DE2459773A1

DE2459773A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die zerstaeubung von fluiden

Info

Publication number: DE2459773A1
Application number: DE19742459773
Authority: DE
Inventors: Yves Loranchet
Original assignee: Caruelle SA Des Ets
Current assignee: Caruelle SA Des Ets
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1975-06-26
Also published as: FR2255785A5

Description

Beschreibunq
zum Patentgesuch

der Firma Societe Anonyme des Etablissements Caruelle, F - 62 Bienvillers au 3ois

betreffend:

"Verfahren und Vorrichtung für die Zerstäubung von Fluiden"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Zerstäubung von Fluiden, und insbesondere eine Verbesserung für die Einstellung des Zerstäubers durch Verringerung des Düsendurchsatzes. Die Düsen mit Spalt, welche mehr und mehr für die Zerstäubung bei landwirtschaftlichen Niederkulturen verwendet v/erden, haben neben anderen Vorteilen den, daß sie keine Vernebelung hervorrufen, da sie, normalerweise unter niedrigem Druck arbeitend, die Risiken, daß das zerstäubte Fluid in die Umgebung verbereitet wird, erheblich verringern, falls nicht sogar eliminieren.

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Die Bearbeitung von Kulturen und von Böden durch verschiedene Erzeugnisse, wie Düngemittel, Pestizide, Fungizide usw., ruft eine gewisse Anzahl von Problemen hervor, deren Lösungen abhängen von der Natur der eingesetzten Produkte sowie der Böden oder Kulturen selbst. Ein gemeinsames Merkmal besteht darin, daß alle diese Bearbeitungen bei geringstem Preis die besten Resultate erbringen sollen, was bedefcutet, daß man eine so gleichförmige Verteilung wie nur möglich erzielen muß und einen Verbrauch an Produkt, der so niedrig wie möglich ist, um ein bestes Endergebnis zu erzielen, wobei schließlich ein aktiver oder passiver Schutz der benachbarten Böden oder Kulturen gewährleistet sein muß gegen die Wirkungen des eingesetzten Erzeugnisses, das normalerweise für jene benachbarten Kulturen nicht bestimmt ist.

Neben manuellen Mitteln, die mehr oder weniger genau arbeiten, jedoch immer teuer und schwierig zu benutzen sind für große Flächen, sind verschiedene automatisch arbeitende Systeme bekannt, um die oben erwähnten Resultate zu erzielen. Im allgemeinen umfassen solche bekannte Vorrichtungen Düsen, die direkt gespeist werden in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eines den Zerstäuber tragenden Fahrzeugs oder dessen Zugmaschine, wobei die Einstellung des Durchsatzes u.a. möglich ist durch Veränderung der Fläche und des öffnungswinkels der Düsen. Man hat auch Zerstäubervorrichtungen vorgesehen, bei denen Impulse, abgeleitet von einem der Fahrzeugräder, auf ein^-Ventil im Auslaß des Fluids einwirken derart, daß während eines Teils (beispielsweise 40 - 70 %) der Zeit das Ventil geschlossen wird, wobei die Grundzeitperiode im allgemeinen in der Größenordnung von 1 Sekunde liegt, wobei das Fluid dann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen austritt. Bei dieser Vorrichtung gelangt das zu zerstäubende Fluid unter konstantem Druck in eine mit einem Ventil versehene Leitung und eine gewisse Quantität des Fluids wird über das Ventil zugeführt, das geöffnet und geschlossen wird durch einen Zeitschalter, der gesteuert wird durch irgendeines der Signale, das ausgehend von einem Fahrzeugrad abgeleitet wird. Die bekannten Vorrichtungen und insbesondere die letztgenannte Vorrichtung ergeben mehr oder weniger brauchbare Ergebnisse, insbesondere dann, wenn die Quantitäten und die Durchsätze des zu zerstäubenden Produktes relativ gering sind. Man hat jedoch in jedem Fall festgestellt, daß das Risiko, des Verstopfens der Düsen bestand, insbesondere bei geringen Durchsätzen, welche sehr häufig gewünscht werden, und daß darüber hinaus die Form des erhaltenen AustrittsStrahls der Düsen schlecht wurde für die gleichen Durchsätze, so daß man in unvorhersehbarer Weise eine unregelmäßige Verteilung erzielte in Verbindung mit schädlichen Effekten auf bestimmten Bereichen, die zu stark bestäubt wurden, oder in der Umgebung.des behandelten Bodens. Dies führte zu der Erkenntnis, daß mit den be-

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kannten Vorrichtungen man häufig genötigt ist, mit Durchsätzen pro Hektar zu arbeiten, die merkbar höher sind als jene, die theoretisch hinreichend wären, wenn die Zerstäuber richtig arbeiteten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Zerstäuben von Fluiden, insbesondere für landwirtschaftliche Kulturen, zu schaffen, das eine sehr gleichmäßige Zerstäubung auch bei sehr niedrigen Durchsätzen ermöglicht sowie hierfür geeignete Vorrichtungen anzugeben, um so die gewünschten Einsparungen bei konstant guten Resultaten zu erzielen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst; die beigefügten Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen für Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Die Wirkungsweise soll anhand der folgenden Erläuterungen verdeutlicht werden:

Ein Durchlaß möge einen Durchtrittsquerschnitt S haben, der mit Flüssigkeit während einer Zeit T unter einem konstanten Druck P gespeist wird; der Durchsatz beträgt dann Q. Wenn der

T Durchlaß mit dem gleichen Druck während einer Zeit -^ gespeist wird, beträgt sein Durchsatz ~ . Wenn man die Zeit T in χ Elementarperioden aufteilt und jede Periode χ in zwei Halbperioden 4? splittet, während deren einer der Strahl unterbrochen wird und während der anderen der Strahl gespeist wird, erhält man am Ende der Zeitdauer T einen Durchsatz ¥ = a ^ . Auf diesen Überlegungen beruht der Erfindungsgedanke, den Durchsatz der Zerstäuberdüsen einzustellen.

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Auf der beigefügten Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung mit Elektroventilen dargestellt.

Auf der linken Seite der Zeichnung ist der Steuerschaltkreis für die Elektroventile wiedergegeben, während auf der rechten Seite der zugeordnete Hydraulikkreislauf dargestellt ist.

Der Hydraulikkreislauf besteht aus einem Reservoir 1 mit einem an sich bekannten Rührwerk 2. Das Reservoir, welches das zu zerstäubende Fluid enthält, ist mit einer Zerstäuberbank 3 über eine Mtung 4 verbunden, welche nacheinander ein erstes Filter 5, eine Pumpe 6 und ein zweites Filter 7 enthält, an das mehrere Zweigleitungen 8, 9, 10 angeschlossen sind, deren jede eine bestimmte Anzahl von Schwingventilen 11 speist. Jedes der Ventile 11 ist in unmittelbarer Nachbarschaft einer (nicht dargestellten) Düse angeordnet.

An die Leitung 4 sind einerseits ein Manometer 12 und andererseits ein einstellbarer Rücklauf zum Reservoir 1 für überschüssiges Fluid angeschlossen. Die Pumpe 6 wird durch irgendeinen Mechanismus angetrieben, ausgehend von einer Zapfwelle oder einem Fahrzeugrad desTragfahrzeugs oder der Zugmaschine; der Durchsatz der Pumpe ist im übrigen in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von dem gewünschten Druck einstellbar.

Der elektrische Schaltkreis (dargestellt als Eindrahtschaltung) besteht hier aus einer Batterie 14, die auf dem Fahrzeug angeordnet ist. Die Batterie 14 ist mit einem einstellbaren Impulsgenerator 15 verbunden, der seinerseits mit einem Verstärker 16 verbunden ist, welcher über Leitungen 17, 18, 19 Gruppen von Solenoiden 20, 21 bzw. 22 speist, wobei ·

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jedes der entsprechenden Solenoide einem derElektroschwingventile 11 in den Zweig 8, 9, 10 des Hydraulikkreises zugeordnet ist. Der elektrische Schaltkreis umfaßt ferner einen Hauptschalter 23, einen !Zahlschalter. 24 und Gruppenunterbrecher 25.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt. Nachdem in das Reservoir 3 eine bestimmte Quantität des zu verarbeitenden Fluids eingesetzt worden ist, stellt man die Pumpe 6 ein in Abhängigkeit einerseits vom Druck und andererseits vom gewünschten Durchsatz; die Düsen mit jeweils gewählter Öffnung befinden sich auf der Düsenbank 3 und man stellt die Kadenz der Impulse für.die Elektroschwingventile 11/20, 21, 22 zwischen 15 und 30 Perioden/Sekunde ein. Dann wird der Hauptschalter 23 betätigt und der Wahlschalter 24 wird geöffnet und man schließt die Gruppenunterbrecher 25 für die Gruppen,bei denen das Fluid zerstäubt werden soll. Unter diesen Bedingungen tritt das Fluid aus den Düsen praktisch kontinuierlich aus, wobei der erhaltene Strahl seine ■einzig zulässige regelmäßige Form behält und der Durchsatz längs der Bank konstant ist. Falls gewünscht, kann man den v'Jahlschalter schließen, um eine kontinuierliche Dauer zerstäubung zu erzielen.

Es wurden Versuche durchgeführt mit einer Düse mittleren Querschnitts unter einem Speisedruck von 1,4 Bar derart, daß eine Dosierung von 50 l/ha erzielt wurde. Die Versuche erfolgten einerseits mit einer bekannten Vorrichtung mit einem Ventil, das etwa einmal pro Sekunde durch einen Impuls geöffnet wird, der von einem Fahrzeugorgan abgeleitet wird, und andererseits mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit 30 - 60 Öffnungen/ Sekunde, hervorgerufen unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Unter sonst gleichen Voraussetzungen (Bodenbeschaffenheit, Arbeitsgeschwindigkeit, Fahrzeug) konnte man feststellen:

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— fi —

- Bei der bekannten Vorrichtung wurde die erforderliche Zerstäubungsdosierung auf Kosten des Verbrauchs einer Quantität F an Fluid erzielt, wobei man Änderungen in der Strahlform beobachtete sowie gewisse UniHfelmäßigkeiten ("Fehlstellen") in der Verteilung auf dem behandelten Boden,

- die Vorrichtung gemäß der Erfindung lieferte die gewünschte Zerstäubungsdosierung mit einem Fluidverbrauch in der Größenordnung von 0,5 F ohne "Fehlstellen" auf dem behandelten Boden und praktisch ohne seitliches
"Kleckern".

Der Gegenstand der Erfindung erlaubt demgemäß,die
Eigenschaften zerstäubter Fluide bestens auszunutzen und Reservoire kleinerer Größe zu wählen für die gleiche Oberfläche, die zu behandelt ist, bei gleicher Dosierung.

Diese Ergebnisse waren offensichtlich nicht vorhersehbar angesichts der Unregelmäßigkeiten und Nachteile, die oben für die verschiedenen bekannten Zerstäubervorrichtungen erwähnt wurden.

(Patentansprüche)

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Claims

P atentansDrüche

Vy Verfahren zum Zerstäuben eines Fluids mittels sukzessiven Öffnehs Und Schließens von Auslaßdüsen, die unter einem bei einer gegebenen Fahrgeschwindigkeit des Zerstäubers konstanten Druck gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die Speisung der Düsen unter konstantem Druck für jede Düse mit einer sehr hohen Kadenz unterbricht, die unabhängig ist von der Fahrgeschwindigkeit, und vorzugsweise zwischen 15 und 30 Perioden/Sekunde liegt.
2) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Pumpe, die ein Fluidreservoir mit Düsen einer Zerstäuberbank verbindet, sowie mit Einrichtungen zum öffnen und Schließen der Düsen, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar stromaufwärts jeder Düse ein Ventil (11) für schnelle"steuerung ("Schwingventil") zum Öffnen und Schließen der Düse angeordnet ist unter individueller Steuerung der Schwingventile, unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit, und daß eine Einrichtung für den Antrieb der Pumpe von dem Fahrzeug her derart.vorgesehen ist, daß in Abhängigkeit von der gewünschten Dosierung der Speisedruck für das Fluid im Reservoir niedrig und konstant gehalten wird, unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile als Elektroventile mit einstellbarer Kadenz ausgebildet sind, die ausgehend von einer elektrischen Speisequelle, die auf dem Fahrzeug angeordnet ist, betätigbar sind.

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