WO2018033370A1 - Unkrautbeschädigungsvorrichtung - Google Patents

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WO2018033370A1
WO2018033370A1 PCT/EP2017/069188 EP2017069188W WO2018033370A1 WO 2018033370 A1 WO2018033370 A1 WO 2018033370A1 EP 2017069188 W EP2017069188 W EP 2017069188W WO 2018033370 A1 WO2018033370 A1 WO 2018033370A1
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WO
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punch
weeds
active substance
stamp
weed
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/069188
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Petereit
Andreas Michaels
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to US16/325,668 priority patent/US20190297869A1/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M21/00—Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
    • A01M21/02—Apparatus for mechanical destruction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M21/00—Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
    • A01M21/04—Apparatus for destruction by steam, chemicals, burning, or electricity
    • A01M21/043—Apparatus for destruction by steam, chemicals, burning, or electricity by chemicals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/12—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
    • A01B39/18—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for weeding

Definitions

  • the invention relates to a device, a system and a method for damaging weeds.
  • weeds can be removed purely mechanically, e.g. by mechanically stamping weeds back into the ground. In most cases this is sufficient to kill the crop pushed back into the ground. However, particularly robust weeds can survive this and grow back to the earth's surface. In many cases, the time required for this is sufficient to give the crop a growth advantage. In slowly growing cultures, however, this may not be sufficient, and the re-emerging weeds must be repeatedly fought in the next Jajangang. This increases the number of stamping operations, which slows down the weeding process.
  • Plant roots are known in which the device is positioned by means of pins on the plant and a control element between a pin located between the pins can be pushed into the center of the plant. Over a Return spring is the operating element, which is connected to the tip, reset.
  • AI is a method for removing
  • a brush-like trained working element is pressed against the floor covering, wherein the component performs an at least approximately directed transversely to the direction of travel movement of a vehicle to which the component is attached.
  • the approach presented herein provides a device for damaging weeds with a movably arranged plunger having a die end for pressurizing a weed to mechanically damage the weed, and having a drug delivery unit configured to deliver an active agent to the die end of the punch in addition to chemically damage the mechanically pre-damaged weeds.
  • the approach presented here also provides a system for damaging weeds with a device described above, wherein the system is designed as a vehicle, in particular autonomous vehicle or as a hand-held device.
  • the approach presented here also provides a method for damaging weeds, which is carried out in particular by means of a device or a system described above, with the following steps:
  • Stamp end Dispensing an active agent to the punch end of the punch by means of a drug delivery unit;
  • the stamp can be elongated.
  • the stamp may also be cylindrical.
  • the punch may have a constant or varying cross-section.
  • the stamp may be preferred
  • the stamp is preferably arranged or mounted translationally movable.
  • the translatory movement can be a purely linear movement.
  • translational motion may also be in addition to the linear one
  • the punch can also perform a translatory movement by means of a rotational movement, for example a helical movement, as a result, and thus be mounted in a translationally movable manner.
  • pressurizing for example, a stamping process or a dabbing process can be understood.
  • the pressurization may also include a cutting operation or be a cutting operation.
  • the drug delivery unit is in particular designed to deliver a defined or predefined amount of active ingredient to the stamp end of the stamp. That is, in other words, that the drug delivery unit is configured to deliver a certain amount of drug to the punch end of the punch.
  • the active ingredient may be gaseous, liquid, powdery, dusty or
  • the active ingredient is preferably a
  • Dispensing can be understood as conducting, spraying, spraying, applying, dispensing and / or any type of transfer of the active ingredient known to the person skilled in the art to the stamping end of the stamp.
  • the vehicle can be a tractor attachment or a self-propelled
  • the system can be automatic or autonomous. However, the system can also be designed manually. In this case, the system may have a stick-like carrier, on which the device is arranged or in which the device is integrated.
  • an active ingredient is initially dispensed by means of an active substance delivery unit to the stamp end of the stamp. Then he drives
  • Inventive system and advantageously carried out by the inventive method an effective damage or killing of weeds at a significant minimization of the necessary amount of active ingredient. Furthermore, due to contact transfer of the active ingredient to the weeds, spray or drip losses as well as an active ingredient contamination of other areas and plants can be prevented.
  • Another advantage is that the pressurization or stamping of weeds can be avoided deep into the ground. In sandy dam cultures, eg. B in carrots, the dams can be damaged by the strong force. In this case, the stamping process is carried out under reduced pressure, so that the weeds are pressed only briefly below the surface of the earth and at the same time dabbed with the active ingredient.
  • the drug delivery unit is designed to direct the drug to the punch end of the punch and / or lead and / or spray and / or spray and / or transfer via a wiper contact.
  • the active substance delivery unit has at least one supply line with an opening, wherein the opening is fluidically connected to the stamp end and / or is arranged at a retraction position of the stamp in the region of the stamp end.
  • the retraction position can represent the position in which the stamp before the extension or the
  • Activation is arranged. It is advantageous if the supply line is fluidically connectable to and / or connected to an active substance chamber. By this measure can in a simple way the active ingredient before the
  • Pressing or the stamping process are delivered to the stamp end of the punch.
  • the feed line is arranged at least partially within the punch and the opening of the feed line is fluidically connected to the punch end of the punch. This allows the
  • Drug delivery unit are at least partially integrated into the stamp, so that the drug can be passed or guided within the stamp to the stamp end. This allows a very compact construction of the device.
  • the active substance can also be embodied in the form of a solid.
  • the feed line is arranged at least partially outside the punch and the opening of the feed line is arranged in the region of the punch end of the punch.
  • the opening of the feed line can in this case be arranged in a region between the punch end and the ground.
  • stamp from the retracted position in a pressurizing position, a wiper contact between the punch end and the opening of the supply line is formed. It is particularly advantageous if a plurality of
  • Feed lines is provided with openings, wherein the openings
  • the supply line or feed lines can form a "scraper" which is moistened with the active substance.
  • the supply lines can also form a "scraper ring" which is moistened with the active substance.
  • Extension movement of the punch i. the movement of the stamp from the retracted position to the pressurizing position, the stamp end brushes the scraper and takes a minimum amount of active substance with or on.
  • the active ingredient can be dispensed or transferred very simply from outside the stamp via a strip contact to the stamp end.
  • Stamp end of the stamp depending on a guideway or a
  • the activation unit has a valve, in particular a return valve, and is further configured to open at or after a predefined pressure force on the valve to effect the delivery of the active substance to the stamp end. It is also advantageous if the activation unit has a
  • the predefined position of the punch may be a predefined position of the punch relative to the device or drug delivery unit. However, the predefined position of the punch may also be a predefined position of the punch relative to the weed. The predefined position of the punch may be the retracted position.
  • the predefined travel path of the punch may be a predefined travel path of the punch relative to the device or the drug delivery unit.
  • the predefined travel path of the punch may be a predefined travel path of the punch relative to the weed.
  • the predefined travel path of the stamp may be the pressurization position.
  • the activation unit may be designed as the "scraper" or “scraper ring” described above and, upon contact of the stamp with the supply line, cause the active substance to be delivered to the stamp end. It is also particularly advantageous if in this case the die end is fluidly connected to a drug chamber and / or connectable by means of the supply line, wherein the fluidic connection is separable in dependence on a travel path of the punch.
  • the supply line which fluidly connects the stamp end to the active substance chamber, is designed separable, and thereby the supply of the active ingredient from the
  • the supply line may be configured such that it at least in the
  • Active agent chamber is separated and at least partially connected and / or connectable between these two positions with the active substance chamber.
  • the supply line can also be designed such that they are in the
  • Einfahrposition with the drug mer came connected and / or connectable and is separated in the pressurizing position and in the positions between the active ingredient chamber.
  • the drug delivery process ie the application or spraying process
  • a predefined amount of active substance can be taken up before or during the extension movement of the stamp and delivered directly or following the stamp end.
  • the punch has a recess for receiving the active substance at the end of the punch. It is particularly advantageous if the recess is conical or frusto-conical. In other words, that the punch is sunk at its end of the punch. Since this depression or pocket with the active ingredient is "slipped" over the weeds during the stamping process, a small amount of active ingredient can be absorbed more effectively by the stamp end as well as delivered to the weeds.
  • the punch is sharp-edged at the punch end, in particular as an annular cutting edge.
  • the plant body of the weeds is pressed by the punch end of the punch on / in the ground or rammed and thus highly compressed. Accordingly, by a sharp-edged punch end, which is designed in particular as an annular blade, the
  • Stamping operation or the damage of the weeds are performed even more effectively and thereby, for example, the protruding from the stamp area leaves of the weeds are cut off.
  • Figure 2a-c is a schematic representation of a second invention
  • Embodiment of the weed damage device with a feed line running inside the stamp Embodiment of the weed damage device with a feed line running inside the stamp
  • Figure 3a-d is a schematic representation of a third invention
  • FIG. 4a-c is a schematic representation of a second embodiment of the weed damage device according to the invention with a feed line extending outside of the punch;
  • Figure 5 is a schematic representation of a stamp end with a
  • FIG. 6 shows a flow diagram of a method for damaging
  • FIGS. 1a-b a weed damage device according to the invention or device for damaging weeds in its entirety is designated by the reference numeral 10.
  • the device 10 has a stamp 12 and a drug delivery unit 14.
  • the stamp 12 is elongated.
  • the stamp 12 is formed circular cylindrical.
  • the punch 12 has a punch end 16. The stamp end
  • the punch 12 has at its end of the punch 16 a recess 20.
  • the recess 20 is conical or frusto-conical.
  • the depression 20 serves to receive an active substance 22.
  • the active substance 22 serves to additionally chemically damage the mechanically damaged weed 18. Due to the configuration of the recess 20, the punch end 12 is formed sharp-edged in the circumferential direction. Thus, the punch end 16 is formed as an annular blade 16 to more effectively mechanically damage the weeds 18.
  • the punch 12 is mounted to be translationally movable on a bearing element 24.
  • the punch 12 is mounted extendable from a retracted position shown in Fig. La in a pressurization position shown in Fig. Lb in the direction of arrow 26.
  • the drug delivery unit 14 is annular.
  • Drug delivery unit 14 is arranged around the punch 12 in the circumferential direction.
  • the active substance delivery unit 14 has an active substance chamber 28 which contains the active ingredient 22.
  • the drug delivery unit 14 serves to deliver the active substance 22 to the punch end 16 of the punch 12.
  • Die end 16 passed, guided, sprayed, sprayed, transmitted via a wiper contact or delivered in any manner known to those skilled in the art.
  • the delivery of the active substance 22 to the stamp end 16 takes place by means of a scraping contact.
  • the drug delivery unit 14 on a plurality of supply lines 30.
  • the feed lines 30 are fluidly connected to the drug chamber 28 mer.
  • Feeder lines 30 are arranged outside of the punch 12.
  • Feed lines 30 each have an opening 32.
  • the openings 32 of the feed lines 30 are arranged in an annular manner around the punch end 16 of the punch 12.
  • the punch end 16 is arranged in the retraction position or in the retracted state in the direction of the extension movement in front of the openings 32.
  • the openings 32 of the feed lines 30 are in this case arranged in the region of the punch end 16 of the punch 12 that at an extension movement of the punch 12 from the retracted position in the
  • the punch end 16 or the recess 20 during the extension movement of the punch 12 take a predefined or small amount of active substance 22 or record. That is, in other words, that the Feed lines 30 of the drug delivery unit 14 form an activation unit 34, which causes the release of the active substance 22 to the punch end 16 of the punch 12.
  • the release of the active ingredient 22 is in this case
  • the activation unit 34 is therefore as a "scraper" or
  • the active substance 22 is tracked after delivery for the subsequent stamping process.
  • the active ingredient 22 is discharged from the punch end 12 to the weeds 18 by contact transfer. Accordingly, the mechanically pre-damaged weeds 18 are additionally chemically damaged.
  • the chemical damage or killing of the weeds 18 can be realized with a significantly smaller amount of active ingredient 22.
  • Fig. 2a-c is another embodiment of an inventive
  • the drug delivery unit 14 has only one feed line 30 which is disposed within the punch 12.
  • the opening 32 of the feed line 30 is in this case fluidly connected to the punch end 16 and the recess 20.
  • the supply line 30 is also fluidly connected to the active substance chamber 28 or connectable.
  • the active substance chamber 28 in this case has an annular channel 36. Accordingly, the punch end 16 by means of the supply line 30 fluidly connected to the annular channel 36 and thus with the drug chamber 28.
  • the feed line 30 is separated from the active substance chamber 28 at the retraction position of the punch 12. Accordingly, the
  • Valve slide the annular channel 36 of the drug chamber 28th
  • Stamped end 16 with the active substance chamber 28 can therefore pass from the active substance chamber 28 through the supply line 30 to the stamp end 16 or the depression 20. Specifically, the punch 12 brushes against the during extension movement
  • Ring channel 36 over.
  • the punch 12 itself one or more radially outwardly extending bores are arranged, which are part of
  • Feed line 30 and form the activation unit 34 in cooperation with the annular channel 36 Accordingly, in the extension movement when passing the punch 12 past the annular channel 36, a small quantity of active substance is pressed into the punch 12 and directed downwards through the supply line 30 to the punch end 16 or to the depression 20.
  • the annular channel 36 is / or one or more holes are conceivable. In woorotgeser storage of the punch 12 in the bearing element 24 can / can then bore or holes of the punch 12 with the bore or holes of the drug came mer 28 come to cover and thereby establish a fluidic connection.
  • the one or more bores of the punch 12 can overlap with the annular channel 36, thereby producing a fluidic connection.
  • the position of the bores or bore / annular channel combination determines the time of the transfer of active ingredient, the size of the holes / the annular channel or the pressure under which the active ingredient 22 is and the punch-out speed determines the amount of active ingredient or application.
  • Rotation of the punch 12 can also be the drug or
  • the weeds 18 is mechanically damaged by the punch end 16 of the punch 12.
  • contact transfer of the active substance 22 located at the die end 16 or in the recess 20 takes place to the pre-damaged weed 18, as a result of which it is additionally chemically damaged.
  • Fig. 3a-d is another embodiment of an inventive
  • the active substance dispensing unit 14 additionally has a pressure accumulator 38.
  • the pressure accumulator 38 is in this case designed as a rubber bladder, however, it is also conceivable that the pressure accumulator 38 may serve as a gas bubble or
  • the pressure accumulator 38 is arranged inside the plunger 12.
  • the pressure accumulator 38 is furthermore connected to the supply line 30.
  • the pressure accumulator 38 is also connected to the supply line 30
  • Pressure accumulator 38 is designed to pressurize an active substance 22 located in the supply line 30.
  • the supply line 30 is also configured differently, as will be described in more detail below. Another difference to the device 10 'is that the
  • Activation unit 34 has a valve 40.
  • the valve 40 is in this case designed as a return valve 40.
  • the valve 40 is at the opening 32 of the
  • Feed line 30 is arranged. Accordingly, the valve 40 is between the
  • Feed line 30 and the punch end 16 and the recess 20 are arranged.
  • the valve 40 is formed at a predefined pressure force against a
  • the fluidic connection is also formed separable as a function of a travel of the punch 12.
  • Stamp 12 with the drug came mer 28 and the annular channel 36 fluidly connected. Accordingly, the supply line 30 to the active substance 22. Since no pressure force acts on the valve 40, the valve 40 is closed, so that the active ingredient 22 can not escape from the supply line 30 to the punch end 16 and the recess 20.
  • the weed 18 is mechanically damaged by the punch end 16 of the punch 12.
  • the valve ball of the valve 40 is in this case pushed up by the plant mass, so that the closed valve 40 opens due to the pressure force.
  • the activation unit 34 of the drug delivery unit 14 is configured to effect delivery of the agent 22 to the punch end 16 of the punch 12 in response to a compressive force acting on the punch end 16 and valve 40, respectively.
  • the active substance 22 located in the supply line 30 is connected to the recess 20 and thus via a
  • Fig. 4a-c is another embodiment of an inventive
  • the active substance dispensing unit 14 is configured to spray or inject the active substance 22 from outside of the punch 12 onto the punch end 16 or the depression 20.
  • the active substance dispensing unit 14 is configured to spray or inject the active substance 22 from outside of the punch 12 onto the punch end 16 or the depression 20.
  • Drug delivery unit 14 a pump unit (not shown) and the
  • the supply line 30 of the active substance delivery unit 14 is arranged outside of the punch 12, wherein the opening 32 of the supply line 30 is arranged at a retracted position of the punch 12 in the region of the punch end 16, as shown in Fig. 4c.
  • the supply line 30 is connected to the
  • the supply line 30 is further connected to the
  • Stop 46 connected or mechanically coupled with this.
  • Figs. 4a-b show how the punch 12 after the pressurization of the weeds 18 and the release of the active substance 22 to the pre-damaged weeds
  • the backward or upward movement of the punch 12 is used to activate the pump unit and thereby a
  • Triggering pumping which was a small or predefined amount of active ingredient 22 came from the drug mer 28 into the recess 20 sprays or squirts.
  • the activation unit 34 and the stop 46 is formed such that the punch 12 and a lever 47 of the punch 12 upon reaching the
  • Einfahrposition impinges on the stop 46 and causes a pumping operation to deliver a defined amounts of active substance 22 to the punch end 16.
  • the pumping operation can be carried out via a pinch of the supply line 30, in which case the pump unit has a return valve.
  • the pumping process can also be done via a diaphragm or piston pump, which by means of Lever 47 is actuated and is part of the pump unit.
  • the exhaust air of the punch or the return stroke can be used to directly, ie via pressure, or indirectly, ie via the membrane or piston pump to transfer the active substance 22.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a stamp 12.
  • the active ingredient 22 is a solid, i. formed feststoffförmig.
  • the active substance 22 has a stick shape.
  • the active substance 22 or the active ingredient pin 22 is arranged in the supply line 30.
  • the active ingredient pin 22 is disposed at the opening 32 of the supply line 30, adjacent to the punch end 16 and the recess 20, respectively.
  • the active ingredient pin 22 thus partially forms the bottom of the recess 20.
  • the supply line 30 is formed here as a non-specific hole.
  • Active substance delivery unit 14 includes a compression spring 48.
  • the compression spring 48 pushes the active ingredient pin 22 in the direction of the opening 32.
  • the opening 32 is in this case designed such that the active substance pin 22 can be contacted on the stamp side but remains in the supply line 30 despite the spring load.
  • Stamp movement moistened the stamp end face of the active ingredient pin 22 by the exiting plant juices of the weeds 18. During the waiting time until the next pressurization or stamp movement thereby minimal amounts of active substance 22 are dissolved, which are transferred to the stamped or damaged weeds 18 at the next pressurization. When not in use the device dries
  • the activation unit 34 has a pressure sensor (not shown), which is arranged on the punch end 16 of the punch 12.
  • the pressure sensor may be connected to the above-mentioned membrane or piston pump and / or the valve 40, so that by means of a signal of the pressure sensor, the release of the active substance 22 to the punch end 16 or the recess 20 in response to a force acting on the punch end 16 and the pressure sensor predefined pressure force.
  • the method 100 comprises a step 102 of providing a movably arranged punch 12 with a
  • step 102 includes providing a device 10, 10 ', 10 ", 10"' according to FIGS. 1 to 5.
  • the method 100 further includes a step 104 of dispensing an active agent 22 to the punch end 16 of the punch 12 by means of a drug delivery unit 14.
  • the method 100 further includes a step 106 of pressurizing the weed 18 by means of the punch end 16 of the punch 12 to mechanically damage the weeds 18.
  • the method 100 includes a step 108 of dispensing the agent 22 from the punch end 16 of the punch 12 to the weed 18 by contact transfer to additionally chemically damage the mechanically pre-damaged weeds 18.
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eines Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut (18) mit einem bewegbar angeordneten Stempel (12), welcher ein Stempelende (16) zur Druckbeaufschlagung eines Unkrauts (18)aufweist, um das Unkraut (18) mechanisch zu beschädigen,undeiner Wirkstoffabgabeeinheit (14), welche ausgebildet ist, einen Wirkstoff (22) an das Stempelende (16) des Stempels (12) abzugeben, um das mechanisch beschädigte Unkraut (18) ferner chemisch zu beschädigen.

Description

Beschreibung
Titel
Unkrautbeschädigungsvorrichtung Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Beschädigung von Unkraut.
Zur Verringerung des Herbizideinsatzes im Anbau kann Unkraut rein mechanisch entfernt werden, z.B. durch mechanisches Stempeln von Unkräutern zurück in den Erdboden. In den meisten Fällen ist dies ausreichend, um das in den Erdboden zurückgestossene Gewächs abzutöten. Besonders robuste Unkräuter können dies jedoch überleben und wachsen zurück an die Erdoberfläche. In vielen Fällen ist der dafür benötigte Zeitraum ausreichend, um der Kulturpflanze einen Wachstumsvorsprung zu geben. In langsam wachsenden Kulturen kann dies jedoch nicht ausreichend sein, auch muss das wieder erscheinende Unkraut in den nächsten Jätegängen wiederholt bekämpft werden. Dies erhöht die Zahl der Stempelvorgänge, was zur Verlangsamung des Jätevorgangs führt.
Aus der DE 10 2013 222 776 AI ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Druckbeaufschlagung des Unrauts mittels eines bewegbar gelagerten Stempels erfolgt. Das Unkraut wird hierbei mittels des Stempels gezielt in den Erdboden gedrückt und dadurch mechanisch beschädigt, während die im geringen Abstand hierzu wachsenden Nutzpflanzen unbeschädigt bleiben.
Aus der CA 2410843 AI ist bereits eine Einrichtung zum Entfernen von
Pflanzenwurzeln bekannt, bei der die Einrichtung mittels Stiften über der Pflanze positioniert wird und wobei über ein Bedienelement eine zwischen den Stiften befindliche Spitze in das Zentrum der Pflanze gestoßen werden kann. Über eine Rückstellfeder wird das Bedienelement, das mit der Spitze verbunden ist, zurückgestellt.
Aus der DE 195 02 010 AI ist ein Verfahren zum Entfernen von
Wildkrautbewuchs auf Anlagen, wie Wegen, Plätzen und Hofbefestigungen bekannt. Hierbei wird ein bürstenartig ausgebildetes Arbeitselement an den Bodenbelag angedrückt, wobei das Bauteil eine zumindest annähernd quer zur Fahrtrichtung gerichtete Bewegung eines Fahrzeugs ausführt, an dem das Bauteil befestigt ist.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine
Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Beschädigung von Unkraut gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft eine Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut mit einem bewegbar angeordneten Stempel, welcher ein Stempelende zur Druckbeaufschlagung eines Unkrauts aufweist, um das Unkraut mechanisch zu beschädigen, und mit einer Wirkstoffabgabeeinheit, welche ausgebildet ist, einen Wirkstoff an das Stempelende des Stempels abzugeben, um das mechanisch vorbeschädigte Unkraut zusätzlich chemisch zu beschädigen.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein System zur Beschädigung von Unkraut mit einer vorstehende beschriebenen Vorrichtung, wobei das System als Fahrzeug, insbesondere autonomes Fahrzeug oder als Handgerät ausgebildet ist.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft außerdem ein Verfahren zur Beschädigung von Unkraut, welches insbesondere mittels einer vorangehend beschriebenen Vorrichtung oder einem vorangehend beschriebenen System durchgeführt wird, mit den Schritten:
Bereitstellen eines bewegbar angeordneten Stempels mit einem
Stempelende ; Abgeben eines Wirkstoffes an das Stempelende des Stempels mittels einer Wirkstoffabgabeeinheit;
Druckbeaufschlagen des Unkrauts mittels des Stempelendes des Stempels, um das Unkraut mechanisch zu beschädigen; und
Abgeben des Wirkstoffes von dem Stempelende des Stempels an das Unkraut durch Kontaktübertragung, um das mechanisch vorbeschädigte Unkraut zusätzlich chemisch zu beschädigen.
Der Stempel kann länglich ausgebildet sein. Der Stempel kann ferner zylinderförmig ausgebildet sein. Der Stempel kann einen konstanten oder variierenden Querschnitt aufweisen. Der Stempel kann bevorzugt
kreiszylinderförmig ausgebildet sein.
Der Stempel ist bevorzugt translatorisch bewegbar angeordnet bzw. gelagert. Die translatorische Bewegung kann eine rein lineare Bewegung sein. Die
translatorische Bewegung kann jedoch auch zusätzlich zu der linearen
Bewegung eine überlagerte rotatorische Komponente aufweisen. Demnach kann der Stempel auch durch eine Rotationsbewegung, bspw. eine schraubenförmige Bewegung, resultierend eine translatorische Bewegung durchführen und somit translatorisch bewegbar gelagert sein.
Unter einem Druckbeaufschlagen kann bspw. ein Stempelvorgang oder ein Tupfvorgang verstanden werden. Die Druckbeaufschlagung kann jedoch auch einen Schneidvorgang umfassen bzw. ein Schneidvorgang sein.
Die Wirkstoffabgabeeinheit ist insbesondere ausgebildet, eine definierte bzw. vordefinierte Menge an Wirkstoff an das Stempelende des Stempels abzugeben. D.h., mit anderen Worten, dass die Wirkstoffabgabeeinheit ausgebildet bzw. eingerichtet ist, um einen bestimmte Menge an Wirkstoff an das Stempelende des Stempels abzugeben.
Der Wirkstoff kann gasförmig, flüssig, pulverförmig, staubförmig oder
feststoffförmig ausgebildet sein. Der Wirkstoff ist bevorzugt ein
Unkrautvernichtungsmittel bzw. ein Herbizid. Unter einem Abgeben kann ein Leiten, Besprühen, Bespritzen, Applizieren, Austragen und/oder jegliche dem Fachmann bekannte Übertragungsart des Wirkstoffes auf das Stempelende des Stempels verstanden werden. Das Fahrzeug kann ein Traktoranbaugerät oder ein selbstfahrendes
Arbeitsfahrzeug sein. Das System kann automatisch oder autonom geführt sein. Das System kann jedoch auch handgeführt ausgestaltet sein. Hierbei kann das System einen stockartigen Träger aufweisen, an dem die Vorrichtung angeordnet bzw. in dem die Vorrichtung integriert ist.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße System kann ein kombinierter Vorgang aus mechanischer und chemischer Beschädigung von Unkraut gleichzeitig bzw. unmittelbar nacheinander durchgeführt werden. Hierbei wird erfindungsgemäß zunächst mittels einer Wirkstoffabgabeeinheit ein Wirkstoff an das Stempelende des Stempels abgegeben. Anschließend fährt der
Stempel aus und es erfolgt eine Druckbeaufschlagung bzw. eine Stempelung des Unkrauts mittels des Stempelendes des Stempels, wodurch das Unkraut mechanisch beschädigt wird. Durch die Zertrümmerung der Pflanze platzen die Kapillaren und die Pflanzenzellen reißen auf. Da an dem Stempelende der zuvor abgegebene Wirkstoff angeordnet ist, kommt die Pflanzenmasse gleichzeitig zu bzw. unmittelbar nach der mechanischen Vorbeschädigung in direkten Kontakt mit dem Wirkstoff, so dass dieser direkt am Pflanzenkörper bzw. am biologischen Material wirken kann und das Unkraut zusätzlich chemisch beschädigt. Da beim Zerpressen des Unkrauts je nach Pflanzentyp auch Pflanzensäfte austreten können, können in diesen Fällen auch feste Wirkstoffe bzw. Feststoffherbizide zum Einsatz kommen, die durch das Befeuchten mit den Pflanzensäften eine ausreichende Menge an Wirkstoff herauslösen.
Folglich kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das
erfindungsgemäße System sowie durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise eine wirkungsvolle Beschädigung bzw. Abtötung von Unkraut bei einer erheblichen Minimierung der notwendige Wirkstoffmenge durchgeführt werden. Ferner können aufgrund Kontaktübertragung des Wirkstoffes auf das Unkraut Sprüh- oder Tropfverluste sowie eine Wirkstoffkontamination anderer Bereiche und Pflanzen verhindert werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Druckbeaufschlagung bzw. Stempelung des Unkrauts tief in den Erdboden vermieden werden kann. In sandigen Dammkulturen, z. B im Möhrenbau können die Dämme durch die starke Krafteinwirkung beschädigt werden. In diesem Fall wird der Stempelvorgang mit vermindertem Druck durchgeführt, so dass das Unkraut nur bis kurz unter die Erdoberfläche gedrückt und dabei gleichzeitig mit dem Wirkstoff betupft wird.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Wirkstoffabgabeeinheit ausgebildet ist, den Wirkstoff an das Stempelende des Stempels zu leiten und/oder zu führen und/oder zu sprühen und/oder zu spritzen und/oder über einen Abstreifkontakt zu übertragen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Wirkstoffabgabeeinheit zumindest eine Zuführleitung mit einer Öffnung aufweist, wobei die Öffnung fluidisch mit dem Stempelende verbunden und/oder bei einer Einfahrposition des Stempels im Bereich des Stempelendes angeordnet ist. Die Einfahrposition kann hierbei die Position darstellen, in welcher der Stempel vor dem Ausfahren bzw. der
Aktivierung angeordnet ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Zuführleitung fluidisch mit einer Wirkstoffkammer verbindbar und/oder verbunden ist. Durch diese Maßnahme kann auf einfache Art und Weise der Wirkstoff vor der
Druckbeaufschlagung bzw. dem Stempelvorgang an das Stempelende des Stempels abgegeben werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Zuführleitung zumindest teilweise innerhalb des Stempels angeordnet und die Öffnung der Zuführleitung fluidisch mit dem Stempelende des Stempels verbunden ist. Hierdurch kann die
Wirkstoffabgabeeinheit zumindest teilweise in den Stempel integriert werden, so dass der Wirkstoff innerhalb des Stempels zu dem Stempelende geleitet bzw. geführt werden kann. Dies ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau der Vorrichtung. Ferner kann der Wirkstoff hierbei auch feststoffförmig ausgestaltet sein.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Zuführleitung zumindest teilweise außerhalb des Stempels angeordnet und die Öffnung der Zuführleitung im Bereich des Stempelendes des Stempels angeordnet ist. Die Öffnungs der Zuführleitung kann hierbei in einem Bereich zwischen dem Stempelende und dem Erdboden angeordnet sein. Durch diese Maßnahme kann der Wirkstoff von außerhalb des Stempels an das Stempelende z.B. gesprüht bzw. gespritzt werden.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Öffnung der Zuführleitung derart im Bereich des Stempelendes des Stempels angeordnet ist, dass bei einer Bewegung des
Stempels von der Einfahrposition in eine Druckbeaufschlagungsposition, ein Streifkontakt zwischen dem Stempelende und der Öffnung der Zuführleitung entsteht. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von
Zuführleitungen mit Öffnungen vorgesehen ist, wobei die Öffnungen
insbesondere ringförmig um das Stempelende des Stempels angeordnet sind.
Die Zuführleitung bzw. Zuführleitungen kann/können hierbei einen„Abstreifer" ausbilden, welcher mit dem Wirkstoff befeuchtet ist. Die Zuführleitungen können ferner einen„Abstreifring" ausbilden, welcher mit dem Wirkstoff befeuchtet ist. In der Einfahrposition bzw. in eingefahrenem Zustand ist das Stempelende in Richtung der Ausfahrbewegung vor dem Abstreifer angeordnet. Während der
Ausfahrbewegung des Stempels, d.h. der Bewegung des Stempels von der Einfahrposition in die Druckbeaufschlagungsposition streift das Stempelende den Abstreifer und nimmt eine minimale Menge an Wirkstoff mit bzw. auf. Durch diese Maßnahme kann der Wirkstoff von außerhalb des Stempels über einen Streifkontakt an das Stempelende sehr einfach abgegeben bzw. übertragen werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Wirkstoffabgabeeinheit eine Aktivierungseinheit aufweist, welche ausgebildet ist, eine Abgabe des Wirkstoffes an das
Stempelende des Stempels in Abhängigkeit von einem Fahrweg oder einer
Position des Stempels und/oder einer auf das Stempelende des Stempels wirkenden Druckkraft zu bewirken. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Aktivierungseinheit ein Ventil, insbesondere ein Rückstellventil aufweist, und ferner ausgebildet ist, bei oder nach einer vordefinierten Druckkraft auf das Ventil dieses zu öffnen, um die Abgabe des Wirkstoffes an das Stempelende zu bewirken. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Aktivierungseinheit einen
Drucksensor aufweist, welcher an dem Stempelende des Stempels angeordnet ist, wobei mittels eines Signals des Drucksensors das Ventil offenbar ist, und/oder eine Pumpe, insbesondere eine Kolbenpumpe oder Membranpumpe aufweist, welche angeordnet und ausgebildet ist, bei oder nach einem vordefinierten Fahrweg oder einer vordefinierten Position des Stempels eine vordefinierte Menge an Wirkstoff an das Stempelende abzugeben bzw. zu sprühen. Die vordefinierte Position des Stempels kann eine vordefinierte Position des Stempels relativ zu der Vorrichtung oder der Wirkstoffabgabeeinheit sein. Die vordefinierte Position des Stempels kann jedoch auch eine vordefinierte Position des Stempels relativ zu dem Unkraut sein. Die vordefinierte Position des Stempels kann die Einfahrposition sein. Der vordefinierte Fahrweg des Stempels kann ein vordefinierter Fahrweg des Stempels relativ zu der Vorrichtung oder der Wirkstoffabgabeeinheit sein. Der vordefinierte Fahrweg des Stempels kann ein vordefinierter Fahrweg des Stempels relativ zu dem Unkraut sein. Der vordefinierte Fahrweg des Stempels kann die Druckbeaufschlagungsposition sein. Die Aktivierungseinheit kann als der vorangehend beschriebene„Abstreifer" bzw.„Abstreifring" ausgebildet sein und bei Kontakt des Stempels mit der Zuführleitung eine Abgabe des Wirkstoffes an das Stempelende bewirken. Es ist insbesondere auch vorteilhaft, wenn hierbei das Stempelende mittels der Zuführleitung fluidisch mit einer Wirkstoffkammer verbunden und/oder verbindbar ist, wobei die fluidische Verbindung in Abhängigkeit von einem Fahrweg des Stempels trennbar ist. D.h., mit anderen Worten, dass die Zuführleitung, welche das Stempelende fluidisch mit der Wirkstoffkammer verbindet, trennbar ausgestaltet ist, und dadurch die Zufuhr des Wirkstoffes von der
Wirkstoff kam mer zu dem Stempelende ebenfalls unterbrechbar ist. Hierbei kann die Zuführleitung derart ausgestaltet sein, dass sie zumindest in der
Einfahrposition und in der Druckbeaufschlagungsposition von der
Wirkstoffkammer getrennt ist und zwischen diesen beiden Positionen zumindest teilweise mit der Wirkstoffkammer verbunden und/oder verbindbar ist. Die Zuführleitung kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass sie in der
Einfahrposition mit der Wirkstoff kam mer verbunden und/oder verbindbar ist und in der Druckbeaufschlagungsposition sowie in den Positionen dazwischen von der Wirkstoffkammer getrennt ist. Durch diese Maßnahme, kann auf einfache Art und Weise der Wirkstoffabgabevorgang, d.h. der Applizier- bzw. Sprühvorgang aktiviert bzw. gestartet werden. Ferner kann eine vordefinierte Wirkstoffmenge vor oder bei der Ausfahrbewegung des Stempels aufgenommen und direkt oder im Anschluss an das Stempelende abgegeben werden. Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Stempel an dem Stempelende eine Vertiefung zur Aufnahme des Wirkstoffes aufweist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Vertiefung kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist. D.h. mit anderen Worten, dass der Stempel an seinem Stempelende eingesenkt ist. Da diese Vertiefung bzw. Tasche mit dem Wirkstoff beim Stempelvorgang über das Unkraut„gestülpt" wird, kann hierdurch eine geringe Menge von Wirkstoff sowohl effektiver von dem Stempelende aufgenommen als auch an das Unkraut abgegeben werden.
Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn der Stempel an dem Stempelende scharfkantig, insbesondere als ringförmige Schneide ausgebildet ist. Beim Stempel- bzw. Stanzvorgang wird der Pflanzenkörper des Unkrauts durch das Stempelende des Stempels auf/in den Erdboden gedrückt bzw. gerammt und damit stark komprimiert. Demnach kann durch ein scharfkantiges Stempelende, welches insbesondere als ringförmige Schneide ausgebildet ist, der
Stempelvorgang bzw. die Beschädigung des Unkrauts noch effektiver durchgeführt werden und dabei bspw. auch die aus dem Stempelbereich herausstehenden Blätter des Unkrauts abgeschnitten werden.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Figur la-b eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Unkrautbeschädigungsvorrichtung mit einem
Abstreifring;
Figur 2a-c eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Unkrautbeschädigungsvorrichtung mit einer innerhalb des Stempels verlaufenden Zuführleitung;
Figur 3a-d eine schematische Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Unkrautbeschädigungsvorrichtung mit einer innerhalb des Stempels verlaufenden Zuführleitung; Figur 4a-c eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Unkrautbeschädigungsvorrichtung mit einer außerhalb des Stempels verlaufenden Zuführleitung;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Stempelendes mit einem
Wirkstoffstift; und
Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Beschädigung von
Unkraut.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
In den Fig. la-b ist eine erfindungsgemäße Unkrautbeschädigungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen.
Die Vorrichtung 10 weist einen Stempel 12 und eine Wirkstoffabgabeeinheit 14 auf.
Der Stempel 12 ist länglich ausgebildet. Der Stempel 12 ist kreiszylinderförmig ausgebildet. Der Stempels 12 weist ein Stempelende 16 auf. Das Stempelende
16 dient zur Druckbeaufschlagung eines Unkrauts 18, um dieses mechanisch zu beschädigen. Der Stempel 12 weist an seinem Stempelende 16 eine Vertiefung 20 auf. Die Vertiefung 20 ist kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet. Die Vertiefung 20 dient zur Aufnahme eines Wirkstoffes 22. Der Wirkstoff 22 dient dazu, das mechanisch vorbeschädigte Unkraut 18 zusätzlich chemisch zu beschädigen. Aufgrund der Ausgestaltung der Vertiefung 20 ist das Stempelende 12 in Umfangsrichtung scharfkantig ausgebildet. Demnach ist das Stempelende 16 als ringförmige Schneide 16 ausgebildet, um das Unkraut 18 effektiver mechanisch zu beschädigen. Der Stempel 12 ist an einem Lagerelement 24 translatorisch bewegbar gelagert. Der Stempel 12 ist dabei von einer in Fig. la gezeigten Einfahrposition in eine in Fig. lb gezeigten Druckbeaufschlagungsposition in Pfeilrichtung 26 ausfahrbar gelagert.
Die Wirkstoffabgabeeinheit 14 ist ringförmig ausgebildet. Die
Wirkstoffabgabeeinheit 14 ist in Umfangrichtung um den Stempel 12 angeordnet. Die Wirkstoffabgabeeinheit 14 weist eine Wirkstoffkammer 28 auf, welche den Wirkstoff 22 enthält.
Die Wirkstoffabgabeeinheit 14 dient dazu, den Wirkstoff 22 an das Stempelende 16 des Stempels 12 abzugeben. Hierbei kann der Wirkstoff 22 an das
Stempelende 16 geleitet, geführt, gespritzt, gesprüht, über einen Abstreifkontakt übertragen oder in jeglicher dem Fachmann bekannten Art und Weise abgegeben werden.
In der Unkrautbeschädigungsvorrichtung 10 aus Fig. la-b erfolgt die Abgabe des Wirkstoffes 22 auf das Stempelende 16 mittels eines Abstreifkontaktes. Hierfür weist die Wirkstoffabgabeeinheit 14 eine Vielzahl von Zuführleitungen 30 auf. Die Zuführleitungen 30 sind fluidisch mit der Wirkstoff kam mer 28 verbunden. Die
Zuführleitungen 30 sind außerhalb des Stempels 12 angeordnet. Die
Zuführleitungen 30 weisen jeweils eine Öffnung 32 auf. Die Öffnungen 32 der Zuführleitungen 30 sind ringförmig um das Stempelende 16 des Stempels 12 angeordnet.
Wie aus Fig. la ersichtlich, ist das Stempelende 16 in der Einfahrposition bzw. in eingefahrenem Zustand in Richtung 26 der Ausfahrbewegung vor den Öffnungen 32 angeordnet. Die Öffnungen 32 der Zuführleitungen 30 sind hierbei derart im Bereich des Stempelendes 16 des Stempels 12 angeordnet, dass bei einer Ausfahrbewegung des Stempels 12 von der Einfahrposition in die
Druckbeaufschlagungsposition aus Fig. lb, ein Streifkontakt zwischen dem Stempelende 16 und den Öffnungen 32 der Zuführleitungen 30 entsteht.
Hierdurch kann das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 während der Ausfahrbewegung des Stempels 12 eine vordefinierte bzw. geringe Menge an Wirkstoff 22 mitnehmen bzw. aufnehmen. D.h., mit anderen Worten, dass die Zuführleitungen 30 der Wirkstoffabgabeeinheit 14 eine Aktivierungseinheit 34 ausbilden, welche die Abgabe des Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 des Stempels 12 bewirkt. Die Abgabe des Wirkstoffes 22 wird hierbei bei
Streifkontakt des Stempelendes 16 mit den Zuführleitungen 30 und somit in Abhängigkeit von der Position des Stempels 12 relativ zur Wirkstoffabgabeeinheit
14 bewirkt. Die Aktivierungseinheit 34 ist demnach als„Abstreifer" bzw.
„Abstreifring" ausgebildet, welcher mit dem Wirkstoff 22 befeuchtet ist. Aufgrund der fluidischen Verbindung der Zuführleitungen 30 mit der Wirkstoffkammer 28 wird der Wirkstoff 22 nach der Abgabe für den nachfolgenden Stempelvorgang nachgeführt.
Wie aus Fig. lb ferner ersichtlich, erfolgt nach der Abgabe des Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 des Stempels 12 eine
Druckbeaufschlagung des Unkrauts 18 mittels des Stempelendes 16, wodurch das Unkraut 18 mechanisch beschädigt wird. Da das Stempelende 12 auch den
Wirkstoff 22 aufweist, wird bei bzw. nach der mechanischen Beschädigung des Unkrauts 18 zudem der Wirkstoff 22 von dem Stempelende 12 an das Unkraut 18 durch Kontaktübertragung abgegeben. Demnach wird das mechanisch vorbeschädigte Unkraut 18 zusätzlich chemisch beschädigt.
Folglich kann dadurch, dass gleichzeitig oder unmittelbar vor der Übertragung des Wirkstoffes 22 auf das Unkraut 18 eine mechanische Beschädigung des Unkrauts 18 durchgeführt wird, die chemische Beschädigung bzw. Abtötung des Unkraut 18 mit einer erheblich geringeren Menge an Wirkstoff 22 realisiert werden.
In Fig. 2a-c ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10' gezeigt. Im Vergleich zu der Vorrichtung 10 aus Fig. la-b weist die Wirkstoffabgabeeinheit 14 lediglich eine Zuführleitung 30 auf, welche innerhalb des Stempels 12 angeordnet ist. Die Öffnung 32 der Zuführleitung 30 ist hierbei fluidisch mit dem Stempelende 16 bzw. der Vertiefung 20 verbunden. Die Zuführleitung 30 ist ferner fluidisch mit der Wirkstoffkammer 28 verbunden bzw. verbindbar. Die Wirkstoffkammer 28 weist hierbei einen Ringkanal 36 auf. Demnach ist das Stempelende 16 mittels der Zuführleitung 30 fluidisch mit dem Ringkanal 36 und damit mit der Wirkstoffkammer 28 verbindbar. Hierbei ist die fluidische Verbindung in Abhängigkeit von einem Fahrweg des Stempels 12 trennbar ausgebildet.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich, ist die Zuführleitung 30 bei der Einfahrposition des Stempels 12 von der Wirkstoffkammer 28 getrennt. Demnach weist die
Zuführleitung 30 und damit auch das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 keinen Wirkstoff 22 auf. Hierbei verschließt der Stempel 12 quasi als
Ventilschieber den Ringkanal 36 der Wirkstoffkammer 28.
Bei einem vordefinierten Fahrweg des Stempels 12, welcher in Fig. 2b dargestellt ist, erfolgt eine fluidische Verbindung der Zuführleitung 30 und damit des
Stempelendes 16 mit der Wirkstoffkammer 28. Der bevorzugt unter Druck befindliche Wirkstoff 22 kann demnach aus der Wirkstoffkammer 28 durch die Zuführleitung 30 zu dem Stempelende 16 bzw. der Vertiefung 20 gelangen. Im Einzelnen, streift der Stempel 12 während der Ausfahrbewegung an dem
Ringkanal 36 vorbei. In dem Stempel 12 selbst sind eine oder mehrere radial nach außen sich erstreckende Bohrungen angeordnet, welche Teil der
Zuführleitung 30 sind und im Zusammenwirken mit dem Ringkanal 36 die Aktivierungseinheit 34 bilden. Demnach wird bei der Ausfahrbewegung beim Vorbeistreifen des Stempels 12 an dem Ringkanal 36 eine kleine Wirkstoffmenge in den Stempel 12 gedrückt und mittels der Zuführleitung 30 nach unten zum Stempelende 16 bzw. zu der Vertiefung 20 geleitet. Anstatt des Ringkanals 36 ist/sind auch eine oder mehrere Bohrungen denkbar. Bei verdrehgesicherter Lagerung des Stempels 12 in dem Lagerelement 24 kann/können dann die Bohrung bzw. Bohrungen des Stempels 12 mit der Bohrung bzw. den Bohrungen der Wirkstoff kam mer 28 zur Überdeckung kommen und dadurch eine fluidische Verbindung herstellen. Ist die Verdrehsicherung nicht gegeben, z.B. bei einfach kreisrundem Stempel 12, können sich die eine oder mehrere Bohrungen des Stempels 12 mit dem Ringkanal 36 überdecken, und dadurch eine fluidische Verbindung herstellen. Die Lage der Bohrungen bzw. Bohrungs-/Ringkanal- Kombination zueinander bestimmt den Zeitpunkt der Wirkstoffübergabe, die Größe der Bohrungen/des Ringkanals bzw. der Druck unter dem der Wirkstoff 22 steht sowie die Stempel-Ausfahrgeschwindigkeit bestimmt die Wirkstoff- bzw. Applikationsmenge. Durch Variation des Bohrungsquerschnitts sowie Verdrehung des Stempels 12 lässt sich ebenfalls die Wirkstoff- bzw.
Applikationsmenge variieren.
Wie in Fig. 2c gezeigt, wird nach Fortsetzung der Ausfahrbewegung des
Stempels 12 die fluidische Verbindung der Zuführleitung 30 zu der
Wirkstoffkammer 28 wieder getrennt. Bei Erreichen der
Druckbeaufschlagungsposition wird das Unkraut 18 durch das Stempelende 16 des Stempels 12 mechanisch beschädigt. Hierbei erfolgt gleichzeitig oder unmittelbar nach der mechanischen Beschädigung eine Kontaktübertragung des am Stempelende 16 bzw. in der Vertiefung 20 befindlichen Wirkstoffes 22 an das vorbeschädigte Unkraut 18, wodurch dieses zusätzlich chemisch beschädigt wird.
In Fig. 3a-d ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10" gezeigt. Im Vergleich zu der Vorrichtung 10' aus Fig. 2a-c weist die Wirkstoffabgabeeinheit 14 zusätzlich einen Druckspeicher 38 auf. Der Druckspeicher 38 ist hierbei als Gummiblase ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Druckspeicher 38 als Gasblase oder federnde Membran ausgebildet ist. Der Druckspeicher 38 ist innerhalb des Stempels 12 angeordnet. Der Druckspeicher 38 ist ferner mit der Zuführleitung 30 verbunden. Der
Druckspeicher 38 ist ausgebildet, einen in der Zuführleitung 30 befindlichen Wirkstoff 22 unter Druck zu setzen. Die Zuführleitung 30 ist ebenfalls anders ausgestaltet, wie nachfolgend näher beschrieben wird. Ein weiterer Unterschied zu der Vorrichtung 10' besteht darin, dass die
Aktivierungseinheit 34 ein Ventil 40 aufweist. Das Ventil 40 ist hierbei als Rückstellventil 40 ausgebildet. Das Ventil 40 ist an der Öffnung 32 der
Zuführleitung 30 angeordnet. Demnach ist das Ventil 40 zwischen der
Zuführleitung 30 und dem Stempelende 16 bzw. der Vertiefung 20 angeordnet. Das Ventil 40 ist ausgebildet, bei einer vordefinierten Druckkraft gegen eine
Strömungsrichtung 42 des Wirkstoffes 22 zu öffnen, um eine Abgabe des Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 zu bewirken.
Analog zu der in Fig. 2a-c gezeigten Ausführungsform ist auch bei der
Vorrichtung 10" das Stempelende 32 mittels der Zuführleitung 30 fluidisch mit dem Ringkanal 36 und damit mit der Wirkstoffkammer 28 verbunden bzw.
verbindbar. Hierbei ist die fluidische Verbindung ebenfalls in Abhängigkeit von einem Fahrweg des Stempels 12 trennbar ausgebildet. Wie aus Fig. 3a ersichtlich, ist die Zuführleitung 30 bei der Einfahrposition des
Stempels 12 mit der Wirkstoff kam mer 28 bzw. dem Ringkanal 36 fluidisch verbunden. Demnach weist die Zuführleitung 30 den Wirkstoff 22 auf. Da keine Druckkraft auf das Ventil 40 wirkt, ist das Ventil 40 geschlossen, so dass der Wirkstoff 22 nicht aus der Zuführleitung 30 zu dem Stempelende 16 bzw. der Vertiefung 20 austreten kann.
Ab einem vordefinierten Fahrweg des Stempels 12, welcher in Fig. 3b dargestellt ist, erfolgt eine fluidische Trennung der Zuführleitung 30 zu der Wirkstoffkammer 28. Hierbei verschließt der Stempel 12 quasi als Ventilschieber den Ringkanal 36 der Wirkstoffkammer 28. Demnach befindet sich ein definiertes Volumen an
Wirkstoff 22 in der Zuführleitung 30, welches aufgrund des Druckspeichers 38 unter Druck steht.
Wie in Fig. 3c gezeigt, wird bei Erreichen der Druckbeaufschlagungsposition das Unkraut 18 durch das Stempelende 16 des Stempels 12 mechanisch beschädigt.
Hierbei übt das druckbeaufschlagte bzw. zusammengepresste Unkraut 18 - wie in Fig. 3d detaillierter dargestellt - gleichzeitig oder unmittelbar nach der mechanischen Beschädigung eine Druckkraft in Richtung des Pfeiles 44 auf das Ventil 40 aus. Die Ventilkugel des Ventil 40 wird hierbei von der Pflanzenmasse nach oben gedrückt, so dass das geschlossene Ventil 40 aufgrund der Druckkraft öffnet. Demnach ist die Aktivierungseinheit 34 der Wirkstoffabgabeeinheit 14 ausgebildet, eine Abgabe des Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 des Stempels 12 in Abhängigkeit von einer auf das Stempelende 16 bzw. Ventil 40 wirkenden Druckkraft zu bewirken. Hierdurch wird der in der Zuführleitung 30 befindliche Wirkstoff 22 an die Vertiefung 20 und damit über eine
Kontaktübertragung an das vorbeschädigte Unkraut 18 abgegeben, wodurch dieses zusätzlich chemisch beschädigt wird. Die zu applizierende Wirkstoff menge kann hierbei durch Variation des Druckes in der Zuführleitung 30 bzw. des auf den Wirkstoff 22 wirkenden Druckes eingestellt werden. In Fig. 4a-c ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10"' gezeigt. Anders als die zuvor beschriebenen
Ausführungsformen, ist die Wirkstoffabgabeeinheit 14 hierbei ausgebildet, den Wirkstoff 22 von außerhalb des Stempels 12 auf das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 zu sprühen bzw. zu spritzen. Hierfür weist die
Wirkstoffabgabeeinheit 14 eine Pumpeinheit (nicht gezeigt) und die
Aktivierungseinheit 34 einen Anschlag 46 auf.
Des Weiteren ist die Zuführleitung 30 der Wirkstoffabgabeeinheit 14 außerhalb des Stempels 12 angeordnet, wobei die Öffnung 32 der Zuführleitung 30 bei einer Einfahrposition des Stempels 12 im Bereich des Stempelendes 16 angeordnet ist, wie in Fig. 4c gezeigt. Die Zuführleitung 30 ist mit der
Pumpeinheit fluidisch verbunden. Die Zuführleitung 30 ist ferner mit dem
Anschlag 46 verbunden bzw. mit diesem mechanisch gekoppelt.
Fig. 4a-b zeigen, wie der Stempel 12 nach der Druckbeaufschlagung des Unkrauts 18 und der Abgabe des Wirkstoffes 22 an das vorbeschädigte Unkraut
18 von der Druckbeaufschlagungsposition wieder in die Einfahrposition zurückkehrt.
Wie aus Fig. 4c ersichtlich, wird die zurück- bzw. hochlaufende Bewegung des Stempels 12 genutzt, um die Pumpeinheit zu aktivieren und dadurch einen
Pumpvorgang auszulösen, welcher eine kleine bzw. vordefinierte Menge an Wirkstoff 22 von der Wirkstoff kam mer 28 in die Vertiefung 20 sprüht bzw. spritzt.
Hierbei ist die Aktivierungseinheit 34 bzw. der Anschlag 46 derart ausgebildet, dass der Stempel 12 bzw. ein Hebel 47 des Stempels 12 bei Erreichen der
Einfahrposition auf den Anschlag 46 auftrifft und einen Pumpvorgang bewirkt, um eine definierte Mengen an Wirkstoff 22 an das Stempelende 16 abzugeben. Der Pumpvorgang kann über eine Quetschung der Zuführleitung 30 erfolgen, wobei hierbei die Pumpeinheit ein Rückstellventil aufweist. Der Pumpvorgang kann auch über eine Membran- oder Kolbenpumpe erfolgen, welche mittels des Hebels 47 betätigt wird und Teil der Pumpeinheit ist. Des Weiteren kann auch die Abluft des Stempel- oder des Rückhubs genutzt werden, um direkt, d.h. über Druck, oder indirekt, d.h. über die Membran- oder Kolbenpumpe, den Wirkstoff 22 zu übertragen.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Stempels 12 gezeigt. Hierbei ist der Wirkstoff 22 als Feststoff, d.h. feststoffförmig ausgebildet. Der Wirkstoff 22 weist eine Stiftform auf. Der Wirkstoff 22 bzw. der Wirkstoffstift 22 ist in der Zuführleitung 30 angeordnet. Der Wirkstoffstift 22 ist an der Öffnung 32 der Zuführleitung 30, angrenzend an das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 angeordnet. Der Wirkstoffstift 22 bildet somit teilweise den Boden der Vertiefung 20 aus.
Die Zuführleitung 30 ist hierbei als Sachloch ausgebildet. Die
Wirkstoffabgabeeinheit 14 umfasst eine Druckfeder 48. Die Druckfeder 48 drückt den Wirkstoffstift 22 in Richtung der Öffnung 32. Die Öffnung 32 ist hierbei derart ausgebildet, dass der Wirkstoffstift 22 zwar stempelendeseitig kontaktierbar ist, jedoch trotz der Federbelastung in der Zuführleitung 30 bleibt.
Im Betrieb wird nun bei oder nach jeder Druckbeaufschlagung bzw.
Stempelbewegung die stempelendeseitige Fläche des Wirkstoff Stiftes 22 durch die austretenden Pflanzensäfte des Unkrauts 18 angefeuchtet. Während der Wartezeit bis zur nächsten Druckbeaufschlagung bzw. Stempelbewegung werden hierdurch minimale Mengen an Wirkstoff 22 angelöst, welche bei der nächsten Druckbeaufschlagung auf das gestempelte bzw. beschädigte Unkraut 18 übertragen werden. Bei Nichtbenutzung der Vorrichtung trocknet der
Wirkstoffstift 22 selbstständig ab, wodurch die Wirkstoffanlösung am Wirkstoffstift 22 gestoppt wird.
Bei allen Ausgestaltungen gemäß Fig. 1 bis 5 ist es auch denkbar, dass alternativ oder ergänzend die Aktivierungseinheit 34 einen Drucksensor (nicht gezeigt) aufweist, welcher an dem Stempelende 16 des Stempels 12 angeordnet ist. Der Drucksensor kann mit der vorangehend erwähnten Membran- oder Kolbenpumpe und/oder dem Ventil 40 verbunden sein, so dass mittels eines Signals des Drucksensors die Abgabe des Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 bzw. die Vertiefung 20 in Abhängigkeit von einer auf das Stempelende 16 bzw. den Drucksensor wirkenden vordefinierten Druckkraft erfolgt.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels als Verfahren 100 zur Beschädigung von Unkraut 18. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102 des Bereitstellens eines bewegbar angeordneten Stempels 12 mit einem
Stempelende 16. Der Schritt 102 umfasst insbesondere das Bereitstellen einer Vorrichtung 10, 10', 10", 10"' gemäß Fig. 1 bis 5. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt 104 des Abgebens eines Wirkstoffes 22 an das Stempelende 16 des Stempels 12 mittels einer Wirkstoffabgabeeinheit 14. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 106 des Druckbeaufschlagens des Unkrauts 18 mittels des Stempelendes 16 des Stempels 12, um das Unkraut 18 mechanisch zu beschädigen. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt 108 des Abgebens des Wirkstoffes 22 von dem Stempelende 16 des Stempels 12 an das Unkraut 18 durch Kontaktübertragung, um das mechanisch vorbeschädigte Unkraut 18 zusätzlich chemisch zu beschädigen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Vorrichtung zur Beschädigung von Unkraut (18) mit einem bewegbar angeordneten Stempel (12), welcher ein Stempelende (16) zur
Druckbeaufschlagung eines Unkrauts (18) aufweist, um das Unkraut (18) mechanisch zu beschädigen, gekennzeichnet durch eine
Wirkstoffabgabeeinheit (14), welche ausgebildet ist, einen Wirkstoff (22) an das Stempelende (16) des Stempels (12) abzugeben, um das mechanisch vorbeschädigte Unkraut (18) zusätzlich chemisch zu beschädigen.
Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffabgabeeinheit (14) ausgebildet ist, den Wirkstoff (22) an das Stempelende (16) des Stempels (12) zu leiten und/oder zu führen und/oder zu sprühen und/oder zu spritzen und/oder über einen
Abstreifkontakt zu übertragen.
Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wirkstoffabgabeeinheit (14) zumindest eine Zuführleitung (30) mit einer Öffnung (32) aufweist, wobei die Öffnung (32) fluidisch mit dem Stempelende (16) verbunden und/oder bei einer
Einfahrposition des Stempels (12) im Bereich des Stempelendes (16) angeordnet ist.
Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (30) fluidisch mit einer Wirkstoffkammer (28) verbindbar und/oder verbunden ist.
Vorrichtung (10'; 10") nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (30) zumindest teilweise innerhalb des Stempels (12) angeordnet und die Öffnung (32) der Zuführleitung (30) fluidisch mit dem Stempelende (16) des Stempels (12) verbunden ist.
Vorrichtung (10; 10"') nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (30) zumindest teilweise außerhalb des Stempels (12) angeordnet und die Öffnung (32) der Zuführleitung (30) im Bereich des Stempelendes (16) des Stempels (12) angeordnet ist.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Öffnung (32) der Zuführleitung (30) derart im Bereich des Stempelendes (16) des Stempels (12) angeordnet ist, dass bei einer Bewegung des Stempels (12) von der Einfahrposition in eine Druckbeaufschlagungsposition, ein Streifkontakt zwischen dem Stempelende (16) und der Öffnung (32) der Zuführleitung (30) entsteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von
Zuführleitungen (30) mit Öffnungen (32), wobei die Öffnungen (32) insbesondere ringförmig um das Stempelende (16) des Stempels (12) angeordnet sind.
9. Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffabgabeeinheit (14) eine Aktivierungseinheit (34) aufweist, welche ausgebildet ist, eine Abgabe des Wirkstoffes (22) an das Stempelende (16) des Stempels (12) in Abhängigkeit von einem Fahrweg oder einer Position des Stempels (12) und/oder einer auf das Stempelende (16) des Stempels (12) wirkenden Druckkraft zu bewirken.
10. Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (12) an dem Stempelende (16) eine Vertiefung (20) zur Aufnahme des Wirkstoffes (22) aufweist.
11. Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (20) kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (12) an dem Stempelende (16) scharfkantig, insbesondere als ringförmige Schneide (16) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung (10; 10'; 10"; 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (12) translatorisch bewegbar gelagert ist.
14. System zur Beschädigung von Unkraut (18) mit einer Vorrichtung (10; 10';
10"; 10"') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System als Fahrzeug, insbesondere autonomes Fahrzeug oder als Handgerät ausgebildet ist.
15. Verfahren zur Beschädigung von Unkraut (18), welches insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder einem System nach Anspruch 14 durchgeführt wird, mit den Schritten:
Bereitstellen (102) eines bewegbar angeordneten Stempels (12) mit einem Stempelende (16);
Abgeben (104) eines Wirkstoffes (22) an das Stempelende (16) des Stempels (12) mittels einer Wirkstoffabgabeeinheit (14);
Druckbeaufschlagen (106) des Unkrauts (18) mittels des Stempelendes (16) des Stempels (12), um das Unkraut (18) mechanisch zu
beschädigen; und
Abgeben (108) des Wirkstoffes (22) von dem Stempelende (16) des Stempels (12) an das Unkraut (18) durch Kontaktübertragung, um das mechanisch vorbeschädigte Unkraut (18) zusätzlich chemisch zu beschädigen.
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