EP3706567A1 - Verfahren zum überwachen und/oder steuern eines bereitstellungsvorgangs einer spritzflüssigkeit an einer spritzdüseneinheit - Google Patents

Verfahren zum überwachen und/oder steuern eines bereitstellungsvorgangs einer spritzflüssigkeit an einer spritzdüseneinheit

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Publication number
EP3706567A1
EP3706567A1 EP18803328.6A EP18803328A EP3706567A1 EP 3706567 A1 EP3706567 A1 EP 3706567A1 EP 18803328 A EP18803328 A EP 18803328A EP 3706567 A1 EP3706567 A1 EP 3706567A1
Authority
EP
European Patent Office
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spray
liquid
spray liquid
unit
property information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18803328.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Glasbrenner
Olaf Ohlhafer
Hans-Arndt Freudigmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3706567A1 publication Critical patent/EP3706567A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/007—Metering or regulating systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/005—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 mounted on vehicles or designed to apply a liquid on a very large surface, e.g. on the road, on the surface of large containers
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    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device
    • B05B7/28—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid
    • B05B7/32—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid the fed liquid or other fluent material being under pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B05B9/0423—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material for supplying liquid or other fluent material to several spraying apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring and / or controlling a provision process of a spray liquid with a defined
  • Spray device for discharging the spray liquid, in particular for agricultural purposes, and such a spray device according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a control device and a computer program.
  • Crop protection products on a sprayer cause those in the carrier stream through the central feed point of the pesticides
  • Spray liquid tank to be pumped
  • the spray liquid can be pumped by means of circular loops in a circle. This "precharge" at the nozzles minimizes delay times, but the volume pumped during precharge, if present, must be added to a spray fluid tank
  • DE 10 2004 030 240 AI discloses a device for distributing spreading material, wherein at the start of work, the metering for the scattering lines for the
  • Partial widths are switched from outside to inside, so that the
  • DE 10 2009 026 234 AI discloses a field sprayer with sensors for
  • the present invention is a method for monitoring and / or controlling a provision process of a spray liquid with a defined active agent concentration on at least one spray nozzle unit of a spray device for dispensing the spray liquid, in particular for agricultural purposes, with the steps:
  • Property information of the spray liquid wherein using the property information, an agent concentration in the spray liquid can be determined
  • Spray fluid to monitor and / or control the provisioning process Spray fluid to monitor and / or control the provisioning process.
  • the subject matter of the present invention is furthermore a control device which is set up to carry out all the steps of a method described above.
  • the subject of the present invention is also a spray device with at least one spray nozzle unit for dispensing a spray liquid, in particular for agricultural purposes, with:
  • a sensor unit for acquiring property information of
  • Property information an agent concentration in the spray liquid can be determined
  • Monitor and / or control agent concentration at the spray nozzle unit Monitor and / or control agent concentration at the spray nozzle unit.
  • the subject matter of the present invention is a computer program which is set up to carry out all the steps of a previously described method as well as a machine-readable storage medium with the computer program stored thereon.
  • Agent concentration on at least one, in particular each Spray nozzle unit of the spray device are understood to be the
  • the provision is made such that - before the actual treatment of the agricultural area - a part of the spray liquid with a smaller than the desired
  • Agent concentration is applied (eg., Water without active agent or with a low concentration of active ingredient), so that the spray liquid with the desired active agent concentration at the beginning of the treatment is present at the spray nozzle units.
  • the provisioning process may be feasible for a defined duration, i. stop automatically after a defined or predetermined duration.
  • the provisioning operation can be stopped by the control signal.
  • the provisioning operation is carried out by means of the spray nozzle unit or spray nozzle units.
  • the provisioning operation on a spray nozzle unit is completed when the spray nozzle units are deactivated or closed. The whole
  • Provisioning operation is completed when each of the spray nozzle units is deactivated or closed.
  • An agricultural purpose in the context of the present invention may be understood as a purpose directed to an economical cultivating of crops.
  • the spray device may be part of an agricultural
  • the spraying device can be arranged and / or arranged on or on a mobile unit.
  • the mobile unit may be designed as a land vehicle and / or aircraft and / or trailers.
  • the mobile unit may in particular be an agricultural work machine, for example a
  • Tractor a tractor or a (self-propelled or autonomous)
  • the spray device can also be connected to a hydraulic
  • the spraying device is constructed on a loading surface of the agricultural machine.
  • the spray device may be attached to the agricultural machine.
  • the spreading of the spray liquid is preferably carried out in a field.
  • a field may be understood to mean an agricultural area or an area used for agriculture, a cultivated area for plants or even a plot of such area or cultivated area.
  • the field can thus be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants may include, for example, crops whose fruit is used for agriculture (for example as food, feed or as an energy crop) as well as weeds, weeds and grass weeds.
  • the plants can be part of the agricultural area.
  • spray liquid in the context of the present invention comprises in addition to the NASA document for agricultural treatment and the desired active agent concentration having liquid also
  • spray liquid which is applied as part of the provisioning process to provide the spray liquid with the desired active agent concentration at the spray nozzle unit (for example, water without active agent or with a low active agent concentration).
  • desired active agent concentration at the spray nozzle unit for example, water without active agent or with a low active agent concentration.
  • spray liquid also encompasses both the entire spray liquid and only a portion or proportion, in particular a spatially limited portion or proportion of the spray liquid in the spray device. the part of the spray fluid contained in a spray nozzle unit.
  • the designed fixture spray liquid has at least one active agent.
  • the active agent may be a spraying agent, i. have a preparation or pesticide, in particular a pesticide concentrate. Accordingly, the active agent may, for example, comprise a herbicide, fungicide or an insecticide (pesticide).
  • the spray liquid can be a spray mixture.
  • the active agent may also comprise a fertilizer, in particular a fertilizer concentrate. The agent can therefore a liquid fertilizer and / or a
  • the active agent can be formed as a liquid or as a solid, for example in the form of granules or as a pre-dissolved solid, for example in the form of pre-dissolved granules.
  • the designed fixture spray liquid preferably further comprises a liquid, in particular a carrier liquid for diluting the active agent.
  • a carrier liquid may in the context of the present invention a
  • Liquid to be understood which is designed to be mixed with the active agent to a dispensing or dispensing of the active agent, eg.
  • Active agent is suspended in the carrier liquid. It is also conceivable that a non-soluble in the carrier liquid active agent is emulsified in the carrier liquid.
  • the carrier liquid is preferably water.
  • the spray liquid can therefore be formed as: liquid, suspension,
  • the spray liquid is preferably formed as a water-diluted plant protection or water-diluted fertilizer.
  • the spraying device preferably has a spraying liquid tank for receiving the spraying liquid and at least one spraying nozzle unit for discharging the spraying liquid.
  • the spray liquid can be guided or guided by the spray liquid tank by means of a spray liquid line or several spray liquid lines to the spray nozzle unit. Under a line or spray liquid line can in the present invention, a
  • the line may be formed as a fluidic connection line, for example.
  • the spray liquid can be mixed ready in the spray liquid tank
  • Sprayer be filled.
  • the spray liquid can also be mixed only in the spray device.
  • the spraying device in the flow direction of the spraying liquid
  • the spraying device upstream of the spraying liquid tank may have a mixing unit into which the liquid is guided or passed out of a liquid tank of the spraying device and the active agent is conveyed from an active agent tank of the spraying device.
  • a liquid delivery unit may be provided, which is designed to selectively convey or convey the liquid out of the liquid tank via a liquid line to the mixing unit.
  • an active agent delivery unit can be provided, which is designed to target the active agent from the active agent tank via an active agent line to the mixing unit to guide or promote defined or metered.
  • the conveyor units can have one or more metering units or metering components.
  • the metering units or metering components may comprise one or more pumps or metering pumps and valves. At least one of the conveying units can be designed to generate the injection pressure at the injection nozzle unit, ie the pressure with which the spraying liquid is
  • a mixing unit can be understood to be a unit which is designed to mix or mix at least the liquid and the active agent with one another to form the spray liquid, preferably as homogeneously as possible.
  • the mixing unit can have a mixing and / or stirring element in order to actively mix the liquid and the active agent.
  • the stirring element can be designed as a stirring blade or propeller.
  • the mixing unit may have a mixing tank with at least one inlet each for the liquid and the active agent. That is to say, in other words, that the liquid and agent are separate, i. can be performed by means of separate lines directly into the mixing unit or the mixing tank.
  • a common inlet may be provided on the mixing unit in the form of a T-piece, wherein the active agent is first supplied to the liquid or fed into this and then passed together with the liquid in the mixing unit.
  • the mixing unit or the mixing tank can have at least one outlet for the mixed or mixed spray liquid, for example in a lower area. It is also conceivable that the mixing unit is designed as a static mixing unit or static mixer. However, the mixing unit can also be designed only as a T-piece, so that a passive mixing takes place in it.
  • the mixing unit can also be integrated in the spray liquid tank.
  • the spray liquid tank may be formed as a mixing tank of the mixing unit.
  • the mixing and / or stirring element can be arranged on or in the spray liquid tank to mix or mix the spray liquid.
  • the spray liquid tank can also be arranged in the spray liquid line downstream of the mixing unit.
  • the spray liquid tank in the flow direction of the spray liquid of the Mixing unit is arranged to the spray nozzle unit behind or after the mixing unit.
  • the spray liquid tank can thus be spatially in the
  • the spray liquid tank may be formed as a buffer tank, so that the spray liquid from the mixing unit first feasible or fillable in the buffer tank and from the buffer tank according to need to
  • Spray nozzle unit guidable or conveyed or is conductive.
  • the spraying device can have a spraying liquid conveying unit which is located in the spraying liquid line downstream of the spraying liquid line
  • the spray liquid delivery unit may then be formed, the
  • the spray liquid delivery unit may in particular be designed to generate a constant pressure, i. be formed as a constant pressure system to produce a constant or uniform injection pressure at the spray nozzles or spray nozzle units. Since the defined injection pressure is generated by the spray liquid delivery unit, the delivery units upstream of the buffer tank, i. the liquid delivery unit and the
  • Wirkstoff medicinalaku be very simple, since they only have to take over the task of supplying the liquid or the active agent in the buffer tank. Is the spray liquid delivery unit integrated in the buffer tank, the
  • Buffer tank as pressure accumulator eg. with media separation (spray liquid - air) may be formed.
  • the pressure control in the buffer tank can then be done via a pneumatic pressure control valve, so that possible pressure fluctuations in the system can be reduced.
  • the buffer tank may, for example, be formed without pressure by means of a vent hole.
  • the vent hole may have a vent valve. That is, in other words, that the buffer tank is fluidly connected to the environment or connectable at a defined internal pressure, so that it is formed without pressure.
  • the liquid delivery unit may have a simple flow pump or delivery pump which has a pure on / off functionality. In conjunction with a volume flow meter can then via the flow signal and the previously set
  • Liquid delivery unit have a metering pump with a fixed delivery ratio (without measuring the delivery volume).
  • the liquid delivery unit a simple valve or proportional valve in
  • the liquid delivery unit has a constant pressure source and a metering orifice.
  • Active substance delivery unit can be a simple alternative to the metering pump
  • Feed pump in conjunction with a flow meter (control) have.
  • the active substance delivery unit can additionally have at least one metering orifice in this case.
  • the cache can be very simple and easy
  • the spray nozzle unit has in each case at least one spray nozzle for dispensing the spray liquid and at least one valve for controlling or regulating the discharged spray liquid quantity.
  • the spray nozzle unit is controllable, i. openable and lockable.
  • each of the spray nozzle units in particular in dependence on the
  • Property information in the associated flow area can be controlled separately.
  • the valve can be arranged or integrated in the spray nozzle.
  • valve may also be connected upstream of the spray nozzle, i. (in
  • the spray nozzle unit may also have a plurality of spray nozzles, each with an upstream valve.
  • the spray nozzle unit may also include a plurality of spray nozzles with only one of the spray nozzles upstream
  • the spray nozzle unit may be formed as a partial width of a nozzle system.
  • the spray nozzle unit can also have a final mixing unit, which is designed to mix the spray liquid with the liquid and / or the active agent and / or another active agent - which can be conducted or guided by means of corresponding lines to the final mixing unit.
  • a final mixing unit which is designed to mix the spray liquid with the liquid and / or the active agent and / or another active agent - which can be conducted or guided by means of corresponding lines to the final mixing unit.
  • Spray liquid flowable area This is therefore an area which comes into contact or in particular during the provisioning process with the spray liquid.
  • the flow area is preferably arranged in at least one component which is selected from the group consisting of: spray nozzle, valve, spray liquid line of the spray liquid unit.
  • the flow area may include a portion of an interior or the entire interior of the corresponding component.
  • the flow area is preferably arranged in or directly in front of the spray nozzle (s).
  • the sensor unit may have a sensor element or a sensor or else a plurality of sensor elements or sensors.
  • the sensor unit can be arranged in the flow area. In this case, the sensor unit may be in direct contact with the spray liquid in order to detect the property information of the spray liquid. However, the sensor unit can also be arranged outside the flow range. In this case, the sensor unit can be designed to contactlessly record the property information of the spray liquid.
  • the sensor unit may be formed in addition to the
  • the sensor unit may have a transmission unit.
  • the transmission unit can be designed, the
  • Property information wirelessly, eg. Via radio, WLAN, Bluetooth, etc., and / or wired to transmit or send.
  • the property signal has a detected property information or a detected advertising / measured value of the property information.
  • Property information is captured during the deployment process. Using the detected property information or the detected value of the
  • Property information is an agent concentration determined in the spray liquid.
  • an active agent concentration in the spraying liquid can be derived (directly or indirectly).
  • the property information of the spray liquid and the active agent concentration in the spray liquid are essentially clearly interdependent.
  • the property information of the spray liquid and the active agent concentration in the spray liquid can be linearly dependent on each other. Accordingly, by means of the detected property information or the detected value of the property information on the
  • Agent concentration are closed in the spray liquid.
  • Property information may include a physical and / or chemical and / or physical and / or material property of the spray liquid.
  • the acquired property information is preferably selected from the group consisting of: electrical property, in particular electrical conductivity or permittivity, optical property, in particular absorption property,
  • Calculating an agent concentration in the spray liquid can be determined.
  • the detected property information is preferably an electrical conductivity.
  • the electrical conductivity of a solution is a universal physical quantity and indicates the ability of a substance to conduct electrical current. This conductivity depends strongly on the amount of dissolved salts, which are either already found in the active ingredients or spraying agents, or could be added to the active ingredients specifically by the manufacturers or the farmers. In addition to the conductivity, other physically measurable substances can be used to determine the concentration of the active ingredient. Thus, with the concentration of active ingredients in the water due to the proportion of undissolved particles in the solution also the turbidity of the solution (and thus the
  • the steps of receiving the feature signal and outputting the information signal and / or the control signal may be performed by means of a
  • Control device to be performed.
  • the determination or calculation of the active agent concentration in the spray liquid can also by means of
  • a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control signals and / or information / data signals as a function thereof.
  • the control device can at least one arithmetic unit for processing the
  • Arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like.
  • the control device may further comprise at least one
  • Storage unit for storing the property signals
  • the storage unit may comprise a cloud server, a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit.
  • the control device can also at least one
  • the communication interface can be designed to read in or output the signals wirelessly, for example via radio, WLAN, Bluetooth etc., and / or by line.
  • the communication interface may be designed in hardware and / or software.
  • the interface can be part of a so-called system ASIC, for example, which comprises a wide variety of functions of the control device.
  • the interface has its own, integrated circuits or at least partially consists of discrete components.
  • the interface can be a software module that is present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • the step of outputting takes place as a function of the property signal or the received property information of the spray liquid and / or of a value determined using the property information
  • Agent concentration in the spray fluid is decided in dependence on the property information or the detected value of the property information and / or the active agent concentration or the determined value of the active agent concentration, whether a signal and / or what kind of signal, possibly also with which Content is output.
  • the term “specifiable” also includes the term "predetermined”.
  • the step of comparing values also includes a comparison of a progression of values. In turn, depending on the comparison, it can then be decided whether a signal is output and, if so, what kind of signal, i. E. with what content. This is preferred
  • the reference value or the reference values can be input, calculated and / or read from a table manually.
  • Reference gradient value depends in particular on the active agent.
  • the information signal and / or control signal could be output at a deviation of 1% from the mean of the values of the property information.
  • the step of comparing can be done by means of the arithmetic unit of
  • the control signal may be configured to disable the spray nozzle unit to complete the provisioning operation.
  • the reference value may be an upper limit value or the reference value range may be an upper limit value Limit range, terminating the provisioning process when the value has reached the upper limit or threshold range.
  • the control signal may also be configured to activate the spray nozzle unit to restart the provisioning process.
  • the reference value may be a lower limit value or the reference value range may be a lower limit value
  • the information signal can be configured to control the display unit such that a "simple" alarm signal, for example in the form of an optical and / or acoustic and / or haptic signal, is output by the display unit
  • a "simple" alarm signal for example in the form of an optical and / or acoustic and / or haptic signal
  • the information signal can also be the value of the property information and / or the
  • the information signal may further include a value of the required duration of the provisioning operation.
  • the display unit may in this case be a display, a smartphone or any other terminal, such as a tablet or a PC.
  • the information signal may, for example, be selected from the list consisting of: SMS, e-mail, push
  • the information signal with the value of the property information and / or the active agent concentration of the spray liquid "flat rate" at and / or after completion of the
  • Provisioning operation in particular only or exclusively or exclusively at and / or after completion of the provisioning process, and / or during the provisioning process, in particular during the entire duration of the provisioning process to the display unit are issued.
  • Termination of the provisioning process can be targeted and / or automatic and / or premature.
  • the method for monitoring and / or controlling can be started automatically or manually.
  • the method may vary depending on the
  • Provisioning process also started automatically or manually his.
  • the method may be started at the beginning or after a defined period after the start of the provisioning process.
  • the process may be performed throughout the duration of the provisioning process or at defined times after the start of the provisioning process.
  • the method may also be at and / or after completion of the
  • Provisioning process in particular only or only or exclusively be carried out at and / or after completion of the provisioning process.
  • Spraying device for discharging the spraying liquid, in particular for agricultural purposes can accordingly have the following steps:
  • Spray fluid to monitor and / or control the provisioning process Spray fluid to monitor and / or control the provisioning process.
  • Spray device it is now possible to monitor and optimize the delivery process to the spray nozzle units in a simple and cost-effective manner.
  • the monitored provision process can then be selectively stopped or ended when the desired defined active agent concentration is present at the corresponding spray nozzle unit, or the active agent concentration has reached a reference value.
  • the spraying device is still filled with pure water from the last spraying process, then this can be applied by spreading it out of the spraying nozzle units in the field without any concern. This deployment process will work for each
  • Spray nozzle unit stopped exactly when one defines
  • Agent concentration is present on or in the spray nozzle unit.
  • Sprayer is preloaded with it.
  • the spreading of the water in the field has the advantage that the water still present in the spraying device does not have to be pumped back into a spraying liquid tank and possibly there the concentration of the active agent in the
  • Spray liquid tank reduced, or a collecting tank is needed. On the other hand eliminates the entire pipe system for the return. On the other hand, the farmer can be informed via a display unit that the
  • Provisioning process was not sufficient or successful, if after completion of the deployment process too low a concentration of active agent in at least one of the spray nozzle units is measured. Consequently, he can take appropriate action, such as.
  • Spraying nozzle unit detected property information of the spray liquid is provided to output the information signal to the display unit and / or the control signal to the further spray nozzle unit in response to property information.
  • the information signal to the display unit and / or the control signal to the further spray nozzle unit in response to property information.
  • Property information to output the information signal to the display unit and / or a corresponding control signal to the respective spray nozzle unit can each have a control signal to the respective
  • Spray nozzle unit are issued and the provisioning process thus terminated when in all spray nozzle units in which the Property information is detected, the defined active agent concentration is detected or the active agent concentration has reached a reference value.
  • the value and / or the reference value and / or the reference value range of the property information and / or the active agent concentration are determined by means of another
  • Sensor unit detected property information of a carrier liquid of the spray liquid is determined.
  • the method can be carried out even more precisely, since the actual property information of the carrier liquid without active agent is recorded as "basic value" and taken into account or eliminated in the determination of the above-mentioned values.
  • Agent concentration is determined using a detected by means of the sensor unit and / or the further sensor unit temperature of the spray liquid and / or the carrier liquid.
  • the temperature is detected at the point at which the corresponding property information is also detected. Since the temperature usually has an influence on the property information (conductivity, density, etc.), by taking this factor into account in the acquisition or
  • the method can be performed even more precisely.
  • the pressure can also be measured analogously to the temperature, so that the sensor unit can alternatively or additionally have a pressure sensor for this purpose.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the control device
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for monitoring and / or
  • Fig. 1 is a schematic representation of a spraying device is shown, which is provided in its entirety by the reference numeral 10.
  • the spray device 10 has a liquid tank 12 with a liquid 14 and an active agent tank 16 with an active agent 18.
  • the liquid 14 is a carrier liquid 14 or water 14.
  • the spray device 10 also has a static mixing unit 20.
  • the static mixing unit 20 is fluidly connected to the liquid tank 12 via a liquid line 22.
  • In the liquid line 22 is a
  • Liquid delivery unit 24 arranged to the liquid 22 of the static
  • Liquid delivery unit 24 in this case has a feed pump 26 and a flow meter 28.
  • the static mixing unit 20 is further connected via an active agent line 30 with the active agent tank 16.
  • an active agent conveying unit 32 is arranged in order to be able to supply the active agent 18 to the static mixing unit 20 or to be able to conduct it into this.
  • the active agent delivery unit 32 in this case has a metering pump 34. Accordingly, by means of the static mixing unit 20, a mixing of the active agent 18 with the carrier liquid 14 to form a spray liquid 36.
  • Spray liquid line 38 a spray liquid tank 40 is arranged
  • the spray liquid tank 40 is formed here as a buffer tank 40.
  • Spray liquid tank 40 or buffer tank 40 is arranged and formed such that the spray liquid 36 is filled from the static mixing unit 20 in this, to then from the spray liquid tank 40 to a
  • Nozzle system 42 to be directed with spray nozzle units 44.
  • Each of the spray nozzle units 44 has a spray nozzle 46 for discharging the
  • the spraying device 10 furthermore has, for setting the injection pressure at the spray nozzle units 44, a spraying liquid conveying unit 50, which is designed to expose the spraying liquid 36 from the spraying liquid tank 40
  • the spray liquid delivery unit 50 in this case has a constant pressure source with a pump 52. To now the deployment process of the spray liquid 36 with a defined
  • the spraying device 10 further comprises
  • Sensor units 54 are each formed - during the
  • Spray nozzle units 44 and the spray nozzles 46 of the spray nozzle units 44 to capture a property information of the spray liquid 36, wherein using the property information, an agent concentration in the spray liquid 36 can be determined.
  • Fig. 2 will be explained below how the
  • Control device 56 takes place. The deployment process is started manually. As can be seen in more detail from FIG. 2, the control device 56 is set up
  • Spray nozzle unit 44 detected property information 62 of the spray liquid 36 to receive.
  • the property information 62 in this case comprises an electrical conductivity of the spray liquid 36. Accordingly, the
  • the control device 56 is also set up to output an information signal 64 to a display unit 66 and / or a control signal 68 to the spray nozzle unit 44 as a function of the property information 62 of the spray liquid 36 and / or an active agent concentration in the spray liquid 36 determined using the feature information 62, to monitor and / or control the provisioning process.
  • the control device 56 is also set up to output an information signal 64 to a display unit 66 and / or a control signal 68 to the spray nozzle unit 44 as a function of the property information 62 of the spray liquid 36 and / or an active agent concentration in the spray liquid 36 determined using the feature information 62, to monitor and / or control the provisioning process.
  • the control device 56 is also set up to output an information signal 64 to a display unit 66 and / or a control signal 68 to the spray nozzle unit 44 as a function of the property information 62 of the spray liquid 36 and / or an active agent concentration in the spray liquid 36 determined using the feature information 62, to monitor and
  • the arithmetic unit 70 is further configured to use the property information 62
  • control device 56 further has a memory unit 72 for storing the property information 62, the determined values and the reference values.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method 100 for monitoring and / or controlling a provision process of a spray liquid 36 having a defined active agent concentration on at least one spray nozzle unit
  • the method 100 comprises a step 102 of receiving at least one property signal 60 with one by means of a sensor unit 54 of the spray device 10 in one
  • the method 100 finally comprises a step 106 of outputting an information signal 64 to a display unit 66 and / or a control signal 68 to the spray nozzle unit 44 as a function of the received property information 62 of the spray liquid 36 and / or one determined using the property information 62
  • the method 100 optionally additionally comprises a step 104 of comparing at least one value of the characteristic information 62 and / or the active agent concentration of the spraying liquid 36 with at least one predefinable reference value and / or a predefinable reference value range of the characteristic information 62 and / or the active agent concentration, in dependence thereon
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit einer Spritzvorrichtung zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit den Schritten: - Empfangen zumindest eines Eigenschaftssignals (60) mit einer mittels einer Sensoreinheit (54) der Spritzvorrichtung in einem Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit erfassten Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (62) eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist; und - Ausgeben eines Informationssignals (64) an eine Anzeigeeinheit (66) und/oder eines Steuersignals (68) an die Spritzdüseneinheit in Abhängigkeit von der empfangenen Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (62) ermittelten Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit, um den Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit an einer Spritzdüseneinheit
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten
Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit einer
Spritzvorrichtung zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, sowie eine derartige Spritzvorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine Steuereinrichtung und ein Computerprogramm.
Bei den heutigen bekannten Systemen zur Direkteinspeisung von
Pflanzenschutzmitteln auf einer Feldspritze verursachen die durch den zentralen Einspeisepunkt der Pflanzenschutzmittel in den Trägerstrom gegebenen
Leitungslängen große Verzugszeiten bis das Pflanzenschutzmittel an der Düse ansteht. So können Verzugszeiten von über 20 sec zwischen der zentralen Dosierung und dem Ausbringen der Spritzflüssigkeit an der Düse auftreten. Aber auch bei Feldspritzen ohne Direkteinspeisung kommt es zu Verzugszeiten zu Beginn der Applikation, wenn die Feldspritze vorher mit Wasser gespült worden ist. Dieses Wasser muss erst aus dem System entfernt, bzw. zum
Spritzflüssigkeitstank gepumpt werden.
Ist der Einspeisepunkt des Pflanzenschutzmittels in den Trägerstrom
(Wasserstrom) bei direkteinspeisenden Systemen weit von den Düsen auf einer Feldspritze entfernt, so kommt es zu langen Verzugszeiten. Aufgrund
unterschiedlicher Leitungslängen ergeben sich in der Mitte des Spritzbalkens kürzere und außen längere Verzugszeiten, so dass das Pflanzenschutzmittel bei einer flächigen Applikation innen eher ausgetragen wird als außen. Wird während der Fahrt auf dem Feld mit der Applikation begonnen kommt es zu dem sogenannten Schmetterlingseffekt. Dieser Schmetterlingseffekt tritt auch bei dem Beginn einer Applikation bei herkömmlichen Vormischsystemen auf, bei denen die Spritzflüssigkeit manuell vom Anwender dosiert und in einem zentralen Spritzflüssigkeitstank gemischt wird.
Um den Schmetterlingseffekt zu vermeiden, kann die Spritzflüssigkeit mit Hilfe von Ringleitungen im Kreis gepumpt werden. Dieses„Vorladen" an den Düsen minimiert die Verzugszeiten. Das bei der Vorladung gepumpte Volumen muss allerdings entweder, wenn vorhanden, in einen Spritzflüssigkeitstank
zurückgeführt werden oder in einem Auffangtank gespeichert werden. Wird die Spritzflüssigkeit in einen Spritzflüssigkeitstank zurückgeführt, so muss darauf geachtet werden, dass sich die Konzentration des Pflanzenschutzmittels in der Spritzflüssigkeit im Tank nicht durch die zusätzliche Menge an Wasser verändert. Dieses System ist also für ein Direkt- Einspeisesystem mit gar keinem oder einem kleinen Mischtank nicht unmittelbar geeignet. Auf jeden Fall werden für die Ringleitung zusätzlichen Rücklaufleitungen benötigt.
Die DE 10 2004 030 240 AI offenbart eine Vorrichtung zum Verteilen von Streugut, wobei bei Arbeitsbeginn die Dosierorgane für die Streuleitungen für die
Teilbreiten von außen nach innen zugeschaltet werden, so dass der
Verteilvorgang am Anfang des Feldes über die gesamte Arbeitsbreite
gleichmäßig beginnt. Die DE 10 2009 026 234 AI offenbart eine Feldspritze mit Sensoren zur
Ermittlung und Einstellung einer Wirkstoffkonzentration in einer Spritzflüssigkeit.
Offenbarung der Erfindung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit einer Spritzvorrichtung zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit den Schritten:
- Empfangen zumindest eines Eigenschaftssignals mit einer mittels einer
Sensoreinheit der Spritzvorrichtung in einem Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit - während des Bereitstellungsvorgangs - erfassten
Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist; und
- Ausgeben eines Informationssignals an eine Anzeigeeinheit und/oder eines Steuersignals an die Spritzdüseneinheit in Abhängigkeit von der empfangenen Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation ermittelten Wirkmittelkonzentration in der
Spritzflüssigkeit, um den Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Spritzvorrichtung mit zumindest einer Spritzdüseneinheit zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit:
- einer Sensoreinheit zum Erfassen einer Eigenschaftsinformation der
Spritzflüssigkeit in einem Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit - während des Bereitstellungsvorgangs -, wobei unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist; und
- einer vorangehend beschriebenen Steuereinrichtung, um einen
Bereitstellungsvorgang einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten
Wirkmittelkonzentration an der Spritzdüseneinheit zu überwachen und/oder zu steuern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist schließlich ein Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen sowie ein Maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Computerprogramm.
Unter einem Bereitstellungsvorgang kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Bereitstellen einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten
Wirkmittelkonzentration an zumindest einer, insbesondere jeder Spritzdüseneinheit der Spritzvorrichtung verstanden werden, um die
Spritzvorrichtung„vorzuladen". Hierbei erfolgt die Bereitstellung derart, dass - vor der eigentlichen Behandlung der landwirtschaftlichen Fläche - ein Teil der Spritzflüssigkeit mit einer geringeren als der gewünschten
Wirkmittelkonzentration ausgebracht wird (bspw. Wasser ohne Wirkmittel bzw. mit einer geringen Wirkmittelkonzentration), so dass an den Spritzdüseneinheiten die Spritzflüssigkeit mit der gewünschten Wirkmittelkonzentration bei Beginn der Behandlung vorliegt. Der Bereitstellungsvorgang kann für eine definierte bzw. vorgegebene Dauer durchführbar sein, d.h. automatisch nach einer definierten bzw. vorgegebenen Dauer stoppen. Der Bereitstellungsvorgang kann mittels des Steuersignals gestoppt bzw. beendet werden. Der Bereitstellungsvorgang wird mittels der Spritzdüseneinheit bzw. Spritzdüseneinheiten durchgeführt. Der Bereitstellungsvorgang an einer Spritzdüseneinheit ist dann beendet, wenn die Spritzdüseneinheiten deaktiviert bzw. geschlossen ist. Der gesamte
Bereitstellungsvorgang ist dann beendet, wenn jede der Spritzdüseneinheiten deaktiviert bzw. geschlossen ist.
Unter einem landwirtschaftlichen Zweck kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zweck verstanden werden, der auf eine wirtschaftliche Kultivieru von Nutzpflanzen gerichtet ist.
Die Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil einer landwirtschaftlichen
Feldspritze bzw. eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine
landwirtschaftlichen Feldspritze bzw. 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, bspw. eine
Zugmaschine, ein Schlepper oder eine (selbstfahrende bzw. 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. Das Ausbringen der Spritzflüssigkeit erfolgt hierbei bevorzugt auf einem Feld. Unter einem Feld kann vorliegend eine landwirtschaftliche Fläche bzw. eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche bzw. Anbaufläche verstanden werden. Das Feld kann somit 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, Unkräuter und Ungräser umfassen. Die Pflanzen können Teil der landwirtschaftlichen Fläche sein.
Der Begriff„Spritzflüssigkeit" umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben der für die landwirtschaftliche Behandlung auszubringende und die gewünschte Wirkmittelkonzentration aufweisende Flüssigkeit auch die
Flüssigkeit, welche im Rahmen des Bereitstellungsvorgangs ausgebracht wird, um die Spritzflüssigkeit mit der gewünschten Wirkmittelkonzentration an der Spritzdüseneinheit bereitzustellen (bspw. Wasser ohne Wirkmittel bzw. mit einer geringen Wirkmittelkonzentration). Der Begriff„Spritzflüssigkeit" umfasst ferner im Rahmen der Erfindung sowohl die gesamte Spritzflüssigkeit als auch nur einen Teil bzw. Anteil, insbesondere eine räumlich begrenzten Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit in der Spritzvorrichtung. Der räumlich begrenzte Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit kann bspw. der in einer Spritzdüseneinheit befindliche Teil an Spritzflüssigkeit sein.
Die auszubringende Spritzflüssigkeit weist zumindest ein Wirkmittel auf. Das Wirkmittel kann ein Spritzmittel, d.h. ein Präparat bzw. Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Die Spritzflüssigkeit kann eine Spritzbrühe sein. 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, bspw. in Form von Granulaten oder als voraufgelöster Feststoff, bspw. in Form von voraufgelösten Granulaten ausgebildet sein.
Die auszubringende Spritzflüssigkeit 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 bzw. Abgeben des Wirkmittel, bspw. 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 Spritzflüssigkeit kann demnach ausgebildet sein als: Flüssigkeit, Suspension,
Emulsion, Lösung oder eine Kombination daraus. Die Spritzflüssigkeit ist bevorzugt als mit Wasser verdünntes Pflanzenschutzmittel oder mit Wasser verdünntes Düngemittel ausgebildet. Die Spritzvorrichtung weist bevorzugt einen Spritzflüssigkeitstank zur Aufnahme der Spritzflüssigkeit und zumindest eine Spritzdüseneinheit zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit auf. Die Spritzflüssigkeit kann von dem Spritzflüssigkeitstank mittels einer Spritzflüssigkeitsleitung bzw. mehrerer Spritzflüssigkeitsleitungen zu der Spritzdüseneinheit geführt bzw. geleitet werden. Unter einer Leitung bzw. Spritzflüssigkeitsleitung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein
Abschnitt der entsprechenden Leitung bzw. der Spritzflüssigkeitsleitung verstanden werden. Die Leitung kann als fluidische Verbindungsleitung, bspw. in Form eines Rohrs, Schlauchs, Kanals oder einer Röhre ausgebildet sein. Die Spritzflüssigkeit kann fertig angemischt in den Spritzflüssigkeitstank der
Spritzvorrichtung eingefüllt werden. Die Spritzflüssigkeit kann jedoch auch erst in der Spritzvorrichtung angemischt werden. Zum Anmischen der Spritzflüssigkeit kann die Spritzvorrichtung (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromaufwärts des Spritzflüssigkeitstanks eine Mischeinheit aufweisen, in die die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank der Spritzvorrichtung und das Wirkmittel aus einem Wirkmitteltank der Spritzvorrichtung geführt bzw. geleitet werden. Hierbei kann eine Flüssigkeitsfördereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank über eine Flüssigkeitsleitung zu der Mischeinheit gezielt bzw. definiert zu leiten bzw. zu fördern. Ferner kann eine Wirkmittelfördereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, das Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank über eine Wirkmittelleitung zu der Mischeinheit gezielt bzw. definiert bzw. dosiert zu leiten bzw. zu fördern. Die Fördereinheiten können eine oder mehrere Dosiereinheiten bzw. Dosierkomponenten aufweisen. Die Dosiereinheiten bzw. Dosierkomponenten können eine oder mehrere Pumpen bzw. Dosierpumpen und Ventile umfassen. Zumindest eine der Fördereinheiten kann ausgebildet sein, den Spritzdruck an der Spritzdüseneinheit, d.h. den Druck, mit dem die Spritzflüssigkeit ausgebracht wird, zu erzeugen.
Unter einer Mischeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die ausgebildet ist, zumindest die Flüssigkeit und das Wirkmittel miteinander zu der Spritzflüssigkeit, bevorzugt möglichst homogen zu vermischen bzw. anzumischen. Die Mischeinheit kann ein Misch- und/oder Rührelement aufweisen, um die Flüssigkeit und das Wirkmittel aktiv miteinander zu vermischen. Das Rührelement kann als Rührflügel oder Propeller ausgebildet sein. Die Mischeinheit kann einen Mischtank mit zumindest je einen Einlass für die Flüssigkeit und das Wirkmittel aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass die Flüssigkeit und das Wirkmittel separat, d.h. mittels separater Leitungen unmittelbar in die Mischeinheit bzw. den Mischtank geführt werden können. Alternativ kann ein gemeinsamer Einlass an der Mischeinheit in Form eines T- Stücks vorgesehen sein, wobei das Wirkmittel zunächst der Flüssigkeit zugeführt bzw. in diese eingespeist und anschließend gemeinsam mit der Flüssigkeit in die Mischeinheit geführt wird. Die Mischeinheit bzw. der Mischtank kann mindestens einen Auslass für die vermischte bzw. angemischte Spritzflüssigkeit, bspw. in einem unteren Bereich aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Mischeinheit als statische Mischeinheit bzw. Statikmischer ausgebildet ist. Die Mischeinheit kann jedoch auch nur als T-Stück ausgebildet sein, so dass eine passive Vermischung in ihr erfolgt.
Die Mischeinheit kann auch in dem Spritzflüssigkeitstank integriert sein.
Demnach kann der Spritzflüssigkeitstank als Mischtank der Mischeinheit ausgebildet sein. Hierbei kann das Misch- und/oder Rührelement an bzw. in dem Spritzflüssigkeitstank angeordnet sein, um die Spritzflüssigkeit zu vermischen bzw. anzumischen.
Der Spritzflüssigkeitstank kann jedoch auch in der Spritzflüssigkeitsleitung stromabwärts der Mischeinheit angeordnet sein. D.h., mit anderen Worten, dass der Spritzflüssigkeitstank in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit von der Mischeinheit zu der Spritzdüseneinheit hin hinter bzw. nach der Mischeinheit angeordnet ist. Der Spritzflüssigkeitstank kann somit räumlich in der
Spritzflüssigkeitsleitung zwischen der Mischeinheit und der Spritzdüseneinheit angeordnet sein. Der Spritzflüssigkeitstank kann als Puffertank ausgebildet sein, so dass die Spritzflüssigkeit aus der Mischeinheit zunächst in den Puffertank führbar bzw. füllbar und aus dem Puffertank bedarfsgemäß zu der
Spritzdüseneinheit führbar bzw. beförderbar bzw. leitbar ist.
Des Weiteren kann die Spritzvorrichtung eine Spritzflüssigkeitsfördereinheit aufweisen, welche in der Spritzflüssigkeitsleitung stromabwärts des
Spritzflüssigkeitstanks bzw. Puffertanks angeordnet und/oder in diesem integriert ist. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit kann dann ausgebildet sein, die
Spritzflüssigkeit aus dem Spritzflüssigkeitstank bzw. Puffertank unter Druck bzw. unter einem definierten Druck zu den Spritzdüsen bzw. Spritzdüseneinheiten zu leiten. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit kann insbesondere ausgebildet sein, einen konstanten Druck zu erzeugen, d.h. als Konstantdrucksystem ausgebildet sein, um einen konstanten bzw. gleichmäßigen Spritzdruck an den Spritzdüsen bzw. Spritzdüseneinheiten zu erzeugen. Da der definierte Spritzdruck von der Spritzflüssigkeitsfördereinheit erzeugt wird, können die Fördereinheiten stromaufwärts des Puffertanks, d.h. die Flüssigkeitsfördereinheit und die
Wirkmittelfördereinheit sehr einfach ausgestaltet sein, da sie lediglich die Aufgabe der Zuführung der Flüssigkeit bzw. des Wirkmittels in den Puffertank übernehmen müssen. Ist die Spritzflüssigkeitsfördereinheit in dem Puffertank integriert, kann der
Puffertank als Druckspeicher, bspw. mit Medientrennung (Spritzflüssigkeit - Luft) ausgebildet sein. Die Druckregelung in dem Puffertank kann dann über ein pneumatisches Druckregelventil erfolgen, so dass mögliche Druckschwankungen im System reduziert werden können. Bevorzugt ist die
Spritzflüssigkeitsfördereinheit jedoch stromabwärts des Spritzflüssigkeitstanks angeordnet, wodurch der Puffertank drucklos ausgebildet sein kann. Hierbei kann der Puffertank bspw. mittels einer Entlüftungsbohrung drucklos ausgebildet sein. Die Entlüftungsbohrung kann ein Entlüftungsventil aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass der Puffertank mit der Umgebung fluidisch verbunden bzw. bei einem definierten Innendruck verbindbar ist, so dass er drucklos ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme müssen die Flüssigkeitsfördereinheit und die Wirkstofffördereinheit vorteilhafterweise nicht mehr gegen den hohen
Systemdruck sondern lediglich gegen den Umgebungsdruck (und den sich aufgrund von Strömungsverlusten einstellenden Gegendruck) arbeiten, so dass die Druckanforderungen an die entsprechenden Pumpen bzw. Dosierpumpen weiter reduziert werden. Beispielsweise kann die Flüssigkeitsfördereinheit eine einfache Strömungspumpe bzw. Förderpumpe aufweisen, die über eine reine Ein/Aus- Funktionalität verfügt. In Verbindung mit einem Volumenstromzähler kann dann über das Volumenstromsignal und dem vorher eingestellten
Mischungsverhältnis der notwendige Dosiervolumenstrom des Wirkstoffs ermittelt und die Wirkstoffdosierpumpe angesteuert werden. Alternativ kann die
Flüssigkeitsfördereinheit eine Dosierpumpe mit festem Förderverhältnis (ohne Messung des Fördervolumens) aufweisen. Außerdem ist es denkbar, dass die Flüssigkeitsfördereinheit ein einfaches Ventil oder Proportionalventil in
Verbindung mit einem Volumenstromzähler und einer Konstantdruckquelle in der Flüssigkeitsleitung aufweist. Denkbar ist auch, dass die Flüssigkeitsfördereinheit eine Konstantdruckquelle und eine Dosierblende aufweist. Die
Wirkstofffördereinheit kann alternativ zu der Dosierpumpe eine einfache
Förderpumpe in Verbindung mit einem Volumenstromzähler (Regelung) aufweisen. Die Wirkstofffördereinheit kann hierbei zusätzlich mindestens eine Dosierblende aufweisen. Außerdem kann der Pufferspeicher sehr einfach und im
Wesentlichen ohne statische Erfordernisse ausgelegt werden, wodurch die Gesamtkosten weitere reduziert werden können.
Die Spritzdüseneinheit weist jeweils mindestens eine Spritzdüse zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit und mindestens ein Ventil zum Steuern bzw. Regeln der ausgebrachten Spritzflüssigkeitsmenge auf. Demnach ist die Spritzdüseneinheit steuerbar bzw. betätigbar, d.h. öffenbar und schließbar ausgebildet. Bevorzugt ist jede der Spritzdüseneinheiten, insbesondere in Abhängigkeit von der
Eigenschaftsinformation in dem zugehörigen Durchflussbereich separat ansteuerbar. Das Ventil kann in der Spritzdüse angeordnet bzw. integriert sein.
Das Ventil kann jedoch auch der Spritzdüse vorgeschaltet, d.h. (in
Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromaufwärts der Spritzdüse
angeordnet sein. Die Spritzdüseneinheit kann jedoch auch mehrere Spritzdüsen mit jeweils einem vorgeschalteten Ventil aufweisen. Die Spritzdüseneinheit kann ferner auch mehrere Spritzdüsen mit nur einem den Spritzdüsen vorgeschalteten
Ventil aufweisen, so dass bei Betätigung des Ventils die Spritzflüssigkeit mittels aller Spritzdüsen der Spritzdüseneinheit ausgebracht wird. Demnach kann die Spritzdüseneinheit als Teilbreite eines Düsensystems ausgebildet sein. Die Spritzdüseneinheit kann außerdem eine Endmischeinheit aufweisen, welche ausgebildet ist, die Spritzflüssigkeit mit der Flüssigkeit und/oder dem Wirkmittel und/oder einem weiteren Wirkmittel - welche mittels entsprechender Leitungen zu der Endmischeinheit leitbar bzw. führbar sind - zu vermischen. Hierbei ist es vorteilhaft eine Kombination der Endmischeinheit mit der vorangehend beschriebenen Mischeinheit, welche in diesem Fall als Vormischeinheit ausgebildet wäre, vorzusehen, um ein zweistufiges Mischsystem zu erhalten.
Der Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit, in dem die
Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit erfasst wird, ist ein mit
Spritzflüssigkeit durchfließbarer Bereich. Hierbei handelt es sich demnach um einen Bereich, welcher insbesondere während des Bereitstellungsvorgangs mit der Spritzflüssigkeit in Kontakt bzw. in Berührung kommt. Der Durchflussbereich ist bevorzugt angeordnet in zumindest einer Komponente, welche ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Spritzdüse, Ventil, Spritzflüssigkeitsleitung der Spritzflüssigkeitseinheit. Der Durchflussbereich kann einen Abschnitt eines Innenraums oder den gesamten Innenraum der entsprechenden Komponente umfassen. Bevorzugt ist der Durchflussbereich in oder unmittelbar vor der bzw. den Spritzdüsen angeordnet.
Die Sensoreinheit kann ein Sensorelement bzw. einen Sensor oder auch mehrere Sensorelemente bzw. Sensoren aufweisen. Die Sensoreinheit kann in dem Durchflussbereich angeordnet sein. Hierbei kann die Sensoreinheit in direktem Kontakt mit der Spritzflüssigkeit sein, um die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit zu erfassen. Die Sensoreinheit kann jedoch auch außerhalb des Durchflussbereiches angeordnet sein. Hierbei kann die Sensoreinheit ausgebildet sein, die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit kontaktlos zu erfassen. Die Sensoreinheit kann ausgebildet sein, zusätzlich zu der
Eigenschaftsinformation eine Temperatur der Spritzflüssigkeit in dem
Durchflussbereich zu erfassen. Die Sensoreinheit kann eine Übertragungseinheit aufweisen. Die Übertragungseinheit kann ausgebildet sein, das
Eigenschaftssignal mit erfassten Werten bzw. Messwerten der
Eigenschaftsinformation drahtlos, bspw. über Funk, WLAN, Bluetooth etc., und/oder leitungsgebunden zu übertragen bzw. zu senden. Das Eigenschaftssignal weist eine erfasste Eigenschaftsinformation bzw. einen erfassten Werl/Messwert der Eigenschaftsinformation auf. Die
Eigenschaftsinformation wird während des Bereitstellungsvorgangs erfasst. Unter Verwendung der erfassten Eigenschaftsinformation bzw. des erfassten Werts der
Eigenschaftsinformation ist eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar. D.h., mit anderen Worten, dass aus der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (direkt oder indirekt) ableitbar ist. Insbesondere sind die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit im Wesentlichen eindeutig voneinander abhängig. Die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit können hierbei linear voneinander abhängig sein. Demnach kann mittels der erfassten Eigenschaftsinformation bzw. des erfassten Werts der Eigenschaftsinformation auf die
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit geschlossen werden. Die
Eigenschaftsinformation kann eine physikalische und/oder chemische und/oder körperliche und/oder stoffliche Eigenschaft der Spritzflüssigkeit umfassen. Die erfasste Eigenschaftsinformation ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: elektrische Eigenschaft, insbesondere elektrische Leitfähigkeit oder Permitivität, optische Eigenschaft, insbesondere Absorptionseigenschaft,
Emissionseigenschaft, Fluoreszenz, Schallgeschwindigkeit, oder Kombinationen daraus. Hierdurch kann sehr einfach mittels dem Fachmann bekannter
Rechenverfahren eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelt werden. Bevorzugt ist die erfasste Eigenschaftsinformation eine elektrische Leitfähigkeit.
So ist beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit einer Lösung eine universelle physikalische Größe und gibt die Fähigkeit eines Stoffes an, elektrischen Strom zu leiten. Diese Leitfähigkeit hängt stark von der Menge gelöster Salze ab, die entweder bereits in den Wirkmitteln bzw. Spritzmitteln zu finden sind, bzw. extra von den Herstellern oder den Landwirten den Wirkmitteln hinzugefügt werden könnten. Neben der Leitfähigkeit können auch andere physikalisch messbaren Stoffgrößen zur Konzentrationsbestimmung des Wirkmittels genutzt werden. So ändert sich mit der Konzentration der Wirkmittel im Wasser aufgrund des Anteils ungelöster Partikel in der Lösung auch die Trübung der Lösung (und somit der
Absorptionskoeffizient für Licht) oder auch die Schallgeschwindigkeit (insbesondere Abhängig von der Dichte und Kompressibilität des Mediums). Ebenso besteht die Möglichkeit z.B. über Fluoreszenzmessungen auf die Konzentration des Wirkmittels zu schließen. Hier könnte ebenfalls eine Art Tracer (z.B. Farbstoff) den Wirkmitteln hinzugefügt werden.
Die Schritte des Empfangens des Eigenschaftssignals und des Ausgebens des Informationssignals und/oder Steuersignals können mittels einer
Steuereinrichtung durchgeführt werden. Die Ermittlung bzw. Berechnung der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit kann ebenfalls mittels der
Steuereinrichtung und dem Fachmann bekannter Rechenverfahren durchgeführt werden. Unter einer Steuereinrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale und/oder lnformations-/Datensignale ausgibt. Hierzu kann die Steuereinrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten der
Eigenschaftssignale bzw. Eigenschaftsinformationen aufweisen. Die
Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein. Die Steuereinrichtung kann ferner zumindest eine
Speichereinheit zum Speichern der Eigenschaftssignale bzw.
Eigenschaftsinformationen aufweisen oder zu diesem Zweck mit einer
Speichereinheit verbunden sein. Die Speichereinheit kann einen Cloud-Server, einen Flash-Speicher, einen EPROM oder eine magnetische Speichereinheit aufweisen. Die Steuereinrichtung kann außerdem zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen der Eigenschaftssignale und
Ausgeben der Informationssignale und/oder Steuersignale aufweisen. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um die Signale drahtlos, bspw. über Funk, WLAN, Bluetooth etc., und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Kommunikationsschnittstelle kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung kann die Schnittstelle beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Steuereinrichtung umfasst. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstelle eigene, integrierte Schaltkreise aufweist oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen besteht. Bei einer
softwaremäßigen Ausbildung kann die Schnittstelle ein Softwaremodul sein, das bspw. auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden ist. Der Schritt des Ausgebens erfolgt in Abhängigkeit von dem Eigenschaftssignal bzw. der empfangenen Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation ermittelten
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit. D.h., mit anderen Worten, dass in Abhängigkeit von der Eigenschaftsinformation bzw. dem erfassten Wert der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration bzw. dem ermittelten Wert der Wirkmittelkonzentration entschieden wird, ob ein Signal und/oder welche Art von Signal, ggf. auch mit welchem Inhalt ausgegeben wird.
Hierbei wird bevorzugt ein Schritt des Vergleichens zumindest eines Werts der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration in der
Spritzflüssigkeit mit zumindest einem vorgebbaren Referenzwert und/oder einem vorgebbaren Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration durchgeführt, um in Abhängigkeit davon das
Informationssignal und/oder das Steuersignal auszugeben. Im Rahmen dieser Erfindung umfasst der Begriff„vorgebbar" auch den Begriff„vorgegeben". Ferner umfasst im Rahmen dieser Erfindung der Schritt des Vergleichens von Werten auch einen Vergleich eines Verlaufs von Werten. In Abhängigkeit vom Vergleich kann dann wiederum entschieden werden, ob ein Signal ausgegeben wird und ggf. welche Art von Signal, d.h. mit welchem Inhalt. Bevorzugt wird das
Informationssignal an die Anzeigeeinheit und/oder das Steuersignal an die Spritzeinheit ausgegeben, wenn der Wert der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit den Referenzwert und/oder den Referenzwertebereich erreicht hat und/oder bei einer definierten Abweichung davon. Der Referenzwert bzw. die Referenzwerte können insbesondere manuell eingegeben, berechnet und/oder aus einer Tabelle ausgelesen werden. Der Referenzwert und/oder der Referenzwertebereich und/oder der
Referenzgradientenwert hängt insbesondere von dem Wirkmittel ab. Bspw. könnte das Informationssignal und/oder Steuersignal bei einer Abweichung von 1% vom Mittelwert der Werte der Eigenschaftsinformation ausgegeben werden. Der Schritt des Vergleichens kann mittels der Recheneinheit der
Steuereinrichtung durchgeführt werden.
Das Steuersignal kann ausgebildet sein, die Spritzdüseneinheit zu deaktivieren bzw. zu schließen, um den Bereitstellungsvorgang zu beenden. Hierbei kann der Referenzwert ein oberer Grenzwert bzw. der Referenzwertebereich ein oberer Grenzwertebereich sein, wobei der Bereitstellungsvorgang beendet wird, wenn der Wert den oberen Grenzwert bzw. Grenzwertebereich erreicht hat. Das Steuersignal kann jedoch auch ausgebildet sein, die Spritzdüseneinheit zu aktivieren, um den Bereitstellungsvorgang erneut zu starten. Hierbei kann der Referenzwert ein unterer Grenzwert bzw. der Referenzwertebereich ein unterer
Grenzwertebereich sein, wobei der Spritzvorgang erneut gestartet wird, wenn der Wert von dem unteren Grenzwert bzw. Grenzwertebereich abweicht.
Das Informationssignal kann ausgebildet sein, die Anzeigeeinheit derart ansteuern, dass ein„einfaches" Alarmsignal, bspw. in Form eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals von der Anzeigeeinheit ausgegeben wird. Hierbei kann in Abhängigkeit von dem Vergleich bspw. ein entsprechendes farbliches Signal ausgegeben werden. Das Informationssignal kann jedoch auch den Wert der Eigenschaftsinformation und/oder der
Wirkmittelkonzentration der Spritzflüssigkeit aufweisen, und ausgebildet sein, um auf der Anzeigeeinheit angezeigt zu werden. Das Informationssignal kann ferner einen Wert der benötigten Dauer des Bereitstellungsvorgangs umfassen. Die Anzeigeeinheit kann hierbei ein Display, ein Smartphone oder ein beliebiges anderes Endgerät, wie bspw. ein Tablet oder ein PC sein. Das Informationssignal kann bspw. ausgewählt sein aus der Liste bestehend aus: SMS, E-Mail, Push-
Notification, Telefonanruf.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Informationssignal mit dem Wert der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration der Spritzflüssigkeit„pauschal" bei und/oder nach Beendigung des
Bereitstellungsvorgangs, insbesondere erst bzw. nur bzw. ausschließlich bei und/oder nach Beendigung des Bereitstellungsvorgangs, und/oder während des Bereitstellungsvorgangs, insbesondere während der gesamten Dauer des Bereitstellungsvorgangs an die Anzeigeeinheit ausgegeben werden. Die
Beendigung des Bereitstellungsvorgangs kann hierbei gezielt und/oder automatisch und/oder vorzeitig erfolgen.
Das Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern kann automatisch oder manuell gestartet werden. Das Verfahren kann in Abhängigkeit von dem
Bereitstellungsvorgang gestartet werden. Hierbei kann der
Bereitstellungsvorgang ebenfalls automatisch oder manuell gestartet worden sein. Das Verfahren kann bei Beginn oder nach einer definierten Dauer nach dem Beginn des Bereitstellungsvorgangs gestartet werden. Das Verfahren kann während der gesamten Dauer des Bereitstellungsvorgangs oder zu definierten Zeitpunkten nach dem Beginn des Bereitstellungsvorgangs durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch bei und/oder nach Beendigung des
Bereitstellungsvorgangs, insbesondere erst bzw. nur bzw. ausschließlich bei und/oder nach Beendigung des Bereitstellungsvorgangs durchgeführt werden.
Das Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines
Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit mit einer definierten
Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit einer
Spritzvorrichtung zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, kann demnach folgende Schritte aufweisen:
- Aktivieren zumindest einer Spritzdüseneinheit der Spritzvorrichtung, um den Bereitstellungsvorgang zu starten;
- Erfassen einer Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit in einem
Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit mittels einer Sensoreinheit der Spritzvorrichtung, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist; und
- Ausgeben eines Informationssignals an eine Anzeigeeinheit und/oder eines
Steuersignals an die Spritzdüseneinheit in Abhängigkeit von der empfangenen Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation ermittelten Wirkmittelkonzentration in der
Spritzflüssigkeit, um den Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Spritzvorrichtung ist es nunmehr möglich, auf einfache und kostengünstige Art und Weise den Bereitstellungsvorgang an den Spritzdüseneinheiten zu überwachen und zu optimieren. Durch das Erfassen der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit in einem Durchflussbereich der Spritzdüseneinheit kann der überwachte Bereitstellungsvorgang dann gezielt gestoppt bzw. beendet werden, wenn die gewünschte definierte Wirkmittelkonzentration an der entsprechenden Spritzdüseneinheit vorliegt, bzw. die Wirkmittelkonzentration einen Referenzwert erreicht ist. Hierdurch wird zum einen während des Bereitstellungsvorgangs nur so viel Spritzflüssigkeit wie nötig ausgebracht, und zum anderen sichergestellt, dass an jeder der Spritzdüseneinheiten die gewünschte Wirkmittelkonzentration vorliegt, so dass der einleitend erläuterte Schmetterlingseffekt verhindert werden kann. Ist zu Beginn der Ausbringung bzw. Applikation die Spritzvorrichtung noch mit reinem Wasser vom letzten Spritzvorgang gefüllt, so kann dieses durch das Ausbringen aus den Spritzdüseneinheiten auf dem Feld ohne Bedenken ausgebracht werden. Dieser Bereitstellungsvorgang wird für jede
Spritzdüseneinheit genau dann gestoppt, wenn eine definiert
Wirkmittelkonzentration an oder in der Spritzdüseneinheit vorliegt. Die
Spritzvorrichtung ist damit vorgeladen. Das Ausbringen des Wassers auf dem Feld hat zum einen den Vorteil, dass das noch in der Spritzvorrichtung vorhandene Wasser nicht mehr in einen Spritzflüssigkeitstank zurückgepumpt werden muss und dort evtl. die Konzentration des Wirkmittels im
Spritzflüssigkeitstank vermindert, bzw. ein Auffangtank benötigt wird. Zum anderen entfällt das gesamte Leitungssystem für den Rücklauf. Zum anderen kann der Landwirt über eine Anzeigeeinheit darüber informiert werden, dass der
Bereitstellungsvorgang nicht ausreichend bzw. erfolgreich war, wenn nach Beendigung des Bereitstellungsvorgangs eine zu geringe Wirkmittelkonzentration in zumindest einer der Spritzdüseneinheiten gemessen wird. Folglich kann er entsprechende Maßnahmen einleiten, wie bspw. einen weiteren
Bereitstellungsvorgang starten.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein weiterer Schritt des Empfangens zumindest eines weiteren Eigenschaftssignals mit einer mittels einer weiteren Sensoreinheit der Spritzvorrichtung in einem Durchflussbereich einer weiteren
Spritzdüseneinheit erfassten Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit vorgesehen ist, um in Abhängigkeit davon Eigenschaftsinformationen das Informationssignal an die Anzeigeeinheit und/oder das Steuersignal an die weitere Spritzdüseneinheit auszugeben. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn jeweils in einem Durchflussbereich jeder Spritzdüseneinheiten die
Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit erfasst und ein entsprechendes
Eigenschaftssignal empfangen wird, um in Abhängigkeit davon
Eigenschaftsinformationen das Informationssignal an die Anzeigeeinheit und/oder ein entsprechendes Steuersignal an die jeweilige Spritzdüseneinheit auszugeben. Bspw. kann jeweils ein Steuersignal an die jeweilige
Spritzdüseneinheit ausgegeben werden und der Bereitstellungsvorgang somit beendet werden, wenn in allen Spritzdüseneinheiten, in denen die Eigenschaftsinformation erfasst wird, die definierte Wirkmittelkonzentration detektiert wird bzw. die Wirkmittelkonzentration einen Referenzwert erreicht hat. Durch diese Maßnahme kann eine optimale und vollständige„Vorladung" der Spritzvorrichtung erzielt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Wert und/oder der Referenzwert und/oder der Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration unter Verwendung der mittels einer weiteren
Sensoreinheit erfassten Eigenschaftsinformation einer Trägerflüssigkeit der Spritzflüssigkeit ermittelt wird. Durch diese Maßnahme kann das Verfahren noch präziser durchgeführt werden, da die tatsächliche Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit ohne Wirkmittel als„Basiswert" erfasst wird und bei der Ermittlung der o.g. Werte berücksichtigt bzw. herausgerechnet wird.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Wert und/oder der Referenzwert und/oder der Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation und/oder der
Wirkmittelkonzentration unter Verwendung einer mittels der Sensoreinheit und/oder der weiteren Sensoreinheit erfassten Temperatur der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit ermittelt wird. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Temperatur an der Stelle erfasst wird, an der auch die entsprechende Eigenschaftsinformation erfasst wird. Da die Temperatur in der Regel einen Einfluss auf die Eigenschaftsinformation (Leitfähigkeit, Dichte, etc.) hat, kann durch Berücksichtigung dieses Faktors bei der Erfassung bzw.
Ermittlung der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittelkonzentration das Verfahren noch präziser durchgeführt werden.
Für die Detektion der Eigenschaftsinformation mittels Absorption kann analog zu der Temperatur auch der Druck gemessen werden, so dass die Sensoreinheit hierfür alternativ oder zusätzlich einen Drucksensor aufweisen kann.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Spritzvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen und/oder
Steuern eines Bereitstellungsvorgangs.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Spritzvorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist.
Die Spritzvorrichtung 10 weist einen Flüssigkeitstank 12 mit einer Flüssigkeit 14 und einen Wirkmitteltank 16 mit einem Wirkmittel 18 auf. Die Flüssigkeit 14 ist eine Trägerflüssigkeit 14 bzw. Wasser 14.
Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner eine statische Mischeinheit 20 auf. Die statische Mischeinheit 20 ist über eine Flüssigkeitsleitung 22 fluidisch mit dem Flüssigkeitstank 12 verbunden. In der Flüssigkeitsleitung 22 ist eine
Flüssigkeitsfördereinheit 24 angeordnet, um die Flüssigkeit 22 der statischen
Mischeinheit 20 zuführen bzw. in diese leiten zu können. Die
Flüssigkeitsfördereinheit 24 weist hierbei eine Förderpumpe 26 und einen Volumenstromzähler 28 auf. Analog ist die die statische Mischeinheit 20 ferner über eine Wirkmittelleitung 30 mit dem Wirkmitteltank 16 verbunden. In der Wirkmittelleitung 30 ist wiederum eine Wirkmittelfördereinheit 32 angeordnet, um das Wirkmittel 18 der statischen Mischeinheit 20 zuführen bzw. in diese leiten zu können. Die Wirkmittelfördereinheit 32 weist hierbei eine Dosierpumpe 34 auf. Demnach erfolgt mittels der statischen Mischeinheit 20 eine Vermischung des Wirkmittels 18 mit der Trägerflüssigkeit 14 zu einer Spritzflüssigkeit 36. Um eine größere Dosierbandbreite bei einer hohen Dosiergenauigkeit zu erreichen, ist stromabwärts der statischen Mischeinheit 20 in einer
Spritzflüssigkeitsleitung 38 ein Spritzflüssigkeitstank 40 angeordnet Der Spritzflüssigkeitstank 40 ist hierbei als Puffertank 40 ausgebildet. Der
Spritzflüssigkeitstank 40 bzw. Puffertank 40 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass die Spritzflüssigkeit 36 aus der statischen Mischeinheit 20 in diesen gefüllt wird, um dann aus dem Spritzflüssigkeitstank 40 an ein
Düsensystem 42 mit Spritzdüseneinheiten 44 geleitet zu werden. Jede der Spritzdüseneinheiten 44 weist eine Spritzdüse 46 zum Ausbringen der
Spritzflüssigkeit 36 und ein Ventil 48 zum Steuern bzw. Regeln der
ausgebrachten Spritzflüssigkeitsmenge auf.
Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner zum Einstellen des Spritzdrucks an den Spritzdüseneinheiten 44 eine Spritzflüssigkeitsfördereinheit 50 auf, welche ausgebildet ist, das Spritzflüssigkeit 36 aus dem Spritzflüssigkeitstank 40 unter
Druck bzw. unter einem definierten Druck dem Düsensystem 42 bzw. den Spritzdüseneinheiten 44 zuzuführen. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit 50 weist hierbei eine Konstantdruckquelle mit einer Pumpe 52 auf. Um nun den Bereitstellungsvorgang der Spritzflüssigkeit 36 mit einer definierten
Wirkmittelkonzentration an den Spritzdüseneinheiten 44 überwachen und optimiert durchführen zu können, weist die Spritzvorrichtung 10 ferner
Sensoreinheiten 54 an den Spritzdüsen 46 der Spritzdüseneinheiten 44 und eine Steuereinrichtung 56 zum Steuern der Spritzdüseneinheiten 44 auf. Die
Sensoreinheiten 54 sind jeweils ausgebildet - während des
Bereitstellungsvorgangs - in einem Durchflussbereich 58 der
Spritzdüseneinheiten 44 bzw. der Spritzdüsen 46 der Spritzdüseneinheiten 44 eine Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit 36 zu erfassen, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 ermittelbar ist. In Fig. 2 wird nachfolgend erläutert, wie die
Überwachung und Steuerung des Bereitstellungsvorgangs mittels der
Steuereinrichtung 56 erfolgt. Der Bereitstellungsvorgang wird hierbei manuell gestartet. Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, ist die Steuereinrichtung 56 eingerichtet, ein
Eigenschaftssignal 60 mit einer mittels einer Sensoreinheit 54 der Spritzvorrichtung 10 in dem entsprechenden Durchflussbereich 58 der
Spritzdüseneinheit 44 erfassten Eigenschaftsinformation 62 der Spritzflüssigkeit 36 zu empfangen. Die Eigenschaftsinformation 62 umfasst hierbei eine elektrische Leitfähigkeit der Spritzflüssigkeit 36. Demnach weist die
Sensoreinheit 54 einen Sensor zur Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit und einen Sensor zur Erfassung der Temperatur auf. Die Steuereinrichtung 56 ist außerdem eingerichtet, ein Informationssignal 64 an eine Anzeigeeinheit 66 und/oder ein Steuersignal 68 an die Spritzdüseneinheit 44 in Abhängigkeit von der Eigenschaftsinformation 62 der Spritzflüssigkeit 36 und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation 62 ermittelten Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 auszugeben, um den Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern. Hierbei ist die Steuereinrichtung 56
eingerichtet, mittels einer Recheneinheit 70 zumindest einen Wert der
Eigenschaftsinformation 62 der Spritzflüssigkeit 54 mit zumindest einem vorgebbaren Referenzwert und/oder einem vorgebbaren Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation 62 zu vergleichen, um in Abhängigkeit davon das Informationssignal 64 an die Anzeigeeinheit 66 und/oder das Steuersignal 68 an die Spritzdüseneinheit 44 auszugeben. Die Recheneinheit 70 ist ferner ausgebildet, unter Verwendung der Eigenschaftsinformation 62 eine
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 zu ermitteln. Das Steuersignal
68 wird insbesondere ausgegeben, wenn die Eigenschaftsinformation 62 den Referenzwert und/oder Referenzwertebereich erreicht hat. Hierbei ist das Steuersignal ausgebildet, die Spritzdüseneinheit 44 zu deaktivieren, um den Bereitstellungsvorgang zu beenden. Die Steuereinrichtung 56 weist ferner eine Speichereinheit 72 zum Speichern der Eigenschaftsinformationen 62, der ermittelten Werte und der Referenzwerte auf.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Überwachen und/oder Steuern eines Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit 36 mit einer definierten Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit
44 einer Spritzvorrichtung 10 zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit 36, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102 des Empfangens zumindest eines Eigenschaftssignals 60 mit einer mittels einer Sensoreinheit 54 der Spritzvorrichtung 10 in einem
Durchflussbereich 58 der zumindest einen Spritzdüseneinheit 44 erfassten
Eigenschaftsinformation 62 der Spritzflüssigkeit 36, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation 62 eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 ermittelbar ist. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt 106 des Ausgebens eines Informationssignals 64 an eine Anzeigeeinheit 66 und/oder eines Steuersignals 68 an die Spritzdüseneinheit 44 in Abhängigkeit von der empfangenen Eigenschaftsinformation 62 der Spritzflüssigkeit 36 und/oder einer unter Verwendung der Eigenschaftsinformation 62 ermittelten
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36, um den
Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern. Optional umfasst das Verfahren 100 noch einen Schritt 104 des Vergleichens zumindest eines Werts der Eigenschaftsinformation 62 und/oder der Wirkmittelkonzentration der Spritzflüssigkeit 36 mit zumindest einem vorgebbaren Referenzwert und/oder einem vorgebbaren Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation 62 und/oder der Wirkmittelkonzentration, um in Abhängigkeit davon das
Informationssignal 64 und/oder das Steuersignal 68 auszugeben.
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.

Claims

Verfahren (100) zum Überwachen und/oder Steuern eines
Bereitstellungsvorgangs einer Spritzflüssigkeit (36) mit einer definierten Wirkmittelkonzentration an zumindest einer Spritzdüseneinheit (44) einer Spritzvorrichtung (10) zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit (36), insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit den Schritten:
- Empfangen (102) zumindest eines Eigenschaftssignals (60) mit einer mittels einer Sensoreinheit (54) der Spritzvorrichtung (10) in einem Durchflussbereich (58) der zumindest einen Spritzdüseneinheit (44) erfassten Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit (36), wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (62) eine
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) ermittelbar ist; und
- Ausgeben (106) eines Informationssignals (64) an eine Anzeigeeinheit (66) und/oder eines Steuersignals (68) an die Spritzdüseneinheit (44) in Abhängigkeit von der empfangenen Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit (36) und/oder einer unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation (62) ermittelten Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36), um den Bereitstellungsvorgang zu überwachen und/oder zu steuern.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:
- Empfangen (102') zumindest eines weiteren Eigenschaftssignals (60) mit einer mittels einer weiteren Sensoreinheit (54) der Spritzvorrichtung (10) in einem Durchflussbereich (58) einer weiteren Spritzdüseneinheit (44) erfassten Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit (36), um in Abhängigkeit davon das Informationssignal (64) an die Anzeigeeinheit (66) und/oder das Steuersignal (68) an die weitere Spritzdüseneinheit (44) auszugeben.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:
- Vergleichen (104) zumindest eines Werts der Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration der Spritzflüssigkeit (36) mit zumindest einem vorgebbaren Referenzwert und/oder einem vorgebbaren Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration, um in Abhängigkeit davon das Informationssignal (64) und/oder das Steuersignal (68) auszugeben.
Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert und/oder der Referenzwert und/oder der Referenzwertebereich der
Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration unter Verwendung der mittels einer weiteren Sensoreinheit (54) erfassen
Eigenschaftsinformation (62) einer Trägerflüssigkeit (14) der Spritzflüssigkeit (36) ermittelt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert und/oder der Referenzwert und/oder der Referenzwertebereich der Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration unter Verwendung einer mittels der Sensoreinheit (54) erfassen Temperatur der Spritzflüssigkeit (36) und/oder der Trägerflüssigkeit (14) ermittelt wird.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Informationssignal (64) an die Anzeigeeinheit (66) und/oder das Steuersignal (68) an die Spritzdüseneinheit (44) ausgegeben, wenn der Wert der Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) den Referenzwert und/oder den Referenzwertebereich erreicht hat und/oder bei einer definierten Abweichung davon.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal (64) bei und/oder nach Beendigung des Bereitstellungsvorgangs und/oder während des
Bereitstellungsvorgangs, insbesondere während der gesamten Dauer des Bereitstellungsvorgangs ausgegeben wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal (64) einen Wert der
Eigenschaftsinformation (62) und/oder der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) aufweist, um auf der Anzeigeeinheit (66) angezeigt zu werden.
9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (68) ausgebildet ist, die jeweilige Spritzdüseneinheit (44) zu schließen, um den Bereitstellungsvorgang an dieser Spritzdüseneinheit (44) zu beenden.
10. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die erfasste Eigenschaftsinformation (62) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: elektrische Eigenschaft, insbesondere elektrische Leitfähigkeit oder Permitivität, optische
Eigenschaft, insbesondere Absorptionseigenschaft, Emissionseigenschaft, Fluoreszenz, Schallgeschwindigkeit, oder Kombinationen daraus.
11. Steuereinrichtung (56) die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
12. Spritzvorrichtung (10) mit zumindest einer Spritzdüseneinheit (44) zum
Ausbringen einer Spritzflüssigkeit (36), insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit:
- einer Sensoreinheit (54) zum Erfassen einer Eigenschaftsinformation (62) der Spritzflüssigkeit (36) in einem Durchflussbereich (58) der zumindest einen Spritzdüseneinheit (44), wobei unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation (62) eine Wirkmittelkonzentration in der
Spritzflüssigkeit (36) ermittelbar ist; und
- einer Steuereinrichtung (56) nach Anspruch 11, um einen
Bereitstellungsvorgang einer Spritzflüssigkeit (36) mit einer definierten Wirkmittelkonzentration an der Spritzdüseneinheit (44) zu überwachen und/oder zu steuern. 13. Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten
Computerprogramm nach Anspruch 13.
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