DEP0009611DA - - Google Patents

Description

Patentanwalt

b 7. Februar 19*8

DÜSSELDORF

e **?87« Cecilienallee 76

Waltiier & Cie. Aktiengesellschaft, Köln-Dellbrück, Waltherstraße.

"fahrbares Gerät zum Spritzen und Stäuben in der Landwirtschaft"

Fahrbare Geräte zum Spritzen und solche zum Stäuben werden in der Landwirtschaft für vielartige Zwecke angewandt. Im vorliegenden Fall ist zur Hauptsache an die Verstäubung pulverartiger Düngemittel, an die Unkraut- z.B. Hederich-Beseitigung mit Kalkstickstoff und an die Schädlingsbekämpfung gedacht. Die Beschreibung erfolgt zunächst an Beispielen für die Schädlingsbekämpfung auf den Feldern. Ss sind hierfür Verfahren zur Bespritzung mit Flüssigkeitsnebeln und auch zur Bestäubung mit Staubnebeln mittels verschiedener hierfür entwickelter Spezialgeräte in Anwendung. Um der Forderung der Praxis nach einem Kombinationsgerät nachzukommen, ist es naheliegend, die Spezialteile für die Erzeugung dieser beiden (Flüssigkeits- bezw. Luft-) Strömungsarten auf den Wagen nebeneinander bezw. ineinander geschachtelt aufzubauen. Die bisher bekannten Kombinationsgeräte besitzen aber den Nachteil, daß sie die eine oder andere Funktion nur nach Umbau ermöglichen oder aber daß eine Verringerung der Wirtschaftlichkeit oder eine weniger handliche Benutzung für einen der beiden Zwecke in Kauf genommen werden muß. Dies tritt besonders in Erscheinung, wenn für den Antrieb Motorkraft eingesetzt wird bezw. wegen der Kombination eingesetzt werden muß.

Die Erfindung i bringt den Vorteil der Brmöglichung einer gleichzeitigen, beliebig nach Anwendungszweck wählbaren Benutzung. Sie erreicht dies durch eine derartige Ausbildung und Anordnung der Geräteteile, daß diese mehrere Funktionen allein oder im Zusammenwirken miteinander ausüben können.

In der Zeichnung ist im Schema der Aufbau und die Wirkungsweise des Gerätes nach dieser Erfindung dargestellt. Es

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zeigen:

Abb. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines solchen Gerätes. Abb. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab ein Beispiel für das Zusammenwirken der Strömungen.

1 ist das auf Hadern aufgesetzte Chassis mit Deichsel. 2 ist das Faß für die Flüssigkeit; 3 der Behälter für den Staub. Durch fiohre 4 wird der Staub dem Ventilator 5 auf der Saugseite zugeführt. Auf der Druckseite ist die Luftverteilungsanordnung, die Luftdusche 6 angebaut (sie ist erfindungsgemäß im Querschnitt so bemessen, daß der Gradient der Geschwindigkeitsveränderungen stets positiv bleibt). 7 zeigt ein Stück der .Rohrleitung sowie Filter mit Düse für die Flüssigkeitsströmung.

Das einfachste Beispiel für die Verwendung eirfes Geräteteiles für zwei verschiedene Zwecke ist die Luftdusche 6. Sie dient bei der Benutzung des Gerätes zum Stäuben als Luftverteiler. Beim Einsatz zum Spritzen kann sie auf Grund ihrer Ausbildung bezw. Anordnung als mechanischer Wender für die Stauden benutzt werden. Weiterhin werden die Versteifungseinrichtungen an der Luftdusche erfindungsgemäß so ausgebildet, daß eine Verletzung der Stauden beim mechanischen Wenden vermieden wird. Als Beispiel ist auf der Abbildung der Wulst 16 gezeigt.

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil für ein Kombinationsgerät kommt aber erst voll zur Auswirkung, wenn man die Geräteteile für das Spritzen und Stäuben nicht getrennt voneinander, sondern gleichzeitig in bestimmter Kombination zur Wirkung bringt. Die Funktion des Gerätes erscheint dadurch zunächst kompliziert. Durch die Ausbildung der Geräteteile wird sie aber wieder so einfach, wie bei der Anwendung nur einer Funktionsart. Ss ist für die Anwendung des Gerätes in der Landwirtschaft z.B. wertvoll, beim SpritzVorgang zusätzlich eine mechanische Wendung und weiterhin gleichzeitig eine verbesserte räumliche Strömungsverteilung durch die hinzugefügte Luftströmung zu erreichen. Andererseits ist es ebenso vorteilhaft, bei einem Stäubevorgang gleichzeitig Spritzungen vorzunehmen, z.B. um das Aufwirbeln von Staubwolken zu vermeiden u.a.m. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Düsen zur Erzeu-

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gung der Flüssigkeitsströmung und die Busche zur Erzeugung der Luftströmung in verschiedenen Abständen und verschiedener Winkelstellung zueinander und auch zum Erdboden derart eingestellt werden können, daß (für das erste Beispiel) die Flüssigkeitsströmung als Hauptströmung arbeitet und die Luftströmung nur unterstützend wirkt durch Erzeugung eines Drehmomentes für die Hauptströmung. Für das zweite Beispiel gilt das entsprechende für die Luft als Hauptströmung.

Ein Beispiel für das Zusammenwirken beider strömungen ist in Abbildung 2 in vergrößertem Maßstaoe dargestellt. Der Strömungsverlauf ist andeutungsweise gezeichnet. 8 zeigt den querschnitt der Luftströmung aus der Dusche 6, 9 den Schnitt durch den fächerförmig sich ausbreitenden Wasserstrahl aus einer (von mehreren parallel geschalteten) Düse 7. Der Winkel, in dem die Strömungen aufeinander treffen ist durch die Mittellinie versinnbildlicht. Vom Treffpunkt ab ist der weitere Verlauf absichtlich nur tendenzartig durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet. Erfindungsgemäß werden beide Strömungen auch nach dem Verlassen ihrer Führungskörper (Düsen oder Dusche)*im freien Luftraum weitgehendst getrennt voneinander gehalten. Srst bei Beginn des erwünschten Wirkungsbereiches (d.i. in den meisten Fällen der Staudenbereich, gekennzeichnet durch die Linie 1o) oder kurz vor diesem, treffen die beiden Strömungen aufeinander (Punkt 11) und zwar erfindungsgemäß derart, daß sich aus den beiden Impuls- bezw. Energie-Komponenten ein Drehmoment bildet, so daß die Nebel in eine Dr.hbewegung 12 versetzt werden, wobei die Drehungsachse 13 ^uer zur Fahrtrichtung parallel zur Erdoberfläche mit einem Abstand von etwa 1/2 Staudenhöhe anzunehmen ist.(Es wird hierbei absichtlich von einer Drehbewegung und nicht nur einer Verwirbelung schlechthin gesprochen, die auch mit anderen Mitteln erreicht werden könnte; die Drehbewegung in der Strömung ruft an ihren Rändern und auch beim Anstoßen an Blätter usw. zusätzlich kleine Handverwirbelungen hervor, die die erfindungsgemäß erstrebte räumliche Verteilung des Üebels unterstützen ).

Der Winkel zwischen den beiden Strömungen vor dem Treff-

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punkt darf nicht, wie es von anderen Verfahren her bekannt isb, sehr klein sein; er ist grundsätzlich etwa als rechter Winkel anzunehmen. Praktisch kann er jedoch insbesondere bei starker Luftströmung auch erheblich kleiner sein. Wesentlich ist für das Verfahren gemäß Erfindung, daß der Winkel desto größer wird, je kleiner die Geschwindigkeit der ablenkenden Luftströmung ist. Da man aus wirtschaftlichen Gründen normalerweise mit dieser geringen Strömung auskommen wird, dürfte also der große Winkel zwischen den beiden Strömungen der übliche sein.

Für die Bemessung der Weglänge beider Strömungen bis zum Trffpunkt gelten verschiedene Gesichtspunkte. Bei der Abbildung 2 ist ein Beispiel gewählt, das sich aus dem Streben nach geringstmöglichem .Energieaufwand ergibt. Die Luftströmung soll dabei nur niedrige Geschwindigkeit besitzen. Es erscheint deshalb zweckmäßig, den Weg bis zum Treffpunkt kurz zu wählen. Der Weg der Flüssigkeitsströmungen ist dagegen erfindungsgemäß lang gewählt, damit die im Querschnitt zunächst messerscharfe Strömung sich vor dem Treffpunkt schon besenartig (vergl. 14-) erweitern konnte. Damit ist die Erzeugung einer Drehbewegung und zusätzlicher Teilvorwirbelung erleichtert.

Der Winkel zwischen den Strömungsrichtungen und dem Erdboden können sehr verschieden gewählt werden, Es hat sich jedoch als zweckmäßig herausgestellt, den Winkel zwischen Luftströmung und Erdboden groß (zwischen 5o und 9o°) zu. wählen. Die Flüssigkeitsströmung kann dann (in fahrtrichtung gerechnet) vor der Luftströmung oder hinter dieser angeordnet werden. Das Beispiel in den Abbildungen bevorzugt die zweite Anordnung. Es besteht bei dieser der Vorteil, daß die durch den Aufprall auf den Erdboden hervorgerugene "natürliche" Abbiegekomponente (Vergl. 15) sich unterstützend und nicht entgegengesetzt auswirkt.

Um Schädlingsbekämpfungs-Geräte in der Landwirtschaft für die Bedienung durch angelernte Kräfte möglichst einfach zu gestalten, ist es erwünscht, daß zur Erzeugung der Strömungen keine besonderen Motore Verwendung finden. Für diesen Fall sind dann aber die zur Verfügung stehenden Leistungen für Gebläse und Pumpe aur gering» Weiterhin besteht aber der Machteil, daß zum

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Antrieb lediglich die Tragräder des Gerätes mit ihrer geringen Drehzahl (je nach Durchmesser zwischen 15 und 4o UpM) zur Verfugung stehen. Diese beiden Schwierigkeiten haben bisher dazu geführt, entweder Getriebe mit hoher Übersetzung einzubauen oder Blasebalg-Einrichtungen zu verwenden. Blasebälge bringen immer den Nachteil einer zu wenig kontinuierlichen Strömung und zu geringer Pressung mit sich; Getriebe mit hoher übersetzung verbrauchen zuviel Leistung (da sie ja wegen des rauhen Betriebes schwer gebaut sein müssen). Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch die Verwendung von niedertourigen Gebläsen mit Läuferdurchmessern, die im Verhältnis zur Läuferbreite ausgesprochen groß sind. Dadurch wird erreicht, daß auch bei kleinem Übersetzungsverhältnis genügend Luftmenge gleichmäßig und mit erheblicher Pressung erzeugt wird. Dieser Vorteil wird, wie oben geschildert, ausgenutzt durch eine entsprechende Bemessung des Duschenquerschnittes, die auch auf Längen von beispielsweise 4 m eine völlig gleichmäßige Luftverteilung und dazu wirbelfreies Ausströmen gewährleisten. Die Verteilung der Luftströmung von der geringen Breite am Ventilatordruckstutzen bis zur 4 m-ßreite der Duschenmündung kann dabei erfindungsgemäß unterstützt werden durch Verwendung von Leitschaufeln, z.B. dem bekannten üchaufet System nach Föttinger-Frey.

Für den Antriebsmechanismus des Gerätes bestehen die Schwierigkeiten, daß nicht nur die Pumpe und der Ventilator, sondern auch die Rührwerke im Faß und im Staubbehälter angetrieben werden müssen} dabei ist noch zu berücksichtigen, daß die Summe dieser Antriebsleistungen einschließlich der rollenden Reibung des Gerätes die Leistung von 1 PS nicht wesentlich überschreiten darf. Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten behoben durch die Einführung einer Zwischenwelle 17, die mittels einstufiger (z.B. Zahnrad^ übersetzung eine Drehzahl von der Größenordnung 1oo erhält. Von dieser Zwischenwelle können mittels z.B. Exzenteranordnung die Pumpe und die Rührwerke direkt und der Ventilator über eine weitere einstufige Übersetzung angetrieben werden. Für diese zweite Übersetzung empfiehlt sich aus baulichen Gründen eine Kettenanordnung, weil sie Schwierigkeiten

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für Kupplungen, Fluchten der Wellen u.a.m. vermeiden bezw, verringern läßt. Weiterhin wird der Vorteil leichter Austauschbarkeit eines Kettenrades, z.B. des kleinen auf der Gebläsewelle, erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, dem Landwirt eine leichte Veränderung der Gebläsedrehzahl zu ermöglichen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Strömungsgeschwindigkeit an der Luftdusche bezw. die Luftmenge je nach den Erfordernissen des praktischen Betriebes (z.B. unterschiedliche Staudenhöhe oder verschieden schwerer Staub o.a.m.) zu verändern bezw. auf das jeweils mögliche Minimum einzustellen*

Für die Verteilung feiner pulver- bezw. staubartiger Düngemittel ist das Kombinationsgerät gemäß Erfindung analog einsetzbar. Die beschriebene Konstruktion und Anordnung des Gebläses und der Duschen wirkt sich hierbei zur Vermeidung von (falschen) Staubansammlungen besonders günstig aus. - Das zusätzliche Wasserverspritzen wird zur Verhinderung von Aufwirbelungen des Düngers zweckmäßigerweise mit großem Strahlwinkel· gegen den Erdboden eingestellt. Wenn andererseits bei Anwendung z.B. des Kalkstickstoffdüngers zur Beseitigung des Hederichs eine zusätzliche Betauung erwünscht ist, wird der Winkel der Wasserströmungen erfindungsgemäß so klein wie möglich eingestellt. Die Wassertröpfchen fliegen dann auf dem größten Teil der Bahn parallel zum Erdboden, so daß der Wirkungsgrad für die Pflanzenbenetzung gegenüber der natürlichen, senkrechten Besprengung wesentlich erhöht ist.

Claims (1)

1. 7.2.1943 "Fahrbares Gerät zum Spritzen...^rl 7 Walther & Cie. Aktiengesellschaft, Köln-Dellbrück, Waltherstraße

   Patentansprüche

   1. Gerät zum Spritzen and Stäuben, insbesondere für die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenartigen Geräteteile derart ausgebildet sind, daß sie allein oder im Zusammenwirken mehrere funktionen ausüben.

   2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Strömungsverteilung erforderliche Luftdusche derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie auch zur mechanischen Wendung der Stauden benutzt werden kann.

   3. Kombinationsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungseinrichtungen an der Luftdusche gleichzeitig so, z.B. wulstartig ausgebildet sind, daß eine Verletzung der Stauden beim mechanischen Wenden vermieden wird.

   4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen zur Erzeugung der Flüssigkeitsströmung und die Dusche zur Erzeugung der Luftströmung in verschiedenen Abständen und verschiedener Winkelstellung zueinander und zum Erdboden einzustellen sind.

   5. Kombinationsgerät nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Strömungen ohne gegenseitige Beeinflussung an den gewünschten Wirkungsbereich herangeführt werden und erst in diesem (oder unmittelbar vor demselben) derart zusammentreffen, daß einer Strömung eine Drehkomponente durch die andere gegeben wird.

   6. Kombinationsgerät nach Anspruch 1, 4 und 5 bei Verwendung zum Spritzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsströmung annähernd senkrecht auf die Luftströmung auftrifft und dabei in die Fahrtrichtung des Gerätes gerichtet ist.

   7. Kombinationsgerät nach Anspruch 1 und 4 bei Verwendung zum Stäuben, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen zur Erzeugung der Flüssigkeitsströmung derart angeordnet bezw. an die Luft-

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   dusche angebaut werden, daß gleichzeitig eine Flüssigkeitsströmung (in Fahrtrichtung gerechnet) vor der Luftströmung und eine zweite hinter der Luftströmung erfolgt, wobei insbesondere die Strömungsrichtungen der Fahrtrichtung entgegengesetzt sein kann·

   8. Kombinationsgerät nach Anspruch 1, 4 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlen sehr flach gegen den Erdboden geneigt sind.

   9. Verfahren nach Anspruch 1 für Geräte ohne Motorantrieb (.Antrieb duroh Pferdezug) dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung durch Gebläse niedriger Drehzahl mit Laufrädern, deren Durchmesser im Verhältnis zur Schaufelbreite sehr groß ist, erzeugt wird.

   1o. Anordnung nach Anspruch 1, insbesondere bei Geräten ohne Motorantrieb, gekennzeichnet durch eine von der Tragrad-Achse über eine einstufige übersetzung angetriebene Zwischenwelle zum gleichzeitigen, gemeinsamen Betätigen der Pumpe, der beiden Rührwerke und, über eine weitere einstufige Übersetzung, auch des Ventilators.

   .,"Tfiach Anspruch 1 und 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung zwischen Hilfswelle und Ventilator als Kettenantrieb derart ausgebildet wird, daß die Ventilatordrehzahl durch Auswechseln eines Kettenrades leicht geändert werden kann·