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Einrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Versprühen von unter Druck stehenden Flüssigkeiten.
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Es ist bereits bekannt, bei der Düngung und Schädlingsbekämpfung von
land- und forstwirtschaftlichen Kulturen pulverförmige und flüssige Medien von einem
Flugzeug aus auf die zu behandelnden Kulturen zu zerstäuben bzw. zu versprühen.
Diese Methode ist sehr wirtschaftlich, dabei einem geringen Aufwand in kurzer Zeit
große Flächen Land- und forstwirtschaftlicher Kulturen behandelt werden können.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Art der Behandlung von derartigen Kulturen,
und zwar der mit flüssigen Medien.
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Für diese Zwecke sind bereits einige Ausführungen bekanntgeworden.
Eine dieser bekannten Ausführungen besteht aus einem parallel zur Querachse des
Flugzeuges an den Tragflächen desselben befestigten Rohres. Rechtwinklig zur Längsachse
dieses Rohres in Flugrichtung befinden sich an dem Rohr mehrere zylindrische Ansätze.
Diese zylindrischen Ansätze sind mit einer Längsbohrung versehen und nach unten
etwas abgebogen. Im Bereich der äußeren Krümmungslinie befinden sich im Mantel der
zylindrischen Ansätze zwei bis drei schlitzförmige Sprühmittelaustrittsöflnungen,
die über die Längsbohrung mit dem Rohrinneren in Verbindung stehen. Diese Ausführung
hat unter anderem den Nachteil, daß bei einer Beendigung des Sprühvorganges, nach
dem Abschalten der Zuführungsleitung noch erhebliche, in den Leitungsquerschnitten
befindliche Sprühmittelmengen austreten, die dann auf die Nachbarkulturen gelangen.
Bei einem frühzeitigen Abschalten der Anlage ist jedoch keine Gewähr gegeben, daß
das letzte Stück der zu behandelnden Kultur noch ausreichend besprüht wird. Bei
einer bekannten verbesserten Ausführung ist, um diesen Nachteil zu beseitigen, in
den zylindrischen Ansätzen ein federbelastetes Kugelventil angeordnet. Dieses Kugelventil
gibt den Querschnitt der Längsbohrung in den zylindrischen Ansätzen dann frei, wenn
dieses mit dem Sprühmittel beaufschlagt wird. Diese zylindrischen Ansätze unterscheiden
sich von der erstgenannten Ausführung noch dadurch, daß diese in Flugrichtung sich
kegelstumpfförmig verjüngen. Die Längsbohrung verläuft zentral in den sich verjüngenden
Teil der Ansätze, wobei eine kreisförmige Sprühmittelaustrittsöfnung entsteht. Der
Nachteil dieser Ausführung besteht im wesentlichen darin, daß die Versprühung unbefriedigend
verläuft, da eine Tropfenbildung der Größe nach in einem großen Bereich auftritt,
bei dem der Anteil der kleinen Tropfen überwiegt. Die Verteilung des Sprühmittels
am Boden bei einem sparsamen Verbrauch entspricht dadurch nicht den von der Landwirtschaft
gestellten Bedingungen.
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Zuletzt ist noch eine Ausführung bekanntgeworden, die einen weiteren
Nachteil der bisher beschriebenen Ausführungen beseitigt, nämlich die nicht veränderliche
Menge des Sprühmittels, die bei gleichem statischem Druck aus einer derartigen Sprühmittelaustrittsöffnung
austritt. Dieser Nachteil machte sich vor allem darin bemerkbar, daß für die verschiedenen
Sprühmittel auch verschiedene Düsen verwendet werden mußten. Diese bekannte Ausführung
besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil; das parallel zur Querachse des Flugzeuges
angeordnet ist und in dessen Mantel in Flugrichtung eine Reihe achsparallel verlaufende
Sprühmittelaustrittsöffnungen ausgearbeitet sind. In diesem zylindrischen Gehäuseteil
bewegt sich ein mit einer Längsnut versehener Kolben. Diese Längsnut verläuft achsparallel
zur Längsachse des Kolbens in der Mantelfläche des Kolbens und ist derart bemessen,
daß bei einer wirksamen Stellung des Kolbens die in einer Reihe angeordneten Austrittsöffnungen
mit der von dem Sprühmittel beaufschlagten Längsnut in Verbindung stehen. Die Wirkungsweise
dieser Ausführung ist folgende: Wird die Düse mit dem Sprühmittel beaufschlagt,
so überwindet der Kolben bei einem bestimmten Druck die Gegenkraft einer Feder und
bewegt sich in Längsrichtung. Der Kolben wird durch eine schräge Führungsnut am
Kolben und einen Führungsbolzen am zylihdrischen Gehäuseteil gedreht, wodurch die
Längsnut am Kolben im Bereich der Sprühmittelaustrittsöffnungen gelangt. Das Sprühmittel
tritt bei dieser Stellung des Kolbens über die Austrittsöffnungen aus dem Gehäuseteil
in Freie. Der Querschnitt der Austrittsöffnungen, der durch die Steuerkante der
Längsnut freigegeben wird, kann durch eine Begrenzung des Anschlages des Kolbens
begrenzt werden. Damit ist es möglich, die Austrittsmenge des Sprühmittels durch
eine Veränderung des
Austrittsquerschnittes zu variieren. Diese
Ausführung weist den Nachteil auf, daß die Verstellung des Kolbens nicht funktionssicher
erfolgt, da bereits bei geringen Herstellungstoleranzen und durch die damit verbundene
schwierige Steuerbewegung des Kolbens keine Kontrolle mehr über den wirklich freigegebenen
Querschnitt der Austrittsöffnungen besteht.
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Zum weiteren haben alle bisher bekanntgewordenen Ausführungen noch
den Nachteil, daß durch die Form der Sprühmittelaustrittsöffnungen die Versprühung
nicht gleichmäßig über die ganze Breite des Flugzeuges eintritt und diese auch nicht
für Sprühmengen mit einer hohen Viskosität geeignet sind. Bei den bekannten Austrittsöffnungen
tritt eine Tropfenbildung der Größe nach noch immer in einem großen Bereich auf,
bei dem der Anteil der kleinen Tropfen überwiegt. Dieser Anteil der kleinen Tropfen
wird vom Winde weggetragen, so daß die erwähnte ungleichmäßige Verteilung auf die
Breite des Flugzeuges auftritt. Bei Sprühflüssigkeiten mit einer hohen Viskosität
tritt bei den bekannten Ausführungen eine nicht zufriedenstellende Versprühung auf,
da die Tropfenbildung ebenfalls durch die Form der Austrittsöffnungen in der beschriebenen
Weise negativ beeinflußt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Einrichtung
zu schaffen, bei der der Querschnitt der Austrittsöffnungen in einer einfachen Weise
regelbar ist, wobei die Versprühung über die ganze Breite des Flugzeuges entsprechend
den Bedingungen der Land- und Forstwirtschaft bei sparsamstem Verbrauch des Sprühmittels
auch bei Flüssigkeiten mit einen hohen Viskosität gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch schlitzförmige, zur Längsachse
der Buchse parallele Sprühmittelaustrittsöffnungen gelöst, deren wirksamer Querschnitt
bei einer Verschiebung des Steuerkolbens durch am Steuerkolben befindliche Steuerkanten
änderbar ist, die durch untereinander parallele und mit einer Längsbohrung im Steuerkolben
in Verbindung stehende Ringnuten gegeben sind.
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Dadurch ist erreicht, daß die zu versprühende Flüssigkeitsmenge genau
entsprechend dem vorgesehenen Versprühungsgrad am Boden durch Verstellung des Kolbens
bestimmt werden kann, da durch die erfindungsgemäß angeordneten Schlitze mit den
Steuerkolben die Größe der Austrittsöffnungen in einem großen Bereich verändert
werden kann. Zum weiteren wird die Veränderung der Größe des Austrittsquerschnittes
vorteilhaft durch eine axiale Bewegung des Steuerkolbens erreicht, wodurch die Möglichkeit
eines Ausfalles oder Blockierung der Einrichtung durch Verklemmen des Steuerkolbens
weitgehend ausgeschlossen ist.
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Zum weiteren sind die Sprühmittelaustrittsöffnungen am Umfang der
Buchse vorzugsweise derart angeordnet, daß die parallel zur Flugzeuglängsachse verlaufende
Radialebene des zylindrischen Buchsenquerschnittes und die radiale Symmetrieebene
der Sprühmittelaustrittsöffnungen in Flugrichtung einen Winkel von 75° bilden. Diese
schlitzförmigen Sprühmittelaustrittsöffnungen weisen dabei vorzugsweise in Abhängigkeit
von der Viskosität des Sprühmittels eine Schlitzbreite von etwa 0,6 bis 1,00 mm
auf, und die Schlitzhöhe beträgt ein geringeres der Schlitzbreite. Durch die beschriebene
Ausbildung der Sprühmittelaustrittsöffnungen wird eine gleichmäßige Verteilung des
Sprühmittels auf die gesamte Breite des Flugzeuges erreicht und der Bereich der
Tropfengröße der versprühten Flüssigkeit klein gehalten. Damit tritt der Vorteil
ein, daß das Sprühmittel bei der geschilderten Tropfenbildung keinen Anteil aufweist,
der der Versprühung am Boden durch zu große Tropfenbildung verlorengeht. Das Sprühmittel
hat dabei auch keinen Anteil, der durch zu kleine Tropfenbildung vom Winde weggetragen
wird. Diese Vorteile treten auch dann ein, wenn Flüssigkeiten zur Versprühung gelangen,
die eine Viskosität im Bereich von Diesel- und Maschinenöl aufweisen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigt F i g. 1 schaubildlich eine erfindungsgemäße Versprüheinrich.tung im Längsschnitt,
F i g. 2 schaubildlich eine Aussprühöffnung im Querschnitt, F i g. 3 einen Schnitt
nach der Linie 111 in F i g. 1. Die Versprüheinrichtung besteht im wesentlichen
aus einer zylindrischen Buchse 4 und einem axial darin verschiebbaren Steuerkolben
5. In der zylindrischen Buchse 4 befinden sich radial angeordnete schlitzförmige
Sprühmittelaustrittsöffnungen 6. In dem Steuerkolben 5 sind am Umfang mehrere untereinander
parallele Ringnuten 7 ausgearbeitet. Diese Ringnuten 7 stehen über mehrere
radiale Bohrungen 8
mit einer zentralen Längsbohrung 9 im Steuerkolben 5 in
Verbindung. Der Abstand, Anzahl und Größe der Ringnuten 7, ist dabei so gewählt,
daß bei der Wirksamstellung des Steuerkolbens 5 die Ringnuten 7 jeweils den gesamten
Querschnitt der Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 freigeben. An dem der geschlossenen
Stirnseite des mit der Längsbohrung 9 versehenen Steuerkolbens 5 zugewandten
Ende der Buchse 4 befindet sich eine Gewindebuchse 10. Diese Gewindebuchse
10 weist einen Federteller 11 für eine auf den Steuerkolben 5 wirkende
Druckfeder 12 auf. Zum weiteren befindet sich zentral im Inneren der Gewindebuchse
10 ein verstellbarer Anschlag 13. Die Gewindebuchse 10 ist
durch eine Stirnplatte 14 abgeschlossen. Der bei einer Verstellung des Anschlages
13 zu betätigende Teil 15 der Versprüheinrichtung ist durch eine verschraubbare
Stirnkappe 18 verschlossen. Die Wirkungsweise der Versprüheinrichtung ist wie folgt.
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Die Versprüheinrichtung ist an einem nicht mit dargestellten Flugzeug
in der Weise befestigt, daß die Längsachse der Buchse 4 parallel zur Querachse des
Flugzeuges verläuft. Die Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 befinden sich dabei in
dem nach vorn ragenden Teil des Buchsenmantels. Damit nun eine möglichst große Fläche
von dem Flugzeug besprüht wird, können dabei mehrere von der im folgenden beschriebenen
Versprüheinrichtung an dem Flugzeug angeordnet sein. Die Sprühmittelaustrittsöffnungen
6 sind derart am Umfang der Buchse 4 angeordnet, daß die parallel zur Flugzeuglängsachse
verlaufende Radialebene des zylindrischen Buchsenquerschnittes und die radiale Symmetrieebene
der Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 in Flugrichtung (Pfeil y) einen Winkel « von
75° bilden. Diese Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 sind in zwei achsparallelen Reihen
nebeneinander und versetzt zueinander angeordnet.
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Das unter Druck stehende Sprühmittel strömt in Richtung des Pfeiles
x (aus einem nicht mit Bargestellen Vorratsbehälter) in die Längsbohrung
9 des Steuerkolbens 5. Der statische Druck des Sprühmittels
bewirkt
eine Verschiebung des Steuerkolbens 5 in axialer Richtung. Dabei wird die Federkraft
der Druckfeder 12 überwunden. Die axiale Bewegung des Steuerkolbens 5 ist durch
den Anschlag 13 begrenzt. Der freigegebene Querschnitt der Sprühmittelaustrittsöffnungen
6 ist damit durch den eingestellten Anschlag 13 bestimmt. Die am Steuerkolben 5
befindlichen Steuerkanten, die durch die Ringnuten 7 entstehen, bewirken bei einer
axialen Verschiebung des Steuerkolbens 5 im Bereich des verstellbaren Anschlages
13 eine Änderung des wirksamen Querschnittes der Sprühmittelaustrittsöffnungen 6.
Das Verstellen des Anschlages 13 erfolgt in der Weise, daß der Teil 15 gedreht wird.
Der Anschlag 13 wird dabei mittels eines Gewindes in Längsrichtung bewegt. An dem
drehbaren Teil befindet sich für diesen Zweck eine Markierung, die die eingestellte
Größe der Sprühmittelaustrittsöffnungen anzeigt. Das Sprühmittel gelangt aus der
Längsbohrung 9 in den Steuerkolben 5 über die radialen Bohrungen 8 in die durch
den Buchsenmantel abgeschlossenen Ringnuten 7. Der von den Steuerkanten freigegebene
Querschnitt der Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 wird über die Ringnuten 7 mit dem
Sprühmittel beaufschlagt. Die Höhe der schlitzförmigen Sprühmittelaustrittsöffnungen
6 beträgt ein geringeres der Schlitzbreite, da eine geringe Schlitzhöhe einen großen
Anteil an der Versprühungsgüte hat. Für die Schlitzhöhe wird deshalb nur ein geringes
der Mantelstärke der Buchse benötigt.
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Am Umfang der Buchse 4 befinden sich deshalb im Bereich der Sprühmittelaustrittsöffnungen
8 segmentförmige Ausnehmungen 16. Nachdem der Versprühvorgang beendet ist, wird
die nicht mit dargestellte Zuführungsleitung geschlossen, so daß durch das Absinken
des statischen Druckes mittels der Vorspannung der Druckfeder 12 der Steuerkolben
5 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeht und damit die Sprühmittelaustrittsöffnungen
durch die Mantelfläche des Steuerkolbens 5 verdeckt sind. Die rückläufige Bewegung
des Steuerkolbens 5 nach Beendigung des Sprühvorganges ist durch einen am Ende der
Buchse mittels eines Gewindes befestigten Ring 17 begrenzt. Der Querschnitt der
Sprühmittelaustrittsöffnungen 6 ist bei der beschriebenen Versprüheinrichtung in
einer einfachen Weise regelbar, wobei die Versprühung über die ganze Breite des
Flugzeuges entsprechend den Bedingungen der Land- und Forstwirtschaft bei sparsamstem
Verbrauch des Sprühmittels gewährleistet ist.