DE102009001532A1

DE102009001532A1 - Agrare Ausbringeinrichtung für das Ausbringen von Fluiden

Info

Publication number: DE102009001532A1
Application number: DE102009001532A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Schulte
Original assignee: Schulte Reinhold 33106
Current assignee: Schulte Reinhold 33106
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2011-08-04
Also published as: EP2227949B2; EP2227949A1; EP2227949B9; ES2528933T5; ES2528933T3; EP2227949B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine agrare Ausbringeinrichtung für das Ausbringen von Fluiden wie Pflanzenschutzmitteln oder Dünger in der Landwirtschaft.
Erfindungsgemäß wird der Einsatz eines pulsweitenmodulierten Ventils (18) zur Steuerung einer Ausbringrate des Fluids vorgeschlagen.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine agrare Ausbringeinrichtung für das Ausbringen von Fluiden, wie beispielsweise Pflanzenschutzmitteln, flüssigen Düngern und Ähnlichem, in der Landwirtschaft. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen agraren Ausbringeinrichtung.
STAND DER TECHNIK
Eine beispielhafte gattungsgemäße agrare Ausbringeinrichtung ist aus DE 10 2006 008 612 A1 bekannt, wo diese als ”landwirtschaftliche Feldspritze” bezeichnet ist. Diese Feldspritze besitzt einen Kreislauf für das auszubringende Fluid, bei dem auch ohne eine Ausbringung das Fluid von einem Tank über eine Dosierarmatur, einen Durchflussmesser, eine Verzweigung zu mehreren Teilbreitenbereichen mit jeweils mehreren Spritzdüsen, Drossel- oder Abschaltventile der Teilbreitenbereiche, eine Zusammenführung der den Teilbreitenbereichen zugeordneten Teilleitungen und einen weiteren Durchflussmesser in einem Kreislauf wieder in den Tank zurückgeführt wird. Zweck dieses Kreislaufes ist es, Ablagerungen in der Feldspritze zu vermeiden, welche durch zu geringe Fließgeschwindigkeiten entstehen können. Das Ausbringen des Fluids über die Spritzdüsen kann einerseits über die Drossel- oder Abschaltventile beeinflusst werden, welche die fluidische Beaufschlagung der einzelnen Teilbreitenbereiche beeinflussen können, wobei über die Drossel- oder Abschaltventile nur eine gemeinsame Regelung sämtlicher Spritzdüsen eines Teilbreitenbereichs möglich ist. Andererseits sind den Spritzdüsen jeweils Abschaltventile oder Sperrventile zugeordnet, die von einer als Bordcomputer ausgebildeten Betätigungseinrichtung schaltbar sind, wobei eine einzelne Schaltung der Spritzdüsen oder eine gruppenweise Schaltung derselben möglich ist.
Der als Bordcomputer ausgebildeten Betätigungseinrichtung werden auch die Signale der Durchflussmesser zugeführt, so dass durch Differenzbildung der ermittelten Durchflusswerte die tatsächliche Ausbringmenge des Fluides ermittelt werden kann. Weiterhin ist über den Bordcomputer eine elektrische Ansteuerung der Dosierarmatur und der Drossel- und Abschaltventile möglich.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine agrare Ausbringeinrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer agraren Ausbringeinrichtung vorzuschlagen, welche oder welches hinsichtlich der Steuerungsmöglichkeiten und des Ausbringverhaltens verbessert ist.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich entsprechend den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist gegeben durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 12. Weitere Ausgestaltungen eines derartigen erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen 13 bis 15.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter einer ”agraren Ausbringeinrichtung” im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jedwede Einrichtung verstanden, über welche das Ausbringen von Fluiden wie Pflanzenschutzmitteln oder Dünger in der Landwirtschaft in Verbindung mit einem Fahrzeug wie einem Traktor oder Ähnlichem beeinflusst werden kann. Beispielsweise handelt es sich bei der agraren Ausbringeinrichtung um

– eine Ventileinrichtung,
– eine Ventileinrichtung mit ergänzender Spritzeinheit, Düseneinheit oder Sprüheinheit, möglicherweise ergänzt um eine Zuführeinheit zur Zuführung des Fluids zu mehreren Teileinheiten, über welche Teil-Fluidströme ausgebracht werden können oder
– eine gesamte Ausbringeinrichtung mit den erforderlichen Bauelementen von einem Behälter für das auszubringende Fluid bis zu der Sprüh-, Spritz- oder Düseneinheit; wobei ergänzende Betätigungseinheiten sowie Steuereinheiten integriert sein können oder nicht.

Erfindungsgemäß erfolgt bei der agraren Ausbringeinrichtung eine Steuerung des Ausbringens des Fluids über ein pulsmoduliertes Ventil. Dieses ist zwischen eine Quelle des Fluids und eine Ausbringöffnung zwischengeschaltet, so dass über das pulsmodulierte Ventil der Fluidstrom von, der Quelle zu der Ausbringöffnung beeinflusst werden kann.
Unter einer ”Steuerung des Ausbringens des Fluids” wird hierbei jedwede Beeinflussung des Ausbringens des Fluids verstanden. Um lediglich einige Beispiele zu nennen, kann über das pulsmodulierte Ventil die Geschwindigkeit des Fluids beim Ausbringen, ein Volumenstrom beim Ausbringen, ein Druckverhältnis beim Ausbringen, ein Sprüh- oder Spritzwinkel beim Ausbringen oder eine Druckpulsation beim Ausbringen beeinflusst werden.
Unter einem ”pulsmodulierten Ventil” im Sinne der Erfindung wird insbesondere ein Ventil verstanden, welches geeignet ausgebildet und ansteuerbar oder angesteuert ist, um eine Pulsweitenmodulation (auch Unterschwingungsverfahren, Pulsbreitenmodulation oder Pulsdauermodulation, abgekürzt als PWM, PBM, PDM) zu ermöglichen. Insbesondere handelt es sich bei dem pulsmodulierten Ventil um ein Elektromagnetventil, welches mit einer festen oder variablen Frequenz, also nach einer festen oder veränderbaren Schwingungsdauer T, in eine Öffnungsstellung angesteuert wird. Eine Rückführung in die Schließstellung erfolgt nach einer Zeitdauer t < T, wobei das Verhältnis t/T als ”Tastverhältnis” bezeichnet wird. Für den Extremfall t = 0 ist das Ventil durchgängig für mehrere Perioden nT vollständig geschlossen, während für den anderen Extremfall t = T das Ventil durchgängig für mehrere Perioden nT geöffnet ist. Für 0 = t/T < 1 ist das Ventil intermittierend geöffnet, wobei eine Beeinflussung der Ausbringung des pulsmodulierten Ventils entsprechend dem durch die Steuerung vorgegebenen Tastverhältnis ist. Während theoretisch echte Pulse mit senkrechten Flanken, also unmittelbarem Übergang von der Öffnungsstellung zu der Schließstellung und umgekehrt bei der Pulsmodulation Einsatz finden, besitzen die in einem praktischen pulsmodulierten Ventil realisierbaren Öffnungs-Schließ-Signale eine endliche Flankensteilheit, wobei auch gezielt ein verzögertes Öffnen und Schließen mit beliebigen Signalverläufen und gezielter Nutzung von teilgeöffneten Zuständen möglich ist. Bei Ausbildung und Steuerung des Ventils für eine Pulsweitenmodulation findet ausschließlich eine Variation des Tastverhältnisses Einsatz. Ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist bspw. eine Pulsfrequenzmodulation (PFM), bei der die Öffnungszeit t konstant gehalten wird, aber die Frequenz- und Periodendauer T variiert wird. Auch möglich ist ein kumulativer Einsatz einer Pulsfrequenzmodulation und einer Pulsweitenmodulation. Weiterhin möglich ist ein Einsatz einer Pulsamplitudenmodulation, für welche alternativ oder kumulativ beispielsweise die Größe eines Öffnungsquerschnittes oder Öffnungscharakteristika wie Düsenparametern modifiziert werden können.
Ausgangsseitig des pulsmodulierten Ventils kann je nach Auslegung der fluidischen Komponenten, der dynamischen Eigenschaften des Fluides und der Frequenz des pulsmodulierten Signals zur Ansteuerung des Ventils ein pulsierendes Ausbringen des Fluids erfolgen. Ebenfalls möglich ist, dass das stromabwärtige Strömungssystem eine Art Tiefpassfilter bildet, so dass die Pulsationen des Ausbringens des Fluids zumindest abgemildert werden, so dass beispielsweise Folge einer Variation des Tastverhältnisses bei einer Pulsweitenmodulation vorrangig eine Veränderung des Volumenstroms des Fluids ist.
Gemäß einem weiteren Vorschlag besitzt die agrare Ausbringeinrichtung, insbesondere eine Ventileinheit mit dem pulsmodulierten Ventil, eine elektrische Schnittstelle. Diese elektrische Schnittstelle ist alternativ oder kumulativ geeignet ausgebildet für die Bereitstellung folgender elektrischer Signale:

a) Zunächst kann über eine derartige elektrische Schnittstelle eine elektrische Leistungsversorgung erfolgen. Über einen Stecker oder Ähnliches kann die Zufuhr elektrischer Energie von einer elektrischen Energiequelle zu der agraren Ausbringeinrichtung erfolgen, womit beispielsweise ein Elektromagnet des pulsmodulierten Ventils geeignet angesteuert wird und/oder eine Steuereinheit der Ausbringeinrichtung, beispielsweise zur Ansteuerung des pulsmodulierten Ventils, versorgt wird.
b) Weiterhin kann über die elektrische Schnittstelle eine Zuführung von Parametern für die Pulsmodulation zu der Ausbringeinrichtung erfolgen. Bei diesen Parametern handelt es sich beispielsweise um eine Frequenz- oder Schwingungsdauer T der Pulse, eine Öffnungszeit t oder ein Tastverhältnis, eine Pulsamplitude, einen Pulsverlauf und Ähnliches, entsprechend welchen eine Ansteuerung des pulsmodulierten Ventils erfolgen soll.
c) Insbesondere für den Fall, dass in der Ausbringeinrichtung die vorgenannten Parameter für die Pulsmodulation erst ermittelt werden sollen, kann über die elektrische Schnittstelle eine Zuführung von Betriebs- oder Umgebungsparametern der agraren Ausbringeinrichtung oder des mit der agraren Ausbringeinrichtung gekoppelten Fahrzeugs erfolgen. Ohne Einschränkung auf diese sollen im Folgenden einige exemplarische Beispiele für derartige Betriebs- oder Umgebungsparameter genannt werden: – Beispielsweise kann über die Schnittstelle eine Position, Fahrgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines mit der Ausbringeinrichtung gekoppelten Agrarfahrzeugs übermittelt werden, wobei auch möglich ist, dass über eine Steuereinheit der Ausbringeinrichtung durch digitale Integration und Differentiation eine der vorgenannten Größen in eine andere Größe umgerechnet wird. Beispielsweise kann eine derartige Größe durch ein GPS-Signal, einen Pedalwert des Agrarfahrzeugs, eine Drehzahl, eine Drehzahländerung eines Antriebsaggregates oder eines Fahrzeugrads, einen Drehwinkelgeber des Antriebssystems des Agrarfahrzeugs oder Ähnliches bereitgestellt werden. Über eine Position kann beispielsweise aus Erfahrungswerten oder geodätischen Informationen darauf geschlossen werden, wann die Ausbringung von mehr oder weniger Fluid erforderlich ist, so dass aus der Position Rückschlüsse über die Parameter für die Pulsmodulation gezogen werden können. Andererseits kann mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit ein vergrößerter Volumenstrom bei der Ausbringung des Fluids gewünscht sein, was durch eine Modifikation der Parameter für die Pulsmodulation berücksichtigt werden kann. – Weiterhin kann über die Schnittstelle ein auszubringender Volumenstrom an eine Steuereinheit der Ausbringeinrichtung übergeben werden, wobei der auszubringende Volumenstrom beispielsweise von einer Bedienperson oder dem Fahrer des Agrarfahrzeugs vorgegeben werden kann oder über eine außerhalb der Ausbringeinrichtung angeordnete Steuereinheit automatisch aus anderen Betriebs- oder Umgebungsparametern bestimmt werden kann. – Weiterhin kann über die elektrische Schnittstelle eine gewünschte Tröpfchengröße beim Ausbringen des Fluids, beispielsweise für einen Sprühnebel, an eine Steuereinheit der Ausbringeinrichtung übergeben werden. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass unter Veränderung der Parameter für die Pulsmodulation überraschenderweise nicht nur Einfluss auf die Ausbringung in Form einer Beeinflussung des Volumenstroms genommen werden kann, sondern auch entstehende Tröpfchen in dem pulsmodulierten Ventil nachgeschalteten Spritz-, Düsen- und Sprüheinheiten hinsichtlich Größe und Dichte beeinflusst werden können. Als Beeinflussungsparameter der Pulsmodulation für die Tröpfchengröße haben sich insbesondere das Tastverhältnis, eine Pulsamplitude oder Öffnungsamplitude, Pulsverläufe und/oder Steigungswinkel der Pulse herausgestellt. Der Nutzen der Beeinflussung des Tröpfchengröße soll anhand des folgenden Beispieles verdeutlicht werden: Ist grundsätzlich für eine gute Verteilung eines Pflanzenschutzmittels oder Unkrautvernichtungsmittels ein möglichst feiner Sprühnebel gewünscht, können die Parameter für die Pulsmodulation für die Gewährleistung des möglichst feinen Sprühnebels eingestellt werden. Ist allerdings der Einsatz der agraren Ausbringeinrichtung bei stärkerem Wind erforderlich, würde der feine Sprühnebel von dem Wind verlagert, so dass eine Benetzung von Agrarpflanzen und landwirtschaftlichem Boden abseits der Zielflächen erfolgen würde. In diesem Fall ist die Ausbringung vergrößerter Tröpfchen in einem Sprühnebel wünschenswert, die nicht so leicht durch den Wind abgetrieben werden. Die Ausbringung vergrößerter Tröpfchen kann durch eine Anpassung der Parameter für die Pulsmodulation angesteuert werden. – Weiterhin kann über die elektrische Schnittstelle ein Lenkwinkel des mit der Ausbringeinrichtung gekoppelten Agrarfahrzeugs übermittelt werden. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für ein Wenden des Agrarfahrzeugs unter Umständen eine verminderte oder keine Ausbringung des Fluids gewünscht ist. Je nach Lenkwinkel können somit die Parameter für die Pulsmodulation in Richtung einer vergrößerten oder verkleinerten Ausbringung des Fluids variiert werden. (Eine entsprechende Anpassung kann erfolgen auf Grundlage eines Positionssignales, welches Rückschlüsse auf etwaige Wendepunkte auf dem Feld ermöglicht.) – Entsprechend dem zuvor erläuterten Beispiel kann über die elektrische Schnittstelle auch ein erfasster Wert einer Windgeschwindigkeit übermittelt werden, der über eine Steuereinheit in geeignete Parameter für die Pulsmodulation umgerechnet wird. – Ebenfalls denkbar ist, dass über die Schnittstelle ein Fluidparameter wie beispielsweise eine Viskosität des auszubringenden Fluides übermittelt wird, der ebenfalls Einfluss auf die Ausbringung und sich ausbildende Tröpfchen und einen Sprühnebel haben kann. – Weiterhin kann der Ausbringeinrichtung als Betriebsparameter ein Druck des Fluids an der Quelle übermittelt wird, der für die geeignete Ermittlung der Parameter für die Pulsmodulation verwendet wird.

Während wie zuvor erwähnt die Betriebs- und Umgebungsparameter über die elektrische Schnittstelle übermittelt werden, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich, dass derartige Betriebs- oder Umgebungsparameter auch innerhalb der Ausbringeinrichtung selbst ermittelt werden. Die elektrische Schnittstelle kann in Form von standardisierten Steckern ausgebildet sein oder mittels eines multifunktionalen Steckers, über den beispielsweise sowohl eine elektrische Leistungsversorgung als auch eine Übermittlung von Betriebs- oder Umgebungsparametern erfolgt. Ebenfalls möglich ist, dass die elektrische Schnittstelle mit einem Anschluss für ein Bussystem ausgebildet ist, wobei es sich um ein CAN handeln kann oder um ein beliebiges anderes Bussystem wie beispielsweise ein Link-Bussystem.
Durchaus möglich ist, dass die Steuereinheit zur Ermittlung der Parameter für die Pulsmodulation außerhalb der Ausbringeinrichtung angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Vorschlag ist allerdings die Steuereinheit, insbesondere eine CPU mit oder ohne Speichereinheit, Teil der Ausbringeinrichtung, so dass die Ausbringeinrichtung selber die Steuersignale für die Pulsmodulation, insbesondere die Pulsform, eine Pulsamplitude, ein Tastverhältnis und/oder eine Pulsfrequenz, ermitteln kann, zur Anpassung an ein Soll-Ausbringverhalten adaptieren kann oder zur Veränderung des Soll-Ausbringverhaltens anpassen kann.
In einer konkreten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung besitzt das eingesetzte pulsmodulierte Ventil einen schwingenden Quarz, der mit einer vorgegebenen Frequenz schwingt. Hierbei kann für einen besonderen Vorschlag der Erfindung die Frequenz der Schwingung des Quarzes mit einer Schwingungsdauer T_l ein Vielfaches der Pulsfrequenz mit der Schwingungsdauer T sein, so dass nT_l = T gilt (mit n als ganze Zahl). Für eine Pulsfrequenzmodulation kann dann eine feste Pulsfrequenz oder können unterschiedliche Pulsfrequenzen mit Schwingungsdauern T = n₁T_l, T = n₂T_l, T = n₃T_l, ... Einsatz finden.
Für den Fall, dass die agrare Ausbringeinrichtung Fluid über eine größere Breite oder Fläche ausbringen soll, schlägt die Erfindung vor, mehrere baugleiche Teil-Ausbringeinrichtungen einzusetzen, die jeweils entsprechend den zuvor erläuterten Kriterien ausgestaltet sind, insbesondere jeweils über ein pulsmoduliertes Ventil verfügen. Beispielsweise können die Teil-Ausbringeinrichtungen äquidistant über einen quer zur Fahrrichtung des Agrarfahrzeugs orientierten Sprühbalken verteilt sein. Ebenfalls möglich ist, dass mehrere derartige Sprühbalken in Fahrtrichtung hintereinander liegend angeordnet sind zur Ausbringung gleicher oder unterschiedlicher Fluide durch die jeweiligen Sprühbalken.
Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass die Teileinheiten selektiv betreibbar sind. Hierdurch kann beispielsweise das Ausbringen beliebig entlang des zuvor erwähnten Sprühbalkens gestaltet werden durch unterschiedliche Parameter für die Pulsmodulation der einzelnen pulsmodulierten Ventile. Ebenfalls möglich ist es, für mehrere Sprühbalken jeweils unterschiedliche Parameter der Pulsmodulation einzusetzen, beispielsweise um mittels der einzelnen Sprühbalken unterschiedliche Ausbringungen unterschiedlicher Fluide zu bewirken. Ebenfalls möglich ist, dass eine Flächenausbringung vermindert wird indem beispielsweise nur jede zweite Teil-Ausbringeinrichtung aktiviert wird. Beliebige anderweitige Verläufe der Ausbringung entlang eines Sprühbalkens sind ebenfalls möglich. Wird darüber hinaus erkannt, dass in Teilbreiten des Sprühbalkens keine Ausbringung erforderlich ist, beispielsweise da sich unter dieser Teilbreite eine Fahrrinne oder keine Pflanzen, befindet, können in dieser Teilbreite gezielt die Teil-Ausbringeinrichtungen deaktiviert werden. Ebenfalls denkbar ist, dass im Randbereich Parameter für die Pulsmodulation der Teil-Ausbringeinrichtung so vorgegeben werden, dass hier eine reduzierte Ausbringung erfolgt, da eine Überlappung mit einer Besprühung einer vorangegangenen benachbarten Bahn gegeben ist.
Durchaus denkbar ist, dass die Speisung der Ausbringeinrichtung, Teil-Ausbringeinrichtung oder des pulsmodulierten Ventils über eine Speiseleitung erfolgt, aus welcher sukzessive die Leitungsinhalte entnommen werden. Ein besonderer Vorschlag der Erfindung setzt einen Speicherbehälter ein, der die Quelle für das Fluid bildet und mehrere Teil-Ausbringeinrichtungen mit dem Fluid versorgt. Durch einen derartigen ”zentralen Speicherbehälter kann die fluidische Versorgung verbessert werden, wobei über eine einzige Regeleinrichtung die Druckverhältnisse in dem Speicherbehälter durch Nachführung von Fluid zentral geregelt werden kann. Weiterhin kann der Speicherbehälter eine Art Vorratspuffer darstellen für extreme Ausbringungssituationen, wobei infolge dieser Vorratseigenschaften des Speicherbehälters auch die Anforderungen an die Schnelligkeit der Regelung der Nachführung und die maximale Förderrate von Fluid in den Speicherbehälter reduziert werden können. Weiterhin kann der Speicherbehälter dafür Sorge tragen, dass sämtliche von dem Speicherbehälter versorgten Teil-Ausbringeinrichtungen mit dem gleichen Druck versorgt werden, was nicht zwingend der Fall ist für die Bereitstellung des Fluids allein über unterschiedlich lange Leitungsverbindungen. Möglich ist auch, dass mehrere Speicherbehälter eingesetzt sind. Beispielsweise ist jeweils ein Speicherbehälter für eine Teilbreite eines Sprühbalkens zuständig. Ebenfalls denkbar ist, dass jeweils ein Speicherbehälter oder mehrere Speicherbehälter für einen Sprühbalken bei mehreren hintereinander angeordneten Sprühbalken Einsatz finden.
Während durchaus denkbar ist, dass eine Zufuhr von Fluid lediglich über einen Eingangsanschluss erfolgt und eine Abfuhr des Fluids lediglich über die Teil-Ausbringeinrichtungen erfolgt, schlägt die Erfindung für eine weitere agrare Ausbringeinrichtung vor, dass eine Ableitung von Fluid aus dem Speicherbehälter zusätzlich zu der Ausbringung über die Teil-Ausbringeinrichtungen über einen zusätzlichen Ausgangsanschluss erfolgt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere von Vorteil, wenn nach einem ersten Fluid ein abweichendes Fluid ausgebracht werden soll, ohne dass eine Vermischung der Fluide gegeben ist. Besitzt der Speicherbehälter keinen zusätzlichen Ausgangsanschluss, muss für den genannten Wechsel das erste Fluid voltständig über die Teil-Ausbringeinrichtungen ausgebracht werden, bevor das zweite Fluid eingesetzt werden kann. Über den erfindungsgemäßen zusätzlichen Ausgangsanschluss kann das erste Fluid für den Wechsel aus dem Speicherbehälter über den zusätzlichen Ausgangsanschluss abgeführt werden und anderweitig beseitigt werden.
Darüber hinaus schlägt die Erfindung vor, in der Ausbringeinrichtung eine Regeleinrichtung vorzusehen, über die der Druck in dem Speicherbehälter einstellbar ist. Hierbei kann eine Regelung auf einen konstanten Druck erfolgen, wobei dieser Druck durch die Regeleinrichtung unabhängig davon gewährleistet wird, über wie viele aktive Teil-Ausbringeinrichtungen ein Ausbringen von Fluid erfolgt oder wie hoch die Ausbringung der Teil-Ausbringeinrichtungen ist. Ebenfalls denkbar ist, dass die Regeleinrichtung einen variablen Druck in dem Speicherbehälter vorgeben kann, so dass über die Variation des Druckes in dem Speicherbehälter eine weitere Einflussgröße für die Ausbringung des Fluides gegeben ist.
Für fest vorgegebene Parameter der Pulsmodulation hängt die Abweichung der tatsächlichen Ausbringung von Fluid aus dem pulsmodulierten Ventil, der Teil-Ausbringeinrichtung oder der Ausbringeinrichtung ab von fertigungs- und bauteilbedingten Schwankungen: Beispielsweise kann für das pulsmodulierte Ventil für einen eingesetzten schwingenden Quarz als Taktgeber die Frequenz des Quarzes innerhalb eines Toleranzbereiches liegen. Entsprechendes gilt für Öffnungsgeometrien und/oder Stellwege des Ventils. Soll die Ausbringung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen, erfordert dieses die Fertigung des pulsmodulierten Ventils und der Ausbringeinrichtungen mit entsprechend engen Toleranzen. Diese Kosten verursachende Erhöhung der Bauteil- und Fertigungsanforderungen kann u. U. drastisch reduziert werden, wenn vorgenannte Schwankungen auch in einem größeren Toleranzbereich hingenommen werden. Allerdings schlägt für diesen Fall die Erfindung vor, dass dem pulsmodulierten Ventil eine Kalibriereinheit zugeordnet ist. Über die Kalibriereinheit kann werksseitig, turnusgemäß in einer Werkstatt oder im Betrieb eine Kalibrierung derart erfolgen, dass eine Abhängigkeit oder ein Kennfeld ermittelt wird, welches oder welche die Abhängigkeit der unterschiedlichen Ausbringungsgrößen von Parametern der Pulsmodulation und/oder Betriebs- oder Umgebungsparametern abbildet. Im Einsatz der Ausbringeinrichtung kann dann über die Betriebs- oder Umgebungsparameter, beispielsweise den wunschgemäßen auszubringenden Volumenstrom, unter Verwendung der Abhängigkeit oder des Kennfeldes auf die geeigneten Parameter für die Pulsmodulation geschlossen werden, die dann für jedes Ventil entsprechend den Fertigungsabweichungen dieses Ventils und der resultierenden unterschiedlichen Anhängigkeiten oder der Kennfelder zur Erzielung des Soll-Ausbringverhaltens unterschiedlich sein können. Somit können erfindungsgemäß die Toleranzanforderungen an die Ausbringeinrichtungen reduziert werden. Weiterhin kann die erzielbare Genauigkeit für die Ausbringung des Fluides auf einfache Weise erhöht werden, was zu einer Kostenreduktion, einer Erhöhung des agraren Ertrags und/oder einer Schonung der Umwelt führen kann.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist gegeben durch ein Verfahren zum Betrieb einer agraren Ausbringeinrichtung, bei dem zunächst eine Soll-Ausbringung des Fluids ermittelt oder vorgegeben wird. Aus der Soll-Ausbringung werden in einem weiteren Verfahrensschritt die Parameter für die Pulsmodulation berechnet. Hierbei kann die Ermittlung der Parameter in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer zuvor durchgeführten Kalibrierung erfolgen oder in Abhängigkeit der bereits oben genannten Betriebs- oder Umgebungsparameter.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer agraren Ausbringeinrichtung.
2 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer agraren Ausbringeinrichtung.
3 zeigt in schematischer Darstellung die Förderung eines Fluides in einer erfindungsgemäßen agraren Ausbringeinrichtung mit mindestens einer Teil-Ausbringeinrichtung in Form eines pulsmodulierten Ventils mit elektrischer Ansteuerung durch eine Steuereinheit.
4 zeigt eine erfindungsgemäße Teil-Ausbringeinrichtung in einem Längsschnitt.
5 zeigt ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal, welches in einer agraren (Teil-)Ausbringeinrichtung entsprechend der Erfindung Einsatz finden kann.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt eine agrare Ausbringeinrichtung 1 für das Ausbringen von Fluiden wie Dünger in Verbindung mit einem landwirtschaftlichen Fahrzeug. Die agrare Ausbringeinrichtung beinhaltet einen Vorratsbehälter 2 für das Fluid, aus welchem das Fluid über eine Fördereinrichtung 3, insbesondere eine Pumpe, einem Leitungssystem 4 zugeführt wird. Bei dem Leitungssystem 4 kann es sich um eine einzige Leitung oder mehrere verzweigte Leitungen handeln. Das Leitungssystem 4 bildet eine Quelle 5 des Fluids für nachgeschaltete Teil-Ausbringeinrichtungen 6, über welche eine Ausbringung des Fluids in die Umgebung 20 erfolgt. Hierbei können mehrere Teil-Ausbringeinrichtungen 6 an einem Sprühbalken angeordnet sein. Die Quelle 5 kann hierbei mit einem als Bestandteil des Leitungssystems 4 ausgebildeten zentralen Druck- oder Speicherbehälter 7 ausgebildet sein, der beispielsweise einen gegenüber dem sonstigen Leitungssystem 4 vergrößerten Querschnitt besitzen kann. Stromabwärts und stromaufwärts der Teil-Ausbringeinrichtungen 6 sind Durchflussmesser 8, 9 angeordnet, durch deren Vergleich ein Volumenstrom der Ausbringung durch die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 in einer Steuereinheit 10 ermittelt werden kann. Weiterhin ist insbesondere stromabwärts der Teil-Ausbringeinrichtungen 6 ein Drucksensor 11 angeordnet, dessen Ausgangssignal ebenfalls der Steuereinheit 10 zugeführt wird. In Abhängigkeit der Signale der Durchflussmesser 8, 9 sowie des Drucksensors 11 kann die Steuereinheit 10 elektrisch die Fördereinrichtung 3 ansteuern, um einen Druck sowie einen Volumenstrom zu steuern. Wie in 1 skizziert, kann ein pneumatisches Signal ausgangsseitig der Fördereinrichtung 3 über eine Steuerleitung 12 zur Regelung der Fördereinrichtung 3 zu dieser zurückgeführt sein.
Stromabwärts der Teil-Ausbringeinrichtungen 6, des Durchflussmessers 9 und des Drucksensors 11 ist eine vorzugsweise durch die Steuereinheit 10 elektrisch regelbare Drossel 13 angeordnet, über welche die Druck- und Durchflussverhältnisse im Bereich der Quelle 5 beeinflusst werden können. Die Drossel 13 passierendes Fluid wird über eine Rückführleitung 14 wieder dem Vorratsbehälter 2 zugeführt, so dass ein geschlossener Kreislauf mit ständiger Bewegung des Fluides in diesem gewährleistet sein kann.
In 2 sind dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen, während hinsichtlich ihrer Funktion entsprechende Bauelemente, die allerdings abweichend ausgebildet sind, mit gleichen Bezugszeichen unter Ergänzung des Buchstaben a gekennzeichnet sind. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen agraren Ausbringeinrichtung 1a, bei welcher die Fördereinrichtung 3a nicht über eine fluidische Steuerleitung 12 gesteuert wird. Die Fördereinrichtung 3a kann für diese Ausgestaltung eine konstante Förderleistung haben oder lediglich elektrisch durch eine Steuereinheit 10 gesteuert wird. Ausgangsseitig der Fördereinrichtung 3 ist eine Rückführleitung 15 vorgesehen, über welche ein Teilvolumenstrom des von der Fördereinrichtung 3 geförderten Fluids unmittelbar in den Vorratsbehälter 2 zurückgeführt wird. Eine Steuerung dieses Teilvolumenstromes sowie der Zufuhr von dem verbleibenden Teilvolumenstrom zu der Quelle 5 bzw. dem Speicherbehälter 7 sowie den Teil-Ausbringeinrichtungen 6 erfolgt über eine Regeleinheit 16, die ebenfalls über eine Steuereinheit 10 angesteuert werden kann. Vorzugsweise ist die Regeleinheit 16 als elektromagnetisches Schaltventil oder elektrisch regelbare Drossel ausgebildet. Stromabwärtig des Drucksensors 11 zur Erfassung des Drucks in der Quelle 5 bzw. dem Speicherbehälter 7 ist für das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ein manuell oder elektrisch durch die Steuereinheit 10 betätigbares Sperrventil 17, vorzugsweise ein 2/2-Wegeventil mit einer Sperrstellung sowie einer Durchlassstellung, angeordnet. Das Sperrventil 17 kann aber auch mit zwischen den genannten Extrempositionen angeordneten Zwischenstellungen mit einer Durchlassstellung mit vermindertem Durchlassquerschnitt ausgebildet sein.
Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel teilt sich der von der Fördereinrichtung 3 geförderte Fluidstrom auf

– in einen Teilfluidstrom, welcher über die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 ausgebracht wird, sowie
– einen Teilfluidstrom, welcher über die Rückführleitung 14 wieder dem Vorratsbehälter 2 zugeführt wird.

Für das Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann für geschlossenes Sperrventil 17 über die Rückführleitung 14 ein überschießender Fluidstrom, welcher nicht über die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 der Umgebung zugeführt werden kann, dem Vorratsbehälter 2 zugeführt werden, ohne dass zwingend dieser überschießende Fluidstrom vermieden werden muss durch geeignete Regelung der Fördereinrichtung 3a. Vorzugsweise erfolgt durch die Regeleinheit 16 und die Steuereinheit 10 eine Bestimmung der Förderleistung der Fördereinrichtung 3a und die Rückführung des Teilfluidstroms über die Rückführleitung 15 derart, dass in Quelle 5 bzw. Speicherbehälter 7 für die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 ein Soll-Druck oder ein Soll-Druck in einem vorgegebenen Toleranzbereich gewährleistet wird. Hierbei kann der Soll-Druck konstant oder von anderen Parametern abhängig gestaltet sein.
Wird das Sperrventil 17 zumindest teilweise geöffnet, ist hinsichtlich der Rückführung eines Teilfluidstroms über die Rückführleitung 14 ein Betrieb ermöglicht, welcher im Wesentlichen dem Betrieb der Ausbringeinrichtung 1 gemäß 1 entspricht. Für derartige Betriebsweise kann vorzugsweise ein Wechsel eines über die Ausbringeinrichtung 1, 1a auszubringenden Fluids erfolgen, indem beispielsweise aus den Vorratsbehälter 2 bereits ein neues Fluid oder eine Spülflüssigkeit zugeführt wird, die dann die Quelle 5 bzw. den Speicherbehälter 7 durchspült, womit sämtliches ”altes” Fluid über die Rückführleitung 14 dem Vorratsbehälter 2 oder einem Entsorgungsbehälter zugeführt wird. Hieran anschließend kann ein anderer Vorratsbehälter 2 für ein anderes Fluid genutzt werden oder in den Vorratsbehälter 2 ein anderes Fluid eingebracht werden. Dieses kann bei Sperrventil 17 in geschlossener Stellung gefördert werden und durch die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 in die Umgebung ausgebracht werden. Allerdings würde ein derartiger Betrieb bedeuten, dass sich für den Beginn der Ausbringung das alte Fluzid oder eine Spülflüssigkeit mit dem neuen Fluid durchmischt, so dass die ausgebrachte Konzentration des Fluides anfänglich von einer gewünschten Konzentration abweicht. Soll dies vermieden werden, kann zunächst bei geschlossenen Teil-Ausbringeinrichtungen 6 das neue Fluid für eine gegebene Zeitspanne durch den Kreislauf gepumpt werden, bis die agrare Ausbringeinrichtung 1a vollständig mit dem neuen Fluid gefüllt ist. Ist dies der Fall, kann der zuvor beschriebene Betrieb mit geschlossenem Sperrventil 17 erfolgen. Ist ein Anlassen einer Spülflüssigkeit, eines alten Fluids oder eines gemischten Fluids gewünscht, kann über das Sperrventil 17 oder ein anschließendes Ablassventil auch eine Ableitung in einen separaten (nicht dargestellten) Entsorgungsbehälter erfolgen.
3 zeigt stark schematisiert eine agrare Ausbringeinrichtung 1, 1a mit dem fluidischen Strom von der Fördereinrichtung 3 zu einer Quelle 5, aus welcher die Teil-Ausbringeinrichtungen 6 gespeist werden. In 3 ist allerdings lediglich exemplarisch eine von mehreren aus der Quelle 5 gespeisten Teil-Ausbringeinrichtungen 6 gezeigt. Hierbei besitzt die Teil-Ausbringeinrichtung 6 ein pulsweitenmoduliertes Ventil 18, über welches die fluidische Durchflussrate an einem Ausgang 19, die Druckverhältnisse und der Zeitverlauf der vorgenannten Größen beeinflusst werden kann. Eine Abgabe des das Ventil 18 passierenden Fluids an die Umgebung 20 erfolgt unter Zwischenschaltung einer Verteileinrichtung 21, insbesondere einer Düse 22, über welche beispielsweise ein Sprühwinkel, eine Tröpfchengröße für das Ausbringen beeinflusst werden kann. Über die Steuereinheit 10 erfolgt wie dargestellt eine Ansteuerung der Fördereinrichtung 3 zur Beeinflussung der Förderleistung derselben sowie eine Ansteuerung oder Regelung des pulsweitenmodulierten Ventils 18. Ebenfalls möglich ist, dass über die Steuereinheit 10 eine Ansteuerung der Verteileinrichtung 21 oder Düse 22 zur Veränderung der Ausbringcharakteristik derselben erfolgt, was über das gestrichelt dargestellte Steuersignal in 3 angedeutet ist. Die Teil-Ausbringeinrichtung 6 ist hierzu mit einer geeigneten Schnittstelle 23 zur Zuführung von Steuersignalen von der Steuereinheit 10 versehen. Über eine derartige Schnittstelle 23 kann auch eine Verbindung mit einer elektrischen Leistungsversorgung gegeben sein. Ebenfalls ist eine Schnittstelle 24 vorgesehen zur Zuführung des Fluids von der Quelle 5. Ausgangsseitig der Teil-Ausbringeinrichtung 6 ist eine Ausbringöffnung 25 vorgesehen. Es versteht sich, dass eine Teil-Ausbringeinrichtung 6 separat von der Verteileinrichtung 21 bzw. Düse 22 ausgebildet sein kann. Die Quelle 5 besitzt neben einem Ausgangsanschluss 26, der mit der Schnittstelle 24 oder dem Eingang des Ventils 18 gekoppelt ist, einen Eingangsanschluss 27, der mit der Fördereinrichtung 3 fluidisch gekoppelt ist, sowie einen zusätzlichen Ausgangsanschluss 28, über welchen ein Teilfluidstrom über die Rückführleitung 14 zurückgeführt werden kann.
4 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung einer Teil-Ausbringeinrichtung 6, welche mit einem pulsmodulierten Ventil 18 sowie einer Verteileinrichtung 21 gebildet ist. Das Ventil 18 ist in an sich bekannter Ausgestaltungsweise mit einem elektrisch von einer externen oder internen Steuereinheit 10 ansteuerbaren elektromagnetischen Aktuator 29 gebildet, über welchen ein Stößel 30 des Ventils 18 mit oder entgegen der Beaufschlagung durch eine Druckfeder 31 in Richtung einer Längsachse 32–32 translatorisch begrenzt verschieblich ist. In dem dem Aktuator 29 abgewandten Endbereich bildet der Stößel 30 ein Ventilelement 33 aus, welches für das dargestellte Ausführungsbeispiel beispielsweise eine teilkugelförmige Geometrie besitzt. In der in 4 wirksamen Schließstellung des Ventils 18, welche infolge der Anordnung und Wirkrichtung der Druckfeder 31 dem nichtbestromten Zustand des Aktuators 29 entspricht, kommt das Ventilelement 33 unter Abdichtung zur Anlage an einen Ventilsitz 34. Wird hingegen der Aktuator 29 bestromt, bewegt sich der Stößel 30 in 4 nach oben, so dass zwischen Ventilelement 33 und Ventilsitz 34 ein spaltartiger Übertrittsquerschnitt gebildet wird. Stromaufwärts des Ventilsitzes 34 ist in einem Gehäuse 35 des Ventils 18 eine Druckkammer 36 gebildet, welche fluidisch mit der Quelle 5 oder einer zu der Quelle 5 führenden Leitung verbunden ist. Stromabwärts des Ventilsitzes 34 ist eine Sammelkammer 37 gebildet, in die in der Öffnungsstellung des Ventils 18 Fluid von der Quelle 5 über den Übertrittsquerschnitt eintreten kann. Die Verteileinrichtung 21 ist für das dargestellte Ausführungsbeispiel mit einem separaten Gehäuse 38 gebildet, welche über einen Bajonettverschluss 39 oder eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse 35 verbunden ist. Zwischen die Gehäuse 35, 38 ist ein axial und/oder radial vorgespanntes Dichtelement 40 zwischengeschaltet zwecks Abdichtung. Die Verteileinrichtung 21 ist mit einer Düse 22, die mit einer Bohrung mit einem geringen Durchmesser gebildet ist, ausgestattet, die über die dargestellte abgestufte Bohrung 41 mit der Sammelkammer 37 fluidisch verbunden ist.
Für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 35 mit einem Mantelgehäuse 42 gebildet, über welches über geeignete Befestigungselemente eine Befestigung der Teil-Ausbringeinrichtung 6 an benachbarten Bauelementen, insbesondere einem Sprühbalken, erfolgen kann. Weiterhin erfolgt über das Mantelgehäuse 42 eine Kopplung der Teil-Ausbringeinrichtung 6 an die Quelle 5 bzw. Zuführleitungen. Darüber hinaus kann das Mantelgehäuse elektrische oder fluidische Schnittstellen besitzen. In das Mantelgehäuse 42 ist ein mit zwei Teileinsätzen 43, 44 gebildeter Einsatz 45 eingesetzt. Eine abgestufte Durchgangsbohrung des Teileinsatzes 43 bildet in einem ersten Axialabschnitt die Druckkammer 36, während in einen zweiten Axialabschnitt der Durchgangsbohrung der zweite Teileinsatz 44 eingeschraubt ist, welcher den Ventilsitz 34 ausbildet. Die mehrstückige Ausbildung des Gehäuses 35 mit dem Mantelgehäuse 42 und den Teileinsätzen 43, 44 ermöglicht einen bedarfsgerechten und kostengünstigen Austausch einzelner Bestandteile des Ventils 18. Kommt es beispielsweise zu Beschädigungen oder Ablagerungen im Bereich des Ventilsitzes 34, kann lediglich ein Austausch des Teileinsatzes 44 erfolgen, ohne dass ein Austausch des Mantelgehäuses 42 und/oder des Teileinsatzes 43 erfolgen muss. Ebenfalls möglich ist, dass derselbe Aktuator 29 mit verschiedenen Gehäusen 35, 38, 42, 43 bis 45, Ventilelementen 33, Ventilsitzen 34 und/oder Verteileinrichtungen 21 betrieben wird für unterschiedliche gewünschte Ausbringcharakteristika
Eine umlaufende Nut des Teileinsatzes 43 begrenzt gemeinsam mit der Innenbohrung des Mantelgehäuses 42 einen Zuführkanal 46, der fluidisch mit der Quelle 5 gekoppelt ist und über sich zwischen dem Zuführkanal 46 und der Druckkammer 36 erstreckende durchgehende Querbohrungen 47 mit der Druckkammer 46 verbunden ist. In axialer Richtung erfolgt beidseits eine Abdichtung des Zuführkanals 46 durch zwischen dem Teileinsatz 43 und dem Mantelgehäuse 42 wirkende Dichtelemente 48, 49.
5 zeigt ein beispielhaftes Signal für die Bestromung des Aktuators 29 des Ventils 18, hier für eine Pulsweitenmodulation, für welche eine Beeinflussung der Ausbringung des Fluids über das Verhältnis der Zeiten t₁/T erfolgt. Für die Zeitspannen t₁ erfolgt eine Bestromung des Aktuators 29, so dass das Ventil 18 in die Öffnungsstellung gesteuert wird. Für Zeitspannen der Schwingungsdauer T außerhalb von t₁ erfolgt keine Bestromung des Aktuators 29, so dass die Druckfeder 31 das Ventilelement 33 in die Schließstellung bringt mit abdichtendem Kontakt mit dem Ventilsitz 34.
Insbesondere das Mantelgehäuse 42 und/oder das Gehäuse 38 ist/sind aus Kunststoff gefertigt. Hingegen sind die Teileinsätze 43, 44 vorteilhafterweise aus Metall gefertigt, wobei insbesondere der Ventilsitz 34 gehärtet sein kann, so dass sich eine erhöhte Lebensdauer ergibt.
Bezugszeichenliste

1: agrare Ausbringeinrichtung
2: Vorratsbehälter
3: Fördereinrichtung
4: Leitungssystem
5: Quelle
6: Teil-Ausbringeinrichtung
7: Speicherbehälter
8: Durchflussmesser
9: Durchflussmesser
10: Steuereinheit
11: Drucksensor
12: Steuerleitung
13: Drossel
14: Rückführleitung
15: Rückführleitung
16: Regeleinheit
17: Sperrventil
18: Ventil
19: Ausgang
20: Umgebung
21: Verteileinrichtung
22: Düse
23: Schnittstelle
24: Schnittstelle
25: Ausbringöffnung
26: Ausgangsanschluss
27: Eingangsanschluss
28: Ausgangsanschluss
29: Aktuator
30: Stößel
31: Druckfeder
32: Längsachse
33: Ventilelement
34: Ventilsitz
35: Gehäuse
36: Druckkammer
37: Sammelkammer
38: Gehäuse
39: Bajonett-Verschluss
40: Dichtelement
41: Bohrung
42: Mantelgehäuse
43: Teileinsatz
44: Teileinsatz
45: Einsatz
46: Zuführkanal
47: Querbohrung
48: Dichtelement
49: Dichtelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006008612 A1 [0002]

Claims

Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) für das Ausbringen von Fluiden wie Pflanzenschutzmitteln oder Dünger in der Landwirtschaft, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Ausbringens des Fluids ein pulsmoduliertes Ventil (18) eingesetzt ist, welches zwischen eine Quelle (5) des Fluids und eine Ausbringöffnung (25) zwischengeschaltet ist.
Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinrichtung (1; 6) eine elektrische Schnittstelle (23) für a) eine elektrische Leistungsversorgung und/oder b) Parameter für die Pulsmodulation und/oder c) Betriebs- oder Umgebungsparameter wie insbesondere eine Position, Fahrgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines mit der Ausbringeinrichtung gekoppelten Agrarfahrzeugs, ein auszubringender Volumenstrom, eine gewünschte Tröpfchengröße für die Ausbringung des Fluids, einen Lenkwinkel, eine Windgeschwindigkeit, ein Fluidparameter und/oder ein Druck des Fluids an der Quelle, besitzt.
Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass eine Steuereinheit (10) vorgesehen ist, mittels welcher Steuersignale für die Pulsmodulation, insbesondere eine Pulsform, eine Pulsamplitude, eine Tastverhältnis und/oder eine Pulsfrequenz, ermittelbar oder erzeugbar sind.
Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das pulsmodulierte Ventil (18) über einen mit einer Frequenz schwingenden Quartz verfügt, wobei die Frequenz der Schwingung des Quartzes ein Vielfaches der Pulsfrequenz beträgt.
Agrare Ausbringeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere baugleiche Teil-Ausbringeinrichtungen (6), die jeweils entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind, zum Ausbringen eines Teilvolumenstroms des Fluids eingesetzt sind.
Agrare Ausbringeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Ausbringeinrichtungen (6) selektiv betreibbar sind.
Agrare Ausbringeinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Teil-Ausbringeinrichtungen (6) ein gemeinsamer unter Druck stehender, die Quelle (5) für das Fluid bildender Speicherbehälter (7) vorgeordnet ist.
Agrare Ausbringeinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (7) einen Eingangsanschluss (27) und einen Ausgangsanschluss (28) besitzt.
Agrare Ausbringeinrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung für den Druck in dem Speicherbehälter (7) vorgesehen ist.
Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem pulsmodulierten Ventil (18) eine Kalibriereinheit zugeordnet ist.
Agrare Ausbringeinrichtung (1; 6) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem pulsmodulierten Ventil (18) eine Verteileinrichtung (21), insbesondere eine Düse (22), eine Spritzeinheit oder eine Sprüheinheit, nachgeordnet ist.
Verfahren zum Betrieb einer agraren Ausbringeinrichtung (1; 6) für das Ausbringen von Fluiden wie Pflanzenschutzmitteln oder Dünger in der Landwirtschaft, insbesondere einer Ausbringeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Ermittlung oder Vorgabe einer Soll-Ausbringung und b) Ermittlung von Parametern der Pulsmodulation in Abhängigkeit von der Soll-Ausbringung.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Parameter der Pulsmodulation in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer zuvor durchgeführten Kalibrierung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Parameter der Pulsmodulation in Abhängigkeit von Betriebs- oder Umgebungsparameter, insbesondere in Abhängigkeit von – einer Position, Fahrgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines mit der Ausbringeinrichtung gekoppelten Agrarfahrzeugs, – einem auszubringender Volumenstrom, – einer gewünschten Tröpfchengröße für die Ausbringung des Fluids, – einem Lenkwinkel, – einem Fluidparameter, – einer Windgeschwindigkeit und/oder – einem Druck des Fluids an der Quelle, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere baugleiche Ausbringeinrichtungen (6) zum Ausbringen eines Teilvolumenstroms des Fluids separat angesteuert werden.