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Landwirtschaftlicher Zerstäuber
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen veranschaulichtes Ausführungsbeispiel eines Zerstäubers näher erläutert, der in Fig. 1 in Verbindung mit einer Zugmaschine in Seitenansicht dargestellt ist ; Fig. 2 zeigt die Regelorgane dieses Zerstäubers und ihre gegenseitige Abhängigkeit.
Der in den Zeichnungen dargestellte Zerstäuber hat einen Behälter-100-für die zu versprühende Flüssigkeit, eine volumetrische Pumpe-101-und ein Zerstäuberrohr-102-mit in gleichen gegen-
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--103--,ermöglicht wird, das jeweils eingesetzte Scheibchen leicht durch ein Scheibchen mit einer anders kalibrierten Durchgangsöffnung --115-- für Flüssigkeit zu ersetzen.
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klein sein, um sicherzustellen, dass die Zufuhr der Flüssigkeit in der Leitungsverbindung-112-mit einem Druck erfolgt, der grösser ist als der kleinste Verteildruck der Sprühdüsen.
Ferner müssen diese Öffnungen genügend gross sein, damit das Ausströmen in der Leitung-112-mit einem Druck stattfindet, der kleiner ist als der durch das Sicherheitsventil-111-eingestellte, für die Pumpe und die hydraulischen Verbindungsteile zulässige Maximaldruck. Unter diesen Bedingungen ist die Summe der versprühten Flüssigkeit und der Menge der abgeleiteten Flüssigkeit gleich der von der Pumpe zugeführten Liefermenge, die ihrerseits infolge des Vorhandenseins der mechanischen Verbindung durch die Verschiebungsgeschwindigkeit des Zerstäubers geregelt ist.
Bei einem erfindungsgemässen Zerstäuber kann in einfacher Weise die Einstellung auf eine jeweils gewünschte Menge der auf die Flächeneinheit zu versprühenden Flüssigkeitsmenge durch Einsetzen jenes Düsenelementes der Reihe in die Abführleitung erzielt werden, dessen kalibrierte Durchgangsöffnung einen Querschnitt hat, der ein bestimmtes Vielfaches m der durchschnittlichen Querschnittsfläche einer Sprühdüse der verwendeten Type ist.
Der für eine bestimmte Menge der je Flächeneinheit zu versprühenden Flüssigkeit entsprechende Wert von m kann nach der Grundformel
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ermittelt werden, aus der sich der Wert für m nach der Gleichung
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errechnet. m ist gleich dem Verhältnis der Querschnittsfläche der Durchlassöffnung des in die Abfuhrleitung - 102- einzusetzenden Düsenelementes zur Querschnittsfläche einer Sprühdüse --103-- und gibt an, wieviele Sprühdüsen während einer bestimmten Zeit die gleiche Flüssigkeitsmenge abgeben, die das Düsenelement während derselben Zeit zum Flüssigkeitsbehälter des Zerstäubers zurückströmen lässt.
n ist die'Anzahl der am Zerstäuberrohr-102-in Betrieb stehenden Sprühdüsen,
D gibt die mit dem eingesetzten Düsenelement erzielte Menge der je Flächeneinheit versprühten Flüssigkeit in l/m2 an, und
K ist ein von der Charakteristik der Pumpe-101-, von dem Verhältnis der Antriebsgeschwindigkeit der Antriebsräder des Zugfahrzeuges zur Liefermenge und der Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe und der Länge des Zerstäuberrohres --102-- abhängiger Koeffizient, der für jedes an der Zugmaschine einstellbare Verhältnis zwischen Drehzahl der Antriebsräder und Drehzahl der Antriebswelle der Pumpe einen konstanten Wert hat, der in der nachfolgend erläuterten Weise einmal im voraus berechnet
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D die Anzahl der je m2 versprühten Liter ist, dann können folgende Beziehungen definiert werden :
1.
Liefermenge der Sprühdüsen : Vn
2. Durchlassmenge des in die Abführleitung eingesetzten Düsenelementes : Vm
3. Liefermenge der Pumpe : d. b. T. = V (m+n)
4. Liefermenge des Zerstäuberrohres : Vn = d. b. T. - Vm
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Minute vom Zerstäuberrohr überstrichene Flache :b dar.
Von den vorstehend angeführten Faktoren sind die Werte von n, C und L bekannt. Von den übrigen Faktoren können die Werte von T, b, c, V und die Liefermengen der Sprühdüsen und der einzelnen Düsenelemente der Reihe bzw. deren Vervielfachungszahlen in der nachstehend erläuterten Weise durch einmal im voraus durchgeführte Versuche ermittelt werden.
Die Verwendung eines Satzes von Ableitdüsenelementen, deren Durchlassquerschnitte nach einer arithmetischen Reihe abgestuft sind, ermöglicht es, für einen beliebigen, von irgendeiner Zugmaschine gezogenen Zerstäuber- jenes Düsenelement oder Ableitscheibchen-114-zu ermitteln, das in die Ab- führleitung-113-eingesetzt werden muss, um eine gewünschte Flüssigkeitsmenge je ha Anbaufläche zu versprühen, indem in der nachstehend erläuterten Weise vorgegangen wird :
A. Überprüfen des Zerstäubers.
1. Überprüfen, ob die Sprühdüsen-103-des Zerstäuberrohres-102-untereinander gleiche Abstände haben ; den Abstand, der die Öffnungen der Sprühdüsen voneinander trennt, in Metern bestimmen ; er betrage z. B. 0, 33 m.
2. Die Zahl der am Zerstäuberrohr angeordneten Sprühdüsen ermitteln ; sie betrage z. B. 36.
3. Die Arbeitslänge des Zerstäuberrohres ermitteln ; sie sei z. B. 0, 33 mX 36 = 12 m.
B. Berechnung der maximalen Abgabemenge des Zerstäubers je ha für eine gewählte übliche Geschwindigkeit :
Wenn die Bedienungsperson z. B. mit der vierten Geschwindigkeitsstufe arbeiten will, wird sie die maximal mögliche Abgabemenge je ha überprüfen müssen. Wenn diese Abgabemenge unzureichend ist, muss auf eine andere an der Zugmaschine schaltbare Geschwindigkeit, z. B. auf den dritten oder zweiten Gang, heruntergeschaltet werden.
1. Die Hauptableitung ist, z. B. durch Absperren der Zuleitung-112-zum Zerstäuberrohr-102- und der Abführleitung --113--, geschlossen.
2. Während der Zerstäuber im Stillstand in den durch das Sicherheitsventil-111-bestimmten Grenzen funktioniert, wird der Motor der Zugmaschine auf höchste Leistung gebracht, jedoch nur soweit, dass keine Flüssigkeit durch das Sicherheitsventil zurückströmt. Die unter B angeführten Proben werden mit einer unter dem Maximum liegenden Leistung durchgeführt.
3. Die Funktion des Zerstäubers wird abgestellt und es werden vier Kannen am Zerstäuberrohr angehängt, wobei jede Kanne unter einer Sprühdüse jedes Viertels des Zerstäuberrohres angeordnet wird.
4. Es wird eine Wegstrecke von 100 m Länge abgemessen.
5. Nun wird der Zerstäuber bei geschlossener Zerstäuberrohrspeisung mit gewählter Geschwindigkeit, z. B. entsprechend dem vierten Gang, in Bewegung gesetzt, die Speisung des Zerstäuberrohres
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geöffnet, der Zerstäuber über die 100 m lange Wegstrecke geführt, die Zerstäuberrohrspeisung wieder geschlossen und die in jeder Kanne aufgefangene Flüssigkeitsmenge gemessen.
Die gesamte von der Pumpe gelieferte Flüssigkeitsmenge ist aus den Sprühdüsen ausgetreten.
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mittlere Liefermenge auf 100 m je Sprühdüse : 2, 29 I maximale Liefermenge des Zerstäubers je ha mit den gewählten Sprühdüsen bei der gewählten
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Diese Angabe von 690 l/ha ermöglicht es, den Wert der Konstanten K für den betreffenden Zerstäuber zu bestimmen, wobei 690 l/ha = 0,069 1/m2 sind.
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führleitung-113-geschlossen ist, m = 0 gesetzt werden muss. Daraus errechnet sich
K4 = 0, 069 X 36 = 2, 48.
Die Bezeichnung K4 zeigt an, dass es sich um die Konstante K handelt, die der vierten Geschwindig- keitsstufe des Motors der Zugmaschine entspricht.
D. Berechnung des für eine gewünschte Abgabemenge zu wählenden Düsenelementes oder Ableitscheibchens.
Es steht ein Testableitscheibchen-114-mit der Bezeichnung m20 zur Verfügung und es muss die Beziehung ermittelt werden, die zwischen der Durchlassmenge dieses Ableitscheibchens und der Abgabemenge einer Sprühdüse-103-des Zerstäuberrohres besteht, um den Gegenwert des Einheitsdüsenelementes Nr. 1 (erstes Element der Reihe) zu finden. Dieses Düsenelement oder Ableitscheibchen m20 wird in die Abfuhrleitung -113- eingesetzt.
Dl. Berechnung der Abgabe des mit dem Ableitdüsenelement m20 versehenen Zerstäubers.
Es werden die im Abschnitt B unter Ziffer 3,4 und 5 angegebenen Vorgänge wiederholt, wobei darauf geachtet werden muss, dass die Kannen unter denselben Sprühdüsen wie vorher angeordnet werden. Dann wird genau die mittlere Abgabemenge der Sprühdüsen in Litern gemessen. Die gesamte von der Pumpe gelieferte Flüssigkeitsmenge verteilt sich nun auf einen Anteil, der durch die Sprühdüsen-103-des Zerstäuberrohres austritt, und einen Anteil, der durch die Sprühdüsen --103- des Zerstäuberrohres austritt, und einen Anteil, der durch dasmüsenelement m20 zum Behälter-100- zurückströmt.
Mittlere Abgabemenge je Sprühdüse auf 100 m: 1, 33 1, mittlere Abgabemenge des mit dem Ableitdüsenelement m20 versehenen Zerstäubers je ha :
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D2. Berechnung des Gegenwertes des Einheitsdüsenelementes ml in Sprühdüsen des Zerstäuberrohres, wobei angenommen ist, dass das Verhältnis zwischen den Querschnitten der Durchlassöffnungen bzw. den Liefermengen von jeweils aufeinanderfolgenden Düsenelementen gleich dem Verhältnis des Querschnittes der Durchlassöffnung bzw. der Liefermenge des Einheitsdüsenelementes zum Querschnitt der Durchlassöffnung bzw. der Liefermenge einer Sprühdüse des Zerstäuberrohres ist. In diesem Fall hat ein Düsenelement Nr. x den Vervielfachungswert mx = ml. x.
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D3. Berechnung des Ableitscheibchens oder Düsenelementes, das bei Wahl der gleichen Geschwindigkeit und der gleichen Type der Sprühdüsen und des Zerstäuberrohres wie vorher verwendet
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werden muss, um eine andere gewünschte Abgabemenge je ha zu erhalten.
Es genügt dabei die Anwendung der Formel
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Es soll z. B. mit den vorangehend ermittelten Werten eine Abgabemenge von 500 l/ha erhalten werden.
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woraus sich 1, 3 m = 13, 6 ergibt, und das zu verwendende Ableitscheibchen-114-- daher das Düsenelement Nr. 10 ist, dessen Liefermenge 13, 6 mal so gross wie die Abgabemenge einer Sprühdüse oder 10 mal so gross wie die Liefermenge des Einheitsdüsenelementes Nr. l der Reihe ist, dessen Liefermenge 1, 3 mal so gross wie die Abgabemenge einer Sprühdüse ist.
Vorteilhafterweise soll eine Reihe von Düsenelementen ein Scheibchen mit einer Durchgangs- öffnung von l, 5 mm Durchmesser und hinsichtlich der arithmetischen Progression der Durchgangs- öffnungsquerschnitte eine Konstante von 1, 8 (genau 1, 766) haben.
Wenn der Benutzer die Werte von K und der Abgabemenge je ha mit dem Ableitelement m20 für alle Verschiebungsgeschwindigkeiten des Zerstäubers und für alle Typen von Sprühdüsen, die er zu verwenden wünscht, ermittelt, kann er selbst oder unter Mitwirkung des Herstellers der Ableitelemente sehr genaue Tabellen aufstellen, die für jede Type der Sprühdüsen des Verteilerrohres und für jede gewählte Fahrgeschwindigkeit jenes Ableitelement angeben, mit dem eine gewünschte Abgabemenge je ha erhalten werden kann. Dabei kann der Benutzer insbesondere auch bestimmen, welches Ableitelement er beim Arbeiten am Feldrand einsetzen muss, wo das Versprühen üblicherweise mit einem Zerstäuberrohr anderer Länge als in der Feldmitte erfolgt.
Es sei hervorgehoben, dass die Bestimmung des jeweils zu verwendenden Ableitelementes ohne Verwendung eines Manometers und ohne Messung der Fahrgeschwindigkeit des Zerstäubers für eine bestimmte Drehgeschwindigkeit der Pumpe erfolgen kann.
In Fällen, in denen der Benutzer eine in der Fabrik aus einem Zerstäuberrohr und einer Ableitung
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die Nummer des Düsenelementes in der Reihe ist.
Wenn, wie beim weiter oben erläuterten Beispiel, dieses Verhältnis -= 1, 3 ist, genügt es, wenn R der Benutzer die im Abschnitt D1 angegebenen Messungen und Rechnungen ausführt, um unter Berücksichtigung der Charakteristiken seiner Zugmaschine und der Pumpe, sowie der Länge des Zerstäuberrohres die Konstante K zu ermitteln. Der Wert von K ergibt sich hiebei aus der Gleichung
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In dem erwähnten Beispiel errechnet sich bei einer mittleren Abgabemenge von 1, 33 1 je Sprühdüse auf 100 m Wegstrecke eine Abgabemenge von
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Es ist leicht, alle möglichen Abgabemengen zu bestimmen. Wenn z. B.
Di, d. i. die bei Verwendung des Ableitscheibchens Nr. 10 für die Geschwindigkeitswahlbereiche erzielbare Abgabemenge lach der Formel
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(GegenwertSprühdüsen) dem Benutzer eine Tabelle zur Verfügung stellen, in der die verschiedenen mittleren Ab- gabemengen je Sprühduseauf 100 m Weglänge des mit dem Bezugsableitelement mR versehenen Zer- stäubers angegeben sind.
Der Benutzer bestimmt nun durch eine Überprüfung, wie sie im Abschnitt D1 erläutert ist, die Ab- gabemenge, die mit dem von der Zugmaschine bei der dabei gewählten Geschwindigkeit gezogenen
Zerstäuber erhalten wird. Er findet dann in dieser Tabelle zu diesem ermittelten Wert der Abgabemenge alle Abgabemengen, die bei Verwendung der verschiedenen, dem Benutzer zur Verfügung stehenden Ableitscheibchen erhalten werden können. Hiebei braucht nur eine bestimmte Abgabemenge gewählt zu werden, wonach in der Tabelle die Bezeichnung des Ableitelementes abgelesen werden kann, die zur Erzielung dieser Abgabemenge zu verwenden ist.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung beschränkt, diese kann vielmehr im Rahmen des Schutzumfanges noch verschiedenartig abgewandelt werden.
Die Bezeichnung"Düsenelement"soll in einem sehr weiten Sinn verstanden werden und kann ebensogut ein oder mehrere mit einer kalibrierten Durchgangsöffnung für Flüssigkeit versehene Plättchen oder Scheibchen, die an irgendeiner Stelle in die Ableitung eingesetzt sind, oder ein oder mehrere enge Anschlussrohre, die insbesondere an dem in den Boden des Behälters mündenden Ende der Ableitung montiert sind, od. dgl. bezeichnen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Landwirtschaftlicher Zerstäuber mit einem Behälter für eine zu versprühende Flüssigkeit, einer volumetrischen'Pumpe, die von einer Vorschubeinrichtung des Zerstäubers angetrieben ist und die ausschliesslich ein mit Sprühdüsen versehenes Zerstäuberrohr und eine Ab führleitung zurück zu dem Flüssigkeitsbehälter speist, und einer in der Abführleitung angeordneten Regeleinrichtung mit mindestens einem
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element (114) mit einem beliebigen Element aus einer Reihe von Düsenelementen auswechselbar ist, wobei die Grössen der Düsenquerschnittsflächen der aufeinanderfolgenden Düsenelemente dieser Reihe entsprechend einer arithmetischen Reihe abgestuft sind und die Düsenquerschnittsfläche des Einheitsdüsenelemente ein Vielfaches der durchschnittlichen Querschnittsfläche einer Düse (103) des Sprühdüsensatzes ist.