DE102021204276A1 - Circuit and method for controlling a metering valve and agricultural device - Google Patents

Circuit and method for controlling a metering valve and agricultural device Download PDF

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Michael Walter
Thomas Wuerzbach
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung (100) zur Ansteuerung eines Dosierventils (12) für Spritzmittel (1) bei landwirtschaftlichen Anwendungen, wobei das Dosierventil (12) mittels eines Magnetaktuators (20) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar ist, wobei der Magnetaktuator (20) mittels einer Spannungsquelle (28) unter Zwischenschaltung einer Steuereinrichtung (22) in die beiden Stellungen verstellbar.The invention relates to a circuit (100) for controlling a metering valve (12) for sprays (1) in agricultural applications, the metering valve (12) being adjustable between an open position and a closed position by means of a magnetic actuator (20), the magnetic actuator (20 ) adjustable by means of a voltage source (28) with the interposition of a control device (22) in the two positions.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Dosierventils für Spritzmittel bei landwirtschaftlichen Anwendungen, um das Spritzmittel zielgenau und in der gewünschten Menge auf eine landwirtschaftliche Fläche aufbringen zu können. Ferner betrifft die Erfindung eine landwirtschaftliche Vorrichtung, insbesondere eine Spritzvorrichtung zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmittels mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bzw. mit einer Schaltung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird.The invention relates to a circuit and a method for controlling a metering valve for sprays in agricultural applications, in order to be able to apply the spray to an agricultural area in a targeted manner and in the desired amount. Furthermore, the invention relates to an agricultural device, in particular a spray device for dispensing a liquid spray with a circuit according to the invention or with a circuit that is operated according to a method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2017 120 545 A1 ist eine Feldspritze mit Dosierventilen bekannt, die jeweils mittels eines Magnetaktuators zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verstellt werden können. Obwohl in der genannten Schrift keine Einzelheiten bezüglich der Ansteuerung der Magnetaktuatoren erwähnt sind, erfolgt dies üblicherweise dadurch, dass zum Öffnen der Dosierventile die Magnetaktuatoren mit der Nennspannung einer Spannungsquelle versorgt werden. Dies bewirkt ein Öffnen der Dosierventile zum Ausbringen des Spritzmittels. Die Versorgung der Magnetaktuatoren mit der Nennspannung der Spannungsquelle erfolgt dabei nicht nur während der Öffnungsphase der Dosierventile, sondern typischerweise solange, bis die Dosierventile wieder geschlossen werden sollen.From the DE 10 2017 120 545 A1 a field sprayer with metering valves is known, which can be adjusted between an open and a closed position by means of a magnetic actuator. Although no details regarding the actuation of the magnet actuators are mentioned in the document mentioned, this is usually done by supplying the magnet actuators with the nominal voltage of a voltage source in order to open the metering valves. This causes the metering valves to open to dispense the spray. The supply of the magnetic actuators with the rated voltage of the voltage source is not only during the opening phase of the metering valves, but typically until the metering valves are to be closed again.

Aus der DE 195 33 470 A1 ist darüber hinaus eine Feldspritze mit durch Elektromotoren verstellbaren, mechanischen Dosierventilen bekannt. Hier erfolgt das Öffnen bzw. Schließen der Dosierventile durch eine zeitweise Bestromung der Elektromotoren.From the DE 195 33 470 A1 a field sprayer with mechanical metering valves that can be adjusted by electric motors is also known. Here, the metering valves are opened and closed by temporarily energizing the electric motors.

Zuletzt ist es im Zusammenhang für Automotivanwendungen aus der DE 10 2015 221 630 A1 bekannt, den Stromfluss durch einen Magnetaktuator während des Betriebs zu verändern. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass mittels eines Spannungshochstellers eine Nennspannung einer Spannungsquelle zeitweise erhöht wird.Most recently it is related to automotive applications from the DE 10 2015 221 630 A1 known to change the current flow through a magnetic actuator during operation. In particular, it is provided that a nominal voltage of a voltage source is temporarily increased by means of a voltage booster.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die erfindungsgemäße Schaltung zur Ansteuerung eines Dosierventils für Spritzmittel bei landwirtschaftlichen Anwendungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie ohne Verwendung eines Spannungshochstellers o.ä., eine Nennspannung der Spannungsquelle erhöhende Maßnahmen ein schnelles, definiertes Öffnen des Dosierventils, verbunden mit einem energieeffizienten Betreiben des Dosierventils während einer stromreduzierten Haltephase bei geöffnetem Dosierventil ermöglicht.The circuit according to the invention for controlling a metering valve for spraying agents in agricultural applications with the features of claim 1 has the advantage that, without using a voltage step-up converter or similar, measures increasing a nominal voltage of the voltage source enable a rapid, defined opening of the metering valve, connected to a allows energy-efficient operation of the metering valve during a power-reduced hold phase when the metering valve is open.

Die genannten Vorteile werden im Wesentlichen dadurch erzielt, dass zum Erzielen der Öffnungsstellung aus der Schließstellung des Dosierventils der Magnetaktuator mit einer größeren Spannung versorgt wird als während einer Haltephase bei geöffnetem Dosierventil, wobei der Magnetaktuator eine Nennspannung aufweist, die geringer ist als die Nennspannung der Spannungsquelle, und wobei eine Steuereinrichtung mit Mittel zur Reduzierung der Spannung an dem Magnetaktuator während der Haltephase vorgesehen sind, um eine zu hohe dauerhafte elektrische Belastung des Magnetaktuators zu verhindern.The advantages mentioned are essentially achieved in that, in order to achieve the open position from the closed position of the metering valve, the magnetic actuator is supplied with a higher voltage than during a holding phase when the metering valve is open, the magnetic actuator having a nominal voltage which is lower than the nominal voltage of the voltage source , and wherein a control device with means for reducing the voltage at the magnet actuator is provided during the holding phase, in order to prevent an excessively high permanent electrical load on the magnet actuator.

Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass der Magnetaktuator eine geringere Nennspannung aufweist als die Spannungsquelle, sodass zum Öffnen des Dosierventils der Magnetaktuator mit einer überhöhten Spannung, in einem Überlastbetrieb, betrieben wird. Um eine Beschädigung des Magnetaktuators zu vermeiden, erfolgt während der Haltephase bei geöffnetem Dosierventil eine Reduzierung der Spannung und somit auch eine Reduzierung des durch den Magnetaktuator fließenden Stroms, wodurch zusätzlich ein energieeffizienter Betrieb des Dosierventils ermöglicht wird.In other words, this means that the magnetic actuator has a lower nominal voltage than the voltage source, so that the magnetic actuator is operated with an excessive voltage, in overload operation, to open the metering valve. In order to avoid damage to the magnet actuator, the voltage is reduced during the holding phase when the metering valve is open, and thus the current flowing through the magnet actuator is also reduced, which also enables energy-efficient operation of the metering valve.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltung zur Ansteuerung eines Dosierventils für Spritzmittel bei landwirtschaftlichen Anwendungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the circuit according to the invention for controlling a metering valve for sprays in agricultural applications are listed in the dependent claims.

Zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Spannungsregelung an dem Magnetaktuator ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung Mittel für eine Strommessung zur Erfassung des durch den Magnetaktuators fließenden Stroms aufweist.In order to regulate the current or voltage at the magnetic actuator as required, it is provided that the control device has means for measuring the current to detect the current flowing through the magnetic actuator.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Mittel dazu ausgebildet sind, eine Umschaltung von der Nennspannung der Spannungsquelle auf eine reduzierte Spannung während der Haltephase nach einer definierten Zeitdauer zu bewirken. Es wird somit nicht das Öffnen des Dosierventils unmittelbar detektiert, um eine Spannungsreduzierung an dem Magnetaktuator durchzuführen, vielmehr wird davon ausgegangen, dass nach einer definierten Zeitdauer mit der Bestromung des Magnetaktuators mit der Nennspannung der Spannungsquelle das Dosierventil seine Öffnungsstellung eingenommen hat.Furthermore, it is provided that the means are designed to switch over from the nominal voltage of the voltage source to a reduced voltage during the holding phase after a defined period of time. Thus, the opening of the metering valve is not immediately detected in order to reduce the voltage at the solenoid actuator, rather it is assumed that after a defined period of time with the energization of the solenoid actuator with the nominal voltage of the voltage source, the metering valve has assumed its open position.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn zum Schließen des Dosierventils aus der Haltephase die Mittel dazu ausgebildet sind, eine Rückspeisung der in dem Magnetaktuator gespeicherten Energie in die Spannungsquelle zu bewirken. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass einerseits ein besonders schnelles Schließen des Dosierventils durch Energieabbau der in einer Spule des Magnetaktuators gespeicherten elektrischen Energie erzielbar ist, und andererseits ein energieeffizientes Betreiben des Dosierventils während einer sogenannten Schnelllöschphase, bei der die Rückspeisung der Energie in die Spannungsquelle erfolgt.Furthermore, it is particularly advantageous if, in order to close the metering valve from the holding phase, the means are designed to feed back the energy stored in the magnetic actuator to effect the voltage source. This is advantageous in that, on the one hand, a particularly fast closing of the metering valve can be achieved by energy dissipation of the electrical energy stored in a coil of the magnetic actuator, and on the other hand, an energy-efficient operation of the metering valve during a so-called quick extinguishing phase, in which the energy is fed back into the voltage source .

Besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn die Nennspannung der Spannungsquelle doppelt so hoch ist wie die Nennspannung des Magnetaktuators, wobei die Nennspannung der Spannungsquelle insbesondere 24V beträgt. Dies vor dem Hintergrund, dass gängige bzw. kommerziell angebotene Magnetaktuatoren typischerweise mit der für Kraftfahrzeuganwendungen typischen 12V-Versorgungsspannung betrieben werden, und eine 24V-Spannungsquelle durch einfache Hintereinanderschaltung zweier 12V-Spannungsquellen erzeugt werden kann.In addition, it is particularly preferred if the nominal voltage of the voltage source is twice as high as the nominal voltage of the magnetic actuator, the nominal voltage of the voltage source being in particular 24V. This is against the background that common or commercially available magnetic actuators are typically operated with the 12V supply voltage that is typical for motor vehicle applications, and a 24V voltage source can be generated by simply connecting two 12V voltage sources in series.

Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Dosierventils für Spritzmittel bei landwirtschaftlichen Anwendungen, insbesondere mittels einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei zur Erzielung einer Öffnungsstellung des Dosierventils ein Magnetaktuator von einer Spannungsquelle mit einem höheren Strom versorgt wird als während einer Haltephase, bei der das Dosierventil geöffnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zur Erzielung der Öffnungsstellung der Magnetaktuator mit einer Nennspannung der Spannungsquelle verbunden wird, die höher, insbesondere doppelt so hoch ist wie die Nennspannung des Magnetaktuators.Furthermore, the invention also includes a method for controlling a metering valve for spraying agents in agricultural applications, in particular by means of a device according to the invention as described so far, wherein to achieve an open position of the metering valve, a magnet actuator is supplied with a higher current from a voltage source than during a holding phase in which the dosing valve is open. The method according to the invention is characterized in that, in order to achieve the open position, the magnetic actuator is connected to a nominal voltage of the voltage source which is higher, in particular twice as high, as the nominal voltage of the magnetic actuator.

Eine bevorzugte Weiterbildung dieses Verfahrens sieht vor, dass der Strom durch den Magnetaktuator nach Anlegen der Spannungsquelle zum Öffnen des Dosierventils nach einer definierten Zeitdauer zur Erzielung der Haltephase reduziert wird.A preferred development of this method provides that the current through the magnetic actuator is reduced after the application of the voltage source for opening the metering valve after a defined period of time to achieve the holding phase.

Während der Haltephase ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass der Strom mittels einer Strommessung geregelt wird. Diese Regelung erfolgt vorzugsweise durch eine Taktung der Spannungsquelle, d.h. durch hochfrequentes Anlegen der Nennspannung an dem Magnetaktuator.In addition, during the holding phase, provision is preferably made for the current to be regulated by means of a current measurement. This regulation is preferably carried out by pulsing the voltage source, i.e. by applying the nominal voltage to the magnet actuator at high frequency.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch eine landwirtschaftliche Vorrichtung, insbesondere eine Spritzvorrichtung zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmittels mit wenigstens einem Dosierventil, wobei das Dosierventil mittels einer soweit beschriebenen Schaltung betreibbar ist oder nach einem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuert wird.Finally, the invention also includes an agricultural device, in particular a spray device for dispensing a liquid spray with at least one metering valve, the metering valve being operable by means of a circuit described so far or being controlled by a method according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Dosiervorrichtung zum Ausbringen von Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche, 1 shows a simplified representation of a dosing device for applying spray to an agricultural area,
  • 2 einen Schaltplan zur Ansteuerung eines Dosierventils und 2 a circuit diagram for controlling a metering valve and
  • 3 den zeitlichen Verlauf einer Spannung sowie eines Stroms durch einen Magnetaktuator für ein Dosierventil, der mit einer Schaltung gemäß der 2 angesteuert wird. 3 the time course of a voltage and a current through a magnetic actuator for a metering valve with a circuit according to the 2 is controlled.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In der 1 ist stark vereinfacht eine Dosiervorrichtung 10 zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmittels 1 auf eine nicht dargestellte landwirtschaftliche Nutzfläche dargestellt. Bei dem Spritzmittel 1 handelt es sich beispielsweise um einen Dünger, ein Pestizid, ein Herbizid oder ein ähnliches Spritzmittel 1, das zur Behandlung von auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche befindlichem Pflanzenbewuchs bzw. Unkraut dient.In the 1 a dosing device 10 for applying a liquid spray agent 1 to an agricultural area, not shown, is shown in a highly simplified manner. The spray 1 is, for example, a fertilizer, a pesticide, a herbicide or a similar spray 1, which is used to treat plant growth or weeds on the agricultural area.

Die Dosiervorrichtung 10, die typischerweise an einem sogenannten Spritzgestell eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs angeordnet ist, umfasst mehrere Dosierventile 12, von denen der Einfachheit halber in der 1 lediglich ein einziges Dosierventil 12 dargestellt ist. Das Dosierventil 12 ist über eine Leitung 14 mit einem Vorratstank 16 für das Spritzmittel 1 verbunden. Das Dosierventil 12 weist ein Ventilglied 18 auf, das zum Ausbringen des Spritzmittels 1 aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung verstellt werden kann. Hierzu ist das Ventilglied 18 mit einem Magnetaktuator 20 verbunden, der von einer Steuereinrichtung 22 ansteuerbar ist. Die Steuereinrichtung 22 wird beispielsweise über eine Datenleitung 24 von einer zentralen Recheneinheit (nicht dargestellt) angesteuert.The metering device 10, which is typically arranged on a so-called spray frame of an agricultural vehicle, comprises a plurality of metering valves 12, of which for the sake of simplicity in the 1 only a single metering valve 12 is shown. The metering valve 12 is connected to a storage tank 16 for the spray agent 1 via a line 14 . The metering valve 12 has a valve member 18 which can be adjusted from a closed position into an open position for dispensing the spray agent 1 . For this purpose, the valve member 18 is connected to a magnetic actuator 20 which can be controlled by a control device 22 . The control device 22 is controlled, for example, via a data line 24 by a central processing unit (not shown).

Entsprechend der Darstellung der 2 umfasst die Steuereinrichtung 22 ein Steuergerät 26, das Bestandteil einer Schaltung 100 ist. Die Schaltung 100 umfasst neben dem Magnetaktuator 20 eine Spannungsquelle 28. Wesentlich ist, dass die Spannungsquelle 28 eine Nennspannung aufweist, die größer ist als die Nennspannung des Magnetaktuators 20. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Nennspannung des Magnetaktuators 20 12V beträgt, während die Nennspannung der Spannungsquelle 28 24 V beträgt. Bestandteil der Schaltung 100 sind darüber hinaus einen LS FET 30, einen HS FET 32, ein Strommessshunt 34 sowie optional ein Strommessshunt 36, eine Freilaufdiode 38 sowie eine Schnelllöschdiode 40.According to the representation of 2 the control device 22 includes a control device 26 which is part of a circuit 100 . In addition to the magnetic actuator 20, the circuit 100 includes a voltage source 28. It is essential that the voltage source 28 has a nominal voltage that is greater than the nominal voltage of the magnetic actuator 20. In particular, it is provided that the nominal voltage of the magnetic actuator 20 is 12V, while the rated voltage of the power source 28 is 24V. The circuit 100 also includes an LS FET 30, an HS FET 32, a current measuring shunt 34 and optionally a current measuring shunt 36, a freewheeling diode 38 and a fast turn-off diode 40.

Mittels einer soweit beschriebenen Schaltung 100 wird der Betrieb des Dosierventils 12 wie folgt erläutert: Zum Öffnen des Ventilglieds 18 des Dosierventils 12 aus seiner üblicherweise durch Federkraft in seine Schließstellung kraftbeaufschlagte Stellung ist es erforderlich, den Magnetaktuator 20 zu bestromen. Dies erfolgt durch Einschalten sowohl des LS FET 30 als auch des HS FET 32. Über den Strommessshunt 34 wird dabei der Strom in dem Steuergerät 26 gemessen. Nach einer ventilspezifischen, einstellbaren Zeit für die Anzugsphase, währenddessen das Dosierventil 12 bzw. das Ventilglied 18 aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird, wird in eine sogenannte Haltephase umgeschaltet. Für den Übergang von der Anzugsphase auf die Haltephase wird der HS FET 32 geöffnet, während der LS FET 30 geschlossen bleibt. Über die Freilaufdiode 38 wird der Strom an dem Magnetaktuator 20 abgebaut. Während des Freilaufs wird der Strom über den Strommessshunt 34 gemessen, und bei Erreichen eines Haltestromniveaus wird der Haltestrom über ein variables Tastverhältnis durch getaktetes Betreiben des HS FET 32 mit ca. 1 kHz geregelt.The operation of the metering valve 12 is explained as follows using a circuit 100 as described so far: To open the valve member 18 of the metering valve 12 from its normally spring-loaded position into its closed position, it is necessary to energize the solenoid actuator 20 . This is done by switching on both the LS FET 30 and the HS FET 32. The current in the control device 26 is measured via the current measuring shunt 34. After a valve-specific, adjustable time for the tightening phase, during which the metering valve 12 or the valve member 18 is moved from the closed position to the open position, a switch is made to a so-called holding phase. For the transition from the pickup phase to the hold phase, the HS FET 32 is opened while the LS FET 30 remains closed. The current at the magnetic actuator 20 is dissipated via the freewheeling diode 38 . During freewheeling, the current is measured via the current measuring shunt 34, and when a holding current level is reached, the holding current is regulated via a variable duty cycle by clocked operation of the HS FET 32 at approximately 1 kHz.

Zum Schließen des Ventilglieds 18 ist es erforderlich, die Bestromung durch den Magnetaktuator 20 zu beenden. Dies wird durch eine sogenannte Schnelllöschung eingeleitet. Hierbei werden die beiden FETs 30 und 32 gleichzeitig geöffnet. Die hauptsächlich in der Spule des Magnetaktuators 20 gespeicherte Energie fließt dadurch über die Schnelllöschdiode 40 in die Spannungsquelle 28 zurück. Dadurch wird die Energie aus der Magnetspule des Magnetaktuators 20 durch die hohe Batteriespannung sehr schnell abgebaut.To close the valve member 18 it is necessary to end the energization through the magnet actuator 20 . This is initiated by a so-called quick deletion. Here, the two FETs 30 and 32 are opened simultaneously. The energy stored mainly in the coil of the magnetic actuator 20 flows back into the voltage source 28 via the quick turn-off diode 40 . As a result, the energy from the magnetic coil of the magnetic actuator 20 is dissipated very quickly due to the high battery voltage.

Ergänzend wird erwähnt, dass die Strommessung anstatt mittels des Strommessshunts 34 auch über den Strommessshunt 36 erfolgten kann.In addition, it is mentioned that the current measurement can also take place via the current measurement shunt 36 instead of using the current measurement shunt 34 .

In der 3 ist der zeitliche Verlauf sowohl des Stroms I anhand des Graphen 42 durch den Magnetaktuator 20, als auch die an ihm anliegende Spannung U anhand des Graphen 44 über der Zeit während des oben beschriebenen Öffnungs- und Schließvorgangs des Ventilglieds 18 dargestellt. Insbesondere erkennt man, dass zum Öffnen des Dosierventils 12 bzw. des Ventilglieds 18 in einer Anzugsphase A bei konstanter Spannung U der Strom I bis zum Zeitpunkt t1 steigt. Der Zeitpunkt t1 stellt das Ende der Anzugsphase A dar, wobei der Zeitpunkt t1 eine vorab definierte Zeitdauer ist.In the 3 shows the time profile of both the current I based on graph 42 through the magnet actuator 20 and the voltage U applied to it based on graph 44 over time during the above-described opening and closing process of valve member 18. In particular, it can be seen that to open the metering valve 12 or the valve member 18 in a tightening phase A with a constant voltage U, the current I increases up to the point in time t 1 . Time t 1 represents the end of tightening phase A, time t 1 being a previously defined period of time.

Während der Haltephase B erkennt man, dass die Spannung U getaktet wird, d.h. ständig zwischen dem Wert 0 V und dem Maximalwert schwankt. Demgegenüber ist der Strom I während der Haltephase B des Magnetaktuators 20 gegenüber dem Ende der Anzugsphase A deutlich reduziert.During the holding phase B you can see that the voltage U is clocked, i.e. constantly fluctuates between the value 0 V and the maximum value. In contrast, the current I during the holding phase B of the magnet actuator 20 is significantly reduced compared to the end of the pull-in phase A.

Während der Schnelllöschphase S zum Schließen des Ventilglieds 18 erfolgt ein rascher Abbau der Energie in dem Magnetaktuator 20, was durch den fallenden Strom I an dem Magnetaktuator 20 verdeutlicht ist.During the rapid extinguishing phase S for closing the valve member 18, the energy in the magnetic actuator 20 is rapidly dissipated, which is illustrated by the falling current I at the magnetic actuator 20.

Die soweit beschriebene Dosiervorrichtung 10 bzw. das soweit beschriebene Verfahren kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The dosing device 10 described so far and the method described so far can be altered or modified in many ways without deviating from the idea of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102015221630 A1 [0004]DE 102015221630 A1 [0004]

Claims (10)

Schaltung (100) zur Ansteuerung eines Dosierventils (12) für Spritzmittel (1) bei landwirtschaftlichen Anwendungen, wobei das Dosierventil (12) mittels eines Magnetaktuators (20) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar ist, wobei der Magnetaktuator (20) mittels einer Spannungsquelle (28) unter Zwischenschaltung einer Steuereinrichtung (22) in die beiden Stellungen verstellbar ist, wobei die Steuereinrichtung (22) dazu ausgebildet ist, zum Erzielen der Öffnungsstellung aus der Schließstellung den Magnetaktuator (20) mit einer größeren Spannung (U) zu versorgen als während einer Haltephase bei geöffneten Dosierventil (12), wobei der Magnetaktuator (20) eine Nennspannung aufweist, die geringer ist als die Nennspannung der Spannungsquelle (28), und wobei die Steuereinrichtung (22) Mittel zur Reduzierung der Spannung (U) an dem Magnetaktuator (20) während der Haltephase aufweist.Circuit (100) for controlling a metering valve (12) for spraying agents (1) in agricultural applications, the metering valve (12) being adjustable between an open position and a closed position by means of a magnetic actuator (20), the magnetic actuator (20) being controlled by a voltage source (28) can be adjusted into the two positions with the interposition of a control device (22), the control device (22) being designed to supply the magnetic actuator (20) with a greater voltage (U) than during to achieve the open position from the closed position a holding phase with the metering valve (12) open, the magnetic actuator (20) having a nominal voltage which is lower than the nominal voltage of the voltage source (28), and the control device (22) having means for reducing the voltage (U) at the magnetic actuator ( 20) during the holding phase. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Strommesseinrichtung (34, 36) zur Erfassung des durch den Magnetaktuator (20) fließenden Stroms (I) umfassen.circuit after claim 1 , characterized in that the means comprise a current measuring device (34, 36) for detecting the current (I) flowing through the magnetic actuator (20). Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel dazu ausgebildet sind, eine Umschaltung von der Nennspannung der Spannungsquelle (28) auf eine reduzierte Spannung während der Haltephase nach einer definierten Zeitdauer zu bewirken.circuit after claim 1 or 2 , characterized in that the means are designed to bring about a switchover from the nominal voltage of the voltage source (28) to a reduced voltage during the holding phase after a defined period of time. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schließen des Dosierventils (12) aus der Haltephase die Mittel dazu ausgebildet sind, eine Rückspeisung der in dem Magnetaktuator (20) gespeicherten Energie in die Spannungsquelle (28) zu bewirken.Circuit after one of Claims 1 until 3 , characterized in that for closing the metering valve (12) from the holding phase, the means are designed to cause the energy stored in the magnetic actuator (20) to be fed back into the voltage source (28). Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nennspannung der Spannungsquelle (28) doppelt so hoch ist wie die Nennspannung des Magnetaktuators (20), wobei die die Nennspannung der Spannungsquelle (28) insbesondere 24V beträgt.Circuit after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the nominal voltage of the voltage source (28) is twice as high as the nominal voltage of the magnetic actuator (20), the nominal voltage of the voltage source (28) being in particular 24V. Verfahren zum Ansteuerung eines Dosierventils (12) für Spritzmittel (1) bei landwirtschaftlichen Anwendungen, insbesondere mittels einer Schaltung (100), die nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist, wobei zur Erzielung einer Öffnungsstellung des Dosierventils (12) ein Magnetaktuator (20) von einer Spannungsquelle (28) mit einem höheren Strom (I) versorgt wird als während einer Haltephase, bei dem das Dosierventil (12) geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Öffnungsstellung des Dosierventils (12) der Magnetaktuator (20) mit einer Nennspannung der Spannungsquelle (28) verbunden wird, die höher, insbesondere doppelt so hoch ist wie die Nennspannung des Magnetaktuators (20).Method for controlling a metering valve (12) for spraying agent (1) in agricultural applications, in particular by means of a circuit (100) according to one of Claims 1 until 5 is designed, wherein to achieve an open position of the metering valve (12), a magnetic actuator (20) is supplied by a voltage source (28) with a higher current (I) than during a holding phase in which the metering valve (12) is open, characterized that to achieve the open position of the metering valve (12), the magnetic actuator (20) is connected to a nominal voltage of the voltage source (28) which is higher, in particular twice as high as the nominal voltage of the magnetic actuator (20). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I) durch den Magnetaktuator (20) nach Anlegen der Nennspannung der Spannungsquelle (28) zum Öffnen des Dosierventils (12) nach einer definierten Zeitdauer zur Erzielung der Haltephase reduziert wird.procedure after claim 6 , characterized in that the current (I) through the magnetic actuator (20) after applying the rated voltage of the voltage source (28) to open the metering valve (12) is reduced after a defined period of time to achieve the holding phase. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom während der Haltephase mittels einer Strommessung geregelt wird.procedure after claim 7 , characterized in that the current is regulated during the holding phase by means of a current measurement. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Stroms (I) durch den Magnetaktuator (20) über eine Taktung der Spannungsquelle (28) erfolgt.procedure after claim 8 , characterized in that the current (I) is regulated by the magnetic actuator (20) by clocking the voltage source (28). Landwirtschaftliche Vorrichtung, insbesondere Spritzvorrichtung zum Ausbringen eines flüssigen Spritzmittels, mit wenigstens einem Dosierventil (12), wobei das Dosierventil (12) mittels einer Schaltung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 betreibbar ist oder durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 angesteuert wird.Agricultural device, in particular spray device for applying a liquid spray, with at least one metering valve (12), the metering valve (12) by means of a circuit (100) according to one of Claims 1 until 5 is operable or by a method according to any one of Claims 6 until 9 is controlled.
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