DE102014112441A1

DE102014112441A1 - Landwirtschaftliche Verteilmaschine mit einem System zur automatisierten Ansteuerung von Spritzprofilen

Info

Publication number: DE102014112441A1
Application number: DE102014112441.3A
Authority: DE
Inventors: Theodor Leeb
Original assignee: Horsch Leeb Application Systems GmbH
Current assignee: Horsch Leeb Application Systems GmbH
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2034-08-30
Also published as: WO2016030368A1; DE102014112441B4; US20170251657A1; EP3185680B1; US10238098B2; EP3185680A1

Abstract

Es ist eine landwirtschaftliche Verteilmaschine zum Ausbringen von flüssigen und / oder festen Pflanzenschutzmitteln mit einer Verteilvorrichtung welche an einem Rahmen der Verteilmaschine höhenverstellbar angeordnet ist, und wobei an dieser in Abständen zueinander eine Mehrzahl von Düsenstöcken mit daran angebrachten Spritzdüsen zum Verteilen des auszubringenden Pflanzenschutzmittels angebracht ist, und wobei die Ansteuerung der Verteilvorrichtung auf Basis von wenigstens zwei in einer Rechnereinheit hinterlegten Spritzprofile erfolgt welche sich aus mehreren Parametern zusammensetzen offenbart. Um eine konstante Verteilqualität des Pflanzenschutzmittel zu erreichen ist vorgesehen, dass in einer Rechnereinheit verschiedene Spritzprofile hinterlegt sein können und das bei einer Abweichung der Parameter eines Spritzprofiles eine automatisierte Ansteuerung der Verteilmaschine bzw. der Verteilvorrichtung auf die Parameter eines zweiten Spritzprofiles erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Verteilmaschine mit einem System zur automatisieren Ansteuerung dieser, auf Basis von Spritzprofilen, mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1.
Landwirtschaftliche Verteilmaschinen bzw. sog. Feldspritzen werden zum Ausbringen bzw. zur Applikation von flüssigen und / oder festen Pflanzenschutz- und / oder Düngemittel verwendet. Derartige Feldspritzen mit einer quer zur Fahrtrichtung orientierten und über einen Pflanzenbestand bewegten Verteilvorrichtung, gebildet normalerweise durch ein Spritzgestänge, sind in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt, so bspw. als selbstfahrende oder mittels eines Zugfahrzeuges gezogene oder angehängte Feldspritze.
Mit all diesen Feldspritzen soll das Ziel verfolgt werden, ein definiertes Flüssigkeitsvolumen an Pflanzenschutzmittel, bspw. in form sog. Pestizide oder Düngemittel gleichmäßig und mit definierbarer Intensität auf einem Pflanzenbestand auszubringen, wobei das Verteilen des Flüssigkeitsvolumens möglichst in Abhängigkeit vom jeweils auszubringenden Pflanzenschutzmittel erfolgen soll. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung zu erreichen, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten bekannt.
Am Spritzgestänge der Verteilvorrichtung sind in Abständen zueinander angeordnete Düsenstöcke vorhanden, an diesen Düsenstöcken ist wiederum wenigstens eine Spritzdüse, in der Regel jedoch mehrere Spritzdüsen angebracht. Die Spritzdüsen erzeugen jeweils einen zum Boden bzw. zum Pflanzenbestand hin ausgerichteten Sprühkegel zum gewünschten verteilen der Pflanzenschutzmittel. In Abhängigkeit der Anzahl und der Art der jeweils angesteuerten Spritzdüsen lassen sich somit unterschiedliche Düsenprofile konfigurieren.
Ein Düsenstock, dem mehrere Spritzdüsen mit unterschiedlichen Eigenschaften zugeordnet sind, ist bspw. durch die DE 10 2011 053 420 A1 bekannt geworden. Je nach gewünschtem Tropfen- oder Ausbringspektrum können unterschiedliche Spritzdüsen angesteuert bzw. unterschiedliche Düsenprofile erzeugt werden.
Neben der Definition von Düsenprofilen mit unterschiedlichen Düsenteilungen sind an bekannten Verteilvorrichtungen noch weitere Parameter zur Variation der Sprühkegel bzw. zur Erreichung der gewünschten Verteilgenauigkeit der Pflanzenschutzmittel vorhanden. So besteht eine Variation in einer Veränderung der Höhenführung, also in der Änderung des Abstandes zwischen Pflanzenbestand bzw. der Bodenoberfläche zur Verteilvorrichtung, was sich insbesondere auf die sog. Abdrift positiv bzw. negativ auswirken kann. Eine weitere Variation besteht in der Verwendung von unterschiedlichen Spritzdrücken, also dem Spritzdruck mit dem das Pflanzenschutzmittel über dem Bestand ausgebracht wird. Dieser Spritzdruck ist u. a. von der Fahrgeschwindigkeit sowie der Ausbringmenge abhängig.
Um eine für das jeweils auszubringende Pflanzenschutzmittel gewünschte bzw. benötigte Verteilung zu erreichen müssen jeweils die Variationen bzw. Parameter zwischen Düsenprofil, Höhenführung und Spritzdruck aufeinander abgestimmt sein.
Aus dem Stand der Technik ist hierzu bereits ein System bekannt bei dem die Ansteuerung von verschiedenen Spritzdüsen automatisiert auf Basis des aktuell an der Verteilvorrichtung vorhandenen Spritzdruck erfolgt. Wobei jedoch für einen Anwender bzw. einen Bediener keine Möglichkeit besteht zu definieren welche Spritzdüsenkombinationen angesteuert werden sollen. Auch ist aus dem Stand der Technik noch kein System bekannt, beim dem neben einer automatisierten Ansteuerung von verschiedenen Spitzdüsenkombinationen auch eine automatisierte Anpassung der Höhenführung erfolgt. Bislang musste die Höhenführung jeweils manuell angepasst werden. Ein derartiges System ist jedoch insbesondere bei häufigen Änderungen der Fahrgeschwindigkeit oder der Ausbringmenge nicht komfortabel bzw. ist hierdurch eine Steuerung der Verteilvorrichtung bspw. auf Basis von GPS Daten zu träge und nicht möglich. Insbesondere beim sog. Precision Farming hat sich diese manuelle Ansteuerung als nicht Praxisgerecht erwiesen, da insbesondere hier häufige und schnelle Umschaltungen der Spritzprofile bei angepasster Verteilgenauigkeit gewünscht werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde ein System zur Verfügung zu stellen beim dem in einer Rechnereinheit verschiedene Spritzprofile hinterlegt werden können wobei diese Spritzprofile als Parameter bspw. ein Düsenprofil einen dazugehörigen Spritzdruck und eine dazugehörige Höhenführung beinhalten können und bei dem bei einer Abweichung eines Parameters eines Spritzprofiles eine automatisierte Ansteuerung der Verteilvorrichtung auf Basis eines weiteren Spritzprofiles erfolgt mittels welchem ebenso die erforderliche Verteilgenauigkeit erreicht werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wir mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung sieht zunächst eine landwirtschaftliche Verteilmaschine, vorzugsweise in Form einer Feldspritze vor. Welche als Selbstfahrende oder als eine an einem Zugfahrzeug angebrachte bzw. angehängte Maschine ausgebildet sein kann. Derartige Feldspritzen finden zum Ausbringen von Pflanzenschutzmittel bspw. in form von Pestiziden oder Düngemittel, Verwendung. Die Feldspritze umfasst im Wesentlichen einen Rahmen zum tragen der einzelnen Baugruppen, einen Vorratsbehälter zum mitführen des auszubringenden Pflanzenschutzmittels, eine Rechnereinheit zum steuern der einzelnen Maschinenelemente und ihrer Parameter sowie eine gegenüber dem Rahmen mittels Stellelementen höhenverstellbar und sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Verteilvorrichtung bzw. Spritzgestänge.
An der Verteilvorrichtung sind in Abständen, von bspw. 25cm und / oder 50cm, zueinander, mehrere Düsenstöcke mit jeweils wenigstens einer, in der Regel jedoch mit mehreren daran angebrachten Spritzdüsen, angeordnet. Mittels dieser Spritzdüsen wird das Pflanzenschutzmittel möglichst entsprechend der geforderten Verteilgenauigkeit über dem Pflanzenbestand bzw. über der zu behandelnden Fläche verteilt. Hierzu erzeugen die Spritzdüsen einen zum Pflanzenbestand hin ausgerichteten Sprühkegel.
In Abhängigkeit des auszubringenden Pflanzenschutzmittels können in die Rechnereinheit unterschiedliche Düsenprofile, bspw. durch einen Bediener, eingegeben werden, d. h. es ist möglich jeweils verschiedene Kombinationen von Spritzdüsen der jeweiligen Düsenstöcke zu definieren, auch können verschiede Abstände von Spitzdüsen kombiniert werden, wobei diese Abstände vorzugsweise 25cm oder 50cm betragen. Hierbei werden häufig Vierfach- und / oder Zweifachdüsenstöcke verwendet, wobei an einem Vierfachdüsenstock in der Regel vier verschiedene Spritzdüsen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften und an einem Zweifachdüsenstock jeweils zwei verschiedene Spritzdüsen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften vorhanden sind. Es können auch einzelne Spritzdüsen des Vierfach- und des Zweifachdüsenstock gemeinsam verschaltet bzw. kombiniert werden. Die Düsen werden in der Regel mit 1 + 2 + 3 + 4 und 5 + 6 nummeriert, d.h. eine Düsenkombination könnte bspw. 3 + 6 sein. Die Spritzdüsen werden hierbei wiederum auf Basis der jeweils erforderlichen Zerstäubungscharakteristik (fein-, mittel- oder grobtropfig) ausgewählt. Weiter werden die Winkel der einzelnen Sprühkegel durch eine entsprechende Wahl der Spritzdüsen beeinflusst, durch den Abstand der einzelnen Spritzdüsen zueinander kann noch die Anzahl an Überlappung der Sprühkegel variiert werden, also ob keine, eine doppelte oder mehrfache Überlappung der Sprühkegel zueinander vorliegt.
Zu jedem Düsenprofil wird darüber hinaus ein Spritzdruckbereich und / oder eine Arbeitshöhe bzw. eine Höhenführung definiert. So das sich aus diesen, wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch drei Parameter jeweils Spritzprofile ergeben. Die jeweils aktuell an der Verteilvorrichtung vorhandenen Parameter werden mittels Sensoren überwacht bzw. gemessen. Wird bspw. der Spritzdruckbereich über- oder unterschritten erfolgt eine automatisierte Anpassung bzw. Ansteuerung der Verteilmaschine und / oder Verteilvorrichtung auf ein anderes Spritzprofil, wobei hierzu wiederum vor dem Beginn des Pflanzenschutzvorganges wenigstens zwei verschiede Spritzprofile ausgewählt werden können.
Die gewünschten Spritzprofile können mittels eines Terminal oder eines anderen Eingabegerätes in die Rechnereinheit der Verteilmaschine eingeben werden, ebenso wäre es denkbar das eine Eingabe der Spritzprofile auf Basis von Kennfeldern oder mittels einer Datenbank bspw. eines Herstellers von Pflanzenschutzmittel erfolgt, auch andere Möglichkeiten zur Eingabe wären durchaus vorstellbar. Durch die Eingabe werden dann Steuersignale generiert, die durch Verarbeitung in der Rechnereinheit vorgeben können welches Spritzprofil bzw. welche Verteilgenauigkeit für das jeweilige Pflanzenschutzmittel benötigt wird, um eine für das Pflanzenschutzmittel geeignete Benetzung zu erreichen.
Die Höhenführung kann mit einem Stellelement welches zwischen dem Rahmen des Trägerfahrzeuges und der Verteilvorrichtung angeordnet ist variabel verstellt werden. Als Stellelemente können unterschiedliche Stellglieder eingesetzt werden. Vorzugsweise können hierfür hydraulisch arbeitende Zylinder Verwendung finden. Es sind aber auch pneumatische, elektrische oder andere Stellglieder verwendbar. Der Abstand der Verteilvorrichtung zum Pflanzenbestand kann bspw. mittels an dieser angebrachten Ultraschallsensoren oder diversen anderen Abstandssensoren erfolgen. Die Höhenführung hat darüber hinaus noch einen starken Einfluss auf die Abtrift an Pflanzenschutzmittel, wobei diese in der Regel je kleiner ist, desto näher die Verteilvorrichtung über dem Pflanzenbestand geführt wird. Ein Abstandsbereich der Höhenführung liegt ca. zwischen 25cm und 50cm.
Durch den Spritzdruck wird ein Druckbereich im Versorgungssystem der Verteilvorrichtung festgelegt, d.h. mit welchem Druck die Versorgungssysteme bzw. die Spritzdüsen beaufschlagt werden. Dieser Druckbereich kann bspw. 2–5 bar betragen. Der Druckbereich wird während des Ausbringvorganges von verschiedenen Faktoren beeinflusst, bspw. von der Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel, wobei diese wiederum von der Fahrgeschwindigkeit der Verteilvorrichtung abhängt, was bedeutet das durch Änderung der Fahrgeschwindigkeit eine Veränderung an Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel erforderlich wird, was wiederum eine Änderung des Spritzdruck zur folge haben kann.
Eine automatisierte Ansteuerung der Verteilvorrichtung könnte gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt durchgeführt werden. Zunächst werden in einer Rechnereinheit verschiedene Düsenprofile hinterlegt, d.h. es wird definiert ob bspw. eine oder mehrere Spritzdüsen in einem Abstand von bspw. 25cm oder 50cm miteinander angesteuert werden. Hierbei sind die verschiedensten Kombinationen vorstellbar. Es sei noch darauf hingewiesen das nicht zwangsweise mehrere Düsen angesteuert werden müssen es wäre auch vorstellbar jeweils nur eine Spritzdüse in bspw. einem Abstand von 50cm zu verwenden.
Jedem Düsenprofil werden ein Druckbereich und / oder eine Höhenführung der Verteilvorrichtung zugeordnet. D.h. es wird definiert mit welchem Spritzdruck die jeweiligen Düsenprofile beaufschlag werden dürfen, sowie in welchem Abstand bzw. in welcher Höhe die Verteilvorrichtung über dem Pflanzenbestand bzw. der Bodenoberfläche geführt werden soll.
Diese, vorzugsweise drei Parameter, ergeben zusammen ein Spritzprofil. Wobei in der Rechnereinheit eine Vielzahl derartiger Spritzprofile mit verschiedensten Parametern hinterlegt werden können.
Zu Beginn des Ausbringvorganges kann nun bspw. ein Bediener bzw. ein Fahrzeugführer aus der Vielzahl der Spritzprofile diejenigen auswählen mittels denen die für das jeweilig auszubringende Pflanzenschutzmittel benötigte Benetzung oder Verteilgenauigkeit erreicht werden kann. Es wäre jedoch auch vorstallbar das bspw. durch Eingabe in der Rechnereinheit des auszubringenden Pflanzenschutzmittels eine automatische Vorauswahl der Spritzprofile durch die Rechnereinheit erfolgt.
Anschließend erfolgt der Ausbringvorgang wobei hierzu ein erstes Spritzprofil mit dessen dazugehörigen Düsenprofil sowie dessen dazugehörigen Spritzdruck und / oder dessen dazugehöriger Höhenführung ausgewählt bzw. die Verteilvorrichtung entsprechend angesteuert wird.
Wird nun bspw. die Fahrgeschwindigkeit oder die Ausbringmenge erhöht oder verringert, wodurch dann ggf. der vorgegebene Spritzdruck unter- bzw. überschritten wird, kann dies bedeuten das die gewünschte Verteilgenauigkeit ggf. nicht mehr erreicht werden kann und ein anderes Spritzprofil nötig wäre um diese zu erreichen. Ist dies der Fall erfolgt durch die Rechnereinheit eine automatisierte Ansteuerung eines anderen, i d. R. vorher ausgewählten, Spritzprofil, mittels dem die gewünschte Verteilgenauigkeit wieder erreicht wird, bei dem jedoch die Parameter anders definiert sind. Das bedeutet in der Verteilvorrichtung wird ein anderes Düsenprofil und / oder eine andere Höhenführung derartig angesteuert das die gewünschte Benetzung mit einem höheren oder geringerem Spritzdruck bzw. einer höheren Fahrgeschwindigkeit oder einer höheren Ausbringmenge erreicht wird.
Um während des Ausbringvorganges die an der Verteilvorrichtung vorhanden Parameter zu ermitteln, sind an dieser bzw. der Feldspritze diverse Sensoren bzw. Messmittel vorhanden. Mittels dieser können u. a. die Höhenführung, der Spritzdruck, die Fahrgeschwindigkeit oder die Ausbringmenge bestimmt werden. Diese Werte werden anschließend in einem Istwert-Sollwert vergleich mit den in der Rechnereinheit hinterlegten und für das jeweilige Spritzprofil benötigten Parameter verglichen. Bei entsprechenden Abweichungen erfolgt dann wiederum das Erfindungsgemäße umsteuern der Verteilvorrichtung auf ein anderes Spritzprofil.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Umschaltintensitäten bzw. die Umschaltpunkte der Spritzprofile ebenso in einer Rechnereinheit mit hinterlegt werden. Dies kann bspw. mittels einer parametrierbaren Hysterese erfolgen. Ebenso kann das Umschaltverhalten derartig definiert werden dass während der Ansteuerung der Verteilvorrichtung zwischen den Spritzprofilen weder eine starke Unter- noch Überdosierung zum Umschaltzeitpunkt (Öffnen der „neuen“ Düsen zu einem parametrierbaren Zeitpunkt vor dem Schließen der „alten“) auftreten. Ebenso kann eine Strategie hinterlegt werden um während des Umschaltpunkts regelungsbedingte Druck- und damit Mengenschwankungen zu begrenzen, dies geschieht vorzugsweise durch ein kurzzeitiges „einfrieren“ der Regelung und ein anfahren der berechneten Punkte.
Das Erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine schnelle und variable automatisierte Anpassung der jeweiligen Spritzprofile, dies ist insbesondere von Vorteil wenn ein ausbringen der Pflanzenschutzmittel auf Basis des sog. Precision Farming erfolgt. Precision Farming bedeutet eine Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Flächen unter Berücksichtigung von kleinräumigen Heterogenitäten, bspw. in Form von einer abschnittsweise größeren Unkraut- oder Schädlingsdichte. Mit einer entsprechenden Informations- und Gerätesteuerungstechnik (GPS; GIS; Bord- und Spritzcomputer; Applikationssoftware; Bildanalyse; Sensoren; etc.) ist es möglich, diese Unkraut- bzw. Schädlingsdichten zu lokalisieren und die Pflanzenschutzmittel bspw. in deren Ausbringmenge gezielt anzupassen. Durch diese Anpassung kann aber ggf. wiederum ein anderes Spritzprofil notwendig werden um noch die gewünschte Verteilgenauigkeit zu erreichen. Wodurch wiederum die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt und wodurch wiederum die Spritzprofile bzw. deren Parameter automatisch angepasst werden.
Die jeweils durch die Spritzprofile eingestellten Parameter werden vorzugsweise in einem Terminal angezeigt bzw. angegeben, so dass ein Maschinenbediener festlegen kann ob die gewählten Spritzprofile dem gewünschten Arbeitsbereich bzw. der geforderten Verteilqualität entsprechen. Somit kann der Bediener ggf. auch noch weitere bzw. andere Spritzprofile auswählen bzw. definieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Spritzprofile bzw. deren Parameter auch derartig gewählt werden, dass diese über die Arbeitsbreite der Verteilvorrichtung variieren können. Dies ist u. a. bei Kurvenfahrten von Bedeutung, wenn bspw. die in der Kurvenbahn außen gelegenen Spritzdüsen eine höhere Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel als die in der Kurvenbahn innengelegenen aufweisen sollen. Hierdurch kann es vorkommen das die innengelegenen Spritzdüsen einen kleineren Spritzdruck als die außengelegenen benötigen, wodurch dann wieder aus den Spritzprofilen dasjenige ausgewählt wird bei dem diese Parameter wiederum weitestgehend mit dem Sollparameter übereinstimmen. Auch wäre hierbei vorstellbar, dass im außen gelegenen Bereich bspw. eine andere Düsenkombination als im innen gelegenen verwendet wird, wodurch auch hierdurch bspw. die Ausbringmenge angepasst werden könnte. Generell können hierbei wiederum die Parameter auf verschiedenste weise variiert werden.
Es sei noch darauf hingewiesen das mit den gewählten bzw. verwendeten Spritzprofilen eine weitestgehend gleiche Verteilqualität mit unterschiedlichen Parametern erreicht werden kann, d.h. die Spritzprofile werden derartig angesteuert das bei Abweichung eines Parameters eine Umsteuerung der Verteilvorrichtung auf die Parameter eines anderen Spritzprofiles derartig erfolgt, dass die Verteilqualität zumindest weitestgehend konstant bleibt.
Es sei abschließend noch erwähnt das eine Abweichung eines Parameters des Spritzprofiles nur eine Ansteuerung eines anderen Spritzprofils hervorruft insofern deren Parametern den tatsächlich vorhandenen entspricht und mittels dieser auch die gewünschte Verteilqualität erreicht wird. Das bedeutet, es wird jeweils dasjenige Spritzprofil gewählt bei welchem die Parameter den aktuellen an der Verteilvorrichtung vorhandenen werten am weitestgehend nächsten kommt und die Verteilqualität mit der gewünschten zumindest weitestgehend übereinstimmt.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer selbstfahrenden landwirtschaftlichen Maschine bzw. Verteilmaschine mit einer daran angeordneten Verteilvorrichtung.
2 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild die Regelung bzw. die Komponenten der Steuerung der Verteilvorrichtung.
3 zeigt in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Abschnittes der Verteilvorrichtung mit daran angeordneten Düsenstöcken bzw. Spritzdüsen.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den 1 bis 3 identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Verteilmaschine ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Seitenansicht der 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer selbstfahrenden landwirtschaftlichen Verteilmaschine 10, die auch als sog. Feldspritze 12 zum Ausbringen von flüssigen Pflanzenschutz- und oder Düngemittel bezeichnet werden kann. Die Feldspritze 12 ist als selbstfahrende Maschine ausgebildet. Die Feldspritze 12 umfasst gemäß 1 ein Trägerfahrzeug 14 mit eigenem Antrieb und einen Rahmen 16 zum Tragen der einzelnen Baugruppen, einen Vorratsbehälter 18 zum mitführen der auszubringenden Pflanzenschutzmittel, eine Rechnereinheit 20 zum steuern der einzelnen Maschinenelemente und ihrer Parameter sowie eine gegenüber dem Rahmen 16 mittels heckseitig am Trägerfahrzeug 14 angeordneten Stellelementen 22 höhenverstellbaren und sich quer zur Fahrrichtung 24 erstreckenden Verteilvorrichtung bzw. Spritzgestänge 26. An der Verteilmaschine 10 bzw. an deren Verteilvorrichtung 26 sind in Abständen von bspw. 25 cm oder 50 cm zueinander mehrere Düsenstöcke 28 angebracht. An diesen ist wiederum jeweils wenigstens eine Spritzdüse 30, in der Regel jedoch mehrere Spritzdüsen 30, zum gleichmäßigen Verteilen der Pflanzenschutz- und/oder Düngerflüssigkeit montiert. Die Spritzdüsen 30 erzeugen hierzu einen zum Pflanzenbestand 32 hingerichteten Sprühkegel 34.
Das Blockschaltbild der 2 zeigt die Regelung bzw. die Komponenten der Steuerung der Verteilvorrichtung 26, sowie die Eingabe der jeweiligen Spritzprofile 36 zum Ausbringen der Pflanzenschutzmittel. Die Spritzprofile 36 werden in einer Rechnereinheit 20 hinterlegt. Dies kann bspw. durch Eingabe mittels eines Terminals 38 oder aber auch durch einlesen von Kennfeldern 40 oder Daten aus einer Datenbank oder auch aus einer Kombination aus Einlesen und Eingabe erfolgen. Mit dem Terminal 38 oder mit den Kennfeldern 40 können Steuersignale 42 generiert werden, die durch Verarbeitung in der Rechnereinheit 20 vorgeben, welche Spritzprofile 36 benötigt werden.
Das Spritzprofil 36 wird von mehreren Parametern 44 definiert bzw. ist von diesen abhängig, welche an der Verteilvorrichtung 26 und / oder der Verteilmaschine 10 mittels der Rechnereinheit 20 verarbeitet bzw. variiert werden können.
Ein erster Parameter sieht zunächst verschiedene Düsenprofile 46 bzw. eine definierte Ansteuerung der Spritzdüsen 30 bzw. der Düsenstöcke 28 vor. So ist es, bspw. für einen Bediener, möglich jeweils verschiedene Profile von Spritzdüsen 30 zu definieren, bei denen die Abstände einzelner Düsen zueinander variieren könnten, wobei diese Abstände vorzugsweise 25cm und / oder 50cm betragen. Beeinflusst wird dies u.a. vom Spritzdüsentyp, dieser wird vorzugsweise auf Basis der jeweils erforderlichen Zerstäubungscharakteristik (fein-, mittel- oder grobtropfig) ausgewählt. Weiter werden u. a. die Winkel der einzelnen Sprühkegel 34 beeinflusst.
Ein weiterer Parameter legt einen Druckbereich 48 bzw. einen Spritzdruck 48 im Versorgungssystem der Verteilvorrichtung 26 fest, d.h. mit welchem Druck die Versorgungssysteme bzw. die Spritzdüsen 30 beaufschlagt werden. Dieser Druckbereich 48 kann bspw. 2–5bar betragen. Der Druckbereich 48 wird während des Ausbringvorganges von verschiedenen Faktoren beeinflusst, bspw. von der Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel, wobei diese wiederum u. a. von der Fahrgeschwindigkeit der Verteilvorrichtung abhängt, was bedeutet das durch Änderung der Fahrgeschwindigkeit eine Veränderung an Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel erforderlich wird, was wiederum eine Änderung des Spritzdruck 48 zur Folge hat.
Wiederum bestimmt ein weiterer Parameter die Höhenführung 50 bzw. den Arbeitsabstand den die Verteilvorrichtung 26 während des Ausbringvorganges zum Pflanzenbestand 32 aufweist. Diese Höhenführung 50 wird mit einem Stellelement 22 welches zwischen dem Rahmen 16 des Trägerfahrzeuges 14 und der Verteilvorrichtung 26 angeordnet ist variabel verstellt (vergl. 1). Als Stellelemente 22 für die Höhenführung der Verteilvorrichtung 26 können unterschiedliche Stellglieder eingesetzt werden. Vorzugsweise können hierfür hydraulisch arbeitende Zylinder Verwendung finden. Es sind aber auch pneumatische, elektrische oder andere Stellglieder sinnvoll einzusetzen.
Durch Variation dieser, vorzugsweise drei genannten Parameter 44, werden in der Rechnereinheit 20 diverse verschiedene Spritzprofile 36 zum ausbringen der Pflanzenschutzmittel erzeugt.
Eine automatisierte Ansteuerung der Verteilvorrichtung 26 könnte gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt durchgeführt werden. Zunächst werden in einer Rechnereinheit 20 verschiedene Düsenprofile 46 hinterlegt, d.h. es wird definiert ob bspw. eine oder mehrere Spritzdüsen 30 in einem Abstand von bspw. 25cm oder 50cm miteinander angesteuert werden.
Jedem Düsenprofil 46 werden ein Druckbereich 48 sowie eine Höhenführung 50 der Verteilvorrichtung 26 zugeordnet. D.h. es wird definiert mit welchem Spritzdruck 48 die jeweiligen Düsenprofile 46 beaufschlagt werden dürfen sowie in welchem Abstand bzw. in welcher Höhe die Verteilvorrichtung 26 über dem Pflanzenbestand bzw. der Bodenoberfläche geführt werden soll.
Zu Beginn des Ausbringvorganges kann bspw. ein Bediener bzw. ein Fahrzeugführer aus der Vielzahl der Spritzprofile 36 diejenigen auswählen mittels denen die für das jeweilig auszubringende Pflanzenschutzmittel benötigte Verteilgenauigkeit erreicht werden kann. Es wäre jedoch auch vorstallbar das bspw. durch Eingabe in der Rechnereinheit 20 des auszubringenden Pflanzenschutzmittels eine automatische Vorauswahl der Spritzprofile 36 durch die Rechnereinheit 20 erfolgt.
Anschließend erfolgt dann der Beginn des Ausbringvorganges wobei hierzu ein erstes Spritzprofil 36 mit dessen dazugehörigen Düsenprofil 46 sowie dessen dazugehörigen Spritzdruck 48 und dessen Höhenführung 50 ausgewählt bzw. die Verteilvorrichtung 26 entsprechend angesteuert wird.
Wird nun bspw. die Fahrgeschwindigkeit erhöht oder verringert, wodurch sich dann die Ausbringmenge ebenso erhöht oder verringert und ggf. der vorgegebene Spritzdruck 48 unter- bzw. überschritten wird, kann dies bedeuten das die gewünschte Benetzung nicht mehr erreicht werden kann und ein anderes Spritzprofil 36 nötig wäre um diese zu erreichen. Ist dies der Fall erfolgt durch die Rechnereinheit 20 eine automatisierte Ansteuerung eines anderen, i d. R. vorher ausgewählten, Spritzprofil 36, mittels dem die gewünschte Verteilgenauigkeit mit den aktuell an der Verteilvorrichtung vorhandenen Parametern zumindest weitestgehend erreicht wird, bei dem jedoch die Parameter 36 anders definiert sind. Das bedeutet in der Verteilvorrichtung 26 wird ein anderes Düsenprofil 46 oder eine andere Höhenführung 50 derartig angesteuert das die gewünschte Benetzung mit einem höheren oder geringerem Spritzdruck 48 ebenso erreicht wird.
Um während des Ausbringvorganges die an der Verteilvorrichtung 26 vorhanden Parameter 44 zu ermitteln, sind an dieser bzw. der Feldspritze 12 diverse Sensoren 52 bzw. Messmittel vorhanden. Mittels dieser können u. a. die Höhenführung 50, der Spritzdruck 48, die Fahrgeschwindigkeit oder die Ausbringmenge bestimmt werden. Diese Werte werden anschließenden in einem Istwert-Sollwert vergleich mit den in der Rechnereinheit 20 hinterlegten und für das jeweilige Spritzprofil 36 benötigten Werte verglichen. Bei entsprechenden Abweichungen erfolgt dann wiederum das Erfindungsgemäße umsteuern der Verteilvorrichtung 26 auf ein anderes Spritzprofil 36.
3 zeigt in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Abschnittes der Verteilvorrichtung 26 mit daran angeordneten Düsenstöcken 28, 28‘ bzw. Spritzdüsen 30. Hierbei werden insgesamt vier Düsenstöcke dargestellt. Wobei jeweils zwei sog. Vierfach- 28 und ein sog. Zweifach- 28‘ düsenstock abgebildet sind, welche jeweils in einem Abstand a1 oder a2 zueinander angebracht sind. Die Abstände hierbei betragen in der Regel für a1 50cm und für a2 25 cm, wobei es durchaus auch vorstellbar wäre das diese Abstände anders gewählt werden. Die Spritzdüsen werden jeweils von 1 bis 5 Nummeriert. Eine Auswahl von Düsenkombinationen kann nun bspw. die Spritzdüsen 1 + 5 kombinieren oder die Spritzdüsen 4 + 6 etc. Oder es könnten auch nur die Spritzdüsen 1 geschaltet werden. Wobei diese Düsenprofile 46 je nach gewünschter Verteilgenauigkeit beliebig definiert und in der Rechnereinheit 20 hinterlegt werden können. Darüber hinaus kann jedem Düsenprofil 46 eine Druckbereich 48 und / oder eine Höhenführung 50 zugeordnet werden und somit von bspw. von einem Bediener verschiedenste Spritzprofile 36 definiert werden.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Verteilmaschine
12: Feldspritze
14: Trägerfahrzeug
16: Rahmen
18: Vorratsbehälter
20: Rechnereinheit
22: Stellelement
24: Fahrtrichtung
26: Verteilvorrichtung
28; 28‘: Düsenstock
30: Spritzdüse
32: Pflanzenbestand; Bodenoberfläche
34: Sprühkegel
36: Spritzprofil
38: Terminal
40: Kennfelder
42: Steuersignale
44: Parameter
46: Düsenprofil
48: Druckbereich; Spritzdruck
50: Höhenführung
52: Sensoren

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011053420 A1 [0005]

Claims

Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) zum Ausbringen von flüssigen und / oder festen Pflanzenschutzmitteln mit einer Verteilvorrichtung (26) welche an einem Rahmen (16) der Verteilmaschine (10) höhenverstellbar angeordnet ist, wobei an dieser in Abständen zueinander eine Mehrzahl von Düsenstöcken (28, 28‘) angeordnet sind, und wobei an den Düsenstöcken (28, 28‘) wiederum jeweils wenigstens eine Spritzdüse (30), zum Verteilen des auszubringenden Pflanzenschutzmittels angebracht ist, wobei die Ansteuerung der Verteilvorrichtung (26) bzw. die Verteilung der Pflanzenschutzmittel auf Basis von wenigstens zwei in einer Rechnereinheit (20) hinterlegten Spritzprofile (36) erfolgt, welche sich aus wenigstens zwei Parametern (44) zusammensetzen, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung von wenigstens einem Parameter (44) eines ersten Spritzprofiles (36) eine automatisierte Ansteuerung der Verteilvorrichtung (36) auf die Parameter (44) des wenigstens einen zweiten Spritzprofiles (36) erfolgt.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Spritzprofil (36) aus einem Düsenprofil (46) und / oder einem zugeordneten Druckbereich (48) und / oder einer zugeordneten Höhenführung (50) zusammensetzt.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Spritzprofile (36) derartig gewählt sind, dass mit diesen die weitestgehend gleiche Verteilqualität mit verschiedenen Parametern (44) erreicht wird.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Düsenprofil (46) aus der Ansteuerung von Spritzdüsen 30 mit unterschiedlichen Eigenschaften und / oder der Ansteuerung von Spritzdüsen mit unterschiedlichen Abständen zusammensetzt.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzprofil (36) in der Rechnereinheit (20) hinterlegt ist und die Rechnereinheit (20) in Abhängigkeit der Differenz eines Ist-Druckbereich (48) zu einem Soll-Druckbereich (48) ermittelt welches Spritzprofil (36) aktuell an der Verteilvorrichtung (26) verwendet wird und eine automatisierte Ansteuerung auf ein anderes Spritzprofil (36) und dessen Düsenprofil (46) und dessen Höhenführung (50) derartig durchführt das der Ist-Druckbereich dem Soll-Druckbereich entspricht.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (20) eine automatisierte Ansteuerung der Verteilvorrichtung (26) auf wenigstens eines der wenigstens zwei vorhandenen Spritzprofile (36) derartig durchführt, dass die Parameter (44) den an der Verteilvorrichtung (26) tatsächlich vorhandenen Parametern (44) am weitestgehend nächsten kommen und die gewünschte Verteilqualität mittels dieser Parameter (44) erreicht wird, wobei hierzu in der Rechnereinheit (20) ein Istwert-Sollwert vergleich durchgeführt werden kann.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbereich (48) von der Fahrgeschwindigkeit und / oder der Ausbringmenge an Pflanzenschutzmittel beeinflusst wird.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verteilvorrichtung (26) und / oder der Verteilmaschine (10) Sensoren (52) zur Erfassung der Ist-Werte der Parameter (44), angebracht sind, und die vorhandenen Parameter (44) Werte mittels einer Rechnereinheit (20) mit den Soll-Werten der Parametern (44) des ausgewählten Spritzprofiles (36) verglichen werden.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Ermittlung einer Abweichung der Parameter (44) des ausgewählten Spritzprofiles (36) mittels einer Rechnereinheit (20) ein anders Spritzprofil (36) ausgewählt wird und die Parameter (44) diese Spritzprofils (36) automatisch angepasst werden.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltintensitäten zwischen den Parametern (44) der Spritzprofile (36) in einer Rechnereinheit (20) hinterlegt werden können
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzprofile (36) auf Basis von kleinräumigen Heterogenitäten, welche mittels Informations- und Gerätesteuerungstechnik ermittelt werden, angesteuert und / oder variiert werden.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit (20) eine Strategie hinterlegt ist, welche während des Umschaltpunktes zwischen den Spritzprofilen (36) regelungsbedingte Druck- und / oder Mengenschwankungen begrenzt.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter (44) der Spritzprofile (36) von einer Bedienperson definierbar und / oder von einer Datenbank abrufbar sind.
Landwirtschaftliche Verteilmaschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Spritzprofile (36) derartig definiert werden können, dass deren Parameter (44) über die Arbeitsbreite der Verteilvorrichtung (26) variieren können.