EP3706568A1 - Spritzeinrichtung und verfahren - Google Patents

Spritzeinrichtung und verfahren

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Publication number
EP3706568A1
EP3706568A1 EP18803329.4A EP18803329A EP3706568A1 EP 3706568 A1 EP3706568 A1 EP 3706568A1 EP 18803329 A EP18803329 A EP 18803329A EP 3706568 A1 EP3706568 A1 EP 3706568A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
valves
spraying device
feeds
valve
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18803329.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Glasbrenner
Helmut Schomburg
Olaf Ohlhafer
Steffen SIES
Dieter Amesoeder
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 EP3706568A1 publication Critical patent/EP3706568A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A01M7/0092—Adding active material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A01M7/0025—Mechanical sprayers
    • A01M7/0032—Pressure sprayers
    • A01M7/0042—Field sprayers, e.g. self-propelled, drawn or tractor-mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/40—Filters located upstream of the spraying outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • 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
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1418—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet for supplying several liquids or other fluent materials in selected proportions to a single spray outlet

Definitions

  • the invention relates to an injection device for dispensing liquids, in particular for agricultural purposes, with at least one spray nozzle for ejecting the liquid and at least one mixing device having at least one mixing chamber, the mixing chamber at least a first feed for a carrier liquid, at least has two second feeds for a drug liquid and at least one associated with the at least one spray nozzle drain.
  • the invention relates to a method for operating such a spraying device.
  • Spray mixture consisting of at least one active agent, in particular a drug liquid, such as pesticides, and a
  • Carrier liquid in particular water
  • Carrier liquid are premixed before the actual application in a field.
  • the tank providing the respective agent generally has to be completely emptied and cleaned on the field. Reacting to the nature of the field and the actual local need for pesticides is therefore hardly possible.
  • the complete mixed spray mixture is therefore completely applied to the field.
  • Direct injection designates and requires a complex construction of an injection device, which must provide necessary valves and the like.
  • Spraying devices of the type mentioned are known from the prior art.
  • published patent application DE 10 2006 059 193 A1 discloses an injection device which has a mixing chamber which contains a carrier liquid and an active substance liquid, in particular a
  • Plant protection products can be supplied. It is envisaged that
  • Active agent containing bypass line opens into a leading to a plurality of spray carrier liquid line.
  • Passage valves or adjusting valves each with a valve element as an actuating element, which forms the mixing chamber
  • Liquid lines are connected upstream.
  • Another injection device is known for example from the published patent application DE 31 40 441 AI, with a metering pump, which is designed as a piston pump, wherein in the metering carrier liquid and active substance liquid are combined, so that the metering pump itself act as a mixing device with a mixing chamber and the pistons as adjusting elements ,
  • each of the inlets is assigned an actuatable valve, and that the spraying device has a device which operates the valves when used as intended, that in the process independent of the operation of the valves or the wiring of the inlets a constant Volume flow results.
  • valves assigned to the inlets are each formed the same. This results in a high number of identical parts, which ensures a simple installation and a cost-effective provision of the spraying device. In addition, this ensures that due to the same design of the valves, the valves each have the same flow resistance and also provide the same flow cross-sections available.
  • each pump is preceded by a pump device for conveying the respective liquid, wherein the
  • Pump device must be connected upstream. Rather, this means that several valves and a common pump device can be connected upstream. It is important, however, that each valve is preceded by a pump device, whether jointly or alone, in order to provide the desired delivery pressure to the respective valve. Thus, in each case one particular
  • the mixing device has at least four feeds in total. In this way, different switching combinations can be achieved in which one or more active substance liquids can be mixed with the carrier liquid and switching between active substance liquids can be carried out without the total volume flow flowing through the outlet thereby changing.
  • the mixing device two first feeds for the
  • Carrier liquid has. As a result, also two first feeds for the
  • Carrier liquid are present, a dosage of the carrier liquid by switching on and off of the two valves associated with the first feeds is possible. As a result, the variety of variants of the mixing device is increased, while maintaining the output volume flow.
  • the device is formed mechanically working and has for this purpose at least one arranged in the mixing chamber camshaft for the mechanical actuation of the valves. This ensures that the valves are always operated simultaneously by a movement of the camshaft, which ensures that always the total delivery through the
  • the cam curves of the camshaft are selected accordingly.
  • the respective valve has a movably mounted and spring-biased in the direction of the camshaft valve element, which in a non-actuated state of the camshaft on a valve seat of the valve, the affected access sealingly rests tightly.
  • the respective valve thus has a movable valve element, which in the normal state, or a state when it is not actuated by the camshaft sealingly against a valve seat, thereby closing the affected or associated inlet / access.
  • Carrier liquid can flow through the access thus opened.
  • the spring preload ensures that the valve element always finds its way back safely into the valve seat and there is positive guidance for the valve element on the camshaft.
  • a controllable actuator is associated with each valve, and that the device is designed to electrically actuate the actuators. In this case, ensuring the same output volume flow does not take place in the
  • the device preferably has a control unit, in particular a microprocessor, which takes over the actuation of the actuators, depending on a requested plant protection measure.
  • the device is designed to actuate the actuators by means of a pulse width modulation control.
  • a pulse width modulation control is achieved that too
  • valves can be reached, so that, for example, a flow cross-section is not completely, but still partially released by the respective valve. This makes it possible to further influence the mixing ratios of the active substance fluids and of the carrier fluids.
  • Mixing device on a housing having a mixing bore into which open the feeds.
  • the mixing chamber is thus formed by a mixing bore, in which the feeds open respectively, and from which
  • the process also ends.
  • the mixing chamber is also particularly inexpensive and manufactured in a simple manner.
  • at least one solid body for reducing the mixing volume is arranged in the mixing bore.
  • the solid body is designed as a static mixer.
  • Carrier fluid improved and achieved an optimal application result.
  • the drug liquids are already prediluted to the
  • a filter element is assigned in such a way.
  • the filter has the effect of preventing particles or other solid constituents, which might contaminate the mixing chamber and the spray nozzles, and in the worst case be blocked, from entering the mixing chamber. This will increase the life of the
  • valves of the mixing device are actuated such that during a pesticide application process in which the
  • Mixing ratio is changed in the mixing chamber, through the flow always the same volume flow one or more spray nozzles is supplied.
  • FIG. 1 shows an advantageous spraying device in a simplified representation
  • FIG. 2 shows a schematic detail view of the spraying device
  • FIG 3 is a schematic representation of an advantageous
  • FIG. 4 shows another embodiment of the advantageous
  • FIG. 6 shows a detail sectional view of the mixing device
  • FIGS. 8A to 8D show further variants of the mixing device in FIG.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of an injection device 1 which has a tractor 2 designed as a vehicle 2, which carries a spray system 3, comprising a plurality of spray nozzles 4, wherein the spray nozzles 4 are arranged distributed over a cross member 5 side by side.
  • the vehicle 2 pulls the cross member 5 and the spray nozzles 4 behind it, so that the spray nozzles are above a bottom 6 to on the ground and
  • the vehicle 2 also contributes to several tanks 7, 8, 9 and 10, wherein in the tanks 7 8 and 9 respectively a liquid agent A, B and C is kept in stock, and in the tank C, a carrier liquid TF, in particular in the form of Water.
  • the tanks 7 to 10 are connected to the spray nozzles 4 by one or more mixing devices, which will be discussed in more detail below.
  • a pump device 11, 12, 13 and 14 is assigned to each tank, by means of which the respective Liquid can be removed and fed to the mixing device described below. While in the following embodiment, three
  • FIG. 2 shows in a simplified detail view of the spray device 1, in which the four tanks 7, 8, 9 and 10, the associated pump devices 11 to 14 and two of the spray nozzles 4 are shown.
  • the spraying nozzles 4 are each preceded by a mixing device 15, which are each connected to the pump devices 11, 12, 13 and 14 by corresponding fluid lines.
  • each of the mixing device 15 can be acted upon by the respective liquid, wherein the mixing device 15 is adapted to set a desired mixing ratio of the individual liquids with each other and the respective
  • the spray mixture which is made available by the mixing device 15 consists of the carrier liquid and a crop protection agent, for example A, B or C, or of a combination of these.
  • a crop protection agent for example A, B or C, or of a combination of these.
  • the composition of the spray liquor ranges from 25 to 200 parts by volume of carrier liquid to a volume fraction of the plant protection agent for liquid and solid crop protection agents in the range of 50 to 20,000 parts by mass carrier liquid to a mass fraction of crop protection agent.
  • deviating values are possible.
  • the mixing devices 15 are connected directly upstream of a spray nozzle 4, is provided according to a further embodiment, that in each case a partial width, ie a predetermined number of arranged side by side spray nozzles 4, only one mixing device 15 is connected upstream, so that the partial width of spray nozzles 4 each applied the same spray mixture to the field. It can also be provided that the mixing device 15 the tanks 7, 8, 9, 10 or their
  • each spray nozzle 4 is also optionally equipped with a simple switching valve, which allows easy activation and deactivation of the respective spray nozzle.
  • Carrier liquid it is necessary to keep the total amount of expenditure, in particular the amount of carrier liquid, constant. So should at a
  • the total amount of expenditure per spray nozzle 4 or per area to be sprayed remains constant. Due to the advantageous embodiment of the injection device 1, it is now possible to supply a constant volume flow of the respective spray nozzle, regardless of which combination of pesticides and carrier liquid is selected, and whether this combination is changed during operation.
  • each of the pump devices 11 to 14 results in a constant or equal volume flow for all liquids. This also ensures that an optimal droplet size is ensured at the respective spray nozzle 4 for the crop protection application. Due to the advantageous embodiment, the drop size or the drop size spectrum remains the same, even if between the
  • Pesticides is selected. This will be discussed in more detail below.
  • FIG. 3 shows, in a schematic representation, the mixing device 15. This has a mixing chamber 16, in which the various
  • the mixing chamber 16 has to several feeds 17 to 21 on, as well as one to at least one of
  • the inlets 17 to 21 are each associated with a valve 23, 24, 25, 26 and 27, which close the flow cross-section of the respective inlet 17 to 21, can release or partially release.
  • the valves 23 to 27 are formed electrically controllable.
  • the valves 23 to 27 each have an actuator 23 ', 24', 25 ', 26' and 27 'for moving an adjustable valve element, which is movable against the force of a return spring.
  • the valves 23 to 27 are shown in simplified form in FIG.
  • the valve 23 is between the pump device 11 and the
  • valve 24 between the pump device 12 and the mixing chamber 16 the valve 25 between the pump device 13 and the mixing chamber 16 and the valves 26 and 27 are each connected between the pump device 14 and the mixing chamber 16.
  • valves 26, 27 thus each of the carrier liquid or the volume flow of the carrier liquid in the mixing chamber 16 is adjustable, while with the valves 23, 24 and 25 respectively the active substance liquids A, B and C are adjustable.
  • the active substance liquids are expediently already with the
  • valves 23 to 27 are the same design, and by driving the actuators 23 'to 27' by a control unit CPU combined with each other such that at the outlet 22 is always a constant volume flow Q ges . This is achieved by the fact that on the one hand in the supply lines, ie on the pressure side of the respective pump device 11 to 14, the same pressure is present.
  • the hydraulic resistances of the individual valves 23 to 27 are also the same due to their same training.
  • one third of the total volume flow Q ges flows through the respectively open valves.
  • the volume flow Q ges is predetermined by an injection nozzle 4 for an application.
  • the concentration C2 that is, the volume of the respective component divided by the total volume in a reference element (it is assumed that a constant density and molar mass), the individual pesticides A, B, C is also given.
  • the pesticides A, B, C are diluted by means of the carrier liquid TF to a concentration Ci.
  • concentration Ci for the illustrated circuit diagram in the above-mentioned table corresponds to three times the final concentration C2.
  • volumetric flow by means of pulse width modulation to control or to
  • Spray nozzles 4 adapted by means of the mixing device 15.
  • FIG. 5 shows a first exemplary embodiment of the mixing device 15.
  • the mixing device 15 has the five valves 23 to 27 which are connected to one of the valves
  • Mixing chamber 16 forming housing 28 are arranged.
  • fluid passages extend into the mixing chamber 16 through the valves 23 to 27, wherein the internal fluid channels are connected to fluid lines FA, FB, FC and FTF, which are connected to the pressure side of each of the pumping devices 11 to 14, respectively Carrier fluid TF, or the
  • valves 23 to 27 are presently designed as cartridge valves or as 2/2-way valves.
  • the fluid-carrying lines FTF, FA, FB and FC are fastened to the housing 28 by means of two retaining clips 29. This results in the advantage of easy installation and a compact
  • FIGS. 5B and 5C show the mixing device 15 in different sectional views, wherein the sectional planes are perpendicular to one another.
  • the individual flow paths pass through the valves 23 to 27, whereby the flow path for the carrier liquid TF is divided and leads through two individual valves 26 and 27, as already explained above and shown in FIG.
  • the valves 26, 27 at the head of the housing 28, the valves for the carrier liquid are provided.
  • mixing bore 30 for cleaning with carrier liquid.
  • Under the head of the mixing bore 30 is thus the end facing away from the spray nozzle 4 end formed in the housing 28 mixing bore 30, which forms the mixing chamber 16, understood.
  • the diameter of the mixing bore 30 corresponds to only a few millimeters or less.
  • the volume of the mixing bore 30 influences the time after which a mixture which has been changed in the mixing bore Mixing bore and the spray nozzle 4 is discharged. The smaller the volume in the mixing bore 30, the shorter the time between the switching of the valves 23 to 27 and the presence of the desired
  • the solid body 31 is a static mixer which improves the mixing of the individual liquids within the mixing bore.
  • FIG. 6 shows an advantageous development of the mixing device 15 on the basis of a detailed sectional illustration. Shown in FIG. 6 is the housing 28 with an inlet opening 32 formed thereon, which for example forms the inlet 17, and a feed nipple 33 assigned to the inlet opening 32 of the fluid line assigned to this inlet.
  • the feed nipple 33 connects one of the fluid lines, in the present case the fluid line FA, with the mixing device 15.
  • the feed nipple projects transversely into the fluid line FA, so that a
  • Fluid line FA is made.
  • a filter element 34 is either integrated in the feed nipple 33 or axially braced or held between the feed nipple and the housing 28.
  • the arrangement of the fluid-carrying supply lines FA, FB, FC and FTF to the mixing device 15 and the arrangement of the valves 23 to 27 can be realized in addition to the embodiment shown in Figure 5 in other variants.
  • FIGS. 9 and 10 For this purpose, further examples are shown in FIGS. 9 and 10.
  • FIGS. 7A and 7B show two exemplary embodiments, in which the fluid lines are arranged side by side on one side of the mixing device 15
  • FIGS. 8A to 8D show further exemplary embodiments, which differ from the preceding exemplary embodiments in that although the fluid lines FA - FTF are arranged on two sides of the housing 28, they are offset in height from one another.
  • FIGS. 8A and 8B show the mixing device 15 in the perspective front view and in one

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzeinrichtung (1) zum Ausbringen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit zumindest einer Spritzdüse (4) zum Ausspritzen der Flüssigkeit und mit zumindest einer Mischeinrichtung (15), die zumindest eine Mischkammer (16) aufweist, wobei in die Mischkammer (16) zumindest ein erster Zulauf (20,21) für eine Trägerflüssigkeit (TF), zumindest zweite Zuläufe (17-19) für unterschiedliche Wirkstoffflüssigkeiten (A,B,C) und zumindest einen mit der Spritzdüse (4) verbundenen Ablauf (22) münden. Es ist vorgesehen, dass jedem der Zuläufe (17-19) ein betätigbares Ventil (23-27) zugeordnet ist, und mit einer Einrichtung (CPU), welche die Ventile (23-27) bei bestimmungsgemäßem Gebrauch derart betätigt, dass sich in den Ablauf unabhängig von der Betätigung der Ventile/Beschaltung der Zuläufe (17-21) ein konstanter Volumenstrom ergibt.

Description

Beschreibung
Titel
Spritzeinrichtung und Verfahren Die Erfindung betrifft eine Spritzeinrichtung zum Ausbringen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit zumindest einer Spritzdüse zum Ausspritzen der Flüssigkeit und mit zumindest einer Mischeinrichtung, die zumindest eine Mischkammer aufweist, wobei die Mischkammer zumindest einen ersten Zulauf für eine Trägerflüssigkeit, zumindest zwei zweite Zuläufe für eine Wirkstoffflüssigkeit und zumindest einen mit der zumindest einen Spritzdüse verbundenen Ablauf aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Spritzeinrichtung.
Stand der Technik
Bei heutigen landwirtschaftlichen Pflanzenschutzmaßnahmen muss die
Spritzbrühe bestehend aus zumindest einem Wirkstoffmittel, insbesondere einer Wirkstoffflüssigkeit, wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel, sowie einer
Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser, vor der eigentlichen Applikation auf einem Feld vorgemischt werden. Am Ende der Applikation muss der das jeweilige Mittel bereitstellende Tank in der Regel vollständig auf dem Feld entleert und gereinigt werden. Ein Reagieren auf die Beschaffenheit des Feldes und auf den eigentlichen lokalen Bedarf an Pflanzenschutzmittel ist daher kaum möglich. Die komplette angemischte Spritzbrühe wird daher vollständig auf dem Feld ausgebracht.
Es sind auch Systeme bekannt, bei welchen die Wirkstoffflüssigkeiten unverdünnt in einem eigenen Tank mitgeführt werden und erst bei Bedarf mit der Trägerflüssigkeit beim Ausbringen auf das Feld vermischt werden. Für diesen Mischvorgang ist es erforderlich, die Wirkstoffflüssigkeit mit der Trägerflüssigkeit bedarfsgerecht dosieren zu können. Dieser Dosiervorgang wird auch als
Direkteinspeisung bezeichnet und verlangt einen aufwändigen Aufbau einer Spritzeinrichtung, welche hierfür notwendige Ventile und dergleichen vorsehen muss.
Spritzeinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2006 059 193 AI eine Spritzeinrichtung, die eine Mischkammer aufweist, welcher eine Trägerflüssigkeit sowie eine Wirkstoffflüssigkeit, insbesondere ein
Pflanzenschutzmittel, zuführbar sind. Dabei ist vorgesehen, die
Wirkstoffflüssigkeit zunächst zur Vorverdünnung in zumindest eine Bypassleitung einzuspeisen, wobei die das mit der Trägerflüssigkeit vorverdünnte
Wirkstoffmittel enthaltende Bypassleitung in eine zu mehreren Spritzdüsen führende Trägerflüssigkeitsleitung mündet. Um die Vermischung
beziehungsweise das Verhältnis von Trägerflüssigkeit und Wirkstoffflüssigkeit zu beeinflussen, sind mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare
Durchlassventile beziehungsweise Einstellventile mit jeweils einem Ventilelement als Stellelement vorhanden, die der die Mischkammer bildenden
Flüssigkeitsleitungen vorgeschaltet sind.
Eine weitere Spritzeinrichtung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 31 40 441 AI bekannt, mit einer Dosierpumpe, die als Kolbenpumpe ausgebildet ist, wobei in der Dosierpumpe Trägerflüssigkeit und Wirkstoffflüssigkeit zusammengeführt werden, sodass die Dosierpumpe selbst als Mischeinrichtung mit einer Mischkammer und die Kolben als Stellelemente wirken.
Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE 39 08 963 AI eine Spritzeinrichtung bekannt, mit Dosierpumpen, welche sowohl die Wirkstoffflüssigkeit als auch die Trägerflüssigkeit in eine Mischkammer bei Bedarf in einem gewünschten
Mischverhältnis hinein pumpen.
Offenbarung der Erfind Die erfindungsgemäße Spritzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine schnelle und situationsgerechte Pflanzenschutzmaßnahme vorgenommen werden kann, wobei sichergestellt ist, dass die
Gesamtausbringmenge beziehungsweise der der zumindest einen Spritzdüse zugeführten Volumenstrom unabhängig von der Anzahl der zudosierten
Wirkstoffflüssigkeiten konstant bleibt. Hierdurch ist eine optimale Applikation der Pflanzenschutzmittel auf einem Feld gewährleistet. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass jedem der Zuläufe ein betätigbares Ventil zugeordnet ist, und dass die Spritzeinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche die Ventile bei bestimmungsgemäßem Gebrauch derart betätigt, dass sich in dem Ablauf unabhängig von der Betätigung der Ventile beziehungsweise der Beschaltung der Zuläufe ein konstanter Volumenstrom ergibt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die den Zuläufen zugeordneten Ventile jeweils gleich ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine hohe Anzahl von Gleichteilen, welche eine einfache Montage und eine kostengünstige Bereitstellung der Spritzeinrichtung gewährleistet. Darüber hinaus wird hierdurch erreicht, dass aufgrund der gleichen Ausbildung der Ventile die Ventile jeweils den gleichen Strömungswiderstand aufweisen und auch die gleichen Durchströmungsquerschnitte zur Verfügung stellen.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass jedem Ventil eine Pumpeneinrichtung zum Fördern der jeweiligen Flüssigkeit vorgeschaltet ist, wobei die
Pumpeneinrichtungen dazu ausgebildet sind, jeweils den gleichen Förderdruck bereitzustellen. Dies soll nicht bedeuten, dass jedem Ventil eine eigene
Pumpeneinrichtung vorgeschaltet sein muss. Vielmehr soll dies bedeuten, dass mehreren Ventilen auch eine gemeinsame Pumpeneinrichtung vorgeschaltet sein kann. Wichtig ist jedoch, dass jedem Ventil eine Pumpeneinrichtung, ob gemeinsam oder allein, vorgeschaltet ist, um den gewünschten Förderdruck auf das jeweilige Ventil bereitzustellen. Somit ist insbesondere jeweils eine
Pumpenvorrichtung den Ventilen mit einer gemeinsamen Zuführleitung vorgeschaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Pumpeneinrichtungen gleich ausgebildet sind. Durch die Gewährleistung des gleichen Förderdrucks wird erreicht, dass die Ventile jeweils das gleiche Strömungsvolumen
bereitstellen. Dies gilt sowohl für die Zuläufe der Wirkstoffflüssigkeit als auch für den zumindest einen Zulauf für die Trägerflüssigkeit. Dadurch bleibt der
Gesamtvolumenstrom erhalten, wenn beispielsweise ein Ventil geschlossen und ein anderes Ventil geöffnet wird. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Mischeinrichtung drei zweite
Zuläufe für drei unterschiedliche Wirkstoffflüssigkeiten aufweist. Damit weist die Mischeinrichtung zumindest vier Zuläufe insgesamt auf. Damit lassen sich unterschiedliche Schaltkombinationen erreichen, bei welchen jeweils ein oder mehrere Wirkstoffflüssigkeiten mit der Trägerflüssigkeit gemischt und ein Umschalten zwischen Wirkstoffflüssigkeiten erfolgen kann, ohne dass sich hierdurch der Gesamtvolumenstrom, der durch den Ablauf strömt, verändert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, dass die Mischeinrichtung zwei erste Zuläufe für die
Trägerflüssigkeit aufweist. Dadurch, dass auch zwei erste Zuläufe für die
Trägerflüssigkeit vorhanden sind, ist auch eine Dosierung der Trägerflüssigkeit durch Ein- und Ausschalten der zwei den ersten Zuläufen zugeordneten Ventile möglich. Hierdurch wird die Variantenvielfalt der Mischeinrichtung erhöht, bei gleichbleibendem Ausgangsvolumenstrom.
Vorzugsweise ist die Einrichtung mechanisch arbeitend ausgebildet und weist dazu wenigstens eine in der Mischkammer angeordnete Nockenwelle zur mechanischen Betätigung der Ventile auf. Dadurch ist gewährleistet, dass die Ventile stets gleichzeitig durch eine Bewegung der Nockenwelle betätigt werden, wodurch sichergestellt ist, dass stets das Gesamtfördervolumen durch den
Auslass strömt. Hierzu werden die Nockenkurven der Nockenwelle entsprechend gewählt. Vorzugsweise weist das jeweilige Ventil ein beweglich gelagertes und in Richtung der Nockenwelle federvorgespanntes Ventilelement auf, das in einem von der Nockenwelle unbetätigtem Zustand an einem Ventilsitz des Ventils den betroffenen Zugang verschließend dicht anliegt. Das jeweilige Ventil weist also ein bewegliches Ventilelement auf, das im Normalzustand, beziehungsweise einem Zustand, wenn es durch die Nockenwelle nicht betätigt ist, an einem Ventilsitz dichtend anliegt, und dadurch den betroffenen beziehungsweise zugeordneten Zulauf/Zugang verschließt. Durch Verdrehen der Nockenwelle wird das Ventilelement durch die Nockenwelle entgegen der Federkraft verschoben, sodass es einen Abstand zu dem Ventilsitz einnimmt, wodurch der
Durchströmungsquerschnitt freigegeben und Wirkflüssigkeit oder
Trägerflüssigkeit durch den so geöffneten Zugang hindurchströmen kann. Durch die Federvorspannung wird gewährleistet, dass das Ventilelement stets sicher in den Ventilsitz zurückfindet und eine Zwangsführung für das Ventilelement an der Nockenwelle vorliegt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass jedem Ventil ein ansteuerbarer Aktuator zugeordnet ist, und dass die Einrichtung dazu ausgebildet ist, die Aktuatoren elektrisch anzusteuern. In diesem Fall erfolgt die Sicherstellung des gleichbleibenden Ausgangsvolumenstroms nicht durch die in der
Mischeinrichtung vorhandene Mechanik, sondern durch eine elektrische
Ansteuerung der Aktuatoren mittels der Einrichtung. Die Einrichtung weist dazu bevorzugt eine Steuereinheit, insbesondere ein Mikroprozessor, auf, welche die Ansteuerung der Aktuatoren übernimmt, in Abhängigkeit von einer angeforderten Pflanzenschutzmaßnahme.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einrichtung dazu ausgebildet ist, die Aktuatoren mittels einer Pulsweitenmodulationsansteuerung zu betätigen. Durch die Pulsweitenmodulationsansteuerung wird erreicht, dass auch
Zwischenstellungen der Ventile erreichbar sind, sodass beispielsweise ein Durchströmungsquerschnitt nicht vollständig, sondern durch das jeweilige Ventil noch teilweise freigegeben wird. Dadurch ist eine weitere Beeinflussung der Mischverhältnisse der Wirkstoffflüssigkeiten sowie der Trägerflüssigkeiten möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die
Mischeinrichtung ein Gehäuse auf, das eine Mischbohrung aufweist, in welche die Zuläufe münden. Die Mischkammer wird somit durch eine Mischbohrung gebildet, in welche die Zuläufe jeweils münden, und aus welcher
zweckmäßigerweise auch der Ablauf ausmündet. Durch die Mischbohrung ist die Mischkammer auch besonders kostengünstig und in einfacher Art und Weise gefertigt. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Mischbohrung zumindest ein Festkörper zur Reduzierung des Mischvolumens angeordnet ist. Mit
zunehmendem Mischvolumen nimmt auch der Aufwand zu, die Mischkammer nach einer erfolgten Pflanzenschutzmittelapplikation zu reinigen und
auszuspülen. Durch das Integrieren eines Festkörpers in die Mischbohrung hinein, wird dieses Volumen reduziert, sodass auch das Ausspülen
beziehungsweise Reinigen erleichtert beziehungsweise optimiert wird.
Besonders bevorzugt ist der Festkörper als statischer Mischer ausgebildet.
Hierdurch wird die Durchmischung der Wirkstoffflüssigkeiten mit der
Trägerflüssigkeit verbessert und ein optimales Applikationsergebnis erzielt.
Vorzugsweise sind die Wirkstoffflüssigkeiten bereits vorverdünnt, um die
Austragsmenge insgesamt zu erhöhen.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen zumindest einem Zulauf ein Filterelement derart zugeordnet ist. Durch den Filter wird erreicht, dass Partikel oder andere Festbestandteile, welche die Mischkammer und die Spritzdüsen verunreinigen und im schlimmsten Fall verstopfen könnten, daran gehindert sind, in die Mischkammer einzudringen. Dadurch wird die Lebensdauer der
Spritzeinrichtung erhöht. Insbesondere können dadurch Wartungszyklen gekürzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sieht vor, dass die Ventile der Mischeinrichtung derart betätigt werden, dass während eines Pflanzenschutzmittelapplikationsvorgangs, bei welchem das
Mischungsverhältnis in der Mischkammer verändert wird, durch den Ablauf stets der gleiche Volumenstrom ein oder mehrere Spritzdüsen zugeführt wird.
Hierdurch werden die zuvor genannten Vorteile erreicht.
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen Figur 1 eine vorteilhafte Spritzeinrichtung in einer vereinfachten Darstellung,
Figur 2 eine schematische Detailansicht der Spritzeinrichtung,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften
Mischeinrichtung der Spritzeinrichtung,
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorteilhaften
Spritzeinrichtung,
Mischeinrichtung in unterschiedlichen Ansichten,
Figur 6 eine Detailschnittdarstellung der Mischeinrichtung,
Figur 7 Varianten der Mischeinrichtung in perspektivischen
Darstellungen und
Figuren 8A bis 8D weitere Varianten der Mischeinrichtung in
unterschiedlichen Ansichten.
Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Spritzeinrichtung 1, die ein als Traktor ausgebildetes Fahrzeug 2 aufweist, welches ein Spritzsystem 3, aufweisend eine Vielzahl von Spritzdüsen 4 trägt, wobei die Spritzdüsen 4 über einen Querträger 5 nebeneinander verteilt angeordnet sind. Das Fahrzeug 2 zieht den Querträger 5 und die Spritzdüsen 4 hinter sich her, sodass die Spritzdüsen oberhalb eines Bodens 6 liegen, um auf dem Boden und
gegebenenfalls darauf befindliche Pflanzen Pflanzenschutzmittel zu applizieren. Das Fahrzeug 2 trägt dazu außerdem mehrere Tanks 7, 8, 9 und 10, wobei in den Tanks 7 8 und 9 jeweils ein flüssiges Wirkstoffmittel A, B beziehungsweise C vorrätig gehalten ist, und in dem Tank C eine Trägerflüssigkeit TF, insbesondere in Form von Wasser. Die Tanks 7 bis 10 sind mit den Spritzdüsen 4 durch ein oder mehrere Mischeinrichtungen verbunden, die im Folgenden näher erörtert werden sollen. Zur Förderung der jeweiligen Flüssigkeit ist jedem Tank eine Pumpeinrichtung 11, 12, 13 und 14 zugeordnet, mittels welcher die jeweilige Flüssigkeit entnehmbar und der im Folgenden beschriebenen Mischeinrichtung zuführbar ist. Während in dem folgenden Ausführungsbeispiel drei
unterschiedliche Wirkstoffmitteltanks 7, 8 und 9 gezeigt und beschrieben werden, ist es jedoch selbstverständlich, dass die Spritzeinrichtung 1 auch mehr oder weniger Wirkstoffmitteltanks aufweisen kann.
Figur 2 zeigt in eine vereinfachte Detailansicht der Spritzeinrichtung 1, in welcher die vier Tanks 7, 8, 9 und 10, die zugeordneten Pumpenvorrichtungen 11 bis 14 sowie zwei der Spritzdüsen 4 gezeigt sind. Den Spritzdüsen 4 ist jeweils eine Mischeinrichtung 15 vorgeschaltet, die jeweils mit den Pumpenvorrichtungen 11, 12, 13 und 14 durch entsprechende Fluidleitungen verbunden sind. Damit ist jede der Mischeinrichtung 15 mit der jeweiligen Flüssigkeit beaufschlagbar, wobei die Mischeinrichtung 15 dazu ausgebildet ist, ein gewünschtes Mischungsverhältnis der einzelnen Flüssigkeiten miteinander einzustellen und der jeweiligen
Spritzdüse 4 zuzuführen.
Die durch die Mischeinrichtung 15 zur Verfügung zustellende Spritzbrühe besteht aus der Trägerflüssigkeit und einem Pflanzenschutzmittel, beispielsweise A, B oder C, oder aus einer Kombination von diesen. Typischerweise bewegt sich die Zusammensetzung der Spritzbrühe im Bereich von 25 bis 200 Volumenanteilen Trägerflüssigkeit auf einen Volumenanteil des Pflanzenschutzmittels für flüssige und festförmige Pflanzenschutzmittel im Bereich von 50 bis 20.000 Massenteile Trägerflüssigkeit auf einen Massenanteil Pflanzenschutzmittel. Natürlich sind auch hiervon abweichende Werte möglich. Dadurch, dass die Mischeinrichtung 15 der jeweiligen Spritzdüse 4 jeweils vorgeschaltet ist, ergibt sich der Vorteil, dass eine Vermischung der einzelnen Flüssigkeiten erst kurz vor der Spritzdüse erfolgt, sodass zum einen jede Spritzdüse eine individuelle Zusammensetzung der Spritzbrühe abgeben kann, und dass zum anderen das Volumen, das im Anschluss an eine Pflanzenschutzmittelapplikation aus den Leitungen der Spritzeinrichtung 1 entfernt werden müsste, zur Reinhaltung derer Bestandteile, besonders gering gehalten wird.
Während vorliegend die Mischeinrichtungen 15 direkt einer Spritzdüse 4 vorgeschaltet sind, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass jeweils eine Teilbreite, also einer vorbestimmten Anzahl von nebeneinanderliegend angeordneten Spritzdüsen 4, nur eine Mischeinrichtung 15 vorgeschaltet ist, sodass die Teilbreite von Spritzdüsen 4 jeweils die gleiche Spritzbrühe auf das Feld appliziert. Auch kann vorgesehen sein, dass die Mischeinrichtung 15 den Tanks 7, 8, 9, 10 beziehungsweise deren
Pumpenvorrichtung 11 bis 14 unmittelbar nachgeschaltet ist, um frühzeitig die gewünschte Spritzbrühe herzustellen und allen Spritzdüsen 4 der
Spritzeinrichtung 1 zuzuführen. Zur Einzeldüsenschaltung ist zusätzlich jede Spritzdüse 4 optional mit einem einfachen Schaltventil ausgestattet, welches eine Aktivierung und Deaktivierung der jeweiligen Spritzdüse einfach ermöglicht.
Bei einer typischen Applikation von Pflanzenschutzmittel mit einer
Trägerflüssigkeit ist es erforderlich, die Gesamtaufwandsmenge, insbesondere die Menge an Trägerflüssigkeit, konstant zu halten. So sollte bei einem
Umschalten von beispielsweise einem Pflanzenschutzmittel auf eine Kombination von mehreren Pflanzenschutzmitteln die Gesamtaufwandsmenge pro Spritzdüse 4 beziehungsweise pro zu bespritzender Fläche konstant bleiben. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Spritzeinrichtung 1 ist es nunmehr möglich, einen konstanten Volumenstrom der jeweiligen Spritzdüse zuzuführen, unabhängig davon, welche Kombination von Pflanzenschutzmitteln und Trägerflüssigkeit gewählt ist, und ob diese Kombination während des Betriebs gewechselt wird.
Hierzu ist vorgesehen, dass die Pumpeneinrichtungen 11 bis 14 dazu
ausgebildet sind, den gleichen Volumenstrom und/oder den gleichen Fluiddruck bereitzustellen, sodass sich von den Pumpenvorrichtungen 11 bis 14 jeweils ein konstanter beziehungsweise gleicher Volumenstrom für alle Flüssigkeiten ergibt. Dadurch wird auch gewährleistet, dass für die Pflanzenschutzmittelapplikation eine optimale Tropfengröße an der jeweiligen Spritzdüse 4 gewährleistet ist. Aufgrund der vorteilhaften Ausbildung bleibt auch die Tropfengröße oder das Tropfengrößenspektrum gleich, auch dann, wenn zwischen den
Pflanzenschutzmitteln gewählt wird. Dies soll im Folgenden näher erörtert werden.
Figur 3 zeigt dazu in einer schematischen Darstellung die Mischeinrichtung 15. Diese weist eine Mischkammer 16 auf, in welcher die verschiedenen
Flüssigkeiten miteinander vermengt werden können. Die Mischkammer 16 weist dazu mehrere Zuläufe 17 bis 21 auf, sowie einen zu zumindest einer der
Spritzdüsen 4 führenden Ablauf 22.
Den Zuläufen 17 bis 21 ist jeweils ein Ventil 23, 24, 25, 26 und 27 zugeordnet, welches den Durchströmungsquerschnitt des jeweiligen Zulaufs 17 bis 21 verschließen, freigeben oder teilweise freigeben kann. Dazu sind die Ventile 23 bis 27 elektrisch ansteuerbar ausgebildet. Insbesondere weisen die Ventile 23 bis 27 jeweils einen Aktuator 23', 24', 25', 26' und 27' zum Bewegen eines verstellbaren Ventilelements auf, das entgegen der Kraft einer Rückstellfeder bewegbar ist. Die Ventile 23 bis 27 sind in der Figur 3 vereinfacht gezeichnet. Das Ventil 23 ist dabei zwischen der Pumpenvorrichtung 11 und der
Mischkammer 16 geschaltet, das Ventil 24 zwischen der Pumpenvorrichtung 12 und der Mischkammer 16, das Ventil 25 zwischen der Pumpenvorrichtung 13 und der Mischkammer 16 und die Ventile 26 und 27 sind jeweils zwischen der Pumpenvorrichtung 14 und der Mischkammer 16 geschaltet. Durch die Ventile 26, 27 ist somit jeweils die Trägerflüssigkeit beziehungsweise der Volumenstrom der Trägerflüssigkeit in die Mischkammer 16 einstellbar, während mit den Ventilen 23, 24 und 25 jeweils die Wirkstoffflüssigkeiten A, B und C einstellbar sind. Die Wirkstoffflüssigkeiten sind zweckmäßigerweise bereits mit der
Trägerflüssigkeit vorverdünnt in den Tank 7, 8, 9 gelagert oder werden über ein geeignetes Vormischsystem bereitgestellt.
Vorliegend sind die Ventile 23 bis 27 gleich ausgebildet, und durch Ansteuern der Aktuatoren 23' bis 27' durch eine Steuereinheit CPU derart miteinander kombiniert, dass am Auslass 22 stets ein konstanter Volumenstrom Qges vorliegt. Dies wird dadurch erreicht, dass zum einen in den Zuführleitungen, also an der Druckseite der jeweiligen Pumpeneinrichtung 11 bis 14 der gleiche Druck vorliegt.
In der folgenden Tabelle sind in der ersten Spalte unterschiedliche
Kombinationen von Pflanzenschutzmitteln A, B und C mit der Trägerflüssigkeit TF beziehungsweise entsprechende Schaltkombinationen zum Erreichen des Volumenstroms Qges aufgelistet. In den fünf dahinter angeordneten Spalten sind die Grundschaltstellungen der einzelnen Ventile 23 bis 27 gezeigt. Dabei steht „AN" für ein vollständig geöffnetes Ventil und„AUS" für ein vollständig geschlossenes Ventil:
Eine Schaltkombination 26 = AN und Ventil 27 = AUS kann alternativ über die Schaltkombination Ventil 26 = AUS und Ventil 27 = AN dargestellt werden.
Die hydraulischen Widerstände der einzelnen Ventile 23 bis 27 sind aufgrund ihrer gleichen Ausbildung ebenfalls gleich. Somit fließt für die in der Tabelle dargestellten Schaltkombinationen ein Drittel des gesamten Volumenstroms Qges über die jeweils geöffneten Ventile. Typischerweise wird für eine Applikation der Volumenstrom Qges durch eine Spritzdüse 4, vorgegeben. Des Weiteren ist die Konzentration C2, also das Volumen der jeweiligen Komponente geteilt durch das gesamte Volumen in einem Referenzelement (dabei wird von einer konstanten Dichte und molaren Masse ausgegangen), der einzelnen Pflanzenschutzmittel A, B, C ebenfalls vorgegeben. Damit die Sollkonzentration für die einzelnen
Schaltkombinationen eingehalten wird, werden die Pflanzenschutzmittel A, B, C mittels der Trägerflüssigkeit TF auf eine Konzentration Ci verdünnt. Dabei entspricht die jeweilige Konzentration Ci für den dargestellten Schaltplan in der oben genannten Tabelle dem dreifachen der Endkonzentration C2.
Wird beispielsweise der gesamte Volumenstrom Qges auf 3 l/min und die
Konzentrationen der einzelnen Pflanzenschutzmittel A, B, C wie folgt festgelegt: C2A = 0,01, C2B = 0,02 und C2C = 0,001, so ergeben sich für die einzelnen Schaltkombinationen in der oben genannten Tabelle folgende Volumenströme um Konzentrationen Ci: Qges C2A C2B C2C QvA QvB Qvc QVTFI QVTF2 ClA ClB Cic in in in in in in
l/min l/min l/min l/min l/min l/min
A+TF 3 O.Ol 0 0 1 0 0 1 1 0.03 - -
B+TF 3 0 0.02 0 0 1 0 1 1 - 0.06 -
C+TF 3 0 0 0.001 0 0 1 1 1 - - 0.003
A+B+TF 3 0.01 0.02 0 1 1 0 1 0 0.03 0.06 -
A+C+TF 3 0.01 0 0.001 1 0 1 1 0 0.03 - 0.003
C+B+TF 3 0 0.02 0.001 0 1 1 1 0 - 0.06 0.003
A+B+C+T 3 0.01 0.02 0.001 1 1 1 0 0 0.03 0.06 0.003
F
Es ist möglich, den Volumenstrom durch die einzelnen Ventile 23 bis 27 mittels
einer pulsweitenmodulierten Ansteuerung der Aktuatoren 23' bis 27' zu
reduzieren. Dadurch ist es möglich, die Konzentration trotz vorgegebener
Konzentrationen am Eingang der Mischeinrichtung 15 am Ausgang der
Mischeinrichtung zu variieren. Weiterhin ist es möglich, den gesamten
Volumenstrom mittels Pulsweitenmodulation anzusteuern beziehungsweise zu
variieren. Dies ist beispielsweise bei Kurvenfahrten vorgesehen, da in solch
einem Fall die Relativgeschwindigkeit der Spritzdüsen 4 über dem Boden 6
unterschiedlich hoch ist. Um eine gleichbleibende Menge an Trägerflüssigkeit
und Pflanzenschutzmittel pro Fläche ausbringen zu können, wird durch die
Pulsweitenmodulation der gesamte Volumenstrom durch die jeweiligen
Spritzdüsen 4 mittels der Mischeinrichtung 15 angepasst.
Eine Variante des in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels der
Mischeinrichtung 15 ist in Figur 4 gezeigt. Daher unterscheidet sich die in Figur ^ gezeigte Variante von dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 dadurch, dass
lediglich zwei verschiedene Pflanzenschutzmittel A und B sowie nur ein
Anschluss zu dem Tank 10 mit Trägerflüssigkeit TF vorhanden sind. Hierbei
entspricht die Konzentration von Pflanzenschutzmittel zu Trägerflüssigkeit am
Eingang dem doppelten der Konzentration am Ausgang der Mischeinrichtung 15 Im Folgenden werden unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die
Mischeinrichtung 15 näher erläutert.
Figur 5 zeigt dazu ein erstes Ausführungsbeispiel der Mischeinrichtung 15. Die Mischeinrichtung 15 weist die fünf Ventile 23 bis 27 auf, die an einem die
Mischkammer 16 bildenden Gehäuse 28 angeordnet sind. In dem Gehäuse 28 verlaufen Fluidkanäle in die Mischkammer 16 durch die Ventile 23 bis 27, wobei die internen Fluidkanäle mit Fluidleitungen FA, FB, FC und FTF verbunden sind, die mit der Druckseite jeweils einer der Pumpeneinrichtungen 11 bis 14 verbunden sind, um entsprechend die Trägerflüssigkeit TF, oder die
Pflanzenschutzmittel A, B und C der Mischeinrichtung 15 zuzuführen. Die Ventile 23 bis 27 sind dabei vorliegend als Cartridge-Ventile beziehungsweise als 2/2- Wege-Ventile ausgebildet. Die fluidführenden Leitungen FTF, FA, FB und FC werden vorliegend mittels zweier Haltebügel 29 an dem Gehäuse 28 befestigt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer einfachen Montage und einer kompakten
Bauweise der Mischeinrichtung 15.
Während in Figur 5A die Mischeinrichtung in einer perspektivischen Darstellung zeigt, zeigen Figuren 5B und 5C die Mischeinrichtung 15 in unterschiedlichen Schnittdarstellungen, wobei die Schnittebenen senkrecht zueinander liegen. Die einzelnen Strömungspfade verlaufen durch die Ventile 23 bis 27, wobei der Strömungspfad für die Trägerflüssigkeit TF aufgeteilt wird und durch zwei einzelne Ventile 26 und 27 führt, wie zuvor bereits erläutert und in Figur 3 gezeigt. Vorzugsweise sind die Ventile 26, 27 am Kopf des Gehäuses 28 die Ventile für die Trägerflüssigkeit. Somit ist es möglich, die gesamte Mischbohrung
30 zur Reinigung mit Trägerflüssigkeit auszuspülen. Unter dem Kopf der Mischbohrung 30 wird damit das von der Spritzdüse 4 abgewandte Ende der in dem Gehäuse 28 ausgebildeten Mischbohrung 30, welche die Mischkammer 16 bildet, verstanden.
Stromab der Ventile 23 bis 27 treffen die Strömungspfade in der Mischbohrung 30 zusammen, sodass sich die Flüssigkeiten miteinander vermengen.
Vorteilhafterweise entspricht der Durchmesser der Mischbohrung 30 nur wenige Millimeter oder weniger. Das Volumen der Mischbohrung 30 beeinflusst nach welcher Zeit eine in der Mischbohrung veränderte Mischung aus der Mischbohrung und der Spritzdüse 4 ausgetragen wird. Desto geringer das Volumen in der Mischbohrung 30 ist, desto kürzer ist der Zeitraum zwischen dem Umschalten der Ventile 23 bis 27 und dem Vorliegen der gewünschten
Spritzbrühe an der zugeordneten Spritzdüse 4. Zur Reduzierung des Volumens der Mischbohrung 30 ist bevorzugt ein geeigneter Festkörper 31 in der
Mischbohrung angeordnet. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Festkörper 31 um einen statischen Mischer, welcher die Durchmischung der einzelnen Flüssigkeiten innerhalb der Mischbohrung verbessert.
Figur 6 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Mischeinrichtung 15 anhand einer Detailschnittdarstellung. Gezeigt ist in Figur 6 das Gehäuse 28 mit einer daran ausgebildeten Zulauföffnung 32, die beispielsweise den Zulauf 17 bildet, sowie einen der Zulauföffnung 32 zugeordneten Zuführnippel 33 der diesem Zulauf zugeordneten Fluidleitung. Der Zuführnippel 33 verbindet eine der Fluidleitungen, vorliegend der Fluidleitung FA, mit der Mischeinrichtung 15. Dazu ragt der Zuführnippel quer in die Fluidleitung FA hinein, sodass eine
fluidtechnische Verbindung zwischen der Mischeinrichtung 15 und der
Fluidleitung FA hergestellt ist. Um die Einzelventile und die Spritzdüse 4 vor Verschmutzungen und Partikel zu schützen, ist vorliegend vorgesehen, dass ein Filterelement 34 entweder in den Zuführnippel 33 integriert ist oder zwischen den Zuführnippel und dem Gehäuse 28 axial verspannt beziehungsweise gehalten ist.
Die Anordnung der fluidführenden Zuführleitungen FA, FB, FC und FTF an die Mischeinrichtung 15 und die Anordnung der Ventile 23 bis 27 kann neben der in Figur 5 gezeigten Ausführung auch in weiteren Varianten realisiert werden.
Hierzu sind weitere Beispiele in den Figuren 9 und 10 gezeigt.
Figuren 7A und 7B zeigen hierzu zwei Ausführungsbeispiele, welchen die Fluidleitungen nebeneinander an einer Seite der Mischeinrichtung 15
beziehungsweise des Gehäuses 28 angeordnet sind. Dabei sind vier der Ventile an einer Seite und das fünfte Ventil auf der anderen Seite der Mischeinrichtung 15 angeordnet. Die Fluidleitungen FA - FTF sind dabei durch eine gemeinsame Halteklammer 29 an dem Gehäuse 28 gehalten. Figuren 8A bis 8D zeigen weitere Ausführungsbeispiele, die sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass die Fluidleitungen FA - FTF zwar an zwei Seiten des Gehäuses 28 angeordnet sind, jedoch in der Höhe versetzt zueinander liegen. Figuren 8A und 8B zeigen dazu die Mischeinrichtung 15 in der perspektivischen Vorderansicht und in einer
Rückansicht, und die Figuren 8C und 8D die Mischeinrichtung 15 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in zwei unterschiedlichen Schnittdarstellungen, wobei die Schnittebenen senkrecht zueinander liegen.

Claims

Ansprüche
1. Spritzeinrichtung (1) zum Ausbringen von Flüssigkeiten, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit zumindest einer Spritzdüse (4) zum
Ausspritzen der Flüssigkeit und mit zumindest einer Mischeinrichtung (15), die zumindest eine Mischkammer (16) aufweist, wobei in die Mischkammer (16) zumindest ein erster Zulauf (20,21) für eine Trägerflüssigkeit (TF), zumindest zweite Zuläufe (17-19) für unterschiedliche Wirkstoffflüssigkeiten (A,B,C) und zumindest einen mit der Spritzdüse (4) verbundenen Ablauf (22) münden, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Zuläufe (17-21) ein betätigbares Ventil (23-27) zugeordnet ist, und mit einer Einrichtung (CPU), welche die Ventile (23-27) bei bestimmungsgemäßem Gebrauch derart betätigt, dass sich in den Ablauf unabhängig von der Betätigung der Ventile/Beschaltung der Zuläufe (17- 21) ein konstanter Volumenstrom ergibt.
2. Spritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zuläufen (17-21) zugeordneten Ventile (23-27) jeweils gleich ausgebildet sind.
3. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Ventil (23-27) eine Pumpeneinrichtung (11-14) zum Fördern der jeweiligen Flüssigkeit vorgeschaltet ist, wobei die
Pumpeneinrichtungen (11-14) dazu ausgebildet sind, jeweils den gleichen Förderdruck bereitzustellen.
4. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (15) drei zweite Zuläufe (17-19) für drei unterschiedliche, insbesondere vorverdünnte Wirkstoffflüssigkeiten (A,B,C) aufweist.
5. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (15) zwei erste Zuläufe (20,21) für die Trägerflüssigkeit (TF) aufweist.
6. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (C) mechanisch arbeitend ausgebildet ist und dazu wenigstens eine in der Mischkammer (16) angeordnete Nockenwelle zum mechanischen Betätigen der Ventile (23-27) aufweist.
7. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Ventil (23-27) ein ansteuerbarer Aktuator (23'-27') zugeordnet ist, und dass die Einrichtung (CPU) dazu ausgebildet ist, die
Aktuatoren (23'-27') elektrisch anzusteuern.
8. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (CPU) dazu ausgebildet ist, die
Aktuatoren (23'-27') mittels einer Pulsweitenmodulationsansteuerung zu betätigen.
9. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (15) ein Gehäuse (28) aufweist, das eine Mischbohrung (30) aufweist, in welche die Zuläufe (17-21) münden.
10. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischbohrung (30) mindestens ein Festkörper (31) zur Reduzierung des Mischvolumens angeordnet ist.
11. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (31) als statischer Mischer ausgebildet ist.
12. Spritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Zulauf (17-21) ein Filterelement (34) zugeordnet ist.
13. Verfahren zum Betreiben einer Spritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (23-27) derart betätigt werden, dass durch den Ablauf (22) stets der gleiche Volumenstrom einer oder mehrerer Spritzdüsen (4) geführt wird.
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