DE102018203787A1

DE102018203787A1 - Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102018203787A1
Application number: DE102018203787.6A
Authority: DE
Inventors: Olaf Ohlhafer; Helmut Schomburg; Johanna Link-Dolezal
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2019-09-19
Also published as: WO2019174799A1

Abstract

Es wird eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) mit zumindest einer Spritzdüseneinheit zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines zu behandelnden Bereichs (44, 46) einer landwirtschaftlichen Fläche (42) und eines von der Behandlungsflüssigkeit verschiedenen Umlenkfluids zur gezielten Umlenkung der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit vorgeschlagen, wobei die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist,- die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil abzugeben und- das Umlenkfluid mit einem definierten Fluidprofil derart abzugeben, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids in ein zweites Spritzprofil überführt wird, um aufgrund der gezielten Umlenkung eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich (44, 46) der landwirtschaftlichen Fläche (42) zu erzeugen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung und ein Verfahren zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit mittels der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine Steuereinrichtung und ein Computerprogramm sowie ein landwirtschaftliches Spritzsystem.
Die DE 10 2014 103 787 offenbart ein Verfahren zum Ausbringen von Pflanzenschutzmittel auf ein landwirtschaftliches Feld mit einer Spritzeinrichtung. Hierbei ist zur Einhaltung von Abstandsauflagen zu einem Gewässer ein Umschalten auf eine gesonderte Randdüse vorgesehen. Zum Feldinnern hin wird das Spritzbild durch die Randdüse weiterhin regulär ergänzt. Zum Feldrand hingegen ist der Spritzwinkel deutlich verkleinert.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zur Abgabe einer abzugebenden Behandlungsflüssigkeit auf eine landwirtschaftliche Fläche mittels einer Spritzdüseneinheit gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Abgabe einer abzugebenden Behandlungsflüssigkeit auf eine landwirtschaftliche Fläche gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 und eine Steuereinrichtung gemäß dem Anspruch 13.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist schließlich ein landwirtschaftliches Spritzsystem gemäß dem Anspruch 14 mit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung und der Steuereinrichtung.
Die Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil eines landwirtschaftlichen Spritzsystems wie einer landwirtschaftlichen Feldspritze beziehungsweise eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine landwirtschaftliche Feldspritze beziehungsweise ein Pflanzenschutzgerät ausgebildet sein. Die Spritzvorrichtung kann auf oder an einer mobilen Einheit anordenbar und/oder angeordnet sein. Die mobile Einheit kann als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann insbesondere eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, beispielsweise ein Traktor, eine Zugmaschine, ein Schlepper oder eine (selbstfahrende beziehungsweise autonome) Feldspritze, sein. Die Spritzvorrichtung kann auch an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Spritzvorrichtung auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Spritzvorrichtung an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angehängt sein. Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung ist ausgebildet, eine landwirtschaftliche Fläche mit einer Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, zu behandeln.
Unter einer landwirtschaftlichen Fläche kann eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche beziehungsweise Anbaufläche verstanden werden. Die landwirtschaftliche Fläche kann somit ein Feld, eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein.
Die Pflanzen können beispielsweise Nutzpflanzen, deren Frucht landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze), sowie Beikräuter beziehungsweise Unkräuter und Ungräser umfassen. Die Pflanzen können Teil der landwirtschaftlichen Fläche sein.
Unter einem zu behandelnden Bereich einer landwirtschaftlichen Fläche kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Bereich einer landwirtschaftlichen Fläche verstanden werden, der für ein Behandeln mit einer Behandlungsflüssigkeit vorgesehen ist. Ein Behandeln der landwirtschaftlichen Fläche mit der Behandlungsflüssigkeit kann hierbei ein Abgeben beziehungsweise Ausbringen der Behandlungsflüssigkeit auf die landwirtschaftliche Fläche und/oder auf eine Pflanze auf der landwirtschaftlichen Fläche umfassen. Denkbar ist auch, dass das Behandeln der landwirtschaftlichen Fläche mit der Behandlungsflüssigkeit eine mechanische Bearbeitung beziehungsweise Beschädigung beispielsweise von Beikräutern auf der landwirtschaftlichen Fläche umfasst.
Unter einer Flüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine landwirtschaftlich nutzbare Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser verstanden werden. Bevorzugt ist die Flüssigkeit eine Behandlungsflüssigkeit bzw. eine Spritzbrühe. Insbesondere kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer Flüssigkeit auch eine Suspension oder eine Emulsion oder eine Mischung einer Suspension und einer Emulsion verstanden werden.
Die Behandlungsflüssigkeit weist zumindest ein Wirkmittel auf. Das Wirkmittel kann ein Spritzmittel, das heißt ein Präparat beziehungsweise Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach beispielsweise ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Das Wirkmittel kann jedoch auch ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen. Das Wirkmittel kann als Flüssigkeit oder als Feststoff, beispielsweise in Form von Granulaten, oder als voraufgelöster Feststoff, beispielsweise in Form von voraufgelösten Granulaten, ausgebildet sein.
Die Behandlungsflüssigkeit weist bevorzugt ferner eine Flüssigkeit, insbesondere eine Trägerflüssigkeit zum Verdünnen des Wirkmittels auf. Unter einer Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, mit dem Wirkmittel vermischt zu werden, um ein Ausbringen beziehungsweise Abgeben des Wirkmittels, beispielsweise des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu ermöglichen oder zu verbessern. Denkbar ist auch, dass ein als Feststoff oder Granulat vorliegendes Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit suspendiert wird. Denkbar ist ferner, dass ein in der Trägerflüssigkeit nicht-lösliches Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit emulgiert wird. Die Trägerflüssigkeit ist bevorzugt Wasser.
Die Behandlungsflüssigkeit ist bevorzugt als verdünntes Pflanzenschutzmittel oder verdünntes Düngemittel ausgebildet.
Unter einem Umlenkfluid kann eine Umlenkflüssigkeit oder eine Umlenkgas verstanden werden. Die Umlenkflüssigkeit kann eine Trägerflüssigkeit wie beispielsweise Wasser sein. Das Umlenkgas kann beispielsweise druckbeaufschlagte Luft bzw. Druckluft sein. Die Druckluft kann beispielsweise aus einem Drucklufttank oder einer Druckluftversorgungseinleitung oder einem Druckluftkreislaufsystem zu der Fluiddüse führbar sein. Die Druckluftversorgungseinheit kann eine bereits an der Spritzvorrichtung oder dem Spritzsystem vorhandene Druckluftversorgungseinheit sein.
Das Umlenkfluid ist aufgrund seines Charakteristik bzw. seines Fluidprofils ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit bzw. zumindest einen Anteil der Behandlungsflüssigkeit räumlich umzulenken. Das heißt, mit anderen Worten, das Umlenkfluid ist ausgebildet, eine Ausbreitungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit bzw. von Tropfen der Behandlungsflüssigkeit mittels einer gezielten Umlenkung zu verändern. Hierbei ist die Spritzvorrichtung ausgebildet, zumindest je einen Anteil des Umlenkfluids und der Behandlungsflüssigkeit in einen gleichen Raumbereich abzugeben, um die gezielte Umlenkung zu ermöglichen. Unter einer gezielten Umlenkung kann eine definierte Umlenkung mittels einer Kollision oder eines Zusammenstoßes beispielsweise von Flüssigkeitstropfen der Behandlungsflüssigkeit und Flüssigkeitstropfen der Umlenkflüssigkeit verstanden werden. Bei der gezielten Umlenkung findet also eine Übertragung eines Impulses von dem Umlenkfluid auf die Behandlungsflüssigkeit statt. Ein Anteil der Behandlungsflüssigkeit kann hierbei ein in eine bestimmte Raumrichtung abgegebener oder ein in einen bestimmten Raumbereich abgegebener Anteil der Behandlungsflüssigkeit sein. Hierbei wird also ein erstes Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der Umlenkung mittels des Umlenkfluids modifiziert bzw. manipuliert bzw. verändert, das heißt, mit anderen Worten, in ein zweites Spritzprofil übergeführt. Das zweite Spritzprofil unterscheidet sich von dem ersten Spritzprofil dadurch, dass Tropfengröße, Tropfengeschwindigkeit und/oder Ausbreitungsrichtung von Tropfen zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der Kollision bzw. Umlenkung verändert sind.
Die Spritzvorrichtung weist bevorzugt zumindest eine Spritzdüseneinheit zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit mit einem Spritzprofil und eines von der Behandlungsflüssigkeit verschiedenen Umlenkfluids mit einem Fluidprofil auf. Bevorzugt weist die Spritzvorrichtung hierzu mindestens eine Spritzdüse und mindestens eine Fluiddüse auf. Die Spritzdüse und die Fluiddüse weisen mindestens je eine, insbesondere zwei Spritzöffnungen auf. Die Spritzdüse bzw. Fluiddüse kann beispielsweise eine Flachstrahldüse oder eine Doppelflachstrahldüse sein. Jeder Spritzdüseneinheit kann zumindest ein eigenes Ventil zugeordnet bzw. vorgeschaltet sein. Bevorzugt ist die Spritzdüseneinheit ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit und das Umlenkfluid gleichzeitig abzugeben. Denkbar ist auch, dass die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist, das Abgeben des Umlenkfluids zeitlich vor dem Abgeben der Behandlungsflüssigkeit zu aktivieren bzw. starten und das Abgeben des Umlenkfluids zeitlich nach dem Abgeben der Behandlungsflüssigkeit zu beenden. Denkbar ist ferner, dass die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist, das Umlenkfluid dauerhaft bzw. kontinuierlich bzw. permanent und die Behandlungsflüssigkeit nur zu definierten Zeiträumen abzugeben.
Unter einem Spritzprofil bzw. Fluidprofil kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Charakteristik, insbesondere eine räumliche Verteilung der abgegebenen Flüssigkeit bzw. Umlenkfluids verstanden werden.
Im Sinne dieser Beschreibung ist eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Flüssigkeit eine Verteilung der Flüssigkeit, die insbesondere auch in einem räumlichen Randbereich der Verteilung eine homogene Verteilung der Flüssigkeit aufweist. Die im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung fällt also in dem räumlichen Randbereich der Verteilung schnell und steil ab. Bevorzugt ist die räumlich homogene Verteilung der Flüssigkeit in einer Richtung quer bzw. senkrecht bzw. horizontal zu einer Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung bzw. des Spritzsystems homogen.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist ausgebildet, die Spritzdüseneinheit und die Fluiddüse zu steuern. Denkbar ist, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, ein Steuersignal, insbesondere ein elektrisches, mechanisches oder pneumatisches Steuersignal, zur Steuerung der Spritzdüseneinheit, insbesondere der Spritzdüse, und der Fluiddüse abzugeben. Weiter kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, eine Mischeinheit zur Steuerung einer Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit mittels eines geeigneten Steuersignals zu steuern.
Der hier vorgeschlagene Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch eine gezielte Umlenkung der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit mittels eines Umlenkfluids ein erstes Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit, das eine räumlich inhomogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit erzielt, in ein zweites Spritzprofil überführt wird, das eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Flüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche erzielt. Mittels der beanspruchten landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung kann die Flüssigkeit inbesondere auch bei Applikationen, in denen einzelne oder mehrere Spritzdüseneinheiten an- oder abgeschaltet sind, auf den zu behandelnden Bereichen der landwirtschaftlichen Fläche im Wesentlichen räumlich homogen ausgebracht und insbesondere Randbereiche der landwirtschaftlichen Fläche gezielt und räumlich homogen behandelt werden. Damit ist es mit der landwirtschaftliche Spritzvorrichtung möglich, zum einen das Ausbilden von Resistenzen durch inhomogen und dadurch lokal zu wenig ausgebrachter Spritzbrühe und zum anderen eine Überbelastung von landwirtschaftlicher Fläche und Grundwasser durch inhomogen und dadurch lokal zu viel ausgebrachter Spritzbrühe zu verhindern.
Vorteilhaft ist es, wenn das Umlenkfluid eine Umlenkflüssigkeit, insbesondere eine Trägerflüssigkeit, und das definierte Fluidprofil ein definiertes Flüssigkeitsprofil ist. Die Umlenkflüssigkeit kann zum Beispiel Wasser und das definierte Flüssigkeitsprofil ein Profil des abgegebenen Wassers sein. Mittels einer Umlenkflüssigkeit ist die Behandlungsflüssigkeit besonders zuverlässig und gezielt bzw. definiert umlenkbar.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Fluidprofil des Umlenkfluids, insbesondere das Flüssigkeitsprofil der Umlenkflüssigkeit, und/oder das Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit zur Erzeugung der im Wesentlichen räumlich homogenen Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche durch Vorgabe zumindest einer der folgenden Parameter der Behandlungsflüssigkeit und/oder des Umlenkfluids einstellbar und/oder aufeinander abstimmbar sind: Druck an der Spritzdüseneinheit, Volumenstrom durch die Spritzdüseneinheit, Austrittswinkelverteilung an der Spritzdüseneinheit. Unter einem Druck an der Spritzdüseneinheit ist ein Druck der Behandlungsflüssigkeit und/oder des Umlenkfluids zu verstehen, mit dem die Behandlungsflüssigkeit oder das Umlenkfluid zum Abgeben beaufschlagt wird. Unter einem abgegebenen Volumenstrom ist ein Volumenstrom der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit und/oder ein Volumenstrom des abgegebenen Umlenkfluids zu verstehen. Unter einer Austrittswinkelverteilung an der Spritzdüseneinheit ist eine räumliche Verteilung der Austrittswinkel zu verstehen, mittels derer die Behandlungsflüssigkeit und/oder das Umlenkfluid aus der Spritzdüseneinheit zum Behandeln der landwirtschaftlichen Fläche austritt bzw. abgegeben wird. Ferner kann der Parameter ein von den genannten Größen abgeleiteter Parameter wie beispielsweise einer der folgenden Parameter sein: Größenverteilung von Flüssigkeitstropfen der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit und/oder Umlenkflüssigkeit, Geschwindigkeitsverteilung der Flüssigkeitstropfen der Behandlungsflüssigkeit und/oder Umlenkflüssigkeit, Aufprallkraft der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit und/oder des abgegebenen Umlenkfluids auf die landwirtschaftliche Fläche. Unter der Vorgabe einer der Parameter ist die Vorgabe eines Wertes oder eines Wertebereichs des entsprechenden Parameters zu verstehen. Bevorzugt ist die Spritzvorrichtung bzw. eine der Spritzvorrichtung zugeordnete Steuereinrichtung ausgebildet, einen Impuls, das heißt eine Ausbreitungsrichtung, eine Geschwindigkeit und eine Tropfengröße einer Umlenkflüssigkeit mittels Steuerung des Drucks und des abgegebenen Volumenstroms der Umlenkflüssigkeit derart zu steuern, dass die Tropfen der Umlenkflüssigkeit über einen größeren Impuls als die Tropfen der Behandlungsflüssigkeit. Hierzu können die Tropfen des Umlenkfluids beispielsweise bei gleicher Tropfengröße wie die Tropfen der Behandlungsflüssigkeit eine höhere Geschwindigkeit aufweisen. Alternativ können die Tropfen des Umlenkfluids bei gleicher Tropfengeschwindigkeit wie die Tropfen der Behandlungsflüssigkeit einen größeren Tropfendurchmesser aufweisen. Bevorzugt ist eine Viskosität der Behandlungsflüssigkeit und der Umlenkflüssigkeit derart aufeinander abstimmbar, dass die Tropfen der Behandlungsflüssigkeit und die Tropfen der Umlenkflüssigkeit sich bei der gezielten Umlenkung bzw. der gezielten Kollision bzw. des gezielten Zusammenstoßes zu einem resultierenden Tropfen vereinigen. Bevorzugt ist die Spritzvorrichtung ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Druck, einem ersten Volumenstrom und einer ersten räumlichen Austrittswinkelverteilung und das Umlenkfluid mit einem zweiten Druck, einem zweiten Volumenstrom und einer zweiten räumlichen Austrittswinkelverteilung abzugeben, wobei sich ein Wert zumindest einer der genannten Parameter für die Behandlungsflüssigkeit und das Umlenkfluid unterscheidet. Durch diese Ausgestaltung ist die Spritzvorrichtung ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit besonders gezielt und effizient umzulenken, um eine räumlich besonders homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich zu erzeugen.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Spritzdüseneinheit zumindest eine Spritzdüse zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit und eine, insbesondere als weitere Spritzdüse ausgebildete, Fluiddüse zur Abgabe des Umlenkfluids, insbesondere ferner mindestens eine Ventileinheit aufweist. Die Spritzdüse und die Fluiddüse können baugleiche Spritzdüsen sein. Denkbar ist, dass die Düsen der Abgabeeinheit ausgebildet sind, während eines ersten Zeitabschnitts als Spritzdüse und zu einem zweiten von dem ersten Zeitabschnitt verschiedenen Zeitabschnitt als Fluiddüse verwendet zu werden. Dadurch ist die Spritzdüseneinheit ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit und das Umlenkfluid gleichzeitig abzugeben, um die im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche zu erzielen.
Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Spritzdüseneinheit mehrere Spritzdüsen zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit aufweist und die mehreren Spritzdüsen ausgebildet sind, gemeinsam das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit zu erzeugen. Denkbar ist, dass die mehreren Spritzdüsen ausgebildet sind, die Behandlungsflüssigkeit mit je einem Einzelspritzprofil abzugeben und sich die Einzelspritzprofile räumlich zu dem ersten Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit überlagern. Hierbei kann die räumliche Überlagerung der Einzelspritzprofile im Wesentlichen umlenkfrei, das heißt, ohne eine gezielte Umlenkung der Einzelspritzprofile untereinander ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltung ist ein räumlich breiter zu behandelnder Bereich mit einer im Wesentlichen räumlich homogenen Verteilung der Behandlungsflüssigkeit behandelbar.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Spritzdüseneinheit mehrere Fluiddüsen zur Abgabe des Umlenkfluids aufweist und die mehreren Fluiddüsen ausgebildet sind, gemeinsam das Fluidprofil des Umlenkfluids zu erzeugen. Denkbar ist, dass die Fluiddüsen ausgebildet sind, das Umlenkfluid mit je einem Einzelumlenkprofil abzugeben und sich die die Einzelumlenkprofile räumlich teilweise überlagern oder räumlich voneinander getrennt sind. Dadurch ist es möglich, mehrere räumlich verschiedene Anteile der Behandlungsflüssigkeit gezielt umzulenken.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung ein Spritzgestänge aufweist und die Spritzdüseneinheit und die Fluiddüse, insbesondere die mehreren Spritzdüseneinheiten und/oder die mehreren Fluiddüsen, entlang einer Längsachse des Spritzgestänges angeordnet sind. Denkbar ist, dass die Längsachse des Spritzgestänges die längste Achse des Spritzgestänges ist. Denkbar ist auch, dass die Längsachse quer bzw. senkrecht zu einer Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung bzw. eines Spritzsystems mit der Spritzvorrichtung orientiert ist. Bevorzugt ist die Längsachse horizontal ausgerichtet. Denkbar ist ferner, dass die Spritzdüsen und die Fluiddüsen entlang zweier parallel verlaufender Längsachsen des Spritzgestänges angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung ist die Spritzvorrichtung ausgebildet, eine räumlich quer, insbesondere senkrecht zu einer Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung ausgedehnte landwirtschaftliche Fläche auf definierten zu behandelnden Bereichen im Wesentlichen räumlich homogen mit der Behandlungsflüssigkeit zu behandeln.
Vorteilhaft ist es schließlich, wenn zumindest zwei Fluiddüsen zur Abgabe des Umlenkfluids räumlich beabstandet entlang der Längsachse des Spritzgestänges angeordnet sind und zwischen den zwei Fluiddüsen zumindest eine Spritzdüse zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist die Spritzvorrichtung ausgebildet, zumindest ein Anteil oder zwei räumlich verschiedene Anteile der Behandlungsflüssigkeit aus zwei räumlich verschiedenen Richtungen mittels des von den beiden Fluiddüsen abgegebenen Umlenkfluids abzulenken.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn der Schritt des Abgebens der Behandlungsflüssigkeit gleichzeitig mit dem Schritt des Abgebens des Umlenkfluids erfolgt. Dadurch kann die Behandlungsflüssigkeit besonders gezielt und zuverlässig umgelenkt werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Schritt des Abgebens des Umlenkfluids

- zeitlich vor dem Schritt des Abgebens der Behandlungsflüssigkeit eingeleitet und/oder
- zeitlich nach einem Beenden des Schrittes des Abgebens der Behandlungsflüssigkeit beendet wird.

Denkbar ist, dass das Umlenkfluid bereits wenige Millisekunden bis einige Sekunden vor der Behandlungsflüssigkeit abgegeben wird. Denkbar ist auch, dass das Umlenkfluid noch wenige Millisekunden bis einige Sekunden nach einem Beenden der Abgabe der Behandlungsflüssigkeit abgegeben wird. Durch diese Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass während des gesamten Abgebens der Behandlungsflüssigkeit zumindest ein Anteil der Behandlungsflüssigkeit dauerhaft abgelenkt und eine im Wesentlich räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich erzielt wird. Gleichzeitig kann damit eine räumliche und zeitliche Stabilität des Umlenkfluidstroms in der Spritzvorrichtung und damit ein fluiddynamisch stabiles Fluidprofil erzeugt werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Verfahren einen Schritt eines Steuerns einer Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit basierend auf einem Volumenstrom des auf die zu behandelnde Fläche abzugebenden Umlenkfluids aufweist. Denkbar ist, dass das Verfahren ein Vergrößern einer Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit vorsieht, wenn aufgrund der gezielten Umlenkung der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids zusätzlich zu der Behandlungsflüssigkeit auch ein Anteil des Umlenkfluids auf den zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche abgegeben wird. Bevorzugt erfolgt das Vergrößern der Wirkmittelkonzentration derart, dass eine Verdünnung der Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit durch das Umlenkfluid aufgrund der gezielten Umlenkung ausgeglichen wird bzw. die auf dem zu behandelnden Bereich erzielte Wirkmittelkonzentration einem vorgegebenen und/oder vorgebbaren Wert entspricht. Weiterhin ist denkbar, dass das Verfahren ein Verkleinern der Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit vorsieht, wenn ein Abgeben des Umlenkfluids unterbrochen oder beendet wird. Hierbei kann die Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit umso stärker verkleinert werden, je größer der Volumenstrom des Umlenkfluids eingestellt wird. Zum Steuern der Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit kann das Verfahren einen Schritt eines Mischens der Behandlungsflüssigkeit aus einem Wirkmittel oder einer vorverdünnten Behandlungsflüssigkeit und einer Trägerflüssigkeit vorsehen. Besonders bevorzugt ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die Wirkmittelkonzentration der Behandlungsflüssigkeit basierend auf dem Volumenstrom des auf die zu behandelnde Fläche abzugebenden Umlenkfluids zu steuern. Durch diese Ausgestaltung kann auf dem zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche eine räumlich inhomogene Verteilung der Wirkstoffkonzentration der Behandlungsflüssigkeit, insbesondere eine Verdünnung der Behandlungsflüssigkeit durch das Umlenkfluid, verhindert werden.
Bevorzugt ist die Spritzdüseneinheit ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit und das Umlenkfluid gleichzeitig abzugeben. Denkbar ist auch, dass die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist, das Abgeben des Umlenkfluids zeitlich vor dem Abgeben der Behandlungsflüssigkeit zu aktivieren bzw. starten und das Abgeben des Umlenkfluids zeitlich nach dem Abgeben der Behandlungsflüssigkeit zu beenden. Denkbar ist ferner, dass die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist, das Umlenkfluid dauerhaft bzw. kontinuierlich bzw. permanent und die Behandlungsflüssigkeit nur zu definierten Zeiträumen abzugeben.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer landwirtschaftlichen Spritzsystems;
2A,B eine schematische Darstellung von Spritzprofilen bzw. Wasserprofilen und den resultierenden räumlichen Verteilungen der Flüssigkeiten; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausfüh ru ngsbeispiel.

In 1 ist ein landwirtschaftliches Spritzsystem dargestellt, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist.
Das landwirtschaftliche Spritzsystem 10 umfasst einen Traktor 12 und eine als Anbauspritze 14 ausgebildete Spritzvorrichtung 14. Die Anbauspritze 12 ist an dem Traktor 12 angeordnet.
Die Anbauspritze 14 weist eine Tankeinheit 16 mit einem Tank für eine Behandlungsflüssigkeit und einen Wassertank, ein Spritzgestänge 18 und eine Steuereinrichtung 20 auf.
Das Spritzgestänge 18 ist in mehrere Teilbreiten 22 unterteilt. An dem Spritzgestänge ist eine Vielzahl von baugleichen Spritzdüsen 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 angeordnet. Die Spritzdüsen 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 sind in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 40 versehen. Die Spritzdüsen 40 sind entlang einer Längsachse 23 des Spritzgestänges 18 angeordnet.
Die Spritzdüsen 40 sind über nicht gezeigte Schlauchverbindungen mit der Tankeinheit 16 verbunden. Hierbei sind die Spritzdüsen 40 sowohl mit dem Tank für die Behandlungsflüssigkeit als auch mit dem Wassertank verbunden. Somit sind die Spritzdüsen 40 ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit und/oder Wasser aus dem Wassertank auf eine landwirtschaftliche Fläche 42 abzugeben.
Die Spritzdüsen 40 weisen je ein an der jeweiligen Spritzdüse 40 angeordnetes Ventil auf. Das Ventil weist eine erste Ventilstellung auf, mittels der die jeweilige Spritzdüse ausgebildet ist, die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil abzugeben. Das Ventil weist eine zweite Ventilstellung auf, mittels der die jeweilige Spritzdüse ausgebildet ist, Wasser mit einem definierten Wasserprofil abzugeben. Eine Spritzdüseneinheit der Spritzvorrichtung 14 umfasst die Spritzdüsen 40 und die den Spritzdüsen 40 zugeordneten Ventile.
Die Ventile sind mit der Steuereinrichtung 20 elektronisch verbunden. Die Steuereinrichtung 20 ist dazu eingerichtet, die Ventile zu steuern, um die Behandlungsflüssigkeit und das Wasser auf die landwirtschaftliche Fläche 42 abzugeben, um aufgrund einer gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Wassers eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf einem zu behandelnden Bereich 44, 46 der landwirtschaftlichen Fläche 42 zu erzeugen.
2A,B zeigt eine schematische Darstellung von Spritzprofilen 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68 einer in 1 gezeigten landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung 14 und den zugehörigen räumlichen Verteilungen der Behandlungsflüssigkeit.
2A stellt eine Teilbreite 22 eines Spritzgestänges 18 mit den Spritzdüsen 24, 32, 34 dar. Die Spritzdüse 24 ist ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil 54 abzugeben. Die Spritzdüsen bzw. Wasserdüsen 32, 34 sind ausgebildet, Wasser mit einem definierten Wasserprofil derart abzugeben, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Wassers in ein zweites Spritzprofil überführt wird.
Ferner zeigt 2A die räumliche Verteilung 70 des ausgebrachten Volumenstroms V der Behandlungsflüssigkeit und die räumliche Verteilung 72 des Gesamtvolumenstroms der abgegebenen Flüssigkeit auf die landwirtschaftliche Fläche 32 entlang einer räumlichen Achse x, die parallel zu dem Spritzgestänge 18 ausgerichtet ist. Das von den Spritzdüsen 32, 34 abgegebene Wasser lenkt die Behandlungsflüssigkeit auf den zu behandelnden Bereich 44 der landwirtschaftlichen Fläche 42 und erzeugt eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich 44.
2B stellt eine Teilbreite 22 eines Spritzgestänges 18 mit den Spritzdüsen 26, 28, 30, 36, 38 dar. Die Spritzdüsen 24, 26, 28, 30 sind ausgebildet, die Behandlungsflüssigkeit mit je einem Einzelspritzprofil 56, 58, 60, wobei die Gesamtheit der Einzelspritzprofile 56, 58, 60 das erste Spritzprofil bildet Die Spritzdüsen bzw. Wasserdüsen 36, 38 sind ausgebildet, Wasser mit einem definierten Wasserprofil derart abzugeben, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Wassers in ein zweites Spritzprofil überführt wird.
Ferner zeigt 2B die räumliche Verteilung 74 des ausgebrachten Volumenstroms V der Behandlungsflüssigkeit und die räumliche Verteilung 76 des Gesamtvolumenstroms der abgegebenen Flüssigkeit auf die landwirtschaftliche Fläche 32 entlang einer räumlichen Achse x, die parallel zu dem Spritzgestänge 18 ausgerichtet ist. Das von den Spritzdüsen 36, 38 abgegebene Wasser lenkt die Behandlungsflüssigkeit auf den zu behandelnden Bereich 46 der landwirtschaftlichen Fläche 42 und erzeugt eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich 46.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Ansatzes als Verfahren 100 zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines zu behandelnden Bereichs einer landwirtschaftlichen Fläche mittels einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung mit zumindest einer Spritzdüseneinheit.
Das Verfahren umfasst einen Schritt 110 eines Bereitstellens einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung mit zumindest einer Spritzdüseneinheit.
Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt 120 eines Abgebens der Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil.
Weiter umfasst das Verfahren einen Schritt 130 eines Abgebens eines Umlenkfluids mit einem definierten Fluidprofil derart, dass mittels das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund einer gezielten Umlenkung der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids in ein zweites Spritzprofil überführt wird, um eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich der landwirtschaftlichen Fläche zu erzeugen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014103787 [0002]

Claims

Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) mit zumindest einer Spritzdüseneinheit zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines zu behandelnden Bereichs (44, 46) einer landwirtschaftlichen Fläche (42) und eines von der Behandlungsflüssigkeit verschiedenen Umlenkfluids zur gezielten Umlenkung der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit, wobei die Spritzdüseneinheit ausgebildet ist, - die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil abzugeben und - das Umlenkfluid mit einem definierten Fluidprofil (62, 64, 66, 68) derart abzugeben, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids in ein zweites Spritzprofil überführt wird, um aufgrund der gezielten Umlenkung eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung (70, 74) der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich (44, 46) der landwirtschaftlichen Fläche (42) zu erzeugen.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkfluid eine Umlenkflüssigkeit, insbesondere eine Trägerflüssigkeit, und das definierte Fluidprofil (62, 64, 66, 68) ein definiertes Flüssigkeitsprofil ist.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidprofil (62, 64, 66, 68) des Umlenkfluids, insbesondere das Flüssigkeitsprofil (62, 64, 66, 68) der Umlenkflüssigkeit, und/oder das Spritzprofil (54, 56, 58, 60) der Behandlungsflüssigkeit zur Erzeugung der im Wesentlichen räumlich homogenen Verteilung (70, 74) der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich (44, 46) der landwirtschaftlichen Fläche (42) durch Vorgabe zumindest einer der folgenden Parameter der Behandlungsflüssigkeit und/oder des Umlenkfluids einstellbar und/oder aufeinander abstimmbar sind: Druck an der Spritzdüseneinheit, abgegebener Volumenstrom, Austrittswinkelverteilung an der Spritzdüseneinheit.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüseneinheit zumindest eine Spritzdüse (24) zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit und eine, insbesondere als weitere Spritzdüse (32, 34) ausgebildete, Fluiddüse (32, 34) zur Abgabe des Umlenkfluids, insbesondere ferner mindestens eine Ventileinheit aufweist.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüseneinheit mehrere Spritzdüsen (26, 28, 30) zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit aufweist und die mehreren Spritzdüsen ausgebildet sind, gemeinsam das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit zu erzeugen.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüseneinheit mehrere Fluiddüsen (32, 34, 36, 38) zur Abgabe des Umlenkfluids aufweist und die mehreren Fluiddüsen (32, 34, 36, 38) ausgebildet sind, gemeinsam das Fluidprofil (62, 64, 66, 68) des Umlenkfluids zu erzeugen.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) ein Spritzgestänge (18) aufweist und die Spritzdüse (24) und die Fluiddüse (32, 34), insbesondere die mehreren Spritzdüsen (26, 28, 30) und/oder die mehreren Fluiddüsen (36, 38), entlang einer Längsachse (23) des Spritzgestänges (18) angeordnet sind.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Fluiddüsen (32, 34, 36, 38) zur Abgabe des Umlenkfluids räumlich beabstandet entlang der Längsachse (23) des Spritzgestänges (18) angeordnet sind und zwischen den zwei Fluiddüsen (32, 34, 36, 38) zumindest eine Spritzdüse (24, 26, 28, 30) zur Abgabe der Behandlungsflüssigkeit angeordnet ist
Verfahren (100) zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines zu behandelnden Bereichs (44, 46) einer landwirtschaftlichen Fläche (42) und eines von der Behandlungsflüssigkeit verschiedenen Umlenkfluids zur gezielten Umlenkung der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit, mit folgenden Schritten: - Abgeben (120) der Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil (54, 56, 58, 60); und - Abgeben (130) des Umlenkfluids mit einem definierten Fluidprofil (62, 64, 66, 68) derart, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids in ein zweites Spritzprofil überführt wird, um eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung (70, 74) der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich (44, 46) der landwirtschaftlichen Fläche (42) zu erzeugen.
Verfahren zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Abgebens der Behandlungsflüssigkeit gleichzeitig mit dem Schritt des Abgebens des Umlenkfluids erfolgt.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach Anspruch 9 oder 10 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 11.
Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, zumindest eine Spritzdüseneinheit einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14) zur Abgabe einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines zu behandelnden Bereichs (44, 46) einer landwirtschaftlichen Fläche (42) und zur Abgabe eines von der Behandlungsflüssigkeit verschiedenen Umlenkfluids zur gezielten Umlenkung der abgegebenen Behandlungsflüssigkeit zu steuern, um - die Behandlungsflüssigkeit mit einem ersten Spritzprofil (54, 56, 58, 60) abzugeben und - das Umlenkfluid mit einem definierten Fluidprofil (62, 64, 66, 68) derart abzugeben, dass das erste Spritzprofil der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der gezielten Umlenkung zumindest eines Anteils der Behandlungsflüssigkeit mittels des Umlenkfluids in ein zweites Spritzprofil überführt wird, um aufgrund der gezielten Umlenkung eine im Wesentlichen räumlich homogene Verteilung der Behandlungsflüssigkeit auf dem zu behandelnden Bereich (44, 46) der landwirtschaftlichen Fläche (42) zu erzeugen.
Landwirtschaftliches Spritzsystem (10) mit einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Steuereinrichtung (20) gemäß Anspruch 13.