DE102021112691A1 - AGRICULTURAL SPRAYER AND SPRAYER FOR AN AGRICULTURAL SPRAYER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung für eine landwirtschaftliche Feldspritze, sowie eine landwirtschaftliche Feldspritze mit einer solchen Spritzvorrichtung. Die Spritzvorrichtung (1) umfasst ein Spritzgestänge (2), aufweisend mehrere Zweistoffdüsen (10) zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit (4) unter Zuhilfenahme eines Druckgases (5), wobei die Zweistoffdüsen (10) in einem vorbestimmten Abstand in Längsrichtung (B) des Spritzgestänges (29 beabstandet voneinander angeordnet sind und jeweils mindestens einen Flüssigkeitseinlass (11) für die Zufuhr der Spritzflüssigkeit, mindestens einen Gaseinlass (12) für die Zufuhr des Druckgases sowie einen Düsenauslass (13) für einen austretenden Spritzstrahl (20) aufweisen. Die Spritzvorrichtung (1) umfasst ferner ein Dosier- und Versorgungssystem (30), umfassend mehrere individuell ansteuerbare Dosiereinrichtungen (31), wobei den Zweistoffdüsen jeweils wenigstens eine der Dosiereinrichtungen (31) zugeordnet ist, mittels welcher die Ausbringmenge von Spritzflüssigkeit (4) der jeweiligen Zweistoffdüse (10) steuerbar ist. Die Spritzvorrichtung (1) umfasst ferner eine Steuereinrichtung (40), die ausgebildet ist, zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit das Dosier- und Versorgungssystem (30), insbesondere die Dosiereinrichtungen (31), anzusteuern.The invention relates to a spray device for an agricultural field sprayer and an agricultural field sprayer with such a spray device. The spray device (1) comprises a spray boom (2) having a plurality of two-component nozzles (10) for spraying and/or finely distributing the spray liquid (4) with the aid of a compressed gas (5), the two-component nozzles (10) being spaced at a predetermined distance in the longitudinal direction ( B) of the spray boom (29) are arranged at a distance from one another and each have at least one liquid inlet (11) for supplying the spray liquid, at least one gas inlet (12) for supplying the compressed gas and a nozzle outlet (13) for an exiting spray jet (20). The spraying device (1) also includes a dosing and supply system (30) comprising a number of individually controllable dosing devices (31), with at least one of the dosing devices (31) being assigned to the two-component nozzles, by means of which the application quantity of spray liquid (4) of the respective The spray device (1) also includes a control device g (40), which is designed to control the dosing and supply system (30), in particular the dosing devices (31), for spraying and/or finely distributing the spray liquid.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung für eine landwirtschaftliche Feldspritze, sowie eine landwirtschaftliche Feldspritze mit einer solchen Spritzvorrichtung.The invention relates to a spray device for an agricultural field sprayer and an agricultural field sprayer with such a spray device.
Landwirtschaftliche Feldspritzen werden zum Ausbringen bzw. zur Applikation von flüssigen Wirkstoffen, z. B. Pflanzenschutz- und/oder Düngemittel, verwendet. Derartige Feldspritzen mit einem quer zur Fahrtrichtung orientierten und über einen Pflanzenbestand bewegten Spritzgestänge sind in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt.Agricultural field sprayers are used to spread or apply liquid active ingredients, e.g. As crop protection and / or fertilizers used. Such field sprayers with a spray boom oriented transversely to the direction of travel and moved over a stand of plants are known in different design variants.
Mit derartigen Feldspritzen soll das Ziel verfolgt werden, ein definiertes Flüssigkeitsvolumen an Spritzflüssigkeit, z. B. Pflanzenschutz- und/oder Düngemittel, gleichmäßig und mit definierbarer Intensität auf einem Pflanzenbestand auszubringen. Um die Spritzflüssigkeit großflächig auf den zu bearbeitenden Nutzflächen auszubringen, weisen Spritzgestänge derartiger Feldspritzen seitliche faltbare Ausleger mit großer Arbeitsbreite auf, teilweise von mehr als zwanzig Metern. Für Transportfahrten werden solch breite Spritzgestänge gefaltet und eingeklappt. Im ausgeklappten Zustand sind die Ausleger quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Am Spritzgestänge sind zum dosierten Ausbringen der Spritzflüssigkeit in Abständen zueinander angeordnete Ausbringelemente, z. B. Spritzdüsen, vorhanden. Die Ausbringelemente erzeugen einen zum Boden bzw. zum Pflanzenbestand hin ausgerichteten Spritzstrahl, z. B. einen Sprühkegel, zum gewünschten Verteilen der Spritzflüssigkeit.With such field sprayers, the goal is to be pursued, a defined liquid volume of spray liquid, z. B. pesticides and / or fertilizers, evenly and with definable intensity on a crop. In order to spread the spray liquid over a large area on the usable areas to be processed, spray booms of such field sprayers have laterally foldable booms with a large working width, sometimes more than twenty meters. Such wide sprayer booms are folded and folded in for transport. When unfolded, the outriggers are arranged transversely to the direction of travel. Dispensing elements, e.g. B. spray nozzles available. The application elements generate a spray jet directed towards the ground or towards the vegetation, e.g. B. a spray cone for the desired distribution of the spray liquid.
Bei der Ausbringung von Spritzflüssigkeit auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche ist es je nach Spritzvorgang von Vorteil, wenn die Spritzflüssigkeit in die unmittelbare Umgebung der jeweiligen Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche abgegeben wird, um die Verteilung von Spritzflüssigkeit mit möglichst wenig Abdrift zu erreichen.When applying spray liquid to an agricultural area, it is advantageous, depending on the spraying process, if the spray liquid is released into the immediate vicinity of the respective plants on the agricultural area, in order to distribute the spray liquid with as little drift as possible.
Ein hierzu aus der Praxis bekannter Ansatz ist die Verwendung spezieller Spritzdüsen, beispielsweise die Verwendung von sog. Zweistoffdüsen, bei denen die Spritzflüssigkeit mit Druckluft vermischt wird, was in einer geringeren Abdrift resultieren kann.One approach to this that is known from practice is the use of special spray nozzles, for example the use of so-called two-component nozzles, in which the spray liquid is mixed with compressed air, which can result in less drift.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Technik zum Ausbringen von Spritzflüssigkeit mittels eines Spritzgestänges bereitzustellen, mittels der Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine Technik zum Ausbringen von Spritzflüssigkeit mittels eines Spritzgestänges bereitzustellen, mittels welcher eine verbesserte Ausbringung von Spritzflüssigkeit mittels Zweistoffdüsen ermöglicht wird.It is therefore an object of the invention to provide an improved technique for applying spray liquid by means of a spray boom, by means of which the disadvantages of conventional techniques can be avoided. The object of the invention is in particular to provide a technique for applying spray liquid by means of a spray boom, by means of which an improved application of spray liquid by means of two-component nozzles is made possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous developments are specified in the dependent claims and the description.
Ein erster allgemeiner Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung für eine landwirtschaftliche Feldspritze zum dosierten Ausbringen von Spritzflüssigkeit auf landwirtschaftlichen Nutzflächen.A first general aspect of the invention relates to a spray device for an agricultural field sprayer for the metered application of spray liquid to agricultural areas.
Die Spritzvorrichtung umfasst ein Spritzgestänge, aufweisend mehrere Zweistoffdüsen zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit unter Zuhilfenahme eines Druckgases. Die Zweistoffdüsen sind in einem vorbestimmten Abstand in Längsrichtung (B) des Spritzgestänges beabstandet voneinander angeordnet. Die Zweistoffdüsen weisen jeweils mindestens einen Flüssigkeitseinlass für die Zufuhr der Spritzflüssigkeit, mindestens einen Gaseinlass für die Zufuhr des Druckgases sowie einen Düsenauslass für einen austretenden Spritzstrahl auf.The spray device comprises a spray boom, having a plurality of two-component nozzles for spraying and/or finely distributing the spray liquid with the aid of a compressed gas. The two-component nozzles are arranged at a predetermined distance from one another in the longitudinal direction (B) of the spray boom. The two-component nozzles each have at least one liquid inlet for supplying the spray liquid, at least one gas inlet for supplying the compressed gas and a nozzle outlet for an exiting spray jet.
Die Spritzvorrichtung umfasst ferner ein Dosier- und Versorgungssystem zur Versorgung der Zweistoffdüsen mit Spritzflüssigkeit und Druckgas. Das Dosier- und Versorgungssystem umfasst mehrere individuell ansteuerbare Dosiereinrichtungen, wobei den Zweistoffdüsen jeweils wenigstens eine der Dosiereinrichtungen zugeordnet ist, vorzugsweise räumlich zugeordnet ist und wobei mittels der Dosiereinrichtungen die Ausbringmenge von Spritzflüssigkeit der jeweiligen Zweistoffdüse steuerbar ist. Das Dosier- und Versorgungssystem kann ferner eine Pumpe, z. B. eine Kreiselpumpe, aufweisen, zur Förderung der Spritzflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter für Spritzflüssigkeit.The spray device also includes a dosing and supply system for supplying the two-component nozzles with spray liquid and compressed gas. The dosing and supply system comprises a plurality of individually controllable dosing devices, with at least one of the dosing devices being assigned to the two-component nozzles, preferably spatially assigned, and the dispensing quantity of spray liquid from the respective two-substance nozzle being controllable by means of the dosing devices. The dosing and supply system can also include a pump, e.g. B. a centrifugal pump, for promoting the spray liquid from a reservoir for spray liquid.
Die Spritzvorrichtung umfasst ferner eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, das Dosier- und Versorgungssystem zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit anzusteuern. Die Steuereinrichtung ist insbesondere ausgebildet, die Dosiereinrichtungen anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann ein Steuergerät sein. Die Funktionalität der Steuereinrichtung kann auch über mehrere Steuergeräte verteilt implementiert sein.The spray device also includes a control device that is designed to control the dosing and supply system for spraying and/or finely distributing the spray liquid. The control device is designed in particular to control the dosing devices. The control device can be a control device. The functionality of the control device can also be implemented distributed over a number of control devices.
Anstelle einer rein zentralen Steuerung der Spritzflüssigkeitszufuhr zu den Zweistoffdüsen bieten die Dosiereinrichtungen den besonderen Vorzug, dass die Spritzflüssigkeitszufuhr jeweils gezielt für die einer Dosiereinrichtung zugeordnete(n) Zweistoffdüse(n) anpassbar ist.Instead of a purely central control of the spray liquid supply to the two-component nozzles, the dosing devices offer the special advantage that the spray liquid supply can be specifically adapted for the two-substance nozzle(s) assigned to a dosing device.
Damit kann z. B. die eingestellte Tröpfchengröße der Spritzflüssigkeit präziser und schneller angepasst werden. Ferner besteht dadurch die Möglichkeit, die Tröpfchengröße in Längsrichtung des Spritzgestänges, d. h. über die Arbeitsbreite des Spritzgestänges, unterschiedlich einzustellen, was z. B. für eine reihenbezogene Ausbringung von Spritzflüssigkeit entlang von Pflanzenreihen (Bandapplikation) besonders vorteilhaft ist, falls in Zwischenbereichen (zwischen den Pflanzenreihen) andere Tröpfchengrößen eingestellt werden sollen. Dies ist ferner besonders vorteilhaft bei Kurvenfahrten, so dass für in Bezug auf den Kurvenradius radial außen gelegene Abschnitte des Spritzgestänges und die dort angeordneten Zweistoffdüsen, die sich bei Kurvenfahrt schneller bewegen, optional eine andere Tröpfchengröße eingestellt werden kann, als für radial weiter innen liegende Gestängeabschnitte und die dort angeordneten Zweistoffdüsen.This can e.g. B. the set droplet size of the spray liquid can be adjusted more precisely and quickly. Furthermore, there is the possibility of reducing the droplet size in the longitudinal direction of the Spray boom, ie set differently on the working width of the spray boom, what z. B. for a row-related application of spray liquid along rows of plants (band application) is particularly advantageous if other droplet sizes are to be set in intermediate areas (between the rows of plants). This is also particularly advantageous when cornering, so that a different droplet size can optionally be set for sections of the spray boom that are located radially on the outside in relation to the curve radius and the two-component nozzles arranged there, which move faster when cornering than for boom sections that are radially further inside and the two-substance nozzles arranged there.
In einer Ausführungsform können die Dosiereinrichtungen, die den Zweistoffdüsen zugeordnet sind, ausgebildet sein, einen Volumenstrom der Spritzflüssigkeit zu steuern und/oder zu regeln. Die Dosiereinrichtungen können somit jeweils als Volumenstromregler ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Dosiereinrichtung als ein Dosierventil, vorzugsweise als ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Dosierventil, auch als PWM-Ventil bezeichnet, ausgebildet sein. Hiermit kann eine besonders schnelle und genaue Dosierung bzw. Einstellung des Volumenstroms erzielt werden. Alternativ kann die Dosiereinrichtung auch als eine ansteuerbare Blende, vorzugsweise als eine Blende mit veränderbarem Querschnitt, oder als ein Nadelventil oder Walzenventil ausgebildet sein.In one embodiment, the dosing devices that are assigned to the two-component nozzles can be designed to control and/or regulate a volume flow of the spray liquid. The dosing devices can thus each be designed as a volume flow controller. For example, the metering device can be designed as a metering valve, preferably as a pulse width modulated (PWM) metering valve, also referred to as a PWM valve. A particularly fast and precise dosing or setting of the volume flow can be achieved in this way. Alternatively, the dosing device can also be designed as a controllable orifice, preferably as an orifice with a variable cross section, or as a needle valve or roller valve.
In einer Ausführungsform ist die der jeweiligen Zweistoffdüse zugeordnete Dosiereinrichtung im Bereich der Zweistoffdüse angeordnet und/oder der Zweistoffdüse räumlich zugeordnet. Beispielsweise kann die der jeweiligen Zweistoffdüse zugeordnete Dosiereinrichtung stromab einer Zufuhrleitung, vorzugsweise stromab einer Ringleitung, über welche die mehreren Zweistoffdüsen mit Spritzflüssigkeit versorgt werden, und stromauf des Düsenauslasses der Zweistoffdüse angeordnet sein. Die Dosiereinrichtung kann beispielsweise an oder stromab eines Abzweiges angeordnet, der die Zweistoffdüse mit der Zufuhrleitung fluidisch verbindet. In einer Ausführungsvariante kann die Dosiereinrichtung in die Zweistoffdüse baulich integriert sein, beispielsweise innerhalb eines Gehäuses der Zweistoffdüse angeordnet sein.In one embodiment, the dosing device assigned to the respective two-component nozzle is arranged in the area of the two-component nozzle and/or spatially assigned to the two-component nozzle. For example, the dosing device assigned to the respective two-substance nozzle can be arranged downstream of a supply line, preferably downstream of a ring line, via which the several two-substance nozzles are supplied with spray liquid, and upstream of the nozzle outlet of the two-substance nozzle. The dosing device can be arranged, for example, on or downstream of a branch which fluidly connects the two-component nozzle to the supply line. In one embodiment variant, the dosing device can be structurally integrated into the two-component nozzle, for example, it can be arranged inside a housing of the two-component nozzle.
Die Dosiereinrichtungen können jeweils genau einer Zweistoffdüse funktional zugeordnet sein. Die Dosiereinrichtungen können alternativ jeweils einer Gruppe von Zweistoffdüsen, die in einem Mehrfachdüsenstock gehaltert sind oder halterbar sind, funktional zugeordnet sein. Die Dosiereinrichtungen können in einem Düsenrasterabstand, z. B. im Abstand von 25 cm oder 50 cm, in Längsrichtung des Spritzgestänges voneinander beanstandet angeordnet sein.The dosing devices can each be functionally assigned to precisely one two-component nozzle. Alternatively, the dosing devices can each be functionally assigned to a group of two-component nozzles that are held or can be held in a multi-nozzle assembly. The metering devices can be in a nozzle grid distance, z. B. at a distance of 25 cm or 50 cm, spaced from each other in the longitudinal direction of the spray boom.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die Zweistoffdüsen in einem Abstand (Düsenrasterabstand) von 25 cm oder 50 cm in Längsrichtung des Spritzgestänges beabstandet voneinander angeordnet sein. Ferner können am Spritzgestänge in einem Abstand von 25 cm oder 50 cm in Längsrichtung des Spritzgestänges Mehrfachdüsenstöcke angeordnet sein, in denen jeweils mindestens eine Zweistoffdüse gehaltert ist.According to a further aspect, the two-component nozzles can be arranged at a distance (nozzle grid spacing) of 25 cm or 50 cm from one another in the longitudinal direction of the spray boom. Furthermore, multiple nozzle assemblies can be arranged on the spray boom at a distance of 25 cm or 50 cm in the longitudinal direction of the spray boom, in each of which at least one two-component nozzle is held.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Spritzgestänge in Längsrichtung (B) des Spritzgestänges in mehrere Teilabschnitte, z. B. Teilbreiten, unterteilt sein, wobei an jedem Teilabschnitt eine Mehrzahl von Zweistoffdüsen angeordnet ist und jede Zweistoffdüse genau einem Teilabschnitt zugeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Spritzvorrichtung mehrere Druckregler für das Druckgas umfassen, wobei jedem Teilabschnitt jeweils ein Druckregler zugeordnet ist, der ausgebildet ist, einen Druck des Druckgases in dem zugeordneten Teilabschnitt zu regeln.In a further embodiment, the spray boom in the longitudinal direction (B) of the spray boom in several sections, z. B. partial widths, be subdivided, with a plurality of two-component nozzles being arranged on each partial section and each two-component nozzle being assigned to exactly one partial section. According to this embodiment, the spray device can comprise a plurality of pressure regulators for the compressed gas, with each section being assigned a pressure regulator which is designed to regulate a pressure of the compressed gas in the associated section.
Dies bietet den Vorzug, dass die Druckluftzufuhr für die einzelnen Teilabschnitte und damit für Zweistoffdüsen unterschiedlicher Teilabschnitte unterschiedlich einstellbar ist, was insbesondere in Kombination mit der mittels der Dosiereinrichtungen unterschiedlich einstellbaren Spritzmittelzufuhr, z. B. den einstellbaren Spritzmittel-Volumenströmen, eine besonders vorteilhafte genaue und variable Anpassung der Tröpfchengröße ermöglicht, insbesondere um die Tröpfchengröße entlang der Arbeitsbreite des Spritzgestänges unterschiedlich anpassen zu können. Diese Ausführungsform stellt ferner einen besonders vorteilhaften Kompromiss dar, aus möglichst variabler Einstellbarkeit der Druckluftzufuhr einerseits und dem Bauraumbedarf und den Kosten andererseits. Eine rein zentrale Druckregelung für alle Zweistoffdüsen wäre im Vergleich hierzu weniger präzise und eine Druckregelung mittels einem eigenen Druckregler für jede Zweistoffdüse wäre jedoch mit hohem zusätzlichen Bauraumbedarf und Kosten verbunden, ohne in der Praxis signifikant verbesserte Ausbringergebnisse beim Ausbringvorgang erzielen zu können.This offers the advantage that the compressed air supply for the individual sections and thus for two-component nozzles of different sections can be adjusted differently, which is particularly useful in combination with the spray agent supply, which can be adjusted differently by means of the metering devices, e.g. B. the adjustable spray agent volume flows, a particularly advantageous precise and variable adjustment of the droplet size allows, in particular to adjust the droplet size along the working width of the spray boom differently. This embodiment also represents a particularly advantageous compromise between the most variable adjustability of the compressed air supply on the one hand and the installation space requirement and the costs on the other. A purely central pressure control for all two-substance nozzles would be less precise in comparison, and pressure control by means of a separate pressure regulator for each two-substance nozzle would, however, require a large amount of additional installation space and costs, without being able to achieve significantly improved application results during the application process in practice.
Die Unterteilung in Teilabschnitte erfolgt in Längsrichtung des Spritzgestänges bzw. des Mittelteils und der beiden Ausleger und kann optional einer Unterteilung des Spritzgestänges in Teilbreiten entsprechen. Die Ausleger selbst können in Längsrichtung der Ausleger in mehrere Teilabschnitte unterteilt sein, wobei die Teilabschnitte in Längsrichtung des Spritzgestänges nebeneinander angeordnet sind. Entsprechend ist eine Gruppe von Zweistoffdüsen, die einem Teilabschnitt zugeordnet sind, in Längsrichtung benachbart zu einer weiteren Gruppe von Ausbringelementen angeordnet, die einem benachbarten Teilabschnitt zugeordnet sind.The subdivision into partial sections takes place in the longitudinal direction of the sprayer boom or the middle part and the two booms and can optionally correspond to a subdivision of the sprayer boom into partial widths. The booms themselves can be divided into a plurality of sections in the longitudinal direction of the booms, with the sections being arranged next to one another in the longitudinal direction of the spray boom. Correspondingly, a group of two-substance nozzles, which are assigned to a section, is longitudinal direction arranged adjacent to a further group of Ausbringelemente, which are assigned to an adjacent section.
Ein Teilabschnitt gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann einem solchen Gestängeabschnitt oder einer Teilbreite des Auslegers bzw. des Spritzgestänges entsprechen. Die Unterteilung des Spritzgestänges in Teilbreiten bietet den Vorteil, dass nicht immer mit voller Arbeitsbreite gearbeitet werden muss und dass vorteilhaft eine teilflächenspezifische Applikation von Wirkstoffen ermöglicht wird. Die vorstehend genannten Gestängeabschnitte oder Teilbreiten des Spritzgestänges können jedoch auch jeweils mehrere der vorstehend genannten Teilabschnitte mit zugeordneten Zweistoffdüsen aufweisen.A subsection according to the embodiment described above can correspond to such a boom section or to a partial width of the boom or sprayer boom. The subdivision of the sprayer boom into partial widths offers the advantage that it is not always necessary to work with the full working width and that a part-area-specific application of active substances is advantageously made possible. However, the above-mentioned boom sections or partial widths of the spray boom can also each have several of the above-mentioned partial sections with associated two-component nozzles.
Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, die Dosiereinrichtungen der Zweistoffdüsen wahlweise einzeln, in Teilgruppen oder als Gesamtheit anzusteuern.The control device can be designed to control the dosing devices of the two-component nozzles either individually, in subgroups or as a whole.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, zur Steuerung und/oder Regelung der Spritzflüssigkeit und des Druckgases, welche den Zweistoffdüsen zugeführt werden, zumindest folgende Stellgrößen einzustellen:
- - einen Druck der Spritzflüssigkeit in einer Zufuhrleitung, über welche die mehreren Zweistoffdüsen mit Spritzflüssigkeit versorgt werden, oder eine hiervon abhängige Größe (erste Stellgröße). Diese erste Stellgröße kann z. B. mittels einer Pumpe und/oder einem zentralen Druckregler zur Förderung der Spritzflüssigkeit eingestellt werden.
- - einen Volumenstrom der Spritzflüssigkeit für jede der mehreren Zweistoffdüsen (zweite Stellgröße). Der Volumenstrom einer Zweistoffdüse kann mittels der einer Zweistoffdüse zugeordneten Dosiereinrichtung eingestellt werden.
- - einen Druck des Druckgases (dritte Stellgröße, erste Variante). Der Druck kann z. B. mittels eines Kompressors und/oder einem zentralen Druckregler zur Förderung der Spritzflüssigkeit eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Druck des Druckgases in einem Teilabschnitt, z. B. einer Teilbreite, des Spritzgestänges individuell eingestellt werden, z. B. mittels Druckreglern, die jeweils einem der Teilabschnitte zugeordnet sind (dritte Stellgröße, zweite Variante).
- - A pressure of the spray liquid in a supply line, via which the several two-component nozzles are supplied with spray liquid, or a variable dependent thereon (first manipulated variable). This first manipulated variable can B. be adjusted by a pump and / or a central pressure regulator to promote the spray liquid.
- - A volume flow of the spray liquid for each of the multiple two-component nozzles (second control variable). The volume flow of a two-component nozzle can be adjusted by means of the dosing device assigned to a two-component nozzle.
- - A pressure of the compressed gas (third manipulated variable, first variant). The pressure can e.g. B. be adjusted by means of a compressor and / or a central pressure regulator to promote the spray liquid. Alternatively or additionally, a pressure of the compressed gas in a section, z. B. a section, the sprayer boom can be adjusted individually, z. B. by means of pressure regulators, which are each assigned to one of the sections (third manipulated variable, second variant).
Das Einstellen dieser Stellgrößen kann in Form einer Steuerung oder Regelung erfolgen. Ein Wert für die zweite Stellgröße (Wert des Volumenstroms) kann in einer Ausführungsvariante wahlweise für jede der Zweistoffdüsen einzeln vorgeben werden, für Teilgruppen von Zweistoffdüsen vorgegeben werden oder für alle Zweistoffdüsen als Gesamtheit vorgegeben werden. Entsprechend kann der einer Zweistoffdüse zugeführte Volumenstrom flexibel je nach Art und Zweck des Ausbringvorgangs anpasst werden.These manipulated variables can be set in the form of open-loop or closed-loop control. In one embodiment, a value for the second manipulated variable (value of the volume flow) can be specified individually for each of the two-substance nozzles, for subgroups of two-substance nozzles or for all two-substance nozzles as a whole. Accordingly, the volume flow supplied to a two-substance nozzle can be flexibly adjusted depending on the type and purpose of the dispensing process.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, eine den Zweistoffdüsen zugeführte Menge an Spritzflüssigkeit in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter festzulegen und/oder anzupassen: einer Art der Spritzflüssigkeit, einer Fahrgeschwindigkeit, einem Vorliegen einer Kurvenfahrt und einem Höhenabstand des Spritzgestänges von einer Zielfläche. Die Arten von Spritzflüssigkeiten können beispielsweise umfassen: ein Fungizid, ein Pestizid, ein Insektizid.Alternatively or additionally, the control device can be designed to define and/or adapt the quantity of spray liquid supplied to the two-substance nozzles as a function of at least one of the following parameters: a type of spray liquid, a driving speed, the presence of cornering and a height distance of the spray boom from a target area . The types of spray liquids may include, for example: a fungicide, a pesticide, an insecticide.
Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, zur Festlegung und/oder Anpassung der den Zweistoffdüsen zugeführten Menge an Spritzflüssigkeit die Dosiereinrichtungen anzusteuern, insbesondere um den einer Zweistoffdüse jeweils zugeführten Volumenstrom zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuereinrichtung kann somit ausgebildet sein, die Dosiereinrichtungen in Abhängigkeit von zumindest einem der vorstehend genannten Parameter zu steuern und/oder zu regeln.The control device can be designed to control the dosing devices to determine and/or adjust the quantity of spray liquid supplied to the two-component nozzles, in particular to control and/or regulate the volume flow supplied to a two-component nozzle. The control device can thus be designed to control and/or regulate the dosing devices as a function of at least one of the parameters mentioned above.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, eine den Zweistoffdüsen zugeführte Menge an Druckluft in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter festzulegen und/oder anzupassen: einer Art der Spritzflüssigkeit, einer Fahrgeschwindigkeit, einem Vorliegen einer Kurvenfahrt, einem Höhenabstand des Spritzgestänges von einer Zielfläche und einem Maximalwert für den Luftdruck des Druckgases. Der Maimalwert für den Luftdruck entspricht einem oberen, vorab festgelegten Schwellenwert für den Luftdruck, der berücksichtigt, dass der Luftdruck nicht zu hoch werden darf, da sonst ggf. keine Flüssigkeit mehr in die Düse gelangen kann oder die Zerstäubung nicht in gewünschter Weise erfolgen kann. Je nach Ausführung des Druckluftkreises liegen beispielhafte Maximalwerte für den Luftdruck in einem Bereich von 1 Bar bis 2 Bar.In a further embodiment, the control device can be designed to define and/or adapt the quantity of compressed air supplied to the two-component nozzles as a function of at least one of the following parameters: a type of spray liquid, a driving speed, the presence of cornering, a height distance of the spray boom from a target area and a maximum value for the air pressure of the compressed gas. The maximum value for the air pressure corresponds to an upper, predetermined threshold for the air pressure, which takes into account that the air pressure must not be too high, otherwise no more liquid can get into the nozzle or atomization cannot take place in the desired way. Depending on the design of the compressed air circuit, exemplary maximum values for the air pressure are in a range from 1 bar to 2 bar.
In einer Ausführungsvariante kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, die von den Zweistoffdüsen erzeugte Tröpfchengröße der austretenden Spritzflüssigkeit durch Anpassung der vorstehend genannten ersten bis dritten Stellgrößen (Druck der Spritzflüssigkeit, Volumenstrom der Spritzflüssigkeit, Druck des Druckgases) anzupassen. In einer Ausführungsvariante hiervon kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, die von den Zweistoffdüsen erzeugte Tröpfchengröße für unterschiedliche Zweistoffdüsen zum Teil unterschiedlich einzustellen. Anders ausgedrückt, kann die erzeugte Tröpfchengröße bei einem Ausbringvorgang in Längsrichtung des Spritzgestänges, d. h. über die Arbeitsbreite des Spritzgestänges, unterschiedlich eingestellt werden, z. B. für eine reihenbezogene Ausbringung von Spritzflüssigkeit entlang von Pflanzenreihen (Bandapplikation) oder bei einer Kurvenfahrt. Für letzteres kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, bei Kurvenfahrten, für in Bezug auf den Kurvenradius radial außen gelegene Abschnitte des Spritzgestänges und die dort angeordneten Zweistoffdüsen, die sich bei Kurvenfahrt schneller bewegen, eine andere Tröpfchengröße einzustellen, als für radial weiter innen liegende Gestängeabschnitte und die dort angeordneten Zweistoffdüsen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung mittels der zweiten Stellgröße die Dosiereinrichtungen in Längsrichtung des Spritzgestänges unterschiedlich einstellen.In one embodiment, the control device can be designed to adjust the droplet size of the exiting spray liquid generated by the two-component nozzles by adjusting the aforementioned first to third manipulated variables (pressure of the spray liquid, volume flow of the spray liquid, pressure of the compressed gas). In an embodiment variant of this, the control device can be designed to partially set the droplet size generated by the two-component nozzles differently for different two-component nozzles. In other words, the droplet size generated during a dispensing process in the longitudinal direction of the sprayer boom, ie adjusted differently over the working width of the sprayer boom, e.g. B. for a row-related application of spray liquid along rows of plants (band application) or when cornering. For the latter, the control device can be designed to set a different droplet size when cornering, for sections of the spray boom that are located radially on the outside in relation to the curve radius and the two-component nozzles arranged there, which move faster when cornering, than for boom sections that are radially further inside and the arranged there two-substance nozzles. For example, the control device can set the metering devices differently in the longitudinal direction of the spray boom by means of the second manipulated variable.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Spritzvorrichtung eine Bedieneinheit umfassen, die einen Bildschirm aufweist. Die Bedieneinheit kann ein Bedienterminal der Spritzvorrichtung sein oder ein Mobilgerät, wie z. B. ein Tablet-Computer. Die Bedieneinheit ist ausgebildet, am Bildschirm das Anzeigen einer Benutzerschnittstelle zum Konfigurieren der Spritzvorrichtung zu bewirken. Hierbei kann die Benutzerschnittstelle zur Eingabe von Eingabe-Parametern ausgebildet sein. Die Benutzerschnittstelle ist vorzugsweise zur Einstellung einer von den Zweistoffdüsen erzeugten Tröpfchengröße der Spritzflüssigkeit ausgebildet. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit von der eingestellten Tröpfchengröße eine den Zweistoffdüsen zugeführte Menge an Spritzflüssigkeit und/oder an Druckluft zu steuern. Vorteilhaft kann somit durch einen Benutzer einfach die Tröpfchengröße verändert werden.In a further embodiment, the spraying device can comprise an operating unit which has a screen. The control unit can be a control terminal of the spray device or a mobile device, such as. B. a tablet computer. The operating unit is designed to bring about the display of a user interface for configuring the spraying device on the screen. In this case, the user interface can be designed for entering input parameters. The user interface is preferably designed to set a droplet size of the spray liquid generated by the two-component nozzles. According to this embodiment, the control device is designed to control a quantity of spray liquid and/or compressed air supplied to the two-component nozzles as a function of the set droplet size. Advantageously, the droplet size can thus be easily changed by a user.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Spritzvorrichtung Mehrfachdüsenstöcke umfassen, in denen mindestens zwei Zweistoffdüsen oder mindestens eine Zweistoffdüse und eine Spritzdüse gehaltert sind, die nicht als Zweistoffdüse ausgebildet ist. Dies bietet den Vorzug, dass die Spritzdüsenkonfiguration durch Wechsel der aktiven Düse eines Mehrfachdüsenstockes schnell angepasst werden kann.According to a further aspect, the spray device can comprise multiple nozzle assemblies in which at least two two-substance nozzles or at least one two-substance nozzle and one spray nozzle which is not designed as a two-substance nozzle are held. This offers the advantage that the spray nozzle configuration can be quickly adjusted by changing the active nozzle of a multiple nozzle stack.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, eine den Zweistoffdüsen zugeführte Menge an Spritzflüssigkeit in Abhängigkeit von einem erfassten Schädlings- und/oder Unkrautbefall zu variieren. Die Steuereinrichtung kann in einer möglichen Ausführungsvariante hierzu ausgebildet sein, die Spritzmittelzufuhr in Abhängigkeit von dem erfassten Schädlings- und/oder Unkrautbefall für unterschiedliche Zweistoffdüsen zum Teil unterschiedlich einzustellen, z. B. falls der erfasste Schädlings- und/oder Unkrautbefall in Längsrichtung des Spritzgestänges variiert.In a further embodiment, the control device is designed to vary an amount of spray liquid supplied to the two-component nozzles as a function of a detected pest and/or weed infestation. In a possible embodiment variant, the control device can be designed to set the spraying agent supply differently for different two-component nozzles depending on the detected pest and/or weed infestation, e.g. B. if the detected pest and / or weed infestation varies in the longitudinal direction of the sprayer boom.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Steuereinrichtung zur Erfassung des Schädlings- und/oder Unkrautbefalls in Signalverbindung mit einem Online- und/oder Offline-Erfassungssystem stehen, das ausgebildet ist, Daten zu dem erfassten Schädlings- und/oder Unkrautbefall an die Steuereinrichtung zu übermitteln. Beispielhaft kann das Online-Erfassungssystem ein kamerabasiertes System sein, das mittels einer Kamera den Schädlings- und/oder Unkrautbefall einer landwirtschaftlichen Nutzfläche erfasst. Die Kamera kann eine Drohnenkamera sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera eine Kamera sein, die an der Spritzvorrichtung oder an einer die Spritzvorrichtung umfassenden Landmaschine montiert ist.According to a further aspect, the control device for detecting the pest and/or weed infestation can have a signal connection with an online and/or offline detection system which is designed to transmit data on the detected pest and/or weed infestation to the control device. For example, the online detection system can be a camera-based system that uses a camera to detect the pest and/or weed infestation of an agricultural area. The camera can be a drone camera. Alternatively or additionally, the camera can be a camera that is mounted on the spray device or on an agricultural machine that includes the spray device.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ferner eine landwirtschaftliche Feldspritze bereitgestellt, mit einer Spritzvorrichtung, wie sie in diesem Dokument beschrieben ist. Die Feldspritze kann beispielsweise eine selbstfahrende oder eine mittels eines Zugfahrzeugs gezogene oder eine an ein Zugfahrzeug angebaute Feldspritze ist.According to a further aspect of the invention there is also provided an agricultural field sprayer comprising a spraying device as described in this document. The field sprayer can, for example, be a self-propelled field sprayer or a field sprayer that is towed by a towing vehicle or attached to a towing vehicle.
Ferner sind folgende weiteren Aspekte offenbart:
- Das Dosier- und Versorgungssystem kann mehrere Vorratsbehälter für Spritzflüssigkeit aufweisen. Die Spritzflüssigkeit kann auch in einem Vorratsbehälter als Trägerflüssigkeit, z. B. Wasser, und in einem anderen Vorratsbehälter als Wirkstoff vorliegen, die dann in mindestens einer Mischkammer vor Ausbringen gemischt werden. Das Dosier- und Versorgungssystem kann somit auch als Direkt-Einspeisesystem ausgebildet sein.
- The dosing and supply system can have several reservoirs for spray liquid. The spray liquid can also be stored in a reservoir as a carrier liquid, e.g. B. water, and in another reservoir as an active substance, which are then mixed in at least one mixing chamber before application. The dosing and supply system can thus also be designed as a direct feed system.
Das Spritzgestänge kann um eine in Fahrtrichtung verlaufende Schwenkachse (A) bewegbar an einem Trägerfahrzeug mittelbar oder unmittelbar angeordnet sein. Das Spritzgestänge ist vorzugsweise ein schwenkbares Spritzgestänge, welches zwei seitliche Ausleger aufweist. Jeder Ausleger sowie das Mittelteil weisen Zweistoffdüsen zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit auf. Die zwei seitlichen Ausleger können jeweils über eine vertikale Schwenkachse drehbar mit einem Mittelteil des Spritzgestänges verbunden sein.The spray boom can be arranged directly or indirectly on a carrier vehicle such that it can be moved about a pivot axis (A) running in the direction of travel. The spray boom is preferably a pivotable spray boom which has two lateral arms. Each boom and the center section have two-component nozzles for spraying and/or finely distributing the spray liquid. The two side booms can each be rotatably connected to a central part of the sprayer boom via a vertical pivot axis.
Jeder Ausleger kann wiederum mehrere zueinander in Transportstellung einklappbare und in Arbeitsstellung ausklappbare, durch Gelenke verbundene Gestängeabschnitte aufweisen, so dass jeder der beiden Ausleger eines Spritzgestänges gefaltet, vorzugsweise mehrfach gefaltet, werden kann, indem die jeweiligen Gestängeabschnitte an den Gelenkstellen für die Transportposition um 180° eingeklappt oder für die Arbeitsposition in gestreckte Lage auseinandergefaltet werden. Im ausgeklappten Zustand erstreckt sich das Spritzgestänge quer zur Fahrtrichtung der Feldspritze.Each boom can in turn have several linkage sections that can be folded in to each other in the transport position and folded out in the working position and are connected by joints, so that each of the two booms of a sprayer boom can be folded, preferably folded several times, by rotating the respective boom sections at the joint points for the transport position by 180° folded in or unfolded in a stretched position for the working position. In the unfolded state, the sprayer boom extends transversely to the direction of travel of the field sprayer.
Das Spritzgestänge der Spritzvorrichtung und/oder der Feldspritze weist eine hohe Arbeitsbreite auf, d. h. eine Arbeitsbreite, die wesentlich größer als eine Breite des Trägerfahrzeugs oder der Feldspritze ist, z. B. ein Vielfaches der Breite des Trägerfahrzeugs. Die Feldspritze kann in an sich bekannter Weise eine Stelleinrichtung, z. B. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, umfassen, mittels der eine Stellkraft erzeugbar ist, um das Verteilergestänge um die Schwenkachse zu bewegen. Zur beweglichen Halterung am Trägerfahrzeug kann das Spritzgestänge beispielsweise an einem Träger gelagert sein, der wiederum beispielsweise mit einem Aufbau- oder Rahmenabschnitt oder einer Rahmenkonstruktion des Trägerfahrzeugs und/oder mit einem starr oder beweglich gelagerten Stützabschnitt des Trägerfahrzeugs gekoppelt ist.The sprayer boom of the sprayer and/or field sprayer has a large working width, i. H. a working width that is significantly larger than a width of the carrier vehicle or field sprayer, e.g. B. a multiple of the width of the carrier vehicle. The field sprayer can, in a manner known per se, have an adjusting device, e.g. B. pneumatic or hydraulic cylinder, by means of which a force can be generated to move the distributor linkage about the pivot axis. For movably mounting on the carrier vehicle, the spray boom can be mounted on a carrier, for example, which in turn is coupled, for example, to a body or frame section or a frame construction of the carrier vehicle and/or to a rigidly or movably mounted support section of the carrier vehicle.
Am Ausleger kann jeweils mindestens ein Abstandssensor zur Messung eines Abstands zum Boden oder Pflanzenbestand angeordnet sein, z. B. in Form eines Ultraschallsensors. Die Feldspritze und/oder das Spritzgestänge kann in an sich bekannter Weise ferner mindestens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Drehlage und/oder eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Verteilergestänges umfassen, z. B. einen Beschleunigungssensor.At least one distance sensor for measuring a distance from the ground or vegetation can be arranged on the boom, e.g. B. in the form of an ultrasonic sensor. In a manner known per se, the field sprayer and/or the sprayer boom can also include at least one sensor device for detecting a rotational position and/or a rotational speed and/or an acceleration of the distributor boom, e.g. B. an acceleration sensor.
Unter der Längsrichtung des Spritzgestänges wird hier die Richtung verstanden, in der sich das Spritzgestänge bzw. die Ausleger im ausgeklappten Zustand erstreckt und in der die Zweistoffdüsen entlang des Spritzgestänges beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Arbeitsbreite des Spritzgestänges ergibt sich aus der Länge des Spritzgestänges entlang dessen Längsrichtung im ausgeklappten Zustand. Unter der Vertikalrichtung der Ausleger bzw. des Spritzgestänges wird die Richtung verstanden, die senkrecht zur Längsrichtung des Auslegers ist und senkrecht zu einer Fahrtrichtung der Feldspritze ist. Allgemein soll in diesem Dokument der Begriff „Steuern“ auch ein Regeln umfassen. Entsprechend soll in diesem Dokument der Begriff „Steuereinrichtung“ auch eine Regeleinrichtung umfassen.The longitudinal direction of the spray boom is understood here as meaning the direction in which the spray boom or the boom extends in the unfolded state and in which the two-component nozzles are arranged at a distance from one another along the spray boom. The working width of the sprayer boom results from the length of the sprayer boom along its longitudinal direction when folded out. The vertical direction of the boom or the sprayer boom is understood to mean the direction that is perpendicular to the longitudinal direction of the boom and perpendicular to a direction of travel of the field sprayer. In general, in this document, the term "control" should also include rules. Correspondingly, the term “control device” in this document should also include a regulating device.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Perspektivansicht einer landwirtschaftlichen Feldspritze mit einer Spritzvorrichtung; -
2 eine schematische Illustration einer Zweistoffdüse gemäß einer Ausführungsform; -
3 eine schematische Illustration einer Zweistoffdüse gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
4 ein Flüssigkeits- und Druckluftschema einer Spritzvorrichtung einer landwirtschaftlichen Feldspritze gemäß einer Ausführungsform; und -
5 eine schematische Ansicht einer Bedieneinheit und Benutzerschnittstelle zur Einstellung der Tröpfchengröße gemäß einer Ausführungsform.
-
1 a perspective view of an agricultural field sprayer with a spray device; -
2 a schematic illustration of a two-fluid nozzle according to an embodiment; -
3 a schematic illustration of a two-component nozzle according to a further embodiment; -
4 a fluid and compressed air schematic of a spray device of an agricultural field sprayer according to an embodiment; and -
5 12 is a schematic view of a control unit and user interface for adjusting the droplet size according to an embodiment.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in den Figuren zum Teil mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.Identical or functionally equivalent elements are partially denoted by the same reference symbols in the figures and partially not separately described.
Das Spritzgestänge 2 umfasst ein Mittelteil und zwei seitliche Ausleger 3, die jeweils eine Mehrzahl von Zweistoffdüsen zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit aufweisen. Die Zweistoffdüsen sind in der Darstellung der
Die Zweistoffdüsen sind zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit unter Zuhilfenahme eines Druckgases ausgebildet. Die Zweistoffdüsen sind in einem vorbestimmten Abstand, z. B. 25 cm oder 50 cm, was dem Düsenrasterabstand entspricht, in Längsrichtung (B) des Spritzgestänges 2 beabstandet voneinander angeordnet.The two-component nozzles are designed for spraying and/or finely distributing the spray liquid with the aid of a compressed gas. The two-fluid nozzles are spaced at a predetermined distance, e.g. B. 25 cm or 50 cm, which corresponds to the nozzle grid spacing, in the longitudinal direction (B) of the
Die über den Gaseinlass 12 eintretende Druckluft vermischt sich mit der über den Flüssigkeitseinlass 11 eintretenden Spritzflüssigkeit im Bereich einer Mischzone 14, die innerhalb eines Gehäuses 15 der Zweistoffdüse 10 ausgebildet ist. Stromab des Flüssigkeitseinlasses 11 und stromauf der Mischzone 14 ist ein Volumenstromregler 31 angeordnet. Der Volumenstromregler 31 kann beispielsweise als ein pulsweitenmoduliertes Ventil (PWM-Ventil) ausgebildet sein. Hiermit lässt sich der der Mischzone 14 zugeführte Volumenstrom der Spritzflüssigkeit für jede Zweistoffdüse 10 separat einstellen. Dieser Volumenstrom pro Zweistoffdüse 10 kann als eine zweite Stellgröße von der Steuereinrichtung 40 eingestellt werden. Der Druck der Druckluftversorgung kann als eine dritte Stellgröße von der Steuereinrichtung 40 eingestellt werden. Die zugeführte Druckluft trifft in der Mischzone 14 senkrecht auf die zugeführte Spritzflüssigkeit, was eine gute Vermischung ermöglicht. Der Flüssigkeitsstrom wird durch die Mischzone in einer Strömungsrichtung um 90° Grad abgelenkt.The compressed air entering via the
Stromab der Mischzone 14 wird der vermischte Spritzflüssigkeits-Druckluftstrom gegen einen am Düsenauslass 13 der Zweistoffdüse 10 angeordneten Strahlformer 16 geleitet. Der Strahlformer 16 kann beispielhaft als Prallteller ausgebildet sein. Der Strahlformer 16 verändert die Strahlrichtung und erzeugt zusammen mit dem Düsenauslass 13, z. B. mit dem Düsenmundstück, das Profil des austretenden Spritzstrahles 20.Downstream of the mixing
Die Zweistoffdüse 10 mischt somit die zugeführte Spritzflüssigkeit mit der zugeführten Druckluft und bewirkt somit das Zerstäuben der zudosierten Spritzflüssigkeit. Das Mischen von Spritzflüssigkeit und Luft erzeugt eine einheitlichere Tröpfchengröße. Dies ermöglicht eine verbesserte Benetzung und eine Reduktion der Abdrift.The two-
Ein besonderer Vorzug ist, dass die Tröpfchengröße veränderbar ist durch Änderung des Verhältnisses der zugeführten Druckluft, dem Flüssigkeitsdruck und dem Volumenstrom (erste, zweite und dritte Stellgrößen), was nachfolgend noch erläutert wird.A particular advantage is that the droplet size can be changed by changing the ratio of the compressed air supplied, the liquid pressure and the volume flow (first, second and third manipulated variables), which will be explained below.
Zunächst ist festzustellen, dass das Spritzgestänge in Längsrichtung B des Spritzgestänges in mehrere Teilbreiten 8a, 8b und 8c unterteilt ist, wobei an jeder Teilbreite eine Mehrzahl von Zweistoffdüsen angeordnet ist. Hier sind aus Übersichtlichkeitsgründen nur drei Zweistoffdüsen pro Teilbreite durch ihre Spritzstrahlen 20 illustriert. Es sind jedoch in der tatsächlichen Ausführungsform wesentlich mehr als drei Zweistoffdüsen pro Teilbreite vorgesehen. Die Zweistoffdüsen selbst sind nicht dargestellt, jedoch jeweils die Spritzflüssigkeitszufuhrleitung und die Druckluftzufuhrleitung, sowie der Spritzstrahl 20 einer Zweistoffdüse, sowie der in die Zweistoffdüse integrierte oder zumindest funktional zugeordnete Volumenstromregler 31.First of all, it should be noted that the spray boom is divided into a plurality of
Die Spritzvorrichtung 1 umfasst ein Dosier- und Versorgungssystem 30, um den Zweistoffdüsen 10 sowohl Spritzflüssigkeit als auch Druckluft zuzuführen. Das Dosier- und Versorgungssystem 30 ist hier stark vereinfacht und lediglich beispielhaft dargestellt. Zur Versorgung der Zweistoffdüsen mit Spritzflüssigkeit umfasst das Dosier- und Versorgungssystem 30 einen Vorratsbehälter 32, z. B. einen Tank, in dem vorgemischte Spritzflüssigkeit 4 bevorratet wird. Die vorgemischte Spritzflüssigkeit 4 wird aus dem Vorratsbehälter 32 mittels einer Kreiselpumpe 35 beim Ausbringvorgang gefördert. Die Spritzflüssigkeit wird über eine Zufuhrleitung 33 den Flüssigkeitseinlässen der Zweistoffdüsen über eine Zufuhrleitung 33 zugeführt. Stromab der Kreiselpumpe 35 ist ein Durchflussmesser 34 angeordnet. Mittels der Kreiselpumpe 35 ist ein Druck der Spritzflüssigkeit in der Zufuhrleitung 33 einstellbar. Die Zufuhrleitung 33 versorgt jede Teilbreite 8a, 8b, 8c über einen eigenen Abzweig mit Spritzflüssigkeit.The
Das Dosier- und Versorgungssystem 30 umfasst ferner die Volumenstromregler 31, die jeweils einer der Zweistoffdüsen 10 funktional und räumlich zugeordnet und in diese optional baulich integriert sein können.The dosing and
Das Dosier- und Versorgungssystem 30 umfasst ferner eine Druckluftversorgung zur Versorgung der Zweistoffdüsen mit Druckluft. Die Druckluftversorgung umfasst den Kompressor 37, stromab hiervon einen Druckluftspeicher 36, in dem Druckluft 5 gespeichert wird. Der Druckluftspeicher 36 ist über eine Druckluftleitung 38 mit Gaseinlässen 12 der Zweistoffdüsen fluidisch verbunden. Die Druckluftleitung versorgt jede Teilbreite 8a, 8b, 8c über einen eigenen Abzweig mit Druckluft, was in
Die Steuereinrichtung 40 ist ausgebildet, zum Versprühen und/oder Feinverteilen der Spritzflüssigkeit das Dosier- und Versorgungssystem 30 anzusteuern. Hierzu steht die Steuereinrichtung 40 u.a. in Kommunikationsverbindung 41, z. B. über einen Datenbus, mit der Kreiselpumpe 35, dem Durchflussmesser 34, den Volumenstromreglern 31, dem Kompressor 37, sowie den Druckreglern 39 für die Druckluft in den Teilbreiten 8a, 8b, 8c, sowie verschiedenen Sensoren 6 der Feldspritze 100. Diese Kommunikationsverbindung 41 ist durch gestrichelte Linien in
Die Steuereinrichtung 40 ist ausgebildet, zur Steuerung und/oder Regelung der Spritzflüssigkeit und des Druckgases, welche den Zweistoffdüsen zugeführten werden, zumindest folgende Stellgrößen einzustellen:
- - einen Druck der Spritzflüssigkeit in einer Zufuhrleitung, über welche die mehreren Zweistoffdüsen mit Spritzflüssigkeit versorgt werden. Diese erste Stellgröße kann z. B. mittels der Kreiselpumpe 34
und dem Durchflussmesser 34 eingestellt werden. - - einen Volumenstrom der Spritzflüssigkeit für jede der mehreren Zweistoffdüsen (zweite Stellgröße). Der Volumenstrom einer Zweistoffdüse kann mittels
den Volumenstromreglern 31 eingestellt werden.Die Steuereinrichtung 40 kann dieVolumenstromregler 31 einzeln, in Teilgruppen oder als Gesamtheit ansteuern. - - einen Druck der Druckluft in jeder Teilbreite, mittels der Druckregler 39, die jeweils einer der Teilbreiten 8a, 8b, 8c zugeordnet sind (dritte Stellgröße).
- - A pressure of the spray liquid in a supply line, via which the several two-component nozzles are supplied with spray liquid. This first manipulated variable can B. by means of the
centrifugal pump 34 and theflow meter 34 can be adjusted. - - A volume flow of the spray liquid for each of the multiple two-component nozzles (second control variable). The volume flow of a two-substance nozzle can be adjusted using the
volume flow controllers 31 . Thecontrol device 40 can control thevolume flow controller 31 individually, in subgroups or as a whole. - - A pressure of the compressed air in each section, by means of the
pressure regulator 39, which are each assigned to one of the 8a, 8b, 8c (third manipulated variable).sections
Das Einstellen dieser Stellgrößen kann in Form einer Steuerung oder Regelung erfolgen. Ein Wert für die zweite Stellgröße (Wert des Volumenstroms) kann in einer Ausführungsvariante wahlweise für jede der Zweistoffdüsen einzeln vorgeben werden, für Teilgruppen von Zweistoffdüsen vorgegeben werden oder für alle Zweistoffdüsen als Gesamtheit vorgegeben werden. D. h. der Wert für die zweite Stellgröße kann jeweils für jeden Volumenstromregler 31 einzeln, oder jeweils nach Gruppen von Volumenstromreglern 31 (z. B. die Vorgabe unterschiedlicher Werte für die zweite Stellgröße für Volumenstromregler 31 unterschiedlicher Teilbreiten) vorgegeben werden. Alternativ kann die Steuereinrichtung 40 für alle Volumenstromregler den gleichen Wert der zweiten Stellgröße vorgeben.These manipulated variables can be set in the form of open-loop or closed-loop control. In one embodiment, a value for the second manipulated variable (value of the volume flow) can be specified individually for each of the two-substance nozzles, for subgroups of two-substance nozzles or for all two-substance nozzles as a whole. i.e. the value for the second manipulated variable can be specified individually for each
Entsprechend kann der einer Zweistoffdüse zugeführte Volumenstrom flexibel je nach Art und Zweck des Ausbringvorgangs anpasst werden. Hierdurch kann nicht nur die Ausbringmenge flexibel und schnell verändert werden, sondern auch die Tröpfchengröße.Accordingly, the volume flow supplied to a two-substance nozzle can be flexibly adjusted depending on the type and purpose of the dispensing process. As a result, not only can the application rate be changed flexibly and quickly, but also the droplet size.
Die Steuereinrichtung 40 kann über diese Stellgrößen den Volumenstrom an Spritzflüssigkeit und Druckluft variieren, die jeweils einer Zweistoffdüse zugeführt wird. Über das Verhältnis dieser Größen kann die Tröpfchengröße, die von der jeweiligen Zweistoffdüse erzeugt wird, eingestellt und bei Bedarf verändert werden. Die Einstellung und Variation der den Zweistoffdüsen zugeführten Menge an Spritzflüssigkeit und Druckluft kann in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter erfolgen: einer Art der Spritzflüssigkeit, einer Fahrgeschwindigkeit, einem Vorliegen einer Kurvenfahrt und einem Höhenabstand des Spritzgestänges von einer Zielfläche. Die Werte für diese Parameter können von entsprechenden Sensoren 6 der Feldspritze 100 ermittelt werden, wie z. B. einem Fahrgeschwindigkeitssensor, einem Lenkwinkelsensor oder Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Kurvenfahrt, oder von Ultraschallsensoren zur Erfassung des Abstands des Spritzgestänges vom Boden oder Pflanzenbestand.The
Beispielsweise können bei einer sich verändernden Fahrgeschwindigkeit die Werte der Stellgröße so angepasst werden, dass die Tröpfchengröße trotz veränderter Fahrgeschwindigkeit konstant bleibt.For example, when the driving speed changes, the values of the manipulated variable can be adjusted in such a way that the droplet size remains constant despite the changing driving speed.
Die Steuereinrichtung 40 kann ausgebildet sein, zur Festlegung und/oder Anpassung der den Zweistoffdüsen zugeführten Menge an Spritzflüssigkeit die Volumenstromregler 31 und die Druckregler 39 der Dosiereinrichtungen anzusteuern, insbesondere um den einer Zweistoffdüse jeweils zugeführten Volumenstrom an Spritzflüssigkeit und die Höhe der Druckluft zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuereinrichtung 40 kann ausgebildet sein, die von den Zweistoffdüsen erzeugte Tröpfchengröße der austretenden Spritzflüssigkeit durch Anpassung der vorstehend genannten ersten bis dritten Stellgrößen (Druck der Spritzflüssigkeit, Volumenstrom der Spritzflüssigkeit, Druck des Druckgases) anzupassen, z. B. gemäß einer Benutzereingabe, oder auch während des Ausbringvorgangs konstant zu halten, z. B. bei Kurvenfahrten oder sich verändernder Fahrgeschwindigkeit.The
Ferner wir einem Benutzer die Option gegeben, die Tröpfchengröße einzustellen, was in
Die Benutzerschnittstelle 44 ist programmtechnisch zur Bereitstellung einer Eingabemöglichkeit ausgebildet, mittels der ein Benutzer die Tröpfchengröße einstellen kann. Die in
Die Steuereinrichtung 40 wandelt die eingestellte Tröpfchengröße mittels hinterlegter Kennfelder in entsprechende Werte für die erste, zweite und dritte Stellgröße um. Entsprechende Kennfelder können vorab experimentell anhand von Versuchen und/oder Testfahrten ermittelt und in der Feldspritze 100 hinterlegt werden.The
Die Steuereinrichtung 40 kann optional ferner ausgebildet sein, eine den Zweistoffdüsen 10 zugeführte Menge an Spritzflüssigkeit in Abhängigkeit von einem erfassten Schädlings- und/oder Unkrautbefall zu variieren. Die Steuereinrichtung 40 steht zur Erfassung des Schädlings- und/oder Unkrautbefalls in Signalverbindung mit einem Online- und/oder Offline-Erfassungssystem 50, das ausgebildet ist, Daten zu dem erfassten Schädlings- und/oder Unkrautbefall an die Steuereinrichtung zu übermitteln. Beispielsweise können der Steuereinrichtung die Daten aus einer Datenbank übermittelt werden. Alternativ kann das Online-Erfassungssystem ein kamerabasiertes System sein, das mittels einer Kamera den Schädlings- und/oder Unkrautbefall einer landwirtschaftlichen Nutzfläche erfasst, wobei die Kamera eine Drohnenkamera oder eine Kamera ist, die an der Spritzvorrichtung oder an einer die Spritzvorrichtung umfassenden Landmaschine montiert ist.The
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the idea of the invention and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Spritzvorrichtungspray device
- 22
- Spritzgestängespray boom
- 33
- Seitliche AuslegerLateral outriggers
- 44
- Spritzflüssigkeitspray liquid
- 55
- Druckgas (Druckluft)compressed gas (compressed air)
- 66
- Sensorensensors
- 77
- Trägerfahrzeugcarrier vehicle
- 8a, 8b, 8c8a, 8b, 8c
- Teilbreitensections
- 1010
- Zweistoffdüsetwo-substance nozzle
- 1111
- Flüssigkeitseinlassliquid inlet
- 1212
- Gaseinlassgas inlet
- 1313
- Düsenauslassnozzle outlet
- 1414
- Mischzonemixing zone
- 1515
- GehäuseHousing
- 1616
- Strahlformer, z. B. Pralltellerbeam shaper, e.g. B. Flapper
- 1717
- Spritzflüssigkeit-DruckluftstrahlSpray liquid compressed air jet
- 2020
- Spritzstrahlspray jet
- 3030
- Dosier- und VersorgungssystemDosing and supply system
- 3131
- Dosiereinrichtung (Volumenstromregler)Dosing device (volume flow controller)
- 3232
- Vorratsbehälter für SpritzflüssigkeitReservoir for spray liquid
- 3333
- Zufuhrleitungsupply line
- 3434
- Durchflussmesserflow meter
- 3535
- Kreiselpumpecentrifugal pump
- 3636
- Druckluftbehältercompressed air tank
- 3737
- Kompressorcompressor
- 3838
- Druckluftleitungcompressed air line
- 3939
- Druckregler für TeilbreiteSection pressure regulator
- 4040
- Steuereinrichtungcontrol device
- 4141
- Kommunikationsverbindungcommunication link
- 4242
- Bedieneinheitoperating unit
- 4343
- BildschirmScreen
- 4444
- Benutzerschnittstelleuser interface
- 4545
- Einstellung TröpfchengrößeDroplet size setting
- 5050
- Erfassungssystem für Schädlings- /UnkrautbefallPest/weed infestation detection system
- 100100
- Landwirtschaftliche FeldspritzeAgricultural sprayer
- AA
- Schwenkachse in FahrtrichtungSwivel axis in the direction of travel
- BB
- Längsrichtung des Auslegerslongitudinal direction of the boom
- VV
- Vertikalrichtung des AuslegersVertical direction of the boom
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021112691.6A DE102021112691A1 (en) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | AGRICULTURAL SPRAYER AND SPRAYER FOR AN AGRICULTURAL SPRAYER |
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---|---|
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Family
ID=83806545
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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-
2021
- 2021-05-17 DE DE102021112691.6A patent/DE102021112691A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20100243763A1 (en) | 2007-06-08 | 2010-09-30 | Brian George Knight | Spray apparatus |
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