DE102004047585A1

DE102004047585A1 - Wirkstoffversorgungssystem und Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE102004047585A1
Application number: DE102004047585A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Wichmann
Original assignee: Lechler GmbH
Current assignee: Lechler GmbH
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2006-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wirkstoffversorgungssystem für eine Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem Trägerflüssigkeitstank, einer Trägerflüssigkeitspumpe, mehreren Sprühdüsen und einer Trägerflüssigkeitsleitung zum Verbinden des Trägerflüssigkeitstanks, der Trägerflüssigkeitspumpe und der Sprühdüsen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Wirkstoffvorbehälter, wenigstens eine Dosierpumpe zum Einspeisen von Wirkstoff in die Trägerflüssigkeit sowie eine Wirkstoffvorlaufleitung vom Wirkstoffvorbehälter zur Dosierpumpe vorgesehen. DOLLAR A Verwendung für Feldspritzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wirkstoffversorgungssystem und eine Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem Trägerflüssigkeitstank, einer Trägerflüssigkeitspumpe, mehreren Sprühdüsen und einer Trägerflüssigkeitsleitung zum Verbinden des Trägerflüssigkeitstanks, der Trägerflüssigkeitspumpe und der Sprühdüsen.

Solche Spritzeinrichtungen sind beispielsweise auf sogenannten Feldspritzen zu finden, die selbstfahrend oder hinter Zugfahrzeugen befördert werden und zum Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln dienen. Solche Feldspritzen weisen üblicherweise ein klappbares Gestänge auf, wobei Arbeitsbreiten bis zu 36 m eingesetzt werden. Bei konventionellen Feldspritzen wird vor Spritzbeginn ein zu verspritzendes Pflanzenschutzmittel mit Wasser vermischt, so dass dann in einem Spritzbrühetank fertig angemischtes Wirkstoff-Trägerflüssigkeitsgemisch vorliegt. Problematisch sind solche konventionellen Spritzeinrichtungen dann, wenn während des Spritzens die Wirkstoffkonzentration geändert wer den soll. Auch wenn das zu verspritzende Pflanzenschutzmittel gewechselt werden soll, muss zuvor das vollständige System entleert und gereinigt werden.

Mit der Erfindung soll ein verbessertes Wirkstoffversorgungssystem und eine verbesserte Spritzeinrichtung geschaffen werden.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein Wirkstoffversorgungssystem für eine Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem Trägerflüssigkeitstank, einer Trägerflüssigkeitspumpe, mehreren Sprühdüsen und einer Trägerflüssigkeitsleitung zum Verbinden des Trägerflüssigkeitstanks, der Trägerflüssigkeitspumpe und der Sprühdüsen vorgesehen, bei der wenigstens ein Wirkstoffvorbehälter, wenigstens eine Dosierpumpe zum Einspeisen von Wirkstoff in die Trägerflüssigkeit sowie eine Wirkstoffvorlaufleitung vom Wirkstoffvorbehälter zur Dosierpumpe vorgesehen sind.

Durch eine solche Ausbildung eines Wirkstoffversorgungssystems wird eine Direktdosierung von Pflanzenschutzmittel möglich, so dass das Wirkstoff-Trägerflüssigkeitsgemisch erst unmittelbar vor dem Verspritzen erzeugt wird. Das Vermischen von Trägerflüssigkeit und Wirkstoff kann in einer Mischkammer erfolgen, die beispielsweise entweder unmittelbar vor einer Verzweigung in die einzelnen Teilbreiten oder sogar auf dem Spritzgestänge, unmittelbar vor den einzelnen Sprühdüsen angeordnet ist. Eine äußerst präzise Zudosierung von Wirkstoff zur Trägerflüssigkeit kann dann erreicht werden, wenn die Dosierpumpen impulsgesteuert sind und pro Impuls eine exakt definierte Flüssigkeitsmenge in den Trägerflüssigkeitsstrom injizieren. In Abhängigkeit der benötigten Wirkstoffkonzentration, dem aktuell vorliegenden Trägerflüssigkeitsstrom sowie gegebenenfalls der aktuellen Fahrgeschwindigkeit kann dann eine geeignete Wirkstoffkonzentration eingestellt werden. Mit einem solchen Wirkstoffversorgungssystem bzw. einer solchen Spritzeinrichtung ist ei ne auch kurzfristige Veränderung der Wirkstoffkonzentration während des Spritzens möglich. Es ist auch möglich, mehrere Wirkstoffe gleichzeitig in wechselnden Mischungsverhältnissen einzuspeisen, und es werden die Voraussetzungen geschaffen, die ausgebrachte Spritzmittelkonzentration in Abhängigkeit des gerade besprühten Pflanzenbestandes zu variieren oder auch um eine sogenannte teilflächenspezifische Behandlung durchzuführen.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Wirkstoffrücklaufleitung von der Dosierpumpe zum Wirkstoffvorbehälter vorgesehen.

Durch Vorsehen einer Wirkstoffrücklaufleitung kann der Wirkstoff zwischen der Dosierpumpe und dem Wirkstoffvorbehälter zirkulieren. Dadurch ist es zum einen möglich, den Wirkstoff bereits vor Spritzbeginn zur Dosierpumpe zu fördern, die sich beispielsweise unmittelbar bei den Sprühdüsen befinden kann. Dadurch kann verhindert werden, dass sich bei Suspensionen Partikel in den Wirkstoffleitungen absetzen. Der Wirkstoffvorbehälter kann dabei auf der Feldspritze als der einzige Wirkstoffbehälter für einen jeweiligen Wirkstoff fungieren, wobei für mehrere Rückstoffe getrennte Wirkstoffbehälter und Wirkstoffvorlaufleitungen und Wirkstoffrücklaufleitungen vorzusehen sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Wirkstoffvorratsbehälter vorgesehen, der mittels einer absperrbaren Leitung mit dem Wirkstoffvorbehälter verbunden ist.

Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, im Wirkstoffvorbehälter lediglich geringere Mengen an Wirkstoff zu halten, da dieser je nach Füllstand aus dem Wirkstoffbehälter nachgefüllt werden kann. Dies schafft die Voraussetzungen dafür, während des Spritzbetriebes mit einem sich innerhalb definierter Grenzen bewegenden Füllstand im Wirkstoffvorbehälter zu arbeiten.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Vorverdünnungspumpe vorgesehen, die einerseits mit dem Trägerflüssigkeitstank und andererseits mit dem Wirkstoffvorratsbehälter verbindbar ist, die zum Erzeugen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches mit definierter Zusammensetzung betreibbar ist und deren Auslassseite mit dem Wirkstoffvorbehälter verbindbar ist.

Aufgrund des extrem großen Bereichs an Wirkstoffkonzentration in der Landtechnik, der üblicherweise in Liter pro Hektar angegeben wird und der sich von etwa 200 ml pro Hektar bis 6 l pro Hektar erstreckt, muss für extrem niedrige Dosiervorgaben die Möglichkeit geschaffen werden, den Wirkstoff bereits vorverdünnt in den Wirkstoffvorbehälter einzuspeisen. Dies deshalb, da im Grundsatz die Dosierpumpen zwar auch eine extrem niedrige Eindosierung exakt einhalten können, da die Zudosierung des Wirkstoffes jedoch beispielsweise erst vor der Verzweigung in die einzelnen Teilbreiten oder gar unmittelbar vor den Sprühdüsen erfolgt, kann bei sehr geringen Dosierungen keine ausreichende Vermischung mehr erzielt werden. Dies deshalb, da vorteilhafterweise Impulsgesteuerte Dosierpumpen verwendet werden. Für hohe Dosierungen darf somit das pro Arbeitshub eindosierte Wirkstoffvolumen einen gewissen Wert nicht unterschreiten. Bei sehr geringen Dosierungen würden dann die Zeitabstände zwischen einzelnen Arbeitshüben zu groß, um noch eine ausreichende Vermischung zu gewährleisten. Durch Vorsehen einer Vorverdünnungspumpe zwischen dem Wirkstoffvorratsbehälter und dem Wirkstoffvorbehälter wird es aber möglich, eine exakt definierte Vorverdünnung zu erzielen, so dass auch sehr geringe Dosiervorgaben präzise eingehalten werden können. Auch die Vorverdünnungspumpe arbeitet vorteilhafterweise impulsgesteuert. Um mehrere unterschiedliche Wirkstoffe vorverdünnt einspeisen zu können, sind zwischen dem jeweiligen Wirkstoffbehälter und dem jeweiligen Wirkstoffvorbehälter separate Vorverdünnungspumpen vorgesehen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Dosierpumpe im Bereich eines Düsenhalters für eine oder mehrere Sprühdüsen vorgesehen und die Wirkstoffvorlaufleitung und die Wirkstoffrücklaufleitung bilden wenigstens Teil einer Zirkulationsleitung, in die die wenigstens eine Dosierpumpe eingeschleift ist.

Auf diese Weise wird es möglich, die Einspeisung der Wirkstoffe erst unmittelbar am Düsenhalter vorzunehmen und dennoch sicherzustellen, dass bereits vor Spritzbeginn alle Dosierpumpen mit einer gleichmäßigen Wirkstoffkonzentration versorgt sind. Die Anordnung der Dosierpumpen erst unmittelbar am Düsenhalter ermöglicht äußerst kurze Reaktionszeiten bei einem Wechsel der Wirkstoffkonzentration. Darüber hinaus fallen nach Beendigung des Spritzens keine Restmengen an mit Wirkstoff kontaminierter Trägerflüssigkeit an.

In Weiterbildung der Erfindung sind die mehreren Sprühdüsen an einem Spritzgestänge in Teilbreiten angeordnet, wobei die Zirkulationsleitung mehrere parallele Nebenleitungen aufweist, die die Wirkstoffvorlaufleitung und die Wirkstoffrücklaufleitung verbinden.

Durch Vorsehen solcher Nebenleitungen, wobei beispielsweise pro Teilbreite eine parallele Nebenleitung vorgesehen ist, kann auch bei sehr großen Arbeitsbreiten einer Feldspritze eine gleichmäßige Wirkstoffversorgung der Dosierpumpen auf dem Spritzgestänge erreicht werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist für jede Teilbreite eine unterschiedliche Nebenleitung der Zirkulationsleitung geführt. Alternativ können auch entsprechend der vorgesehenen Klappung des Gestänges Nebenleitungen vorgesehen werden, so dass bei kleineren Gestängebreiten eine Aufteilung in drei Nebenkreise, bedingt durch die Klappung des Gestän ges, ausreichend ist. Vorteilhafterweise weist jede Nebenleitung stromaufwärts der jeweils zugeordneten Dosierpumpen ein Drosselventil auf.

Dadurch kann eine zuverlässige und gleichmäßige Versorgung der Nebenkreise aus dem Hauptkreis gesichert werden. Die Summe der Volumenströme aller Drosselventile liegt dabei zweckmäßigerweise etwa 20% unter der durchschnittlichen Förderleistung einer Lade- und Zirkulationspumpe in der Wirkstoffzirkulationsleitung, um eine schnelle und gleichmäßige Verteilung des Wirkstoffes sicherzustellen.

Vorteilhafterweise weist der Wirkstoffbehälter wenigstens zwei, auf unterschiedlichem Niveau angeordnete Füllstandsgeber auf, die Dosierpumpe fördert pro Arbeitshub eine definierte Wirkstoffmenge und es ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Anzahl der Arbeitshübe und/oder die Zeit für eine Füllstandsverringerung zwischen dem Niveau des ersten und zweiten Füllstandsgebers im Wirkstoffvorbehälter erfasst und auswertet.

Durch diese Maßnahmen ist während des Spritzbetriebs eine simultane Kalibrierung möglich, so dass gerade bei sehr niedrigen Dosiervorgaben deren exakte Einhaltung auch während des Spritzbetriebs überwacht werden kann. Durch Erfassen der Anzahl der Arbeitshübe für eine Füllstandsverringerung über ein bekanntes, vordefiniertes Volumen lässt sich die pro Arbeitshub geförderte Volumenmenge der Dosierpumpen überwachen. Wird zusätzlich oder alternativ noch die Zeit überwacht, die für die Füllstandsverringerung benötigt wird, kann diese beispielsweise in Beziehung zu der über diesen Zeitraum verspritzten Trägerflüssigkeitsmenge gesetzt werden, um dann die Einhaltung der vorgegebenen Dosierung zu überwachen.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein mit dem Wirkstoffvorbehälter verbindbarer Wirkstoffvorratsbehälter vorgesehen und die Steuereinheit er fasst und wertet eine Zeit aus, die beim Befüllen des Wirkstoffvorbehälters aus dem Wirkstoffvorratsbehälter zwischen dem ersten Füllstand und dem zweiten Füllstand vergeht.

Auf diese Weise sind weitere Überwachungsfunktionen möglich. So kann beispielsweise bei Überschreitung einer Durchschnittsgröße für das Nachfüllen des Wirkstoffvorbehälters davon ausgegangen werden, dass der Wirkstoffvorratsbehälter leer ist, eine Verstopfung oder eine Störung eines Füllventils bzw. einer Vorverdünnungspumpe vorliegt. Wenn beispielsweise auch die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Nachbefüllungen des Wirkstoffvorbehälters erfasst und ausgewertet wird, kann bei der Überschreitung einer Durchschnittsgröße mit einer Fehlfunktion einer oder mehrerer Dosierpumpen oder deren Antrieb gerechnet werden, da dann zu wenig Wirkstoff durch die Dosierpumpen gefördert wird. Erfolgt das Nachbefüllen in erheblichen kürzeren Zeiträumen als im Durchschnitt, kann in aller Regel von einer Leckage im Wirkstoffsystem ausgegangen werden. In jedem Fall kann ein Warnsignal zur Information eines Bedieners ausgegeben werden.

Vorteilhafterweise ist ein Entsorgungsbehälter zum Auffangen von Restmengen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches, insbesondere aus Spülvorgängen, sowie eine Rückdosierpumpe vorgesehen, wobei die Rückdosierpumpe einerseits mit dem Entsorgungsbehälter und andererseits mit der Trägerflüssigkeitsleitung verbindbar ist.

Durch Vorsehen eines Entsorgungsbehälters kann Spülbrühe, die beispielsweise beim Spülen der Feldspritze anfällt, auf der Feldspritze gesammelt mitgeführt und entsorgt werden und muss nicht zwangsläufig, wie bei konventionellen Feldspritzen, unmittelbar bei einer Sprühfahrt ausgebracht werden. Dabei ist festzuhalten, dass die Menge an Spülbrühe gegenüber konventionellen Feldspritzen deutlich geringer ist, da ja lediglich die Wirkstoffleitungen und gegebenenfalls die Leitungen stromabwärts einer Mischkammer gespült werden müssen. Die Wirkstoffleitungen haben aber naturgemäß einen wesentlich geringeren Durchmesser als die Spritzbrüheleitungen konventioneller Feldspritzen, so dass auch die Menge an anfallender Spülbrühe deutlich geringer ist. Das Vorsehen einer Rückdosierpumpe ermöglicht es dann, den Inhalt des Entsorgungsbehälters dosiert dem Trägerflüssigkeitsstrom, beispielsweise beim nächsten Spritzbetrieb, zuzumischen, wobei darauf zu achten ist, dass der Inhalt des Entsorgungsbehälters in unwirksamer Verdünnung dem Trägerflüssigkeitsstrom beigemischt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zum Ansteuern der Rückdosierpumpe vorgesehen.

Auf diese Weise kann die Rückdosierpumpe variabel angesteuert werden und es kann stets, auch im Falle von besonders gefährlichen Wirkstoffen, für eine wirkungslose Verdünnung der Restmengen gesorgt werden. Durch die Rückdosierung während des Spritzvorganges entfällt die Notwendigkeit, Spülfahrten durchzuführen, so dass die nichtproduktiven Zeiten der Feldspritze durch die Erfindung wesentlich erhöht werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Rückdosierpumpe mit der Trägerflüssigkeitsleitung in einem Bereich stromabwärts der Trägerflüssigkeitspumpe, insbesondere unmittelbar vor einer Verzweigung in einzelne Teilbreiten, verbindbar.

Auf diese Weise kann der Inhalt des Entsorgungsbehälters ähnlich dem Wirkstoff gegen den Wasserdruck der Trägerflüssigkeit eingespeist werden. Zweckmäßigerweise ist die Rückdosierpumpe dabei vom gleichen Typ wie die Dosierpumpe selbst, so dass auch eine gleichartige Steuerung, vorzugsweise Impulssteuerung, verwendet werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Trägerflüssigkeit wenigstens ein Wirkstoff zudosiert, die Sprühdüsen sind an einem Gestänge nebeneinander angeordnet und ein Fassungsvermögen des Entsorgungsbehälters in Litern wird aus dem Produkt der Anzahl der zu dosierenden verschiedenen Wirkstoffe mit der Gestängebreite in Metern geteilt durch einen Faktor zwischen 0,2 und 0,5, insbesondere 0,35, berechnet.

Auf diese Weise kann eine schnelle und zuverlässige Berechnung der erforderlichen Größe des Entsorgungsbehälters durchgeführt werden. Im Unterschied zu konventionellen Feldspritzen, bei denen bisher stets ein Reinwasserbehälter für den Spülbetrieb mitgeführt werden muss, ist die Größe des Entsorgungsbehälters jedoch nicht von der Größe des Spritzbrühebehälters abhängig zu machen, sondern von der Größe des Wirkstoffversorgungssystems.

In Weiterbildung der Erfindung sind im oberen Bereich des Entsorgungsbehälters eine Reinigungsdüse und im unteren Bereich ein Minimalfüllstandsgeber angeordnet, wobei die Reinigungsdüse bei Unterschreiten eines Minimalfüllstands mit Trägerflüssigkeit gespeist wird.

Durch diese Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass beim Rückdosierungsbetrieb nach dem Unterschreiten des Minimalfüllstands die Behälterwände des Entsorgungsbehälters mit Trägerflüssigkeit gespült werden. Dadurch wird sich die Wirkstoffkonzentration im Entsorgungsbehälter immer weiter verringern, bis letztendlich nur noch Trägerflüssigkeit, entsprechend reinem Wasser, im Sumpf des Entsorgungsbehälters angeordnet ist. Gleichzeitig kann sichergestellt werden, dass, wenigstens im Rückdosierbetrieb, die Rückdosierpumpe keine Luft ansaugt und infolgedessen auch keine Luft in den Trägerflüssigkeitsstrom der Feldspritze injiziert.

Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung eine Wirkstoffrücklaufleitung von der Dosierpumpe zum Wirkstoffvorbehälter auf, worin die Dosierpumpe, die Wirkstoffvorlaufleitung und/oder die Wirkstoffrücklaufleitung einen Druckluftanschluss aufweisen, um in einem Rückförderbetrieb Wirkstoff mittels Druckluft in den Wirkstoffvorbehälter zurückzufördern.

Auf diese Weise werden die Voraussetzungen geschaffen, den in den Wirkstoffleitungen und den Dosierpumpen enthaltenen konzentrierten Wirkstoff nach Beendigung des Spritzbetriebes in den Wirkstoffvorbehälter zurückzufördern, ohne dabei den Wirkstoff mit Trägerflüssigkeit zu vermischen. Der Inhalt der Wirkstoffleitungen und der Dosierpumpe kann somit beim nächsten Spritzbetrieb wieder genutzt werden. Dies ist gerade bei sehr gefährlichen und/oder sehr teuren Wirkstoffen von großer Bedeutung. Lediglich dann, wenn sehr niedrige Dosierungen oder hoch konzentrierte Wirkstoffe eine Vorverdünnung erfordern ist ein Rückförderbetrieb nicht zweckmäßig.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Wirkstoffvorlaufleitung stromabwärts des Wirkstoffvorbehälters, insbesondere unmittelbar anschließend an den Wirkstoffvorbehälter, mit einem Absperrventil oder einem Mehrwegeventil versehen und der Druckluftanschluss ist stromabwärts des Absperrventils, insbesondere unmittelbar anschließend an das Absperrventil, oder an dem Mehrwegeventil an der Wirkstoffvorlaufleitung angeordnet.

Durch diese Maßnahmen kann eine Rückförderung des Wirkstoffs im Rückförderbetrieb in Strömungsrichtung des Wirkstoffförderbetriebs erfolgen. Dadurch können beispielsweise richtungsgebundene Ventile verwendet werden und diese Ventile müssen für den Rückförderbetrieb nicht bezüglich ihrer Durchlassrichtung umgestellt oder verändert wer den. Dies gilt beispielsweise auch für die Ansaug- bzw. Auslassventile der Dosierpumpen.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Mehrwegeventil unmittelbar stromabwärts einer Auslassöffnung des Wirkstoffvorbehälters angeordnet und verbindet wahlweise die Auslassöffnung des Wirkstoffvorbehälters mit der Wirkstoffvorlaufleitung, die Wirkstoffvorlaufleitung mit einem Druckluftanschluss oder die Auslassöffnung mit einem Ablassanschluss.

Auf diese Weise können mehrere Funktionen mit einem Mehrwegeventil erfüllt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Mehrwegeventil mit Einrichtungen versehen, um in Abhängigkeit einer Stellung des Mehrwegeventils weitere Ventile zu schalten.

Dadurch werden die Voraussetzungen geschaffen, durch Betätigung lediglich eines zentralen Mehrwegeventils auch weitere Schaltvorgänge im System vorzunehmen. Beispielsweise kann beim Verbinden der Wirkstoffvorlaufleitung mit einem Druckluftanschluss gleichzeitig die Druckluftzufuhr zu dem Druckluftanschluss freigegeben werden. Beim Verbinden der Auslassöffnung des Wirkstoffvorbehälters mit einem Ablassanschluss kann beispielsweise gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Wirkstoffvorratsbehälter und dem Wirkstoffvorbehälter geöffnet werden, um gleichzeitig mit dem Wirkstoffvorbehälter auch den Wirkstoffvorratsbehälter vollständig zu entleeren. Beispielsweise kann das Mehrwegeventil hierzu mit einer Nockenplatte sowie mit Schlepptastern oder Schaltgebern versehen sein, die gegebenenfalls Signale an eine Steuereinheit ausgeben oder andere Schaltventile unmittelbar ansteuern.

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Wirkstoffversorgungssystem bzw. die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung einen Entsor gungsbehälter zum Auffangen von Restmengen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches, insbesondere aus Spülvorgängen, auf, worin ein von Trägerflüssigkeit durchströmbarer Injektor zur Erzeugung eines Unterdrucks und insbesondere eine Einrichtung zur Wirkstoffgebindespülung vorgesehen sind, die sowohl mit einer Trägerflüssigkeitsdruckleitung als auch mit dem Unterdruckanschluss des Injektors verbindbar ist.

Mittels eines Injektors kann Spülbrühe abgesaugt werden, beispielsweise aus dem Wirkstoffbehälter, und in den Entsorgungsbehälter befördert werden. Das Vorsehen eines Injektors ermöglicht es dabei gleichzeitig eine Verdünnung der Spülbrühe vorzusehen. Auch wird eine Wirkstoffgebindespülung mittels der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung in komfortabler und sicherer Weise ermöglicht, da die bei der Wirkstoffgebindespülung anfallenden Mengen an Spülbrühe durch Unterdruck abgesaugt werden. Es ist dadurch möglich, ein Wirkstoffgebinde in aufrechter Stellung, das bedeutet, mit der Öffnung nach oben, zu spülen, so dass das risikoreiche Kippen des Behälters für die Gebindespülung entfallen kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Einrichtung zur Wirkstoffgebindespülung mit einer Reinigungssprühdüse und einer Sauglanze versehen, wobei die Reinigungssprühdüse und die Sauglanze ein stabartiges Bauteil zum Einführen in eine Gebindeöffnung bilden.

Zur Wirkstoffgebindespülung kann das Wirkstoffgebinde somit in aufrechter Stellung stehen bleiben und die Reinigungsdüse und die Sauglanze werden von oben in die Gebindeöffnung eingeführt. Zweckmäßigerweise ist an dem stabartigen Bauteil ein Deckel vorgesehen, der für die Spülung selbst die Öffnung des Wirkstoffgebindes dichtend abschließt. Die durch die Reinigungssprühdüse an die Behälterwände ge langende Reinigungsflüssigkeit fließt dann an diesen nach unten und wird dort mittels der Sauglanze abgesaugt.

In Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Sauglanze durch einen Zuführkanal für die Reinigungssprühdüse hindurch.

Auf diese Weise kann das stabartige Bauteil zum Einführen in die Gebindeöffnung sehr kompakt gestaltet werden, und es ist möglich, eine einen Winkelbereich von 360° abdeckende Reinigungssprühdüse zu realisieren. Die Reinigungssprühdüse kann sogar kugelförmig oder kugelabschnittsförmig sein, um sämtliche Behälterwände besprühen zu können.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Sauglanze relativ zur Reinigungsdüse verschiebbar.

Durch diese Maßnahme können auch Wirkstoffgebinde unterschiedlicher Größe zuverlässig gespült werden. Das stabartige Bauteil mit Reinigungsdüse und Sauglanze wird dann beispielsweise in die Gebindeöffnung eingeführt und die Sauglanze wird dann relativ zur Reinigungsdüse bis zum Boden des Wirkstoffgebindes vorgeschoben, so dass auch der Bodensatz im Wirkstoffgebinde abgesaugt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung mündet eine Ablaufleitung des Injektors in den Entsorgungsbehälter.

Die bei der Wirkstoffgebindespülung anfallenden Spülbrühemengen können dadurch mittels des Injektors unmittelbar in den Entsorgungsbehälter verbracht werden. Beispielsweise ist dann während des nächsten Spritzbetriebs die Rückdosierung in unwirksamer Verdünnung in den Trägerflüssigkeitsstrom möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Spritzeinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Vorförder- und Spritzbetriebsstellung,
2 die Spritzeinrichtung der 1 im Rückförderbetrieb,
3 die Spritzeinrichtung der 1 in einer Stellung zum Ablassen des Wirkstoffs,
4 die Spritzeinrichtung der 1 in einem Spülbetrieb,
5 eine erfindungsgemäße Spritzeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform in teilweiser Darstellung,
6 eine erfindungsgemäße Spritzeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführung in teilweiser Darstellung und
7 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Wirkstoffgebindespülung in der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung.
Ziel der Entwicklung in der Feldspritztechnik ist es, die Wirkstoffe erst so dicht wie möglich an den Sprühdüsen einzudosieren, idealerweise direkt an den Düsenhaltern. Erfolgt die Einspeisung der Wirkstoffe mit der entsprechenden Dosierung erst an den Düsenhaltern, müssen die Wirkstoffe zu den Düsenhaltern gefördert werden und dort den Dosierpumpen bereitgestellt werden. Darüber hinaus müssen folgende Aufgaben erfüllt werden:

1. Schon vor Beginn des eigentlichen Spritzvorganges müssen die Wirkstoffe zu den Dosierpumpen gefördert werden, um bei Spritzbeginn sicherzustellen, dass sämtliche Dosierpumpen und Sprühdüsen mit Wirkstoff bzw. Wirkstoff-Trägerflüssigkeitsgemisch versorgt sind. Infolgedessen muss eine Vorförderung des Wirkstoffs möglich sein.
2. Während des Spritzvorganges müssen die Wirkstoffe laufend aus den Wirkstoffvorratsbehältern, die zweckmäßigerweise aus Lastverteilungsgründen und Zugänglichkeitsgründen auf dem Vorderteil der Spritze angeordnet sind, zu den Dosierpumpen an den Sprühdüsen auf dem Gestänge gefördert werden. Idealerweise werden die Wirkstoffe auf dem Gestänge mit geringfügigem Überdruck bereitgestellt. Somit muss die Funktion des Ladens bzw. Nachladens von Wirkstoff realisiert werden.
3. Nach Beendigung des Spritzvorganges muss die Möglichkeit bestehen, die Wirkstoffe, die sich in konzentrierter Form im Rohrleitungssystem und in den Dosierpumpen befinden, zurück in den Wirkstoffbehälter zu fördern. Somit muss eine Rückförderungsfunktion realisiert werden.
4. Weiterhin muss die Möglichkeit geboten werden, die auf der Spritze bevorrateten, übrig gebliebenen Wirkstoffe in die Liefergebinde abzulassen und die dabei verwendeten Bauteile mit zu reinigen.
5. Weiterhin muss eine zuverlässige Innenreinigung aller Komponenten, die mit den Wirkstoffen in Berührung gekommen sind, wie Rohrleitung, Armaturen, Pumpen und Behälter, sichergestellt werden. Somit muss eine Innenreinigung oder eine Spülfunktion realisiert sein.
6. Der in der Landtechnik abzudeckende Dosierungsbereich ist sehr breit und umfasst Dosiervorgaben von etwa 200 ml pro Hektar bis 6 l pro Hektar. Wenn die verwendeten Dosierpumpen nicht in der Lage sind, diese extremen Werte komplett abzudecken, sollte die Option geboten werden, hoch konzentrierte Wirkstoffe an den Düsenpumpen vorverdünnt bereitzustellen. Dies entspricht der Funktion einer Vorverdünnung.
7. Die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung sollte auch die Möglichkeit bieten, die Einhaltung der Dosiervorgaben durch die Dosierpumpen laufend zu überwachen und gegebenenfalls Korrekturen vorzunehmen. Somit ist eine zum Spritzbetrieb simultane Kalibrierungsfunktion anzustreben.
8. Wenn mehr als ein Wirkstoff gleichzeitig dosiert oder auf der Feldspritze mitgeführt wird, muss die Möglichkeit geboten werden, jeden dieser Wirkstoffe einzeln und unabhängig von den anderen zu laden bzw. abzulassen und die Rohrleitungen bzw. Dosierpumpen und weiteren Bauteile speziell für diesen Wirkstoff zu reinigen. Dies deshalb, da der Landwirt im Regelfall mehrere Wirkstoffe in einem Cocktail spritzt. Dabei werden einige Wirkstoffe für mehrere Kulturen verwendet, andere nur für bestimmte Teilflächen. Aus diesem Grund muss die Möglichkeit geboten werden, einzelne Wirkstoffe bei Bedarf auszutauschen.

In der Darstellung der 1 ist eine erfindungsgemäße Spritzeinrichtung teilweise dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich diejenigen Komponenten dargestellt, die für die Zudosierung eines Wirkstoffes erforderlich sind. Bei Zudosierung von mehreren Wirkstoffen müssten entsprechend die wesentlichen Komponenten mehrfach vorhanden sein.
Die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung weist einen Wirkstoffvorratsbehälter 10 mit einer Innenreinigungsdüse 12 auf. Dieser Wirkstoffvorratsbehälter befindet sich beispielsweise auf dem Vorderteil einer Feldspritze und wird vor Inbetriebnahme mit Wirkstoff befüllt. Der Wirkstoffvorratsbehälter 10 ist an seinem tiefsten Punkt mit einer Ablassöffnung versehen und über eine Ablassleitung 14 mit einem Wirkstoffvorbehälter 16 verbunden. Die Ablassleitung 14 kann unmittelbar unterhalb der Ablassöffnung des Wirkstoffvorratsbehälters 10 mittels eines beispielsweise pneumatisch oder elektrisch angesteuerten Füllventils 18 abgesperrt oder freigegeben werden. Die für die Ansteuerung des Füllventils 18 erforderlichen Druckluftleitungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der Wirkstoffvorbehälter 16 ist in seinem Inneren mit einer Reinigungsdüse 20 versehen. Wenn das Füllventil 18 die Ablassleitung 14 freigibt, kann Wirkstoff aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 der Schwerkraft folgend in den Wirkstoffvorbehälter 16 fließen.
Der Wirkstoffvorbehälter ist mit zwei Füllstandsgebern 22 und 24 versehen. Der Füllstandsgeber 22 überwacht einen definierten Maximalfüllstand und der Füllstandsgeber 24 überwacht einen definierten Minimalfüllstand. Der Wirkstoffvorbehälter 16 ist an seinem tiefsten Punkt mit einer Auslassöffnung versehen, auf die ein Mehrwegeventil 26 folgt.
In der dargestellten Stellung des Mehrwegeventils 26 verbindet dieses den Wirkstoffvorbehälter 16 mit einer Zirkulationspumpe 28, die den Wirkstoff aus dem Wirkstoffvorbehälter 16 in eine Wirkstoffvorlaufleitung 30 fördert. Der Wirkstoff wird über die Wirkstoffvorlaufleitung 30 auf das Gestänge 32 und zu allen Düsenhaltern 34 aller Teilbreiten geführt. Die Düsenhalter 34 sind lediglich schematisch dargestellt und weisen jeweils wenigstens eine Sprühdüse, wenigstens eine Dosierpumpe und eine Mischkammer auf. Die Düsenhalter 34 weisen Anschlüsse für eine Trägerflüssigkeitsleitung 36 sowie für die Wirkstoffzirkulationsleitung auf, die aus der Wirkstoffvorlaufleitung 30 und einer Wirkstoffrücklaufleitung 38 gebildet ist, die vom Spritzgestänge 32 wieder zurück zum Wirkstoffvorbehälter 16 führt. Die Wirkstoffzirkulationsleitung ist an sämtliche Dosierpumpen auf dem Gestänge 32 der Feldspritze angeschlossen. Eine Vermischung von Wirkstoff und Trägerflüssigkeit erfolgt somit erst in den einzelnen Düsenhaltern. Die einzelnen Dosierpumpen in den Düsenhaltern sowie die erforderlichen Ansteuerleitungen sind in der Darstellung der 1 nicht dargestellt, können aber beispielsweise als sogenannte hydraulisch angesteuerte Druckringpumpen ausgeführt werden, wie sie nachfolgend im Zusammenhang mit einer Vorverdünnungsfunktion des Systems der 1 noch erläutert wird. In dem Lade- und Zirkulationsbetrieb der Spritzeinrichtung, wie er in der 1 dargestellt ist, zirkuliert Wirkstoff somit über die Wirkstoffvorlaufleitung 30, über das Gestänge 32, über die Wirkstoffrücklaufleitung 38 zurück in den Wirkstoffvorbehälter 16 und über das Mehrwegeventil 26 wieder zur Zirkulationspumpe 28. Als Zirkulationspumpe 28 wird eine hydraulisch oder elektrisch angetriebene Kreiselpumpe verwendet, deren Förderleistung auf die Gestängebreite abgestimmt ist. An diese Zirkulationspumpe 28 werden nur geringe Anforderungen gestellt. Eine wichtige Eigenschaft dieser Zirkulationspumpe 28 ist, dass sie auch im Stillstand in beiden Richtungen durchströmt werden kann. Dies wird im Zusammenhang mit einem noch zu erläuternden Rückförderbetrieb und einem Spülbetrieb noch ausgeführt.
Die beschriebene Zirkulation des Wirkstoffes erfolgt während eines Vorförderbetriebs, um vor Beginn des Spritzens den Wirkstoff gleichmäßig in der Zirkulationsleitung zu verteilen, so dass der Wirkstoff an sämtlichen Dosierpumpen an den einzelnen Düsenhaltern 34 zur Verfügung steht. Wie bereits ausgeführt wurde, sind in der Darstellung der 1 lediglich die für die Dosierung eines Wirkstoffes erforderlichen Komponenten dargestellt. Pro zu dosierendem Wirkstoff würden beispielsweise separate Wirkstoffvorratsbehälter, Wirkstoffvorbehälter und Zirkulationsleitungen benötigt.
Die Zirkulationspumpe 28 arbeitet auch im Spritzbetrieb bei unveränderter Stellung des Mehrwegeventils 26, um sämtlichen Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 ständig eine ausreichende Menge Wirkstoff zur Verfügung zu stellen. Durch das Eindosieren des Wirkstoffs an den Düsenhaltern 34 sinkt folglich der Flüssigkeitspegel im Wirkstoffvorbehälter 16. Die Füllstandsgeber 22, 24 sind mit einer Steuereinheit verbunden, die bei Absinken des Füllstandes bis auf den Minimalfüllstand in Reaktion eines Signals des Minimalfüllstandsgebers 24 das Füllventil 18 öffnet und ein Nachfließen von Wirkstoff aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 über die Ablassleitung 14 in den Wirkstoffvorbehälter 16 ermöglicht. Sobald der Maximalfüllstand erreicht ist, schließt die Steuereinheit 40 in Reaktion auf ein Signal des Maximalfüllstandsgebers 22 das Füllventil 18. Die hierzu erforderlichen Steuerleitungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Ein Flüssigkeitspegel im Wirkstoffvorbehälter 16 pendelt somit stets zwischen dem Niveau des Minimalfüllstandsgebers 24 und dem Niveau des Maximalfüllstandsgebers 22, wobei ein Nachfüllen erst dann erfolgt, wenn tatsächlich der Minimalfüllstand erreicht ist.
Das Mehrwegeventil 26 erfüllt in der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung eine zentrale Funktion und ist beispielsweise als handelsüblicher Kugelhahn ausgebildet, an dessen Schaltwelle eine Nockenplatte angeordnet ist, welche über elektrische Schlepptaster oder Schaltgeber weitere Schaltventile in der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung ansteuert. Die hierzu erforderlichen Steuerleitungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Alternativ zu einer direkten Ansteuerung anderer Ventile durch das Mehrwegeventil 26 kann dessen Stellung auch von der Steuereinheit 40 abgefragt werden, die dann die entsprechenden Ventile schaltet. Speziell beeinflusst die Stellung des Mehrwegeventils 26 die Schaltstellung eines Spülventils 42, des Füllventils 18 und des Pneumatikventils 44, wie nachstehend noch erläutert wird. Im Ergebnis kann im wesentlichen das gesamte Management der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung in einfacher und sicherer Weise über das Mehrwegeventil 26 bewirkt werden.
Alternativ zu der bereits beschriebenen Befüllung des Wirkstoffvorbehälters 16 direkt über die Ablassleitung 14 aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10, kann der Wirkstoffvorbehälter 16 auch mit bereits vorverdünntem Wirkstoff befüllt werden, wozu eine Vorverdünnungspumpe 46 vorgesehen ist. Die Vorverdünnungspumpe 46 ist als sogenannte Druckringpumpe ausgeführt und weist zwei linear bewegliche Kolbenplatten auf, die mittels eines elastischen Rings in die in der 1 dargestellte Ruhelage vorgespannt werden und gleichzeitig mittels dieses elastischen Rings gegen ihren Arbeitsraum abgedichtet werden. Eine Bewegung der beiden Kolbenplatten ist lediglich zwischen zwei Endanschlägen möglich, wobei einer der Endanschläge durch das Gehäuse der Vorverdünnungspumpe und der andere Endanschlag jeweils durch einen verstellbaren Schraubbolzen gebildet ist. Die Kolbenplatten der Vorverdünnungspumpe werden hydraulisch beaufschlagt, wobei eine Ansteuerung mit Druckimpulsen vorgenommen wird. Pro Druckimpuls saugt die Vorverdünnungspumpe eine exakt vordefinierte Menge an Wirkstoff bzw. Trägerflüssigkeit an und stößt diese dann wieder aus. Die Druckimpulse werden dabei durch einen Rotationssteuerschieber 48 erzeugt, der an das Gehäuse der Vorverdünnungspumpe 46 angeflanscht und mit nicht dargestellten Druckleitungen in Verbindung steht. Der Rotationssteuerschieber 48 weist einen Drehschieber mit Steuerschlitz auf, der mittels eines elektrischen Schrittmotors angetrieben wird, der wiederum über nicht dargestellte Steuerleitungen von der Steuereinheit 40 angesteuert wird. Die Kolbenplatte 50 der Vorverdünnungspumpe 46 ist mit deutlich kleinerem Querschnitt als die Kolbenplatte 52 ausgeführt. Die beiden Kolbenplatte 50, 52 werden mittels des gemeinsamen Rotationssteuerschiebers 48 beaufschlagt und bewegen sich somit synchron zueinan der. Die Kolbenplatte 50 beaufschlagt einen eigenen Förderraum, der über ein Ansaugventil 54 mit dem Auslass des Wirkstoffvorratsbehälters 10 verbunden ist. Der Förderraum der Kolbenplatte 50 ist weiterhin mit einem Auslassventil 56 versehen, das mit der Ablassleitung 14 stromabwärts des Füllventils 18 verbunden ist. Die Kolbenplatte 52 ist ebenfalls mit einem eigenen Förderraum versehen. Der Förderraum der Kolbenplatte 52 steht über ein Ansaugventil mit einer Leitung 60 in Verbindung, die mit dem Trägerflüssigkeitsbehälter 62 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform kann die Vorverdünnungspumpe 46 über die Leitung 60 Wasser ansaugen. Der Förderraum der Kolbenplatte 52 ist mit einem Auslassventil 62 versehen, das wiederum mit der Ablassleitung 14 stromabwärts des Füllventils 18 verbunden ist.
Aufgrund der unterschiedlichen Größen der Kolbenplatten 50, 52 und der gemeinsamen Beaufschlagung der Kolbenplatten 50, 52 mittels des Rotationssteuerschiebers 48 fördert die Vorverdünnungspumpe 46 somit stets Wirkstoff und Trägerflüssigkeit in einem exakt vordefiniertem Verhältnis. Ist aufgrund einer sehr geringen Dosiervorgabe, beispielsweise 200 ml pro Hektar, eine Vorverdünnung erforderlich, da bei entsprechender Ansteuerung der Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 keine ausreichende Vermischung zwischen Wirkstoff und Trägerflüssigkeit mehr gewährleistet werden könnte, steuert die Steuereinheit 40 den Rotationssteuerschieber 48 an und schließt gleichzeitig das Füllventil 18. Über die Kolbenplatte 50 wird somit Wirkstoff aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 in die Ablassleistung 14 gefördert und mittels der Kolbenplatte 52 wird Wasser aus dem Vorratstank in einem exakt definierten Verhältnis hierzu ebenfalls in die Ablassleitung 14 gefördert. Im Falle der Option Vorverdünnung ist der Vorbehälter 16 damit mit bereits vorverdünntem Wirkstoff gefüllt. Aufgrund des konstanten Mischungsverhältnisses von Wirkstoff zu Trägerflüssigkeit, das durch die Vorverdünnungspumpe 46 bewirkt wird, kennt die Steuereinheit 40 die Konzentration des im Wirkstoffvorbehälters 16 nun vorliegenden Gemisches und kann zur Erzielung der aktuellen Dosiervorgabe die Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 entsprechend ansteuern.
Unabhängig davon, ob der Wirkstoffvorbehälter 16 mit konzentriertem Wirkstoff oder mit einem vorverdünnten Gemisch befüllt ist, wird während des Spritzbetriebs die Flüssigkeit aus dem Wirkstoffvorbehälter 16 mittels der Zirkulationspumpe 28 in Zirkulation gehalten. Dadurch können im Falle eines Wirkstoffs, der auch aus einer Emulsion oder Suspension bestehen kann, Ablagerungen vermieden oder wenigstens verringert. Darüber hinaus beginnt die Zirkulationsleitung am Wirkstoffvorbehälter 16 auf dem Vorderteil der Feldspritze und endet dort auch wieder. Die Strömungs- und Druckverhältnisse in der Zirkulationsleitung können dadurch vom Vorderteil der Feldspritze auch gesteuert werden und es sind keine Steuerelemente für das Wirkstoffmanagement auf dem Gestänge 32 erforderlich. Dies ist deshalb von Vorteil, da das Spritzgestänge 32 im Fahrbetrieb sich ständig in Bewegung befindet und darüber hinaus klappbar, von der Belastung her begrenzt und darüber hinaus empfindlich ist.
Mittels der Steuereinheit 40 sowie dem Minimalfüllstandsgeber 24 und dem Maximalfüllstandsgeber 22 wird zum einen ein Füllstand im Wirkstoffvorbehälter 16 überwacht und gesteuert. Darüber hinaus ist es möglich, mittels der beiden Füllstandsgeber 22, 24 und der Steuereinheit 40 eine simultane Kalibrierung der Spritzeinrichtung zu realisieren. Wenn der Wirkstoffvorbehälter 16 bis zu seinem Maximalfüllstand gefüllt ist, entsprechend einem Signal des Maximalfüllstandsgebers 22, wird das Füllventil 18 geschlossen oder, im Vorverdünnungsbetrieb, wird die Vorverdünnungspumpe 46 abgeschaltet. Gleichzeitig beginnt die Steuereinheit 40 die an die Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 gesandten Dosierimpulse zu zählen. Spricht dann der Minimalfüllstandsgeber 24 erneut an, um eine Nachbefüllung zu starten, summiert die Steuereinheit 40 die seit dem Schließen des Füllventils 18 bzw. dem Abschalten der Vorverdünnungspumpe 46 gesendeten Dosierimpulse. Da darüber hinaus das Volumen des Wirkstoffvorbehälters 16 zwischen dem Niveau des Minimalfüllstandsgebers 24 und dem Niveau des Maximalfüllstandsgebers 22 in der Steuereinheit hinterlegt ist, kann diese die tatsächlich verbrauchte Wirkstoffmenge pro Impuls errechnen, indem dieses Volumen durch die Anzahl der gezählten Dosierimpulse geteilt wird.
Im Anschluss vergleicht die Steuereinheit 40 den errechneten Wert für die tatsächlich verbrauchte Wirkstoffmenge pro Dosierimpuls mit der hinterlegten Fördermenge der Dosierpumpen pro Dosierimpuls. Diese Wirkstoffmenge pro Dosierimpuls der Dosierpumpen ist als entscheidende Berechnungsgröße für eine Impulssteuerung der eindosierten Wirkstoffmenge ohnehin in der Steuereinheit 40 hinterlegt. Bei Abweichungen zwischen tatsächlich verbrauchter Wirkstoffmenge und hinterlegter Wirkstoffmenge kann die Steuereinheit 40 dann, im Rahmen einer vorzugebenden Toleranz, Korrekturen an dem hinterlegten Sollwert für die Wirkstoffmenge pro Impuls vornehmen. Beim nächsten Nachfüllvorgang des Wirkstoffvorbehälters 16 kann dann der korrigierte Wert für die Wirkstoffmenge pro Impuls als Sollwert verwendet werden.
Darüber hinaus sind durch das Vorsehen von Laufzeitfunktionen weitere Überwachungen möglich.
Wird die Zeit für das Nachfüllen des Wirkstoffvorbehälters von der Steuereinheit 40 immer erfasst und daraus laufend eine Durchschnittsgröße errechnet, ist bei der Überschreitung dieser Durchschnittsgröße um einen festzulegenden Schwellwert damit zu rechnen, dass der Wirkstoffvorratsbehälter 10 leer ist, dass eine Verstopfung vorliegt oder dass das Füllventil 18 bzw. die Vorverdünnungspumpe 46 gestört sind. Entsprechend wird die Steuereinheit 40 ein Warnsignal abgeben und dadurch einen Bediener informieren.
Wird darüber hinaus die Zeit zwischen den einzelnen Nachfüllvorgängen des Wirkstoffvorbehälters 16 von der Steuereinheit 40 erfasst und daraus laufend eine Durchschnittsgröße errechnet, ist bei der Überschreitung dieser Durchschnittsgröße um einen festzulegenden Schwellwert mit einer Fehlfunktion einer oder mehrerer Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 oder deren Antrieb zu rechnen. Muss im Unterschied hierzu nach deutlich kürzerer Zeit als der Durchschnittsgröße der Wirkstoffvorbehälter 16 nachgefüllt werden, ist von einer Fehlfunktion einer oder mehrerer Dosierpumpen oder deren Antrieb auszugehen, wahrscheinlicher jedoch von einer Leckage im Wirkstoffsystem. In beiden Fällen gibt die Steuereinheit 40 ein Warnsignal ab und informiert dadurch einen Bediener.
Die Kalibrierung bei der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung beruht auf dem Gedanken, dass das Volumen im Wirkstoffvorbehälter 16, in der Zirkulationspumpe 28 sowie in der Zirkulationsleitung und den Dosierpumpen im Düsenhalter 34 schwer zu definieren ist. Dieses Wirkstoffvolumen kann aber nur dadurch abnehmen, dass Wirkstoff entnommen wird, wobei dies lediglich durch die Arbeit der Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 möglich ist. Die Erfassung des Volumens bzw. der Volumenveränderung im Wirkstoffvorbehälter zwischen Maximalfüllstand und Minimalfüllstand genügt daher, eine Kalibrierungsfunktion zu realisieren.
Durch Überwachung der vorstehend beschriebenen Zeiten besteht darüber hinaus die Möglichkeit, eventuell eintretende Leckagen zu registrieren und entsprechende Maßnahmen zu treffen, um diese zu beseitigen. Durch Vorsehen eines Wirkstoffvorbehälters kann darüber hinaus bei abgeschalteten Dosierpumpen im Falle einer Leckage lediglich der Inhalt des Wirkstoffvorbehälters 16 und der Zirkulationsleitung in die Umwelt entweichen, nicht aber der gesamte Wirkstoffvorrat im Wirkstoffvorratsbehälter 10.
Unterhalb des Minimalfüllstandes ist im Wirkstoffvorbehälter 16 ein Notvolumen vorgesehen, das so bemessen ist, dass ein begrenzter Notlauf, beispielsweise bis zum Feldrand bei leerem Wirkstoffvorratsbehälter 10, möglich ist.
Vor Beginn des Spritzens befüllt der Landwirt den Trägerflüssigkeitsbehälter 62 mit Wasser. Nachfolgend befüllt er die Wirkstoffvorratsbehälter 10, wobei dies unmittelbar über das Gebinde oder auch mittels einer externen Pumpe erfolgen kann. Beim Nachfüllen befindet sich das Mehrwegeventil 26 in einer Neutralstellung, in der ein Auslassstutzen 64 mit einem, dann drucklosen Druckluftanschluss 66 verbunden ist. Sind die Vorbereitungen für das Spritzen abgeschlossen, wird das Mehrwegeventil 26 in die in 1 dargestellte Stellung bewegt. Wie bereits ausgeführt wurde, ist in dieser Stellung der Wirkstoffvorbehälter 16 mit der Zirkulationspumpe 28 verbunden und mittels eines Gebers am Mehrwegeventil 26 wird der Steuereinheit 40 die Spritzbereitschaft angezeigt. Nach Eingeben der Dosiervorgabe durch den Bediener trifft die Steuereinheit 40 die Entscheidung, ob vorverdünnter oder konzentrierter Wirkstoff zum Einsatz kommt. Daraufhin wird das Befüllen des Wirkstoffvorbehälters 16 aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 veranlasst. Nachfolgend beginnt durch die Arbeit der Zirkulationspumpe 28 der bereits beschriebene Vorförderbetrieb, indem die Wirkstoffvorlaufleitung 30 und die Wirkstoffrücklaufleitung 38 und somit die gesamte Zirkulationsleitung befüllt und entlüftet werden. Die Spritzeinrichtung ist zum Spritzen bereit, wenn der Wirkstoffvorbehälter 16 wieder bis zum Maximalfüllstand befüllt ist, der Wirkstoff in der Zirkulationsleitung zirkuliert und mit geringfügigem Überdruck an den Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 anliegt.
In der in der 1 dargestellten Stellung der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung folgt dann auch der Spritzbetrieb, indem die Steuereinheit 40 die Dosierung mittels der Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 überwacht und eine Trägerflüssigkeitspumpe 66 Trägerflüssigkeit zu den Düsenhaltern 34 und letztendlich zu den Sprühdüsen pumpt.
Die Darstellung der 2 zeigt die Spritzeinrichtung der 2 in einem Rückförderbetrieb.
Ist das Spritzen beendet oder muss ein Wirkstoff gegen einen anderen ausgetauscht werden, kann bei der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung der in der Zirkulationspumpe 28 und der Zirkulationsleitung befindliche Wirkstoff wieder in den Wirkstoffvorbehälter 16 zurückgefördert werden. Hierzu wird das Mehrwegeventil 26 in die in der 2 gezeigte Stellung bewegt. In dieser Stellung verbindet das Mehrwegeventil 26 den Druckluftanschluss 26 mit der Wirkstoffvorlaufleitung 30 stromaufwärts der Zirkulationspumpe 28. Gleichzeitig wird das Pneumatikventil 44 geöffnet, so dass Druckluft über das Mehrwegeventil 26 und die Wirkstoffpumpe 28, die Wirkstoffvorlaufleitung 30, durch die Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 und über die Wirkstoffrücklaufleitung 38 in den Wirkstoffvorbehälter 16 strömt. Dadurch wird der noch darin befindliche Wirkstoff in den Wirkstoffvorbehälter 16 gedrückt. In der Zirkulationspumpe 28, der Zirkulationsleitung und den Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 verbleibt somit nur noch ein kleiner Rest an Wirkstoff, der beispielsweise an den Leitungswänden anhaftet.
Nach erfolgter Rückförderung kann der Wirkstoff aus dem Wirkstoffvorbehälter 16 und dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 abgelassen werden, wie in 3 dargestellt ist. Hierzu wird das Mehrwegeventil 26 so geschaltet, dass es den Auslass des Wirkstoffvorbehälters 16 mit dem Auslassanschluss 64 verbindet. Der Auslassanschluss 64 ist mittels eines Schlauchs 70 mit einem Wirkstoffgebinde 72 verbunden. In den Entleerungsschlauch 70 ist ein (nicht dargestelltes) Kabel einvulkanisiert oder außen an der Schlauchwand befestigt. Dieses Kabel stellt eine elektrische Verbindung zwischen den handelsüblichen Messingkupp lungsteilen an den Enden des Schlauches 70 her. Wird der Schlauch aus seiner Park- und Reinigungsstation 74 entnommen, wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Geber an der Nockenplatte des Mehrwegeventils 26 und einem Relais eines Spülventils 42 unterbrochen. Dadurch wird verhindert, dass das Spülventil 42 öffnet, wie es an und für sich in dieser Stellung des Mehrwegeventils 26 vorgegeben wäre, was nachfolgend noch erläutert wird.
Gleichzeitig wird das Füllventil 18 geöffnet, so dass der Inhalt des Wirkstoffvorratsbehälters 10 und des Wirkstoffvorbehälters 16 über den Ablassschlauch 70 in das Wirkstoffgebinde 72 zurückfließen kann. Sind der Wirkstoffvorratsbehälter 10 und der Wirkstoffvorbehälter 16 geleert, wird das Mehrwegeventil in die Neutralstellung geschaltet, in der der Auslassanschluss 64 mit dem dann drucklosen Druckluftanschluss 66 verbunden ist. Dadurch wird verhindert, dass Wirkstoffreste nachlaufen oder nachtropfen. Anschließend wird der Entleerungsschlauch 70 wieder an die Park- und Reinigungsstation 74 angeschlossen.
Anschließend an das Ablassen des Wirkstoffs kann die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung in einem Spülbetrieb gereinigt werden, der anhand der 4 erläutert wird. Für den Spülbetrieb wird das Mehrwegeventil 26 in die in der 4 dargestellte Stellung bewegt, in der der Ablassanschluss 64 mit dem Auslass des Wirkstoffvorbehälters 16 verbunden ist. Im Unterschied zur Darstellung der 3 verbindet der Entleerungsschlauch 70 nun die Park- und Reinigungsposition 74 mit dem Auslassanschluss 64. Aufgrund der elektrischen Verbindung mittels des Entleerungsschlauches 70 zwischen der Park- und Reinigungsposition 74 und einem Geber am Mehrwegeventil 26 öffnet das Spülventil 42. Alternativ kann das Spülventil 42 auch in Abhängigkeit der Stellung des Mehrwegeventils 26 sowie unter Berücksichtigung der Stellung des Entleerungsschlauchs 70 über die Steuereinheit 40 angesteuert werden. Nach Öffnen des Spülventils 42 strömt von der Trägerflüssigkeitspumpe 66 kommendes Druckwasser durch das Spülventil 42 und wird anschließend aufgeteilt. Zum einen wird die Reinigungsdüse 12 im Wirkstoffvorratsbehälter 10 mit Druckwasser beaufschlagt. Zum anderen wird die Reinigungsdüse 20 im Wirkstoffvorbehälter 16 mit Druckwasser beaufschlagt. Schließlich wird Druckwasser in die Zirkulationsleitung zwischen dem Mehrwegeventil 26 und der Wirkstoffpumpe 28 eingeleitet. Ein Rückschlagventil 76 erlaubt dabei den Durchgang von Druckwasser, sperrt im Spritzbetrieb aber eine Verbindung zwischen der Zirkulationsleitung und dem Spülventil 42. Darüber hinaus wird Druckwasser zu einem Injektor 78 geleitet, der nach Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet ist und dessen Ausgangsanschluss in einen Entsorgungsbehälter 80 mündet. Die Aufteilung des Druckwasserstromes ist dabei unproblematisch, da der Querschnitt des Injektors 78 sowie der Reinigungsdüsen 12, 20 so gewählt ist, dass lediglich ein Teil des von der Trägerflüssigkeitspumpe 66 bereitgestellten Volumenstroms durch diese hindurchströmt.
Infolgedessen wird der Wirkstoffvorbehälter 10 mittels der Reinigungsdüse 12 gereinigt und die anfallende Spülbrühe fließt über die Ablassleitung 14 in den Wirkstoffvorbehälter 16. Falls die Vorverdünnungspumpe 46 gespült werden muss, wird diese entsprechend angesteuert, so dass Spülbrühe und mit zunehmender Reinigung dann klares Wasser aus dem Wirkstoffvorratsbehälter 10 durch die Vorverdünnungspumpe 46 hindurchgepumpt und dann ebenfalls im Wirkstoffvorbehälter 16 aufgefangen wird. Der vor der Zirkulationspumpe 28 eingeleitete Druckwasserstrom durchströmt die Wirkstoffvorlaufleitung 30 sowie die einzelnen Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 und gelangt über die Wirkstoffrücklaufleitung 38 wieder zurück in den Wirkstoffvorbehälter 16. Der Wirkstoffvorbehälter 16 selbst wird darüber hinaus durch die Reinigungsdüse 20 gereinigt. Sämtliche Spülbrühe sammelt sich somit im Wirkstoffvorbehälter 16 an und wird aus diesem mittels des Injektors 78, der einen Unterdruck erzeugt, abgesaugt und in den Entsorgungsbehäl ter 80 befördert. Auf diese Weise können sämtliche, mit Wirkstoff in Berührung kommende Leitungen oder sonstige Komponenten mit Wasser gespült werden und die anfallende Spülbrühe kann auf der Feldspritze selbst, nämlich im Entsorgungsbehälter 80, aufgefangen werden.
Gegenüber konventionellen Feldspritzen ist die Menge an anfallender Spülbrühe dabei deutlich geringer, da ja lediglich die Wirkstoffleitungen und die zur Dosierung des Wirkstoffs erforderlichen Komponenten gespült werden müssen, die naturgemäß einen deutlich geringeren Querschnitt haben als die Trägeflüssigkeitsleitungen. Die Trägerflüssigkeitsleitungen selbst müssen nicht gespült werden, da diese ja lediglich mit reiner Trägerflüssigkeit, entsprechend reinem Wasser, in Berührung gekommen sind. Lediglich die Sprühdüsen an den Düsenhaltern 34 sowie die zugeordneten Mischkammern müssen noch mit klarem Wasser gespült werden, wobei die in den Mischkammern und den Sprühdüsen noch verbliebene Menge an Wirkstoffgemisch sehr gering ist und daher problemlos ausgespritzt werden kann.
Die im Entsorgungsbehälter 80 anfallende Spülbrühe kann in konventioneller Weise ebenfalls während einer Spülfahrt in wirkungsloser Verdünnung ausgespritzt werden, wobei aufgrund der geringeren anfallenden Mengen an Spülbrühe der Entsorgungsbehälter 80 auch so bemessen sein kann, dass die bei mehreren Spülvorgängen anfallende Spülbrühenmenge untergebracht werden kann, so dass nicht nach jedem Spülbetrieb der Entsorgungsbehälter 80 entleert werden muss.
Darüber hinaus ist auch die Rückdosierung des Inhaltes des Entsorgungsbehälters 80 in wirkungsloser Verdünnung in die Trägerflüssigkeit beim nächsten Spritzbetrieb möglich. Auf diese Weise kann der Inhalt des Entsorgungsbehälters 80 während des nächsten Spritzbetriebs in wirkungsloser Verdünnung ausgebracht werden, so dass keinerlei separate Entsorgung erforderlich ist. Eine solche Rückdosierung des Inhaltes des Entsorgungsbehälters 80 wird nachfolgend anhand der 6 detailliert erläutert.
Die Darstellung der 5 zeigt den Aufbau der Zirkulationsleitung detaillierter für Feldspritzen mit großen Arbeitsbreiten. Ausgehend vom Wirkstoffvorbehälter 16 verzweigt die Wirkstoffvorlaufleitung 30 dabei in vier Nebenleitungen 82, 84, 86 und 88, die alle wieder in die Wirkstoffrücklaufleitung 38 münden. Jede der Nebenleitungen 82, 84, 86, 88 versorgt eine bestimmte Anzahl von Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34. Bei zahlreichen Düsenhaltern und infolgedessen großen Arbeitsbreiten ist eine Aufteilung in mehrere Nebenleitungen 82, 84, 86 und 88 zweckmäßig, um eine gleichmäßige Versorgung aller Düsenhalterdosierpumpen mit Wirkstoff sicherzustellen. Stromabwärts des Abzweiges der Nebenleitungen 82, 84, 86, 88 von der Wirkstoffvorlaufleitung 30 aber noch stromaufwärts der Düsenhalter 34 ist in jeder Nebenleitung 82, 84, 86, 88 ein Drosselventil 90, 92, 94, 96 vorgesehen. Die Summe der Volumenströme über alle Drosselventile 90, 92, 94, 96 liegt dabei etwa 20% unter der durchschnittlichen Förderleistung der Zirkulationspumpe 28, um eine schnelle und gleichmäßige Verteilung des Wirkstoffes zu garantieren. Die in 5 dargestellte Aufteilung der Zirkulationsleitung in mehrere parallele Nebenkreise kann unabhängig von der Aufteilung der Teilbreiten erfolgen. Bei kleineren Gestängebreiten ist beispielsweise eine Aufteilung in drei Nebenkreise, bedingt durch die Klappung des Gestänges, ausreichend.
Ebenfalls in 5 sind die für die Bereitstellung der Trägerflüssigkeit mit einem an die Fahrgeschwindigkeit angepassten Spritzdruck erforderlichen Komponenten dargestellt. Die Trägerflüssigkeit, vorzugsweise reines Wasser, wird aus dem Trägerflüssigkeitsbehälter 62 mittels der Trägerflüssigkeitspumpe 66 gefördert. Eine Druckregeleinheit 98 sorgt in Verbindung mit einer nicht dargestellten Steuereinheit für einen an die Fahrgeschwindigkeit angepassten Spritzdruck in den nachfolgenden Trägerflüssigkeitsleitungen, die zum Spritzgestänge führen. Anschließend an die Druckregeleinheit 98 ist ein Durchflussmengenmesser 100 vorgesehen, der Signale an die nicht dargestellte Steuereinheit liefert. In Abhängigkeit der Signale des Durchflussmengenmessers 100 berechnet die Steuereinheit die erforderliche zuzudosierende Wirkstoffmenge, teilt diese Wirkstoffmenge auf die einzelnen, im Betrieb befindlichen Düsenhalterdosierpumpen auf und setzt die bestimmte Wirkstoffmenge in Ansteuerimpulse für die Dosierpumpen um.
Anschließend an den Durchflussmengenmesser 100 erfolgt eine Aufteilung in die einzelnen Teilbreiten, wobei jede Teilbreite mittels eines Teilbreitenventils 102 absperrbar ist. Die Teilbreitenventile 102 werden beispielsweise pneumatisch geschaltet und werden ebenfalls von der nicht dargestellten Steuereinheit angesteuert. Wie der 5 zu entnehmen ist, ist die Zirkulationsleitung der dargestellten Ausführungsform entsprechend der Aufteilung der Teilbreiten in Nebenleitungen 82, 84, 86, 88 aufgeteilt.
Anhand der Darstellung der 6 soll nunmehr die bereits angesprochene Rückdosierung der im Entsorgungsbehälter 80 enthaltenen Spülbrühe in den Trägerflüssigkeitsstrom während des Spritzbetriebes erläutert werden. Für die Rückdosierung ist eine Rückdosierungspumpe 104 vorgesehen, die Spülbrühe aus dem Entsorgungsbehälter 80 ansaugt und während des Spritzbetriebs stromabwärts der Druckregeleinheit 98 und stromaufwärts des Durchflussmengenmessers 100 in die Trägerflüssigkeitsleitung einspeist. Die Rückdosierung der Spülbrühe erfolgt somit gegen den Spritzdruck der Trägerflüssigkeitspumpe 66. Das Mischungsverhältnis von Spritzbrühe zu Trägerflüssigkeit wird dabei so gewählt, dass in jedem Fall eine wirkungslose Verdünnung der Spülbrühe aus dem Entsorgungsbehälter 80 vorliegt.
Die Rückdosierungspumpe 104 ist wie die Vorverdünnungspumpe 46 und die Dosierpumpen in den Düsenhaltern 34 als Druckringpumpe aufgebaut. Die Rückverdünnungspumpe 104 wird in analoger Weise mittels eines Rotationssteuerschiebers 106 über die Steuereinheit 40 angesteuert. Durch geeignete Ansteuerung der Rückverdünnungspumpe 104 in Abhängigkeit der Signale des Durchflussmengenmessers 100 kann sichergestellt werden, dass der Inhalt des Entsorgungsbehälters 80 lediglich in wirkungsloser Verdünnung der Trägerflüssigkeit zugemischt wird. In Abhängigkeit des Wirkstoffs im Entsorgungsbehälter 80 kann dabei das Mischungsverhältnis verändert werden. Der Inhalt des Entsorgungsbehälters 80 wird dabei während des folgenden Spritzvorganges automatisch und ohne Zutun des Bedieners entsorgt, indem er, wie beschrieben, dem Spritzwasser zudosiert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Feldspritze nicht mit einer Gleichdruckeinrichtung ausgerüstet, da bei der Abschaltung von Teilbreiten sonst Spülbrühe zurück in den Trägerflüssigkeitsbehälter 62 geleitet würde. Sollte eine Gleichdruckeinrichtung vorgesehen sein, besteht jedoch die Möglichkeit, bei Abschaltung von Teilbreiten gleichzeitig auch den Antrieb der Rückdosierungspumpe 104 und damit die Rückdosierung abzuschalten.
Gemäß der Erfindung werden die nach Beendigung des Spritzbetriebes noch im System enthaltene Wirkstoff erst nach einer zweistufigen, einstellbaren Verdünnung im nachfolgenden Arbeitsgang rückdosiert. In einer ersten Stufe der Verdünnung sind nach dem Rückförderbetrieb nur noch Wirkstoffreste an den Innenwänden der Rohrleitungen, Armaturen und Pumpen vorhanden. Diese werden das erste Mal durch den anschließenden Spülbetrieb verdünnt. Darüber hinaus bei der nachstehend noch beschriebenen Reinigung der Liefergebinde. In einer zweiten Stufe der Verdünnung wird die im Entsorgungsbehälter 80 befindliche Spülbrühe beim nächsten Arbeitsgang dem Spritzwasser zudosiert und dadurch nochmals auf eine große Menge des Spritzwassers verteilt. Die Rückverdünnungspumpe 104 ist hydraulisch angetrieben und fördert in Impulsen. Impulse für den Antrieb der Rückverdünnungspumpe 104, entsprechend einem Antrieb des Rotationssteuerschiebers 106, werden von der Steuereinheit 40 erzeugt. Indem dem Bediener unterschiedliche Impulsfrequenzen angeboten werden, kann dieser steuern, wie viel Spülbrühe pro Zeiteinheit oder pro Trägerflüssigkeitsmenge eindosiert werden soll. Durch diese gesteuerte Rückdosierung ist es möglich, den Inhalt des Entsorgungsbehälters bei sehr kritischen Wirkstoffen sogar auf den Inhalt mehrerer Füllungen des Trägerflüssigkeitsbehälters 62 zu verteilen. Eine so hohe Verdünnung ist bei konventionellen Feldspritzen nicht erreichbar. Anstelle der Rückverdünnungspumpe 104 kann auch eine sonstige, geeignete Pumpe eingesetzt werden. Durch die Rückdosierung mittels der Rückverdünnungspumpe 104 ist das Verhältnis der Verdünnung bei der Entsorgung der Spülbrühe aus dem Entsorgungsbehälter 80 nicht an dessen Behältervolumen gebunden. Der Entsorgungsbehälter 80 ist somit lediglich für die Aufnahme und Lagerung der Spülbrühe nach der ersten Stufe der Verdünnung vorgesehen.
Die Einleitung der Spülbrühe aus dem Spülbetrieb in den Entsorgungsbehälter 80 erfolgt über einen Anschluss 108, der mit dem Auslassanschluss des in 4 erläuterten Injektors 78 verbunden ist. Am Entsorgungsbehälter 80 ist darüber hinaus etwa in Höhe des unteren Drittels ein Schwimmerventil 110 angeordnet, welches eine Leitung freigibt oder sperrt, die einerseits mit der Druckregeleinheit 98 und andererseits mit einer Reinigungsdüse 112 im oberen Bereich des Entsorgungsbehälters 80 verbunden ist. Dieses Schwimmerventil 110 stellt sicher, dass stets ein Mindestfüllstand im Behälter vorhanden ist und verhindert somit einen Trockenlauf der Rückdosierungspumpe 104. Bei der dargestellten Druckringpumpe ist ein Trockenlauf unkritisch, die dann eventuell aber geförderte Luft könnte zu Problemen im übrigen Spritzsystem führen. Das Schwimmerventil 110 speist die Trägerflüssigkeit über die Reinigungsdüse 112 in den Entsorgungsbehälter 80 ein und sorgt dafür, dass dessen Innenwände laufend gesäubert werden.
Durch die dargestellte Anordnung ist es beispielsweise auch möglich, nach Ende der Spritzsaison eine Spülfahrt durchzuführen, bei der nur Wasser ausgespritzt wird und die Rückdosierung auf die geringste mögliche Rückverdünnungsstufe eingestellt wird. Dabei wird der Entsorgungsbehälter 80 und das gesamte Entsorgungssystem von innen gereinigt und die dabei entstehende Spülbrühe wirkungslos ausgebracht. Nach ausreichender Verdünnung verbleibt lediglich sauberes Wasser im Entsorgungsbehälter 80, das mittels eines Ablassventils 114 abgelassen werden kann. Die Spülbrühe wird im übrigen aus dem Entsorgungsbehälter 80 angesaugt und nach oben entnommen, um sicherzustellen, dass Leckagen im Rückdosierungssystem zu einem Leerlaufen des Entsorgungsbehälters 80 führen könnten.
Das Fassungsvermögen des Entsorgungsbehälters 80 ist unabhängig von dem Fassungsvermögen des Trägerflüssigkeitsbehälters 62. Vielmehr kann eine erforderliche Größe des Entsorgungsbehälters 80 in Abhängigkeit der Gestängebreite und der Anzahl der dosierbaren Wirkstoffe berechnet werden.
Dabei ergibt sich das Fassungsvermögen des Entsorgungsbehälters aus der Anzahl der dosierbaren Wirkstoffe multipliziert mit der Gestängebreite in Metern, wobei das Produkt durch einen Faktor von 0,35 geteilt wird.
Als Beispiel ergibt sich bei einer Feldspritze, mit der drei unterschiedliche Wirkstoffe zudosiert werden können und die eine Arbeitsbreite von 18 m hat, ein Volumen von 155 l, entsprechend 3 × 18 : 0,35. Bei einer Feldspritze mit vier dosierbaren Wirkstoffen und 24 m Arbeitsbreite wäre ein Entsorgungsbehälter von 280 l Fassungsvermögen vorzusehen. Eine Feldspritze mit vier dosierbaren Wirkstoffen und 36 m Arbeitsbreite würde einen Entsorgungsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 400 l erfordern.
Die Darstellung der 7 zeigt eine Einrichtung zur Liefergebindereinigung der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung. Die Wirkstoff-Liefergebinde können dadurch noch auf dem Feld gespült und dadurch gereinigt werden. Ein Wirkstoff-Liefergebinde 116 ist lediglich abschnittsweise im Bereich seiner oberen Öffnung dargestellt und die Einrichtung 118 zur Liefergebindereinigung ist teilweise in die obere Öffnung des Liefergebindes 116 eingeführt. Die Einrichtung 118 weist eine Sauglanze 120 auf sowie eine Reinigungsdüse 122. Die Sauglanze 120 und die Reinigungsdüse 122 bilden ein stabartiges Bauteil, dessen größter Außendurchmesser so bemessen ist, dass es in die obere Öffnung des Liefergebindes 116 eingeführt werden kann. Die Reinigungsdüse 122 ist kugelabschnittsförmig ausgebildet und stellt dadurch sicher, dass im Wesentlichen sämtliche Behälterinnenwände des Liefergebindes 116 mit Trägerflüssigkeit besprüht werden können. Die Sauglanze 120 ist konzentrisch durch einen Zuführkanal für die Reinigungsdüse 122 geführt. Die Einrichtung 118 besteht dabei aus zwei Komponenten, nämlich einem Flanschbauteil 124, an dessen unterem Ende die Reinigungsdüse 122 vorgesehen ist und das einen umlaufenden Flansch 126 aufweist, der auf die Behälteröffnung aufgesetzt werden kann. Unterhalb des umlaufenden Flansches 126 ist eine elastische Hohldichtung 128 vorgesehen, die in ihrem Innenraum mit Luft gefüllt ist und nach dem Aufsetzen der Einrichtung 118 die Öffnung des Liefergebindes 116 dicht verschließt. Oberhalb des umlaufenden Flansches 126 ist ein Anschlussstutzen 130 für Druckwasser vorgesehen. Der Anschlussstutzen 130 mündet in den Zufuhrkanal zur Reinigungsdüse 122, durch den hindurch sich die Sauglanze 120 erstreckt. Die Sauglanze 120 ist dabei verschiebbar im Flanschbauteil 124 angeordnet und an den Durchtrittstellen jeweils abgedichtet. Die Sauglanze ist dafür vorgesehen, mit einem Unterdruckanschluss des in der 4 dargestellten und erläuterten Injektors 78 verbunden zu werden.
Zur Reinigung des Liefergebindes wird somit die Sauglanze 120 mit dem in 4 dargestellten Anschluss 132 verbunden und das Umschaltventil 134 in der 4 wird so gedreht, dass der Anschluss 132 mit dem Unterdruckanschluss des Injektors 78 verbunden ist. Der Anschlussstutzen 130 für die Reinigungsdüse wird mit dem Druckwasseranschluss 136 verbunden. Die Einrichtung zur Gebindespülung wird dann entsprechend 7 in ein zu reinigendes Liefergebinde eingeschoben und die Sauglanze 120 wird soweit in den Behälter eingeschoben, bis ihre Saugöffnung 138 den Boden des Liefergebindes 116 berührt. Das Flanschbauteil 124 wird eventuell nachgeschoben, bis die Hohldichtung sicher abdichtet. Daraufhin wird ein in der 4 dargestelltes Spülventil 140 von Hand betätigt. Daraufhin wird Druckwasser von der Spritzpumpe über den Anschluss 136 zur Reinigungsdüse 122 und gleichzeitig zum Injektor 78 geleitet. Das Rückschlagventil 142 in der 4 verhindert dabei, dass Druckwasser in die übrigen Spülleitungen gelangt. Die Reinigungsdüse 122 wird dadurch mit Druckwasser beaufschlagt und sorgt für eine Reinigung der Behälterinnenwände des Liefergebindes 116. Die dabei anfallende Spülbrühe wird durch den Unterdruck, der vom Injektor 78 erzeugt wird, über die Ansaugöffnung 138 der Sauglanze 120 abgesaugt und über den Anschluss 132 zum Injektor 78 befördert und in den Entsorgungsbehälter 80 eingebracht. Belüftungsöffnungen 144 im Flanschbauteil 124 sorgen dabei für einen Druckausgleich im Liefergebinde 116.
Die nach Beendigung der Liefergebindespülung im Entsorgungsbehälter 80 angesammelte Spülbrühe kann dann, wie vorstehend bereits beschrieben wurde, durch Rückdosierung in den Trägerflüssigkeitsstrom entsorgt werden.

Claims

Wirkstoffversorgungssystem für eine Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem Trägerflüssigkeitstank, einer Trägerflüssigkeitspumpe, mehreren Sprühdüsen und einer Trägerflüssigkeitsleitung zum Verbinden des Trägerflüssigkeitstanks, der Trägerflüssigkeitspumpe und der Sprühdüsen, gekennzeichnet durch wenigstens einen Wirkstoffvorbehälter (16), wenigstens eine Dosierpumpe zum Einspeisen von Wirkstoff in die Trägerflüssigkeit sowie eine Wirkstoffvorlaufleitung (30) vom Wirkstoffvorbehälter (16) zur Dosierpumpe.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wirkstoffrücklaufleitung (38) von der Dosierpumpe zum Wirkstoffvorbehälter (16).
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wirkstoffvorratsbehälter (10) vorgesehen ist, der mittels einer absperrbaren Leitung (14) mit dem Wirkstoffvorbehälter (16) verbunden ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorverdünnungspumpe (46) vorgesehen ist, die einerseits mit dem Trägerflüssigkeitstank (62) und andererseits mit dem Wirkstoffvorratsbehälter (10) verbindbar ist, die zum Erzeugen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches mit definierter Zusammensetzung betreibbar ist und deren Auslassseite mit dem Wirkstoffvorbehälter (16) verbindbar ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens ei ne Dosierpumpe im Bereich eines Düsenhalters (34) für eine oder mehrere Sprühdüsen vorgesehen ist und die Wirkstoffvorlaufleitung (30) und die Wirkstoffrücklaufleitung (33) wenigstens Teil einer Zirkulationsleitung bilden, in die die wenigstens eine Dosierpumpe eingeschleift ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sprühdüsen an einem Spritzgestänge (32) in Teilbreiten angeordnet sind, wobei die Zirkulationsleitung mehrere parallele Nebenleitungen (82, 84, 86, 88) aufweist, die die Wirkstoffvorlaufleitung (30) und die Wirkstoffrücklaufleitung (38) verbinden.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über jede Teilbreite eine unterschiedliche Nebenleitung (82, 84, 86, 88) der Zirkulationsleitung geführt ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nebenleitung (82, 84, 86, 88) stromaufwärts der jeweils zugeordneten Dosierpumpen ein Drosselventil (90, 92, 94, 96) aufweist.
Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoffvorbehälter (16) wenigstens zwei, auf unterschiedlichem Niveau angeordnete Füllstandsgeber (22, 24) aufweist, die Dosierpumpe pro Arbeitshub eine definierte Wirkstoffmenge fördert und eine Steuereinheit (40) vorgesehen ist, die die Anzahl der Arbeitshübe und/oder die Zeit für eine Füllstandsverringerung zwischen dem Niveau des ersten und zweiten Füllstandsgebers (22, 24) im Wirkstoffvorbehälter (16) erfasst und auswertet.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Wirkstoffvorbehälter (16) verbindbarer Wirkstoffvorratsbehälter (10) vorgesehen ist und die Steuereinheit (40) eine Zeit erfasst und auswertet, die beim Befüllen des Wirkstoffvorbehälters (16) aus dem Wirkstoffvorratsbehälter (10) zwischen dem ersten Füllstand und dem zweiten Füllstand vergeht.
Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entsorgungsbehälter (80) zum Auffangen von Restmengen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches, insbesondere aus Spülvorgängen, sowie eine Rückdosierpumpe (104) vorgesehen sind, wobei die Rückdosierpumpe (104) einerseits mit dem Entsorgungsbehälter (80) und andererseits mit der Trägerflüssigkeitsleitung verbindbar ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (40) zum Ansteuern der Rückdosierpumpe (104) vorgesehen ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückdosierpumpe (104) mit der Trägerflüssigkeitsleitung in einem Bereich strömabwärts der Trägerflüssigkeitspumpe (66), insbesondere unmittelbar vor einer Verzweigung in einzelne Teilbreiten, verbindbar ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerflüssigkeit wenigstens ein Wirkstoff zudosiert wird, die Sprühdüsen an einem Gestänge (32) nebeneinander angeordnet sind und ein Fassungsvermögen des Entsorgungsbehälters (80) in Litern aus dem Produkt der An zahl der zu dosierenden verschiedenen Wirkstoffe mit der Gestängebreite in Metern geteilt durch einen Faktor zwischen 0,2 und 0,5, insbesondere 0,35, berechnet wird.
Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des Entsorgungsbehälters (80) eine Reinigungsdüse (112) und im unteren Bereich ein Minimalfüllstandsgeber (110) angeordnet sind, wobei die Reinigungsdüse (112) bei Unterschreiten eines Minimalfüllstands mit Trägerflüssigkeit gespeist wird.
Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wirkstoffrücklaufleitung (38) von der Dosierpumpe zum Wirkstoffvorbehälter (16), worin die Dosierpumpe, die Wirkstoffvorlaufleitung (30) und/oder die Wirkstoffrücklaufleitung (38) einen Druckluftanschluss (66) aufweisen, um in einem Rückförderbetrieb Wirkstoff mittels Druckluft in den Wirkstoffvorbehälter (16) zurückzufördern.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffvorlaufleitung (30) stromabwärts des Wirkstoffvorbehälters (16), insbesondere unmittelbar anschließend an den Wirkstoffvorbehälter (16), mit einem Absperrventil oder einem Mehrwegeventil (26) versehen ist und der Druckluftanschluss stromabwärts des Absperrventils, insbesondere unmittelbar anschließend an das Absperrventil, oder an dem Mehrwegeventil (26) an der Wirkstoffvorlaufleitung (30) angeordnet ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (26) unmittelbar stromabwärts einer Auslassöffnung des Wirkstoffvorbehälters (16) angeordnet ist und wahlweise die Auslassöffnung des Wirkstoffvor behälters (16) mit der Wirkstoffvorlaufleitung (30), die Wirkstoffvorlaufleitung (30) mit einem Druckluftanschluss (66) oder die Auslassöffnung mit einem Ablassanschluss (64) verbindet.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (26) mit Einrichtungen versehen ist, um in Abhängigkeit einer Stellung des Mehrwegeventils (26) weitere Ventile zu schalten.
Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entsorgungsbehälter (80) zum Auffangen von Restmengen eines Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisches, insbesondere aus Spülvorgängen, vorgesehen ist, worin ein von Trägerflüssigkeit durchströmbarer Injektor (78) zur Erzeugung eines Unterdrucks zum Absaugen von Spülbrühe in den Entsorgungsbehälter (80) vorgesehen ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (118) zur Wirkstoffgebindespülung vorgesehen sind, die sowohl mit einer Trägerflüssigkeitsdruckleitung als auch mit dem Unterdruckanschluss des Injektors (78) verbindbar ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (118) zur Wirkstoffgebindespülung mit einer Reinigungssprühdüse (122) und einer Sauglanze (120) versehen ist, wobei die Reinigungssprühdüse (122) und die Sauglanze (120) ein stabartiges Bauteil zum Einführen in eine Gebindeöffnung bilden.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sauglanze (120) durch einen Zuführkanal für die Reinigungsdüse (122) hindurch erstreckt.
Wirkstoffversorgungssystem nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauglanze (120) relativ zur Reinigungsdüse (122) verschiebbar ist.
Wirkstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablaufleitung des Injektors (78) in den Entsorgungsbehälter (80) mündet.
Spritzeinrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem Trägerflüssigkeitstank, einer Trägerflüssigkeitspumpe, mehreren Sprühdüsen und einer Trägerflüssigkeitsleitung zum Verbinden des Trägerflüssigkeitstanks, der Trägerflüssigkeitspumpe und der Sprühdüsen, gekennzeichnet durch ein Wirkstoffversorgungssystem nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.