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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit, die eine Zubereitung einer Mischung aus Wasser mit Agrochemikalien ohne direkte Interaktion seitens eines Arbeiters erlaubt, wodurch Arbeitsrisiken und Umweltfolgen minimiert werden.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Die Anwendung von Agrochemikalien ist in der Nahrungsmittelindustrie und anderen Arten der Biomassekulturen gängige Praxis. Obwohl es einen gegenwärtigen Trend gibt, um den Einsatz solcher chemischen Komponenten zu minimieren, da sie der menschlichen Gesundheit schaden können, ist ihre Verwendung erforderlich, wie zum Beispiel für die korrekte Bewirtschaftung und Behandlung von Feldern und Plantagen.
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Die Anwendung von Agrochemikalien ist gewöhnlich für jede der erforderlichen Indikationen und Spezifitäten, die von einem Betreiber mit Kenntnissen über die zu realisierende Kultur und Behandlung ausgewählt und indiziert werden, unterschiedlich. Die Anwendung von Agrochemikalien folgt natürlich ebenfalls der Indikation und Spezifikation des jeweiligen Herstellers. Doch die endgültige Entscheidung darüber, was angewandt werden soll, wie und wann es verwendet werden soll, obliegt dem Betreiber eines landwirtschaftlichen Hofs oder einer Plantagenanlage, d.h. der Betreiber mit spezifischen technischen Kenntnissen wählt die Art der anzuwendenden Agrochemikalie aus, so dass der Arbeiter die vom von dem Betreiber ausgewählte spezifische Mischung ausführen kann.
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Der Arbeiter besitzt verglichen mit dem Betreiber der Plantagenanlage oder des landwirtschaftlichen Hofs gewöhnlich keine technischen und spezifischen Kenntnisse.
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Beispielsweise kann die Anwendung auf einem Hof für den Anbau von Baumwolle, Soja oder weiter in einer Anlage mit jeweiligen Zuckerrohrplantagen realisiert werden.
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Die in diesem industriellen Sektor eingesetzten Agrochemikalien können von einer größtmöglichen Vielfalt sein, wobei einige für den Menschen schädlicher sein können und andere weniger, es ist aber zu bemerken, dass alle diese Produkte im größeren oder kleineren Ausmaß nicht gewünschte Resultate für den Menschen generieren können, insbesondere für die Umwelt, in der die jeweilige Anwendung des Produkts erfolgt, falls keine korrekte Handhabung der Agrochemikalie stattfindet.
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Um daher eventuelle unerwünschte Folgen oder solche, die der Gesundheit des Menschen, insbesondere des Betreibers, der die Agrochemikalie handhabt, schaden, zu minimieren, müssen Schutzausrüstungen verwendet werden. Die Ausrüstungen, die der Betreiber verwendet oder verwenden soll, um die Sicherheitsnormen zu erfüllen, sind als PSA (persönliche Schutzausrüstungen) bekannt, die generell aus Schutzkleidung, Handschuhen und gegenüber Reagenzien dichten Stiefeln bestehen, sowie Masken mit Filterstoffen, so dass der Betreiber keine Lösungsmittel oder andere flüchtige Verbindungen inhaliert.
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Es ist wichtig zu betonen, dass die an Höfe oder Anlagen gelieferten Agrochemikalien einen hohen Konzentrationsgrad aufweisen und daher – für die jeweilige Anwendung – verdünnt werden müssen, insbesondere wenn sie in einem terrestrischen Sprühgerät eingesetzt werden. Bei der Anwendung in Luftsprühgeräten, d.h. in Flugzeugen, die die Agrochemikalien anwenden, gibt es ebenfalls eine entsprechende Verdünnung, die Konzentration der Mischung ist jedoch entsprechend höher, da die Transportkapazität geringer und die Kosten höher sind.
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Wie erwähnt, wird die Mischung der Agrochemikalien vor der Anwendung im Sprühgerät mit Wasser verdünnt, wodurch eine Lösung gebildet wird. Diese Lösung ist genau eine Mischung aus einer Zusammensetzung von mindesten einer Agrochemikalie zusammen mit einer vorab festgelegten Menge an Lösungsmittel, welches Wasser ist.
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Die Lösung wird daher in großen Behältern zubereitet, die erhebliche Volumen der Agrochemikalien und auch des Lösungsmittels halten können. Generell sind solche Behälter ungefähr 5000–20000 Liter groß, die sich zum Beispiel in einer Lagerhalle der Anlage oder des Hofs befinden.
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Nach der erwähnten Zubereitung der Lösung (Vorverdünnung) wird diese mit Tanklastwagen zum Sprühgerät transportiert, das auf dem Feld oder auf einer Landebahn (im Fall der Luftsprühung) sein kann.
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Die mit der erwähnten Lösung gespeisten Sprühgeräte werden gewöhnlich ebenfalls mit zusätzlichem Wasser für die jeweilige Anwendung der Lösung im Feld gespeist.
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In der Praxis wird der Arbeiter oft gedrängt, eine Zubereitung der Lösung in den genannten Behältern unter Druckbedingungen und mit einer erheblichen Menge der Agrochemikalie zu realisieren. Mit anderen Worten, er muss die an die Tanklastwagen zu speisende Lösung in einem relativ reduzierten Zeitraum zubereiten.
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Somit ist die Möglichkeit eines Fehlers bei den Anwendungen sehr groß. Die häufigste Konsequenz eines Fehlers des Arbeiters ist direkt mit einer größeren Verschwendung der Agrochemikalie sowie mit der Exposition des Arbeiters gegenüber der Agrochemikalie verbunden. Dies tritt in der Praxis häufig auf, obwohl die geforderten Ausrüstungen verwendet werden.
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Zusätzlich kann sich aufgrund der Tatsache, dass die Lösung in einem großen Tank zubereitet wird, der sich in einer Lagerhalle befindet, die Atmosphäre durch die Volatilität der Lösung, die zubereitet wird, füllen, oder weiter ein direkter Kontakt mit den Personen stattfinden, die sich dort mit der Agrochemikalie bewegen.
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Des Weiteren können bei der Handhabung der Agrochemikalien verschiedene unvorhergesehene Widrigkeiten auftreten. Kurzum, die aktuelle Handhabung der Agrochemikalien zur Zubereitung der Lösung ist relativ rudimentär und erfordert eine direkte Beeinflussung oder Interaktion des Anwenders bezüglich der Agrochemikalie. Dies exponiert den Arbeiter/Anwender ebenfalls gegenüber Risikosituationen, die erheblich schwerwiegender sein können, wenn eine Handhabung falsch oder unabsichtlich erfolgt. Die gesundheitlichen Folgen sind beträchtlich und die jeweilige Arbeitgeberhaftung darf ebenfalls nicht außer Acht gelassen werden.
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Die Tatsache, dass die Zeit für die Zubereitung der Lösung sehr beträchtlich ist und dass es auch keine genaue Kontrolle über die vom Arbeiter zur Zubereitung der Lösung verwendeten Menge der Agrochemikalie und des Wassers gibt, darf ebenfalls nicht unterschätzt werden.
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Mit anderen Worten, trotz korrekter Praktiken besitzt der Betreiber der Anlage keine absolute Kontrolle darüber, was in der Praxis realisiert wird, weil es vom Arbeiter abhängt.
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In einigen Fällen ist es sogar schwierig einzuschätzen, ob ein Teil der Agrochemikalie bei der Zubereitung der Lösung entnommen wurde. Dies liegt daran, dass die Möglichkeit besteht, auch wenn entfernt, dass der Arbeiter eine geringere Menge der Agrochemikalie für eine spezifische Lösung verwendet, ohne dass der Betreiber davon Kenntnis hat. Dies hat nicht nur mit krimineller Praxis zu tun, sondern ist ebenfalls sehr schädlich für die effiziente Produktion der Anlage oder des Hofs, da der Betreiber glaubt, dass eine bestimmte Menge der Agrochemikalie an einem bestimmten Ort gesprüht wurde, während dies in Wirklichkeit nicht geschehen ist.
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Beim Stand der Technik gibt es eine Transportvorrichtung, die die obigen Nachteile vermeidet. Eine solche Vorrichtung ist Ziel der Publikation PI1100233-6, die einen Lastwagen betrifft, der neben dem Transport der Lösung bis zum Sprühgerät die gesamte Mischung der Lösung realisiert.
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Das Objekt der Veröffentlichung PI1100233-6 ist sehr effizient und hat diverse Anforderungen der Agroindustrie erfüllt und sich dabei als ein wichtiges Werkzeug für Anlagen oder Höfe bewährt, die landwirtschaftliche Schädlingsbekämpfungsmittel verwenden.
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Es zeigt sich, dass dieser Lastwagen (PI1100233-6) auf einige spezifische Anwendungen ausgerichtet ist. Somit besteht die Notwendigkeit, dass jeder Lastwagen mit Pumpen ausgerüstet ist und Bulkcontainer auf das Feld etc. transportiert. In Wirklichkeit kann dies die Produktionskosten der Anlage erhöhen, da dieser, während er eine Transportvorrichtung ist, ebenfalls eine Mischvorrichtung für Agrochemikalien ist.
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Es besteht deshalb die Notwendigkeit für den Einsatz einer Vielzahl dieser Vorrichtungen in einer Anlage, wodurch die Produktionskosten sicherlich erhöht werden, da jeder Lastwagen eine Reihe von Ausrüstungen besitzt.
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In der Praxis hat man daher sehr oft entschieden, die Mischung (Zubereitung der Lösung) in Lagerhallen zu realisieren, wie oben beschrieben, und die Lösung mittels Tanklastwagen bis zum jeweiligen Sprühgerät zu transportieren.
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Falls man nur die in der Publikation PI1100233-6 beschriebene Lösung wählt, besteht somit eine gewisse Beschränkung hinsichtlich der Menge der Lösung, die in einer Anlage zubereitet werden kann.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit. In dieser Einheit liegt eine Mischvorrichtung vor, die insbesondere für die Mischung der Agrochemikalien mit Wasser zur Zubereitung der im Feld zu sprühenden Lösung verantwortlich ist. Zu diesem Zweck ist die Einheit mit einer Pumpe zur Zirkulation des Wassers und/oder der Agrochemikalie in ihrem Innenraum und einer anderen Pumpe, die die Mischvorrichtung mit einem Auslassrohr für die Mischung aus Wasser mit der Agrochemikalie kommuniziert, versehen.
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Darüber hinaus ist die Einheit ebenfalls mit einer Dosierpumpe versehen, die für die Füllung des Tanklastwagens bestimmt ist. Diese Dosierpumpe besitzt eine Durchflusskapazität von ungefähr 50 m3/h, wodurch, wenn man bedenkt, dass ein Tanklastwagen ungefähr 14000 Liter besitzt, die für die komplette Füllung von diesem vorgesehene Zeit nur 14 Minuten beträgt.
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In dieser Einheit sind Bulkcontainer vorgesehen, die zur Zirkulation des Wassers und/oder der Agrochemikalie über jeweilige Rohre mit dem Einlass der Pumpe verbunden sind, die Drucksensoren besitzen, um die Menge der Agrochemikalie zu bestimmen, die über diese läuft, wobei der Auslass dieser Pumpe über ein anderes Rohr mit der Mischvorrichtung kommuniziert, mit dem Ziel, die vom Bulkcontainer stammende Agrochemikalie an die Mischvorrichtung zu liefern.
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Somit ist es möglich, dass die gesamte Operation der Mischung der Agrochemikalie in der Einheit realisiert wird, ohne direkte Interaktion eines Arbeiters, und gleichzeitig der Betreiber die Garantie hinsichtlich der Qualität und Genauigkeit der produzierten Lösung hat.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die vorliegende Erfindung wird anschließend basierend auf einem in den Figuren repräsentierten Ausführungsbeispiel detaillierter beschrieben. Die Figuren zeigen Folgendes:
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1 – ist eine Ansicht und Perspektive einer Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit;
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2 – ist eine Vorderansicht der Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit;
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3 – ist eine Rückansicht der Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit;
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4 – ist eine schematische Ansicht der Anschlüsse der Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit.
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Detaillierte Beschreibung der Figuren
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Wie aus den oben angegebenen Figuren, insbesondere 1, ersichtlich, wird eine Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit 1 in einer perspektivischen Ansicht präsentiert. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen vier Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 vor, die mit Agrochemikalien gefüllte Behälter sind.
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Diese Bulkcontainer stammen vom Hersteller der Agrochemikalie und werden an einen Hof oder eine Anlage geschickt, um Schädlinge etc. zu bekämpfen, wobei diese generell ein Volumen von ungefähr 1000 l besitzen. In Anbetracht der Größe und des Gewichts der Bulkcontainer werden diese daher innerhalb einer Lagerhalle einer Anlage mittels Ausrüstungen bewegt, die eine entsprechende Handhabung erlauben, wie zum Beispiel einem Gabelstapler.
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Diese Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 können entfernt oder auf einer Stützstruktur 8 der Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit 1 in unabhängiger Weise platziert werden, d.h. wenn es erforderlich ist, einen Bulkcontainer gegen einen anderen auszuwechseln, genügt es, dass der Arbeiter diesen von der Einheit 1 trennt und den anderen (falls erforderlich) auf die Stützstruktur 8 setzt.
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Mittels dieser 1 (und ebenfalls durch die anschließenden 2, 3 und 4) kann weiter erkannt werden, dass sich die Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 in einem oberen Abschnitt der Struktur 8 befinden und dass im unteren Abschnitt dieser Struktur eine Vielzahl von Rohren und Ausrüstungen vorhanden ist, die miteinander kommunizieren und interagieren, mit dem Ziel, Lösung für einen Tanklastwagen zu produzieren, der zum Beispiel den in Wasser verdünnten Inhalt der Bulkcontainer transportiert, und zwar die erforderliche Lösung, die an das jeweilige Sprühgerät auf dem Feld zu liefern ist.
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Weiter liegt in einem Abschnitt links und oberhalb der Struktur 8 ein Sack für pulverförmige Betriebsstoffe 7 vor, der in seinem Innenraum Agrochemikalien beinhaltet, die der Lösung für bestimmte Anforderungen, die vom Betreiber der Einheit 1 ausgewählt werden, hinzuzufügen sind. Diese Auswahl erfolgt über eine SPS, die in einem Gehäuse der SPS 9 untergebracht ist, wobei diese nahe der Einheit 1 oder aus der Ferne realisiert werden kann. Zur Erläuterung: Da die Ausrüstungen der vorliegenden Erfindung (wie unten gezeigt wird) untereinander verbunden sind, ist es notwendig, dass für eine optimierte Produktion der Lösung eine Vielzahl von Ventilen, Pumpen und Rohren miteinander verbunden sind. Demgemäß sind nach dem Ziel der vorliegenden Erfindung diese Ausrüstungen an der die SPS angeschlossen, so dass der Betreiber die gesamte Einheit über einen Computer betreiben kann. Dies kann sogar aus der Ferne realisiert werden.
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Auf jeden Fall lässt sich erkennen, dass jeder der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 entsprechende Auslässe 10, 11, 12 und 13 besitzt. In Wirklichkeit sind diese Auslässe 10, 11, 12 und 13 Ventile, die mit entsprechenden Rohren mit flexiblen Elementen G, H, I, J kommunizieren. Wenn daher ein Bulkcontainer ausgewechselt werden muss, wird das Ventil des entsprechenden Rohres mit flexiblem Element geschlossen, wodurch die fluidische Kommunikation gesperrt wird. Der Bulkcontainer wird so ausgewechselt, dass das Rohr mit flexiblem Element wieder angeschlossen wird, so dass dabei das Ventil geöffnet wird.
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Wie man sehen kann, nimmt jedes der Rohre mit flexiblen Elementen G, H, I, J eine Agrochemikalie von jedem der Bulkcontainer auf und kommuniziert es in einem zentralen Abschnitt der Einheit 1 mit einem Sammler K, der alle diese Rohre mit flexiblen Elementen G, H, I, J in ein einzelnes Rohr zusammenführt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass vor der Zusammenführung der Rohre jedes der Rohre mit flexiblen Elementen G, H, I, J entsprechende Drucksensoren 14, 15, 16 und 17 besitzt, die sich unterhalb der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 befinden. In Anbetracht der durch die Differenz der Höhe zwischen den Auslässen 10, 11, 12 und 13 und den Drucksensoren 14, 15, 16 und 17 gebildeten Säule ist es möglich, den Druck in den Sensoren zu messen, um so die in jedem der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 vorliegende Menge der Agrochemikalie oder Flüssigkeit zu bestimmen. Diese Informationen werden an jedem der Drucksensoren 14, 15, 16 und 17 gelesen und an die SPS gesendet.
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Nachdem daher die in jedem der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 vorliegende Agrochemikalie durch die erwähnten Drucksensoren 14, 15, 16 und 17 läuft, tritt sie in den Sammler K ein, bevor sie von einer Dosierpumpe 18 angesaugt wird, deren Einlass am Sammler K angeschlossen ist.
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In den Figuren kann weiter erkannt werden, dass der Sammler K an einem Rohr M angeschlossen ist, das in fluidischer Kommunikation mit einer Rückspülpumpe 19 ist, deren Einlass mit einer Wasserquelle kommuniziert. Es ist daher möglich, dass Wasser dem Sammler K zugegeben wird, wobei dieses durch die Dosierpumpe 18 gepumpt werden kann.
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Der Auslass der Dosierpumpe 18 verläuft in Richtung der Mischvorrichtung 21 über das Rohr L, wobei sich in diesem Rohr ein Durchflussmesser 22 befindet, dessen Informationen von der SPS gelesen werden.
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Wenn die in jedem der Bulkcontainer vorliegende Agrochemikalie von der Dosierpumpe 18 angesaugt wird, ist es daher möglich, durch die SPS die exakte Menge der Agrochemikalie zu messen, die an die Mischvorrichtung 21 geliefert wurde. In Wirklichkeit bestimmt die durch den Betreiber programmierte SPS, durch Steuern der Öffnung der Drucksensoren 14, 15, 16 und 17, die ebenfalls die Funktion des Sperrens des entsprechenden Flusses der Agrochemikalie in den Rohren mit flexiblen Elementen G, H, I, J besitzen, für jeden der Drucksensoren 14, 15, 16 und 17 die erforderliche Öffnungszeit. Somit sperrt die SPS, durch Messen über den Durchflussmesser 22 der Menge der Agrochemikalie, die durch das Rohr L läuft, von den Rohren mit flexiblen Elementen G, H, I, J kommend, den Fluss der Agrochemikalie durch Schließen des entsprechenden Sensors, und sie ist weiter in der Lage, das Pumpen im gewünschten Augenblick zu deaktivieren.
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Tatsächlich wird eine ziemlich genaue Menge der Agrochemikalie an die Mischvorrichtung 21 geliefert, ohne dass irgendein Kontakt des Arbeiters mit dem Inhalt der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 erfolgt. Es gibt lediglich die Steuerung des Betreibers der SPS, welche die Aktivierung/Deaktivierung der am Transport der Agrochemikalie an die Mischvorrichtung 21 beteiligten Ausrüstung vornimmt. Zur Erläuterung: Der Betreiber gibt über eine Software der SPS die erforderlichen Informationen über die Art der Lösung ein, die zubereitet werden soll. Die SPS, die die Informationen der erforderlichen Messungen besitzt, aktiviert somit die Funktion der Dosierpumpe 18 und gibt ebenfalls den Fluss der von den Bulkcontainern 2, 3, 4 und 5 kommenden Agrochemikalie frei. Es gibt daher nur eine minimale Interaktion des Betreibers mit der Einheit 1 zur Zubereitung der Lösung, welche über die SPS erfolgt, d.h. der Betreiber kann die gewünschte Lösung lediglich durch Benutzung eines Computers auswählen und zubereiten.
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Darüber hinaus bezieht sich die Interaktion des Arbeiters lediglich auf das Wechseln der Bulkcontainer in der Einheit 1 und das Anschließen des Auslassrohres S an einen Tanklastwagen, der für die Verteilung der Lösung der Einheit 1 an die Sprühgeräte verantwortlich ist, die im Feld betrieben werden. Selbstverständlich existieren bei der vorliegenden Erfindung weiter andere Charakteristiken, die unten beschrieben werden.
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Wie durch die Figuren weiter zu erkennen ist, besitzt die Rückspülpumpe 19, neben dem Liefern von zusätzlichem Wasser für den Sammler K, ein Rohr O, das sich in drei teilt, und zwar: das Rohr M, das das Wasser für den Sammler K liefert, das Rohr P, das Wasser für vier obere Rohre Q1–Q4 liefert, und das Rohr N, das Wasser für drei Rohre für Fraktionen N1–N3 liefert.
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Die Lieferung von Wasser von der Rückspülpumpe 19 an den Sammler K über das Rohr M wird durch die SPS geregelt, die in bestimmten Operationen eine Vormischung der Agrochemikalie mit Wasser an die Mischvorrichtung 21 liefert. Diese Lieferung von Wasser kann durch die SPS vollständig deaktiviert werden oder, wenn erforderlich, sehr genau sein, so dass das Volumen des an den Sammler K gelieferten Wassers kontrolliert wird. Neben dieser Funktion der Vormischung hat diese Lieferung von Wasser das Ziel, die entsprechenden Rohre zu reinigen, die sich stromabwärts der Rückspülpumpe 19 befinden.
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Wenn eine Lieferung von Wasser von der Rückspülpumpe 19 an das Rohr P erfolgt, das sich in vier obere Rohre Q1–Q4 teilt, findet die Zubereitung der Lösung nicht mehr statt. Denn das Ziel dieser Lieferung von Wasser ist der Innenraum von jedem der jeweiligen Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5. Jedes der oberen Rohre Q1–Q4 kommuniziert entsprechend mit einem der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5; wenn daher zum Beispiel der Inhalt von einem der Bulkcontainer zu Ende geht oder tatsächlich aufgebraucht ist, ist es zweckmäßig, wenn die im jeweiligen Bulkcontainer verbleibende Agrochemikalie vollständig aus diesem entfernt wird. Dies liegt daran, dass es natürlich wünschenswert ist, dass die Bulkcontainer gereinigt an den Hersteller/Lieferanten der Agrochemikalie transportiert werden, um eventuelle unerwünschte im Bulkcontainer vorliegende Kontaminierungen zu vermeiden.
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Da der Inhalt von jedem der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 unabhängig ist, sind außerdem die Flussabsperrventile 24, 25, 26, 27 aktiviert, wodurch das Rohr geschlossen wird und der Fluss des Wassers zum Bulkcontainer, der noch mit Agrochemikalie gefüllt ist, verhindert wird, um zu vermeiden, dass das Wasser von der Rückspülpumpe 19 in die Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 über die Rohre Q1–Q4 eintritt, wobei es zu einer unerwünschten Mischung der Agrochemikalie kommen würde.
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Demgemäß wird zum Beispiel die Rückspülpumpe 19 durch die SPS aktiviert, wobei Wasser an das Rohr P geliefert wird, das wiederum für das obere Rohr Q1 Wasser bereitstellt, wobei die Flussabsperrventile 25, 26, 27 aktiviert werden, welche die Rohre Q2–Q4 sperren, wobei der Fluss des Wassers zu den Bulkcontainern 3, 4, 5 verhindert wird. Die Kommunikation des oberen Rohres Q1 mit dem Bulkcontainer 2 wird durch einen Deckel realisiert, der sich im oberen Teil des Bulkcontainers 2 befindet, der auf seiner dem Innenraum des Bulkcontainers zugewandten Seite ein Wasserdispergiergerät (nicht gezeigt) besitzt, das einen Wasserstrahl bereitstellt, der den gesamten Innenraum des Bulkcontainers 2 erreicht. Somit wird garantiert, dass jede verbleibende Agrochemikalie zum Bulkcontainerauslass 10 geleitet wird, wobei diese von der Reinigung des Bulkcontainers stammende Mischung zur Produktion der Lösung genutzt wird.
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Wie erkannt werden kann, gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung keine Verschwendung der Agrochemikalie während der Zubereitung der Lösung in der Einheit 1. Dies liegt daran, dass selbst jede Spur der verbleibenden Agrochemikalie im jeweiligen Bulkcontainer zur Produktion der Lösung genutzt wird. Darüber hinaus ist es wichtig, noch einmal zu betonen, dass diese Reinigung und Optimierung der Nutzung der Agrochemikalie ohne eine direkte Intervention des Arbeiters realisiert wird. Dieses Verfahren kann auch auf automatische Weise realisiert werden, so dass die SPS eventuell ein Signal oder sogar eine Nachricht sowohl an den Betreiber als auch an den Arbeiter senden kann, um zu informieren, dass am jeweiligen Bulkcontainer ein Reinigungsschritt realisiert wird und dieser in Kürze gewechselt werden muss.
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Eine der zentralen Absichten der vorliegenden Erfindung ist die Minimierung jeder unerwünschten Auswirkung, die die Agrochemikalie auf die Umwelt haben könnte. In dieser Situation kommt es, obwohl alle an den Bulkcontainern vorliegenden Anschlüsse von hoher Qualität sind, an dieser Stelle während des Betriebs der Einheit 1 zu einer größeren Interaktion. Dies liegt daran, dass, wie oben gezeigt, die Auswechslung des jeweiligen Bulkcontainers, der leer ist, erforderlich ist. Somit hat der Arbeiter weiterhin eine indirekte Interaktion, egal wie klein, mit der Agrochemikalie die sich im Innenraum des auszuwechselnden Bulkcontainers oder im neuen auf der Stützstruktur 8 zu platzierenden vollen Bulkcontainer befindet. Während dieser Auswechslung wird der leere Bulkcontainer an seinem oberen Abschnitt getrennt, wobei der am oberen Rohr (zum Beispiel Q1) angeschlossene Deckel getrennt werden muss und der Bulkcontainerauslass (zum Beispiel 10) ebenfalls. Während dieser Operation ist es in einigen Fällen, obwohl der Arbeiter die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen ergreift, möglich, dass von diesen Anschlüssen, die geöffnet und wieder angeschlossen werden, kleine Tropfen der Agrochemikalie kommen. Damit es zu keiner Kontaminierung durch die Agrochemikalie kommt, die eventuell auf die Stelle, an der sich die Einheit 1 befindet, fallen würde, sind unter jedem der Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 entsprechende Sammelrinnen 31, 32, 33 und 34 angebracht und vorgesehen, die sich unter der gesamten Breite der jeweiligen Bulkcontainer erstrecken.
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In Wirklichkeit sind die Sammelrinnen 31, 32, 33 und 34 eine Art Träger, auf denen die Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 platziert werden können, wobei diese eine ähnliche Form wie ein Trichter besitzen, wobei der Querschnitt in die Abwärtsrichtung kleiner wird, bis jede einzelne in ein Rohr V hineinpasst, das mit der Druckseite der Produktdosierpumpe kommuniziert. Die Abflussleitung der Pumpe ist wiederum an die Mischvorrichtung 21 angeschlossen. In dieser Situation fließen alle unerwünschten Tropfen, die von den Bulkcontainern 2, 3, 4 und 5 kommen, wenn diese auf der Stützstruktur 8 platziert werden, unter Schwerkraft, bis sie zwecks Aufbereitung oder Ableitung gesammelt werden, um so jede unerwünschte Kontaminierung zu vermeiden. Der Abfluss der Agrochemikalie wird über das Rohr V erlaubt, da dieses nach unten abfällt, wie in 2 klar zu sehen ist, in der zu erkennen ist, dass dieses in Richtung der Mischvorrichtung 21 abfällt.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichsten Widrigkeiten möglich sind, wie zum Beispiel ein Riss in der Wand des Bulkcontainers oder durch unerwünschte Vorgänge verursachte Situationen, die zu Unfällen führen können. Wichtig ist, dass die Vorverdünnungseinheit 1 durch die oben dargelegten Charakteristiken, neben der Bereitstellung der Möglichkeit für die Zubereitung der Lösung mit einer minimalen Beeinflussung, seitens des Arbeiters, der keinen Kontakt mit den Agrochemikalien hat, während der Handhabung der Bulkcontainer, die Agrochemikalien enthalten, die Kontaminierung auch in unvorhergesehenen Situationen verhindert.
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Das an die Mischvorrichtung 21 gelieferte Wasser kann auch von einem Rohr A kommen, das an eine Wasserquelle, wie zum Beispiel einen Tank, angeschlossen ist. Wasser wird daher an dieses Rohr A gepumpt, das sich in zwei Rohre teilt; die erste Teilung ist das Rohr C, das Wasser an die Rückspülpumpe 19 liefert, deren Funktion zuvor beschreiben wurde. Es wird darauf hingewiesen, dass die fluidische Kommunikation zwischen dem Rohr A und dem Rohr C über ein Absperrventil 35 gesperrt werden kann, das durch die SPS aktiviert oder geöffnet wird.
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Die zweite Teilung ist das Rohr B, das sich ebenfalls in ein Rohr D und ein Rohr E teilt, wobei beide Rohre D und E entsprechende Absperrventile 36, 37 besitzen, die ebenfalls durch die SPS gesteuert werden. Durch das Öffnen/Schließen des Absperrventils 36, 37 ist es daher möglich, den vom Rohr B kommenden Wasserfluss an das Rohr D oder an das Rohr E zu leiten.
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Wenn das Wasser an das Rohr E geliefert wird, kann dieses mit dem Einlass der Dosierpumpe 20 kommunizieren, deren Auslass wiederum an das erwähnte Auslassrohr S angeschlossen ist, dass die Flüssigkeiten, die durch die Dosierpumpe 20 laufen, für einen Tanklastwagen bereitstellt.
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Wie durch die Figuren zu erkennen ist, ist der Einlass der Dosierpumpe 20 ebenfalls in fluidischer Kommunikation mit dem Rohr D. Um daher zu vermeiden, dass das Wasser, das über Rohr E läuft, an das Rohr D zurückläuft, ist weiter ein Absperrventil 38 bereitgestellt, das ebenfalls durch die SPS gesteuert wird.
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Wenn daher die Notwendigkeit besteht, zum Beispiel nur Wasser für den Tanklastwagen bereitzustellen, müssen während der Betätigung der Dosierpumpe 20 die Absperrventile 35, 36 und 38 geschlossen bleiben, während das Absperrventil 37 geöffnet ist.
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Während des Pumpens der Dosierpumpe 20, wenn die Ventile 35 und 37 geschlossen sind, müssen die Absperrventile 36 und 38 jedoch geöffnet bleiben, so dass eine fluidische Kommunikation zwischen dem Rohr A und der Dosierpumpe 20 stattfindet. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, dass die Öffnung und die Steuerung dieser Ventile und die Aktivierung der Pumpen durch die SPS gesteuert werden. In dieser letztgenannten Öffnungskonfiguration der Ventile kommuniziert das von dem Rohr A kommende Wasser, bevor es durch die Dosierpumpe 20 läuft, jedoch mit einem unteren Auslass 39 der Mischvorrichtung 21. Es ist durch diesen unteren Auslass 39, von dem die in der Mischvorrichtung 21 gemischten Flüssigkeiten (Lösung) durch Saugung an die Dosierpumpe 20 fließen, die wiederum die Lösung, passend gemischt und homogenisiert, über das Auslassrohr S an den Tanklastwagen pumpt.
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Gäbe es jedoch nur eine Kommunikation des Rohres D über den unteren Auslass 39, würde die in der Mischvorrichtung 21 enthaltene Flüssigkeit nicht genügend Druck besitzen, um über den genannten Auslass in Richtung Dosierpumpe 20 zu fließen. Dies liegt daran, dass unter bestimmten Bedingungen der Druck im Rohr D größer als der Druck im unteren Auslass 39 sein würde. Um daher zu erlauben, dass der Druck in der Mischvorrichtung 21 größer als im Rohr D ist, befindet sich neben dem unteren Auslass 39 eine Art Bypass des eigentlichen Rohres D zum Innenraum der Mischvorrichtung 21.
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Diese Umleitung wird über das Rohr F realisiert, das ein Umgehungsventil 40, das sich im Rohr D befindet, mit der Mischvorrichtung 21 kommuniziert. Da das Umgehungsventil 40 durch die SPS geregelt wird, kann die Menge und der Druck der Flüssigkeit im Innenraum der Mischvorrichtung 21 relativ zum Druck des Rohres D neben dem unteren Auslass 39 geregelt werden. Somit steuert die SPS die Menge der Mischflüssigkeit (Lösung), die von der Mischvorrichtung 21 kommend durch die Dosierpumpe 20 läuft.
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Diese durch das Rohr F unterstützte Verbindung hat weiter die Funktion, Wasser hinzuzufügen, das mit dem Inhalt der Mischvorrichtung 21 passend homogenisiert wird, wodurch die Gewinnung einer Lösung von hoher Qualität unterstützt wird, d.h. eine Lösung, bei der der Betreiber die Möglichkeit erhält, eine genaue Steuerung in Bezug auf den Anteil und die Menge der Betriebsstoffe vorzunehmen, die dieser hinzugefügt warden.
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Es ist wichtig zu betonen, dass die im Innenraum der Mischvorrichtung 21 gebildete Lösung nicht nur aus Wasser und den aus den Bulkcontainern 2, 3, 4 und 5 kommenden Agrochemikalien bestehen kann, sondern abhängig von der erforderlichen Anwendung und der jeweils zu produzierenden Lösung auch aus anderen Betriebsstoffen. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Mischvorrichtung 21 weiter an ihrem oberen Abschnitt über ein Rohr R am Sack für pulverförmige Betriebsstoffe 7 angeschlossen. In diesem Rohr R liegt ein Absperrventil 23 vor, das durch die SPS gesteuert wird, um geöffnet oder geschlossen zu werden, womit erlaubt wird, dass die vom Sack 7 kommenden pulverförmigen Betriebsstoffe genau an den Innenraum der 21 Mischvorrichtung geliefert werden. Somit wird das dort hinzugefügte Pulver durch die bestehende Bewegung der Flüssigkeiten im Innenraum der Mischvorrichtung 21 ebenfalls mit der zubereiteten Lösung homogenisiert.
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Anders als bei Flüssigkeiten ist jedoch für die Steuerung der Menge der pulverförmigen Betriebsstoffe, die an die Mischvorrichtung 21 geliefert werden, die Bereitstellung einer Waage 6 erforderlich, auf der sich der Sack für pulverförmige Betriebsstoffe 7 befindet. Demgemäß und aufgrund der Tatsache, dass die Anzeige der Waage 6 ebenfalls mit der SPS in Kommunikation ist, ist es möglich, an dieser die exakte Menge des pulverförmigen Betriebsstoffes zu registrieren, welcher der Mischvorrichtung 21 vom Sack für pulverförmige Betriebsstoffe 7 bereitgestellt wird, wenn das Absperrventil 23 geöffnet ist. Wenn die durch den Betreiber durch seine Interaktion mit der SPS bestimmte Menge erreicht wird, unterbricht diese den Fluss des Pulvers, das durch das Rohr R läuft, durch Schließen (Steuern) des Absperrventils 23.
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Schließlich kann es unter bestimmten Bedingungen für den Betreiber wünschenswert sein, dass einige andere Agrochemikalien, die weniger verwendet werden, der Lösung hinzugefügt werden, d.h. in bestimmten spezifischen Anwendungen ist es notwendig, dass durch die Agrochemikalien-Vorverdünnungseinheit 1 eine größere Vielfalt von Agrochemikalien zubereitet wird. Zu diesem Zweck wäre es erforderlich, dass eine beträchtliche Vielzahl von Bulkcontainern in der betreffenden Einheit vorliegt. Im Fall der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lässt sich klar erkennen, dass vier Bulkcontainer 2, 3, 4 und 5 vorhanden sind, sollte aber in der Einheit 1 eine größere Anzahl von Bulkcontainern vorliegen, würde dies nicht nur weitaus mehr Platz in Anspruch nehmen, sondern auch den Preis der Einheit erhöhen.
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Um daher die Kosten der Einheit 1 und den von dieser in Anspruch genommenen Platz zu minimieren und gleichzeitig zu erlauben, dass der Betreiber weiter die Möglichkeit hat, Lösungen auszuwählen, die mit Agrochemikalien zubereitet werden, die in den an dieser befindlichen Bulkcontainern nicht vorhanden sind, ist an einem rechten Abschnitt der Einheit 1 eine Kammer zur Handhabung von Fraktionen 41 vorgesehen. In diese Kammer 41 kann ein Arbeiter eine bestimmte Menge von kleineren Packungen mit Agrochemikalien (gewöhnlich 20 Liter) platzieren. Diese Packungen können an entsprechende Rohre N1, N2 und N3, die vom Rohr N kommen, angeschlossen werden, womit die Packungen, nachdem sie in die Kammer 41 entleert wurden, gereinigt werden. Nachdem diese Produkte entleert wurden, verlassen sie die Kammer 41 durch den Boden und fallen unter Schwerkraft in den Mischer 21.
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Am Ende, falls erforderlich, ist es weiter möglich, dass die Rückspülpumpe 19 Wasser direkt an den Tanklastwagen über ein Rohr U liefert.
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Wie in der obigen Beschreibung zu erkennen ist, besteht die Möglichkeit, dass der Betreiber die im Feld zu verwendende Lösung in genauer und kontrollierter Weise mittels der SPS zubereitet, ohne dass der Arbeiter eine direkte Interaktion mit der zuvor verdünnten und zubereiteten Agrochemikalie haben muss, bevor sie an den Tanklastwagen geliefert wird. Weiter ist ersichtlich, dass die Einheit 1 die Möglichkeit einer Kontaminierung während der Zubereitung der Agrochemikalie dramatisch minimiert, da sie sich an einem sicheren Ort befindet, nicht beweglich ist und weiter Ausrüstungen besitzt, die die Kontaminierung verhindern, sogar bei unerwartetem Austreten.
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Nach der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, sollte verstanden werden, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung andere mögliche Abwandlungen abdeckt, wobei dieser nur durch den Wortlaut der anhängenden Ansprüche, einschließlich der hierin eingeschlossenen Äquivalente, beschränkt ist.
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Bezugszeichenliste
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AUSRÜSTUNGEN DER VORVERDÜNNUNGSEINHEIT
- 1
- Vorverdünnungseinheit
- 2
- Bulkcontainer
- 3
- Bulkcontainer
- 4
- Bulkcontainer
- 5
- Bulkcontainer
- 6
- Waage
- 7
- Sack für pulverförmige Betriebsstoffe
- 8
- Stützstruktur
- 9
- SPS-Gehäuse
- 10
- Bulkcontainerauslass
- 11
- Bulkcontainerauslass
- 12
- Bulkcontainerauslass
- 13
- Bulkcontainerauslass
- 14
- Drucksensor
- 15
- Drucksensor
- 16
- Drucksensor
- 17
- Drucksensor
- 18
- Dosierpumpe
- 19
- Rückspülpumpe
- 20
- Dosierpumpe
- 21
- Mischvorrichtung
- 22
- Durchflussmesser
- 23
- Absperrventil
- 24
- Flussabsperrventil
- 25
- Flussabsperrventil
- 26
- Flussabsperrventil
- 27
- Flussabsperrventil
- 31
- Sammelrinne
- 32
- Sammelrinne
- 33
- Sammelrinne
- 34
- Sammelrinne
- 35
- Flussabsperrventil
- 36
- Flussabsperrventil
- 37
- Flussabsperrventil
- 38
- Flussabsperrventil
- 39
- Unterer Auslass
- 40
- Umgehungsventil
- 41
- Kammer zur Handhabung von Fraktionen
ANSCHLÜSSE UND VERBINDUNGEN ZWISCHEN DEN AUSRÜSTUNGEN DER VORVERDÜNNUNGSEINHEIT - A
- Rohr
- B
- Rohr
- C
- Rohr
- D
- Rohr
- E
- Rohr
- F
- Rohr
- G
- Rohr mit flexiblem Element
- H
- Rohr mit flexiblem Element
- I
- Rohr mit flexiblem Element
- J
- Rohr mit flexiblem Element
- K
- Sammler
- L
- Rohr
- M
- Rohr
- N
- Rohr
- N1
- Rohr für Fraktionen
- N2
- Rohr für Fraktionen
- N3
- Rohr für Fraktionen
- P
- Rohr
- Q1
- Oberes Rohr
- Q2
- Oberes Rohr
- Q3
- Oberes Rohr
- Q4
- Oberes Rohr
- R
- Rohr
- S
- Auslassrohr
- U
- Rohr
- V
- Rohr
