DE4307389A1 - Gerät zum Verteilen von Pflanzenschutzpräparaten auf einem Feld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Verteilen von Pflanzenschutzpräparaten auf einem Feld gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Geräte werden von einem Fahrgestell oder einem Traktor über das Feld gefahren, um auf diesem ein mit einer Trägerflüssigkeit verdünntes Präparatgemisch auszubringen. Bei der besagten Trägerflüssigkeit kann es sich um Wasser oder um einen sog. Basiscocktail handeln. Mit einem solchen Gerät ist also eine selektive Verteilung entsprechender Pflanzenschutzpräparate auf einem Feld möglich. Dabei ergibt sich bei den bekannten Geräten der gattungsgemäßen Art jedoch der Mangel, daß Steueraktionen, d. h. insbes. ein Zuschalten bzw. ein Abschalten von den einzelnen Pflanzenschutzpräparat- Vorratsbehältern zugeordneten Dosierpumpen an den entsprechenden Verteildüseneinrichtungen eine zeitlich verzögerte Steuerreaktion auslösen. Eine exakte Steuerung bzw. Dosierung der Pflanzenschutzpräparate auf dem Feld ist folglich nur sehr bedingt möglich.

Bekanntermaßen variieren bei der Arbeit auf dem Feld nicht nur die Verteildichten und Durchsatzmengen der Pflanzenschutzpräparate sondern auch die Durchsätze der Trägerflüssigkeit in Form von Wasser bzw. in Form eines Basiscocktails aus Wasser und Pflanzenschutzpräparaten, wobei die Variationsbreite der Trägerflüssigkeit zwischen größenordnungsmäßig 60 und 600 l/ha und der Variationsbereich an Pflanzenschutzpräparaten zwischen größenordnungsmäßig 0,1 und 12 l/ha beträgt. Diesen Variationsbreiten liegen z. B. Arbeitsbreiten der Verteildüseneinrichtungen zwischen größenordnungsmäßig 3 und 36 m bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von bspw. größenordnungsmäßig 3 bis 10 km/h zugrunde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem Steueraktionen an den Dosierpumpen zu vergleichsweise schnellen Reaktionen an den Verteildüseneinrichtungen führen.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gerätes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät ergibt sich der Vorteil, daß Steuerbetätigungen bzw. -aktionen der zu den Vorratsbehältern für die Pflanzenschutzpräparate zugeordneten Dosierpumpen, d. h. ein Zuschalten bzw. ein Abschalten entsprechender Vorratsbehälter oder eine Drosselung der Ausgabe der Pflanzenschutzpräparate aus den entsprechenden Vorratsbehältern relativ verzögerungsfrei zu einer entsprechenden Verteilung der Pflanzenschutzpräparate auf dem Feld führt, wobei dieser quasi verzögerungsfreie Wirkmechanismus im gesamten Mengenbereich sowohl der Trägerflüssigkeit als auch im gesamten Mengenbereich der Pflanzenschutzpräparate bzw. Präparatmischung wirksam ist. Die diversen Rohrleitungen des erfindungsgemäßen Gerätes sind hierbei derartig dimensioniert, daß sie beim maximalen Mengendurchsatz, d. h. bei der höchsten Verteildichte, der maximalen Geschwindigkeit und der maximalen Arbeitsbreite an der oberen Druckgrenze liegen. Diese kann bspw. ca. 8 × 10⁵ Pa betragen. Die quasi trägheits- bzw. verzögerungsfreie Wirksamkeit des Gerätes wird dadurch erzielt, daß der Förderweg für die Pflanzenschutzpräparate bzw. Präparatmischung vom Förderweg der Trägerflüssigkeit bis in die Nähe der Verteildüseneinrichtungen getrennt ist. Im gemeinsamen zweiten Leitungsstrang für die Pflanzenschutzpräparate bzw. die Präparatmischung erfolgt die Förderung des Strömungsmittels stets mit maximaler Strömungsgeschwindigkeit. Wenn also der Anteil an Pflanzenschutzpräparaten bzw. an Präparatmischung sinkt, so wird das entsprechende Mengendefizit durch den entsprechenden Anteil parallel zugeführter Trägerflüssigkeit kompensiert. Die Durchsatzmenge im zweiten Leitungsstrang, d. h. die Menge an Pflanzenschutzpräparaten bzw. Präparatmischung und gegebenenfalls einem entsprechenden Kompensations-Anteil an Trägerflüssigkeit wird hierbei derartig geregelt, daß die Reaktionswege innerhalb einer vorgegebenen Grenze liegen. Diese beträgt in den meisten Fällen 10 m. Die besagten Reaktionswege sind andererseits auch klein genug, um angestrebte Sollwerte der Verteildichte für die Trägerflüssigkeit nicht zu übersteigen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch in einer Blockdarstellung gezeichneten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Gerätes zum Verteilen von Pflanzenschutzpräparaten auf einem Feld. Die Zeichnungsfigur zeigt einen Vorratstank 10 für eine Trägerflüssigkeit, bei der es sich um Wasser oder um einen Basiscocktail aus Wasser und Pflanzenschutzpräparat handeln kann. Mit dem Vorratstank 10 sind Teilbreiten- Ventileinrichtungen 12 mittels einer Rohrleitung 14 verbunden, in der eine Durchflußmeßeinrichtung 16 vorgesehen ist. Auf der dem Vorratstank 10 zugewandten Seite der Durchflußmeßeinrichtung 16 zweigt an der Abzweigstelle 18 von der Rohrleitung 14 ein Nebenschluß-Rohrleitungszweig 20 ab, in welchem eine Regeleinrichtung 22 angeordnet ist. Mit Hilfe der Regeleinrichtung 22 ist der Durchfluß durch die Rohrleitung 14 zu den Teilbreiten-Ventileinrichtungen 12 hin wunschgemäß einstellbar. Dadurch, daß der Nebenschluß-Rohrleitungszweig 20 in den Vorratstank 10 zurückmündet, ergibt sich der Vorteil, daß jeder Überschuß an Trägerflüssigkeit an den Teilbreiten- Ventileinrichtungen 12 vermieden wird.

Jede Teilbreiten-Ventileinrichtung 12 ist mittels einer zugehörigen Druckleitung 24 mit einer entsprechenden Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtung 26 verbunden, wobei jede Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtung einer zugehörigen Düsengruppe 28 von Verteildüseneinrichtungen 30 zugeordnet ist. Die Verteildüseneinrichtungen 30 sind in einer Reihe nebeneinander angeordnet, so daß sie insgesamt die Arbeitsbreite des Gerätes festlegen. Durch die jeweils einer Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtung 26 zugeordneten Verteildüseneinrichtungen 30 werden die entsprechenden Teilbreiten der gesamten Arbeitsbreite bestimmt.

Durch die Rohrleitung 14 zwischen dem Vorratstank 10 für Trägerflüssigkeit und den Teilbreiten-Ventileinrichtungen 12, sowie den Druckleitungen 24 zwischen den Teilbreiten- Ventileinrichtungen 12 und den Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26 wird ein erster Leitungsstrang 32 des Gerätes festgelegt, zu welchem ein zweiter Leitungsstrang 34 parallelgeschaltet ist. Der zweite Leitungsstrang 34 weist eine Leitung 36 auf, in welcher eine mit einem Antriebsmotor 38 verbundene Pumpeneinrichtung 40 angeordnet ist. Bei der Pumpeneinrichtung 40 handelt es sich bspw. um eine Kreiselpumpe, die mittels einer Antriebswelle 42 mit dem Antriebsmotor 38 verbunden ist. Beim Antriebsmotor 38 handelt es sich bspw. um einen Hydraulik- bzw. Zahnradmotor, der mit einer Rohrleitung 44 verbunden ist. In der Rohrleitung 44 ist eine Regeleinrichtung 46 vorgesehen, die zur Regelung des Antriebsmotors 38 dient. Die Rohrleitung 44 kann von einem Traktor, mit welchem das Gerät transportiert wird, mit Hydrauliköl o. dgl. versorgt werden.

Mit der Bezugsziffer 48 sind Vorratsbehälter für Pflanzenschutzpräparate bezeichnet, wobei jedem Vorratsbehälter 48 eine Dosierpumpe 50 zugeordnet ist. Bei den Dosierpumpen 50 kann es sich um Schlauchpumpen handeln. Druckseitig sind die Dosierpumpen 50 mittels einer gemeinsamen Rohrleitung 52 mit der Leitung 36 des zweiten Leitungsstranges 34 verbunden. Zur Parallelschaltung der beiden Leitungsstränge 32 und 34 ist der Vorratstank 10 für die Trägerflüssigkeit mittels einer Verbindungsleitung 54 mit der Leitung 36 an der Saugseite der Pumpeneinrichtung 40 bzw. an der Druckseite der Dosierpumpen 50 angeschlossen. In der Verbindungsleitung 54 ist zweckmäßigerweise ein Ausgleichsspeicher 56 angeordnet.

In der Leitung 36 des zweiten Leitungsstranges 34 ist eine Durchflußmeßeinrichtung 58 angeordnet. Die gemeinsame Leitung 36 des zweiten Leitungsstranges 34 ist stromabwärts nach der Pumpeneinrichtung 40 bzw. nach der Durchflußmeßeinrichtung 58 in der Nachbarschaft der Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26 mit einer Verteilleitung 60 verbunden, die an die einzelnen Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26 angeschlossen ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät ist es einfach möglich, die Dosierpumpen 50 variabel zu steuern bzw. ab- oder zuzuschalten, um auf Teilflächen eines Feldes wunschgemäß unterschiedliche Pflanzenschutzpräparat-Konzentrationen sowie wunschgemäß unterschiedliche Präparatmischungen zu verteilen. Dabei werden Steueraktionen der Dosierpumpen 50 vergleichsweise schnell, d. h. ohne zeitliche Verzögerung Verteildüseneinrichtungen 30 der entsprechenden Düsengruppe 28 in entsprechende Reaktionen umgesetzt. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Pflanzenschutzpräparate bzw. die entsprechende Präparatmischung in die Düsengruppen 28, d. h. in die Teilbreiten der gesamten Arbeitsbreite aufgetrennt wird. Im zweiten Leitungsstrang 34 beträgt die Strömungsgeschwindigkeit stets ein Maximum. Sinkt der Anteil an Pflanzenschutzpräparaten bzw. Präparatgemisch, so wird der entsprechende Differenzbetrag durch die Verbindungsleitung 54 bzw. den Ausgleichsspeicher 56 mit Trägerflüssigkeit kompensiert. Erfindungsgemäß sind also drei Regelkreise gegeben, nämlich ein Regelkreis für die Pflanzenschutzpräparate bzw. die Präparatmischung, ein Regelkreis für die Trägerflüssigkeit und ein Regelkreis für den zweiten Leitungsstrang 34 bzw. die Leitung 36 mit der Verteilleitung 60. Im ersten Regelkreis ist das Regelziel durch die Quantität an Pflanzenschutzpräparaten bzw. Präparatmischung pro ha gegeben, wobei als Stellglied die Dosierpumpen 50 dienen. Regelgröße sind in dieser ersten Regelstrecke bspw. die von den Dosierpumpen 50 generierten Drehimpulse, die Fahrgeschwindigkeit des Gerätes und/oder die Teilbreitenkonfiguration in bezug auf die gesamte Arbeitsbreite. Bei dem zweiten Regelkreis, d. h. beim Regelkreis für die Trägerflüssigkeit ist das Regelziel ebenfalls durch die Trägerflüssigkeits-Quantität pro ha gegeben, wobei die Regeleinrichtung 22 als Stellglied dient. Regelgröße ist im zweiten Regelkreis der von der Durchflußmeßeinrichtung 16 gemessene Durchsatz der Trägerflüssigkeit pro Zeiteinheit und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Gerätes und/oder die Teilbreitenkonfiguration in bezug auf die gesamte Arbeitsbreite des Gerätes. Im dritten Regelkreis ist das Regelziel durch die Laufzeit von der Pumpeneinrichtung 40 bis zu den Verteildüseneinrichtungen 30, d. h. bis zu den entsprechenden Düsengruppen 28 gegeben. Als Stellglied dient hier die mit dem Antriebsmotor 38 für die Pumpeneinrichtung 40 verbundene Regeleinrichtung 46. Die zugehörige Regelgröße ist durch die Fahrgeschwindigkeit des Gerätes bzw. durch die Teilbreitenkonfiguration der Düsengruppen 28 der Verteildüseneinrichtungen 30 in bezug auf die gesamte Arbeitsbreite bestimmt.

Wie bereits erwähnt worden ist, wird das Gerät mittels eines an sich bekannten Fahrgestells oder mittels eines Traktors über das Feld gefahren, wobei wunschgemäß wäßrige Pflanzenschutzpräparate auf das Feld ausgebracht werden können. Das Gerät bildet folglich eine sog. Feldspritze. Durch unterschiedliche Einschaltung der entsprechenden Düsengruppen 28 ist eine Variation der Arbeitsbreite des Gerätes möglich. Die Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26 dienen nicht nur zum Ein- bzw. Ausschalten der zugehörigen Verteildüsenein­ richtungen 30 und somit der entsprechenden Düsengruppen 28, sondern gleichzeitig auch zum Ausgleich gegebener Leitungslängen. Durch die Verteilleitung 60 wird den Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26 die entsprechende Präparatmischung konzentriert zugeführt.

Der Ausgleichsspeicher 56 für Trägerflüssigkeit in Form von Wasser oder in Form eines Basiscocktails befindet sich auf demselben Niveau wie die Dosierpumpen 50. Die mit dem Antriebsmotor 38 für die Pumpeneinrichtung 40 verbundene Rohrleitung 44 wird bspw. vom Traktor, mit welchem das Gerät transportiert wird, gespeist, um den Antriebsmotor 38, bei dem es sich zweckmäßigerweise um einen Hydraulik- bzw. Zahnradmotor handelt, mit Hydrauliköl zu versorgen.

Die Regeleinrichtung 22 für die Trägerflüssigkeit zweigt überschüssige Trägerflüssigkeit in den Vorratstank 10 zurück ab, so daß die Durchflußmeßeinrichtung 16 jederzeit nur von Solldurchsatz an Trägerflüssigkeit durchströmt wird.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gerätes ist wie folgt:

Die Dosierpumpen 50 liefern die entsprechenden Pflanzenschutzpräparate zur gemeinsamen Rohrleitung 52, so daß sich auf der Saugseite der Pumpeneinrichtung 40 eine entsprechende Präparatmischung ergibt. Transportiert die Pumpeneinrichtung 40 eine größere Flüssigkeitsmenge, als der Summe der Pflanzenschutzpräparatmengen der Dosierpumpen 50 entspricht, so wird die Differenzmenge aus dem Ausgleichsspeicher 50 entnommen. Die Pumpeneinrichtung 40 drückt die Präparatmischung aus den Dosierpumpen 50 auf ein Druckniveau, das etwas höher ist als der Arbeitsdruck des Gerätes bzw. der Verteildüseneinrichtungen 30 zuzüglich dem Druckabfall in den Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtungen 26, die dazu vorgesehen sind, am Ende des für die Präparatmischung vorgesehenen zweiten Leitungsstranges 34 die unterschiedlichen Leitungslängen auszugleichen. Die Vermischung der Pflanzenschutzpräparate untereinander und gegebenenfalls mit einer entsprechenden Menge Trägerflüssigkeit erfolgt also in der Pumpeneinrichtung 40. Um eine quasi verzögerungsfreie Wirkungsweise des Gerätes zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Leitungen zwischen der Pumpeneinrichtung 40 und den Verteildüseneinrichtungen 30 möglichst kurz sind.

Infolge der durch die Pumpeneinrichtung 40 realisierten Druckstufe im zweiten Leitungsstrang 34, wobei die Pumpeneinrichtung 40 stromabwärts nach den Dosierpumpen 50 vorgesehen ist, um deren Pflanzenschutzpräparat-Ausstoß auf ein höheres Druckniveau zu verbringen, ergeben sich die folgenden Vorteile einer hohen Genauigkeit der Dosierung durch die Dosierpumpen 50, einer ausgezeichneten Stetigkeit, d. h. einer geringen Restwelligkeit durch die Dosierpumpen 50 sowie einer hohen Dynamik, d. h. eines großen Einstellhubs, was durch die Kombination aus Dosierpumpen 50 und diesen nachgeordneter Pumpeneinrichtung 40 bewirkt wird. Außerdem ist in vorteilhafter Weise eine optimale Vermischung der verschiedenen Pflanzenschutzpräparate mit Trägerflüssigkeit möglich, was durch die Pumpeneinrichtung 40 bewirkt wird. Ein erheblicher Vorteil ergibt sich beim erfindungsgemäßen Gerät insbes. dadurch, daß ein Ansaugdefizit der Pumpeneinrichtung 40 aus den Vorratsbehältern für Pflanzenschutzpräparate aus dem Vorratstank 10 bzw. dem Ausgleichsspeicher 56 kompensiert wird, so daß ein hoher Durchsatz im zweiten Leitungsstrang 34 und eine hohe Fließgeschwindigkeit in diesem Strang auch bei einem niedrigen Durchsatz an Pflanzenschutzpräparat bzw. Präparatmischung stabilisiert wird.

Claims (10)

1. Gerät zum Verteilen von Pflanzenschutzpräparaten auf einem Feld, mit variabel steuerbaren Verteildüseneinrichtungen (30) zur Abgabe eines Präparatgemisches auf das Feld, mit diesen verbundenen Vorratsbehältern (48) für verschiedene Pflanzenschutzpräparate, wobei jedem Pflanzenschutzpräparat-Vorratsbehälter (48) eine Dosierpumpe (50) zugeordnet ist, und mit einem mit den Verteildüseneinrichtungen (30) verbundenen Vorratstank (10) für eine Trägerflüssigkeit zum Einstellen einer gewünschten Präparatmischung, wobei der Vorratstank (10) mit den Verteildüseneinrichtungen (30) mittels eines ersten Leitungsstranges (32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsbehälter (48) für die Pflanzenschutzpräparate mittels eines gemeinsamen zweiten Leitungsstranges (34) mit den Verteildüseneinrichtungen (30) verbunden sind, und daß der Trägerflüssigkeit- Vorratstank (10) mit dem zweiten Leitungsstrang (34) mittels einer Verbindungsleitung (54) derartig verbunden ist, daß der erste und der zweite Leitungsstrang (32, 34) strömungsmitteltechnisch parallelgeschaltet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Leitungsstrang (34) eine mit einem Antriebsmotor (38) verbundene Pumpeneinrichtung (40) vorgesehen ist, wobei die vom Trägerflüssigkeit- Vorratstank (10) kommende Verbindungsleitung (54) an der den Vorratsbehältern (48) für die Pflanzenschutzpräparate zugewandten Saugseite der Pumpeneinrichtung (40) angeschlossen ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen zweiten Leitungsstrang (34) stromabwärts nach der Pumpeneinrichtung (40) eine Durchflußmeßeinrichtung (58) vorgesehen ist.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (38) der im zweiten Leitungsstrang (34) vorgesehenen Pumpeneinrichtung (40) mit einer Regeleinrichtung (46) verbunden ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck der im gemeinsamen zweiten Leitungsstrang (34) vorgesehenen Pumpeneinrichtung (40) größer ist als die Summe der Ausgangsdrucke der Dosierpumpen (50).

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Trägerflüssigkeit-Vorratstank (10) kommenden Verbindungsleitung (54) ein Ausgleichsspeicher (56) vorgesehen ist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteildüseneinrichtungen (30) in einer Reihe nebeneinander angeordnet und zu einzelnen Düsengruppen (28) zusammengefaßt sind, wobei jeder Düsengruppe (28) eine Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtung (26) zugeordnet ist, von welchen jede mit dem ersten Leitungsstrang (32) und mit einer Verteilleitung (60) des gemeinsamen zweiten Leitungsstrangs (34) verbunden ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungsstrang (32) eine der Anzahl Düsengruppen (28) entsprechende Anzahl Teilbreiten- Ventileinrichtungen (12) aufweist, von welchen jede einzelne Ventileinrichtung (12) mittels einer Verbindungsleitung (24) mit einer zugehörigen Ventil- bzw. Ausgleichseinrichtung (26) einer entsprechenden Verteildüseneinrichtung (30) verbunden ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerflüssigkeit-Vorratstank (10) mit den Teilbreiten-Ventileinrichtungen (12) mittels einer Rohrleitung (14) verbunden ist, die einen in den Trägerflüssigkeit-Vorratstank (10) zurückmündenden Nebenschluß-Rohrleitungszweig (20) aufweist, in dem eine Regeleinrichtung (22) vorgesehen ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (14) zwischen den Teilbreiten- Ventileinrichtungen (12) und dem Abzweig (18) für den Nebenschluß-Rohrleitungszweig (20) eine Durchflußmeßeinrichtung (16) für die Trägerflüssigkeit vorgesehen ist.