WO2019052883A1 - Vorrichtung ausbringen eines spritzmittels - Google Patents

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WO2019052883A1
WO2019052883A1 PCT/EP2018/073927 EP2018073927W WO2019052883A1 WO 2019052883 A1 WO2019052883 A1 WO 2019052883A1 EP 2018073927 W EP2018073927 W EP 2018073927W WO 2019052883 A1 WO2019052883 A1 WO 2019052883A1
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throttle
channel
unit
active agent
inlet
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PCT/EP2018/073927
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Stuke
Jochen Glasbrenner
Olaf Ohlhafer
Peter Schwaderer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/20—Arrangements for agitating the material to be sprayed, e.g. for stirring, mixing or homogenising
    • 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
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • A01M7/0092—Adding active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/002—Manually-actuated controlling means, e.g. push buttons, levers or triggers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device

Definitions

  • the invention relates to a device for dispensing a spray, in particular a pesticide, with a mixing unit for mixing two active agents to a spray, wherein at least one of the active agent via a throttle unit of the mixing unit can be fed under pressure, wherein the throttle unit an inlet channel and a drain channel which can be fluidically connected to one another via at least one throttle channel as a function of a position of a throttle element of the throttle unit movably arranged relative to the inlet channel and the outlet channel, in order to set a mass flow of the at least one active agent to be supplied to the mixing unit.
  • these agents are used as an aqueous solution with a hydraulic spray or
  • Spray system deployed on the field.
  • both the amount and composition of the spray or the spray mixture and the spray mixture are the spray or the spray mixture.
  • Dilution pump a constant mixing ratio of drug
  • the present invention is a device according to the aforementioned type, wherein the at least one throttle channel is arranged on the throttle element and has a fixed channel cross section to the
  • the subject matter of the present invention is furthermore a method for applying a spraying agent, in particular a crop protection agent, with the steps:
  • a throttle unit with an inlet channel and a drain channel, which arranged via at least one throttle channel in response to a position of a relative to the inlet channel and the flow channel movable
  • Throttle element of the throttle unit are fluidically connected to each other to set a mixing unit to be supplied flow rate at least one of the active agent, wherein the at least one throttle channel is disposed on the throttle element and having a fixed channel cross-section to the
  • the invention also relates to the use of a throttle unit for adjusting a mixing unit of a device for dispensing a
  • Spraying means to be supplied constant flow rate of at least one active agent
  • the throttle unit having an inlet channel and a drain channel, which are fluidly connected to each other via at least one throttle channel in response to a position of a relative to the inlet channel and the drain channel throttle element of the throttle unit to the mixing unit to set to be supplied constant flow rate of at least one active agent, wherein the at least one throttle channel is arranged on the throttle element and has a fixed channel cross-section in order to keep constant the flow rate of the at least one active agent.
  • a device for dispensing a spray can be understood to mean a device by means of which a spray agent, in particular a liquid spray agent, can be dispensed or dispensed.
  • a spray agent in particular a liquid spray agent
  • the device or dispensing device can, for example, a
  • Plant protection device or a sprayer, in particular a field sprayer Plant protection device or a sprayer, in particular a field sprayer.
  • the device may include one or more dispensing elements to dispense the spray.
  • the dispensing element can be, for example, a nozzle element, in particular a spray nozzle. It is conceivable that the device emits the spray in the form of a jet or a spray.
  • the device may further comprise a plurality of tanks for the active agents.
  • the device can be arranged on or on a mobile unit, wherein the mobile unit can be designed, in particular, as a land vehicle and / or aircraft and / or trailer.
  • the mobile unit may be an agricultural working machine, for example a tractor or an (autonomous) field sprayer.
  • the device can be mounted on a hydraulic device of the agricultural machine. It is also conceivable that the device is constructed on a loading surface of the agricultural machine. Alternatively, the device to the agricultural
  • the spreading of the spray is preferably carried out in a field.
  • a field may in the present case an agricultural area, a
  • the field can thus be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can be arable land, a grassland or a pasture.
  • Crops whose fruit is used for agriculture for example as food, feed or energy crop
  • the spray may comprise or be a crop protection agent, in particular a diluted crop protection agent. Accordingly, the spray can, for example, comprise or be a herbicide, fungicide or insecticide.
  • the spray may also have or be a fertilizer, in particular a liquid fertilizer and / or a growth regulator.
  • the mixed spray and the dispensed or dispensed spray must not necessarily be identical. That is, in other words, that the spray can be changed after mixing and before delivery, for example in its concentration. In this case, the spray can thus be further diluted by means of a further mixing unit.
  • At least one of the active ingredients may comprise or be a crop protection agent or a pesticide concentrate.
  • the active agent may comprise or may be, for example, a herbicide, fungicide or an insecticide.
  • the active agent may also comprise or be a fertilizer or fertilizer concentrate, in particular a liquid fertilizer and / or a growth regulator.
  • the active agent can be formed as a liquid or as a solid, for example in the form of granules.
  • the active agent may also comprise or be a carrier liquid, in particular water.
  • a carrier liquid can be understood as meaning a liquid which is designed to be mixed with a plant protection product or pesticide concentrate or fertilizer or fertilizer concentrate
  • Allowing or dispensing the pesticide or fertilizer or to improve the dispensing or dispensing It is conceivable that a pesticide concentrate or fertilizer concentrate is diluted with the carrier liquid. It is also conceivable that a pesticide or fertilizer present as a solid or granules is suspended in the carrier liquid. It is also conceivable that a in the
  • Carrier liquid non-soluble crop protection agent or fertilizer is emulsified in the carrier liquid.
  • the mixing unit to be supplied via the throttle unit or supplied active agent is a plant protection agent, in particular a
  • a mixing unit can be understood to mean a unit which is designed to mix at least two active agents to be mixed with one another into a spray agent.
  • the mixing unit can have a mixing and / or stirring element in order to actively mix the active agents to be mixed with one another.
  • the mixing unit may have at least one inlet each for the active agents to be mixed or a common inlet in the form of a T-piece.
  • the mixing unit may have at least one outlet for the mixed spray. It is also conceivable that the mixing unit is a static mixer or a static mixer. However, the mixing unit can also be designed only as a T-piece, so that a passive mixing takes place in it.
  • the mixing unit may be formed, a liquid agent with a carrier liquid,
  • the at least one active agent is supplied to the mixing unit under pressure. Both active agents are preferably fed to the mixing unit under pressure.
  • the pressure can be an overpressure or a negative pressure (relative to the environment). In other words, that the active agent or agents can be supplied to the mixing unit by means of a pressure force or a suction force. For this, the
  • the printing unit can be designed or set up to generate an overpressure on the inlet channel.
  • the overpressure may depend on the set throttle channel or on its channel cross section.
  • the printing unit may comprise at least one pump unit.
  • the pump unit may be configured to pump or direct an agent out of a tank and to supply the mixing unit under pressure by means of at least one fluidic conduit, such as a tube, a hose, a conduit or a tube.
  • the fluidic conduit such as a tube, a hose, a conduit or a tube.
  • Pressure unit also comprise a compressed air unit, so that the at least one active agent or both active agents are conveyed or directed by pressurizing the corresponding active agent and / or the corresponding tank with compressed air.
  • the pressure unit may also be designed or configured to generate a negative pressure at the inlet channel.
  • the printing unit can comprise at least one pump unit.
  • the pump unit can be designed to suck an active agent from a tank into the mixing unit.
  • the printing unit can be arranged downstream of the mixing unit.
  • the throttle unit is configured, one of the mixing unit under pressure
  • the throttle unit is configured to supply the flow rate to be supplied to the mixing unit.
  • the throttle unit on an inlet channel and a drain channel, which via at least one throttle channel in
  • throttle element of the throttle unit are fluidically connected to each other, wherein the at least one throttle channel is arranged on the throttle element and has a fixed channel cross-section.
  • the throttle element may also be designed to close the throttle passage depending on its position.
  • the throttle unit is thus connected upstream of the mixing unit. That is, in other words, the throttle unit is arranged upstream of the mixing unit. It is conceivable that both active agents preceded by one each
  • the throttle units may have a different number of throttle channels and / or different channel cross sections.
  • the other active agent can be supplied to the mixing unit via a throttle valve of a different kind.
  • the simplest type would be, for example, a throttle valve as a simple, longer cross-sectional reduction with a defined diameter.
  • the narrowed cross-section or pipe section can theoretically be any shape such as. also assume a gap, the hydraulic cross section
  • the throttle element is preferably designed to be manually movable for a user. More preferably, the entire throttle unit is a manual valve educated. Accordingly, the throttle unit can be actuated without current. That is to say, in other words, that the throttle unit may be configured such that it has no motor and / or power connections.
  • the throttle element of the throttle unit is preferably designed to be manually movable for a user. It is particularly advantageous if the entire throttle unit is designed as a manual valve. Accordingly, the throttle unit can be actuated without current. That is to say, in other words, that the throttle unit may be configured such that it has no motor and / or power connections.
  • the throttle channel is also designed to be movable due to its arrangement on the throttle element. As a result, a fluidic connection between the inlet channel and the outlet channel can be established or interrupted depending on the position of the throttle element or the throttle channel.
  • the throttle channel has a fixed channel cross-section.
  • the throttle channel has a channel cross-section with fixed or non-adjustable dimensions. The dimensions of the
  • Throttling channels are thus pressure independent.
  • the channel cross section is the cross section of the throttle channel, which can be flowed through by the active agent or is flowed through during the supply.
  • the throttle units or the channel cross sections and the set pressures with which the active agents of the mixing unit by means of the printing unit (s) are supplied must be coordinated with each other to obtain a desired mixing ratio.
  • the flow rate depends on the viscosity of the fluid, the pressure and the hydraulic diameter.
  • the flow rate is proportional to the area flowed through (apart from frictional effects) - if, for example, a concentration of the active agent of 10 ml in II water is sought, then the area flowed through by the active agent must be 0.01 times that of the Be water. For the channel cross-section of the throttle channel then results in a ratio of 1 to 10.
  • the pressures can (for both sides or active agents as equal as possible) between 1 and 10 bar (typical for field sprayers). If not exactly the same pressures would still check valves between the
  • Throttling units and the T-piece are inserted to a backflow
  • the driving force for the flow through the throttle units is then a negative pressure below the mixing unit. "If, for example, the mixed active ingredient is sucked out with a pump, the mixing unit automatically fills up again.
  • the invention makes use of the fact that spraying before the
  • the device of the invention now provides a structurally very simple and cost-effective solution to a Popedes spray with predefined mixing ratios or
  • Active agent is not pressure-controlled, but rather by means of movable fixed throttle channels or throttle channels is set with a fixed channel cross-section.
  • the throttle channels are dimensioned according to the desired flow rates, so that, as required - by appropriate positioning of the throttle element - the corresponding throttle channel is adjustable. Accordingly, by means of the throttle unit from a certain overpressure, which depends on the selected throttle channel, pressure-independent, the flow rate of the first active agent are always kept constant, so that a complex control or regulation of the pressure unit or pump
  • Throttle element of the throttle unit for a user manually movable and thus form the entire throttle unit as a manual valve.
  • At least one further throttle channel is provided, which is arranged on the throttle element and has a fixed channel cross-section.
  • the inlet channel and the outlet channel are simultaneously fluidically connectable to one another via one and / or both throttle channels as a function of the position of the throttle element.
  • the throttle channels have different channel cross sections, in particular diameter.
  • Throttle channels are each formed as holes / are. As a result, throttle channels can be provided or realized in a very simple manner. It is also advantageous if the throttle channel is curved around a
  • Rotary axis of the throttle element or extends linearly along a direction of movement of the throttle element and / or the throttle channels are arranged arcuately about an axis of rotation of the throttle element or linearly along a direction of movement of the throttle element. It is particularly advantageous if the movement of the throttle element is a rotary, in particular purely rotational movement about an axis of rotation of the throttle element or a translational, in particular purely translational movement transversely to a flow direction of the active agent through the throttle channel.
  • the axis of rotation of the throttle element extends outside the throttle channel or the throttle channels and / or substantially parallel to a flow direction of the active agent through the throttle channel.
  • the inlet channel to a feed element and the drain channel are arranged on a drain element, wherein the inlet element and the drain member are formed substantially the same. It is particularly advantageous if the inlet element, the throttle element and the drainage element are formed as disks, in particular equal circular disks and are further arranged adjacent to each other in parallel. As a disc material, a ceramic is preferred due to the low tendency to wear with relatively good tightness (smooth surfaces).
  • the inlet element, the throttle element and the drainage element are formed as disks, in particular equal circular disks and are further arranged adjacent to each other in parallel.
  • a ceramic is preferred due to the low tendency to wear with relatively good tightness (smooth surfaces).
  • Throttle unit formed as a kind (turret) drum, so that by turning, in particular manual rotation of the throttle element of
  • corresponding throttle channel can be set or selected. Furthermore, it is advantageous if
  • Throttle element is arranged and
  • the throttle element has at least one projection on a surface facing the inlet element and / or the drainage element, by means of which the throttle element is guidably mounted in a groove of the inlet element and / or the drainage element, and / or the throttle element is attached to the inlet element and / or the drainage element Drain-facing surface has a groove, by means of which the throttle element is mounted on at least one projection of the inlet element and / or the drain element feasible.
  • a fixation of the elements relative to one another in the radial direction is thus made possible.
  • the groove may advantageously have depressions, for example in the form of half-shells, in order to arrest the elements relative to each other in the circumferential direction in predetermined positions or
  • the projections protrude into the recesses and are thus larger than the grooves, the distance increases during the movement of the throttle element or the projection from one recess to the next the distance to the feed element or the drain element, so that the wear on the contact surfaces is avoided.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for dispensing a spray agent
  • Fig. 2-4 is a schematic representation of an embodiment of the invention
  • Throttle unit of Fig. 1 Throttle unit of Fig. 1;
  • FIG. 5 is a schematic representation of a further embodiment of a throttle unit with a lock
  • Fig. 6, 7 are schematic representations of two further embodiments of throttle units with an elongated throttle channel
  • Fig. 1 shows an inventive device for dispensing a
  • Spray or spray device according to the invention, which is provided in its entirety by the reference numeral 10.
  • the injection device 10 has a mixing unit 12, a throttle unit 14 and a throttle valve 16.
  • the injection device 10 further comprises a tank 18, in which a first active agent 20 is arranged, and a tank 22, in which a second active agent 24 is arranged on.
  • the first active agent 20 as pesticide concentrate 20
  • the second active agent 24 as
  • Carrier liquid 24, namely water 24 is formed.
  • the first active agent 20 and the second active agent 24 can be supplied under pressure via supply lines 26 of the mixing unit 12, wherein the pressure can be generated via a respective pressure unit 28.
  • the mixing unit 12 in turn is designed to mix the two active agents 20, 24 into a spray agent 30.
  • the throttle unit 14 is disposed upstream of the mixing unit 12 between the tank 18 and the mixing unit 12.
  • the throttle unit 14 has an inlet channel 32 and an outlet channel 34, which can be fluidically connected to each other via one of four throttle channels 36a, b, c, d in order to set a flow of the first active agent 20 to be supplied to the mixing unit 12.
  • the inlet channel 32 is connected to a feed element 33 and the
  • Outflow channel 34 disposed on a drain element 35.
  • the throttle channels 36a, b, c, d are in this case at a relative to the inlet channel 32 and
  • the channel cross sections are different here, as can be seen from the following figures.
  • the fluidic connection or the choice of the throttle channel 36a, b, c, d and thus the flow rate thus takes place in dependence on a position of the throttle element 38.
  • Throttle unit 14 can in this case from a certain pressure, which also depends on the selected throttle channel 36a, b, c, d, regardless of pressure, the flow rate through the flow of the first active agent 20 are always kept constant.
  • the throttle element 38 is formed manually movable for a user, which is why the throttle unit 14 is formed as a manual valve 14.
  • the throttle valve 16 is formed as a pipe constriction. However, it would also be quite conceivable that instead of the throttle valve 16 and another
  • Throttle unit is provided, but with a different number of throttle channels and / or different channel cross-sections. Accordingly, the second active agent 24 can be supplied via the fixed throttle valve 16 of the mixing unit 12 under pressure, wherein the constant flow rate, in contrast to the throttle unit 14 is not variable.
  • the throttle element 38 and thus the respective throttle channel 36a, b, c, d are positioned accordingly, so that the corresponding flow rate of the pesticide concentrate 20 of the mixing unit 12 in proportion is supplied to the water 24.
  • Throttle unit 14 and the throttle valve 16 and the pressures at which the active agents 20, 24 of the mixing unit 12 are supplied must be coordinated with each other to obtain the desired mixing ratio.
  • Fig. 2 to 4 is an embodiment of an inventive
  • Throttle unit 14 shown.
  • the inlet element 33, the drain element 35 and the throttle element 38 are formed as circular discs and parallel arranged adjacent to each other.
  • the throttle element 38 is rotatably mounted in the direction of movement 40 about a rotation axis 42. During the movement of the throttle element 38, this is a purely rotational movement.
  • the axis of rotation 42 in this case extends outside the throttle channels 36a, b, c, d, so that the throttle channels 36a, b, c, d are also rotatable about the axis of rotation 42 movable.
  • the axis of rotation 42 of the throttle element 38 extends substantially parallel to the flow direction 44 of the active agent through the throttle channels 36a, b, c, d.
  • a fluidic flow takes place as a function of the position of the throttle element 38
  • Throttle channels 36a, b, c, d in the flow direction 44.
  • the bores 36a, b, c, d formed throttle channels 36, a, b, c, d all fixed
  • Channel cross-sections whereby the flowing through flow rate is kept constant.
  • the channel cross-sections or diameters of the throttle channels 36a, b, c, d are different, so that depending on the desired ratio of the pesticide concentrate 20 to the water 24 by turning the throttle element 38 in the direction of movement 40 of the corresponding
  • Throttle channel 36a, b, c, d (in the case shown 36a) for the fluidic connection is selectable.
  • the inlet channel 32 and the outlet channel 34 can be fluidly connected simultaneously via only one throttle channel 36a, b, c, d.
  • 36a, b, c, d are selected such that the inlet channel 32 and the outlet channel 34 via two or more throttle channels 36a, b, c, d are simultaneously fluidly connectable.
  • FIG. 4 shows a detailed view of the elements 33, 35, 38, from which it can be seen that the throttle channels 36a, b, c, d are arranged in a circle about the axis of rotation 42 of the throttle element 38.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of an inventive
  • Throttle unit 14 with a locking of the throttle element 38 in predetermined positions, ie a locking of the throttle element 38 relative to the Feed element 33 and the drain element 35 at predetermined angles.
  • a detail view is analogous to FIG. 4 shown.
  • the inlet element 33 and the drain member 35 are each arranged by means of a (not shown) compression spring resiliently against the throttle element 38 and stored. Furthermore, the inlet element 33 and the drainage element 35 each at one
  • Throttle element 38 facing surface 48 has a circular groove 50 and groove 50 with four circumferentially evenly distributed hemispherical
  • the throttle element 38 has four hemispherical projections 56 each on a surface 54 facing the inlet element 33 and the outlet element 35.
  • the hemispherical projections 56 are distributed uniformly in the circumferential direction analogous to the hemispherical depressions 52. Consequently, the throttle element 38 by means of
  • Drain passage 35 by means of a sealing element, for example. Be sealed an O-ring.
  • FIGS. 6 and 7 show two further embodiment of a throttle unit 14 'with only one throttle channel 36'.
  • the throttle channel 36 ' is in this case elongated and extends arcuately about the axis of rotation 42 of the throttle element 38'.
  • Drain element 35 are adapted accordingly.
  • the mass flow of the active agent 20 flowing through is determined by an overlapping surface 58 of the throttle channel 36 'with the inlet channel 32 or the outlet channel 34.
  • the flow rate is thus continuously variable or adjustable.
  • the channels 32, 34, 36 ' may be formed symmetrically, so that per angular unit, a uniform increase in the
  • Overlap surface 58 results.
  • the channels 32, 34, 36 ' also - as shown in Fig. 7 - be formed asymmetrically, so that per angle unit results in a different increase in the overlap surface 58.
  • the method 100 comprises a step 102 of providing a mixing unit 12 for mixing two active agents 20, 24 into a spraying means 30.
  • the method 100 further comprises a step 104 of providing a throttle unit 14; 14 'with an inlet channel 32 and an outlet channel 34, which via at least one
  • the method 100 further comprises a step 106 of feeding at least one of the active means 20, 24 of the mixing unit 12 via the throttle unit 14; 14 'under pressure such that the mixing unit 12 to be supplied flow rate of the at least one active agent 20, 24 by means of the throttle unit 14; 14 'is kept constant.
  • the method 100 finally comprises a step 108 of discharging the spray agent 30.
  • 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

Es wird vorgeschlagen eine Vorrichtung (10) zum Ausbringen eines Spritzmittels (30), insbesondere eines Pflanzenschutzmittels (30), mit einer Mischeinheit (12) zum Vermischen zweier Wirkmittel (20, 24) zu einem Spritzmittel (30), wobei zumindest eines der Wirkmittel (20) über eine Drosseleinheit (14) der Mischeinheit (12) unter Druck zuführbar ist, wobei die Drosseleinheit (14) einen Zulaufkanal (32) und einen Ablaufkanal (34) aufweist, welche über zumindest einen Drosselkanal (36a,b,c,d) in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal (32) und dem Ablaufkanal (34) bewegbar angeordneten Drosselelements (38) der Drosseleinheit (14) fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit (12) zuzuführenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20) einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal (36a,b,c,d) an dem Drosselelement (38) angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um dendurchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20, 24) konstant zu halten.

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung Ausbringen eines Spritzmittels Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Ausbringen eines Spritzmittels, insbesondere eines Pflanzenschutzmittels, mit einer Mischeinheit zum Vermischen zweier Wirkmittel zu einem Spritzmittel, wobei zumindest eines der Wirkmittel über eine Drosseleinheit der Mischeinheit unter Druck zuführbar ist, wobei die Drosseleinheit einen Zulaufkanal und einen Ablaufkanal aufweist, welche über zumindest einen Drosselkanal in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal und dem Ablaufkanal bewegbar angeordneten Drosselelements der Drosseleinheit fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit zuzuführenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels einzustellen.
In der konventionellen Landwirtschaft wird eine Vielzahl von Wirkmitteln zur
Düngung, der Wachstumsunterstützung und insbesondere zum Schutz der
Kulturpflanzen verwendet. Dieser Schutz richtet sich gegen Unkraut- (Herbizide), Pilz- (Fungizide), Schädlings- (Insektizide) und Krankheitsbefall. Typischerweise werden diese Mittel als wässrige Lösung mit einem hydraulischen Spritz- bzw.
Spraysystem auf dem Feld ausgebracht. Hierbei müssen sowohl die Menge und Zusammensetzung des Spritzmittels bzw. der Spritzbrühe als auch die
Konzentration der verwendeten Spritzmittel (Wirkstoffe) vor der eigentlichen
Applikation bestimmt und angemischt werden.
Die DE 10 2004 047 585 AI offenbart eine Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten für landwirtschaftliche Zwecke, wobei mittels einer
Verdünnungspumpe ein konstantes Mischungsverhältnis von Wirkstoff und
Trägerflüssigkeit erzielt wird. Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art, wobei der zumindest eine Drosselkanal an dem Drosselelement angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den
durchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels konstant zu halten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels, insbesondere eines Pflanzenschutzmittels, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer Mischeinheit zum Vermischen zweier Wirkmittel zu einem
Spritz mittel;
- Bereitstellen einer Drosseleinheit mit einem Zulaufkanal und einem Ablaufkanal, welche über zumindest einen Drosselkanal in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal und dem Ablaufkanal bewegbar angeordneten
Drosselelements der Drosseleinheit fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit zuzuführenden Mengenstrom zumindest eines der Wirkmittel einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal an dem Drosselelement angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den
durchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels konstant zu halten;
- Zuführen zumindest eines der Wirkmittels der Mischeinheit über die Drosseleinheit unter Druck derart, dass der der Mischeinheit zuzuführende Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels mittels der Drosseleinheit konstant gehalten wird; und
- Ausbringen des Spritzmittels.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung einer Drosseleinheit zur Einstellung eines einer Mischeinheit einer Vorrichtung zum Ausbringen eines
Spritzmittels zuzuführenden konstanten Mengenstroms zumindest eines Wirkmittels, wobei die Drosseleinheit einen Zulaufkanal und einen Ablaufkanal aufweist, welche über zumindest einen Drosselkanal in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal und dem Ablaufkanal bewegbar angeordneten Drosselelements der Drosseleinheit fluidisch miteinander verbindbar sind, um den der Mischeinheit zuzuführenden konstanten Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal an dem Drosselelement angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den durchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels konstant zu halten.
Unter einer Vorrichtung zum Ausbringen eines Spritzmittels kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden werden, mittels derer ein Spritzmittel, insbesondere flüssiges Spritzmittel, ausbringbar bzw. abgebbar ist. Die Vorrichtung bzw. Abgabevorrichtung kann zum Beispiel ein
Pflanzenschutzgerät oder ein Spritzgerät, insbesondere eine Feldspritze sein.
Die Vorrichtung kann ein oder mehrere Abgabeelemente aufweisen, um das Spritzmittel abzugeben. Bei dem Abgabeelement kann es sich beispielsweise um ein Düsenelement, insbesondere eine Spritzdüse, handeln. Denkbar ist, dass die Vorrichtung das Spritzmittel in Form eines Strahls oder eines Sprays abgibt. Die Vorrichtung kann ferner eine Vielzahl von Tanks für die Wirkmittel umfassen. Die Vorrichtung kann auf oder an einer mobilen Einheit angeordnet sein, wobei die mobile Einheit insbesondere als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, bspw. ein Traktor oder eine (selbstfahrende bzw. autonome) Feldspritze sein. Die Vorrichtung kann an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Vorrichtung auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Vorrichtung an die landwirtschaftliche
Arbeitsmaschine angehängt werden.
Das Ausbringen des Spritzmittels erfolgt hierbei bevorzugt auf einem Feld. Unter einem Feld kann vorliegend eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine
Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche bzw.
Anbaufläche verstanden werden. Das Feld kann somit eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein. Die Pflanzen können beispielsweise
Nutzpflanzen, deren Frucht landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze) sowie Beikräuter bzw.
Unkräuter umfassen.
Das Spritzmittel kann ein Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein verdünntes Pflanzenschutzmittel aufweisen oder sein. Das Spritzmittel kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid aufweisen oder sein. Das Spritzmittel kann jedoch auch einen Dünger, insbesondere einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen bzw. einer sein.
Das vermischte Spritzmittel und das abzugebende bzw. abgegebene Spritzmittel müssen hierbei nicht zwingend identisch sein. D.h., mit anderen Worten, dass das Spritzmittel nach dem Vermischen und vor der Abgabe verändert werden kann, bspw. in seiner Konzentration. Hierbei kann das Spritzmittel somit mittels einer weiteren Mischeinheit weiter verdünnt werden. Zumindest eines der Wirkmittel kann ein Pflanzenschutzmittel bzw. ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen oder sein. Das Wirkmittel kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid aufweisen oder sein. Das Wirkmittel kann jedoch auch ein Düngemittel bzw. Düngemittelkonzentrat, insbesondere einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen bzw. einer sein. Das Wirkmittel kann als Flüssigkeit oder als Feststoff, bspw. in Form von Granulaten ausgebildet sein.
Das Wirkmittel kann jedoch auch eine Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser aufweisen oder sein. Unter einer Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, mit einem Pflanzenschutzmittel bzw. Pflanzenschutzmittelkonzentrat oder Düngemittel bzw. Düngemittelkonzentrat vermischt zu werden, um ein
Ausbringen bzw. Abgeben des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu ermöglichen beziehungsweise das Ausbringen bzw. die Abgabe zu verbessern. Denkbar ist, dass ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat oder Düngemittelkonzentrat mit der Trägerflüssigkeit verdünnt wird. Denkbar ist auch, dass ein als Feststoff oder Granulat vorliegendes Pflanzenschutzmittel oder Düngemittel in der Trägerflüssigkeit suspendiert wird. Denkbar ist ferner, dass ein in der
Trägerflüssigkeit nicht-lösliches Pflanzenschutzmittel oder Düngemittel in der Trägerflüssigkeit emulgiert wird.
Bevorzugt ist das der Mischeinheit über die Drosseleinheit zuzuführende bzw. zugeführte Wirkmittel ein Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein
Pflanzenschutzmittelkonzentrat, und das andere der Mischeinheit zuzuführende bzw. zugeführte Wirkmittel eine Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser. Unter einer Mischeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die ausgebildet ist, zumindest zwei zu vermischende Wirkmittel miteinander zu einem Spritzmittel zu vermischen. Die Mischeinheit kann ein Misch- und/oder Rührelement aufweisen, um die zu vermischenden Wirkmittel aktiv miteinander zu vermischen. Die Mischeinheit kann zumindest je einen Einlass für die zu vermischenden Wirkmittel oder einen gemeinsamen Einlass in Form eines T-Stücks aufweisen. Die Mischeinheit kann mindestens einen Auslass für das vermischte Spritzmittel aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Mischeinheit ein statischer Mischer beziehungsweise ein Statikmischer ist. Die Mischeinheit kann jedoch auch nur als T-Stück ausgebildet sein, so dass eine passive Vermischung in ihr erfolgt. Vorzugsweise kann die Mischeinheit ausgebildet sein, ein flüssiges Wirkmittel mit einer Trägerflüssigkeit,
insbesondere Wasser, zu einem verdünnten Spritzmittel mit einem definierten Mischverhältnis zu vermischen.
Das zumindest eine Wirkmittel wird der Mischeinheit unter Druck zugeführt. Bevorzugt werden beide Wirkmittel der Mischeinheit unter Druck zugeführt. Der Druck kann ein Überdruck oder ein Unterdruck (relativ zur Umgebung) sein. D.h., mit anderen Worten, dass das oder die Wirkmittel mittels einer Druckkraft oder auch einer Saugkraft der Mischeinheit zuführbar sind. Hierfür kann die
Vorrichtung mindestens eine Druckeinheit aufweisen, welche ausgebildet ist, das zumindest eine Wirkmittel, insbesondere beide Wirkmittel der Mischeinheit unter Druck zuzuführen. Die Druckeinheit kann ausgebildet bzw. eingerichtet sein, einen Überdruck an dem Zulaufkanal zu erzeugen. Der Überdruck kann von dem eingestellten Drosselkanal bzw. von dessen Kanalquerschnitt abhängen. Die Druckeinheit kann zumindest eine Pumpeneinheit umfassen. Die Pumpeneinheit kann ausgebildet sein, ein Wirkmittel aus einem Tank zu pumpen bzw. zu leiten bzw. zu befördern und mittels zumindest einer fluidischen Leitung, wie beispielsweise einem Rohr, einem Schlauch, einem Kanal oder einer Röhre, der Mischeinheit unter Druck zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann die
Druckeinheit auch eine Drucklufteinheit umfassen, so dass das zumindest eine Wirkmittel oder beide Wirkmittel mittels Beaufschlagung des entsprechenden Wirkmittels und/oder des entsprechenden Tanks mit Druckluft befördert bzw. geleitet werden. Die Druckeinheit kann jedoch auch ausgebildet bzw. eingerichtet sein, einen Unterdruck an dem Zulaufkanal zu erzeugen. Die Druckeinheit kann hierfür zumindest eine Pumpeneinheit umfassen. Die Pumpeneinheit kann ausgebildet sein, ein Wirkmittel aus einem Tank in die Mischeinheit zu saugen. Hierfür kann die Druckeinheit stromabwärts der Mischeinheit angeordnet sein.
Die Drosseleinheit ist ausgebildet, einen der Mischeinheit unter Druck
zuzuführenden konstanten Mengenstrom bzw. Volumenstrom (>0) des zumindest einen Wirkmittels einzustellen. D.h., mit anderen Worten, dass die Drosseleinheit ausgebildet ist, den der Mischeinheit zuzuführenden Mengenstrom bzw.
Volumenstrom des zumindest einen Wirkmittels auf einen konstanten
Mengenstrom zu drosseln. Hierfür weist die Drosseleinheit einen Zulaufkanal und einen Ablaufkanal auf, welche über zumindest einen Drosselkanal in
Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal und dem Ablaufkanal bewegbar angeordneten Drosselelements der Drosseleinheit fluidisch miteinander verbindbar sind, wobei der zumindest eine Drosselkanal an dem Drosselelement angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist. Das Drosselelement kann auch ausgebildet sein, in Abhängigkeit von seiner Position den Drosselkanal zu schließen.
Die Drosseleinheit ist somit der Mischeinheit vorgeschaltet. D.h., mit anderen Worten, dass die Drosseleinheit stromaufwärts der Mischeinheit angeordnet ist. Es ist denkbar, dass beide Wirkmittel über jeweils eine vorangehend
beschriebene Drosseleinheit der Mischeinheit zuführbar sind. Hierbei können die Drosseleinheiten eine unterschiedliche Anzahl an Drosselkanälen und/oder unterschiedliche Kanalquerschnitte aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das andere Wirkmittel über ein anders geartetes Drosselventil der Mischeinheit zuführbar ist. Die einfachste Art wäre bspw. ein Drosselventil als eine einfache längere Querschnittsverkleinerung mit definiertem Durchmesser. Der verengte Querschnitt bzw. Rohrabschnitt kann hierbei theoretisch jede beliebige Form wie z.B. auch einen Spalt annehmen, wobei der hydraulische Querschnitt
entscheidend ist.
Das Drosselelement ist bevorzugt für einen Benutzer manuell bewegbar ausgebildet. Weiter bevorzugt ist die gesamte Drosseleinheit als Handventil ausgebildet. Demnach kann die Drosseleinheit stromlos betätigbar sein. D.h., mit anderen Worten, dass die Drosseleinheit derart ausgebildet sein kann, dass sie keinerlei Motor und/oder Stromanschlüsse aufweist. Das Drosselelement der Drosseleinheit ist bevorzugt für einen Benutzer manuell bewegbar ausgebildet ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die gesamte Drosseleinheit als Handventil ausgebildet ist. Demnach kann die Drosseleinheit stromlos betätigbar sein. D.h., mit anderen Worten, dass die Drosseleinheit derart ausgebildet sein kann, dass sie keinerlei Motor und/oder Stromanschlüsse aufweist.
Der Drosselkanal ist aufgrund seiner Anordnung an dem Drosselelement ebenfalls bewegbar ausgebildet. Hierdurch kann in Abhängigkeit von der Position des Drosselelements bzw. des Drosselkanals eine fluidische Verbindung zwischen dem Zulaufkanal und dem Ablaufkanal hergestellt oder unterbrochen werden.
Der Drosselkanal weist einen festen Kanalquerschnitt auf. D.h., mit anderen Worten, dass der Drosselkanal einen Kanalquerschnitt mit festen bzw. konstante bzw. nicht verstellbaren Abmessungen aufweist. Die Abmessungen des
Drosselkanals sind somit druckunabhängig. Der Kanalquerschnitt ist der Querschnitt des Drosselkanals, welcher von dem Wirkmittel durchströmbar ist bzw. bei der Zuführung durchströmt wird. Selbstverständlich müssen die Drosseleinheiten bzw. die Kanalquerschnitte sowie die eingestellten Drücke, mit denen die Wirkmittel der Mischeinheit mittels der Druckeinheit(en) zugeführt werden, aufeinander abgestimmt sein, um ein gewünschtes Mischungsverhältnis zu erhalten. Der Mengenstrom hängt von der Viskosität des Fluids, vom Druck und von dem hydraulischen Durchmesser ab. Bei nahezu gleicher Viskosität und gleichem Druck ist der Mengenstrom proportional zur durchströmten Fläche (abgesehen von Reibungseffekten) - strebt man z.B. eine Konzentration vom Wirkmittel von 10ml in II Wasser an, so muss die vom Wirkmittel durchströmte Fläche 0,01 mal so groß wie die des Wassers sein. Für den Kanalquerschnitt des Drosselkanals ergibt sich dann ein Verhältnis von 1 zu 10. Die Drücke können (für beide Seiten bzw. Wirkmittel möglichst gleich) zwischen 1 und 10 bar liegen (typisch für Feldspritzen). Bei nicht exakt gleichen Drücken müssten noch Rückschlagventile zwischen den
Drosseleinheiten und dem T-Stück eingefügt werden, um ein Rückströmen
(Vermischen) in Richtung der Tanks zu verhindern. Eine andere Möglichkeit ergibt sich, wenn man die Drücke gleich dem Umgebungsdruck wählt. Damit gewährleistet man automatisch die gleichen Drücke in beiden Tanks. Die
treibende Kraft für den Fluss durch die Drosseleinheiten ist dann ein Unterdruck unterhalb der Mischeinheit.„Saugt" man z.B. mit einer Pumpe den vermischten Wirkstoff heraus, so füllt sich die Mischeinheit automatisch wieder.
Die Erfindung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass Spritzmittel vor dem
Ausbringen in (Vor-) Mischern einer Spritzvorrichtung in einem festen
Mischungsverhältnis angemischt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt nun eine konstruktiv sehr einfache und kostengünstige Lösung bereit, um ein auszubringendes Spritzmittel mit vordefinierten Mischverhältnissen bzw.
Konzentrationen anzumischen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der durch die Drosseleinheit strömende Mengenstrom zumindest eines der
Wirkmittel nicht druckgesteuert erfolgt, sondern vielmehr mittels bewegbarer fester Drosselkanäle bzw. Drosselkanäle mit festem Kanalquerschnitt eingestellt wird. Die Drosselkanäle werden entsprechend den gewünschten Mengenströmen dimensioniert, so dass je nach Bedarf - durch entsprechende Positionierung des Drosselelements - der entsprechende Drosselkanal einstellbar ist. Demnach kann mittels der Drosseleinheit ab einem bestimmten Überdruck, welcher von dem ausgewählten Drosselkanal abhängt, druckunabhängig der durchströmende Mengenstrom des ersten Wirkmittels stets konstant gehalten werden, so dass auf eine komplexe Steuerung bzw. Regelung der Druckeinheit bzw. Pumpe
verzichtet werden kann. Dies schafft wiederum die Möglichkeit, das
Drosselelement der Drosseleinheit für einen Benutzer manuell bewegbar und damit die gesamte Drosseleinheit als Handventil auszubilden.
Es ist vorteilhaft, wenn zumindest ein weiterer Drosselkanal vorgesehen ist, welcher an dem Drosselelement angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist.
Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Zulaufkanal und der Ablaufkanal in Abhängigkeit von der Position des Drosselelements über jeweils einen und/oder über beide Drosselkanäle gleichzeitig fluidisch miteinander verbindbar sind. Vorteilhafterweise weisen die Drosselkanäle unterschiedliche Kanalquerschnitte, insbesondere Durchmesser auf. Durch diese Maßnahme entsteht eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten, um einen gewünschten konstanten Mengenstrom einzustellen, ohne dabei die Komplexität der Vorrichtung zu erhöhen.
Es ist auch vorteilhaft, wenn der Drosselkanal als Bohrung oder die
Drosselkanäle jeweils als Bohrungen ausgebildet ist/sind. Hierdurch können auf sehr einfach Art und Weise Drosselkanäle bereitgestellt bzw. realisiert werden. Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Drosselkanal sich bogenförmig um eine
Drehachse des Drosselelements oder linear entlang einer Bewegungsrichtung des Drosselelements erstreckt und/oder die Drosselkanäle bogenförmig um eine Drehachse des Drosselelements oder linear entlang einer Bewegungsrichtung des Drosselelements angeordnet sind. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Bewegung des Drosselelements eine rotatorische, insbesondere rein rotatorische Bewegung um eine Drehachse des Drosselelements oder eine translatorische, insbesondere rein translatorische Bewegung quer zu einer Strömungsrichtung des Wirkmittels durch den Drosselkanal ist. Bevorzugt verläuft die Drehachse des Drosselelements außerhalb des Drosselkanals oder der Drosselkanäle und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung des Wirkmittels durch den Drosselkanal. Durch diese Maßnahme kann auf sehr einfache Art und Weise die Position des Drosselelements gewählt bzw. verändert und dadurch der gewünschte Drosselkanal eingestellt werden.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn der Zulaufkanal an einem Zulaufelement und der Ablaufkanal an einem Ablaufelement angeordnet sind, wobei Zulaufelement und das Ablaufelement im Wesentlichen gleich ausgebildet sind. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Zulaufelement, das Drosselelement und das Ablaufelement als Scheiben, insbesondere gleich große kreisrunde Scheiben ausgebildet und ferner parallel aneinander angrenzend angeordnet sind. Als Scheibenmaterial ist aufgrund der geringen Verschleißneigung bei relativ guter Dichtheit (glatte Oberflächen) eine Keramik bevorzugt. Hierbei ist die
Drosseleinheit als eine Art (Revolver-)Trommel ausgebildet, so dass durch Drehen, insbesondere manuelles Drehen des Drosselelements der
entsprechende Drosselkanal eingestellt bzw. ausgewählt werden kann. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn
- das Zulaufelement und/oder das Ablaufelement federnd gegen das
Drosselelement angeordnet ist und
- das Drosselelement an einer dem Zulaufelement und/oder dem Ablaufelement zugewandten Fläche zumindest einen Vorsprung aufweist, mittels dem das Drosselelement in einer Nut des Zulaufelements und/oder des Ablaufelements führbar gelagert ist, und/oder das Drosselelement an einer dem Zulaufelement und/oder dem Ablaufelement zugewandten Fläche eine Nut aufweist, mittels der das Drosselelement an zumindest einem Vorsprung des Zulaufelements und/oder des Ablaufelements führbar gelagert ist.
Durch die Kombination eines Vorsprungs, bspw. in Form einer Halbkugel, an einem der Elemente und einer gegenüberliegenden umlaufenden Nut bzw. Rille an einem benachbarten Element wird demnach eine Fixierung der Elemente zueinander in radialer Richtung ermöglicht. Die Nut kann vorteilhafterweise Vertiefungen, bspw. in Form von Halbschalen aufweisen, um eine Arretierung der Elemente zueinander in Umfangrichtung in vorgegebenen Positionen bzw.
Winkeln zu ermöglichen. Da die Vorsprünge bis in die Vertiefungen hineinragen und somit größer sind als die Nuten, vergrößert sich der Abstand während der Bewegung des Drosselelements bzw. des Vorsprungs von einer Vertiefung zur nächsten der Abstand zu dem Zulaufelement bzw. dem Ablaufelement, sodass der Verschleiß auf den Kontaktflächen vermieden wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbringen eines Spritzmittels; Fig. 2-4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der
Drosseleinheit aus Fig. 1;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Drosseleinheit mit einer Arretierung; Fig. 6, 7 schematische Darstellungen zweier weiterer Ausführungsbeispiele von Drosseleinheiten mit einem länglichen Drosselkanal; und
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter 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 dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausbringen eines
Spritzmittels bzw. eine erfindungsgemäße Spritzvorrichtung, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist.
Die Spritzvorrichtung 10 weist eine Mischeinheit 12, eine Drosseleinheit 14 und ein Drosselventil 16 auf. Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner einen Tank 18, in dem ein erstes Wirkmittel 20 angeordnet ist, sowie einen Tank 22, in dem ein zweites Wirkmittel 24 angeordnet ist, auf. Hierbei sind das erste Wirkmittel 20 als Pflanzenschutzmittelkonzentrat 20 und das zweite Wirkmittel 24 als
Trägerflüssigkeit 24, nämlich Wasser 24 ausgebildet.
Das erste Wirkmittel 20 und das zweite Wirkmittel 24 sind über Zuführleitungen 26 der Mischeinheit 12 unter Druck zuführbar, wobei der Druck über jeweils eine Druckeinheit 28 erzeugbar ist. Die Mischeinheit 12 wiederum ist ausgebildet, die beiden Wirkmittel 20, 24 zu einem Spritzmittel 30 zu vermischen.
Die Drosseleinheit 14 ist stromaufwärts der Mischeinheit 12 zwischen dem Tank 18 und der Mischeinheit 12 angeordnet. Die Drosseleinheit 14 weist einen Zulaufkanal 32 und einen Ablaufkanal 34 auf, welche über jeweils einen von vier Drosselkanälen 36a,b,c,d fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit 12 zuzuführenden Mengenstrom des ersten Wirkmittels 20 einzustellen. Der Zulaufkanal 32 ist an einem Zulaufelement 33 und der
Ablaufkanal 34 an einem Ablaufelement 35 angeordnet. Die Drosselkanäle 36a,b,c,d sind hierbei an einem relativ zu dem Zulaufkanal 32 bzw.
Zulaufelement 33 und dem Ablaufkanal 34 bzw. Ablaufelement 35 bewegbar angeordneten Drosselelement 38 angeordnet und weisen jeweils einen festen Kanalquerschnitt auf. Die Kanalquerschnitte sind hierbei unterschiedlich, wie aus den nachfolgenden Figuren ersichtlich wird. Die fluidische Verbindung bzw. die Wahl des Drosselkanals 36a,b,c,d und damit des Mengenstroms erfolgt damit in Abhängigkeit von einer Position des Drosselelements 38. Mittels der
Drosseleinheit 14 kann hierbei ab einem bestimmten Überdruck, welcher auch von dem ausgewählten Drosselkanal 36a,b,c,d abhängt, druckunabhängig der durchströmende Mengenstrom des ersten Wirkmittels 20 stets konstant gehalten werden. Hierbei ist das Drosselelement 38 für einen Benutzer manuell bewegbar ausgebildet, weshalb die Drosseleinheit 14 als Handventil 14 ausgebildet ist.
Das Drosselventil 16 ist als Rohrverengung ausgebildet. Es wäre jedoch auch durchaus denkbar, dass anstatt des Drosselventils 16 auch eine weitere
Drosseleinheit vorgesehen wird, jedoch mit einer unterschiedlichen Anzahl von Drosselkanälen und/oder unterschiedlichen Kanalquerschnitten. Demnach ist das zweite Wirkmittel 24 über das feste Drosselventil 16 der Mischeinheit 12 unter Druck zuführbar ist, wobei der konstante Mengenstrom im Gegensatz zu der Drosseleinheit 14 nicht variabel ist.
Folglich kann je nach gewünschtem Mischungsverhältnis des Spritzmittels 30, d.h. des ersten Wirkmittels 20 bzw. des Pflanzenschutzmittelkonzentrats 20 zu dem zweiten Wirkmittel 24 bzw. Wasser 24 das Drosselelement 38 und damit der jeweilige Drosselkanal 36a,b,c,d entsprechend positioniert werden, so dass der entsprechende Mengenstrom des Pflanzenschutzmittelkonzentrats 20 der Mischeinheit 12 im Verhältnis zu dem Wasser 24 zugeführt wird. Die
Drosseleinheit 14 und das Drosselventil 16 sowie die Drücke, mit denen die Wirkmittel 20, 24 der Mischeinheit 12 zugeführt werden, müssen natürlich aufeinander abgestimmt sein, um das gewünschte Mischungsverhältnis zu erhalten.
In Fig. 2 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Drosseleinheit 14 dargestellt. Das Zulaufelement 33, das Ablaufelement 35 und das Drosselelement 38 sind als kreisrunde Scheiben ausgebildet und parallel aneinander angrenzend angeordnet. Das Drosselelement 38 ist drehbar in Bewegungsrichtung 40 um eine Drehachse 42 gelagert. Bei der Bewegung des Drosselelements 38 handelt es sich hierbei um eine rein rotatorische Bewegung. Die Drehachse 42 verläuft hierbei außerhalb der Drosselkanäle 36a,b,c,d, so dass die Drosselkanäle 36a,b,c,d ebenfalls drehbar um die Drehachse 42 bewegbar sind. Des Weiteren verläuft die Drehachse 42 des Drosselelements 38 im Wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung 44 des Wirkmittels durch die Drosselkanäle 36a,b,c,d.
Wie aus der Explosionszeichnung der Fig. 3 näher ersichtlich ist, erfolgt in Abhängigkeit von der Position des Drosselelements 38 eine fluidische
Verbindung der Zulaufkanals 32 mit dem Ablaufkanal 34 über einen der
Drosselkanäle 36a,b,c,d in Strömungsrichtung 44. Hierbei weisen die als Bohrungen 36a,b,c,d ausgebildeten Drosselkanäle 36,a,b,c,d alle feste
Kanalquerschnitte auf, wodurch der durchströmende Mengenstrom konstant gehalten wird. Die Kanalquerschnitte bzw. Durchmesser der Drosselkanäle 36a,b,c,d sind unterschiedlich, so dass je nach gewünschtem Mengenverhältnis des Pflanzenschutzmittelkonzentrats 20 zu dem Wasser 24 der durch Drehung des Drosselelements 38 in Bewegungsrichtung 40 der entsprechende
Drosselkanal 36a,b,c,d (im gezeigten Fall 36a) für die fluidische Verbindung auswählbar ist. Hierbei sind der Zulaufkanal 32 und der Ablaufkanal 34 über nur einen Drosselkanal 36a,b,c,d gleichzeitig fluidisch verbindbar. Es ist jedoch auch durchaus denkbar, die Durchmesser und Anordnung der Kanäle 32, 34,
36a,b,c,d derart gewählt sind, dass der Zulaufkanal 32 und der Ablaufkanal 34 über zwei oder auch mehr Drosselkanäle 36a,b,c,d gleichzeitig fluidisch verbindbar sind.
In Fig.4 ist eine Detailansicht der Elemente 33, 35, 38 dargestellt, aus der ersichtlich ist, dass die Drosselkanäle 36a,b,c,d kreisförmig um die Drehachse 42 des Drosselelements 38 angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Drosseleinheit 14 mit einer Arretierung des Drosselelements 38 in vorgegebenen Positionen, d.h. eine Arretierung des Drosselelements 38 relativ zu dem Zulaufelement 33 und dem Ablaufelement 35 in vorgegebenen Winkeln. Aus darstellerischen Gründen, ist hierbei eine Detailansicht analog zu Fig. 4 gezeigt.
Um die Arretierung bereitstellen zu können, sind das Zulaufelement 33 und das Ablaufelement 35 jeweils mittels einer (nicht gezeigten) Druckfeder federnd gegen das Drosselelement 38 angeordnet bzw. gelagert. Ferner weisen das Zulaufelement 33 und das Ablaufelement 35 jeweils an einer dem
Drosselelement 38 zugewandten Fläche 48 eine kreisförmige Nut 50 bzw. Rille 50 mit vier in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten halbkugelförmigen
Vertiefungen 52 auf. Dementsprechend weist das Drosselelement 38 jeweils an einer dem Zulaufelement 33 und dem Ablaufelement 35 zugewandten Fläche 54 vier halbkugelförmige Vorsprünge 56 auf. Die halbkugelförmigen Vorsprünge 56 sind analog zu den halbkugelförmigen Vertiefungen 52 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Demzufolge ist das Drosselelement 38 mittels der
Vorsprünge 56 in den Nuten 50 bzw. den Vertiefungen 52 des Zulaufelements 33 und des Ablaufelements 35 führbar gelagert und arretierbar ist. Beim Drehen des Drosselelements 38 aus einer Arretierungsposition vergrößert sich der Abstand zu dem Zulaufelements 33 und dem Ablaufelement 35 jeweils bis zum Erreichen der nächsten Arretierungsposition, sodass der Verschleiß auf den Kontaktflächen 48, 54 vermieden wird. Zusätzlich können der Zulaufkanal 33 und der
Ablaufkanal 35 mittels eines dichtenden Elements, bspw. eines O-Rings abgedichtet sein.
Fig. 6 und 7 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiel einer Drosseleinheit 14' mit nur einem Drosselkanal 36'. Der Drosselkanal 36' ist hierbei länglich ausgebildet und erstreckt sich bogenförmig um die Drehachse 42 des Drosselelements 38'. Der Zulaufkanal 32 des Zulaufelements 33 und der Ablaufkanal 34 des
Ablaufelements 35 sind entsprechend angepasst. Hierbei wird der Mengenstrom des durchfließenden Wirkmittels 20 von einer Überlappungsfläche 58 des Drosselkanals 36' mit dem Zulaufkanal 32 bzw. dem Ablaufkanal 34 bestimmt. Die Durchflussmenge ist somit kontinuierlich veränderbar bzw. einstellbar. Wie in Fig. 6 gezeigt, können die Kanäle 32, 34, 36' dabei symmetrisch ausgebildet sein, so dass sich pro Winkeleinheit eine gleichmäßige Erhöhung der
Überlappungsfläche 58 ergibt. Alternativ können die Kanäle 32, 34, 36' jedoch auch - wie in Fig. 7 gezeigt - asymmetrisch ausgebildet sein, sodass sich pro Winkeleinheit eine unterschiedliche Erhöhung der Überlappungsfläche 58 ergibt.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier
vorgestellten Ansatzes als Verfahren 100 zum Ausbringen eines Spritzmittels 30, insbesondere eines Pflanzenschutzmittels 30. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102 des Bereitstellens einer Mischeinheit 12 zum Vermischen zweier Wirkmittel 20, 24 zu einem Spritzmittel 30. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt 104 des Bereitstellens einer Drosseleinheit 14; 14' mit einem Zulaufkanal 32 und einem Ablaufkanal 34, welche über zumindest einen
Drosselkanal 36a,b,c,d; 36' in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal 32 und dem Ablaufkanal 34 bewegbar angeordneten
Drosselelements 38; 38' der Drosseleinheit 14; 14' fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit 12 zuzuführenden Mengenstrom zumindest eines der Wirkmittel 20, 24 einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal 36a,b,c,d, 36' an dem Drosselelement 38; 38' angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den durchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels 20, 24 konstant zu halten. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 106 des Zuführens zumindest eines der Wirkmittels 20, 24 der Mischeinheit 12 über die Drosseleinheit 14; 14' unter Druck derart, dass der der Mischeinheit 12 zuzuführende Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels 20, 24 mittels der Drosseleinheit 14; 14' konstant gehalten wird. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt 108 des Ausbringens des Spritzmittels 30.
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

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Ausbringen eines Spritzmittels (30), insbesondere eines
Pflanzenschutzmittels (30), mit einer Mischeinheit (12) zum Vermischen zweier Wirkmittel (20, 24) zu einem Spritzmittel (30), wobei zumindest eines der
Wirkmittel (20, 24) über eine Drosseleinheit (14; 14') der Mischeinheit (12) unter Druck zuführbar ist, wobei die Drosseleinheit (14; 14') einen Zulaufkanal (32) und einen Ablaufkanal (34) aufweist, welche über zumindest einen Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal (32) und dem Ablaufkanal (34) bewegbar angeordneten Drosselelements (38; 38') der Drosseleinheit (14; 14') fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit (12) zuzuführenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, das der zumindest eine Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') an dem Drosselelement (38; 38') angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den durchströmenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20, 24) konstant zu halten.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen
weiteren Drosselkanal (36a,b,c,d), welcher an dem Drosselelement (38) angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zulaufkanal (32) und der Ablaufkanal (34) in Abhängigkeit von der Position des Drosselelements (38; 38') über jeweils einen und/oder über beide Drosselkanäle (36a,b,c,d; 36') gleichzeitig fluidisch miteinander verbindbar sind.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drosselkanäle (36a,b,c,d) unterschiedliche Kanalquerschnitte, insbesondere Durchmesser aufweisen.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Drosselkanal (36') als Bohrung (36') oder die
Drosselkanäle (36a,b,c,d) jeweils als Bohrungen (36a,b,c,d) ausgebildet ist/sind.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkanal (36') sich bogenförmig um eine
Drehachse (42) des Drosselelements (38') oder linear entlang einer
Bewegungsrichtung des Drosselelements (38') erstreckt und/oder die
Drosselkanäle (36a,b,c,d) kreisförmig um eine Drehachse (42) des
Drosselelements (38) oder linear entlang einer Bewegungsrichtung des
Drosselelements (38) angeordnet sind.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bewegung des Drosselelements (38; 38') eine rotatorische, insbesondere rein rotatorische Bewegung um eine Drehachse (42) des Drosselelements (38; 38') oder eine translatorische, insbesondere rein translatorische Bewegung quer zu einer Strömungsrichtung (44) des Wirkmittels (20; 24) durch den Drosselkanal (36a,b,c,d; 26') ist.
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drehachse (42) des Drosselelements (38; 38') außerhalb des Drosselkanals (36a,b,c,d; 36') oder der Drosselkanäle (36a,b,c,d) verläuft.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drehachse (42) des Drosselelements (38; 38') im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung (44) des Wirkmittels (20; 24) durch den Drosselkanal
(36a,b,c,d; 26') verläuft.
10. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (32) an einem Zulaufelement (33) und der Ablaufkanal (34) an einem Ablaufelement (35) angeordnet sind, wobei
Zulaufelement (33) und das Ablaufelement (35) im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zulaufelement (33), das Drosselelement (38; 38') und das Ablaufelement (35) als Scheiben, insbesondere kreisrunde Scheiben ausgebildet und ferner parallel aneinander angrenzend angeordnet sind.
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Zulaufelement (33) und/oder das Ablaufelement (35) federnd gegen das Drosselelement (38; 38') angeordnet ist und
- das Drosselelement (38; 38') an einer dem Zulaufelement (33) und/oder dem Ablaufelement (35) zugewandten Fläche (54) zumindest einen Vorsprung (56) aufweist, mittels dem das Drosselelement (38; 38') in einer Nut (50) des Zulaufelements (33) und/oder des Ablaufelements (35) führbar gelagert ist, und/oder das Drosselelement (38; 38') an einer dem Zulaufelement (33) und/oder dem Ablaufelement (35) zugewandten Fläche (54) eine Nut (52) aufweist, mittels der das Drosselelement (38; 38') an zumindest einem
Vorsprung (56) des Zulaufelements (33) und/oder des Ablaufelements (35) führbar gelagert ist.
13. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Drosselelement (38; 38') für einen Benutzer manuell bewegbar ausgebildet ist und insbesondere die Drosseleinheit (14; 14') als Handventil (14; 14') ausgebildet ist.
14. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wirkmittel (20, 24) ein
Pflanzenschutzmittel (20), insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat (20) und/oder eine Trägerflüssigkeit (24), insbesondere Wasser ist.
15. Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels (30), insbesondere eines
Pflanzenschutzmittels (30), mit den Schritten:
- Bereitstellen (102) einer Mischeinheit (12) zum Vermischen zweier Wirkmittel (20, 24) zu einem Spritzmittel (30);
- Bereitstellen (104) einer Drosseleinheit (14; 14') mit einem Zulaufkanal (32) und einem Ablaufkanal (34), welche über zumindest einen Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal (32) und dem Ablaufkanal (34) bewegbar angeordneten Drosselelements (38; 38') der Drosseleinheit (14; 14') fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit (12) zuzuführenden Mengenstrom zumindest eines der Wirkmittel (20, 24) einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') an dem Drosselelement (38, 38') angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den durchströmenden Mengenstrom des Wirkmittels (20, 24) konstant zu halten;
- Zuführen (106) des zumindest einen Wirkmittels (20, 24) der Mischeinheit (12) über die Drosseleinheit (14; 14') unter Druck derart, dass der der Mischeinheit (12) zuzuführende Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20, 24) mittels der Drosseleinheit (14; 14') konstant gehalten wird; und
- Ausbringen (108) des Spritzmittels (30).
16. Verwendung einer Drosseleinheit (14; 14') zur Einstellung eines einer Mischeinheit (12) einer Vorrichtung (10) zum Ausbringen eines Spritzmittels (30) zuzuführenden konstanten Mengenstroms eines Wirkmittels (20, 24), wobei die Drosseleinheit (14; 14') einen Zulaufkanal (32) und einen Ablaufkanal (34) aufweist, welche über zumindest einen Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') in Abhängigkeit von einer Position eines relativ zu dem Zulaufkanal (32) und dem Ablaufkanal (34) bewegbar angeordneten Drosselelements (38; 38') der Drosseleinheit (14; 14') fluidisch miteinander verbindbar sind, um einen der Mischeinheit (12) zuzuführenden Mengenstrom des zumindest einen Wirkmittels (20, 24) einzustellen, wobei der zumindest eine Drosselkanal (36a,b,c,d; 36') an dem Drosselelement (38; 38') angeordnet ist und einen festen Kanalquerschnitt aufweist, um den
durchströmenden Mengenstrom des Wirkmittels (20, 24) konstant zu halten.
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