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Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf für eine Sprühlanze, wobei der Sprühkopf wenigstens vier zum Ausbringen einer Flüssigkeit, bevorzugt eines flüssigen Pflanzenschutzmittels, ausgebildete Düsen, insbesondere Kegeldüsen, umfasst.
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Schädlingsbekämpfung erfolgt nach wie vor zu einem überwiegenden Anteil mit Flüssigkeit, die als Aerosole versprüht wird. Im Agrarbereich wie auch im häuslichen Garten werden Sprühgeräte in unterschiedlichen Ausführungen eingesetzt. Dabei wird das Sprühmittel in der Regel von außen auf die Pflanze aufgesprüht. Insekten, z.B. Läuse, halten sich jedoch unter der Blattoberfläche auf. Diese Stellen lassen sich beim Sprühen von außen, insbesondere von oben auf das Blatt, nur sehr schwer erreichen. Bei Handsprühgeräten für den häuslichen Garten sind daher die Sprühlanzen vorne abgewinkelt, so dass durch Drehen der Sprühlanze auch die Unterseite besprüht werden kann. Bei den abgewinkelten Lanzen wird der Sprühstrahl um ca. 20° bis 30° von der axialen Sprührichtung abgelenkt. Die Blätter können bei einer derartigen Ausführungsform aber nur in einem schrägen Winkel besprüht werden. Ein besseres Ergebnis würde erreicht, wenn es gelingt, bei einer Ausbringvorrichtung einen Sprühwinkel von 90° zu realisieren, so dass das Blatt direkt von der Unterseite benetzt wird. Pflanzen mit einem dichten Blattbewuchs können bei einem Sprühwinkel, der nur um 20° bis 30° von der axialen Sprührichtung abweicht, nur mit einem erhöhten Sprühmittelaufwand und auch nicht vollständig an der Blattunterseite besprüht werden.
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Dichte Pflanzen, wie z.B. der Buchsbaum als Zierpflanze, sind seit einigen Jahren durch das Insekt Buchsbaumzünsler gefährdet. Da die Raupen des Buchsbaumzünslers auf der Blattunterseite sitzen, wäre es wünschenswert, wenn der Sprühstrahl von innen nach außen gerichtet ist, um das Insektizid flächendeckend auf der Innenseite der Blätter aufbringen zu können.
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Besonders in der Landwirtschaft sind verschiedenartige Düsentypen entwickelt worden, um die Anforderungen nach minimaler Ausbringmenge bei maximaler Benetzung der Pflanzen zu gewährleisten. Zudem spielt der Abdrift durch Wind eine große Rolle. Hierzu wurden speziell einstellbare Düsen entwickelt, die die Tröpfchengröße erhöhen und den Abdrift durch Wind minimieren. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die
US 2020/0197957 verwiesen. Wird innerhalb einer Düse Flüssigkeit mit Luft wie in der
US 2020/0197957 vermischt, so ist die Austrittsgeschwindigkeit höher und die Aerosole können deutlich weiter gesprüht werden.
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Eine alternative Düsenform nutzt die austretende Luft, um den Sprühstrahl zu lenken. Hier wird auf das US-Patent
US-B-5074466 verwiesen, das eine mögliche Anordnung, wie durch Luft das austretende Sprühmittel eine gerichtete Strahlform erhält, zeigt.
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Bei größeren zu besprühenden Flächen, wie z.B. in der Agrarwirtschaft, muss eine gleichmäßige Verteilung auf die gewünschte Oberfläche erfolgen. Die
US 2011/0204157 zeigt ein hierfür geeignetes Verteilergestänge mit unterschiedlichen Düsen. Dabei ist der Volumenstrom für die Düsen individuell einstellbar.
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Eine andere Möglichkeit der Sprühstrahländerung ist das Zu- oder Abschalten von unterschiedlichen Düsen an Mehrfachdüsenköpfen. Die
EP 2567617 zeigt einen solchen Sprühkopf, der aus mehreren Düsen besteht. Die Düsen haben unterschiedliche Eigenschaften und lassen sich entsprechend den Anforderungen umschalten.
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Wie zuvor ausgeführt, benetzt der überwiegende Teil der Sprühsysteme für Pflanzenschutzanwendungen die Pflanzen mit Hilfe der Schwerkraft und nicht von unten. Insekten hingegen lassen sich am besten bekämpfen, wenn die Blätter von unten besprüht werden. Dicht bewachsene Ziersträucher, wie z.B. der Buchsbaumstamm, werden in der Regel nur von außen besprüht. Ziersträucher, wie der Buchsbaum, müssen aber gleichmäßig von innen nach außen mit Sprühmittel benetzt werden, um die Blattunterseite zu benetzen. Dies ist mit den Sprühköpfen wie im Stand der Technik gezeigt nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sprühkopf anzugeben, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere eine gleichmäßige Benetzung einer Blattunterseite erlaubt. Des Weiteren soll die Benetzung ausreichend sein und sichergestellt werden, dass ein Bediener sich nicht selbst mit dem Mittel kontaminiert.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Sprühkopf umfassend wenigstens vier Kegeldüsen zum Ausbringen einer Flüssigkeit, bevorzugt eines flüssigen Pflanzenschutzmittels gelöst, wobei wenigstens in einem vorderen Bereich einer Sprühlanze wenigstens eine Düse, insbesondere eine Kegeldüse, angeordnet ist und auf dem Umfang der Sprühlanze wenigstens drei seitlich angeordnete Düsen, insbesondere Kegeldüsen.
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Um eine ausreichend große Kugeloberfläche vom Inneren, beispielsweise eines Busches heraus, besprühen zu können, ist es vorteilhaft, wenn auf dem Umfang von 360° der Sprühlanze vier Düsen im Abstand von 90°, insbesondere Kegeldüsen zusätzlich zur Düse, insbesondere Kegeldüse, an der Spitze der Sprühlanze angeordnet sind. Die vier auf dem Umfang von 360° senkrecht zur axialen Lanze gleichmäßig im Winkel von 90° zueinander angebrachten Düsen sind besonders vorteilhaft, da sie eine gleichmäßige Verteilung des Sprühmittels über eine Kugeloberfläche, beispielsweise aus dem Inneren eines Strauches, garantieren, andererseits ist ein leichtes Eintauchen in einen Strauch möglich, da der Kopfdurchmesser der Sprühlanze klein gehalten werden kann.
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Um eine möglichst große Kugeloberfläche besprühen zu können sind die Kegeldüsen derart auf der Sprühlanze angeordnet, dass die aus den Kegeldüsen austretenden Sprühstrahlen zusammengefasst eine Kugeloberfläche von 180° bis 360° von innen heraus besprühen. Idealerweise wird das Sprühmittel durch die insgesamt fünf Sprühdüsen, die Kopfsprühdüse und die vier im 90°-Winkel auf dem Umfang der Lanze verteilten Düsen, vom Düsenkopf in alle Richtungen verteilt, wobei die zu benetzende Oberfläche als Kugeloberfläche von der Innenseite einer Kugelhülle betrachtet wird.
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Um zu verhindern, dass ein Bediener durch Austreten des Sprühmittels kontaminiert wird, betragen die Sprühwinkel der aus den Kegeldüsen austretenden Sprühstrahlen wenigstens 240° bis 300°, bevorzugt 270°. Dadurch, dass aus der Sprühlanze nur über den vorderen Sprühkopf und die vier seitlichen, 90° voneinander angeordneten Sprühköpfen Sprühmittel abgegeben wird, kann verhindert werden, dass ein Bediener, der die Lanze mit den Sprühköpfen gegenüberliegend zum vorderen Sprühköpfen hält, sich mit Sprühmittel verunreinigt.
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Um den Sprühkegel des axialen Sprühstrahls, der aus der Kegeldüse austritt, einstellen zu können, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die seitlich angeordnete Düse, insbesondere Kegeldüse, auf einem um die Achse der Sprühlanze drehbaren Körper angeordnet ist. Dies ermöglicht, die seitlich angeordneten Düsen durch Drehen des Kopfes an- und abstellen zu können. In einem solchen Fall ist in einer ersten Stellung des drehbaren Körpers nur die am Kopf der Sprühlanze angeordnete Kopfkegeldüse mit Sprühmittel beaufschlagt und in einer zweiten Stellung des drehbaren Körpers sämtliche vier seitlich angeordneten Kegeldüsen und die Kopfkegeldüse ergebend einen Sprühwinkel von beispielsweise 270°. In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, um Sträucher mit nicht allzu dicht bewachsenen Ästen ausreichend besprühen zu können und den Einsatz von Sprühmittel möglichst gering zu halten, die Lanze so auszubilden, dass Kegeldüsen einzeln ansteuerbar sind.
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Um einzelne Sprühköpfe, insbesondere deren feine Düsen, reinigen zu können, ist vorgesehen, dass die Kegeldüsen von der Sprühlanze abnehmbar, insbesondere abschraubbar sind.
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Neben dem erfindungsgemäßen Sprühkopf wird ein gesamtes Sprühsystem, insbesondere für Pflanzenschutzanwendungen, angegeben, dass einen Sprühkopf wie zuvor beschrieben umfasst.
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Nachfolgend soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
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Es zeigen:
- 1a: Eine erfindungsgemäße Lanze mit mehreren Sprühdüsen, wobei der Sprühwinkel der Sprühdüsen für die Sprühstrahlen angegeben wird.
- 1b: Sprühkegel einer erfindungsgemäßen Lanze mit mehreren Sprühdüsen.
- 2: Anwendung eines Sprühsystems mit Sprühlanze und erfindungsgemäßem Sprühkopf.
- 3: Detailansicht einer erfindungsgemäßen Lanze mit insgesamt fünf Sprühdüsen.
- 4a-4b: Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lanze mit Ansteuerung unterschiedlicher Sprühdüsen.
- 5a-5e: Ausbringkegel des Sprühmittels bei unterschiedlichen Ausführungsformen mit unterschiedlicher Zahl an Kegeldüsen.
- 6a-6b: Sprühsystem mit Sprühlanze gemäß der Erfindung zum Anschluss an ein Sprühsystem.
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In 1 a dargestellt sind im Schnitt die Ausbringkegel eines Düsenkopfes mit mehreren Kegeldüsen. Dargestellt ist der Ausbringkegel bzw. Sprühkegel 115 einer Kegeldüse, die im vorderen Bereich der Lanze angeordnet ist und die Sprühkegel 111, 113 von vier weiteren Kegeldüsen, die auf den Umfang radial verteilt sind. Von den insgesamt vier Düsen werden nur die Sprühkegel 111, 113 von zwei Kegeldüsen gezeigt. Die insgesamt fünf Kegeldüsen sind auf der Sprühlanze so angeordnet, dass die Sprühstrahlen zusammengefasst eine Kugeloberfläche von 180° bis 360° besprühen können. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Sprühwinkel der Kegeldüsen auf einer Kugeloberfläche 10 einen Winkel von 270°, wie in 1a dargestellt und mit α bezeichnet, aufweist. Bei einem Sprühwinkel von 270°, wie in 1a gezeigt, werden sehr gute Sprühergebnisse erzielt. Einerseits kann mit einer erfindungsgemäßen Lanze eine Kugeloberfläche 10 sehr gut von innen mit dem resultierenden Sprühkegel benetzt werden, andererseits wird der Bediener nicht angesprüht, wenn er die Lanze im Freien betätigt. 1a zeigt die Sprühkegel 111 - 115 von insgesamt fünf Kegeldüsen. Die vier auf den Umfang verteilten seitlichen Kegeldüsen sind auf einem möglichst kleinen Durchmesser im Winkel von 90° radial zueinander angeordnet. Der am vorderen Ende 20 der Sprühlanze 10 angeordnete Sprühkopf ist damit schlank genug, um widerstandlos in das Innere eines dicht bewachsenen Strauches eindringen zu können. Zwar könnte man auch durch Drehen und Schrägstellen der Lanze mit nur einem an der Spitze der Lanze angeordneten Sprühkopf eine Kugeloberfläche vom Inneren aus weitgehend benetzen, allerdings ist dies mit erheblichem Aufwand verbunden, der durch die erfindungsgemäße Sprühlanze minimiert werden kann. Insbesondere ermöglicht es der gleichzeitige Einsatz von insgesamt fünf Sprühköpfen eine gleichmäßige Benetzung der Blätter bspw. eines Buchsbaumes von unten sicherzustellen.
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1b zeigt den Sprühkegel 100 in dreidimensionaler Ansicht, der sich aus der Anordnung von fünf Sprühdüsen auf der Sprühlanze ergibt, wenn ein Sprühmittel ausgebracht wird. Wie in 1b gut zu erkennen ist, wird Sprühmittel nur nach vorne über Sprühkegel 115 und die seitlichen Düsen 111, 112, 113, 114 abgegeben, wovon nur die Düsen 111 und 112 dargestellt sind. Wie aus 1b klar hervorgeht, gelangt kein Sprühmittel zum Ende 118 der Lanze, die wie in 2 dargestellt, von einem Bediener 32 gehalten wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Bediener 32 nicht mit Sprühmittel kontaminiert wird und Sprühmittel nur in den Busch bzw. Strauch 12 gelangt.
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Die typische Anwendung einer Sprühlanze 10 gemäß der Erfindung mit mehreren 270° Sprühdüsen - hier vier seitliche Sprühdüsen - und einer vorderen Sprühdüse zeigt 2. Der Bediener 32 hält die Sprühlanze 10 in einen dichten Strauch 12 und betätigt das Schnellschlussventil 14 des Sprühsystems 30. Der Sprühnebel verteilt sich dann gleichmäßig auf der Innenseite der Blätter. Die Sprühlanze 10 ist an einen umhängbaren Behälter 40, in dem das Spritzmittel aufbewahrt wird, angeschlossen. Das in der Spritze aufbewahrte Spritzmittel kann mittels eines Luftpolsters unter Druck gesetzt werden. Der Druck im Behälter wird durch eine Handpumpe 42 aufgebaut. Die Lanze 10 ist durch den Schlauch 44 an den Behälter mit Handpumpe 42 angeschlossen. Deutlich in 2 zu erkennen ist, dass der Bediener beim Versprühen eines Sprühmittels mit der Lanze 10 mit erfindungsgemäßem Sprühkopf nicht kontaminiert wird, da Sprühmittel aus keinem der insgesamt fünf Sprühköpfe in Richtung des Bedieners 32 abgegeben wird.
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3 zeigt den Sprühkopf 100 im Detail. Der Sprühkopf 100 wird auf die Lanze 10 aufgeschraubt. Ein Drehkörper 120 ist auf einem Verbindungselement 110 befestigt. Die insgesamt vier auf dem Umfang verteilten flachen Kegelstrahldüsen 101, 102, 103 und 104 sind im Winkel von 90° in radialer Sprührichtung auf dem Drehkörper 120 schraubbar angeordnet. Der Sprühkegel des axialen Sprühstrahls der am Ende der Lanze angeordneten Sprühdüse 105 ist durch Verdrehen der Düse einstellbar.
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Eine weitere Besonderheit dieser Erfindung ist die Möglichkeit der Abschaltung der seitlichen vier Sprühdüsen 101-104 durch Verdrehen des Verbindungselements 110, wie in 4a und 4b gezeigt.
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4a zeigt die Sprühlanze 10 mit dem Sprühkopf umfassend die vier Kegelstrahldüsen 101, 102, 103 und 104 auf dem Umfang sowie eine Kegelstrahldüse 105 am Kopf im Schnitt in einer geschlossenen Position, wobei nur die Düsen 101 und 103 gezeigt sind. Ein Führungszylinder 123 liegt stramm an einer Dichtung 124 an, so dass die Flüssigkeit nur axial durch die Düse 105 austreten kann. Die auf dem Umfang verteilten Düsen 101-104 werden dabei nicht mit Flüssigkeit beaufschlagt. Das Verbindungselement 110 kann nun um ein bis zwei Umdrehungen gegenüber dem Uhrzeigersinn herausgedreht werden, wie in 4b dargestellt. Dabei öffnet sich die Verbindung zwischen dem Führungszylinder 123 und der Axialdichtung 124, so dass die Flüssigkeit sich in der Kammer 122 verteilen kann. Die Düsen 101-104 sowie die axiale Düse 105 werden dann alle gleichmäßig mit Flüssigkeit versorgt. Um das Verbindungselement 110 nicht ganz herausdrehen zu können, sind zwei Mitnehmerbolzen 121 am Verbindungselement 110 fixiert. Der Verstellweg wird begrenzt durch die umlaufende Nut 125. 4b zeigt den Mitnehmerbolzen 121 am Anschlag der umlaufenden Nut 125 in der geöffneten Stellung. In der geschlossenen Stellung gemäß 4a ist der Anschlag durch die Dichtung 124 gegeben. Die umlaufende Nut 125 ist an dieser Stelle so weit offen, dass der Führungszylinder 123 und die Dichtung 124 durch die Anzugskraft beim Verdrehen dichten. Wie in den 4a bis 4b gezeigt, werden in der geschlossenen Position die seitlich angeordneten Düsen 101 - 104 nicht mit Sprühmittel beaufschlagt, weswegen hier keine Sprühkegel gezeigt sind. In der offenen Position in 4b sind die seitlichen Düsen geöffnet und Sprühmittel wird über die Düsen ausgebracht, was in 4b dargestellt ist.
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Um Sträucher mit nicht allzu dicht bewachsenen Ästen auf der Blattunterseite zu besprühen, bietet sich auch das Abschalten der axialen sowie mehrerer auf den Umfang verteilten Düsen an. Neben der Abschaltung der gesamten axialen Düsen kann die Schaltung unterschiedlicher axialer Düsen in einer weiteren Ausgestaltung konstruktiv umgesetzt werden. Die Ab- und Anschaltung unterschiedlicher Düsen ist in 5a-5e gezeigt.
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5a zeigt eine Anwendung, wenn nur eine einzige der vier auf dem Umfang der Lanze im Winkel von 90° angeordneten Sprühdüsen, hier Sprühdüse 101, mit Sprühmittel beaufschlagt wird, bei der die Blätter von unten besprüht werden, ergebend den Sprühkegel 111. Um den 90° Kegel zu verdoppeln, können auch zwei nebeneinander liegende, am Umfang verteilte Sprühdüsen 101, 102 gemäß 5b zusätzlich angeschaltet werden, ergebend die Sprühkegel 111, 112.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nicht nur Pflanzenschutzmittel versprüht werden, sondern auch Schalöl. Im Baugewerbe werden Schalbretter mit Schalöl eingesetzt, um eine gleichmäßige und glatte Betonoberfläche zu erzielen. Das Ausbringen über zwei gegenüberliegende Sprühdüsen 101, 103 von Schalöl gemäß 5c bietet sich für eine im Beton herzustellende Mauer an. Dabei werden die eingrenzenden Schalbretter in einem Arbeitsgang gleichzeitig besprüht. Es können aber auch andere Kombinationen von axialen Düsen zusammengeschaltet werden, wie in 5d, 5e dargestellt. In allen 5a-5e werden dieselben Bezugsziffern 111-115 für die Sprühkegel und 101-105 für die Sprühdüsen, wie in den vorausgegangenen Figuren, verwandt.
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In 6a und 6b ist ein Sprühsystem mit einer erfindungsgemäßen Sprühlanze und einem Sprühkopf 100 gezeigt. Das Sprühsystem umfasst neben der Sprühlanze auch ein Schnellschlussventil 14 mit einem Anschluss beispielsweise an einen Druckbehälter 40, wie in 2 gezeigt, der das Sprühmittel aufnimmt und vorliegend in 6a und 6b nicht dargestellt ist.
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Um den Sprühkopf 100 auf der Lanze in unterschiedlicher Positionen zu verbringen und unterschiedliche Sprühmuster, wie in den 5a-5e gezeigt, einzustellen ist ein Drehkopf vorgesehen, der durch Verdrehen um ein bis zwei Umdrehungen in die gewünschte Position gebracht werden kann. Wie in 6a dargestellt, erfolgt dieser Vorgang mit einem Stellschlüssel 200 über Nuten 126 im Drehkopf. Der Anwender kommt auf diese Weise nicht mit dem Sprühmittel in Kontakt. Ist die gewünschte Position des Verbindungselements erreicht, kann der Stellschlüssel 200 wieder durch Verschieben auf der Sprühlanze in die Parkposition gebracht werden. Dies ist in 6b gezeigt. Dabei wird er auf die Verbindungsmutter 210 aufgedrückt, so dass er sich nicht selbsttätig aus seiner Position löst.
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Zur Reinigung der sehr feinen axial angeordneten Sprühdüsen, aus denen die Sprühkegel101-104 austreten, können diese komplett aus dem Sprühkopf herausgeschraubt werden. Der Düsenkopf mit Sprühkegel 105 ist ebenfalls zur Reinigung abschraubbar. Um ein Verstopfen der Düse möglichst zu vermeiden, ist in das Rohr ein Filter 11 eingelassen. Der Filter hat die Maschenweite 0,15 und ist damit kleiner als die Bohrungsdurchmesser der Düsen. Dadurch wird ein Verstopfen durch verunreinigte Sprühflüssigkeit vermieden. Mit dem erfindungsgemäßen Sprühkopf wird zum einen ein sicheres Versprühen von Sprühmittel auf die Blattunterseite von Sträuchern gewährleistet, zum anderen ein Bediener davor geschützt, mit Sprühmittel kontaminiert zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2020/0197957 [0004]
- US 5074466 B [0005]
- US 2011/0204157 [0006]
- EP 2567617 [0007]
