用于分配多種且低比率的農(nóng)產(chǎn)品的系統(tǒng)和過程的制作方法
【專利說明】用于分配多種且低比率的農(nóng)產(chǎn)品的系統(tǒng)和過程
[00011 版權(quán)通知
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[0003] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引證
[0004] 本申請(qǐng)是于2014年8月26日提交的題為"用于在特定的組中分配農(nóng)產(chǎn)品的系統(tǒng) (SYSTEM FOR DISPENSING AGRICULTURAL PRODUCTS IN SPECIFIED GROUPINGS)" 的美國(guó)申 請(qǐng)第14/468，973號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
[0005] 本專利申請(qǐng)還要求于2013年10月25日提交的題為"用于分配種植的多種農(nóng)產(chǎn)品的 系統(tǒng)（SYSTEM FOR DISPENSING MULTIPLE AGRICULTURAL PRODUCTS AT PLANTING)"的美國(guó) 臨時(shí)申請(qǐng)第61 /895，803號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
[0006] 本專利申請(qǐng)還要求于2014年9月10日提交的題為"用于以低比率分配農(nóng)產(chǎn)品的系 統(tǒng)和過程（SYSTEM AND PROCESS FOR DISPENSING AGRICULTURAL PRODUCTS AT A LOW RATE)"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/048,628號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
[0007] 14/468，973、61/895，803以及62/048，628的全部?jī)?nèi)容通過引證結(jié)合于此。
[0008] 本發(fā)明的背景
[0009] 1.本發(fā)明的領(lǐng)域
[0010] 本發(fā)明總體上涉及用于農(nóng)產(chǎn)品的材料傳送系統(tǒng)，農(nóng)產(chǎn)品包括肥料、營(yíng)養(yǎng)物、莊稼保 護(hù)化學(xué)制品、生物制劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑;并且更具體地涉及使用分布過程的材料分配系 統(tǒng)。
[0011] 2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0012] 在需要使用化學(xué)制品（通常為危險(xiǎn)物質(zhì)）的市場(chǎng)中，環(huán)境保護(hù)局和其他管理機(jī)構(gòu)對(duì) 化學(xué)制品的實(shí)際使用的運(yùn)輸、處理、分散、處置以及報(bào)告規(guī)定了嚴(yán)格的規(guī)章。這些規(guī)章以及 公共衛(wèi)生關(guān)注一起產(chǎn)生了對(duì)于解決用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)手段處理的這些問題的產(chǎn)品的需要。 [0013]為了減少所處理的化學(xué)制品的數(shù)量，已增大了所應(yīng)用的化學(xué)制品的濃度。這提高 了每單位重量的化學(xué)制品的成本并且還需要更準(zhǔn)確的分配系統(tǒng)。例如，農(nóng)產(chǎn)品分配的典型 的現(xiàn)有系統(tǒng)使用機(jī)械鏈傳動(dòng)分配器。在這些機(jī)械分配器上的正常磨損和磨耗都會(huì)將產(chǎn)品施 用率改變多達(dá)15 %。對(duì)于一種典型的化學(xué)制品Force? (其為，先正達(dá)植物保護(hù)公司 (Syngenta Crop Protection)的擬除蟲菊酯類型的殺蟲劑）而言，15%的過度施用率會(huì)使 500英畝上的殺蟲劑的成本增大$1500并且會(huì)影響或者引起不想要的農(nóng)作物響應(yīng)，諸如，植 物中毒性或者農(nóng)作物中或農(nóng)作物上未登記量的農(nóng)藥殘留。
[0014] 由于許多當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品系統(tǒng)都是機(jī)械系統(tǒng)，所以任何記錄保持和報(bào)告通常必須是手 動(dòng)保持的。
[0015] 前文示出了存在于很多現(xiàn)有材料傳送系統(tǒng)中已知的限制。因此，顯然有利的是提 供旨在克服以上闡述的一個(gè)或多個(gè)限制的替代方案。因此，提供了合適的替代方案，其包括 在下文中更全面公開的特征。
[0016] 在過去的十幾年中，用于分配種子和殺蟲劑、除草劑、殺菌劑、營(yíng)養(yǎng)物、植物生長(zhǎng)調(diào) 節(jié)劑或肥料的植物和化學(xué)制品分配系統(tǒng)通過提供密閉容器系統(tǒng)使種子和化學(xué)液體或顆粒 的處理對(duì)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者的傷害更小，該密閉容器系統(tǒng)諸如為在美國(guó)專利第5,301，848號(hào)和美 國(guó)專利第4,971,255號(hào)（通過引證將其結(jié)合于此）以及AMVAC Chemical Corporation (American Vanguard Corporation的分公司）出售的SmartB〇x:..H)分配系統(tǒng)（在下文中， "SmartBox分配系統(tǒng)"）中描述的那些密閉容器系統(tǒng)。簡(jiǎn)要地，如在美國(guó)專利第5，301，848號(hào) 中描述的，通過容器的底壁中的單個(gè)開口能夠接近和遠(yuǎn)離密閉容器系統(tǒng)中的容器，從而在 開口容器系統(tǒng)中頂部打開且不可移動(dòng)的容器設(shè)計(jì)上提供顯著優(yōu)勢(shì)。
[0017] 密閉容器系統(tǒng)提供了一種可移除的容器，該可移除的容器預(yù)填充有化學(xué)制品或有 毒物質(zhì)，諸如，殺蟲劑、肥料、除草劑以及其他農(nóng)藥;或者其他農(nóng)產(chǎn)品，從而免去了打開并將 充足的化學(xué)產(chǎn)物注入儲(chǔ)倉(cāng)中的需要。由于密閉容器系統(tǒng)基本上不會(huì)對(duì)大氣開放，所以農(nóng)業(yè) 勞動(dòng)者幾乎沒有機(jī)會(huì)接觸化學(xué)產(chǎn)物，從而減少皮膚和吸入暴露于危險(xiǎn)性化學(xué)品。
[0018] 目前，存在一種通過使用新技術(shù)使谷類產(chǎn)量在20年翻倍的工業(yè)規(guī)劃。目前，種植所 應(yīng)用的大部分產(chǎn)品是用于治療線蟲和地下害蟲(諸如玉米根蟲)及次生害蟲的殺蟲劑;用于 控制種子區(qū)域中的雜草的除草劑；用于控制病害并改善植物健康的殺菌劑；用于改善植物 健康的營(yíng)養(yǎng)素，等。存在對(duì)其他產(chǎn)品(諸如生物制劑、多產(chǎn)產(chǎn)品、殺菌劑、微量營(yíng)養(yǎng)素、促生長(zhǎng) 劑）、RNA沉默或干擾基因技術(shù)等的新領(lǐng)域進(jìn)行的研究。
[0019] 另外，總體蜂群逐年的穩(wěn)定下降在世界范圍內(nèi)越來(lái)越成問題。據(jù)報(bào)告，真空式種植 機(jī)排放來(lái)自所處理的種子中的殺蟲劑灰塵從而影響蜂群。在封閉系統(tǒng)中可能會(huì)減小對(duì)非目 標(biāo)物種的這種影響。
[0020] 現(xiàn)在，在種植時(shí)期用于蟲害防治的大多顆粒狀產(chǎn)品以每千英尺的行三盎司以上的 比率分配。較大的種植機(jī)和分配問題使得期望以較低的比率施用更濃縮的產(chǎn)品。由于施用 問題，需要特殊的技術(shù)和專用設(shè)備來(lái)提供合理施藥，這樣這些粒狀產(chǎn)品能夠有效地執(zhí)行。如 下文所述，本發(fā)明解決了這些需要。
[0021] 用于將顆粒體放置在犁溝中的常規(guī)系統(tǒng)使用塑料軟管和金屬托架。風(fēng)和山坡可能 會(huì)影響產(chǎn)品放置。由于托架被放置在限深輪后方，所以托架因與作物殘余、土塊接觸以及諸 如溝渠和犁溝的其他田地問題而一直對(duì)不準(zhǔn)。而且，由于犁溝合攏是由土壤條件決定的，所 以在化學(xué)管將化學(xué)品施用至犁溝時(shí)可以使犁溝合攏。通常，以在種植期間普遍的吹風(fēng)的條 件下風(fēng)會(huì)將產(chǎn)品吹離目標(biāo)的方式將產(chǎn)品放置在限深輪后面。利用傳統(tǒng)捆扎設(shè)備，將產(chǎn)品放 置在山坡上的行的下坡側(cè)上。OEM捆扎設(shè)備通常過寬并且不提供防風(fēng)作用，這不會(huì)使產(chǎn)品處 于所希望的施用區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 在一個(gè)方面中，本發(fā)明體現(xiàn)為一種用于分配農(nóng)產(chǎn)品的系統(tǒng)，包括:a)主控制器;b) 多組農(nóng)產(chǎn)品容器;c)多個(gè)計(jì)量裝置，能操作地連接至所述產(chǎn)品容器并且被配置為以計(jì)量率 將農(nóng)產(chǎn)品從所述容器分配至田地中的行，其中，所述多組農(nóng)產(chǎn)品容器中的每組均與田地中 的相應(yīng)行關(guān)聯(lián)；以及，d)用于致動(dòng)多個(gè)計(jì)量裝置的多個(gè)輔助控制器，每個(gè)輔助控制器均接收 來(lái)自主控制器的命令數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于所述命令數(shù)據(jù)控制計(jì)量裝置以用于進(jìn)行分配。來(lái)自每 個(gè)農(nóng)產(chǎn)品容器中的農(nóng)產(chǎn)品根據(jù)操作員定義的指令分配至主控制器。該指令能夠在種植期間 提供至主控制器，允許控制單獨(dú)容器的分配。
[0023] 在種植時(shí)產(chǎn)品與多個(gè)容器的各種組合可應(yīng)用于這種技術(shù)。
[0024] 在另一方面，本發(fā)明體現(xiàn)為以低施用率分配農(nóng)產(chǎn)品的過程。該過程包括提供包含 低施用率的干燥顆粒狀的農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)品容器的步驟。在運(yùn)輸和存儲(chǔ)期間，產(chǎn)品容器用于使 產(chǎn)品保持完整。低施用率計(jì)量裝置能操作地連接至產(chǎn)品容器并且被配置為分配來(lái)自多個(gè)產(chǎn) 品容器中的農(nóng)產(chǎn)品。計(jì)量裝置安裝在種植器上。低施用率被定義為每1000英尺的行3盎司以 下的比率。精確放置設(shè)備能操作地連接至多個(gè)低比率計(jì)量裝置以將低使用率農(nóng)產(chǎn)品放置在 期望位置以用于有效激活農(nóng)產(chǎn)品。低施用率計(jì)量裝置和精確放置設(shè)備被操作成以優(yōu)化的效 率分配農(nóng)產(chǎn)品。這使對(duì)害蟲的對(duì)抗最大化并且從而提高產(chǎn)量。
[0025]本發(fā)明的施用率范圍提供用于處理和運(yùn)輸?shù)姆奖惴庋b。容器比目前所使用的容器 更小并且更輕。制造和運(yùn)輸費(fèi)用降低。此外，存在低容量的產(chǎn)品，從而導(dǎo)致與種植者的產(chǎn)品 有關(guān)的存儲(chǔ)和處理需求減少。
[0026] 在一些實(shí)施方式中，產(chǎn)品容器是剛性的。在一些實(shí)施方式中，產(chǎn)品容器可以是一次 性的。（如果使用一次用產(chǎn)品容器，則容器與一個(gè)或多個(gè)可配置的剛性產(chǎn)品貯存器結(jié)合使 用。）
[0027] 在一實(shí)施方式中，低施用率是每1000英尺的行1.0至2.0盎司。在一實(shí)施方式中，農(nóng) 廣品是殺蟲劑。
[0028] 在一個(gè)實(shí)施方式中，低施用率是每1000英尺的行2.0至2.99盎司。在另一個(gè)實(shí)施方 式中，低施用率是每1000英尺的行2.0盎司以下。在另一個(gè)實(shí)施方式中，低施用率是每1000 英尺的行0.01至1.9盎司。
[0029]精確放置設(shè)備通常包括放置管組件。每個(gè)放置管組件被安裝用于將產(chǎn)品放置于種 植機(jī)的深度控制輪組件的限深輪之間的犁溝內(nèi)。精確放置設(shè)備通常包括打捆機(jī)。每個(gè)打捆 機(jī)均安裝在深度控制輪組件后面并安裝在種植機(jī)的合攏輪組件前面。每個(gè)打捆機(jī)上均優(yōu)選 地定位有擋風(fēng)板。
【附圖說明】
[0030] 圖1是示出了用于分配本發(fā)明的農(nóng)產(chǎn)品的系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0031] 圖2是示出了與在圖1中示出的系統(tǒng)一起使用的機(jī)電計(jì)量系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的 側(cè)視圖。
[0032]圖3是在圖1中示出的系統(tǒng)的示意圖。
[0033]圖4是示出了行組的根據(jù)本發(fā)明的原理的種植機(jī)的示意圖。
[0034]圖5是計(jì)量系統(tǒng)的可替換實(shí)施方式的示意圖。
[0035]圖6是根據(jù)本發(fā)明的原理的種植機(jī)的示意圖，其示出了并排示出的安裝在16行玉 米種植機(jī)上的農(nóng)產(chǎn)品容器的組合的應(yīng)用。
[0036] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的原理的處于后部安裝位置中的具有并排容器的種植機(jī)行單元 的立體圖。
[0037] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的原理的種植機(jī)的示意圖，其示出了農(nóng)產(chǎn)品容器的組合的應(yīng)用， 每個(gè)組合均包括安裝在排種器組件前面的一個(gè)容器以及安裝在排種器組件后面的一個(gè)容 器。
[0038] 圖9是專門為以低施用率分配農(nóng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的低施用率分配種植機(jī)行單元，深度控 制輪被示出為局部剖開以暴露后部安裝的放置管。
[0039] 圖10是圖9的低施用率分配種植機(jī)行單元的放置管組件的立體圖。
[0040] 圖11是圖9的低施用率分配種植機(jī)行單元的一部分的側(cè)立體圖，其示出了后部安 裝的放置管組件與分配種植機(jī)行單元的框架的連接。
[0041] 圖12是從圖11的部分下方截取的視圖，以示出放置管組件附接的方式。
[0042] 圖13是在前部安裝的放置管組件的立體圖。
[0043] 圖14示出了圖13的在前部安裝的放置管組件安裝至分配種植機(jī)行單元的框架的 方式。
[0044] 圖15是后部安裝的放置管組件的另一實(shí)施方式的立體圖。
[0045] 圖16示出了圖15的后部安裝的放置管組件安裝至分配種植機(jī)行單元的框架的方 式。
[0046] 圖17是后部安裝的放置管組件的另一實(shí)施方式的立體圖。
[0047] 圖18示出了圖15的后部安裝的放置管組件安裝至分配種植機(jī)行單元的框架的方 式。
[0048]圖19是具有防石護(hù)刃器(rock guard)的前部安裝的放置管組件的另一實(shí)