within a sealing element which radially surrounds the connecting piece. This has the advantage, on the one hand, that the electromagnet is protected from damage caused by corrosion, and, on the other hand, that a fluid-tight connection between the nozzle and the receptacle is promoted when the sealing element is attached to the electromagnet in a particularly advantageous manner. According to the invention, it proves to be beneficial if the sealing element forms a sealing bead.

Damit der sichere, verkantungsfreie Sitz des Stutzens in der Aufnahme vor Beginn des Fördervorgangs in einfacher Weise festgestellt werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme mehrere umfangseitig gleichmäßig verteilte Magnetsensoren aufweist. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass das Sperrventil nur dann geöffnet wird, wenn das auf alle Magnetsensoren einwirkende Magnetfeld die vordefinierte Ansprechschwelle überschreitet. Eine Nichtparallelität der Querschnittsflächen der Aufnahme und des Stutzens würde unterschiedlich starke Eingangssignale bei beispielsweise gegenüber angeordneten Magnetsensoren zur Folge haben, sodass bei nicht formschlüssiger Verbindung der Komponenten die Ansprechschwelle mindestens eines Magnetsensors nicht erreicht werden würde.So that the secure, cant-free fit of the connection piece in the receptacle can be determined in a simple manner before the start of the conveying process, it is proposed that the receptacle have a plurality of magnetic sensors distributed uniformly on the circumference. In this case, the control device is designed in such a way that the shut-off valve is only opened when the magnetic field acting on all magnetic sensors exceeds the predefined response threshold. A non-parallelism of the cross-sectional areas of the receptacle and the nozzle would have different input signals, for example compared to arranged magnetic sensors, so that the response threshold of at least one magnetic sensor would not be reached if the components were not positively connected.

Für einen zweckmäßigen Einsatz der Erfindung ist ein tolerantes und zügiges Andocken des Stutzens an die Aufnahme der Zugmaschine erforderlich. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Aufnahme wenigstens abschnittweise ferromagnetisch ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme muss die Zugmaschine nicht exakt nach der Lage des Stutzens ausgerichtet werden, da eine formschlüssige Verbindung des vom Elektromagnet umschlossenen Stutzens mit der Aufnahme durch die Anziehungskraft des ferromagnetischen Abschnittes begünstigt wird.A tolerant and rapid docking of the connecting piece to the receptacle of the tractor is required for the practical use of the invention. This can be achieved in that the receptacle is at least partially ferromagnetic. As a result of this measure, the tractor does not have to be aligned exactly according to the position of the connecting piece, since a positive connection between the connecting piece enclosed by the electromagnet and the receptacle is favored by the attractive force of the ferromagnetic section.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Aufnahme und/oder der Stutzen einen Kraftaufnehmer zur Bestimmung der Anpresskraft zwischen Stutzen und Aufnahme aufweisen. Durch diese Merkmale ist es möglich, einerseits den Elektromagneten zum Einsparen benötigter Energie erst beim Überschreiten einer vordefinierten Kraftschwelle zu aktivieren, andererseits kann der Messwert des Kraftaufnehmers zusätzlich zur Bestimmung eines ordnungsgemäßen Sitzes des Stutzens in der Aufnahme herangezogen werden. Die Auswertung der Kraftaufnehmers und die Ansteuerung des Elektromagneten kann dabei zweckmäßiger Weise ebenfalls über die Steuereinrichtung erfolgen. Grundsätzlich kann der Kraftaufnehmer im Sinne der Erfindung überall dort angeordnet werden, wo eine Kraft bzw. Druckänderung zufolge des Aufliegens des Stutzens auf der Aufnahme messbar ist. So kann die die Aufnahme beispielsweise gegen den Kraftaufnehmer abgestützt oder aber der Stutzen über den Kraftaufnehmer hängend gelagert sein.In a particularly preferred embodiment, the receptacle and / or the socket can have a force transducer for determining the contact pressure between the socket and the socket. These features make it possible, on the one hand, to activate the electromagnet to save the energy required only when a predefined force threshold is exceeded; The evaluation of the force transducer and the control of the electromagnet can expediently also take place via the control device. In principle, the force transducer can be arranged in the sense of the invention wherever a force or pressure change can be measured due to the support of the nozzle on the receptacle. For example, the receptacle can be supported against the force transducer or the connection piece can be suspended from the force transducer.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar in einem schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example, in a schematic section of the device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Entleeren von Güllefässern 1 umfasst eine Aufnahme 2, die mit einem Stutzen 3 formschlüssig verbunden werden kann. In die Aufnahme 2, die vorteilhafterweise als Trichter ausgeführt werden kann, sind ein oder mehrere Magnetsensoren 4 auf solche Weise integriert, dass diese nur bei formschlüssiger Verbindung zwischen der Aufnahme 2 und dem Stutzen 3 ein über einer vorgegebenen Ansprechschwelle liegendes, ausreichend starkes Magnetfeld erfassen. Dieses Magnetfeld wird von einem am Stutzen 3 angeordneten Elektromagneten 5 erzeugt. Über eine Steuereinrichtung 6, die mit den Magnetsensoren 4 über Signalleitungen 7 verbunden ist, wird ein Sperrventil 8 über eine Steuerleitung 9 angesteuert, das nur bei Überschreitung der eben genannten Ansprechschwelle geöffnet wird. Ein Gülleaustritt bei undichten Fluidverbindungen ist somit ausgeschlossen.The device according to the invention for the automatic emptying of liquid manure barrels 1 includes a recording 2nd that with a neck 3rd can be positively connected. In the recording 2nd , which can advantageously be designed as a funnel, are one or more magnetic sensors 4th integrated in such a way that this only with a positive connection between the recording 2nd and the neck 3rd detect a sufficiently strong magnetic field above a predetermined response threshold. This magnetic field is from one on the nozzle 3rd arranged electromagnet 5 generated. Via a control device 6 that with the magnetic sensors 4th via signal lines 7 is connected, a check valve 8th via a control line 9 controlled, which is only opened when the response threshold just mentioned is exceeded. Slurry leakage in the event of leaky fluid connections is therefore ruled out.

Der Elektromagnet 5 kann, wie in der Zeichnung dargestellt, ein den Stutzen 3 radial umschließender Ringmagnet sein. Diese konstruktiv einfache Ausführungsform bietet die Möglichkeit, bestehende Systeme nachzurüsten und zusätzlich den Vorteil den Stutzen 3 nicht durch etwaige Rotationsbewegungen exakt ausrichten zu müssen.The electromagnet 5 can, as shown in the drawing, the nozzle 3rd radially enclosing ring magnet. This structurally simple embodiment offers the possibility of retrofitting existing systems and also the advantage of the nozzle 3rd not have to be aligned precisely by any rotational movements.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der als Ringmagnet ausgebildete Elektromagnet 5 von einem wulstförmigen Dichtungselement 10 umhüllt sein. Dies dient zum Schutz des Elektromagneten 5 vor diversen Umwelteinflüssen und begünstigt eine formschlüssige, fluiddichte Verbindung zwischen dem Stutzen 3 und der Aufnahme 2.In a particularly advantageous embodiment, the electromagnet designed as a ring magnet can 5 from a bead-shaped sealing element 10th to be enveloped. This serves to protect the electromagnet 5 against various environmental influences and favors a positive, fluid-tight connection between the nozzle 3rd and recording 2nd .

Durch Einsatz mehrerer auf der Aufnahme 2 umfangseitig gleichmäßig verteilter Magnetsensoren 4 kann ein Fördervorgang bei verkantetem Sitz des Stutzens 3 verhindert werden. Gemäß der vordefinierten Ansprechschwelle gibt die Steuereinrichtung 6 das Sperrventil 8 nur dann frei, wenn alle gleichmäßig angeordneten Magnetsensoren 4 demselben die Ansprechschwelle überschreitenden Magnetfeld ausgesetzt sind. Dies ist nur bei einem verkantungsfreien Sitz des Stutzens 3 auf der Aufnahme 2 der Fall.By using several on the recording 2nd evenly distributed magnetic sensors on the circumference 4th can be a conveying process when the nozzle is tilted 3rd be prevented. The control device outputs according to the predefined response threshold 6 the check valve 8th only free if all evenly arranged magnetic sensors 4th same are exposed to the magnetic field exceeding the response threshold. This is only possible if the socket is not tilted 3rd on the recording 2nd the case.

Um einen besonders effizienten Andockvorgang zu gewährleisten, kann ein Teilabschnitt 11 der Aufnahme 2 ferromagnetisch ausgeführt sein. Derr Teilabschnitt 11 übt in diesem Fall eine Anziehungskraft auf den Elektromagneten 5 aus und begünstigt die Positionierung des Stutzens 3.To ensure a particularly efficient docking process, a section can be 11 the recording 2nd be ferromagnetic. The subsection 11 in this case exerts an attractive force on the electromagnet 5 and favors the positioning of the nozzle 3rd .

Durch Abstützen der Aufnahme 2 gegen einen oder mehrere Kraftaufnehmer 12 kann mittels Steuereinrichtung 6 und über eine Steuerleitung 9 der Elektromagnet 5 erst bei Erreichen einer definierten Druckschwelle aktiviert werden. Dies gewährleistet einerseits einen stromsparenden Betrieb und andererseits einen zusätzlichen Schutz, weil der Fördervorgang erst bei konformer Verbindung zwischen Stutzen 3 und Aufnahme 2 begonnen werden kann.By supporting the recording 2nd against one or more force transducers 12th can by means of control device 6 and via a control line 9 the electromagnet 5 can only be activated when a defined pressure threshold is reached. On the one hand, this ensures energy-saving operation and, on the other hand, additional protection because the conveying process only takes place when the connection between the nozzles is in conformity 3rd and recording 2nd can be started.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 202005006922 U1 [0002]

Claims

An apparatus for the automated emptying of manure barrels (1), with an insertable into a receptacle (2), neck (3) of a conveying device, wherein the receptacle (2) is liquid manure side upstream of a controllable via a control device (6) shut-off valve (8), characterized that the receptacle (2) has a magnetic sensor (4) for detecting the magnetic field of an electromagnet (5) arranged on the nozzle (3) and that the magnetic sensor (4) is connected to the control device (6) via a signal line (7) .

Device after Claim 1 , characterized in that the electromagnet (5) is a ring magnet radially enclosing the socket (3).

Device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the electromagnet (5), which is designed as a ring magnet, is arranged within a sealing element (10) radially surrounding the connecting piece (3).

Device after Claim 1 to 3rd , characterized in that the receptacle (2) has a plurality of magnetic sensors (4) distributed uniformly on the circumference.

Device after Claim 1 to 4th , characterized in that the receptacle (2) is ferromagnetic at least in sections.

Device after Claim 1 to 5 , characterized in that the receptacle (2) and / or the socket (3) has a force transducer (12) for determining the contact pressure between the socket (3) and the socket (2).