用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元的制作方法

本发明涉及一种用于排出最终液体的排出单元和一种用于排出最终液体的方法。

背景技术：

由de102004047585a1已知一种尤其用于农业用途的有效物质供给系统，其用于喷洒液体的喷射装置，所述有效物质供给系统具有载液箱、载液泵、多个喷洒喷嘴和用于连接载液箱、载液泵和喷洒喷嘴的载液管路。在此设置预稀释泵，所述预稀释泵一方面能够与载液箱连接并且另一方面能够与有效物质储存容器连接，所述预稀释泵能够被运行用于产生具有限定成分的载液-有效物质混合物。

技术实现要素：

本发明的主题是一种用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元，尤其用于农业用途，所述排出单元具有：

-第一预混合单元，该第一预混合单元构造为用于将第一液体与第一载液、尤其是水混合成具有第一限定的预混合比的第一预稀释液体，

-第二预混合单元，该第二预混合单元构造为用于将第二液体与第二载液、尤其是水混合成具有第二限定的预混合比的第二预稀释液体，和

-最终混合单元，该最终混合单元构造为用于将第一预稀释液体与第二预稀释液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

此外，本发明的主题是一种用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的方法。此外，本发明的主题是用于实施所述方法的计算机程序、机器可读的存储介质和控制器。

在本发明的范畴内，排出单元可以理解为一种单元，借助该单元能够排出液体、尤其具有植物保护剂或肥料剂的液体。排出单元例如可以是植物保护器或喷射器。排出单元可以具有一个或多个排出元件，用于排出液体。排出元件例如可以是喷嘴元件、尤其是喷射喷嘴。可以考虑，排出元件将液体作为液体射束或喷雾排出。排出单元可以布置在农业工作机械上。在此，排出单元可以附装在农业工作机械的液压设备上。也可以考虑，排出单元构造在农业工作机械的装载面上。替代地，排出单元可以挂接到农业工作机械上。农业工作机械可以是农业商用车，例如拖拉机或自行式喷射器。具有排出单元的排出系统例如可以是田间喷射器。

在本发明的范畴内，农业用途可以理解为是指农作物经济种植的用途。

在本发明的范畴内，液体可以理解为具有有效物质或药剂的液体。有效物质是液体的有效的组成部分。例如，有效物质或者药剂可以是杀虫剂、杀菌剂或除草剂。有效物质可以是固体或颗粒。因此，液体可以是植物保护剂或肥料剂。液体尤其可以是植物保护剂或肥料剂的浓缩物。

在本发明的范畴内，载液可以理解为一种液体，该液体构造为用于与植物保护剂或肥料剂混合，以便能够实现植物保护剂或肥料剂的排出或者改进所述排出。可以考虑，植物保护剂或肥料剂的浓度被载液稀释。也可以考虑，作为固体或颗粒存在的植物保护剂或肥料剂在载液中悬浮。也可以考虑，作为不溶于载液中的植物保护剂或肥料剂在载液中乳化。载液优选为水。

在本发明的范畴内，最终液体可以理解为一种液体，尤其是具有植物保护剂或肥料剂的液体，该液体借助混合形成至少两种预稀释的液体。最终液体因此是由至少两种液体组成的混合物或者说溶液。

在本发明的范畴内，混合单元可以理解为一种单元，该单元构造为用于将至少两种待混合的液体相互混合成混合的液体。混合单元可以具有搅拌元件，以便将待混合的液体主动地相互混合。混合单元可以分别具有至少一个用于待混合液体的入口和至少一个用于混合的液体的出口。在此，混合单元可以是t形的。混合单元例如可以是混合器或混合阀。也可以考虑，混合单元是静止的混合器或者说静态混合器。

在本发明的范畴内，预混合单元可以理解为一种混合单元，该混合单元构造为用于将液体与载液、尤其是水混合成具有限定的预混合比的预稀释液体。在本发明的范畴内，最终混合单元可以理解为一种混合单元，该混合单元构造为用于将至少两种预稀释液体相互混合成具有限定的最终混合比的最终液体。

在本发明的范畴内，混合比可以理解为至少两种液体相互混合的比例。混合比可以说明相互混合的液体的体积比。也可以考虑，混合比说明包含在相互混合的液体中的有效物质的质量比。混合比可以在时间上恒定。替代地，混合比可以在时间上变化。即换言之，混合比在第一时间点时与在不同于第一时间点的第二时间点时的混合比有偏差。在此可以考虑，混合比根据预给定的值变化。预给定的值例如可以是借助合适的传感器元件探测到的杂草的种类或大小。预给定的值也可以是液体中的每单位面积或单位时间待排出的有效物质的、由排出单元的操作者预给定的量或浓度。也可以考虑，用于第一预稀释液体的第一限定的预混合比与用于第二预稀释液体的第二限定的预混合比不同。用于预稀释液体的预混合比例如可以是两份有效物质比100份水。用于待排出的最终液体的最终混合比例如可以是两份有效物质比200份水。

排出单元可以具有一个或多个泵单元。所述泵单元构造为用于从用于液体的箱泵送或者引导或者输送液体。泵单元可以布置在排出单元的流体管路上。泵单元尤其可以布置在从预混合单元引出的流体管路上或通向预混合单元的流体管路上。替代地，可以借助对箱加载以压缩空气来输送或者引导液体。

进一步地，排出单元可以具有一个或多个配量元件。所述配量单元构造为用于配量或者控制从用于液体的箱引导液体。配量元件例如可以是节流元件、尤其可变的节流元件、关闭阀或比例阀。

通过根据本发明的排出单元和根据本发明的方法从现在起能够实现：直接在排出最终液体之前匹配待排出的最终液体的混合比。由此可以快速地对改变的预给定量，例如待排出的最终液体中的不同有效物质的浓度比的预给定量做出反应。由于待混合液体的预稀释，预稀释液体的粘度近似地相应于载液、尤其是水的粘度，由此能够特别准确且均匀地调整待排出液体的限定的最终混合比。此外，由于预稀释而在排出待排出的最终液体结束之后，排出单元、尤其排出单元的液体管路仅具有少量的具有高浓度有效物质的未稀释液体。因此，能够特别经济且环境友好地运行排出单元。

有利的是，第一预混合单元和/或第二预混合单元分别借助一个流体连通管路与最终混合单元流体连通。在本发明的范畴内，流体连通管路可以理解为一种管路，该管路构造为用于将流体从流体的接收区域引导至流体的排出区域。由此，接收区域与排出区域流体连通。流体连通管路例如可以是管、软管、通道或管道。通过该构型可以将借助两个预混合单元预稀释的液体从预混合单元直接引导至最终混合单元。

有利的是，排出单元具有用于第一液体的第一液体箱和/或用于第二液体的第二液体箱和/或用于第一载液的第一储存箱和/或用于第二载液的第二储存箱。液体箱可以是箱或者容器或者用于液体的储藏器。在本发明的范畴内，储存箱可以理解为用于载液的容器或者说储藏器。液体箱可以具有静止的混合器或者说静态混合器或构造为静止的混合器或者说静态混合器。通过该构型，两种液体和两种载液可以被排出单元携带或者保存在排出单元上。

此外，有利的是，第一预混合单元分别借助第一流体输入管路与用于第一液体的第一液体箱和/或与用于第一载液的第一储存箱连接，和/或，第二预混合单元分别借助第二流体输入管路与用于第二液体的第二液体箱和/或与用于第二载液的第二储存箱连接。在本发明的范畴内，流体输入管路可以理解为一种管路，该管路构造为用于将流体从用于流体的箱引导至流体的排出区域。由此，箱与排出区域流体连通。流体输入管路例如可以是管、软管、通道或管道。通过该构型可以将借助箱保存或者携带的液体引导至预混合单元。

此外，有利的是，第一载液和第二载液是相同的载液、尤其是水，并且第二储存箱是第一储存箱。因此，排出单元仅具有一个储存箱。通过该构型，能够特别紧凑地设计排出单元。

此外，有利的是，排出单元具有至少一个喷嘴元件，用于排出具有限定的最终混合比的待排出的最终液体，其中，所述至少一个喷嘴元件借助流体输出管路与最终液体单元流体连通。在本发明的范畴内，流体输出管路可以理解为一种管路，该管路构造为用于将流体从流体的接收区域引导至喷嘴元件。由此，喷嘴元件与接收区域流体连通。流体输出管路例如可以是管、软管、通道或管道。通过该构型，排出单元可以将待排出的最终液体作为液体射束或喷雾排出。

此外，有利的是，最终混合单元构造为用于将第一预稀释液体和第二预稀释液体与另一液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。可以考虑，所述另一液体是载液。尤其，有利的是，所述另一液体是第一载液或第二载液、尤其是水，并且最终混合单元借助第三流体输入管路与用于第一载液的第一储存箱或用于第二载液的第二储存箱流体连通。最终混合单元构造为用于通过增大或减小最终液体中的载液的份额来减小或增大最终液体中的第一和第二预稀释液体的份额。在此，可以保持待排出的最终液体的体积流恒定。通过该构型，可以借助最终混合单元匹配第一和第二预稀释液体的限定的预混合比或者控制待排出的最终液体的体积流。

有利地，排出单元具有一个或多个配量元件。所述配量元件构造为用于配量或者控制将液体引导到排出单元中。配量元件例如可以是节流元件、尤其可变的节流元件、比例阀、两位两通阀、三位两通阀或所述配量元件的组合。尤其可以考虑，能够借助三位两通阀或两个平行布置的两位两通阀将所述液体中的至少一种、尤其另一液体在不连续的步骤中配量。三位两通阀具有切换位态“关闭”、“半打开”、“打开”。两个平行布置的两位两通阀具有切换位态“两阀关闭”、“一阀关闭，一阀打开”和“两阀打开”。由此可以将所述另一液体、尤其是载液以三个级不连续地配量。配量元件可以布置在一个或多个流体管路上。

附图说明

下面借助附图示例性地详细阐述本发明。附图示出了：

图1排出单元的第一实施例的示意图；

图2排出单元的第二实施例的示意图；

图3排出单元的第三实施例的示意图；

图4排出单元的第四实施例的示意图；

图5用于排出最终液体的方法的流程图。

在下面本发明的优选实施例的说明中，对于在不同附图中示出的并且起相似作用的元件使用相同或相似的附图标记，其中，省去了对这些元件的重复说明。

具体实施方式

图1示出用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元的示意图。该排出单元总体上设有附图标记10。

排出单元10具有第一预混合单元12、第二预混合单元14和最终混合单元20。此外，排出单元10具有第一液体箱24、第二液体箱26、第一储存箱32、第二储存箱34和另一储存箱40。所述第一液体箱具有第一液体，所述第二液体箱具有第二液体，所述第一储存箱具有第一载液，所述第二储存箱具有第二载液，所述另一储存箱具有另一液体。

第一预混合单元12借助流体输入管路64与具有第一液体的第一液体箱24流体连通。第一预混合单元12借助流体输入管路72与具有第一载液的第一储存箱32流体连通。因此，第一预混合单元12构造为用于将第一液体和第一载液混合成具有第一限定的预混合比的第一预稀释液体。

在流体输入管路64、72上分别布置有一个未示出的泵单元，以便将第一液体从具有第一液体的第一液体箱24并且将第一载液从具有第一载液的第一储存箱32泵送或者引导至第一预混合单元12。

在流体输入管路64、72上分别布置有一个未示出的配量元件，以便配量或者控制将第一液体从具有第一液体的第一液体箱24并且将第一载液从具有第一载液的第一储存箱32引导至第一预混合单元12。

第二预混合单元14借助流体输入管路66与具有第二液体的第二液体箱26流体连通。第二预混合单元14借助流体管路74与具有第二载液的第二储存箱34流体连通。因此，第二预混合单元14构造为用于将第二液体与第二载液混合成具有第二限定的预混合比的第二预稀释液体。

在流体输入管路66、74上分别布置有一个未示出的泵单元，以便将第二液体从具有第二液体的第二液体箱26并且将第二载液从具有第二载液的第二储存箱34泵送或引导至第二预混合单元14。

在流体输入管路66、74上分别布置有一个未示出的配量元件，以便配量或者控制将第二液体从具有第二液体的第二液体箱26并且将第二载液从具有第二载液的第二储存箱34引导至第二预混合单元14。

第一预混合单元12借助流体连通管路52与最终混合单元20流体连通。第二预混合单元14借助流体连通管路54与最终混合单元20流体连通。因此，最终混合单元20构造为用于将第一预稀释液体与第二预稀释液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

在流体连通管路52、54上分别布置有一个未示出的配量元件，以便配量或者控制将第一预稀释液体从第一预混合单元12或将第二预稀释液体从第二预混合单元14引导至最终混合单元20。

最终混合单元20借助另一流体输入管路80与具有所述另一液体的另一储存箱40流体连通。通过该构型，最终混合单元20构造为用于将第一预稀释液体和第二预稀释液体与所述另一液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

在所述另一流体输入管路80上布置有一个未示出的泵单元，以便将所述另一液体从具有该另一液体的储存箱50泵送或者引导至最终混合单元20。

此外，在流体输入管路80上布置有未示出的配量元件。该配量元件构造为用于配量或者控制将所述另一液体从具有该另一液体的储存箱40引导至最终混合单元20。

此外，在流体连通管路52、54和流体输入管路80上分别布置有一个止回阀，以便防止液体从最终混合单元20流到预混合单元12、14或流到具有所述另一流体的另一储存箱40。

此外，排出单元10具有喷嘴元件42。喷嘴元件42借助流体输出管路82与最终混合单元20流体连通。喷嘴单元42构造为用于排出具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

在流体输出管路82上布置有关闭阀，以便配量或者控制借助喷嘴元件42的最终液体排出。

图2示出用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元的一个替代实施方式的示意图。排出单元总体上设有附图标记10‘。

排出单元10‘与图1所示的排出单元10的区别在于，第一载液和第二载液是相同的载液。此外，所述另一液体是第一载液。因此，第一预混合单元12借助流体输入管路72、第二预混合单元14借助流体输入管路74并且最终混合单元20借助流体输入管路80与具有载液的同一储存箱32、34、40流体连通。

此外，排出单元10‘具有五个喷嘴元件42、44、46、48、50。喷嘴元件42、44、46、48、50借助同一流体排出管路82与最终混合单元20流体连通。喷嘴元件42、44、46、48、50构造为用于排出具有限定的最终混合比的待排出最终液体。

图3示出用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元的一个替代实施方式的示意图。排出单元总体上设有附图标记10“。

排出单元10“与在图1中所示的排出单元10的区别在于，排出单元10“具有第三预混合单元16和第四预混合单元18。此外，排出单元10具有第三液体箱28、第四液体箱30、第三储存箱36和第四储存箱38，所述第三液体箱具有第三液体，所述第四液体箱具有第四液体，所述第三储存箱具有第三载液，所述第四储存箱具有第四载液。

第三预混合单元16借助流体输入管路68与具有第三流体的第三流体箱28流体连通。第三预混合单元16借助流体输入管路76与具有第三载液的第三储存箱36流体连通。因此，预混合单元16构造为用于将第三液体与第三载液混合成具有第三预混合比的第三预稀释液体。

第四预混合单元18借助流体输入管路70与具有第四液体的第四液体箱30连接。第四预混合单元18借助流体输入管路78与具有第四载液的第四储存箱38流体连通。因此，第四预混合单元18构造为用于将第四液体与第四载液混合成具有第四预混合比的第四液体。

第三预混合单元16借助流体连通管路56与最终混合单元20流体连通。第四预混合单元18借助流体连通管路58与最终混合单元20流体连通。因此，最终混合单元20构造为用于将第一预稀释液体、第二预稀释液体、第三预稀释液体和第四预稀释液体与所述另一液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

图4示出用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的排出单元的一个替代实施方式的示意图。排出单元总体上设有附图标记10“‘。

排出单元10“‘与在图1中所示的排出单元10的区别在于，排出单元10“‘具有另一最终混合单元22。

第一预混合单元12借助流体连通管路52与最终混合单元20并且借助另一流体连通管路60与所述另一最终混合单元22流体连通。第二预混合单元14借助流体连通管路54与最终混合单元20并且借助另一流体连通管路62与所述另一最终混合单元22流体连通。

最终混合单元20、22借助流体输入管路80与具有所述另一流体的另一储存箱40连接。通过该构型，最终混合单元20、22构造为用于将第一预稀释液体和第二预稀释液体与所述另一液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。在此，借助最终混合单元20得到的限定的最终混合比可以与借助所述另一最终混合单元22得到的最终混合比有偏差。

此外，排出单元10“‘具有两个喷嘴单元42、44。喷嘴单元42借助流体输出管路82与最终混合单元20流体连通。喷嘴单元44借助流体输出管路84与所述另一最终混合单元22流体连通。喷嘴单元42构造为用于排出具有借助最终混合单元20得到的限定的最终混合比的待排出的最终液体。喷嘴单元44构造为用于排出具有借助所述另一最终混合单元22得到的最终混合比的待排出的最终液体。

可以考虑，最终混合单元20和第一喷嘴元件42布置在田间喷射器的喷射杆的第一部分宽度上，而所述另一最终混合单元22和第二喷嘴元件44布置在田间喷射器的喷射杆的第二部分宽度上。此外，可以考虑，如在图2中所示地，最终混合单元20、22分别与多个喷嘴元件流体连通。在此，多个喷嘴元件布置在田间喷射器的喷射杆的各个部分宽度上，在这些部分宽度上分别布置有相应的最终混合单元20、22。

此外，可以考虑，第一预混合单元12布置在田间喷射器的喷射杆的第一部分宽度上，而第二预混合单元12布置在田间喷射器的喷射杆的第二部分宽度上。在此，具有第一液体的液体箱24可以布置在田间喷射器的喷射杆的第一部分宽度上，而具有第二液体的液体箱26布置在田间喷射器的喷射杆的第二部分宽度上。也可以考虑，具有载液的储存单元32、34、40布置在喷射杆上。替代地，所述箱24、26、32、34、40中的一个或所有所述箱在田间喷射器上布置在喷射杆外。

图5示出用于排出具有限定的最终混合比的最终液体的方法100的流程图。

在步骤110中，借助第一预混合单元12将第一液体与第一载液混合成具有第一限定的最终混合比的第一预稀释液体。

在步骤120中，借助第二预混合单元12将第二液体与第二载液混合成具有第二限定的最终混合比的第二预稀释液体。

在步骤130中，借助最终混合单元20将第一预稀释液体与第二预稀释液体混合成具有限定的最终混合比的待排出的最终液体。

在步骤140中，借助喷嘴元件42排出具有限定的最终混合比的最终液体。

如果一个实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，那么这应当解读为，该实施例根据一个实施方式既具有第一特征又具有第二特征而根据另一实施方式或者仅具有第一特征或者仅具有第二特征。