WO2018050137A1 - Vorrichtung zum abtöten und schwächen von pflanzen und anderen organismen - Google Patents

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WO2018050137A1
WO2018050137A1 PCT/DE2017/000277 DE2017000277W WO2018050137A1 WO 2018050137 A1 WO2018050137 A1 WO 2018050137A1 DE 2017000277 W DE2017000277 W DE 2017000277W WO 2018050137 A1 WO2018050137 A1 WO 2018050137A1
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WO
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brush
high voltage
applicator
voltage source
plants
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/000277
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Eberius
Dirk Vandenhirtz
Sergio COUTINHO
Original Assignee
Zasso Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zasso Gmbh filed Critical Zasso Gmbh
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Priority to DE112017004656.4T priority patent/DE112017004656A5/de
Publication of WO2018050137A1 publication Critical patent/WO2018050137A1/de

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Classifications

    • 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
    • A01M21/046—Apparatus for destruction by steam, chemicals, burning, or electricity by electricity

Definitions

  • the invention relates to a device for killing and weakening plants and other organisms having a high voltage source and an applicator connected to the high voltage source.
  • It is known, for example for clearing wild herbs, to guide a housing with electronics for receiving a high voltage with sliding contacts at a predetermined distance above the ground. A high voltage between the electrode and a ground contact or the earth or plant kills or weakens the affected plant by electrocution.
  • chemical control agents is dispensed with and therefore, for example, US Pat. No. 4,094,095, US Pat. No. 3,919,806, US Pat. No. 4,428,150 and WO 98/07314 have described devices which allow the growth of plants hampered by a high voltage device.
  • the invention is therefore based on the object to develop such devices so that an economic use of high voltage in agriculture is made possible.
  • This object is achieved with a generic device having at least one mechanical device that is in communication with the applicator. It is advantageous if the mechanical device is electrically connected to the high voltage source. Further advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • the high-voltage device is combined with a further mechanical device, which makes it possible, in a short time sequence, to apply the high voltage and to treat the soil mechanically under the plants or biological material.
  • the mechanical device can be physically connected to the applicator in order to operate, for example on a tractor or a hand-held device, both the high-voltage device and the further mechanical device at the same time.
  • the mechanical device may also be electrically connected to the applicator so that the mechanical device itself becomes the applicator or assists the applicator.
  • the invention makes use of the combination of at least one electrical and one mechanical principle. More particularly, it relates to herbicidal devices which contain, as active parts, a device for supplying plants with a high-tension alternating or direct current in combination with at least one other device with mechanical action on the plants directly or indirectly above the soil.
  • the herbicidal activity of the known devices is often no longer sufficient or with sufficient herbicidal activity unwanted damage to crops are observed or energy consumption is economically and ecologically unacceptably high or the operating speed is too low for a functionally acceptable use of the device in a variety of applications.
  • the conditions hindering the mission will be offset by maximizing the energy input, minimizing the speed of travel and the working width or by more frequent use of the device.
  • Economically advantageous, however, is the combination of the electrically acting device with one or more other mechanically acting devices.
  • the device for killing or weakening plants and other organisms consists of a preferably light and highly efficient high voltage source for pulsed or continuous direct or alternating current with different selected frequency and wave packets, and preferably at least two applicators, one of which acts as ground , Advantageous are additional control, sensor and mobility components.
  • the mechanical device should increase the effect of the electrical component, synergistically reinforce or even make possible. It may be sequentially linked to the electrical component or fully integrated with it.
  • a particularly advantageous mechanical device is a brush, in particular a roller brush, a disc brush, a brush strip or a brush scraper.
  • a brush in particular a roller brush, a disc brush, a brush strip or a brush scraper.
  • young plants with small root systems can be mechanically torn out of the ground and destroyed only with superficial ground movement. They then die only on sufficient dryness on the earth's surface.
  • the brushes mechanically break away leaves of the plants and the root system remains intact only damaged by the high-voltage treatment at the same time, so that the plant dies safely and weather-independently.
  • the plants By touching the plants with a sweeping applicator, the plants are exposed to electrical energy and preferably killed to deep into the root.
  • the sweeping applicator In plants with close-fitting long and especially woody fibrous leaves, such as robust grasses, the sweeping applicator is only in low contact with the leaves, resulting in high energy expenditure. The result is a low travel speed of the applicator and the killed plants must be separated and disposed of in a separate step on the surface.
  • the brush has bristle areas which have a different electrical polarity.
  • other bristle areas can provide insulation. This makes it possible to create a field of tension between the bristles, which destroys or at least weakens organisms which come in contact with applicators of this voltage field, but can not deliver any dangerous or energy-consuming current to the outside.
  • the currentless switching of individual bristle areas can be used to save energy or to minimize break-off sparks.
  • Combination of conductive and nonconductive bristles can be used for safety, feeding of plant parts or cleaning.
  • the high-voltage application that follows directly after mowing makes it possible to use the wet interfaces as an accessory. high voltage to the root area.
  • the same carrier vehicle should be used both for the application of high voltage as well as for the mowing or harvesting process.
  • the high voltage application can be done either simultaneously with the mowing of a rotary mower, thread mower or flail mower or within seconds with a bar mower or flail mower to initiate over the fresh and wet interfaces power in the remaining parts of the organism.
  • the brush can act on plants in the ground by moving the brush relative to the ground.
  • the brush is rotatably mounted about an axis. This axis can be horizontal or vertical in order to increase the relative speed between the bristles of the brush and the substrate.
  • the gripper can attack above or below the interface and it can be subjected to either the gripper or the cutting edge with high voltage. This creates a defined area between the cutting edge and the opposite pole, which quickly dries up and prevents diseases from penetrating the destroyed cells.
  • the desolate area can be very small (gripper above the interface) or longer as desired (gripper below the interface). Cutting and electrophysical treatment should be carried out at the same time, so that both electrodes attach to the branch at the same time and a flow of current into the rest of the plant is avoided.
  • the combination of gripper and cutting device, the cutting edge and possibly also the gripper is connected as one of the applicators with the high voltage source, particularly advantageous because it is the firm gripping a plant such For example, a bunch of branches, can be connected to a high-voltage treatment, which acts into the roots.
  • the pressure on the plant destroys the structure so much that the conductivity improves.
  • the interface between the cutting tool and the plant becomes wet through the plant juices and improves the conductivity.
  • the separated parts can be removed or dropped depending on the design of the gripper.
  • the mechanical device is a soil treatment device, in particular a harrow, a Unterstockippor, a subsoiler, a hacking device or a soil turning device.
  • These devices also allow plant parts treated with high voltage to be incorporated immediately into the soil or, where appropriate, to be separated immediately. It is advantageous if plants are treated in one operation by attached to the tractor equipment with high voltage and in the same operation, the treated plants are mechanically incorporated or separated in the soil (Roder) (clearing). Since the mechanical processing allows only limited device widths, the conservation and saving effect is particularly great if a high-voltage treatment is carried out in the same operation.
  • Soil cultivation equipment such as subsoilers, plowing plows, ventilation perforators or drain plows allow it to engage so deeply in the ground that can be acted upon by an associated electric applicator below the soil surface on nematodes, low-lying roots and rhizomes, especially if the plants at the Soil surface should not or only minimally damaged.
  • the device has at least one further treatment device for the treated area or for the treated plants or plant parts.
  • the further treatment can thus relate to a treated floor surface, a wall or treated parts of plants.
  • further processing of shoot material is about providing immediate availability for proper recycling or disposal.
  • biomaterial can be treated immediately without storage or the risk of weathering. Especially with cut or even chopped material, it is advantageous if it is treated immediately after cutting or shredding and not just shortly before the next step with high voltage.
  • the further treatment device is a transport device, in particular a suction device, a device for creating windrows, chaff or bales. Cut off leaf material is normally treated mechanically only on the field and then either ready for removal, drying or incorporation.
  • a combined electrophysical treatment directly before the creation of swaths, shreds or bales it is possible to speed up the microbial digestion ability in the field without storing intermediate steps, overrunning, soil compaction or further time expenditure, drying plant materials faster by cell destruction Kill diseases. This means that the harvested material is immediately re-incorporated or optimally prepared for later usage steps (silage, biogas, storage) without the need for downstream work steps elsewhere.
  • the further treatment device is a discharge device, in particular a seed drill, a fertilizer spreader, a liquid dispenser or a spray device.
  • hot water or wet steam can be used as spraying agent.
  • the waste heat of the generators required for high voltage generation can be used. Since the amount of steam or hot water that can be stored in a vehicle is limited and the generators need to be continuously cooled, it is particularly advantageous if heated or superheated water is used in order to avoid electropho- to treat commercially treatable soil areas (metal, near-surface pipes in the ground, proximity to metal posts / fences, narrow areas in the row between the crops, etc.) for weed killing or to clean working facilities while driving. For example, brushes of the device may be continually cleaned during operation, thereby simultaneously increasing conductivity at the plant or soil interface.
  • the further processing device may also be a packer for soil compaction.
  • the device has a sensor device for data acquisition and data processing.
  • a sensor device for data acquisition and data processing.
  • Such a sensor device can make the acquired data available in a suitable form and, depending on the requirement profile, also link this with further data from other sources in order to record field data based on these data and / or directly control or regulate a mechanical or electrophysical device.
  • the collected data can serve for documentation purposes and also form a basis for subsequent further processing steps.
  • a link with data from other sources such as GPS location data, leading drones or data of a transport device provided for the device, such as a tractor or the mechanical devices.
  • the sensors can also be used to detect the processing status of the treated area of the field, the crop or the crop plant achieved by the preceding steps. With a sequence of successive processing steps it is possible with the sensors to determine the success of the measure and to carry out a process optimization.
  • the senor device is connected to a controller which controls the applicator, the mechanical device, a mobile device carrier, a power supply for the high-voltage source and / or a further processing device.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a static or rotating disc brush
  • FIG. 2 schematically shows a bottom view of the brush shown in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a side view of a roller brush with a radial bristle arrangement
  • FIG. 4 shows a side view of a roller brush with an axial bristle arrangement
  • Figure 5 is a side view of a roller brush with rotated bristle arrangement
  • FIG. 6 shows a front view of a roller brush with bristle rings in a dense packing
  • FIG. 7 shows a front view of a roller brush with a bristle rim in a helical arrangement with a small pitch
  • FIG. 8 shows a front view of a roller brush with a bristle rim in a screw arrangement with a large pitch
  • FIG. 9 shows a front view of a roller brush with bristle rings in an axial bristle arrangement
  • FIG. 10 shows a front view of a roller brush with a combined type of bristle ring arrangement
  • FIG. 11 schematically shows the front view of a roller brush with combined current applicator function with brushless regions
  • FIG. 12 is a schematic side view of a bristle brush
  • FIG. 13 schematically shows a side view of a brush with bristles of different lengths
  • FIG. 14 schematically shows a side view of a brush with bristles of different lengths on a delimiting post
  • FIG. 15 schematically shows a two-pole Schneider gripper combination with a cutting edge above the gripper
  • FIG. 16 schematically shows a two-pole Schneider gripper combination with a cutting edge below the gripper
  • FIG. 17 schematically shows a single-pole cutter gripper combination
  • Figure 18 schematically shows the further treatment of biological material on an isolated
  • FIG. 19 schematically shows the further treatment of biological material between a belt and a drum applicator, which is polarized differently than the belt.
  • FIG. 20 schematically shows the weed control with surface applicators in front of a tractor and a seed drill behind the tractor
  • FIG. 21 schematically shows weed control with surface applicators between a tractor and a seed drill
  • FIG. 22 schematically shows a depth chisel for an applicator unit penetrating into the ground with alternately poled applicators
  • FIG. 23 schematically shows a depth chisel for an applicator unit penetrating into the ground with two differently poled applicators on a depth chisel
  • FIG. 24 schematically shows a depth chisel according to FIG. 22 with a steel cable as extension of one of the applicators and FIG.
  • FIG. 25 schematically shows a depth chisel with widened cutting surface.
  • the brush 1 shown in FIG. 1 can be used as a static or rotating disc brush.
  • the brush has an outer ring of conductive bristles 2 and centrally arranged bristles 3.
  • the outer ring of bristles 2 may consist of electrically conductive bristles, which serve as Stromapplikator.
  • the opposite pole can be formed by the base over which the brush 1 is guided or the central bristles 3 can be used as an opposite pole.
  • Figure 2 shows the example of a bottom view of a brush 4 an outer ring of electrically conductive bristles 5 and two inner rings with oppositely poled electrically conductive bristles 6.
  • the transformer is a box 8 directly above the bristles 2, 3. This makes it possible to produce by means of a sliding contact the power supply, which eliminates long ways for the high voltage.
  • FIGS. 3 to 5 have different arrangements of the bristles, of which either all or some of the spaced bristles can be used as a current applicator.
  • FIG. 3 shows an axial bristle arrangement of bristle rings, between which bristle rings of insulating bristles can also be arranged. In particular, on the edge of a roller brush insulating bristles are advantageous.
  • FIG. 4 shows bristles arranged radially as bristle strips. This arrangement makes it easier to avoid tearing sparks before contact with the ground or a plant. For this purpose, a rotary-grinding contact can be switched off. Radial bristle crowns are particularly advantageous for broken brushes and brushes which can be switched off in radial segments, since energy can be saved in particular via sensor control.
  • FIG. 6 shows an arrangement of radial bristles in simple rings as a tight packing
  • FIGS. 7 and 8 show a screw arrangement with different pitch.
  • a worm assembly ensures good contact at high rotational speeds even with a reduction in the number of bristles. In addition, this will improve the weed ejection.
  • the transformer be arranged directly in the core cylinder 9 a roller brush. As a result, the sliding contact for power supply only has to transfer normal voltage and the high voltage line is minimized.
  • FIG. 11 shows a roller brush with a combined current applicator function on the bristles 10 and bristle-free regions 11 in between, in which useful plants can grow.
  • the Randborstenkränze 12 to 18 have insulating bristles to protect the crops in the areas 1 1, 19 and 21 from electricity.
  • the individual brush blocks 23 to 26 can be combined variably in width and spacing as a modular system. Particularly in the application of small distributed transformers, the transformers (not shown) are arranged directly in the core cylinder 27 of the brush 22.
  • the brush blocks 23 to 26 may have different polarity and the arrangement of the transformers in the core cylinder 27 allows a simple sliding contact to the power supply with normal voltage and short paths for the high voltage, which must be transferred to the brush.
  • FIG. 12 The side view shown in FIG. 12 of a brush 30 with widely spaced bristles 31 can supply high weeds 32 and low weeds 33 with electricity.
  • the advantage of the rotating brush 30 is that the bristles penetrate between the stalks of the weeds and the taller plants 32 for longer destruction of leaves and roots longer in contact with the rotating bristles 31 as the low plants 33.
  • the ground contact minimizes the bristles.
  • the brush 40 shown in FIG. 13 has long bristles 41 and short bristles 42. This makes it possible not to apply electricity to the long bristles 41, so that they interact only mechanically with the weeds 43. As a result, smaller plants are mechanically ripped off.
  • the long bristles 41 may serve as spacers to the floor and thus allow floating support of the brush 40.
  • the more energized shorter bristles 42 are used, which are the higher plants 44 killing and withering very quickly, without necessarily having to be ripped out.
  • FIG. 14 shows how the brush 40 interacts with a vertical object 45 with its bristles of different lengths. In this case, the shorter bristles can be made harder and electrically conductive, while the longer non-energized bristles act mechanically on their environment. This mechanical effect can be improved by adding water to clean the surfaces in contact.
  • FIGs. 15 to 17 show different gripper arrangements in which A and B are differently polarized applicators, and S is a cutter, while G denotes a gripper means for holding a branch Z.
  • FIG. 17 shows a single-pole arrangement of cutting edge S and gripper G. Such an arrangement serves above all for the removal of thick aboveground plant parts.
  • the opposite pole B is formed from the ground, so that the whole plant P is acted upon by high voltage and stops after cutting. This makes it possible to arrange the cutting and gripping tools close to each other or to integrate them in a single mechanical unit, similar to an air knife or other gripping cutting devices.
  • FIGS 18 and 19 show the further treatment of cut material with high voltage.
  • the biological material 60 is conveyed by belt conveyors 61 to 63 in the direction of the arrow 64 and the rollers 65 and 66 are pressed onto the biological material 60 with different high-voltage poles. This creates between the rollers 65 and 66 above the insulating tape 67, a flow of current through the biological material 60th
  • Such a belt conveyor can be used in direct connection to a mobile picking or harvesting unit or to a subsequent drying unit, whereby the rapid drying prevents biodegradation.
  • FIG. 20 and 21 show how a surface applicator 70 can be placed in front of a tractor 71 while behind the tractor 71 a seeder 72 is being pulled. This first makes it possible to treat the weeds by means of the surface applicator 70 and then directly in the same operation with the seeder 72 to discharge the seed. In a corresponding manner, FIG. 21 shows how the surface applicator 70 can be arranged between the tractor 71 and the seeder 72 in order to pre-treat the soil before sowing.
  • FIG. 22 shows various types of depth chisels. These depth chisels serve as an applicator unit penetrating the soil.
  • adjacent depth chisels 80, 81 of the device 82 may have a different high-voltage polarity a, b.
  • the depth chisel 80 has a first support 83, which may also be formed as a cutting wheel, and a second support 84, which serves as a current applicator.
  • two differently poled applicators 91 and 92 are arranged on the depth chisel, between which an insulation unit 93 is provided.
  • the applicators 84, 91 may be formed as a cutting wheel for clean opening of the soil surface or as a packer.
  • FIG. 24 shows how, with a depth chisel 100, the applicator surface can be extended by a steel cable 101. As a result, the flow of current, for example completely vertically, can be configured.
  • the embodiment 1 10 in Figure 25 shows a depth chisel with a wide cutting surface 1 1 1 to increase the ground contact surface. This is particularly advantageous when the ground is less conductive and the horizontal flow is to provide a longer contact time at high speeds.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Abtöten oder Schwächen von Pflanzen und anderen Organismen, die eine Hochspannungsquelle und einen mit der Hochspannungsquelle verbundenen Applikator aufweist, hat mindestens eine mechanische Einrichtung, die mit dem Applikator in Verbindung steht. Vorteilhaft ist es, wenn die mechanische Einrichtung mit der Hochspannungsquelle elektrisch verbunden ist.

Description

Vorrichtung zum Abtöten und Schwächen von Pflanzen und anderen Organismen
[01 ] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtöten und Schwächen von Pflanzen und anderen Organismen, die eine Hochspannungsquelle und einen mit der Hochspannungsquelle verbundenen Applikator aufweist. [02] Es ist bekannt, beispielsweise zum Auslichten von Wildkräutern, ein Gehäuse mit einer Elektronik zur Aufnahme einer Hochspannung mit Schleifkontakten in einem vorbestimmten Abstand über den Boden zu führen. Durch eine Hochspannung zwischen der Elektrode und einem Erdkontakt oder der Erde oder Pflanze wird die betroffene Pflanze durch einen Stromschlag abgetötet oder geschwächt. [03] Insbesondere in der biologischen Landwirtschaft wird auf den Einsatz von chemischen Bekämpfungsmitteln verzichtet und es wurden daher beispielsweise in der US 4,094,095, der US 3,919,806, der US 4,428,150 und der WO 98/07314 Vorrichtungen beschrieben, die es erlauben, das Wachstum von Pflanzen über eine Hochspannungseinrichtung zu behindern.
[04] Derartige Einrichtungen sind aufwändig und führen häufig nur zu einer begrenzten Schä- digung der Pflanzen. Daher haben sich diese Einrichtungen bisher gegenüber chemischen Pflanzenvernichtungsmitteln nicht durchgesetzt.
[05] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Vorrichtungen so weiter zu entwickeln, dass ein wirtschaftlicher Einsatz von Hochspannung in der Landwirtschaft ermöglicht wird. [06] Diese Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst, die mindestens eine mechanische Einrichtung aufweist, die mit dem Applikator in Verbindung steht. Vorteilhaft ist es, wenn die mechanische Einrichtung mit der Hochspannungsquelle elektrisch verbunden ist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[07] Erfindungsgemäß wird die Hochspannungseinrichtung mit einer weiteren mechanischen Einrichtung kombiniert, die es erlaubt in kurzer zeitlicher Abfolge, die Hochspannung aufzubringen und den Boden unter den Pflanzen oder biologisches Material mechanisch zu behandeln.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Dabei kann die mechanische Einrichtung körperlich mit dem Applikator in Verbindung stehen, um beispielsweise an einem Traktor oder einem Handgerät sowohl die Hochspannungseinrichtung als auch die weitere mechanische Einrichtung gleichzeitig zu bedienen. Die mechanische Einrichtung kann jedoch auch mit dem Applikator elektrisch in Verbindung stehen, sodass die mechanische Einrichtung selbst zum Applikator wird oder den Applikator unterstützt.
[08] Die Erfindung macht sich die Kombination von mindestens einem elektrischen und einem mechanischen Prinzip zu nutze. Spezieller betrifft sie herbizid wirkende Vorrichtungen, welche als wirksame Teile eine Vorrichtung zur Beaufschlagung von Pflanzen mit einem hochgespannten Wechsel- oder Gleichstrom in Kombination mit mindestens einer weiteren Vorrichtung mit mechanischer Einwirkung auf die Pflanzen direkt oder indirekt über den Boden enthalten.
[09] Die alleinige Anwendung der Zerstörung von Pflanzen durch Hochspannung führt zu unterschiedlichen Problemen. Große Pflanzen können kleine Pflanzen bei flächigem Wuchs abdecken und deren Durchströmen verhindern. Harte, trockene, stark behaarte oder wachsige Blätter sorgen für einen hohen Übergangswiderstand zwischen Applikator und Pflanze, sodass große Energiemengen im Spross verloren gehen, obwohl in der Hauptsache die Wurzeln oder niedrigliegende Wachstumspunkte zerstört oder stark geschwächt werden sollen. Nichtleitende Pflanzenteile oder Reste von Pflanzen können den Zugang zu den Zielpflanzen durch darüber gleitende Applikatoren rein elektrischer Vorrichtungen behindern. Außerdem kann eine geringe Leitfähigkeit der trockenen Erde den Stromfluss und damit die Wirkung des Stromes auf die Pflanzen verhindern. Dadurch ist die herbizide Wirksamkeit der bekannten Vorrichtungen häufig nicht mehr ausreichend oder bei ausreichender herbizider Wirksamkeit werden unerwünschte Schädigungen der Nutzpflanzen beobachtet oder der Energieverbrauch wird ökonomisch und ökologisch unvertretbar hoch oder die Arbeitsgeschwindigkeit wird zu niedrig für einen funktionell akzeptablen Einsatz der Vorrichtung in den verschiedensten Anwendungsbereichen. [10] Die den Einsatz behindernden Bedingungen werden durch eine Maximierung der eingebrachten Energie, eine Minimierung der Fahrtgeschwindigkeit und der Arbeitsbreite oder durch eine häufigere Verwendung der Vorrichtung ausgleichen. Wirtschaftlich vorteilhafter ist jedoch die Kombination der elektrisch wirkenden Vorrichtung mit einem oder mehreren anderen mechanisch wirkenden Vorrichtungen. [1 1] Die Vorrichtung zum Abtöten oder Schwächen von Pflanzen und anderen Organsimen besteht aus einer vorzugweise leichten und hocheffizienten Hochspannungsquelle für gepulsten oder kontinuierlichen Gleich- oder Wechselstrom mit unterschiedlichen ausgewählten Frequenz- und Wellenpaketen und vorzugsweise mindestens zwei Applikatoren, von denen einer als Erde wirkt. Vorteilhaft sind zusätzliche Steuerungs-, Sensor- und Mobilitätskomponenten.
[12] Die mechanische Einrichtung sollte die Wirkung der elektrischen Komponente erhöhen, synergistisch verstärken oder überhaupt erst möglich machen. Sie kann mit der elektrischen Komponente sequenziell verknüpft oder vollständig in sie integriert sein.
[13] Eine besonders vorteilhafte mechanische Einrichtung ist eine Bürste, insbesondere eine Walzenbürste, eine Tellerbürste, eine Bürstenleiste oder ein Bürstenabstreifer. Mit derartigen Bürsten alleine können junge Pflanzen mit kleinen Wurzelsystemen nur unter oberflächiger Bodenbewegung aus dem Boden mechanisch herausgerissen und zerstört werden. Sie sterben dann nur bei ausreichender Trockenheit auf der Erdoberfläche ab. Bei harten Böden und tiefergehenden Wurzel Systemen werden mit den Bürsten Blätter der Pflanzen mechanisch teilweise abgeris- sen und das intakt bleibende Wurzelsystem wird nur durch die gleichzeitige durch die Hochspannungsbehandlung so stark geschädigt, dass die Pflanze sicher und wetterunabhängig abstirbt. Außerdem können mit den Bürsten abgerissene oder ausgerissene Pflanzenteile aufgenommen und/oder an einen nicht störenden Platz verbracht werden.
[14] Durch das Berühren der Pflanzen mit einem überstreichenden Applikator werden die Pflanzen mit elektrischer Energie beaufschlagt und vorzugsweise bis tief in die Wurzel abgetötet. Bei Pflanzen mit engstehenden langen und insbesondere auch holzig faserigen Blättern, wie beispielsweise robusten Gräsern, ist der überstreichende Applikator nur in geringem Kontakt mit den Blättern, was zu hohem Energieaufwand führt. Die Folge ist eine niedrige Fahrtgeschwindigkeit des Applikators und die abgetöteten Pflanzen müssen in einem separaten Schritt an der Oberfläche abgetrennt und entsorgt werden.
[15] Die Kombination aus mechanischer Behandlung mittels Bürsten und der Beaufschlagung der Organismen mit Hochspannung führt zu einem deutlich besseren Kontakt zwischen Hochspannung und Pflanze oder zur rauen unregelmäßig zerklüfteten Bodenoberfläche und damit zu einem niedrigeren Energieverbrauch und einem geringeren Übergangswiderstand. Beispielswei- se kann bei der Behandlung von Fugen zwischen Platten der leitfähigere Dreck in den Fugen, der teilweise herausgebürstet wird, als erleichterter elektrischer Kontakt zu tieferliegenden Fugenbereichen genutzt werden, in denen auch die hartnäckigsten Unkräuter wachsen. Darüber hinaus führt der mechanische Abrieb der Bürste zu einer Beseitigung isolierender Deckschichten der Organismen und senkt dadurch den elektrischen Widerstand genau dort, wo der Strom eingeleitet wird. Durch das fortschreitende Abreißen von Organismenteilen durch die Bürstenbewegung werden innerhalb von Sekunden immer neue hochleitende Organismenteile freigelegt. Dadurch wird besonders wirksam Energie in die Wurzeln zu deren Abtötung eingeleitet. Vorteilhaft ist es, wenn die Pflanzen in einem einzigen Arbeitsgang nach der fortschreitenden mechanischen und elektrophysikalischen Behandlung letztlich komplett oberirdisch entfernt und gleichzeitig die im Boden verbleibenden Wurzeln sicher abgetötet werden und somit auch unter widrigen Umweltbedingungen nicht mehr anwachsen können.
[16] Bereits die mechanische Funktion einer Bürste verbessert die Wirkung der Hochspannungsquelle deutlich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bürste als Applikator mit der Hoch- spannungsquelle verbunden ist. Dies führt dazu, dass alle oder einzelne Borsten der Bürste mit der Hochspannungsquelle verbunden sind und als Applikator zum Spannungseintrag oder als Erdung wirken.
[17] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bürste Borstenbereiche aufweist, die eine unterschiedliche elektrische Polung aufweisen. Darüber hinaus können auch weitere Borstenbereiche für eine Isolation sorgen. Dies ermöglicht es, zwischen den Borsten ein Spannungsfeld zu erzeugen, das Organismen, die in Kontakt mit Applikatoren dieses Spannungsfeldes geraten, zerstört oder zumindest schwächt, nach außen hin aber keinen gefährlichen oder energieverbrauchenden Strom abgeben kann. Das stromlos-Schalten einzelner Borstenbereiche kann je nach Geometrie zur Einsparung von Energie oder zur Minimierung von Abreißfunken genutzt werden. Kombina- tionen von leitenden und nichtleitenden Borsten können der Sicherheit, dem Zuführen von Pflan- zenteilen oder der Reinigung dienen.
[18] Durch die Kombination einer Mäh- oder Ernteeinrichtung mit der Beaufschlagung der am Boden verbleibenden Wurzelsysteme wird eine effektive Behandlung der Wurzeln ermöglicht. Nach dem Mähen trocknen die Schnittbereiche in sehr kurzer Zeit ein. Die zeitlich direkt auf das Mähen folgende Hochspannungsapplikation ermöglicht es, die feuchten Schnittstellen als Zu- gang der Hochspannung zum Wurzelbereich zu nutzen. Dabei sollte das gleiche Trägerfahrzeug sowohl für das Aufbringen der Hochspannung als auch für den Mäh- oder Erntevorgang genutzt werden. Dadurch kann die Hochspannungsaufbringung entweder zeitgleich mit dem Mähen bei einem Kreiselmäher, Fadenmäher oder Schlegelmäher oder innerhalb weniger Sekunden später bei einem Balkenmäher oder Schlegelmäher erfolgen, um über die frischen und nassen Schnittstellen Strom in die verbleibenden Organismenteile einzuleiten. Dies ermöglicht es auch, das Schnittgut ohne weitere Zwischenspeicherung direkt hinter dem Fahrzeug auf den abgetöteten Pflanzenstrünken abzulegen. Da zwischen dem Abschneiden und dem weitergehenden Abtöten der Wurzeln durch Hochspannung nur eine kurze Zeit vergeht, reagiert die Pflanze auch nur in stark verringertem Maß mit einem Neuaustreiben aus der Wurzel.
[19] Wenn das Mähen ein Erntevorgang ist, ermöglicht die sofortige elektrophysikalische Behandlung der Halme und Wurzeln der Nutzpflanze, wegen der damit einhergehenden Zellzerstörung, dass die auf dem Feld verbleibenden Pflanzenteile schneller abtrocknen, weniger Krankheiten weiterverbreiten und besser mikrobiell abbaubar sind. Die elektrophysikalische Behand- lung sollte direkt nach oder zeitgleich mit dem Schneidvorgang erfolgen, da die Wirkung nach Abtrocknen der Schnittstelle stark sinkt.
[20] Die Bürste kann durch die Bewegung der Bürste relativ zum Untergrund auf Pflanzen im Untergrund einwirken. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Bürste um eine Achse drehbar gelagert ist. Diese Ache kann waagerecht oder senkrecht sein, um die Relativgeschwindig- keit zwischen den Borsten der Bürste und dem Untergrund zu erhöhen.
[21 ] Das Aufbringen einer Hochspannung kann mit einem zusätzlichen Applikator erfolgen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Mäh- oder Ernteeinrichtung eine Schneide oder einen Greifer aufweist, wobei die Schneide oder der Greifer als Applikator mit der Hochspannungsquelle verbunden ist. [22] Besonders in den Bereichen Weinbau, Ziergehölze oder Obstanbau müssen Zweige regelmäßig gekürzt werden. Die Schnittwunden bleiben im Normalfall offen und stellen eine hohe Infektionseintrittsstelle für Krankheiten dar. Wenn die Schneide als eine Elektrode ausgelegt wird, wird direkt beim Schneiden die Schnittstelle verödet, es besteht jedoch die Gefahr, dass Strom die Nutzpflanze beeinträchtigt. Wenn beim Schneiden zusätzlich oder integriert ein Grei- fer verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn dieser Greifer als Gegenpol für die elektrophysikali- sche Behandlung genutzt wird. Dabei kann der Greifer oberhalb oder unterhalb der Schnittstelle angreifen und es kann entweder der Greifer oder die Schneide mit Hochspannung beaufschlagt werden. Dadurch entsteht ein definierter Bereich zwischen Schneide und Gegenpol, der schnell vertrocknet und dadurch verhindert, dass Krankheiten über die zerstörten Zellen eindringen. Je nach Geometrie de Anordnung kann der verödete Bereich sehr klein ausfallen (Greifer oberhalb der Schnittstelle) oder wunschgemäß länger sein (Greifer unterhalb der Schnittstelle). Schnitt und elektrophysikalische Behandlung sollten zeitgleich vorgenommen werden, damit beide Elektroden gleichzeitig am Ast ansetzen und ein Stromfluss in die Restpflanze vermieden wird. [23] Insbesondere zur kompletten Abtötung holziger und buschiger Gewächse ist die Kombination von Greifer und Schneideinrichtung, wobei die Schneide und ggf. auch der Greifer als einer der Applikatoren mit der Hochspannungsquelle verbunden ist, besonders vorteilhaft, da dabei das feste Ergreifen einer Pflanze, wie beispielsweise eines Bündels Äste, mit einer Hochspannungsbehandlung verbunden werden kann, die bis in die Wurzeln wirkt. Bereits beim Grei- fen der Pflanze wird durch den Druck auf die Pflanze die Struktur so weit zerstört, dass die Leitfähigkeit sich verbessert. Bei fortlaufender Schneidbewegung wird die Grenzfläche zwischen Schneidwerkzeug und Pflanze durch die Pflanzensäfte nass und verbessert die Leitfähigkeit. Nach dem Abtrennvorgang können je nach Ausbildung des Greifers die abgetrennten Teile weggebracht oder fallengelassen werden. [24] In vielen Fällen wäre es vorteilhaft, wenn die Hochspannungsbehandlung auch Pflanzenteile direkt erreichen könnte, die unterhalb der Erdoberfläche liegen. Daher wird vorgeschlagen, dass die mechanische Einrichtung eine Bodenbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Egge, ein Unterstockräumer, ein Tiefenlockerer, eine Hackvorrichtung oder eine Bodenwendevorrichtung ist. Diese Vorrichtungen erlauben es außerdem, mit Hochspannung behandelte Pflanzenteile sofort in die Erde einzuarbeiten oder, wo sinnvoll ist, sofort heraus zu separieren. Vorteilhaft ist es, wenn Pflanzen in einem Arbeitsgang durch am Traktor befestigte Geräte mit Hochspannung behandelt werden und im gleichen Arbeitsgang die behandelten Pflanzen mechanisch in den Boden eingearbeitet oder abgetrennt (Roder) werden (Rodung). Da die mechanische Bearbeitung nur begrenzte Gerätebreiten zulässt, ist der Schonungs- und Einspareffekt besonders groß, wenn im gleichen Arbeitsgang auch eine Hochspannungsbehandlung durchgeführt wird. [25] Bodenbearbeitungseinrichtungen wie Tiefenlockerer, Tiefpflüge, Lüftungsperforatoren oder Dränpflüge ermöglichen es, so tief in den Boden einzugreifen, dass über einen damit verbundenen elektrischen Applikator unterhalb der Bodenoberfläche auf Nematoden, tiefliegende Wurzeln und Rhizome eingewirkt werden kann, insbesondere dann wenn die Pflanzen an der Bodenoberfläche nicht oder nur minimal geschädigt werden sollen.
[26] Kumulativ oder alternativ wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung mindestens eine Weiterbehandlungseinrichtung für die behandelte Fläche oder für die behandelten Pflanzen oder Pflanzenteile aufweist. Die Weiterbehandlung kann somit eine behandelte Bodenfläche, eine Wand oder behandelte Pflanzenteile betreffen. Beispielsweise geht es bei der Weiterbehandlung von Sprossmaterial darum, die sofortige Verfügbarmachung für eine geordnete Verwertung oder Entsorgung bereitzustellen. Insbesondere durch den direkten zeitlichen Zusammenhang von Hochspannungsbehandlung und Weiterbearbeitung in einem einzigen Überfahrtschritt werden Zeit, Energie und Kosten gespart und die Bodenverdichtung wird verringert, die durch mehrfache Überfahrten entstehen würde. Gleichzeitig kann Biomaterial ohne Speicherung oder das Ri- siko von Witterungseinflüssen sofort weiterbehandelt werden. Gerade bei abgeschnittenem oder sogar gehäckseltem Gut ist es vorteilhaft, wenn es sofort nach dem Abschneiden oder Häckseln und nicht erst kurz vor dem nächsten Schritt mit Hochspannung behandelt wird.
[27] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Weiterbehandlungseinrichtung eine Transporteinrichtung, insbesondere eine Aufsaugeinrichtung, eine Einrichtung zum Erstellen von Schwaden, Häckseln oder Ballen ist. Abgeschnittenes Blattmaterial wird im Normalfall auf dem Feld nur mechanisch behandelt und dann entweder für den Abtransport, die Trocknung oder die Einarbeitung bereitgelegt. Durch eine kombinierte elektrophysikalische Behandlung direkt vor der Erstellung von Schwaden, Häckseln oder Ballen ist es möglich, auf dem Feld ohne speichernde Zwischenschritte, erneutes Überfahren, Bodenverdichtung oder weiteren Zeitaufwand, Pflanzenma- terialien durch Zellzerstörung schneller trocknend zu machen, die mikrobielle Aufschlussfähigkeit zu vergrößern und Krankheiten abzutöten. Dies führt dazu, dass das Erntegut sofort wieder eingearbeitet oder für spätere Nutzungsschritte (Silage, Biogas, Lagerung) optimal vorbereitet wird, ohne dass nachgeschaltete Arbeitsschritte an anderer Stelle nötig werden. [28] Besondere Vorteile erschließen sich, wenn die Weiterbehandlungseinrichtung eine Austragseinrichtung, insbesondere eine Sämaschine, einen Düngerstreuer, eine Flüssigkeitsabgabeoder eine Sprüheinrichtung ist.
[29] Sowohl eine chemische Unkrautbekämpfung als auch das Säen sind mit hoher Arbeits- breite möglich. Diese Verfahrensschritte können jedoch in der Regel nicht kombiniert werden, da das Absterben der Pflanzen oft einige Tage dauert und das Saatgut durch Spritzmittel nicht geschädigt werden darf. Hier bietet die elektrophysikalische Unkrautbekämpfung eine Alternative, die während des Säens durchgeführt werden kann. Da das Unkraut mittels Hochspannung augenblicklich bis in die Wurzeln abgetötet wird und im Boden keine pflanzentoxischen Rück- stände verbleiben, ist es möglich, sofort anschließend einzusäen und das Unkraut in der Keimungsphase als Mulchschicht absterben zu lassen. Außerdem können somit kurz vor der Saat auch in erheblichem Maße Schnecken in der Mulchschicht abgetötet werden, die den Keimlingen in der Frühphase besonders stark schaden können. Eine frühere Hochspannungsbehandlung würde die Schneckenpopulation und das Unkrautwachstum bis zum Keimungsbeginn weniger stark minimieren und eine spätere Hochspannungsbehandlung ist kaum möglich, ohne die Nutzpflanzen zu schädigen oder große Bereiche des Feldes auszusparen.
[30] Die Kombination von Hochspannungsbehandlung und Flüssigkeitsabgabeeinrichtung ermöglicht es, die Effizienz der Hochspannungsbehandlung durch andersartige Unkrautvernichtungsmittel an sonst schwer zugänglichen Stellen zu erhöhen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zusammen mit der herbiziden Hochspannungsbehandlung Dünger als Streugut oder Flüssigkeit abgegeben werden, was in Verbindung mit chemischen Pflanzenvernichtungsmitteln als Kombination unmöglich wäre. Dies ermöglicht es auch, je nach Anforderungsprofil in bestimmten Bodenbereichen, zusätzlich zur Hochspannungsbehandlung ggf. auch anders wirkende Herbizide aufzubringen, sodass auf einem Feld bestimmte Bereiche nur mit Hochspannung und an- dere Bereiche mit chemischen Herbiziden behandelt werden.
[31] Als Flüssigkeit kann auch Heißwasser oder Nassdampf als Sprühmittel eingesetzt werden. Zur Erhitzung des Wassers kann die Abwärme der für die Hochspannungserzeugung benötigten Generatoren verwendet werden. Da die in einem Fahrzeug speicherbare Menge an Dampfoder Heißwasser begrenzt ist und die Generatoren kontinuierlich gekühlt werden müssen, ist es besonders vorteilhaft, wenn erhitztes oder überhitztes Wasser genutzt wird, um nicht elektrophy- sikalisch behandelbare Bodenbereiche (Metall, oberflächennahe Leitungen im Boden, Nähe zu Metallpfählen/Zäunen, zu schmale Bereiche in der Reihe zwischen den Nutzpflanzen etc.) zur Unkrautvernichtung zu besprühen oder Arbeitseinrichtungen während der Fahrt zu reinigen. So können beispielsweise Bürsten der Vorrichtung fortlaufend im Betrieb gereinigt werden, wodurch gleichzeitig die Leitfähigkeit an der Übergangsstelle zur Pflanze oder zum Boden erhöht wird.
[32] Je nach Anwendungserfordernis kann die Weiterbehandlungseinrichtung auch ein Packer zur Bodenverdichtung sein.
[33] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Datener- fassung und Datenverarbeitung aufweist. Eine derartige Sensoreinrichtung kann die erfassten Daten in geeigneter Form verfügbar machen und je nach Anforderungsprofil diese auch mit weiteren Daten aus anderen Quellen verknüpfen, um aufbauend auf diese Daten Felddaten zu erfassen und/oder direkt eine mechanische oder elektrophysikalische Einrichtung zu steuern oder zu regeln. Die erfassten Daten können Dokumentationszwecken dienen und auch eine Grundlage für spätere Weiterbehandlungsschritte bilden.
[34] Besonders vorteilhaft ist eine Verknüpfung mit Daten aus anderen Quellen, wie beispielsweise GPS-Ortsdaten, vorausfliegenden Drohnen oder Daten einer für die Vorrichtung vorgesehen Transporteinrichtung, wie beispielsweise eines Traktors oder der mechanischen Einrichtungen. Mit den Sensoren kann auch der durch die vorangegangenen Schritte erreichte Bear- beitungszustand des behandelten Bereichs des Feldes, des Erntegutes oder der Nutzpflanze er- fasst werden. Bei einer Sequenz von aufeinander aufbauenden Bearbeitungsschritten ist es mit den Sensoren möglich, den Erfolg der Maßnahme festzustellen und eine Prozessoptimierung durchzuführen.
[35] Daher wird weiterbildend vorgeschlagen, dass die Sensoreinrichtung mit einer Steuerung in Verbindung steht, die den Applikator, die mechanische Einrichtung, einen mobilen Geräteträger, eine Stromversorgung für die Hochspannungsquelle und/oder eine Weiterbehandlungseinrichtung steuert.
[36] Gerade die Kombination unterschiedlicher Bearbeitungsschritte innerhalb eines Bearbeitungsvorgangs mit der Überfahrt über einen Bereich eines Feldes oder das Bewegen einer Vor- richtxing über eine Bodenfläche führen zu einem besonders effektiven Einsatz der Vorrichtung. Daher liegt der Erfindung auch ein Verfahren zugrunde, bei dem während einer Überfahrt oder in zwei direkt aufeinander folgenden Überfahrten eine Hochspannung appliziert und eine mechanische Einrichtung verwendet wird. [37] Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind als Ausfuhrungsbeispiele in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert:
[38] Es zeigt
Figur 1 schematisch eine Seitenansicht einer statischen oder drehenden Tellerbürste,
Figur 2 schematisch eine Unteransicht der in Figur 1 gezeigten Bürste, Figur 3 eine Seitenansicht einer Walzenbürste mit radialer Borstenanordnung,
Figur 4 eine Seitenansicht einer Walzenbürste mit axialer Borstenanordnung,
Figur 5 eine Seitenansicht einer Walzenbürste mit gedrehter Borstenanordnung
Figur 6 eine Vorderansicht einer Walzenbürste mit Borstenkränzen in dichter Packung,
Figur 7 eine Vorderansicht einer Walzenbürste mit einem Borstenkranz in Schneckenanord- nung mit kleiner Ganghöhe,
Figur 8 eine Vorderansicht einer Walzenbürste mit einem Borstenkranz in Schneckenanordnung mit großer Ganghöhe,
Figur 9 eine Vorderansicht einer Walzenbürste mit Borstenkränzen in axialer Borstenanordnung, Figur 10 eine Vorderansicht einer Walzenbürste mit einer kombinierten Art der Borsten- kranzanordnung,
Figur 1 1 schematisch die Vorderansicht einer Walzenbürste mit kombinierter Stromapplikator- funktion mit bürstenlosen Bereichen,
Figur 12 schematisch eine Seitenansicht einer Bürste mit weiter Borstenbestückung, Figur 13 schematisch eine Seitenansicht einer Bürste mit unterschiedlich langen Borsten,
Figur 14 schematisch eine Seitenansicht einer Bürste mit unterschiedlich langen Borsten an einem Begrenzungspfosten,
Figur 15 schematisch eine zweipolige Schneider Greifer-Kombination mit einer Schneide oberhalb des Greifers,
Figur 16 schematisch eine zweipolige Schneider Greifer-Kombination mit einer Schneide unterhalb des Greifers,
Figur 17 schematisch eine einpolige Schneider Greifer-Kombination,
Figur 18 schematisch die Weiterbehandlung von biologischem Material auf einem isolierten
Band durch zwei unterschiedlich polarisierte Trommelapplikatoren,
Figur 19 schematisch die Weiterbehandlung von biologischem Material zwischen einem Band und einem Trommelapplikator, der anders als das Band polarisiert ist,
Figur 20 schematisch die Unkrautbekämpfung mit Flächenapplikatoren vor einem Traktor und einer Sämaschine hinter dem Traktor,
Figur 21 schematisch die Unkrautbekämpfung mit Flächenapplikatoren zwischen einem Traktor und einer Sämaschine,
Figur 22 schematisch einen Tiefenmeißel für eine in den Boden eindringende Applikatoreinheit mit abwechselnd gepolten Applikatoren,
Figur 23 schematisch einen Tiefenmeißel für eine in den Boden eindringende Applikatoreinheit mit zwei verschieden gepolten Applikatoren an einem Tiefenmeißel
Figur 24 schematisch einen Tiefenmeißel gemäß Figur 22 mit einem Stahlseil als Verlängerung eines der Applikatoren und
Figur 25 schematisch einen Tiefenmeißel mit verbreiterter Schneidfläche. [39] Die in Figur 1 gezeigte Bürste 1 kann als statische oder drehende Tellerbürste eingesetzt werden. Die Bürste hat einen Außenkranz aus leitfähigen Borsten 2 und zentral angeordnete Borsten 3. Der Außenkranz aus Borsten 2 kann dabei aus elektrisch leitfähigen Borsten bestehen, die als Stromapplikator dienen. Der Gegenpol kann von der Grundfläche gebildet werden, über die die Bürste 1 geführt wird oder die zentralen Borsten 3 können als Gegenpol eingesetzt werden.
[40] Die Figur 2 zeigt am Beispiel einer Unteransicht einer Bürste 4 einen Außenkranz an elektrisch leitfähigen Borsten 5 und zwei Innenkränze mit gegensinnig gepolten elektrisch leitfähigen Borsten 6. Dazwischen ist ein Kranz aus Isolatorborsten 7 angeordnet, der Kurzschlüsse und Funken zwischen den Applikatorborsten 5 und 6 vermeidet. Bei der Anwendung kleiner dezentraler Transformatoren befindet sich der Transformator als Kasten 8 direkt oberhalb der Borsten 2, 3. Dies ermöglicht es, mittels eines Schleifkontakts die Stromversorgung herzustellen, wodurch lange Wege für die Hochspannung entfallen.
[41 ] Die in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Walzenbürsten haben unterschiedliche Anordnungen der Borsten, von denen entweder alle einige oder beabstandete Borsten als Stromapplikator eingesetzt werden können. Die Figur 3 zeigt eine axiale Borstenanordnung aus Borstenringen, zwischen denen auch Borstenringe aus isolierenden Borsten angeordnet sein können. Insbesondere am Rand einer Walzenbürste sind isolierende Borsten von Vorteil.
[42] Die Figur 4 zeigt sich radial als Borstenleisten angeordnete Borsten. Diese Anordnung erleichtert es Abrissfunken vor einem Kontakt mit dem Boden oder einer Pflanze zu vermeiden. Hierzu kann auch ein Dreh-Schleif-Kontakt abgeschaltet werden. Radiale Borstenkränze sind besonders für unterbrochene Bürsten und in radial Segmenten abschaltbare Bürsten vorteilhaft, da dadurch insbesondere über einer Sensorsteuerung Energie eingespart werden kann.
[43] Derartige Walzenbürsten sind in den Figuren 6 bis 10 in der Seitenansicht dargestellt. Figur 6 zeigt eine Anordnung von Radialborsten in einfachen Kränzen als dichte Packung und die Figuren 7 und 8 zeigen eine Schneckenanordnung mit unterschiedlicher Ganghöhe. Eine Schneckenanordnung sichert einen guten Kontakt bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten auch bei einer Reduktion der Anzahl der Borsten. Außerdem wird hierdurch der Unkrautauswurf verbessert. Bei der Anwendung kleiner dezentraler Transformatoren kann der Transformator direkt im Kernzylinder 9 einer Walzenbürste angeordnet sein. Dadurch muss der Schleifkontakt zur Stromversorgung nur Normal Spannung transferieren und der Leitungsweg für die Hochspannung wird minimiert.
[44] Die Figur 1 1 zeigt eine Walzenbürste mit kombinierter Stromapplikatorfunktion an den Borsten 10 und dazwischen liegenden bürstenlosen Bereichen 1 1 , in denen Nutzpflanzen wachsen können. Die Randborstenkränze 12 bis 18 weisen isolierende Borsten auf, um die Nutzpflanzen in den Bereichen 1 1, 19 und 21 vor Strom zu schützen. Bei der Walzenbürste 22 sind die einzelnen Bürstenblöcke 23 bis 26 als modulares System in Breite und Abstand variabel zusammensetzbar. Insbesondere bei der Anwendung kleiner dezentraler Transformatoren sind die Transformatoren (nicht gezeigt) direkt im Kernzylinder 27 der Bürste 22 angeordnet. Die Bürstenblöcke 23 bis 26 können dabei unterschiedliche Polarität aufweisen und die Anordnung der Transformatoren im Kernzylinder 27 ermöglicht einen einfachen Schleifkontakt zur Stromversorgung mit Normalspannung und kurze Wege für die Hochspannung, die auf die Bürsten übertragen werden muss. [45] Die in Figur 12 gezeigte Seitenansicht einer Bürste 30 mit weit beabstandeten Borsten 31 kann hohes Unkraut 32 und niedriges Unkraut 33 mit Strom beaufschlagen. Dabei liegt der Vorteil der rotierenden Bürste 30 darin, dass die Borsten zwischen die Halme des Unkrauts eindringen und die hohen Pflanzen 32 zur besseren Zerstörung von Blättern und Wurzeln länger mit den rotierenden Borsten 31 in Berührung kommen als die niedrigen Pflanzen 33. Außerdem wird der Bodenkontakt der Borsten minimiert.
[46] Die in Figur 13 gezeigte Bürste 40 hat lange Borsten 41 und kurze Borsten 42. Dies ermöglicht es, die langen Borsten 41 nicht mit Strom zu beaufschlagen, sodass sie nur mechanisch mit dem Unkraut 43 zusammenwirken. Dadurch werden kleinere Pflanzen mechanisch ausgerissen. Außerdem können die langen Borsten 41 als Abstandshalter zum Boden dienen und ermög- liehen somit eine schwimmende Lagerung der Bürste 40. Für die höheren Pflanzen 44, die elekt- rophysikalisch beseitigt werden sollen, werden die strombeaufschlagten kürzeren Borsten 42 verwendet, die die höheren Pflanzen 44 abtöten und sehr schnell verwelken und schlaff werden lassen, ohne dass diese unbedingt ausgerissen werden müssen. [47] Die Figur 14 zeigt, wie die Bürste 40 mit ihren unterschiedlich langen Borsten mit einem vertikalen Objekt 45 zusammenwirkt. Dabei können die kürzeren Borsten härter und elektrisch leitfähig ausgebildet sein, während die längeren nicht mit Strom beaufschlagten Borsten mechanisch auf ihre Umgebung einwirken. Diese mechanische Wirkung kann durch Wasserzusatz zur Reinigung der in Kontakt kommenden Flächen verbessert werden.
[48] Die Figuren 15 bis 17 zeigen unterschiedliche Greiferanordnungen, bei denen A und B unterschiedlich gepolte Applikatoren darstellen und S eine Schneideinrichtung, während G eine Greifereinrichtung bezeichnet, um einen Zweig Z zu halten.
[49] Bei der Figur 15 wird am oberen Bereich des Zweiges Z geschnitten, während darunter der Zweig gehalten wird. Dadurch entsteht am oberen Ende des Zweiges Z ein langer Verödungsbereich ÖL. Ein kürzerer Verödungsbereich ÖK kann durch die in Figur 16 gezeigte Anordnung erzielt werden. Dabei wird der Zweig Z oberhalb der Schneidstelle S gehalten, sodass der zwischen den Applikatoren A und B liegende Verödungsbereich mit dem abgeschnittenen Gut entfernt wird. Beide Applikatoren A und B und die mechanischen Werkzeuge zum Schnei- den, können als mechanische Gesamteinheit 50 bis 52 zur Verödung von einem Ast oder mehreren Ästen gleichzeitig oder in Serie ausgeführt seien. Bei sehr schnell laufenden Messern als Schneideinrichtung kann statt des Greifers auch eine Prallplatte verwendet werden, um einen ausreichenden Kontakt herzustellen. Vorteilhaft ist es, wenn Schneide und/oder Greifer als rotierende Werkzeuge ausgebildet sind. [50] Die Figur 17 zeigt eine einpolige Anordnung aus Schneide S und Greifer G. Eine derartige Anordnung dient vor allem zur Beseitigung dicker oberirdischer Pflanzenteile. Der Gegenpol B wird dabei vom Boden gebildet, sodass die ganze Pflanze P durch Hochspannung beaufschlagt wird und nach dem Abschneiden stehen bleibt. Dies ermöglicht es, Schneid- und Greifwerkzeug dicht beieinander anzuordnen oder in einer einzigen mechanischen Einheit, ähnlich einer Am- bosschere oder andere Greifschneideinrichtungen, zu integrieren.
[51] Die Figuren 18 und 19 zeigen die Weiterbehandlung von abgeschnittenem Material mit Hochspannung. Dabei wird das biologische Material 60 mittels Bandförderern 61 bis 63 in Richtung des Pfeiles 64 gefördert und die Walzen 65 und 66 werden mit unterschiedlicher Hochspan- nungspolung auf das biologische Material 60 gepresst. Dadurch entsteht zwischen den Walzen 65 und 66 oberhalb des isolierenden Bandes 67 ein Stromfluss durch das biologische Material 60.
[52] Ein derartiger Bandförderer kann in direktem Anschluss zu einer mobilen Aufnahme oder Ernteeinheit oder zu einer nachfolgenden Trocknungseinheit verwendet werden, wobei durch die Schnelltrocknung ein biologischer Abbau verhindert wird.
[53] Bei der in Figur 19 gezeigten Anlage entsteht der Stromfluss zwischen der Walze 68 und dem elektrisch leitfähigen Band 69.
[54] Anstelle eines derartigen Bandsystems kann das Material auch durch Schwerkraft zwischen zwei unterschiedlich gepolten Walzen hindurchgeführt werden. [55] Die Figuren 20 und 21 zeigen, wie ein Flächenapplikator 70 vor einem Traktor 71 angeordnet werden kann, während hinter dem Traktor 71 eine Sämaschine 72 gezogen wird. Dies ermöglicht es zunächst, mittels des Flächenapplikators 70 das Unkraut zu behandeln und direkt anschließend im gleichen Arbeitsgang mit der Sämaschine 72 das Saatgut auszutragen. In entsprechender Art und Weise zeigt die Figur 21 , wie der Flächenapplikator 70 zwischen dem Trak- tor 71 und der Sämaschine 72 angeordnet sein kann, um den Boden vor dem säen vorzubehan- deln.
[56] Die Figuren 22 bis 25 zeigen verschiedene Arten an Tiefenmeißeln. Diese Tiefenmeißel dienen als in den Boden eindringende Applikatoreinheit. Dabei können wie in Figur 22 gezeigt, nebeneinander liegende Tiefenmeißel 80, 81 der Vorrichtung 82 eine unterschiedliche Hoch- spannungspolung a, b aufweisen. Der Tiefenmeißel 80 hat eine erste Auflage 83, die auch als Schneidrad ausgebildet sein kann, und eine zweite Auflage 84, die als Stromapplikator dient. Bei der in der Figur 23 gezeigten Ausfuhrungsform eines Tiefenmeißel 90 sind am Tiefenmeißel zwei unterschiedlich gepolte Applikatoren 91 und 92 angeordnet, zwischen denen eine Isoliereinheit 93 vorgesehen ist. [57] Dabei können auch die Applikatoren 84, 91 als Schneidrad zur sauberen Öffnung der Bodenoberfläche oder als Packer ausgebildet sein. [58] Die Figur 24 zeigt, wie bei einem Tiefenmeißel 100 die Applikatorfläche durch ein Stahlseil 101 verlängert werden kann. Dadurch kann der Stromfluss, beispielsweise komplett vertikal, ausgestaltet werden.
[59] Das Ausführungsbeispiel 1 10 zeigt in Figur 25 einen Tiefenmeißel mit einer breiten Schneidfläche 1 1 1 , um die Bodenkontaktfläche zu erhöhen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Boden wenig leitfahig ist und die horizontale Durchströmung bei hoher Fahrtgeschwindigkeit eine längere Kontaktzeit zur Verfügung stellen soll.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Abtöten oder Schwächen von Pflanzen und anderen Organismen, die eine Hochspannungsquelle und einen mit der Hochspannungsquelle verbundenen Applikator aufweist, gekennzeichnet durch mindestens eine mechanische Einrichtung, die mit dem Applikator in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einrichtung eine Bürste, insbesondere eine Walzenbürste, eine Tellerbürste, eine Bürstenleiste oder ein Bürstenabstreifer ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste um eine Achse drehbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste als Applikator mit der Hochspannungsquelle verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste Borsten aufweist, die eine unterschiedliche elektrische Polung aufweisen oder für Isolation sorgen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einrichtung eine Mäh- oder Ernteeinrichtung, insbesondere ein Kreiselmäher, ein Balkenmäher oder ein Greifer mit Schneideinrichtung ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mäh- oder Ernteeinrichtung eine Schneide und einen Greifer oder eine temporäre Gegenoder Festhaltevorrichtung aufweist, wobei die Schneide und/oder der Greifer als Applikator gemeinsam mit einem oder getrennt mit beiden Polen der Hochspannungsquelle verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einrichtung eine Bodenbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Egge, ein Unterstockräumer, ein Tiefenlockerer, eine Hackvorrichtung, ein Roder oder eine Bodenwendevorrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbearbeitungseinrichtung als Applikator mit der Hochspannungsquelle verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Weiterbehandlungseinrichtung für die behandelte Fläche oder für die behandelten Pflanzen oder Pflanzenteile aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterbehandlungseinrichtung eine Transporteinrichtung, insbesondere eine Aufsaugeinrichtung, eine Einrichtung zum Erstellen von Schwaden, Häckseln oder Ballen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterbehandlungseinrichtung eine Austragseinrichtung, insbesondere eine Sämaschine, ein Düngerstreuer, eine Flüssigkeitsabgabe- oder eine Sprüheinrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterbehandlungseinrichtung ein Packer zur Bodenverdichtung ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sensoreinrichtung zur Datenerfassung und Datenverarbeitung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mit einer Steuerung in Verbindung steht, die den Applikator, die mechanische Einrichtung, einen mobilen Geräteträger, eine Stromversorgung für die Hochspannungsquelle und/oder eine Weiterbehandlungseinrichtung steuert.
16. Verfahren insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Überfahrt oder in zwei direkt aufeinander folgenden Überfahrten eine Hochspannung appliziert und mindestens eine mechanische Einrichtung verwendet wird.
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