EP3615738A1 - High-speed system for weed control - Google Patents

High-speed system for weed control

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EP3615738A1
EP3615738A1 EP18724478.5A EP18724478A EP3615738A1 EP 3615738 A1 EP3615738 A1 EP 3615738A1 EP 18724478 A EP18724478 A EP 18724478A EP 3615738 A1 EP3615738 A1 EP 3615738A1
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EP
European Patent Office
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module
control
weed
control unit
nozzles
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EP18724478.5A
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EP3615738B1 (en
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Hinnerk Bassfeld
Thomas Arians
Nils KEILHOLZ
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0408—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing two or more liquids
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    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways

Definitions

  • the invention relates to a modular weed control system for a railway vehicle, and more particularly to a weed control system in track beds that remains usable even at high speeds, a spray train and a method of controlling weeds in a track bed.
  • the present invention is therefore based on the object to present a concept for a system for weed control, which is flexible in terms of the control unit used, the camera and the train speeds and can be used at relatively high speeds.
  • the above object is solved by the subject matters of the independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures.
  • a first subject of the present invention is thus a modular system for a rail vehicle for weed control, comprising
  • control and control module comprises a control unit
  • the herbicidal and mixing module comprises:
  • Containers for receiving different herbicides which are selectively in fluid communication with the valves and mixers,
  • connection elements via which electrical signal connections to connection elements of the control unit can be produced, so that the first control signals generated in the control unit are controllable to the valves and mixers of the herbicidal and mixing module; the camera module
  • Another object of the present invention is a spray train for weed control on railways comprising the modular system according to the invention on one or more Carrier, and a second carriage for reversibly receiving the camera module, wherein the second carriage is arranged in a direction of travel in front of the one or more wagons.
  • a further subject of the present invention is a method for controlling weeds in a track bed, comprising the steps:
  • control and monitoring module comprising a control unit on a wagon
  • nozzle assembly reversibly fixing a nozzle assembly to the carrier wagon, the nozzle assembly being spatially independent of both the control module and the herbicide and mixing module;
  • a modular weed control system for a rail vehicle comprises a control unit, a herbicidal and mixing module, a nozzle assembly and a camera module.
  • the control unit is adapted to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers in a separate herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture and generating a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly.
  • the herbicidal and mixing module comprises containers for receiving different herbicides which are selectively in fluid communication with the valves and mixers, and connection elements via which electrical signal connections to connection elements of the control unit can be made so that the first generated in the control unit Control signals to the valves and mixers of the herbicidal and mixing module are conductive.
  • the nozzle which is spatially independent of both the controller and the herbicidal and mixing module, has a first set of nozzles for spraying herbicides and fluid communication with selected ones of the valves and mixers of the herbicidal and mixing module ,
  • the camera module generates a weed signal in response to detection of a weed.
  • the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals by the weed signal of the camera module can be controlled by means of the control unit.
  • the camera module itself is located at a predefined distance from the nozzle, is spatially separated from the control and control module, the herbicidal and mixing module and the nozzle and arranged in front of them in a common direction of movement.
  • a spray train for weed control on railways comprises said modular weed control system on one or more wagons and a second carriage for reversibly receiving the camera module.
  • the second car is arranged in front of the one or more wagons in a direction of travel.
  • a method of controlling weeds in a track bed has in particular: a Reversible fixing a control unit in a control and control module to a carrier, a reversible fixing a herbicide and mixing module to the car, a reversible fixing a nozzle to the carrier car, the nozzle each spatially independent of both the control and control modules and the herbicide and mixing module.
  • the method further comprises establishing fluid communication between the herbicidal and mixing module and the nozzle and generating a weed signal by means of a camera module spaced in front of the carrier in a direction of travel of the carrier.
  • the controller of the control module controls a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module to blend a herbicide mixture.
  • the influence is dependent on the weed signal of the camera module.
  • the method further comprises influencing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle by the control unit of the control module depending on the weed signal of the camera module, and selectively spraying the herbicide mixture via nozzles of the nozzle on railways.
  • module describes in the context of the presented spray train that there are various modules from which weed control for track beds can be put together, whereby the individual modules are independent of one another, in particular in the case of a transport - ie at the site for weed control - to form a functioning whole weed control system on railway tracks
  • weed control describes the process of applying herbicides to specifically control existing weeds.
  • weed control also means proactive measures; ie, such measures that prevent weeds from occurring in the first place.
  • rail vehicle here describes a wagon and / or a motor coach for rail traffic.
  • a rail vehicle usually has at least two axles with two wheels each, which can be mounted on two mutually parallel rails Usually connected to a chassis on which appropriate structures (eg for receiving goods or people to be transported) can be placed.
  • control unit refers to a unit configured to process input signals and generate output signals in response to the input signals.
  • the input signals may have different sources, such as the speed of movement of the control unit relative to the ground or output signals from the camera module
  • the control unit can also generate output signals in order to provide weed-specific herbicidal mixtures by means of the valves and mixers which can be individually controlled via the output signals of the control unit , which are directed by the control unit to the nozzles - potentially also mixers and valves - of the nozzle stick, herbicide mixtures in the track bed and the associated embankment can be sprayed
  • the expensive unit is part of the control and control module, which can be reversibly attached to the cart.
  • nozzles of the nozzle can be provided for spraying a laterally extending to the embankment path.
  • control and control module is a self-contained module that can be understood as a central control module of the proposed modular weed control system for a rail vehicle.
  • control and control module substantially all control signals are received by the control unit
  • the control unit also allows manual intervention in the delivery of herbicides via the nozzle assembly by means of a control station, which may be a functional part of the control unit "Spatially independent” here means that a module or component basically does not physically hangs on another component. Rather, it can be positioned autonomously from the other component in an overall system.
  • the nozzle assembly can be independently attached to the wagon regardless of the control and control module and also independently of the herbicide and mixing module. Another example refers to the camera module.
  • control signal describes an electrical signal which is generated by a controller and controls an activator-for example in the form of a valve or a nozzle-in its mode of operation, besides it can also be a signal on a data line from the camera module to the control unit which signals the control unit that a weed in general or a specific (specific) weed has been detected.
  • the term "herbicidal and mixing module” describes another module of the modular weed control system for a railroad vehicle.
  • the herbicidal and mixing module has a plurality of containers that can accommodate different herbicides and, in addition, a plurality of valves and mixers so that different herbicide mixtures, preferably herbicide-specific herbicide mixtures, can be produced on site
  • the herbicide and mixing module can also have various connections: a water connection and a plurality of electrical lines for controlling and monitoring the function of the herbicide
  • additional conduits may be present to replenish one or more of the containers with appropriate herbicides, and there may also be a connection for a supply to a nozzle.
  • nozzle assembly describes a support frame having a plurality of nozzles for applying the herbicide mixtures, and is another module of the modular weed control system for a railway vehicle
  • the nozzle can have one or more connections for supply lines of the herbicide mixtures and / or water and / or compressed air or be reversibly fixed on the wagon.
  • selective fluid communication describes a connection between a source and a sink for a gas or a liquid
  • the selectivity of the fluid connection indicates that the intensity of the compound - that is, the cross section of the compound and thus the flow rate Typically, this controlling influence can take place via one or more valves.
  • carrier element describes a common basis for the modules of the modular system for weed control for a rail vehicle.This does not require all the modules to be mounted on - ie, above - the carrier element.They can also be reversibly connected to the side or at the bottom of the carrier element be.
  • the term "in container design” is directly related to the modular design of the modular system presented here All or some of the modules of the modular system may each be integrated in a standard container - eg standard 20ft container Of course, other container sizes are also possible.
  • the term “container badge” is also to cover such modules that can be integrated into a standard container, for example, the module integrated into one
  • one or more modules have a platform (bottom plate) that has the same dimensions as the one used in the standard container (eg lorry, airplane or ship)
  • Platform of a standard container and s I can attach side walls and a roof wall to the platform or the side walls so that the module can be installed and the enclosed module is a standard container.
  • the advantage of the container construction is, inter alia, that different modules can be accommodated in a respective container. This concerns, for example, the control and control module, the herbicide and mixing module or even a residence or storage module.
  • a “camera module” has at least one electronic camera and evaluation electronics.
  • the camera module generally has substantially smaller dimensions than the container-sized modules of the modular system for weed control described above.
  • the camera module can be connected to the control unit of the control unit via electrical connections for data exchange purposes.
  • the camera module can either transmit raw image data directly to the control unit or pre-process the image data captured by the camera within the camera In both cases, the camera module's camera is directed to the railroad track bed In order to ensure the processing of the data of the camera module and to make the necessary herbicides ready for use at the nozzles of the nozzle assembly - eg to be transported there by the fluid connections - the camera module can be provided clearly in front of the nozzle assembly be n.
  • the camera system may comprise a plurality of individual cameras, which are for example either associated with track bed segments and / or generate weed-specific data and signals.
  • the image data of the cameras can be correlated with each other to detect weeds in general or specifically even more accurately.
  • weed signal may describe one or more electrical signals which, by their nature, indicate the presence of weeds / weeds These weed signals, herbicides or herbicide mixtures can be provided for weed control.
  • the weed signal may also be a weed-specific weed signal, which signals detection of specific weeds.
  • weed-specific weed signal may describe one or more electrical signals that by their nature indicate the presence of a particular weed species Based on one of these weed-specific weed signals, weed-specific herbicides or herbicide mixtures may be provided for targeted control of the respective weed species.
  • weed-specific herbicide or "weed-specific herbicide mixtures” describes an agent used to control specific weeds.
  • power module describes another module of the modular weed control system: the power module may also be containerized or, alternatively, a housing, such as a power generator, may be protected from outside influences.
  • a housing such as a power generator
  • wagon describes a freight wagon in the form of a flat wagon, which has a supporting frame but no further fixed superstructures. The axles are typically suspended on bogies.
  • the term "residence module” describes another optional module of the modular weed control system, which may also be of containerized construction, and may include facilities suitable for people to stay, for example for recreation or work purposes.
  • intermediate rail nozzle refers to a nozzle which is located in an area above and between the rails on the nozzle rod.This nozzle can essentially spray the track bed between the individual rail tracks.
  • slope nozzle describes a nozzle , which is located above or next to the embankment of the track bed on the nozzle and is designed to spray in use the embankment of the track bed.
  • a full-jet nozzle produces a spray jet which propagates symmetrically with respect to an axis oriented vertically to the nozzle direction.
  • the spray is a half-jet nozzle asymmetric to the axis oriented vertically to the nozzle direction, so that, for example, only one side of the vertically aligned axis produces a spray jet.
  • This can be achieved by a special shape of the nozzle or by shielding.
  • the nozzles are designed as spoon nozzles. In this case, a spoon-shaped shield shields the spray jet as it exits the nozzle, for example, from the wind of the spray draft.
  • the modular design of the presented system offers flexible application options in terms of location and time.
  • the individual modules can be detached at any time from the wagon, to then be transported by air freight to another location. Once arrived at the destination, the proposed system can be mounted on a new wagon to carry out weed control at this destination.
  • the modular system is designed to control weeds at high draw speeds.
  • a camera module is always provided in the immediate vicinity - or at least on the same car - the control unit.
  • the required computing time - either in the camera module or in the control unit - for a detection of any or specific (specific) weeds is relatively high, so that at comparatively high draw speeds of the nozzle for the delivery of herbicides has already passed the detected weeds and thus a Herbicide delivery would be too late.
  • a section of track to be prepared with herbicides is much faster for general train traffic.
  • This has both technical (timetable) and economic benefits for the track operator.
  • This does not even require that the camera module is mounted directly on another car of the train. Rather, the camera module can also be mounted on a preceding train, which preferably travels at a constant distance before the train with the nozzle.
  • the data of the camera module can be transmitted wirelessly to the control unit.
  • An essential feature is that even in this case a real-time processing of the camera data for calculating the correct times for the delivery of the herbicides through the nozzle can be done. It is therefore not necessary that a complicated map (weed map) is generated with the locations of the weeds from the camera data.
  • the camera data would be wirelessly transmitted to the control unit; and even in this case, real-time processing of the camera data occurs without the need for a weed map.
  • the proposed concept thus allows a much greater flexibility in terms of the usable computing speed of the control unit used, which can be lower and thus cheaper, and the speed with which the spray can go.
  • further embodiments of the modular system are presented, which can apply mutatis mutandis to the spray train as well as corresponding to the presented method application.
  • the control module can accommodate other components in addition to the control unit. This may include workstations for operating personnel as well as monitors and other monitoring devices or even receivers of weather data or data from geographic information systems.
  • the carrier element may be a wagon for a rail use.
  • a wagon may be a quasi-standard wagon of a train for receiving loads, such as container-like modules.
  • the camera module may be reversibly attached to a car ahead of the control unit.
  • the car which is coupled in the direction of travel in front of the car, which carries the nozzle, for example, be a tank car, which is suitable for receiving mixed water, which can be provided to the herbicidal and mixing module via a hose line.
  • the preceding vehicle can also designate the locomotive that pulls the wagon on which the control and control module is reversibly fixed to the control unit.
  • the distance between the camera module and the control unit is fixed or known at any time.
  • the camera module can be attached to a - potentially autonomously operating - drone or a multicopter.
  • Such an unmanned flying object can fly at a fixed or temporally known distance to the control unit / nozzle in front of the spray train.
  • the platform The energy module can be used as a take-off and landing place.
  • a second flying object with a second camera module can be used, which can take over the task ofêttankenden flying object in a "flying change.”
  • the flying object can be electrically operated or The distance of the flying object to the control unit or to the nozzle block can be determined and adjusted via a GPS navigation.
  • this variant does not require the provision of a weed map, rather, the data of the camera module can be directly stored in a release of herbicides can be implemented via the nozzle.
  • the camera module may be attached to a train which precedes the spray train carrying the control unit and the nozzle.
  • the preceding train maintains a constant distance to the spray train.
  • the time available for calculating whether a weed is to be combated by herbicides is constant.
  • the preceding train may have a time-variable distance to the spray train. Such speed differences and thus variable distances can be taken into account in the time calculation for the delivery of the herbicides via the nozzle by the control unit.
  • the camera module may be adapted to produce a weed-specific weed signal.
  • the control unit may be adapted to receive the weed-specific weed signal of the camera module.
  • the controller may be adapted to generate the first set of control signals for controlling the valves and mixers of the herbicidal and mixing module.
  • the nozzle assembly may include a group of intermediate rail nozzles and two groups of slope nozzles. Each of these groups should have at least one nozzle. Within the groups, it is also possible to individually address each of the nozzles, which are mounted essentially on a line which runs perpendicular to the course of the rails, so that the preferably weed-specific herbicide can be dispensed only via the respectively addressed nozzle.
  • those intermediate rail nozzles from the group of intermediate rail nozzles, which are closest to the rail tracks lying obliquely below them can be half jet nozzles and the other intermediate rail nozzles can be full jet nozzles.
  • the half-jet nozzles in particular so be aligned so that the rails are not sprayed.
  • the two groups of embankment nozzles which are closest to the rail tracks lying obliquely below them, may also be half jet nozzles and the other embankment nozzles may be full jet nozzles.
  • the advantages of this arrangement as for the intermediate rail nozzles.
  • An additional advantageous embodiment of the modular system may provide that the nozzles of the nozzle assembly are spoon nozzles.
  • the outlet of the spray jet can be formed by a compressed air outlet lying circular around an outlet opening for the herbicide mixture. In this way, a deformation of the spray is counteracted at higher speeds of the spray train, so that even higher pulling speeds are possible without affecting the effectiveness of the spray jet of the nozzle too strong negative.
  • Another embodiment of the modular system may provide that the control and control module and the herbicide and mixing module are designed in container construction.
  • the provided containers can be elegantly mounted on the respective wagon in a standardized manner.
  • a supplementary embodiment of the modular system may provide that in addition a power module is present on a platform in modular construction and / or container construction.
  • the energy module can each be electrically connected to the control and control module and the herbicidal mixing module.
  • the power module can also be reversibly connected to the carrier element - i. Tragwagen - be fixable.
  • the power module may be positioned between the control and control module and the herbicidal and mixing module, and additionally serve as a walk-in platform. This is always useful if the actual module for power generation does not occupy the entire width of the trolley.
  • This platform can also be used as a collection, rescue and security platform and / or as a take-off and landing site for the aforementioned flying objects.
  • the wagon may be a standard 80ft wagon. This can either - each have at the end - double axes or Einzelendachsen and a central axis.
  • the advantage of the double axles lies in a quieter handling of the carrier car.
  • the wagon may consist of a plurality of wagons, for example 2, 3 or 4, which are each coupled to one another and each shorter than a standard 80-foot wagon. This provides even greater flexibility with regard to loading the modules on rail vehicles.
  • nozzle assembly is mounted below the control and control module to the support member.
  • the function of the nozzle assembly from the control and monitoring module is directly observable.
  • surveillance cameras and monitors can be used to monitor the function of the nozzle assembly.
  • a modular weed control system for a rail vehicle the modular system
  • valves and mixers in a separate herbicidal and mixing module for
  • valves and mixers in selective fluid communication
  • Control unit generated first control signals to the valves
  • Mixers of the herbicide and mixing module are conductive, and
  • a fluid connection to selected ones of the valves and mixers of the herbicidal and mixing module, a camera module which generates a control signal in response to detection of a weed, the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals being controllable by the control signal by the control unit, and
  • the camera module has a predefined distance to the nozzle
  • the herbicidal and mixing module and the nozzle assembly is arranged in front of them.
  • the camera module has a predefined distance to the control unit and is spatially separated from the control unit and the herbicidal and mixing module in a common direction of movement of the control unit, the herbicidal and mixing module and the nozzle assembly.
  • carrier element is a wagon for a rail use.
  • the camera module is reversibly attached to a carriage driving the control unit.
  • nozzle assembly comprises a group of intermediate rail nozzles and two groups of slope nozzles.
  • control and control module is the containerized herbicidal and mixing module.
  • the energy module is reversibly fixable to the carrier element.
  • the wagon being a standard 80ft wagon. 15.
  • Carrier element is attached.
  • a method of controlling weeds in a track bed comprising the method
  • nozzle assembly reversibly fixing a nozzle assembly to the carrier wagon, the nozzle assembly being spatially independent of both the control module and the herbicide and mixing module;
  • the herbicidal and mixing module comprises:
  • valves and mixers Herbicides that are selective with the valves and mixers in a selective
  • Connection elements of the control unit are manufactured, so that in the
  • Control unit generated first control signals to the valves
  • Fig. 1 shows the modular system for weed control for a rail vehicle.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a nozzle.
  • Fig. 3 shows an embodiment of the herbicide and mixing module in a plan view with the roof removed.
  • 4 shows an exemplary embodiment of a plan view of the energy module.
  • Fig. 5 illustrates the individual modules in context.
  • Fig. 6 shows an example of a perspective view of the individual modules in context.
  • Fig. 7 shows an example of a perspective view of a train with the modular weed control system.
  • Fig. 8 illustrates the method of controlling weeds in a track bed by means of the modular system.
  • Fig. 1 shows the modular system 100 for weed control for a rail vehicle in a schematic representation.
  • the modular system includes a control unit 104 included in a control and control module 102, a herbicidal and mixing module 106, a nozzle assembly 108, and a camera module 110.
  • the controller 104 is configured to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers 112 in the separate herbicide and mixer A mixing module 106 for mixing a herbicide mixture, and for generating a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly 108.
  • the herbicidal and mixing module 106 has receptacles 114 for receiving different herbicides that are selectively in fluid communication with the valves and mixers 112, and connecting elements - such as plugs on an outer wall - via which electrical signal connections to connecting elements - such as plugs an outer wall - the control unit 104 are produced, so that the first control signals generated by the control unit 104 in the control and monitoring module 102 to the valves and mixers 112 of the herbicidal and mixing module 106 are conductive.
  • the nozzle assembly 108 which is spatially independent of both the control and control module 102 and the herbicidal and mixing module 106, includes a first set of nozzles for spraying herbicides and at least one fluid connection to selected ones of the valves and mixers 112 of the herbicidal and mixing module 106.
  • the camera module 110 which generates a weed signal in response to a detection of a weed, may be coupled to a preceding carriage 116 with respect to a wagon 118, the control unit 104 in the control and monitoring module 102, the herbicidal and mixing module 106 and the nozzle stick 108 carries, be attached.
  • the camera module 110 may comprise a plurality of individual cameras which are directed in the direction of travel 120 on the track bed (not shown) lying in front of them.
  • the camera module 110 has a predefined distance to the nozzle 108.
  • the camera module 110 is also spatially separated from the control and monitoring module 102 and the herbicidal and mixing module 106 in a common direction of motion of the control and monitoring module 102, the herbicidal and mixing module 106 and the nozzle assembly 108. This means that it is not mounted on the wagon 118, which carries the control unit 104 and the nozzle 108. Rather, it is reversibly fixed in the direction of travel 120 at one position, so that sufficient time is available for the image evaluation of the camera module 110 and the provision of the corresponding herbicide mixtures on the nozzle assembly 108 even at higher speeds.
  • the preceding carriage 116 may be, for example, a tank car from which mixed water may be made available via a hose connection for the herbicidal and mixing module 106. However, one or more other cars or a locomotive between the Nozzle rod 108 and the camera module 1 10 may be arranged. Alternatively, the camera module 110 may also be fixed to a preceding train with a known distance or a preceding drone.
  • FIG. 2 shows a nozzle block 202 having a plurality of nozzles 204 above a track bed 206 and side slopes 208. Also shown in FIG. 2 are the rail tracks 210, 212 on the track bed 206.
  • the example of the nozzle 216 is shown by broken lines, such as a full jet nozzle can spray a mixture of herbicides on the track bed 206.
  • the example of the right outer nozzle 218 shows the function of a half-jet nozzle. Here, the right portion of the jet is limited so that the rail 212 can not be sprayed.
  • nozzles which are located outside the respective rail tracks 210, 212 - exemplified by the nozzles 220 - can be used for spraying the respective embankment (here embankment 208) and also a path which runs parallel to the embankment 208.
  • the nozzle of the nozzles 220, which is located closest to the rail 212, is again designed as a half-jet nozzle, so that the rail 212 is not sprayed. The same applies to the left side of the nozzle block 202.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the herbicidal and mixing module 106 in a top view with the roof removed.
  • a catwalk 302 connects a left entry side to a right entry side of the herbicidal and mixing module 106.
  • the herbicidal and mixing module 106 is typically contained in a 20-foot standard container housing in accordance with ISO 668: 2013-08.
  • the energy module 400 consists of an actual energy generation block 404 in which an internal combustion engine can generate electricity by means of a generator. Via an operation terminal 406, the power generation block 404 can be controlled from the outside. A tank for the fuel can be filled from above.
  • the power generation block 404 is mounted on a platform that can accommodate the footprint of, for example, a 20 foot standard container. At this energy module 400 can also be seen attachment points 402 for attachment to a wagon. A side Grid 414 protects operators from falling down from platform 408. Platform 408 is accessible via a respective ladder 410. This can be shut off by respective pivotable doors 412. At the respective left and right side of the power module 400 no grid must be provided. Rather, the other modules - the control and control module and the herbicide and mixing module - can be reached via these ends of the energy module 400.
  • FIG. 5 illustrates several modules in context. At the far left is the herbicide and mixing module 106, followed by the power module 400, the control and monitoring module 102 with the control unit 104 (not shown) and an additional location module 502 At the buffers 504 it can be seen that all modules are shown side by side on a wagon.
  • FIG. 6 shows an example of a perspective view 600 of the plurality of modules: the herbicide and mixing module 106, the power module 400, the control and control module 102, and the resident module 502. All modules are mounted on a two-axle wagon 602 Turnstiles 604 shown. The illustrated sequence of the individual modules has proven to be advantageous.
  • the resident module 502 is farthest from the herbicidal and mixing module 106 so that even in the event of malfunction of the herbicidal and mixing module 106 (eg, uncontrolled herbicide spillage), the on-board personnel are protected solely by the distance ,
  • the nozzle assembly 108 below the control and control module 102 on the wagon.
  • the power module 400 is located between the herbicidal and mixing module 106 and the control and monitoring module 102 and can power both modules well.
  • the platform of the power module 400 is well accessible from both the herbicide and mixing module 106 and the control module 104.
  • FIG. 7 shows an example of a perspective view of a train 700 consisting of a storage trolley 702, the trolley 704 with the complete modular system for weed control and a tank car 706, with which water can be transported, the herbicide and mixing module 106 via Hoses can be made available.
  • the camera module 110 is shown in the front of the tank car 706.
  • the power module 400 is recognizable with its platform.
  • the storage cart 702 may be used to store and transport various supplies for the train 700; In particular, different herbicides can be stored directly and in larger quantities in this way. Thus, the supply of herbicides is not limited to the capacity of the containers in the herbicidal and mixing module 106.
  • a locomotive can on Be provided at the beginning or at the end of the train 700.
  • the orientation - ie the exit of the herbicides from the nozzle assembly - must be adjusted according to the direction of travel of the train. It is not necessary to re-sort the modules of the weed control modular system for another direction of travel.
  • FIG. FIG. 8 illustrates the method 800 for controlling weeds in a track bed.
  • the method 800 includes reversibly fixing 802 a control unit in a control module to a cart, reversibly fixing 804 a herbicide and mixing module (HMM) to the carton Carrying, and a reversible fixing 806 of a nozzle on the wagon on.
  • the nozzle assembly is spatially independent of both the control and control module and the herbicidal and mixing module.
  • the method 800 includes establishing 808 a fluid connection between the herbicidal and mixing module and the nozzle and generating a weed signal 810 by means of a camera module.
  • the camera module is arranged in front of the wagon in a direction of travel of the carrier spaced.
  • the method 800 includes influencing 812 a first set of control signals to control valves and mixers in the herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture by the controller in response to the weed signal of the camera module and influencing 814 a second set of control signals Controlling valves of a nozzle assembly by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module.
  • the method 800 selectively sprays the herbicide mixture 816 via nozzles of the nozzle assembly onto the railways.

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Abstract

The invention relates to a modular system for weed control for a rail vehicle. The modular system has a control unit for producing control signals for controlling valves and mixers in a separate herbicide and mixing module and for producing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle rod. The herbicide and mixing module has a container for holding different herbicides and electrical connection elements for connections to the control unit. Furthermore, a nozzle rod is present, which is fitted with a nozzle set, in order to spray herbicides of the herbicide and mixing module. In addition, a camera module is present, which produces a weed signal in response to the detection of a weed, in order to control the spraying of the herbicides. The camera module is at such a distance from the nozzle rod that, despite high speed, there is sufficient time to provide the herbicide at the nozzles.

Description

Hochgeschwindigkeitssystem zu Unkrautbekämpfung  High speed system for weed control
Die Erfindung betrifft ein modulares System zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug, und insbesondere ein Unkrautbekämpfungssystem in Gleisbetten, das auch bei hohen Geschwindigkeiten einsetzbar bleibt, einen Sprühzug sowie ein Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett. The invention relates to a modular weed control system for a railway vehicle, and more particularly to a weed control system in track beds that remains usable even at high speeds, a spray train and a method of controlling weeds in a track bed.
Eine bekannte Aufgabe, der sich Betreiber von Schienensystemen ständig gegenübersehen, ist das Freihalten der Gleiskörper von unerwünschtem Bewuchs, insbesondere Unkräutern. Dabei wird bekanntermaßen ein Unterschied gemacht zwischen vorbeugenden Maßnahmen zur Unkrautbekämpfung und Maßnahmen, die eingeleitet werden, wenn das Unkraut bereits gewachsen ist. Zwar sind schienengebundene Systeme bekannt, die eine auf einem Kamerasystem beruhende Technik einsetzen, um gezielt Unkräuter zu bekämpfen; allerdings sind die bekannten Schienenfahrzeuge, die mit entsprechenden Vorrichtungen zur Unkrautbekämpfung ausgerüstet sind, in der Geschwindigkeit, mit der die Unkrautbekämpfung vollzogen werden kann, deutlich beschränkt. Ein Einsatz dieser bekannten Schienenfahrzeuge zur Unkrautbekämpfung erfordert in aller Regel langsame Einsatzfahrten, da eine Unkrauterkennung entsprechende lange Rechenzeiten erfordert oder unflexibel hinsichtlich der Unkräuter ist. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Konzept für ein System zur Unkrautbekämpfung vorzustellen, das hinsichtlich der eingesetzten Steuereinheit, der Kamera und der Zuggeschwindigkeiten flexibel ist und bei vergleichsweise hohen Fahrtgeschwindigkeiten einsetzbar ist. Die oben genannte Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren. A well-known task, which operators of rail systems constantly face, is the keeping of the track bodies of unwanted vegetation, especially weeds. It is known that a distinction is made between preventive measures for weed control and measures that are initiated when the weeds have already grown. Although rail-bound systems are known which use a system based on a camera system to specifically control weeds; however, the known rail vehicles equipped with appropriate weed control devices are clearly limited in the speed with which weed control can be accomplished. A use of these known rail vehicles for weed control usually requires slow deployment trips because a weed detection requires corresponding long calculation times or inflexible with respect to the weeds. The present invention is therefore based on the object to present a concept for a system for weed control, which is flexible in terms of the control unit used, the camera and the train speeds and can be used at relatively high speeds. The above object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein modulares System für ein Schienenfahrzeug zur Unkrautbekämpfung, umfassend A first subject of the present invention is thus a modular system for a rail vehicle for weed control, comprising
- ein Steuer- und Kontroll-Modul, - a control and monitoring module,
- ein Herbizid- und Misch-Modul,  a herbicide and mixing module,
- einen Düsenstock, und  - a nozzle, and
- ein Kameramodul; wobei das Steuer- und Kontroll-Modul, das Herbizid- und Misch-Modul und der Düsenstock jeweils einzeln reversibel an einem Trägerelement fixierbar sind; wobei das Steuer- und Kontroll-Modul eine Steuereinheit umfasst, a camera module; wherein the control and control module, the herbicide and mixing module and the nozzle assembly are each individually reversibly fixable to a support member; wherein the control and monitoring module comprises a control unit,
wobei die Steuereinheit  the control unit
- zur Erzeugung eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung, und to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module to blend a herbicide mixture, and
- zur Erzeugung eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen des Düsenstockes - For generating a second set of control signals for controlling valves of the nozzle assembly
eingerichtet ist; wobei das Herbizid- und Misch-Modul umfasst:  is set up; wherein the herbicidal and mixing module comprises:
- Ventile und Mischer,  - valves and mixers,
- Behälter zur Aufnahme von unterschiedlichen Herbiziden, die selektiv mit den Ventilen und Mischern in einer selektiven Fluidverbindung stehen,  Containers for receiving different herbicides which are selectively in fluid communication with the valves and mixers,
- Anschlusselemente über welche elektrische Signalverbindungen zu Anschlusselementen der Steuereinheit herstellbar sind, so dass die in der Steuereinheit erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen und Mischern des Herbizid- und Misch-Moduls leitbar sind; wobei das Kameramodul  - Connection elements via which electrical signal connections to connection elements of the control unit can be produced, so that the first control signals generated in the control unit are controllable to the valves and mixers of the herbicidal and mixing module; the camera module
- einen vordefinierten Abstand zum Düsenstock aufweist,  - has a predefined distance to the nozzle,
- einen vordefinierten Abstand zur Steuereinheit aufweist,  has a predefined distance to the control unit,
- von der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstockes jeweils räumlich getrennt ist,  is spatially separated from the control unit, the herbicide and mixing module and the nozzle assembly,
- in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch- - in a common direction of movement of the control unit, the herbicide and mixed
Modul und dem Düsenstockes vor diesen angeordnet ist, und Module and the nozzle assembly is located in front of these, and
- zur Erzeugung eines Unkrautsignals in Reaktion auf eine Erkennung eines Unkrautes eingerichtet ist; und  - Is set up to generate a weed signal in response to a detection of a weed; and
wobei die Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen und die Erzeugung des zweiten Satzes von Steuersignalen durch das Unkrautsignal des Kameramoduls mittels der Steuereinheit steuerbar ist. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Sprühzug zur Unkrautbekämpfung auf Schienenwegen umfassend das erfindungsgemäße modulare System auf einem oder mehreren Tragwagen, und einen zweiten Wagen zur reversiblen Aufnahme des Kameramoduls, wobei der zweite Wagen in einer Fahrtrichtung vor dem einen oder mehreren Tragwagen angeordnet ist. wherein the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals by the weed signal of the camera module is controllable by means of the control unit. Another object of the present invention is a spray train for weed control on railways comprising the modular system according to the invention on one or more Carrier, and a second carriage for reversibly receiving the camera module, wherein the second carriage is arranged in a direction of travel in front of the one or more wagons.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett, umfassend die Schritte: A further subject of the present invention is a method for controlling weeds in a track bed, comprising the steps:
- reversibles Fixieren eines Steuer- und Kontrollmoduls umfassend eine Steuereinheit an einem Tragwagen,  reversibly fixing a control and monitoring module comprising a control unit on a wagon,
- reversibles Fixieren eines Herbizid- und Misch-Moduls an dem Tragwagen,  reversibly fixing a herbicide and mixing module to the cart,
- reversibles Fixieren eines Düsenstockes an dem Tragwagen, wobei der Düsenstock jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- und Misch- reversibly fixing a nozzle assembly to the carrier wagon, the nozzle assembly being spatially independent of both the control module and the herbicide and mixing module;
Modul ist,Module is,
- Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock, Establishing a fluid connection between the herbicidal and mixing module and the nozzle,
- Erzeugen eines Unkrautsignals mittels eines Kameramoduls, das beabstandet vor dem Tragwagen in einer Fahrrichtung des Tragwagens angeordnet ist,  Generating a weed signal by means of a camera module which is arranged at a distance in front of the wagon in a direction of travel of the wagon,
- Beeinflussen eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls,  Influencing a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module,
- Beeinflussen eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls, und - influencing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module, and
- selektives Versprühen der Herbizidmischung über Düsen des Düsenstockes auf Schienenwegen. - Selective spraying of the herbicide mixture through nozzles of the nozzle assembly on railways.
Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert, ohne zwischen den Erfindungsgegenständen (modulares System, Sprühzug, Verfahren) zu unterscheiden. Die nachfolgenden Erläuterungen sollen vielmehr für alle Erfindungsgegenstände in analoger Weise gelten, unabhängig davon, in welchem Kontext (modulares System, Sprühzug, Verfahren) sie erfolgen. The invention is explained in more detail below, without distinguishing between the subject invention (modular system, spray, process). Rather, the following explanations are to apply to all subject matters in an analogous manner, regardless of the context (modular system, spray train, process) they take place.
Sind bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens Schritte in einer Reihenfolge aufgeführt, so bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass die Schritte auch in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Die Erfindung soll vielmehr so verstanden werden, dass die in einer Reihenfolge aufgeführten Schritte in einer beliebigen Reihenfolge oder auch parallel zueinander ausgeführt werden können, es sei denn, ein Schritt basiert auf einem anderen Schritt, was aus der Beschreibung der Schritte jeweils deutlich werden sollte. Die konkret in diesem Dokument aufgeführte Reihenfolge stellt demnach nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein modulares System zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug vorgestellt. Das modulare System weist eine Steuereinheit, ein Herbizid- und Mischmodul, einen Düsenstock und ein Kameramodul auf. Die Steuereinheit ist zur Erzeugung eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in einem separaten Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung und zur Erzeugung eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes hergerichtet. Das Herbizid- und Misch-Modul weist Behälter zur Aufnahme von unterschiedlichen Herbiziden, die selektiv mit den Ventilen und Mischern in einer selektiven Fluidverbindung stehen, und Anschlusselemente auf, über welche elektrische Signalverbindungen zu Anschlusselementen der Steuereinheit herstellbar sind, sodass die in der Steuereinheit erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen und Mischern des Herbizid- und Misch-Moduls leitbar sind. If steps are listed in an order in the description of the method according to the invention, this does not necessarily mean that the steps must also be carried out in the specified order. Rather, the invention should be understood to mean that the steps listed in an order may be performed in any order, or even in parallel, unless one step is based on another step, as should be apparent from the description of the steps, respectively. The specific order listed in this document therefore represents only a preferred embodiment of the invention. According to a first aspect of the present invention, a modular weed control system for a rail vehicle is presented. The modular system comprises a control unit, a herbicidal and mixing module, a nozzle assembly and a camera module. The control unit is adapted to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers in a separate herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture and generating a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly. The herbicidal and mixing module comprises containers for receiving different herbicides which are selectively in fluid communication with the valves and mixers, and connection elements via which electrical signal connections to connection elements of the control unit can be made so that the first generated in the control unit Control signals to the valves and mixers of the herbicidal and mixing module are conductive.
Der Düsenstock, der jeweils räumlich unabhängig sowohl von der Steuereinheit als auch von dem Herbizid- und Misch-Modul ist, weist einen ersten Satz von Düsen zum Versprühen von Herbiziden und eine Fluidverbindung zu ausgewählten der Ventile und Mischer des Herbizid- und Misch-Moduls auf. The nozzle, which is spatially independent of both the controller and the herbicidal and mixing module, has a first set of nozzles for spraying herbicides and fluid communication with selected ones of the valves and mixers of the herbicidal and mixing module ,
Das Kameramodul erzeugt in Reaktion auf eine Erkennung eines Unkrautes ein Unkrautsignal. Dabei ist die Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen und die Erzeugung des zweiten Satzes von Steuersignalen durch das Unkrautsignal des Kameramoduls mittels der Steuereinheit steuerbar. The camera module generates a weed signal in response to detection of a weed. In this case, the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals by the weed signal of the camera module can be controlled by means of the control unit.
Das Kameramodul selbst befindet sich in einem vordefinierten Abstand zum Düsenstock, ist von dem Steuer- und Kontrollmodul, dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock räumlich getrennt und vor diesen in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung angeordnet. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sprühzug zur Unkrautbekämpfung auf Schienenwegen vorgestellt. Der Sprühzug weist das genannte modulare System zur Unkrautbekämpfung auf einem oder mehreren Tragwagen sowie einen zweiten Wagen zur reversiblen Aufnahme des Kameramoduls auf. Dabei ist der zweite Wagen in einer Fahrtrichtung vor dem einen oder mehreren Tragwagen angeordnet. The camera module itself is located at a predefined distance from the nozzle, is spatially separated from the control and control module, the herbicidal and mixing module and the nozzle and arranged in front of them in a common direction of movement. According to a second aspect of the present invention, a spray train for weed control on railways is presented. The spray train comprises said modular weed control system on one or more wagons and a second carriage for reversibly receiving the camera module. In this case, the second car is arranged in front of the one or more wagons in a direction of travel.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett vorgestellt. Das Verfahren weist insbesondere folgendes auf: ein reversibles Fixieren einer Steuereinheit in einem Steuer- und Kontrollmodul an einem Tragwagen, ein reversibles Fixieren eines Herbizid- und Misch-Moduls an dem Tragwagen, ein reversibles Fixieren eines Düsenstockes an dem Tragwagen, wobei der Düsenstock jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontrollmodule und dem Herbizid- und Misch-Modul ist. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of controlling weeds in a track bed. The method has in particular: a Reversible fixing a control unit in a control and control module to a carrier, a reversible fixing a herbicide and mixing module to the car, a reversible fixing a nozzle to the carrier car, the nozzle each spatially independent of both the control and control modules and the herbicide and mixing module.
Das Verfahren weist weiterhin ein Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock und ein Erzeugen eines Unkrautsignals mittels eines Kameramoduls, das beabstandet vor dem Tragwagen in einer Fahrtrichtung des Tragwagens angeordnet ist. The method further comprises establishing fluid communication between the herbicidal and mixing module and the nozzle and generating a weed signal by means of a camera module spaced in front of the carrier in a direction of travel of the carrier.
Die Steuereinheit des Steuer- und Kontrollmoduls beeinflusst einen ersten Satz von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung. Dabei ist die Beeinflussung abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls. The controller of the control module controls a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module to blend a herbicide mixture. The influence is dependent on the weed signal of the camera module.
Das Verfahren weist weiterhin ein Beeinflussen eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes mittels der Steuereinheit des Steuer- und Kontrollmoduls abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls, und ein selektives Versprühen der Herbizidmischung über Düsen des Düsenstockes auf Schienenwegen auf. The method further comprises influencing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle by the control unit of the control module depending on the weed signal of the camera module, and selectively spraying the herbicide mixture via nozzles of the nozzle on railways.
Folgende Begriffe, Ausdrücke und Definitionen werden in diesem Dokument genutzt: The following terms, expressions and definitions are used in this document:
Der Begriff „modulares System" beschreibt im Kontext des vorgestellten Sprühzuges, dass verschiedene Module vorhanden sind, aus denen sich eine Unkrautbekämpfung für Gleisbetten zusammensetzen lässt. Die einzelnen Module sind dabei - insbesondere im Falle eines Transportes - unabhängig voneinander. Sie lassen sich an einem Zielort - d.h., am Einsatzort zur Unkrautbekämpfung - zu einem funktionsfähigen Gesamtsystem zur Unkrautbekämpfung auf Schienenwegen zusammensetzen. Der Begriff„Unkrautbekämpfung" beschreibt den Vorgang zur Ausbringung von Herbiziden, um bestehende Unkräuter gezielt zu bekämpfen. Außerdem sollen im Kontext dieser Beschreibung unter Unkrautbekämpfung auch proaktive Maßnahmen verstanden werden; d.h., solche Maßnahmen, die von vornherein verhindern, dass Unkräuter auftreten. Der Begriff „Schienenfahrzeug" beschreibt hier einen Waggon und/oder einen Triebwagen für einen Schienenverkehr. Ein Schienenfahrzeug weist in der Regel mindestens zwei Achsen mit je zwei Rädern auf, welche auf zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen aufgesetzt werden können. Die beiden Achsen können in der Regel mit einem Chassis verbunden sein, auf welches entsprechende Aufbauten (z.B. zur Aufnahme von zu transportierenden Gütern oder Personen) aufgesetzt sein können. The term "modular system" describes in the context of the presented spray train that there are various modules from which weed control for track beds can be put together, whereby the individual modules are independent of one another, in particular in the case of a transport - ie at the site for weed control - to form a functioning whole weed control system on railway tracks The term "weed control" describes the process of applying herbicides to specifically control existing weeds. In addition, in the context of this description weed control also means proactive measures; ie, such measures that prevent weeds from occurring in the first place. The term "rail vehicle" here describes a wagon and / or a motor coach for rail traffic.A rail vehicle usually has at least two axles with two wheels each, which can be mounted on two mutually parallel rails Usually connected to a chassis on which appropriate structures (eg for receiving goods or people to be transported) can be placed.
Der Begriff„Steuereinheit" bezeichnet hier eine Einheit, die eingerichtet ist, um Eingangssignale zu verarbeiten und abhängig von den Eingangssignalen Ausgangssignale zu erzeugen. Die Eingangssignale können unterschiedliche Quellen haben, wie beispielsweise die Bewegungsgeschwindigkeit der Steuereinheit gegenüber der Erde oder auch Ausgangssignale des Kameramoduls. Wenn beispielsweise das Kameramodul beispielsweise Bilddaten erzeugt, welche durch die Steuereinheit bestimmten Unkräutern zugeordnet werden, kann die Steuereinheit auch Ausgangssignale erzeugen, um mittels der Ventile und Mischer, welche über die Ausgangssignale der Steuereinheit individuell ansteuerbar sind, unkrautspezifische Herbizidmischungen bereitzustellen. Über einen weiteren Satz von Ausgangssignalen, die von der Steuereinheit an die Düsen - potentiell auch Mischer und Ventile - des Düsenstockes geleitet werden, können Herbizidmischungen im Gleisbett und der zugehörigen Böschung versprüht werden. Die Steuereinheit ist Teil des Steuer- und Kontroll-Moduls, welches sich reversibel am Tragwagen befestigen lässt. As used herein, the term "control unit" refers to a unit configured to process input signals and generate output signals in response to the input signals.The input signals may have different sources, such as the speed of movement of the control unit relative to the ground or output signals from the camera module For example, if the camera module generates, for example, image data which are assigned by the control unit to certain weeds, the control unit can also generate output signals in order to provide weed-specific herbicidal mixtures by means of the valves and mixers which can be individually controlled via the output signals of the control unit , which are directed by the control unit to the nozzles - potentially also mixers and valves - of the nozzle stick, herbicide mixtures in the track bed and the associated embankment can be sprayed The expensive unit is part of the control and control module, which can be reversibly attached to the cart.
Weiterhin können auch Düsen des Düsenstockes für ein Besprühen eines seitlich zur Böschung verlaufenden Weges vorgesehen sein. Furthermore, nozzles of the nozzle can be provided for spraying a laterally extending to the embankment path.
Der Begriff „Steuer- und Kontroll-Modul" ist ein in sich selbstständiges Modul, welches als zentrales Steuermodul des vorgestellten modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug verstanden werden kann. In dem Steuer- und Kontroll-Modul werden im Wesentlichen alle Steuersignale mittels der Steuereinheit erzeugt bzw. verarbeitet, um die Gesamtfunktion des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug sicherzustellen. Darüber hinaus sind durch die Steuereinheit auch manuelle Eingriffe in die Herbizidabgabe über den Düsenstock mittels eines Leitstandes, welcher ein funktionaler Teil der Steuereinheit sein kann, möglich. Der Begriff „räumlich unabhängig" bedeutet hier, dass ein Modul oder Bauteil grundsätzlich physisch nicht an einem anderen Bauteil hängt. Vielmehr kann es autonom vom anderen Bauteil in einem Gesamtsystem positioniert werden. Beispielweise kann der Düsenstock unabhängig vom Kontroll- und Steuermodul und auch unabhängig vom Herbizid- und Misch-Modul eigenständig am Tragwagen befestigt werden. Ein anderes Beispiel bezieht sich auf das Kameramodul. Es kann unabhängig von den anderen Bauteilen oder Modulen positioniert werden. Es kann beispielsweise am vorausfahrenden Kesselwagen montiert sein oder es kann an einer Drohne hängen. Trotzdem kann es zu jedem Zeitpunkt einen vordefinierten Abstand zu einem der anderen Module - z.B. dem Düsenstock - haben. Der Begriff„Steuersignal" beschreibt ein elektrisches Signal, welches von einer Steuerung erzeugt wird und einen Aktivator - zum Beispiel in Form eines Ventils oder einer Düse - in seiner Wirkungsweise kontrolliert. Daneben kann es auch ein Signal auf einer Datenleitung von dem Kameramodul zur Steuereinheit sein, welches der Steuereinheit signalisiert, dass ein Unkraut im allgemeinen bzw. ein ganz bestimmtes (spezifisches) Unkraut erkannt wurde. The term "control and control module" is a self-contained module that can be understood as a central control module of the proposed modular weed control system for a rail vehicle. In the control and control module, substantially all control signals are received by the control unit In addition, the control unit also allows manual intervention in the delivery of herbicides via the nozzle assembly by means of a control station, which may be a functional part of the control unit "Spatially independent" here means that a module or component basically does not physically hangs on another component. Rather, it can be positioned autonomously from the other component in an overall system. For example, the nozzle assembly can be independently attached to the wagon regardless of the control and control module and also independently of the herbicide and mixing module. Another example refers to the camera module. It can be positioned independently of the other components or modules. For example, it may be mounted on the preceding tank car or it may hang on a drone. Nevertheless, it can have a predefined distance to one of the other modules at any given time - eg the nozzle block. The term "control signal" describes an electrical signal which is generated by a controller and controls an activator-for example in the form of a valve or a nozzle-in its mode of operation, besides it can also be a signal on a data line from the camera module to the control unit which signals the control unit that a weed in general or a specific (specific) weed has been detected.
Der Begriff„Herbizid- und Misch-Modul" beschreibt ein weiteres Modul des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug. Das Herbizid- und Misch-Modul weist eine Mehrzahl von Behältern auf, welche unterschiedliche Herbizide aufnehmen können. Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Ventilen und Mischern vorhanden, so dass unterschiedliche Herbizid- Mischungen, vorzugsweise unkrautspezifische Herbizid-Mischungen vor Ort herstellbar sind. Das Herbizid- und Misch-Modul kann weiterhin verschiedene Anschlüsse aufweisen: einen Wasseranschluss und eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen zur Steuerung und Überwachung der Funktion des Herbizid- und Misch-Moduls. Außerdem können zusätzliche Leitungen vorhanden sein, um einen oder mehrere der Behälter mit entsprechenden Herbiziden nachzufüllen. Weiterhin kann ein Anschluss für eine Zuleitung zu einem Düsenstock vorhanden sein. The term "herbicidal and mixing module" describes another module of the modular weed control system for a railroad vehicle.The herbicidal and mixing module has a plurality of containers that can accommodate different herbicides and, in addition, a plurality of valves and mixers so that different herbicide mixtures, preferably herbicide-specific herbicide mixtures, can be produced on site The herbicide and mixing module can also have various connections: a water connection and a plurality of electrical lines for controlling and monitoring the function of the herbicide In addition, additional conduits may be present to replenish one or more of the containers with appropriate herbicides, and there may also be a connection for a supply to a nozzle.
Der Begriff „Düsenstock" beschreibt ein Trägergestell, an dem eine Mehrzahl von Düsen zur Ausbringung der Herbizid-Mischungen vorhanden ist. Bei dem Düsenstock handelt es sich um ein weiteres Modul des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug. Auch der Düsenstock verfügt über eine Mehrzahl von vorzugsweise elektrischen und/oder pneumatischen Anschlüssen, über die die Funktion der einzelnen Düsen gesteuert werden kann. Darüber hinaus kann der Düsenstock einen oder mehrere Anschlüsse für Zuleitungen der Herbizid-Mischungen und/oder Wasser und/oder Druckluft aufweisen. Der Düsenstock kann am Trägerelement bzw. am Tragwagen reversibel fixiert sein. The term "nozzle assembly" describes a support frame having a plurality of nozzles for applying the herbicide mixtures, and is another module of the modular weed control system for a railway vehicle In addition, the nozzle can have one or more connections for supply lines of the herbicide mixtures and / or water and / or compressed air or be reversibly fixed on the wagon.
Der Begriff„selektive Fluidverbindung" beschreibt eine Verbindung zwischen einer Quelle und einer Senke für ein Gas oder eine Flüssigkeit. Die Selektivität der Fluidverbindung deutet darauf hin, dass die Intensität der Verbindung - d.h., der Querschnitt der Verbindung bzw. die Strömungsgeschwindigkeit und damit die durch die Fluidverbindung transportierte Stoffmenge selektiv beeinflussbar ist. Typischerweise kann diese steuernde Einflussnahme über ein oder mehrere Ventile geschehen. The term "selective fluid communication" describes a connection between a source and a sink for a gas or a liquid The selectivity of the fluid connection indicates that the intensity of the compound - that is, the cross section of the compound and thus the flow rate Typically, this controlling influence can take place via one or more valves.
Der Begriff „Trägerelement" beschreibt eine gemeinsame Basis für die Module des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug. Dabei müssen nicht alle Module auf - d.h., oberhalb - dem Trägerelement montiert werden. Sie können auch seitlich am oder unterhalb des Trägerelementes mit diesem reversibel verbindbar sein. Der Begriff „in Containerbauweise" steht in unmittelbarem Zusammenhang zur modularen Bauweise des hier vorgestellten modularen Systems. Alle oder einige der Module des modularen Systems können je in einem Standardcontainer - z.B. Standard-20-Fuß-Container - integriert sein. Unter Standardcontainer werden vorzugsweise diejenigen Container verstanden, die in der ISO- Norm 668:2013-08 beschrieben sind. Natürlich sind auch andere Containergrößen möglich. Der Begriff "Containerbausweise" soll auch solche Module erfassen, die sich in einen Standardcontainer integrieren lassen, um beispielsweise das Modul integriert in einen solchen Standardcontainer mit geläufigen Mitteln (z.B. Lastkraftwagen, Flugzeug oder Schiff, die für den Transport von Standardcontainer ausgerichtet sind) transportieren zu können. Es ist zum Beispiel denkbar, dass ein oder mehrere Module eine Plattform (Bodenplatte) aufweisen, die die gleichen Dimensionen wie die Plattform eines Standardcontainers aufweisen und sich Seitenwände und eine Dachwand an die Plattform bzw. die Seitenwände anbringen lassen, so dass sich das Modul einhausen lässt und das eingehauste Modul einen Standardcontainer darstellt. Der Vorteil der Containerbauweise liegt unter anderem darin, dass unterschiedliche Module in einen jeweiligen Container aufgenommen werden können. Dies betrifft beispielsweise das Steuer- und Kontroll- Modul, das Herbizid- und Misch-Modul oder auch ein Aufenthalts- oder Lagermodul. The term "carrier element" describes a common basis for the modules of the modular system for weed control for a rail vehicle.This does not require all the modules to be mounted on - ie, above - the carrier element.They can also be reversibly connected to the side or at the bottom of the carrier element be. The term "in container design" is directly related to the modular design of the modular system presented here All or some of the modules of the modular system may each be integrated in a standard container - eg standard 20ft container Of course, other container sizes are also possible.The term "container badge" is also to cover such modules that can be integrated into a standard container, for example, the module integrated into one For example, it is conceivable that one or more modules have a platform (bottom plate) that has the same dimensions as the one used in the standard container (eg lorry, airplane or ship) Platform of a standard container and s I can attach side walls and a roof wall to the platform or the side walls so that the module can be installed and the enclosed module is a standard container. The advantage of the container construction is, inter alia, that different modules can be accommodated in a respective container. This concerns, for example, the control and control module, the herbicide and mixing module or even a residence or storage module.
Ein„Kameramodul" weist mindestens eine elektronische Kamera sowie eine Auswerteelektronik auf. Das Kameramodul weist in der Regel wesentlich kleinere Dimensionen als die bereits beschriebenen containergroßen Module des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung auf. Das Kameramodul kann über elektrische Verbindungen zu Datenaustauschzwecken mit der Steuereinheit des Steuer- und Kontroll-Moduls verbunden sein. Das Kameramodul kann entweder Rohbilddaten direkt an die Steuereinheit übertragen oder es kann eine Vorverarbeitung der von der Kamera aufgenommenen Bilddaten innerhalb der Kamera stattfinden. In beiden Fällen ist die Kamera des Kameramoduls auf das vor ihr liegende Gleisbett des Schienenstranges gerichtet. Um die Verarbeitung der Daten des Kameramoduls sicherzustellen und um die notwendigen Herbizide an den Düsen des Düsenstockes einsatzbereit zu machen - z.B. dorthin durch die Fluidverbindungen zu transportieren - kann das Kameramodul deutlich vor dem Düsenstock vorgesehen sein. A "camera module" has at least one electronic camera and evaluation electronics.The camera module generally has substantially smaller dimensions than the container-sized modules of the modular system for weed control described above.The camera module can be connected to the control unit of the control unit via electrical connections for data exchange purposes. The camera module can either transmit raw image data directly to the control unit or pre-process the image data captured by the camera within the camera In both cases, the camera module's camera is directed to the railroad track bed In order to ensure the processing of the data of the camera module and to make the necessary herbicides ready for use at the nozzles of the nozzle assembly - eg to be transported there by the fluid connections - the camera module can be provided clearly in front of the nozzle assembly be n.
Außerdem kann das Kamerasystem mehrere Einzelkameras aufweisen, die beispielsweise entweder Gleisbettsegmenten zugeordnet sind und/oder unkrautspezifische Daten und Signale erzeugen. Außerdem können die Bilddaten der Kameras untereinander korreliert sein, um Unkräuter allgemein oder spezifisch noch genauer zu erkennen. In addition, the camera system may comprise a plurality of individual cameras, which are for example either associated with track bed segments and / or generate weed-specific data and signals. In addition, the image data of the cameras can be correlated with each other to detect weeds in general or specifically even more accurately.
Der Begriff„Unkrautsignal" kann ein oder mehrere elektrische Signale beschreiben, welche durch ihre Eigenart auf ein Vorhandensein von Unkraut/Unkräutern hinweisen. Basierend auf einem dieser Unkrautsignale, können Herbizide bzw. Herbizid-Mischungen zur Unkrautbekämpfung bereitgestellt werden. Das Unkrautsignal kann insbesondere auch ein unkrautspezifisches Unkrautsignal sein, welches eine Erkennung von bestimmten Unkräutern signalisiert. Der Begriff „unkrautspezifisches Unkrautsignal" kann ein oder mehrere elektrische Signale beschreiben, welche durch ihre Eigenart auf ein Vorhandensein einer bestimmten Unkrautspezies hinweisen. Basierend auf einem dieser unkrautspezifischen Unkrautsignale, können unkrautspezifische Herbizide bzw. Herbizid-Mischungen zur gezielten Bekämpfung der entsprechenden Unkrautspezies bereitgestellt werden. The term "weed signal" may describe one or more electrical signals which, by their nature, indicate the presence of weeds / weeds These weed signals, herbicides or herbicide mixtures can be provided for weed control. In particular, the weed signal may also be a weed-specific weed signal, which signals detection of specific weeds. The term "weed-specific weed signal" may describe one or more electrical signals that by their nature indicate the presence of a particular weed species Based on one of these weed-specific weed signals, weed-specific herbicides or herbicide mixtures may be provided for targeted control of the respective weed species.
Der Begriff „unkrautspezifisches Herbizid" bzw. „unkrautspezifische Herbizid-Mischungen" beschreibt ein Mittel, mit dem spezifischen Unkräuter bekämpft werden. The term "weed-specific herbicide" or "weed-specific herbicide mixtures" describes an agent used to control specific weeds.
Der Begriff „Energiemodul" beschreibt ein weiteres Modul des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung. Auch das Energiemodul kann in Containerbauweise vorliegen. Alternativ kann ein Gehäuse, beispielsweise einen Generator zur Stromerzeugung vor äußeren Einflüssen schützen. Dieses Gehäuse kann neben anderen Elementen auf einer Plattform montiert sein, welche wiederum eine Grundplattform eines Standardcontainers darstellt. Der Begriff„Tragwagen" beschreibt im Zusammenhang des hier vorgestellten Konzeptes einen Güterwagen in Form eines Flachwagens, der ein Traggestell, aber keine weiteren festen Aufbauten aufweist. Die Achsen sind typischerweise an Drehgestellen aufgehängt. The term "power module" describes another module of the modular weed control system: the power module may also be containerized or, alternatively, a housing, such as a power generator, may be protected from outside influences. In the context of the concept presented here, the term "wagon" describes a freight wagon in the form of a flat wagon, which has a supporting frame but no further fixed superstructures. The axles are typically suspended on bogies.
Der Begriff„Aufenthaltsmodul" beschreibt ein weiteres optionales Modul des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung. Auch dieses Modul kann in Containerbauweise ausgeführt sein. In ihm können Einrichtungen vorgesehen sein, die für einen Aufenthalt von Personen - beispielsweise zur Erholung oder Arbeitszwecken - geeignet sind. The term "residence module" describes another optional module of the modular weed control system, which may also be of containerized construction, and may include facilities suitable for people to stay, for example for recreation or work purposes.
Der Begriff„Zwischenschienendüse" bezeichnet im Kontext dieses Dokumentes eine Düse, die sich in einem Bereich oberhalb und zwischen den Schienen am Düsenstock befindet. Eine derartige Düse kann im Wesentlichen das Gleisbett zwischen den einzelnen Schienensträngen besprühen. Dagegen beschreibt der Begriff „Böschungsdüse" eine Düse, die sich über oder neben der Böschung des Gleisbettes am Düsenstock befindet und dafür eingerichtet ist, im Einsatz die Böschung des Gleisbettes zu besprühen. In the context of this document, the term "intermediate rail nozzle" refers to a nozzle which is located in an area above and between the rails on the nozzle rod.This nozzle can essentially spray the track bed between the individual rail tracks., On the other hand, the term "slope nozzle" describes a nozzle , which is located above or next to the embankment of the track bed on the nozzle and is designed to spray in use the embankment of the track bed.
Dabei wird zwischen„Halbstrahldüsen" und„Vollstrahldüsen" unterschieden. Eine Vollstrahldüse erzeugt einen Sprühstrahl, der sich symmetrisch bezogen auf eine vertikal zur Düsenrichtung ausgerichteten Achse ausbreitet. Im Gegensatz dazu ist der Sprühstrahl einer Halbstrahldüse asymmetrisch zu der vertikal zur Düsenrichtung ausgerichteten Achse, so dass beispielsweise nur zu einer Seite der vertikal ausgerichteten Achse ein Sprühstrahl entsteht. Das kann durch eine besondere Ausformung der Düse oder durch Abschirmbleche erreicht werden. Unabhängig davon, sind die Düsen als Löffeldüsen ausgebildet. Dabei schirmt eine löffeiförmige Abschirmung den Sprühstrahl beim Austritt aus der Düse beispielsweise vor dem Fahrtwind des Sprühzuges ab. A distinction is made between "half jet nozzles" and "full jet nozzles". A full-jet nozzle produces a spray jet which propagates symmetrically with respect to an axis oriented vertically to the nozzle direction. In contrast, the spray is a half-jet nozzle asymmetric to the axis oriented vertically to the nozzle direction, so that, for example, only one side of the vertically aligned axis produces a spray jet. This can be achieved by a special shape of the nozzle or by shielding. Regardless, the nozzles are designed as spoon nozzles. In this case, a spoon-shaped shield shields the spray jet as it exits the nozzle, for example, from the wind of the spray draft.
Das hier vorgestellte Konzept des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug weist eine Reihe von Vorteilen und technischen Effekten auf, die in vergleichbarer Weise auch auf den Sprühzug bzw. das entsprechende Verfahren zutreffen: The concept presented here of the modular system for weed control for a rail vehicle has a number of advantages and technical effects that apply in a similar manner to the spray train and the corresponding method:
Einerseits ergeben sich aus der modularen Bauweise des vorgestellten Systems flexible Einsatzmöglichkeiten hinsichtlich Ort und Zeit. Die einzelnen Module können jederzeit von dem Tragwagen gelöst werden, um dann beispielsweise per Luftfracht an einen anderen Einsatzort transportiert zu werden. Am Zielort eingetroffen, kann das vorgestellte System auf einen neuen Tragwagen montiert werden, um jetzt an diesem Zielort eine Unkrautbekämpfung vorzunehmen. On the one hand, the modular design of the presented system offers flexible application options in terms of location and time. The individual modules can be detached at any time from the wagon, to then be transported by air freight to another location. Once arrived at the destination, the proposed system can be mounted on a new wagon to carry out weed control at this destination.
Andererseits ist das modulare System für eine Bekämpfung von Unkräutern bei hohen Zuggeschwindigkeiten ausgelegt. Bei bekannten Systemen ist ein Kameramodul immer in unmittelbarer Nähe - oder zumindest am gleichen Wagen - der Steuereinheit vorgesehen. Die erforderliche Rechenzeit - entweder in dem Kameramodul oder in der Steuereinheit - für eine Erkennung von beliebigen oder bestimmten (spezifischen) Unkräutern ist relativ hoch, so dass bei vergleichsweise hohen Zuggeschwindigkeiten der Düsenstock für die Abgabe der Herbizide bereits das erkannte Unkraut passiert hat und somit eine Herbizidabgabe zu spät erfolgen würde. Durch die Positionierung der Kamera bzw. des Kameramoduls weit vor der Steuereinheit bzw. dem Düsenstock wird entsprechend der Gleichung„zur Berechnung zur Verfügung stehende Zeit gleich Abstand zwischen dem Düsenstock und dem Kameramodul geteilt durch die Geschwindigkeit" der entscheidende Zeitbeitrag zur Ermittlung des Unkrautes bzw. die Bereitstellung der Herbizid- Mischung an den Düsen zur Verfügung gestellt. Je weiter also das Kameramodul vor dem Herbizid-abgebenden Düsenstock positioniert ist, desto schneller kann der Zug fahren. On the other hand, the modular system is designed to control weeds at high draw speeds. In known systems, a camera module is always provided in the immediate vicinity - or at least on the same car - the control unit. The required computing time - either in the camera module or in the control unit - for a detection of any or specific (specific) weeds is relatively high, so that at comparatively high draw speeds of the nozzle for the delivery of herbicides has already passed the detected weeds and thus a Herbicide delivery would be too late. By positioning the camera or the camera module far in front of the control unit or the nozzle is according to the equation "time available for calculation equal distance between the nozzle and the camera module divided by the speed" the crucial time contribution to determine the weed or providing the herbicide mixture at the nozzles so the further the camera module is positioned in front of the herbicide-dispensing nozzle, the faster the train can travel.
Folglich ist ein mit Herbiziden zu präparierender Gleisabschnitt wesentlich schneller für den allgemeinen Zugverkehr wieder frei. Das hat sowohl technische (Fahrplan) als auch ökonomische Vorteile für den Gleiskörperbetreiber. Dazu ist es nicht einmal erforderlich, dass das Kameramodul direkt an einem anderen Wagen des Zuges montiert ist. Vielmehr kann das Kameramodul auch an einem vorausfahrenden Zug, der vorzugsweise mit konstantem Abstand vor dem Zug mit dem Düsenstock fährt, montiert sein. Die Daten des Kameramoduls können in diesem Fall drahtlos an die Steuereinheit übermittelt werden. Ein wesentliches Merkmal besteht darin, dass auch in diesem Fall eine Echtzeitverarbeitung der Kameradaten zur Berechnung der richtigen Zeitpunkte für die Abgabe der Herbizide durch den Düsenstock erfolgen kann. Es ist also nicht erforderlich, dass eine aufwändige Karte (weed map) mit den Standorten der Unkräuter aus den Kameradaten erzeugt wird. As a result, a section of track to be prepared with herbicides is much faster for general train traffic. This has both technical (timetable) and economic benefits for the track operator. This does not even require that the camera module is mounted directly on another car of the train. Rather, the camera module can also be mounted on a preceding train, which preferably travels at a constant distance before the train with the nozzle. In this case, the data of the camera module can be transmitted wirelessly to the control unit. An essential feature is that even in this case a real-time processing of the camera data for calculating the correct times for the delivery of the herbicides through the nozzle can be done. It is therefore not necessary that a complicated map (weed map) is generated with the locations of the weeds from the camera data.
Außerdem ist es möglich, auch eine Drohne einzusetzen, die das Kameramodul trägt und in einem vorzugsweise konstanten Abstand vor dem Zug bzw. dem Düsenstock fliegt. Auch in diesem Fall würden die Kameradaten drahtlos an die Steuereinheit übertragen werden; und auch in diesem Fall erfolgt eine Echtzeitverarbeitung der Kameradaten ohne die Notwendigkeit einer Weed Map. In addition, it is possible to use a drone, which carries the camera module and flies in a preferably constant distance in front of the train or the nozzle. Also in this case, the camera data would be wirelessly transmitted to the control unit; and even in this case, real-time processing of the camera data occurs without the need for a weed map.
Das vorgeschlagene Konzept erlaubt also eine wesentlich höhere Flexibilität in Bezug auf die einsetzbare Rechengeschwindigkeit der eingesetzten Steuereinheit, die niedriger und damit auch preiswerter sein kann, und auf die Geschwindigkeit mit der der Sprühzug fahren kann. In folgendem werden weitere Ausführungsbeispiele des modularen Systems vorgestellt, die sinngemäß auch für den Sprühzug genauso wie entsprechend für das vorgestellte Verfahren Anwendung finden können. The proposed concept thus allows a much greater flexibility in terms of the usable computing speed of the control unit used, which can be lower and thus cheaper, and the speed with which the spray can go. In the following, further embodiments of the modular system are presented, which can apply mutatis mutandis to the spray train as well as corresponding to the presented method application.
Der Steuer- und Kontrolle Modul kann neben der Steuereinheit weitere Komponenten aufnehmen. Dazu können Arbeitsplätze für Bedienpersonal sowie Monitore und weitere Überwachungseinrichtungen oder auch Empfänger von Wetterdaten bzw. Daten von geographischen Informationssystemen gehören. The control module can accommodate other components in addition to the control unit. This may include workstations for operating personnel as well as monitors and other monitoring devices or even receivers of weather data or data from geographic information systems.
Das Trägerelement kann ein Tragwagen für einen Schieneneinsatz sein. Ein Tragwagen kann ein quasi-standardisierter Wagen eines Zuges zur Aufnahme von Lasten - wie beispielsweise von containerartigen Modulen - sein. The carrier element may be a wagon for a rail use. A wagon may be a quasi-standard wagon of a train for receiving loads, such as container-like modules.
Das Kameramodul kann an einem der Steuereinheit vorausfahrenden Wagen reversibel befestigt sein. Der Wagen, der in Fahrtrichtung vor dem Wagen angekoppelt ist, der den Düsenstock trägt, kann beispielsweise ein Kesselwagen sein, der zur Aufnahme von Mischwasser geeignet ist, welches dem Herbizid-und Misch-Modul über eine Schlauchleitung zur Verfügung gestellt werden kann. Der vorausfahrende Wagen kann aber auch die Lok bezeichnen, die den Tragwagen zieht, auf der das Steuer- und Kontroll-Modul mit der Steuereinheit reversibel fixiert ist. Dabei ist der Abstand zwischen dem Kameramodul und der Steuereinheit jeweils fixiert oder zu jedem Zeitpunkt bekannt. The camera module may be reversibly attached to a car ahead of the control unit. The car, which is coupled in the direction of travel in front of the car, which carries the nozzle, for example, be a tank car, which is suitable for receiving mixed water, which can be provided to the herbicidal and mixing module via a hose line. However, the preceding vehicle can also designate the locomotive that pulls the wagon on which the control and control module is reversibly fixed to the control unit. The distance between the camera module and the control unit is fixed or known at any time.
Ferner kann das Kameramodul an einer - potenziell autonom operierenden - Drohne bzw. einem Multicopter befestigt sein. Ein solches unbemanntes Flugobjekt kann mit einem festen oder zeitlich bekannten Abstand zur Steuereinheit / zum Düsenstock vor dem Sprühzug fliegen. Die Plattform des Energiemoduls kann als Start- und Landeplatz eingesetzt werden. Um den Sprühzug nicht anhalten zu müssen, wenn das Flugobjekt der Treibstoff auszugehen droht, kann ein zweites Flugobjekt mit einem zweiten Kameramodul eingesetzt werden, das quasi im„fliegenden Wechsel" die Aufgabe des aufzutankenden Flugobjekts übernehmen kann. Das Flugobjekt kann elektrisch betrieben werden oder auch einen Kraftstoffmotor aufweisen. Der Abstand des Flugobjekts zur Steuereinheit bzw. zum Düsenstock kann über eine GPS -Navigation ermittelt und eingestellt werden. Entsprechende Verfahren sind bekannt. Auch diese Variante setzt keine Bereitstellung einer Weed-Map voraus. Vielmehr können die Daten des Kameramoduls direkt in eine Abgabe von Herbiziden über den Düsenstock umgesetzt werden. Furthermore, the camera module can be attached to a - potentially autonomously operating - drone or a multicopter. Such an unmanned flying object can fly at a fixed or temporally known distance to the control unit / nozzle in front of the spray train. The platform The energy module can be used as a take-off and landing place. In order not to have to stop the spray when the flying object threatens to run out of fuel, a second flying object with a second camera module can be used, which can take over the task of aufgetankenden flying object in a "flying change." The flying object can be electrically operated or The distance of the flying object to the control unit or to the nozzle block can be determined and adjusted via a GPS navigation.According to known methods, this variant does not require the provision of a weed map, rather, the data of the camera module can be directly stored in a release of herbicides can be implemented via the nozzle.
Ferner kann das Kameramodul an einem Zug befestigt sein, der dem Sprühzug, der die Steuereinheit und den Düsenstock trägt, vorausfährt. Vorzugsweise hält der vorausfahrende Zug eine konstante Entfernung zum Sprühzug ein. Damit ist die zur Verfügung stehende Zeit für die Berechnung, ob ein Unkraut durch Herbizide zu bekämpfen ist, konstant. Alternativ kann der vorausfahrende Zug einen zeitlich variablen Abstand zum Sprühzug haben. Derartige Geschwindigkeitsunterschiede und damit variable Abstände lassen sich in der Zeitberechnung für die Abgabe der Herbizide über den Düsenstock durch die Steuereinheit berücksichtigen. Furthermore, the camera module may be attached to a train which precedes the spray train carrying the control unit and the nozzle. Preferably, the preceding train maintains a constant distance to the spray train. Thus, the time available for calculating whether a weed is to be combated by herbicides is constant. Alternatively, the preceding train may have a time-variable distance to the spray train. Such speed differences and thus variable distances can be taken into account in the time calculation for the delivery of the herbicides via the nozzle by the control unit.
Ferner kann das Kameramodul angepasst sein, um ein unkrautspezifisches Unkrautsignal zu erzeugen. Dabei kann die Steuereinheit angepasst sein, das unkrautspezifische Unkrautsignal des Kameramoduls zu empfangen. Außerdem kann die Steuereinheit angepasst sein, um den ersten Satz von Steuersignalen zum Steuern der Ventile und Mischer des Herbizid- und Misch-Moduls zu erzeugen. Ferner kann der Düsenstock eine Gruppe Zwischenschienendüsen und zwei Gruppen von Böschungsdüsen aufweisen. Jede dieser Gruppen sollte mindestens eine Düse aufweisen. Innerhalb der Gruppen ist es auch möglich, jede der Düsen, die im Wesentlichen auf einer Linie, die senkrecht zum Verlauf der Schienen läuft, montiert sind, einzeln zu adressieren, so dass nur über die jeweilig adressierte Düse das vorzugsweise unkrautspezifische Herbizid abgegeben werden kann. Auf diese Weise kann das entsprechende Herbizid sehr genau im Gleisbett besprüht werden. Dies führt zu einer entsprechenden Reduktion der insgesamt abgegebenen Herbizidmenge und damit zu einer geringeren Umweltbelastung und einer Kostenersparnis durch eingesparte Herbizidmengen. Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des modularen Systems können diejenigen Zwischenschienendüsen aus der Gruppe der Zwischenschienendüsen, die den schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Zwischenschienendüsen Vollstrahldüsen sein. Dabei können die Halbstrahldüsen insbesondere so ausgerichtet sein, dass die Schienen nicht besprüht werden. Auf diese Weise kann der Herbizideinsatz weiter umweltfreundlich reduziert werden und es bilden sich keine Schmierfilme auf den Schienen, so dass die Notbremseigenschaften für den Sprühzug nicht negativ beeinflusst werden Further, the camera module may be adapted to produce a weed-specific weed signal. In this case, the control unit may be adapted to receive the weed-specific weed signal of the camera module. In addition, the controller may be adapted to generate the first set of control signals for controlling the valves and mixers of the herbicidal and mixing module. Furthermore, the nozzle assembly may include a group of intermediate rail nozzles and two groups of slope nozzles. Each of these groups should have at least one nozzle. Within the groups, it is also possible to individually address each of the nozzles, which are mounted essentially on a line which runs perpendicular to the course of the rails, so that the preferably weed-specific herbicide can be dispensed only via the respectively addressed nozzle. In this way, the corresponding herbicide can be sprayed very accurately in the track bed. This leads to a corresponding reduction of the total amount of herbicides released and thus to a lower environmental impact and a cost saving by saved amounts of herbicide. In a further advantageous embodiment of the modular system, those intermediate rail nozzles from the group of intermediate rail nozzles, which are closest to the rail tracks lying obliquely below them, can be half jet nozzles and the other intermediate rail nozzles can be full jet nozzles. In this case, the half-jet nozzles in particular so be aligned so that the rails are not sprayed. In this way, the use of herbicides can be further reduced in an environmentally friendly manner and no lubricating films are formed on the rails, so that the emergency braking properties for the spray draft are not adversely affected
In einer ähnlichen Anordnung können - entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel - auch die zwei Gruppen der Böschungsdüsen, die den schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Böschungsdüsen Vollstrahldüsen sein. Für die Vorteile dieser Anordnung gilt das gleiche wie für die Zwischenschienendüsen. In a similar arrangement, according to a further embodiment, the two groups of embankment nozzles, which are closest to the rail tracks lying obliquely below them, may also be half jet nozzles and the other embankment nozzles may be full jet nozzles. The same applies to the advantages of this arrangement as for the intermediate rail nozzles.
Ein zusätzliches vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des modularen Systems kann vorsehen, dass die Düsen des Düsenstockes Löffeldüsen sind. Dabei kann der Austritt des Sprühstrahls durch einen kreisförmig um eine Austrittsöffnung für die Herbizidmischung herumliegenden Druckluftaustritt geformt werden. Auf diese Weise wird einer Verformung des Sprühstrahls bei höheren Geschwindigkeiten der Sprühzuges entgegengewirkt, so dass noch höhere Zuggeschwindigkeiten möglich werden, ohne die Wirksamkeit des Sprühstrahles des Düsenstockes zu stark negativ zu beeinflussen. An additional advantageous embodiment of the modular system may provide that the nozzles of the nozzle assembly are spoon nozzles. In this case, the outlet of the spray jet can be formed by a compressed air outlet lying circular around an outlet opening for the herbicide mixture. In this way, a deformation of the spray is counteracted at higher speeds of the spray train, so that even higher pulling speeds are possible without affecting the effectiveness of the spray jet of the nozzle too strong negative.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des modularen Systems kann vorsehen, dass das Steuer- und Kontrollmodul und das Herbizid- und Misch-Modul in Containerbauweise ausgeführt sind. Die vorgesehenen Container lassen sich so elegant auf dem jeweiligen Tragwagen in einer standardisierten Weise montieren. Another embodiment of the modular system may provide that the control and control module and the herbicide and mixing module are designed in container construction. The provided containers can be elegantly mounted on the respective wagon in a standardized manner.
Ein ergänzendes Ausführungsbeispiel des modularen Systems kann vorsehen, dass zusätzlich ein Energiemodul auf einer Plattform in Modulbauweise und/oder Containerbauweise vorhanden ist. Das Energiemodul kann jeweils elektrisch mit dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- Misch-Modul verbunden sein. Außerdem kann auch das Energiemodul reversibel an dem Trägerelement - d.h. Tragwagen - fixierbar sein. Das Energiemodul kann zwischen dem Kontroll- und Steuermodul und dem Herbizid- und Misch- Modul positioniert sein, und zusätzlich als begehbare Plattform dienen. Dies ist immer dann zweckmäßig, wenn das eigentliche Modul zur Energieerzeugung nicht die gesamte Breite des Tragwagens einnimmt. Diese Plattform kann auch als Sammel-, Rettungs- und Sicherheitsplattform und/oder auch als Start- und Landeplatz für die bereits erwähnte(n) Flugobjekte eingesetzt werden. A supplementary embodiment of the modular system may provide that in addition a power module is present on a platform in modular construction and / or container construction. The energy module can each be electrically connected to the control and control module and the herbicidal mixing module. In addition, the power module can also be reversibly connected to the carrier element - i. Tragwagen - be fixable. The power module may be positioned between the control and control module and the herbicidal and mixing module, and additionally serve as a walk-in platform. This is always useful if the actual module for power generation does not occupy the entire width of the trolley. This platform can also be used as a collection, rescue and security platform and / or as a take-off and landing site for the aforementioned flying objects.
Darüber hinaus kann gemäß einem Ausführungsbeispiel des modularen Systems der Tragwagen ein Standard-80-Fuß-Tragwagen sein. Dieser kann entweder - jeweils am Ende - Doppelachsen oder Einzelendachsen und eine Mittelachse aufweisen. Der Vorteil der Doppelachsen liegt in einem ruhigeren Fahrverhalten des Tragwagens. Alternativ und gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel des modularen Systems kann der Tragwagen aus mehreren aneinandergekoppelten Tragwagen - beispielsweise 2, 3 oder 4 -, die jeweils kürzer sind als ein Standard-80-Fuß-Tragwagen, bestehen. Damit besteht eine noch größere Flexibilität bezüglich der Beladung der Module auf Schienenfahrzeuge. In addition, according to one embodiment of the modular system, the wagon may be a standard 80ft wagon. This can either - each have at the end - double axes or Einzelendachsen and a central axis. The advantage of the double axles lies in a quieter handling of the carrier car. Alternatively, and according to another exemplary embodiment of the modular system, the wagon may consist of a plurality of wagons, for example 2, 3 or 4, which are each coupled to one another and each shorter than a standard 80-foot wagon. This provides even greater flexibility with regard to loading the modules on rail vehicles.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des modularen Systems kann vorsehen, dass der Düsenstock unterhalb des Steuer- und Kontroll-Moduls an dem Trägerelement befestigt ist. Damit ist die Funktion des Düsenstockes aus dem Steuer- und Kontroll-Modul direkt beobachtbar. Alternativ oder zusätzlich können Überwachungskameras und Monitore zur Überwachung der Funktion des Düsenstockes eingesetzt werden. Another advantageous embodiment of the modular system can provide that the nozzle assembly is mounted below the control and control module to the support member. Thus, the function of the nozzle assembly from the control and monitoring module is directly observable. Alternatively or additionally, surveillance cameras and monitors can be used to monitor the function of the nozzle assembly.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind: Further preferred embodiments are:
1. Ein modulares System zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug, wobei das modulare System aufweist A modular weed control system for a rail vehicle, the modular system
- eine Steuereinheit eingerichtet - Set up a control unit
- zur Erzeugung eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern  to generate a first set of control signals for control
von Ventilen und Mischern in einem separaten Herbizid- und Misch-Modul zur  of valves and mixers in a separate herbicidal and mixing module for
Mischung einer unkrautspezifischen Herbizidmischung, und  Mixture of a weed-specific herbicide mixture, and
- zur Erzeugung eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern  to generate a second set of control signals for control
von Ventilen eines Düsenstockes; und  of valves of a nozzle assembly; and
- das Herbizid- und Misch-Modul aufweisend - Having the herbicide and mixing module
- Behälter zur Aufnahme von unterschiedlichen Herbiziden, die selektiv  - Containers for different herbicides that are selective
mit den Ventilen und Mischern in einer selektiven Fluidverbindung stehen,  with the valves and mixers in selective fluid communication,
- Anschlusselemente über welche elektrische Signalverbindungen zu  - Connection elements via which electrical signal connections to
Anschlusselementen der Steuereinheit herstellbar sind, sodass die in der  Connection elements of the control unit are produced, so that in the
Steuereinheit erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen und  Control unit generated first control signals to the valves and
Mischern des Herbizid- und Misch-Moduls leitbar sind, und  Mixers of the herbicide and mixing module are conductive, and
- einen Düsenstock, der jeweils räumlich unabhängig sowohl von der Steuereinheit und dem Herbizid- und Misch-Modul ist, aufweisend - Having a nozzle, which is spatially independent of both the control unit and the herbicidal and mixing module, having
- einen ersten Satz von Düsen zum Versprühen von Herbiziden, und  a first set of nozzles for spraying herbicides, and
- eine Fluidverbindung zu ausgewählten der Ventile und Mischer des Herbizid- und Misch-Moduls, - ein Kameramodul, das in Reaktion auf eine Erkennung eines Unkrautes ein Steuersignal erzeugt, wobei die Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen und die Erzeugung des zweiten Satzes von Steuersignalen durch das Steuersignal mittels der Steuereinheit steuerbar ist, und a fluid connection to selected ones of the valves and mixers of the herbicidal and mixing module, a camera module which generates a control signal in response to detection of a weed, the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals being controllable by the control signal by the control unit, and
wobei das Kameramodul einen vordefinierten Abstand zum Düsenstock aufweist, wherein the camera module has a predefined distance to the nozzle,
von der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstockes jeweils räumlich getrennt ist, und is spatially separated from the control unit, the herbicide and mixing module and the nozzle assembly, and
in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstockes vor diesen angeordnet ist. wobei das Kameramodul einen vordefinierten Abstand zur Steuereinheit aufweist und von der Steuereinheit und dem Herbizid- und Misch-Modul in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung der Steuereinheit, des Herbizid- und Misch-Moduls und des Düsenstockes räumlich getrennt ist. 2. Das modulare System gemäß Ausführungsform 1, wobei die Steuereinheit Teil eines Steuer- und Kontroll-Moduls ist, das zusammen mit dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock jeweils einzeln reversibel an einem Trägerelement fixierbar ist. in a common direction of movement of the control unit, the herbicidal and mixing module and the nozzle assembly is arranged in front of them. wherein the camera module has a predefined distance to the control unit and is spatially separated from the control unit and the herbicidal and mixing module in a common direction of movement of the control unit, the herbicidal and mixing module and the nozzle assembly. 2. The modular system according to embodiment 1, wherein the control unit is part of a control and control module, which is each individually reversibly fixable to a carrier element together with the herbicidal and mixing module and the nozzle.
3. Das modulare System gemäß Ausführungsform 2, 3. The modular system according to Embodiment 2,
wobei das Trägerelement ein Tragwagen für einen Schieneneinsatz ist. wherein the carrier element is a wagon for a rail use.
4. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2 oder 3, 4. The modular system according to any one of embodiments 1, 2 or 3,
wobei das Kameramodul an einem der Steuereinheit vorausfahrenden Wagen reversibel befestigt ist. wherein the camera module is reversibly attached to a carriage driving the control unit.
5. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3 oder 4, wobei das Kameramodul an einer Drohne befestigt ist. 5. The modular system according to any one of embodiments 1, 2, 3 or 4, wherein the camera module is attached to a drone.
6. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei das Kameramodul an einem Zug befestigt ist, der einem Zug, der die Steuereinheit und den Düsenstock trägt, vorausfährt. 6. The modular system according to one of the embodiments 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the camera module is attached to a train which precedes a train carrying the control unit and the nozzle.
7. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei das Kameramodul angepasst ist, um ein unkrautspezifisches Unkrautsignal zu erzeugen, und wobei die Steuereinheit angepasst ist, das unkrautspezifische Unkrautsignal des Kameramoduls zu empfangen und die Steuereinheit angepasst ist, um bei der Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen unkrautspezifische Unkrautsignale zum Steuern der Ventile und Mischer zu erzeugen. 7. The modular system according to one of embodiments 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the camera module is adapted to generate a weed-specific weed signal, and wherein the control unit is adapted to receive the weed-specific weed signal of the camera module and the Control unit is adapted to when generating the first set of Control signals weed specific weed signals to control the valves and mixers to produce.
8. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei der Düsenstock eine Gruppe Zwischenschienendüsen und zwei Gruppen von Böschungsdüsen aufweist. 8. The modular system according to any of embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the nozzle assembly comprises a group of intermediate rail nozzles and two groups of slope nozzles.
9. Das modulare System gemäß Ausführungsform 8, bei dem diejenigen Zwischenschienendüsen aus der Gruppe der Zwischenschienendüsen, die schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Zwischenschienendüsen Vollstrahldüsen sind. 9. The modular system according to embodiment 8, wherein the intermediate rail nozzles from the group of intermediate rail nozzles, the rail tracks lying obliquely below them, are semi-jet nozzles and the other intermediate rail nozzles are full jet nozzles.
10. Das modulare System gemäß Ausführungsform 8 oder 9, bei dem diejenigen Böschungsdüsen aus der zwei Gruppen der Böschungsdüsen, die den schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Zwischenschienendüsen Vollstrahldüsen sind. 10. The modular system according to embodiment 8 or 9, wherein said slope nozzles of the two groups of slope nozzles, which are closest to the rail tracks lying obliquely below them, are half jet nozzles and the other intermediate rail nozzles are full jet nozzles.
11. Das modulare System gemäß einer der Aus führungs formen 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, bei dem Düsen des Düsenstockes Löffeldüsen sind, und wobei der Austritt des Sprühstrahls durch einen kreisförmig um eine Austrittsöffnung für die Herbizidmischung herumliegenden Druckluftaustritt geformt wird. 11. The modular system according to one of the embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10, in which nozzles of the nozzle are spoons, and wherein the exit of the spray by a circular around a Outlet opening for the herbicide mixture surrounding compressed air outlet is formed.
12. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, wobei das Steuer- und Kontrollmodul das Herbizid- und Misch-Modul in Containerbauweise ausgeführt sind. 12. The modular system according to any of embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11, wherein the control and control module is the containerized herbicidal and mixing module.
13. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12, zusätzlich aufweisend 13. The modular system according to any one of embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12, additionally comprising
- ein Energiemodul auf einer Plattform in Modulbauweise und/oder Containerbauweise, wobei das Energiemodul jeweils elektrisch mit dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- Misch-Modul verbindbar ist, und  - An energy module on a platform in modular design and / or container design, wherein the power module is electrically connected to each of the control and control module and the herbicidal mixing module, and
wobei das Energiemodul reversibel an dem Trägerelement fixierbar ist. wherein the energy module is reversibly fixable to the carrier element.
14. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, 14. The modular system according to one of the embodiments 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13,
wobei der Tragwagen ein Standard-80-Fuß-Tragwagen ist. 15. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, bei dem der Tragwagen aus mehreren aneinandergekoppelten Tragwagen besteht. the wagon being a standard 80ft wagon. 15. The modular system according to one of the embodiments 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13, wherein the wagon consists of several juxtaposed wagons.
16. Das modulare System gemäß einer der Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15, wobei der Düsenstock unterhalb des Steuer- und Misch-Moduls an dem16. The modular system according to one of the embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15, wherein the nozzle below the control and mixing module to the
Trägerelement befestigt ist. Carrier element is attached.
17. Ein Sprühzug zur Unkrautbekämpfung auf Schienenwegen aufweisend 17. Having a spray train for weed control on railways
- das modulare System zur Unkrautbekämpfung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16 auf einem oder mehreren Tragwagen, und  the modular system for weed control according to one of the embodiments 1 to 16 on one or more wagons, and
- einen zweiten Wagen zur reversiblen Aufnahme des Kameramoduls, wobei der zweite Wagen in einer Fahrtrichtung vor dem einen oder mehreren Tragwagen angeordnet ist.  - A second carriage for reversibly receiving the camera module, wherein the second carriage is arranged in a direction of travel in front of the one or more wagons.
18. Ein Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett, das Verfahren aufweisend 18. A method of controlling weeds in a track bed, comprising the method
- reversibles Fixieren einer Steuereinheit in einem Steuer- und Kontrollmodul an einem Tragwagen, reversibly fixing a control unit in a control and control module on a wagon,
- reversibles Fixieren eines Herbizid- und Misch-Moduls an dem Tragwagen,  reversibly fixing a herbicide and mixing module to the cart,
- reversibles Fixieren eines Düsenstockes an dem Tragwagen, wobei der Düsenstock jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- und Misch- reversibly fixing a nozzle assembly to the carrier wagon, the nozzle assembly being spatially independent of both the control module and the herbicide and mixing module;
Modul ist, Module is,
- Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock, Establishing a fluid connection between the herbicidal and mixing module and the nozzle,
- Erzeugen eines Unkrautsignals mittels eines Kameramoduls, das beabstandet vor dem Tragwagen in einer Fahrrichtung des Tragwagens angeordnet ist, Generating a weed signal by means of a camera module which is arranged at a distance in front of the wagon in a direction of travel of the wagon,
- Beeinflussen eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer unkrautspezifischen Influencing a first set of control signals to control valves and mixers in the herbicide and mixing module to mix a weed specific
Herbizidmischung mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls,  Herbicide mixing by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module,
- Beeinflussen eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls, und - influencing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module, and
- selektives Versprühen der unkrautspezifischen Herbizidmischung über Düsen des Düsenstockes auf Schienenwegen, wobei das Herbizid- und Misch-Modul aufweist: selective spraying of weed-specific herbicide mixture via nozzles of the nozzle assembly on railways, wherein the herbicidal and mixing module comprises:
- eine Mehrzahl von Behältern zur Aufnahme von unterschiedlichen  a plurality of containers for holding different ones
Herbiziden, die selektiv mit den Ventilen und Mischern in einer selektiven  Herbicides that are selective with the valves and mixers in a selective
Fluidverbindung stehen,  Fluid connection,
- Anschlusselemente über welche elektrische Signalverbindungen zu  - Connection elements via which electrical signal connections to
Anschlusselementen der Steuereinheit herstellt werden, sodass die in der  Connection elements of the control unit are manufactured, so that in the
Steuereinheit erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen  Control unit generated first control signals to the valves
und Mischern des Herbizid- und Misch-Moduls geleitet werden; und  and mixers of the herbicide and mixing module; and
- Aussparen der Schienenköpfe beim selektiven Versprühen der unkrautspezifischen Herbizidmischung auf einem Schienenweg. - Eliminate the rail heads in the selective spraying of the weed-specific herbicide mixture on a railway.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere können einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben sein. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre der vorliegenden Beschreibung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ eines Erfindungsgegenstandes gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Kategorien von Erfindungsgegenständen gehören. It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters. In particular, some embodiments of the invention may be described with apparatus claims and other embodiments of the invention having method claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading the present specification that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features associated with a type of subject matter, any combination of features that fall into different categories is possible of inventions belong.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnungen dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch, beispielhaft und als nicht maßstabsgetreu anzusehen. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of preferred embodiments. The individual figures of the drawings of this application are merely to be regarded as schematic, by way of example and not to scale.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Beispielen und mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben: Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described by way of example and with reference to the following figures:
Fig. 1 zeigt das modulare System zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug. Fig. 1 shows the modular system for weed control for a rail vehicle.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Düsenstockes. Fig. 2 shows a schematic representation of a nozzle.
Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel des Herbizid- und Misch-Moduls in einer Aufsicht bei abgenommenem Dach dar. Fig. 4 stellt ein Ausfuhrungsbeispiel einer Aufsicht auf das Energiemodul dar. Fig. 3 shows an embodiment of the herbicide and mixing module in a plan view with the roof removed. 4 shows an exemplary embodiment of a plan view of the energy module.
Fig. 5 stellt die einzelnen Module im Zusammenhang dar. Fig. 5 illustrates the individual modules in context.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer perspektivischen Ansicht der einzelnen Module im Kontext. Fig. 6 shows an example of a perspective view of the individual modules in context.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer perspektivischen Ansicht eines Zuges mit dem modularen System zur Unkrautbekämpfung. Fig. 7 shows an example of a perspective view of a train with the modular weed control system.
Fig. 8 stellt das Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett mittels des modularen Systems dar. Fig. 8 illustrates the method of controlling weeds in a track bed by means of the modular system.
Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten der Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit einem anderen Bezugszeichen versehen sind, welches sich lediglich in seiner ersten Ziffer von dem Bezugszeichen eines (funktional) entsprechenden Merkmals oder einer (funktional) entsprechenden Komponente unterscheidet. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert. It should be noted that features of different embodiments, which are the same or at least functionally identical to the corresponding features or components of the embodiment, are provided with the same reference numerals or with a different reference numeral, which is only in its first digit is different from the reference number of a (functionally) corresponding feature or a (functionally) corresponding component. In order to avoid unnecessary repetitions, features or components already explained on the basis of a previously described embodiment will not be explained in detail later.
Ferner wird daraufhingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, sodass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. It should also be understood that the embodiments described below represent only a limited selection of possible embodiments of the invention. In particular, it is possible to suitably combine the features of individual embodiments with one another, so that a multiplicity of different embodiments are to be regarded as obviously disclosed to the person skilled in the art with the embodiment variants explicitly illustrated here.
Fig. 1 zeigt das modulare System 100 zur Unkrautbekämpfung für ein Schienenfahrzeug in einer schematischen Darstellung. Fig. 1 shows the modular system 100 for weed control for a rail vehicle in a schematic representation.
Das modulare System weist eine Steuereinheit 104, die in einem Steuer- und Kontroll-Modul 102 enthalten ist, ein Herbizid- und Misch-Modul 106, einen Düsenstock 108 und ein Kameramodul 110 auf. Die Steuereinheit 104 ist eingerichtet zur Erzeugung eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern 112 in dem separaten Herbizid- und Misch-Modul 106 zur Mischung einer Herbizidmischung, und zur Erzeugung eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes 108. The modular system includes a control unit 104 included in a control and control module 102, a herbicidal and mixing module 106, a nozzle assembly 108, and a camera module 110. The controller 104 is configured to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers 112 in the separate herbicide and mixer A mixing module 106 for mixing a herbicide mixture, and for generating a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly 108.
Das Herbizid- und Misch-Modul 106 weist Behälter 114 zur Aufnahme von unterschiedlichen Herbiziden, die selektiv mit den Ventilen und Mischern 112 in einer selektiven Fluidverbindung stehen, und Anschlusselemente - beispielsweise Stecker an einer Außenwand - über welche elektrische Signalverbindungen zu Anschlusselementen - beispielsweise Stecker an einer Außenwand - der Steuereinheit 104 herstellbar sind, auf, so dass die von der Steuereinheit 104 in dem Steuer- und Kontrollmodul 102 erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen und Mischern 112 des Herbizid- und Misch-Moduls 106 leitbar sind. The herbicidal and mixing module 106 has receptacles 114 for receiving different herbicides that are selectively in fluid communication with the valves and mixers 112, and connecting elements - such as plugs on an outer wall - via which electrical signal connections to connecting elements - such as plugs an outer wall - the control unit 104 are produced, so that the first control signals generated by the control unit 104 in the control and monitoring module 102 to the valves and mixers 112 of the herbicidal and mixing module 106 are conductive.
Der Düsenstock 108, der jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontroll- Modul 102 und dem Herbizid- und Misch-Modul 106 ist, weist einen ersten Satz von Düsen zum Versprühen von Herbiziden und mindestens eine Fluidverbindung zu ausgewählten der Ventile und Mischer 112 des Herbizid- und Misch-Moduls 106 auf. The nozzle assembly 108, which is spatially independent of both the control and control module 102 and the herbicidal and mixing module 106, includes a first set of nozzles for spraying herbicides and at least one fluid connection to selected ones of the valves and mixers 112 of the herbicidal and mixing module 106.
Das Kameramodul 110, das in Reaktion auf eine Erkennung eines Unkrautes ein Unkrautsignal erzeugt, kann an einem vorausfahrenden Wagen 116 in Bezug auf einen Tragwagen 118, der die Steuereinheit 104 in dem Steuer- und Kontrollmodul 102, das Herbizid- und Misch-Modul 106 und den Düsenstock 108 trägt, befestigt sein. Das Kameramodul 110 kann mehrere Einzelkameras aufweisen, die in Fahrtrichtung 120 auf das vor ihnen liegende Gleisbett (nicht dargestellt) gerichtet sind. The camera module 110, which generates a weed signal in response to a detection of a weed, may be coupled to a preceding carriage 116 with respect to a wagon 118, the control unit 104 in the control and monitoring module 102, the herbicidal and mixing module 106 and the nozzle stick 108 carries, be attached. The camera module 110 may comprise a plurality of individual cameras which are directed in the direction of travel 120 on the track bed (not shown) lying in front of them.
Dabei sind die Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen und die Erzeugung des zweiten Satzes von Steuersignalen durch das Unkrautsignal mittels der Steuereinheit steuerbar. Das Kameramodul 110 weist einen vordefinierten Abstand zum Düsenstock 108 auf. Das Kameramodul 110 ist außerdem von dem Steuer- und Kontrollmodul 102 und dem Herbizid- und Misch-Modul 106 in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung des Steuer- und Kontrollmoduls 102, des Herbizid- und Misch-Moduls 106 und des Düsenstockes 108 räumlich getrennt. Dies bedeutet, dass es nicht an dem Tragwagen 118 montiert ist, der die Steuereinheit 104 und den Düsenstock 108 trägt. Vielmehr ist es in Fahrtrichtung 120 an einer Position reversibel fixiert, so dass für die Bildauswertung des Kameramoduls 110 und die Bereitstellung der entsprechenden Herbizidmischungen am Düsenstock 108 auch bei höheren Geschwindigkeiten ausreichend Zeit zur Verfügung steht. In this case, the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals by the weed signal by means of the control unit are controllable. The camera module 110 has a predefined distance to the nozzle 108. The camera module 110 is also spatially separated from the control and monitoring module 102 and the herbicidal and mixing module 106 in a common direction of motion of the control and monitoring module 102, the herbicidal and mixing module 106 and the nozzle assembly 108. This means that it is not mounted on the wagon 118, which carries the control unit 104 and the nozzle 108. Rather, it is reversibly fixed in the direction of travel 120 at one position, so that sufficient time is available for the image evaluation of the camera module 110 and the provision of the corresponding herbicide mixtures on the nozzle assembly 108 even at higher speeds.
Der vorausfahrende Wagen 116 kann beispielsweise ein Kesselwagen sein, aus dem Mischwasser über eine Schlauchverbindung für das Herbizid- und Misch-Modul 106 verfügbar gemacht werden kann. Allerdings können auch ein oder mehrere andere Wagen oder eine Lok zwischen dem Düsenstock 108 und dem Kameramodul 1 10 angeordnet sein. Alternativ kann das Kameramodul 1 10 auch an einem vorausfahrenden Zug mit bekanntem Abstand oder einer vorausfliegenden Drohne fixiert sein. Fig. 2 zeigt einen Düsenstock 202 mit einer Mehrzahl von Düsen 204 über einem Gleisbett 206 und seitlichen Böschungen 208. Außerdem sind in Fig. 2 die Schienenstränge 210, 212 auf dem Gleisbett 206 dargestellt. Am Beispiel der Düse 216 ist durch unterbrochene Linien dargestellt, wie beispielsweise eine Vollstrahldüse eine Herbizidmischung auf das Gleisbett 206 sprühen kann. Am Beispiel der rechten äußeren Düse 218 ist die Funktion einer Halbstrahldüse dargestellt. Hier ist der rechte Bereich des Düsenstrahls begrenzt, so dass die Schiene 212 nicht besprüht werden kann. The preceding carriage 116 may be, for example, a tank car from which mixed water may be made available via a hose connection for the herbicidal and mixing module 106. However, one or more other cars or a locomotive between the Nozzle rod 108 and the camera module 1 10 may be arranged. Alternatively, the camera module 110 may also be fixed to a preceding train with a known distance or a preceding drone. FIG. 2 shows a nozzle block 202 having a plurality of nozzles 204 above a track bed 206 and side slopes 208. Also shown in FIG. 2 are the rail tracks 210, 212 on the track bed 206. The example of the nozzle 216 is shown by broken lines, such as a full jet nozzle can spray a mixture of herbicides on the track bed 206. The example of the right outer nozzle 218 shows the function of a half-jet nozzle. Here, the right portion of the jet is limited so that the rail 212 can not be sprayed.
Diejenigen Düsen die sich außerhalb der jeweiligen Schienenstränge 210, 212 befinden - beispielhaft dargestellt anhand der Düsen 220 - können für ein Besprühen der jeweiligen Böschung (hier Böschung 208) und auch eines Weges, der parallel zur Böschung 208 verläuft, eingesetzt werden. Diejenige Düse der Düsen 220, die sich am dichtesten an der Schiene 212 befindet, ist wiederum als Halbstrahldüse ausgeführt, so dass die Schiene 212 nicht besprüht wird. Entsprechendes gilt für die linke Seite des Düsenstocks 202. Those nozzles which are located outside the respective rail tracks 210, 212 - exemplified by the nozzles 220 - can be used for spraying the respective embankment (here embankment 208) and also a path which runs parallel to the embankment 208. The nozzle of the nozzles 220, which is located closest to the rail 212, is again designed as a half-jet nozzle, so that the rail 212 is not sprayed. The same applies to the left side of the nozzle block 202.
Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel des Herbizid- und Misch-Moduls 106 in einer Aufsicht bei abgenommenem Dach dar. Deutlich erkennt man die Mehrzahl von Behältern 1 14 zur Aufnahme von unterschiedlichen (oder auch gleichen) Herbiziden, von denen hier beispielsweise vier dargestellt sind. Ein Laufsteg 302 verbindet eine linke Eingangsseite mit einer rechten Eingangsseite des Herbizid- und Misch-Moduls 106. Eine Vielzahl von Leitungen, Ventilen und Mischern 304 sowie Pumpen 306 (als Beispiel) und anderen sonstigen Kontrolleinrichtungen (im Detail nicht dargestellt) ermöglicht eine Mischung von verschiedenen Herbizid-Mischungen zum Beispiel von unkrautspezifischen Herbizid-Mischungen. Das Herbizid-und Misch-Modul 106 befindet sich typischerweise in einem Gehäuse in Form eines 20-Fuß-Standardcontainers gemäß ISO 668:2013-08. Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Aufsicht auf das Energiemodul 400 dar. Das Energiemodul 400 besteht aus einem eigentlichen Energieerzeugungsblock 404, in dem ein Verbrennungsmotor mithilfe eines Generators Strom erzeugen kann. Über ein Bedienungsterminal 406 kann der Energieerzeugungsblock 404 von außen kontrolliert werden. Ein Tank für den Treibstoff kann von oben befüllt werden. FIG. 3 shows an embodiment of the herbicidal and mixing module 106 in a top view with the roof removed. The plurality of containers 1 14 for receiving different (or also identical) herbicides, of which four, for example, are shown here, can be clearly seen. A catwalk 302 connects a left entry side to a right entry side of the herbicidal and mixing module 106. A plurality of conduits, valves and mixers 304, as well as pumps 306 (as an example) and other other controls (not shown in detail), allow mixing of various herbicide mixtures, for example of herb-specific herbicide mixtures. The herbicidal and mixing module 106 is typically contained in a 20-foot standard container housing in accordance with ISO 668: 2013-08. 4 illustrates an exemplary embodiment of a plan view of the energy module 400. The energy module 400 consists of an actual energy generation block 404 in which an internal combustion engine can generate electricity by means of a generator. Via an operation terminal 406, the power generation block 404 can be controlled from the outside. A tank for the fuel can be filled from above.
Der Energieerzeugungsblock 404 ist auf einer Plattform montiert, welche die Grundfläche beispielsweise eines 20-Fuß-Standardcontainers annehmen kann. An diesem Energiemodul 400 erkennt man auch Befestigungspunkte 402 zur Befestigung an einem Tragwagen. Ein seitliches Gitter 414 schützt das Bedienpersonal vor dem Herunterstürzen von der Plattform 408. Die Plattform 408 ist über eine jeweilige Leiter 410 erreichbar. Diese ist durch jeweilige schwenkbare Türen 412 absperrbar. An der jeweiligen linken und rechten Seite des Energiemoduls 400 muss kein Gitter vorgesehen sein. Vielmehr können über diese Enden des Energiemoduls 400 die anderen Module - das Steuer- und Kontroll-Modul und das Herbizid- und Misch-Modul - erreicht werden. The power generation block 404 is mounted on a platform that can accommodate the footprint of, for example, a 20 foot standard container. At this energy module 400 can also be seen attachment points 402 for attachment to a wagon. A side Grid 414 protects operators from falling down from platform 408. Platform 408 is accessible via a respective ladder 410. This can be shut off by respective pivotable doors 412. At the respective left and right side of the power module 400 no grid must be provided. Rather, the other modules - the control and control module and the herbicide and mixing module - can be reached via these ends of the energy module 400.
Fig. 5 stellt mehrere Module im Zusammenhang dar. Ganz links befindet sich das Herbizid- und Misch-Modul 106, gefolgt von dem Energiemodul 400, dem Steuer- und Kontroll-Modul 102 mit der Steuereinheit 104 (nicht dargestellt) sowie einem zusätzlichen Aufenthaltsmodul 502. An den Puffern 504 erkennt man, dass alle Module nebeneinander auf einem Tragwagen dargestellt sind. FIG. 5 illustrates several modules in context. At the far left is the herbicide and mixing module 106, followed by the power module 400, the control and monitoring module 102 with the control unit 104 (not shown) and an additional location module 502 At the buffers 504 it can be seen that all modules are shown side by side on a wagon.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer perspektivischen Ansicht 600 der mehreren Module: das Herbizid- und Misch-Modul 106, das Energiemodul 400, das Steuer- und Kontroll-Modul 102 sowie das Aufenthaltsmodul 502. Alle Module sind auf einem Tragwagen 602 mit zwei doppelachsigen Drehkreuzen 604 dargestellt. Die dargestellte Reihenfolge der einzelnen Module hat sich als vorteilhaft erwiesen. Das Aufenthaltsmodul 502 befindet sich am weitesten entfernt von dem Herbizid- und Misch-Modul 106, so dass auch im Falle einer Fehlfunktion des Herbizid- und Misch-Moduls 106 (beispielsweise unkontrollierter Herbizidaustritt) das sich an Bord befindliche Personal allein durch die Distanz geschützt ist. Zusätzlich erkennt man schematisch den Düsenstock 108 unterhalb des Kontroll- und Steuermoduls 102 am Tragwagen. 6 shows an example of a perspective view 600 of the plurality of modules: the herbicide and mixing module 106, the power module 400, the control and control module 102, and the resident module 502. All modules are mounted on a two-axle wagon 602 Turnstiles 604 shown. The illustrated sequence of the individual modules has proven to be advantageous. The resident module 502 is farthest from the herbicidal and mixing module 106 so that even in the event of malfunction of the herbicidal and mixing module 106 (eg, uncontrolled herbicide spillage), the on-board personnel are protected solely by the distance , In addition, one can see schematically the nozzle assembly 108 below the control and control module 102 on the wagon.
Das Energiemodul 400 befindet sich zwischen dem Herbizid -und Misch-Modul 106 und dem Steuer- und Kontroll-Modul 102 und kann beide Module gut mit Energie versorgen. Die Plattform des Energiemoduls 400 ist gut sowohl von dem Herbizid- und Misch-Modul 106 als auch von dem Steuer- und Kontroll-Modul 104 erreichbar. The power module 400 is located between the herbicidal and mixing module 106 and the control and monitoring module 102 and can power both modules well. The platform of the power module 400 is well accessible from both the herbicide and mixing module 106 and the control module 104.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer perspektivischen Ansicht eines Zuges 700 bestehend aus einem Vorratswagen 702, dem Tragwagen 704 mit dem kompletten modularen System zur Unkrautbekämpfung sowie einem Kesselwagen 706, mit dem Wasser transportiert werden kann, welches dem Herbizid- und Misch-Modul 106 über Schläuche verfügbar gemacht werden kann. In dieser Darstellung ist das Kameramodul 110 im vorderen Bereich des Kesselwagens 706 dargestellt. Das Energiemodul 400 ist mit seiner Plattform erkennbar. Der Vorratswagen 702 kann zur Lagerung und den Transport verschiedener Versorgungsgüter für den Zug 700 verwendet werden; insbesondere können auf diese Weise verschiedene Herbizide direkt und in größerer Menge vorgehalten werden. Damit ist der Vorrat an Herbiziden nicht auf die Kapazität der Behälter in dem Herbizid- und Misch-Modul 106 beschränkt. Eine Lok kann am Anfang oder am Ende des Zuges 700 vorgesehen sein. Die Orientierung - d.h. der Austritt der Herbizide aus dem Düsenstock - ist entsprechend der Fahrtrichtung des Zuges anzupassen. Ein Umsortieren der Module des modularen Systems zur Unkrautbekämpfung ist für eine andere Fahrtrichtung nicht erforderlich. 7 shows an example of a perspective view of a train 700 consisting of a storage trolley 702, the trolley 704 with the complete modular system for weed control and a tank car 706, with which water can be transported, the herbicide and mixing module 106 via Hoses can be made available. In this illustration, the camera module 110 is shown in the front of the tank car 706. The power module 400 is recognizable with its platform. The storage cart 702 may be used to store and transport various supplies for the train 700; In particular, different herbicides can be stored directly and in larger quantities in this way. Thus, the supply of herbicides is not limited to the capacity of the containers in the herbicidal and mixing module 106. A locomotive can on Be provided at the beginning or at the end of the train 700. The orientation - ie the exit of the herbicides from the nozzle assembly - must be adjusted according to the direction of travel of the train. It is not necessary to re-sort the modules of the weed control modular system for another direction of travel.
FIG. 8 stellt das Verfahren 800 zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett dar. Das Verfahren 800 weist einen reversibles Fixieren 802 einer Steuereinheit in einem Steuer- und Kontrollmodul an einem Tragwagen, ein reversibles Fixieren 804 eines Herbizid- und Misch- Moduls (HMM) an dem Tragwagen, und ein reversibles Fixieren 806 eines Düsenstockes an dem Tragwagen auf. Der Düsenstock ist jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- und Misch-Modul. FIG. FIG. 8 illustrates the method 800 for controlling weeds in a track bed. The method 800 includes reversibly fixing 802 a control unit in a control module to a cart, reversibly fixing 804 a herbicide and mixing module (HMM) to the carton Carrying, and a reversible fixing 806 of a nozzle on the wagon on. The nozzle assembly is spatially independent of both the control and control module and the herbicidal and mixing module.
Weiterhin weißt das Verfahren 800 ein Herstellen 808 einer Fluidverbindung zwischen dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock und ein Erzeugen 810 eines Unkrautsignals mittels eines Kameramoduls auf. Das Kameramodul ist vor dem Tragwagen in einer Fahrrichtung des Tragwagens beabstandet angeordnet. Further, the method 800 includes establishing 808 a fluid connection between the herbicidal and mixing module and the nozzle and generating a weed signal 810 by means of a camera module. The camera module is arranged in front of the wagon in a direction of travel of the carrier spaced.
Außerdem weist das Verfahren 800 ein Beeinflussen 812 eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls und ein Beeinflussen 814 eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls auf. In addition, the method 800 includes influencing 812 a first set of control signals to control valves and mixers in the herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture by the controller in response to the weed signal of the camera module and influencing 814 a second set of control signals Controlling valves of a nozzle assembly by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module.
Darauf basierend weist das Verfahren 800 ein selektives Versprühen 816 der Herbizidmischung über Düsen des Düsenstockes auf die Schienenwege auf. Based on this, the method 800 selectively sprays the herbicide mixture 816 via nozzles of the nozzle assembly onto the railways.
Die Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zu Illustrationszwecken eingesetzt. Sie sind nicht dazu bestimmt, den Umfang der erfinderischen Idee zu begrenzen. Dem Fachmann erschließen sich weitere Modifikationen und Variationen ohne von dem Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen. The description of the various embodiments of the present invention has been used for purposes of illustration. They are not intended to limit the scope of the inventive idea. Other modifications and variations will become apparent to those skilled in the art without departing from the gist of the present invention.

Claims

Modulares System für ein Schienenfahrzeug zur Unkrautbekämpfung, umfassend  Modular system for a rail vehicle for weed control, comprising
- ein Steuer- und Kontroll-Modul,  - a control and monitoring module,
- ein Herbizid- und Misch-Modul,  a herbicide and mixing module,
- einen Düsenstock, und  - a nozzle, and
- ein Kameramodul; wobei das Steuer- und Kontroll-Modul, das Herbizid- und Misch-Modul und der Düsenstock jeweils einzeln reversibel an einem Trägerelement fixierbar sind; wobei das Steuer- und Kontroll-Modul eine Steuereinheit umfasst,  a camera module; wherein the control and control module, the herbicide and mixing module and the nozzle assembly are each individually reversibly fixable to a support member; wherein the control and monitoring module comprises a control unit,
wobei die Steuereinheit  the control unit
- zur Erzeugung eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung, und to generate a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module to blend a herbicide mixture, and
- zur Erzeugung eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen des Düsenstockes - For generating a second set of control signals for controlling valves of the nozzle assembly
eingerichtet ist; wobei das Herbizid- und Misch-Modul umfasst:  is set up; wherein the herbicidal and mixing module comprises:
- Ventile und Mischer,  - valves and mixers,
- Behälter zur Aufnahme von unterschiedlichen Herbiziden, die selektiv mit den Ventilen und Mischern in einer selektiven Fluidverbindung stehen,  Containers for receiving different herbicides which are selectively in fluid communication with the valves and mixers,
- Anschlusselemente über welche elektrische Signalverbindungen zu Anschlusselementen der Steuereinheit herstellbar sind, so dass die in der Steuereinheit erzeugten ersten Steuersignale zu den Ventilen und Mischern des Herbizid- und Misch-Moduls leitbar sind; wobei das Kameramodul  - Connection elements via which electrical signal connections to connection elements of the control unit can be produced, so that the first control signals generated in the control unit are controllable to the valves and mixers of the herbicidal and mixing module; the camera module
- einen vordefinierten Abstand zum Düsenstock aufweist,  - has a predefined distance to the nozzle,
- einen vordefinierten Abstand zur Steuereinheit aufweist,  has a predefined distance to the control unit,
- von der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstockes jeweils räumlich getrennt ist,  is spatially separated from the control unit, the herbicide and mixing module and the nozzle assembly,
- in einer gemeinsamen Bewegungsrichtung der Steuereinheit, dem Herbizid- und Misch- Modul und dem Düsenstockes vor diesen angeordnet ist, und  - Is arranged in a common direction of movement of the control unit, the herbicidal and mixing module and the nozzle assembly in front of these, and
- zur Erzeugung eines Unkrautsignals in Reaktion auf eine Erkennung eines Unkrautes eingerichtet ist; und - Is set up to generate a weed signal in response to a detection of a weed; and
wobei die Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen und die Erzeugung des zweiten Satzes von Steuersignalen durch das Unkrautsignal des Kameramoduls mittels der Steuereinheit steuerbar ist.  wherein the generation of the first set of control signals and the generation of the second set of control signals by the weed signal of the camera module is controllable by means of the control unit.
2. Das modulare System gemäß Anspruch 1, wobei das Trägerelement ein Tragwagen für einen Schieneneinsatz ist. 2. The modular system according to claim 1, wherein the carrier element is a wagon for a rail use.
3. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Kameramodul an einem der Steuereinheit vorausfahrenden Wagen reversibel befestigt ist. 3. The modular system according to one of the preceding claims, wherein the camera module is reversibly attached to a carriage driving the control unit.
4. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Kameramodul an einem unbenannten Flugobjekt befestigt ist. 4. The modular system according to one of the preceding claims, wherein the camera module is attached to an unnamed flying object.
5. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Kameramodul angepasst ist, um ein unkrautspezifisches Unkrautsignal zu erzeugen, und wobei die Steuereinheit angepasst ist, das unkrautspezifische Unkrautsignal des Kameramoduls zu empfangen und die Steuereinheit angepasst ist, um bei der Erzeugung des ersten Satzes von Steuersignalen unkrautspezifische Unkrautsignale zum Steuern der Ventile und Mischer Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer unkrautspezifischen Herbizidmischung zu erzeugen. 5. The modular system of claim 1, wherein the camera module is adapted to generate a weed specific weed signal and wherein the control unit is adapted to receive the weed specific weed signal of the camera module and the control unit is adapted to generate the first one Set of control signals Weed specific weed signals to control the valves and mixers in the herbicidal and mixing module to mix a weed specific herbicide mixture.
6. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Düsenstock eine Gruppe Zwischenschienendüsen und zwei Gruppen von Böschungsdüsen aufweist. The modular system according to one of the preceding claims, wherein the nozzle assembly comprises a group of intermediate rail nozzles and two groups of slope nozzles.
7. Das modulare System gemäß Anspruch 8, bei dem diejenigen Zwischenschienendüsen aus der Gruppe der Zwischenschienendüsen, die schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Zwischenschienendüsen Vollstrahldüsen sind. 7. The modular system according to claim 8, wherein the intermediate rail nozzles of the group of intermediate rail nozzles, the rail tracks lying obliquely below them are half jet nozzles and the other intermediate rail nozzles are full jet nozzles.
8. Das modulare System gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem diejenigen Böschungsdüsen aus der zwei Gruppen der Böschungsdüsen, die den schräg unter ihnen liegenden Schienensträngen am nächsten sind, Halbstrahldüsen und die anderen Zwischenschienendüsen Vollstrahldüsen sind. The modular system according to claim 8 or 9, wherein said slope nozzles of the two groups of slope nozzles which are closest to the rail tracks lying obliquely below are half-jet nozzles and the other intermediate rail nozzles are full-jet nozzles.
9. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem Düsen des Düsenstockes Löffeldüsen sind, und wobei der Austritt des Sprühstrahls durch einen kreisförmig um eine Austrittsöffnung für die Herbizidmischung herumliegenden Druckluftaustritt geformt wird. The modular system of any one of the preceding claims, wherein nozzles of the nozzle assembly are bucket nozzles, and wherein the exit of the spray is formed by a compressed air outlet circumferentially disposed about an exit aperture for the herbicide mixture.
10. Das modulare System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Düsenstock unterhalb des Steuer- und Misch-Moduls an dem Trägerelement befestigt ist. 10. The modular system according to one of the preceding claims, wherein the nozzle is mounted below the control and mixing module to the support member.
11. Sprühzug zur Unkrautbekämpfung auf Schienenwegen umfassend ein modulares System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auf einem oder mehreren Tragwagen, und einen zweiten Wagen zur reversiblen Aufnahme des Kameramoduls, wobei der zweite Wagen in einer Fahrtrichtung vor dem einen oder mehreren Tragwagen angeordnet ist. 11. A spray train for weed control on railroad tracks comprising a modular system according to one of claims 1 to 10 on one or more wagons, and a second carriage for reversibly receiving the camera module, wherein the second carriage is arranged in front of the one or more wagons in a direction of travel.
12. Der Sprühzug gemäß Anspruch 11, ferner umfassend 12. The spray train according to claim 11, further comprising
- ein Energiemodul, wobei das Energiemodul jeweils elektrisch mit dem Steuer- und Kontroll- Modul und dem Herbizid-Misch-Modul verbindbar ist, und wobei das Energiemodul reversibel an dem Trägerelement fixierbar ist, und  - An energy module, wherein the energy module is electrically connectable to the control and control module and the herbicidal mixing module, respectively, and wherein the energy module is reversibly fixable to the support member, and
- ein Aufenthaltsmodul in Containerbauweise aufweisend einen Durchgang zum Steuer- und Kontroll-Modul, wobei das Aufenthaltsmodul reversibel an dem Trägerelement fixierbar ist.  - A residence module in container construction having a passage to the control and monitoring module, wherein the residence module is reversibly fixed to the support member.
13. Der Sprühzug gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Module in einer der beiden möglichen Bewegungsrichtungen des Sprühzugs in der folgenden Reihenfolge angeordnet sind: Herbizid- und Misch-Modul, Energiemodul, Steuer- und Kontroll-Modul, Aufenthaltsmodul. 13. The spray train according to claim 12, characterized in that the modules are arranged in one of the two possible directions of movement of the spray in the following order: herbicide and mixing module, power module, control and monitoring module, residence module.
14. Verfahren zur Bekämpfung von Unkraut in einem Gleisbett, umfassend die Schritte: 14. A method of controlling weeds in a track bed comprising the steps of:
- reversibles Fixieren eines Steuer- und Kontrollmoduls umfassend eine Steuereinheit an einem Tragwagen,  reversibly fixing a control and monitoring module comprising a control unit on a wagon,
- reversibles Fixieren eines Herbizid- und Misch-Moduls an dem Tragwagen,  reversibly fixing a herbicide and mixing module to the cart,
- reversibles Fixieren eines Düsenstockes an dem Tragwagen, wobei der Düsenstock jeweils räumlich unabhängig sowohl von dem Steuer- und Kontrollmodul und dem Herbizid- und Misch- Modul ist,reversibly fixing a nozzle assembly to the carrier wagon, wherein the nozzle assembly is spatially independent of both the control and control module and the herbicidal and mixing module,
- Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Herbizid- und Misch-Modul und dem Düsenstock, Establishing a fluid connection between the herbicidal and mixing module and the nozzle,
- Erzeugen eines Unkrautsignals mittels eines Kameramoduls, das beabstandet vor dem Tragwagen in einer Fahrrichtung des Tragwagens angeordnet ist, Generating a weed signal by means of a camera module which is arranged at a distance in front of the wagon in a direction of travel of the wagon,
- Beeinflussen eines ersten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen und Mischern in dem Herbizid- und Misch-Modul zur Mischung einer Herbizidmischung mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls,  Influencing a first set of control signals for controlling valves and mixers in the herbicidal and mixing module for mixing a herbicide mixture by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module,
- Beeinflussen eines zweiten Satzes von Steuersignalen zum Steuern von Ventilen eines Düsenstockes mittels der Steuereinheit abhängig von dem Unkrautsignal des Kameramoduls, und - selektives Versprühen der Herbizidmischung über Düsen des Düsenstockes auf Schienenwegen. - influencing a second set of control signals for controlling valves of a nozzle assembly by means of the control unit depending on the weed signal of the camera module, and - Selective spraying of the herbicide mixture through nozzles of the nozzle assembly on railways.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, ferner umfassend den Schritt: 15. The method according to claim 14, further comprising the step:
- Aussparen der Schienen beim selektiven Versprühen der Herbizidmischung auf einem Schienenweg.  - Eliminate the rails in the selective spraying of the herbicide mixture on a rail track.
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