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Verfahren und Vorrichtung zur Feinstverteilung von Flüssigkeiten Bei
der Bekämpfung tierischer und pilzlicher Schädlinge an Pflanzenbeiständen wird eine
höhere Wirtschaftlichkeit sowie eine bessere biologische Wirkung erzielt, wenn mit
Wirkstoffen vermischte Flüssigkeitsmengen in. fast nebelfeinen Tröpfchen in den
Pflanzenbestand mittels eine Lufstromes geblasen werden. Zur technischen Durchführung
dieses Verfahrens bei der Behandlung von Bäumen eignen sich Maschinen, die im wesentlichen
aus einem Ventilator, der Luftmengen, mit großer Geschwindigkeit aus einem schwenkbaren.
Zielrohr ausbläst, bestehen und unter verschiedenen Bezeichnungen, wie Nebelblaser,
Sprühgerät, Atomiseur und Atomiser, bekannt sind. An der Mündung des Ziehrohres
wird dem austretenden Luftstrom fein zerstäubte Bekämpfungsflüssigkeit beigemischt.
Geräte nach diesem Prinzip haben sich beider Baumbehandlung bewährt, weil sie einenweittragenden
und gut durchdringenden Nebelstrahl erzeugen. Zur Behandlung von Feldkulturen, wie
Kartoffeln, Rüben, Getreide, Gemüse usw., eignet sich ein so massierter Strahl erfahrungsgemäß
nicht, selbst wenn er in einige Einzelstrahlen unterteilt wird, weil die Verteilung
der Flüssigkeit im Pflanzenbestand zu ungleichmäßig erfolgt und auch die Gleichmäßigkeit
der Eindringtiefe zu wünschen übrig läßt. Infolgedessen konnten derartige Geräte
bisher nicht mit gleich gutem Erfolg auch als Feldgeräte benutzt werden. Zur gleichmäßigen
Behandlung von Feldflächen ist erfahrungsgemäß ein Spritzrohr oder Spritzbalken
notwendig, die in horizontaler Stellung quer über den Feildbestand geführt werden.
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Feinsttröpfchen sind sehr windempfindlich. Infolgedessen muß der Abstand
zwischen Spritzbalken
und Pflanzenbestand so klein wie möglich gehalten
werden, um dem Außenwind keine Angriffsflächen zu bieten. Dieser Abstand kann aber
nur dann klein sein, wenn die Flüssigkeit auf der ganzen Länge des Balkens lückenlos,
abgestrahlt wird. Lückenlose Abstrahlung bedeutet aber theoretisch, sofern die Flüssigkeit
mit Düsen zerstäubt wird, die Anordnung unendlich vieler Düsen. Entgegen .dieser
theoretischen Notwendigkeit geht die praktische Entwicklung bisher den entgegengesetzten
Weg, indem sie. den Abstand der Düsen voneinander am Düsenrohr erhöht. Man ist .hierzu
gezwungen, solange man auf die üblichen Zerstäuberdüsen an-(sei wiesenist, mit denendie
jeHektaruuszubringende Flüssigkeitsmenge auch gleichzeitig dosiert wird, wenn, wie
es seit einigen Jahren der Fall ist, man diese Flüssigkeitsmenge von 8oo bis - iooo
1 je Hektar auf zoo bis 4001 j e Hektar vermindert. Da nun bei Verwendung der bereits
sehr kleinen Düsenöffnungen nur noch eine geringe Variationsmöglichkeit vorhanden
ist, mußte vielfach auch die Zahl der Düsen verringert werden. Diese Umstände führen
dazu, daB die technische Entwicklung sich von der wünschenswerten Lösung immer weiter
entfernt, je geringer die auszubringende Flüssigkeitsmengen je Hektar werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens führen dagegen zu eineu technischen Lösung im Sinn der theoretischen
Notwendigkeiten und beseitigen die bisherigen Mängel. Der Erfindungsgedanke besteht
darin, Flüssigkeiten mittels eines Verteilerrohres auf Feldflächen auszusprühen,
welches winklig zur Rohrachse angeordnete Austrittsöffnungen besitzt, indem an einem
Ende des Rohres Luft zugeführt wird, welche die dem Rohr am gleichen Ende zugeführte
Flüssigkeit in zerstäubter Form über die ganze Länge des Rohres verteilt. Bei diesem
Verfahren erfolgt durch einen einzigen Dosierquerschnitt diel Verteilung einer regelbaren
Menge an. Gesamtflüssigkeit gleichmäßig auf alle Mündungen des Verteilerrohres,
da sich auch die Luft selbsttätig gleichmäßig über die ganze Rohrlänge verteilt
und die Flüssigkeitströpfchen fliegend ihrer Strömungsrichtung folgen.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung wird nun darin gesehen, @daß
-die Flüssigkeit lediglich durch ein einziges an der Lufteintrittsseite des Verteilerrohres-zentral
angeordnetes Einspritzrohr zugeführt wird, dessen dosierender Querschnitt die Summe
aller an bekannten Verteilerrohren vorhandenen Düsenquerschnitte ist.
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Die Zerstäubung der Flüssigkeit am Eintrittsende des Verteilerrohres
kann bei genügend hohem Flüssigkeitsdruck (Kolbenpumpe) durch eine an sich bekannte
Zerstäuberdüse von entsprechendem Querschnitt erfolgen, dagegen bei niedrigem Druck
(einstufige Kreiselpurnpe) die in das Verteilerrohr einströmende Luft zur Flüssigkeitszerstäubung
herangezogen wird.
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Im letztgenannten Fall kann eine Vbrrichtung benutzt werden, bestehend
aus einem im Einströmende des Verteilerrohres gleichachsig angeordneten Rohr von
geringerLänge und größerem Durchmesser als :der Einspritzstrahl. Der Austrittsdurchmesser
dieses Rohres ist kleiner als der Eintrittsdurchmesser, in welchen Flüssigkeit und
Luft gemeinsam eintreten.
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Um zu gewährleisten, daß die an den Austrittsöffnungen ins Freie tretenden
Flüssigkeitströpfchen in Kleinstpartikeln aufgeteilt werden, wird gemäß der Erfindung
weiterhin vorgeschlagen, die Zerstäubung der zugeführten Flüssigkeit im Verteilerrohr
und die Geschwindigkeit der zuströmenden Luft so aufeinander abzustimmen, daß sich
die Flüssigkeit an der Innenwand des Verteilerrohres als feiner Flüssigkeitsfilm
absetzt, welcher durch den Luftstrom an den Rand der Austrittsöffnungen vorbewegt
wird. Die Mündungsränder der Austrittsöffnungen, sind gemäß der Erfindung elastisch
ausgebildet, so daß sie unter Einfluß des Luftstromes in hochfrequente Schwingungen
versetzt werden und derart den Flüssigkeitsfilm beim Austritt in Feinsttropfen zerschlagen.
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Vorzugsweise werden gemäß der Erfindung die elastischen Mündungsränder
der Austrittsöffnungen aus Gummifolie hergestellt, welche durch Dehnung in Richtung
des Mündungsrandes gespannt sind, und nach einem weiteren vorzugsweisen Merkmal
die Austrittsöffnungen des Verteilerrohres rund, elliptisch oder schlitzartig ausgebildet.
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Die schwingenden und zerstäubenden Körper an den Austr ittsöffnungen
des Verteilerrohres brauchen aber nicht unbedingt eine Fortsetzung der Wandungen
der Austrittsöffnungen zu sein, sondern können erfindungsgemäß auch aus frei schwingenden
Körpern bestehen, beispielsweise aus einer Gummischnur, die vor der elliptischen
oder schlitzförmigen Austrittsöffnung in deren Längsachse gespannt ist.
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Die Erfindung weist verschiedene 'Vbrteile auf. So ist es möglich,
auch kleinste Flüssigkeitsmengen j e Hektar mittels des. erfindungsgemäßen Spritzbalkens
gleichmäßig auf die Feldflächen zu verteilen, da die Dosierung der Flüssigkeitsmenge
nicht mehr wie'bei -der bekannten Düsenzerstäubung durch die Anzahl und Größe der
Diisenbohrungen, sondern lediglich durch das einzige, zentralliegende Einspritzrohr
erfolgt. Der Querschnitt des Einspritzrohres ist mithin bei jeder Mengendosierung
um ein Vielfaches größer als die üblichen Düsenbohrungen, wodurch die Verstopfungsgefahr
für dieselben beseitigt ist. Außerdem ist nur ein geringer Druck von weniger als
i at notwendig, da durch diesen nicht mehr die Zerstäubung, sondern lediglich die
Weiterbenwegung und dieDosierung :der Flüssigkeit bewirkt zu werden braucht.
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Die an den Austrittsöffnungen sich vollziehende Feinstzerstäubungder
Flüssigkeit wird ausschließlich durch die der strömenden Luft innewohnende Energie
bewirkt. Da es sich um relativ große Luftmengen handelt, sind auch die Mündungsquerschnitte
sehr groß. Daher sind Mündungsverstopfungen auch an dieser Stelle durch Verunreinigungen
in der Flüssigkeit ausgeschlossen, wogegen bei der üblichen Zerstäu'bungsart mittels
Zerstäuberdüsen dieDüsenöffnungen sehr klein und daher Betriebsstörungen
durch
Düsenverstopfungen sehr häufig sind. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil wird
dadurch erreicht, daß die Mündungen schlitzförmig oder elliptisch ausgebildet und
auf :der ganzen Balkenlänge sehr dicht hintereinander angeordnet sind. Praktisch
entsteht dadurch eine geschlossene Gardine von Zerstä.uberflüssigkeit schon direkt
am Balken. Diese Zerstäubungsart erlaubt die Senkung des Balkens oder Verteilerrohres
bis auf -den Pflanzenbestand herunter, so :daß die Feinsttröpfchen bei gleichmäßiger
Verteilung nicht mehr dem Außenwind ausgesetzt sind.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Spritzbalkens ist, daß
es erstmalig möglich wird, diesen Spritzbalken ohne jede technisches Veränderung
auch zum Breitverteilen von staubförmigen :'Mitteln zu verwenden. In diesem Fall
wird :der Staub, wie üblich, in den Luftstrom an geeigneter Stelle eingebracht.
Diese Kombination wird nun dadurch möglich, daß die Größe der Mündungsöffnungen
nicht mehr von der Flüssigkeitsmenge, sondern von der Luftmenge bestimmt wird. Die
Erfindung ist natürlich nicht nur für Spritzbalken verwendbar, sondern auch für
kleine Verteilungsorgane, :die z. B. von Hand geführt werden, wie etwa solche von
kleinen Spritz- und Stäubegeräten, die auf dein Rücken getragen werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Fig. i stellt eine Ansicht mit teilweisem Längsschnitt durch einen
erfindungsgemäßen Spritzbalken dar; F ig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie 1-I der
Fig. i ; Fig. 3 und q. zeigen eine Ansicht bzw. einen Schnitt durch eine Zerstäubungsmündung
mit kreisförmigem Querschnitt; Fig. 5 und 6 zeigen die Ansicht bzw. den Schnitt
einer Zerstäubungsmündung mit schlitzförmigem Querschnitt.
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In :der Fig. i ist das Spritz- oder Verteilerrohr mit i bezeichnet
und mit der Öffnung 2 für .die Luftzufuhr an den nicht dargestellten Luftdruckerzeuger
angeschlossen. Das Verteilerrohr i besitzt mehrere Austrittsöffnungen 3, welche
zur Achse des Rohres etwa senkrecht stehen. Die durch die Öffnung :2 zugeführte
Luft nimmt die aus einem Einspritzrohr 4 austretende Flüssigkeit mit und verteilt
sie in zerstäubter Form über die ganze Länge des Verteilerrohres i. Das Einspritzrohr
d. ist vorzugsweise -derart angeordnet, daß es zentral vor der Mittelachse des Verteilerrohres
i liegt.
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Um eine Zerstäubung der Flüssigkeit von niedrigem Druck und ihre Verteilung
über :die gesamte Verteilerrohrlänge zu ermöglichen, ist, wie aus der Fg. i ersichtlich,
im Eingang des Verteilerrohres i ein kurzes Rohr io von kleinerem Durchmesser angeordnet.
Die Mündung des Einspritzrohres d. befindet sich so vor dem Eingang :des Rohres
io, daß die Flüssigkeit axial eintritt. Die das Rohr io ebenfalls durchströmende
Luft verursacht an dessen Ausgang eine ausreichende Zerstäubung, die noch dadurch
verstärkt wird, daß der Austrittsdurchmesser kleiner ist als der Eintrittsdurchmesser.
Die derart auf das gesamte Verteilerrohr aufgeteilten Flüssigkeitströpfchen schlagen
sich gleichmäßig an der inneren Rohrwand nieder und kriechen als Flüssigkeitsfilm
an den Rand der Mündungen. 3 vor.
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Die in Fig.3 bis 6 dargestellten Mündungen der Austrittsöffnungen
3 sind entweder kreisförmig oder vo.rzugswdise elliptisch oder schlitzartig ausgebildet.
Sie besitzen Mündungsränder 6 aus elastischeim Werkstoff, vorzugsweise einer Gummifolie.
Die gestrichelte Linie 7 veranschaulicht den an der Innenwand entlangkriechendenFlüssigkeitsfilm,,der
sich unter dem Einfluß der in Richtung des Pfeiles 8 schnell zuströmenden Luft zur
Mündung hin bewegt. Er gelangt so an dein elastischen Mündungsrand 6, -der durch
hie Luftströmung mit hoher Frequenz in Schwingung versetzt wird und den Film zu
Feinsttröpfchen zerschlägt. Diese Tröpfchen. werden vom austretenden Luftstrom dann
auf kürzestem Wege in Richtung der Pfeile 9 auf das zu benetzende Objekt geblasen.
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Das Verfahren und die Vorrichtung zur Ausführung -des Verfahrens können
naturgemäß auch für andere Zwecke als die der Schädlingsbekämpfung Verwendung finden.