DE3900221A1 - Steuersystem zum gleichmaessigen bespruehen von pflanzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Besprühen von Pflanzen mit landwirtschaftlichen Lösungen wie beispiels­ weise Pestiziden oder Fungiziden und insbesondere eine Sprühvorrichtung, welche Sprühlösung einspart, indem das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Pflanzen abge­ fühlt wird, wobei die Lösung nur an Pflanzen enthaltende Bereiche abgegeben wird.

Luftsprühvorrichtungen sind entwickelt worden, um Pesti­ zide, Fungizide und andere landwirtschaftliche Lösungen auf das Laub und Früchte von Obstgärten, Hainen und Weinbergen abzugeben. Normalerweise ist bei einer Sprühvorrichtung ein Flüssigkeitsströmungssystem und ein Luftstromsystem vor­ gesehen, die zusammenarbeiten, um ein gesteuertes Luftsprüh­ muster abzugeben, welches auf die Blätter und Früchte von Pflanzen aufgetragen wird. Das Flüssigkeitsströmungssystem der Sprühvorrichtung umfaßt einen Behälter an einem Anhänge­ rahmen, eine Vielzahl von Sprühdüsen, eine Pumpe, die von einem Motor am Anhängerahmen oder von einer von einem Trak­ tor abgeleiteten Kraft betreibbar ist, welche den Sprüh­ anhänger zieht, Leitungen und Ventile zum Abgeben einer Sprühlösung aus dem Behälter zu der Pumpe und anschließend zu Düsen unter einem geregelten Druck. Das Luftströ­ mungssystem umfaßt eine Gebläseanordnung mit wenigstens einer Auslaßöffnung, um einen Luftstrom hoher Geschwindigkeit im wesentlichen quer zum Bewegungsweg der Sprühvorrichtung abzugeben. Die Sprühdüsen sind in der Auslaßöffnung ange­ ordnet, um zerstäubte Sprühlösungen abzugeben, die von dem Luftstrom mitgerissen werden.

Eine bekannte Sprühvorrichtung zum Besprühen von Obstgär­ ten umfaßt ein Zentrifugal- oder Käfiggebläse, das hinter dem Sprühbehälter auf dem Anhänger angeordnet ist. Das Zentrifugalgebläse umfaßt ein Gehäuse mit Luftauslaßöffnun­ gen, die quer zur Bewegungsrichtung der Sprühvorrichtung aus­ gerichtet sind, sowie eine Einlaßöffnung, die sich nach hin­ ten und längs des Bewegungsweges der Sprühvorrichtung er­ streckt. Normalerweise sind Ablenkgehäuse mit jeder Auslaß­ öffnung verbunden. Jedes Ablenkgehäuse weist die Form eines Fischschwanzes und eine bogenförmige Auslaßöffnung auf, die sich quer zur Sprühvorrichtung erstreckt. Die bogenförmige Öffnung kann einen Luftstrom abgeben, der sich in einem aus­ wärts gerichteten, weitgehend divergierenden Muster erstreckt. Normalerweise sind die Ablenkgehäuse einstellbar an entspre­ chenden Zentrifugalgebläsen angeordnet, so daß der Luftstrom in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Horizontale gerich­ tet werden kann. Ein solches Besprühen dient normalerweise zum gleichzeitigen Besprühen von zwei Pflanzenreihen, wobei das Ablenkgehäuse eingestellt wird, um die Luftströme in entgegengesetzte Querrichtungen in Bezug auf den Bewegungs­ weg der Sprühvorrichtung zu richten. Derartige Sprühvorrich­ tungen geben die Sprühlösung über einen vorbestimmten Bereich unabhängig davon ab, ob längs einer Reihe Pflanzen vorhanden sind oder nicht. Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Ver­ brauch an Sprühlösung, wenn Pflanzen kleiner als der Durch­ schnitt sind oder wenn Pflanzen in einer Reihe fehlen.

Die Erfindung schafft eine Luftsprühvorrichtung mit einem Steuersystem, welches das Vorhandensein oder Nichtvorhanden­ sein von Pflanzen erfaßt, wenn sich die Sprühvorrichtung auf dem Boden fortbewegt, und welches Sprühdüsen nur dann einschaltet, um lediglich solche Bereiche abzudecken, in denen zu besprühende Pflanzen vorhanden sind. Eine Vielzahl von Pflanzensensoren um den oberen Umfang der Sprühvorrich­ tung erfaßt je das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Pflanzen in einem schmalen Feld, und jeder Sensor er­ zeugt ein Signal, mit welchem eine entsprechende Sprühdüse betätigt wird, die einen Bereich mit Sprühlösung versorgt, in welchem eine Pflanze erfaßt worden ist. Das Steuersystem erfaßt weiterhin die Bodengeschwindigkeit der Sprühvorrich­ tung und stellt das Sprühlösung-Volumen ein, um eine vor­ bestimmte Abdeckdichte für die Pflanzen unabhängig von der Bodengeschwindigkeit der Sprühvorrichtung zu schaffen.

Ein Rechner kann verwendet werden, um Eingangssignale von ei­ nem Bodengeschwindigkeitssensor und von den Pflanzensensoren zu erhalten, und er schafft Steuersignale für eine Vielzahl von Ventilen, welche die Sprühmenge aus den einzelnen Sprüh­ düsen steuern. Eine Handsteuerung kann von einer Bedienungs­ person eingestellt werden, um die Dichte für die Pflanzen zu bestimmen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:.

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Sprühvorrichtung mit einem Steuersystem,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vor­ richtung,

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, von hinten gesehen,

Fig. 4 schematisch ein Steuersystem für die Verwen­ dung in einer Sprühvorrichtung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 umfaßt eine Sprühvor­ richtung 10 für Obstgärten u. dgl. einen Hauptrahmen 11, der auf Rädern 12, 13 bewegbar ist. Eine Deichsel 17 dient zur Verbindung mit einem Traktor oder einer anderen Antriebs­ quelle. Ein Behälter 18 zum Aufnehmen einer landwirtschaft­ lichen Sprühlösung ist oberhalb der Räder 12, 13 angeordnet, und ein Motor 19 zum Betreiben einer Pumpe 22 und eine Ge­ bläseanordnung 23 sind an dem vorderen Abschnitt des Rah­ mens 11 angeordnet. Die Gebläseanordnung 23 umfaßt eine Luft­ einlaßöffnung 24 und eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 27 neben einer Vielzahl von Sprühdüsen 28. Die Gebläseanordnung sorgt für einen Luftstrom durch die Auslaßöffnungen 27 , der verur­ sacht, daß die Sprühlösung aus den Düsen 28 nach außen auf (nicht gezeigte) Pflanzen im Bereich der Sprühvorrichtung 10 geblasen wird. Eine Vielzahl von Pflanzensensoren 29 a bis 29 h (Fig. 1, 2), die längs des Vorderabschnittes der Sprüh­ vorrichtung 10 angeordnet sind, erfassen je das Vorhanden­ sein oder Nichtvorhandensein von Pflanzen in einem konischen Bereich 30 a bis 30 h, der sich von der Vorrichtung 10 (Fig. 2) radial auswärts erstreckt. Der Sensor 29 a erfaßt jede Pflan­ ze im konischen Bereich 30 a, der Sensor 29 b erfaßt jede im konischen Bereich 30 b vorhandene Pflanze u.s.w. Die Sen­ soren 29 a bis 29 h können Ultraschallwandler sein.

Ein Steuerkasten 34 (Fig. 1) mit einer Einrichtung zum Be­ festigen an einem Vorderabschnitt 10 a der Sprühvorrich­ tung 10 ist mit der Vorrichtung 10 über eine flexible Signal­ leitung 35 verbunden. Der Steuerkasten 34 umfaßt eine Viel­ zahl von Druckknöpfen oder anderen Steuermitteln (nicht ge­ zeigt) auf einer Betriebstafel 36 (Fig. 4), um von einer Bedienungsperson die Sprühdichte und andere Parameter aus­ wählen zu können. Der Steuerkasten 34 kann von der Sprüh­ vorrichtung gelöst und in die Kabine eines Traktors (nicht gezeigt) verlegt werden, um ein zweckmäßiges Wählen der Sprühsteuerparameter seitens der Bedienungsperson zu ermögli­ chen. Ein Geschwindigkeitssensor 40 (Fig. 1, 4), welcher mit einem der Räder 12, 13 verbunden ist, schafft Geschwindig­ keitssignale, die proportional der Bodengeschwindigkeit der Sprühvorrichtung sind.

Wenn sich die Sprühvorrichtung 10 längs des Bodens bewegt, erfaßt jeder der Pflanzensensoren 239 a bis 29 h (Fig. 2, 4) das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Pflanzen in einem entsprechenden konischen Bereich 30 a bis 30 h neben dem vorderen Abschnitt der Vorrichtung 10 und sendet ein "Pflanze vorhanden" - oder "Pflanze nicht vorhanden" - Signal zu einem Rechner 41 (Fig. 4). Der Rechner speichert die Signale, bis sich die Düsen 28 a bis 28 h neben den erfaßten Pflanzen befinden. Der Rechner 41 gibt dann Ventilsteuersignale an eines einer Vielzahl von Ventilen 53 a bis 53 h entsprechend den Pflanzensensoren 29 a bis 29 h, welche ein "Pflanze vorhan­ den" - Signal an den Rechner gesandt haben. Wenn beispiels­ weise der Sensor 29 a (Fig. 4) eine Pflanze erfaßt, sendet der Rechner 41 ein Ventilsteuersignal über eine Leitung 54, so daß das Ventil 53 a geöffnet wird und die Pumpe 22 Fluid durch das Ventil 46, den Wandler 47 und eine Leitung 55 a zu einer Gruppe von Düsen 28 a abgibt. Die Düsen 28 a und die Gebläseanordnung 23 versorgen eine Pflanze im konischen Be­ reich 30 a (Fig. 3) mit Fluid. Wenn eine oder alle Sensoren 29 a bis 29 h Pflanzen erfassen, schaffen die entsprechen­ den Ventile 53 a bis 53 h, die Leitungen 55 a bis 55 h und die Düsen 28 a bis 28 h Fluid für den entsprechenden konischen Be­ reich 30 a bis 30 h. Der Strömungswandler 47 versorgt den Rechner 41 mit Informationen hinsichtlich der Fluidströmungs­ geschwindigkeit zu Leitungen 48, 49, und ein Druckwandler 59 schafft ein Signal, welches für den Fluiddruck der Lei­ tungen 48, 49 charakteristisch ist. Wenn die Fluidströmung zu den Leitungen 48, 49 abnimmt, steigt der Druck von der Pumpe 22, so daß der Druckwandler 59 ein Signal zum Rechner 41 sendet, welcher den Verstärker 42 veranlaßt, teilweise das Ventil 46 zu schließen. Durch teilweises Schließen des Ventiles 46 steigt der Druck aus der Pumpe 22 und verursacht, daß die Fluidströmung durch ein Umgehungsrohr 60 leicht an­ steigt. Das Umgehungsrohr 60 und ein Rückkehrrohr 61 gestat­ ten, daß Fluid aus dem Behälter 18 von der Pumpe 22 gepumpt wird, wenn der Motor 19 läuft.

Es ist eine Einrichtung zum Abfühlen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Pflanzen in einer Vielzahl von Zo­ nen neben der Sprühvorrichtung vorgesehen, wobei Pestizid oder Fungizid nur zu Zonen geleitet wird, welche Pflanzen enthalten, so daß ein Materialvergeuden reduziert wird. Ein Geschwindigkeitssensor erfaßt die Bodengeschwindigkeit der Sprühvorrichtung und stellt das Volumen der Sprühlösung ein, um eine vorbestimmte Abdeckdichte für Pflanzen, unabhängig von der Bodengeschwindigkeit der Vorrichtung, zu schaffen.

Es lassen sich zweckmäßige Modifikationen bei der oben be­ schriebenen Anordnung vornehmen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Claims (8)

1. Steuersystem zum gleichmäßigen Besprühen von Pflan­ zen von einem Fahrzeug mit einem Vorrat an Flüssigprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sprühdüsen vorgesehen ist, daß zwischen dem Vorrat an Flüssigprodukt und den Sprühdüsen eine Pumpe vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins von Pflanzen in einer Vielzahl von Bereichen neben dem Fahrzeug vorgesehen ist, daß eine Anordnung zum Steuern der Fluid­ strömung zu jeder der Sprühdüsen in Ansprechen auf das Erfas­ sen eines Vorhandenseins von Pflanzen in einem Bereich ange­ ordnet ist, welcher von einer entsprechenden Sprühdüse abge­ deckt ist, und daß eine Einrichtung zum Erfassen der Boden­ geschwindigkeit des Fahrzeuges und eine Einrichtung zum Ein­ stellen der Fluidströmungsgeschwindigkeit vorgesehen sind, so daß die Geschwindigkeit der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung zum Erfassen der Gegenwart einer Pflanze in jedem der Bereiche und eine Einrichtung vorgesehen sind, welche die Fluidströmung zu jeder der Düsen in Ansprechen auf das Erfassen einer Pflanze in dem entsprechenden Düsenabdeckbereich steuert.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung zum Erfassen des Vorhanden­ seins von Pflanzen in einer Vielzahl von Bereichen vor den Sprühdüsen an einem bewegbaren Fahrzeug angeordnet ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die erfaßten Pflanzen mit Fluid versorgt, wenn sich die Sprühdüsen neben den erfaßten Pflanzen bewegen.

4. Steuersystem zum Schaffen eines gleichmäßigen Be­ sprühens von Pflanzen von einem sich bewegenden Fahrzeug mit einem Vorrat an Flüssigprodukt, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Düsengruppen, eine mit dem Flüssigprodukt- Vorrat verbundene Pumpe, eine Vielzahl von Fluidsteuerven­ tilen, eine Einrichtung zum Verbinden eines jeden Steuer­ ventiles zwischen der Pumpe und einer entsprechenden Düsen­ gruppe, eine Vielzahl von Pflanzensensoren , eine Einrichtung zum Halten der Pflanzensensoren, so daß jeder Pflanzensensor einen Bereich abtastet, der von einer entsprechenden der Düsengruppen besprüht werden kann, wobei jeder Pflanzensen­ sor ein Signal erzeugt, wenn eine Pflanze erfaßt ist, und durch eine Einrichtung zum Einsetzen eines jeden Signals, um ein entsprechendes der Steuerventile zu betätigen, so daß die Pumpe mit einer entsprechenden der Düsengruppen verbind­ bar ist.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Abfühlen der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeuges und eine Einrichtung vorgesehen sind, welche die abgefühlte Bodengeschwindigkeit einsetzt, um die Strö­ mungsgeschwindigkeit zu den Düsengruppen zu steuern.

6. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechner zwischen den Pflanzensensoren und den Steuer­ ventilen vorgesehen ist, und daß der Rechner eine Einrichtung aufweist, welche die Signale von den Sensoren verwendet, um zum Betätigen der Steuerventile Steuersignale zu erzeugen.

7. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Signal ein Steuerventil betätigt, so daß eine Düsen­ gruppe das flüssige Produkt nur dann einen Bereich besprüht, wenn dieser Bereich eine Pflanze aufweist.

8. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche den Sensor ein­ setzt, um Pflanzen in einer Vielzahl von Bereichen vor den Düsengruppen des sich bewegenden Fahrzeuges zu erfassen, - daß eine Einrichtung zum Zurückhalten der Signale vorgesehen ist, die entwickelt werden, wenn Pflanzen erfaßt sind, und daß eine Einrichtung die zurückgehaltenen Signale einsetzt, um die Steuerventile zu betätigen, wenn sich die Düsengruppen neben den erfaßten Pflanzen befinden.