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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Züchtung von Pflanzen, bei welcher Pflanzen in einem Nährboden auf lotrecht hängenden, in vorwiegend horizontal verlaufenden Schienen geführten Trägern eines Umlaufsystems durch einen für das Wachstum der Pflanze günstigen Klimaraum geführt werden.
Bei den bekannten Anlagen dieser Art bilden die Pflanzenträger Horizontalkulturen, die verhältnismässig grossflächige Züchtungsräume benötigen, welche jedoch in dicht verbauten Gebieten nicht zur Verfügung stehen.
Ausserdem gestatten diese Anlagen häufig nur die Züchtung niedriger Pflanzen.
Im Rahmen der industriellen Pflanzenzüchtung in sogenannten kontinuierlich arbeitenden Fliessbandanlagen, welche unabhängig von der Jahreszeit und dem geographischen Standort arbeiten, werden Fliessbänder in vertikaler Form geführt, wobei die einzelnen pflanzentragenden Elemente in Schläuchen, Rohren, Tassen usw. in waagrechter Lage auf dem Fliessband durch den Kulturraum getragen werden.
Dies erfordert oft eine kostspielige Ausstattung der industriellen Anlage, da die Ketten, die Kettenführung, Kettenräder, Lagerungen präzise Ausführungen erfordern.
Um diesem Mangel zu begegnen und die Züchtung auch hochwachsender Pflanzen auf kleinen Flächen industriell zu ermöglichen, wird bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass erfindungsgemäss die Träger Vertikalkulturen bilden, in welchen das Züchtungsgut auf seiner gesamten Höhe abgestützt ist.
Hiezu werden Wurzelvliessysteme ausgebildet, welche man entweder durch vertikales Aufhängen oder durch Zusammenrollen zu räumlichen Gebilden benutzt. Damit diese Wurzelvliese nicht abreissen, werden z. B. bei einer zylindrischen Anordnung Trageinrichtungen verwendet. Diese Trageinrichtungen werden sinngemäss aus Metall, Stahl oder Kunststoffteilen hergestellt. Es werden somit vertikale Hängekulturen bis zu mehreren Metern Länge hergestellt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anlage dargestellt ist. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 schaubildlich die Anlage in Form eines Gewächshauses mit dem erfindungsgemässen Umlaufsystem und Fig. 2 einen der im Umlaufsystem geführten Träger.
Die in Fig. l dargestellte Anlage ist ein vor allem für heisse Zonen gedachtes Gewächshaus --1--, das teilweise im Boden versenkt ist und oberhalb desselben durchscheinende Wände zur Ausnutzung natürlicher Lichtstrahlen für das Wachstum der Pflanzen aufweist. In der Decken-oder Dachkonstruktion--2--ist eine waagrechte Umlaufbahn--3--verankert, die eine im Kulturraum deckenseitig und im wesentlichen parallel zum Boden schlangenförmig verlaufende Schiene--4--aufweist, von welcher die an einem Ende des
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gezüchtete Wurzelvliese zylindrisch oder spiralförmig gelegt werden, aus welchen im Kulturraum durch entsprechende Steuerung der Umweltfaktoren eine rasche Sprossbildung und-entwicklung an der äusseren Fläche, wie mit--13--angedeutet, angestrebt wird.
Die genannten Ansätze haben den Zweck in das Wurzelsystem einzudringen und es so vor einem Abrutschen am Träger--12--zu bewahren. Zweckmässig können die Ansätze elastisch sein, so dass sie das Wurzelvlies bei normalem Gewicht tragen und sich bei Anwendung eines Zuges auf das Wurzelvlies nach unten abbiegen und das Abziehen desselben beispielsweise beim Ernten nach Vollendung des aus dem Wurzelvlies gebildeten Grasvlieses ermöglichen.
Das obere Ende des Trägers --12-- kann einen Trichteraufsatz --14-- mit Verteilungsröhren aufweisen, durch welche beim Vorbeiführen des Trägers an Wasser- oder Nährlösungsquellen die in den Trichteraufsatz gelangende Flüssigkeit in das Wurzelvlies eingeführt wird. Zu diesem Zwecke können an einzelnen Stellen oder entlang der Umlaufbahn Rohrsysteme mit entsprechenden Abgabestellen vorgesehen sein. Neben oder an Stelle dieser Art der Versorgung können Spitz- oder Sprühanlagen zur äusseren Zufuhr der Flüssigkeit vorgesehen sein.
Zur Abfuhr der überschüssigen Nährlösung sind im Boden -15-- des Kulturraumes entlang der Bahn der Träger --12-- Rinnen --16-- vorgesehen, durch welche die abtropfende Nährlösung allenfalls nach entsprechender Aufbereitung in den Vorratsbehälter gelangt, aus dem die Abgabestellen versorgt werden.
Schliesslich können in die Rinnen--16--stellenweise Blasrohre--17--münden, durch welche Frischluft in die Träger --12-- gelangt, die teilweise die Vliese durchsetzt und teilweise die von den Wurzeln abgegebene Kohlensäure in den Kulturraum zur Förderung der Assimilation führt, so dass es zu einer weitgehenden Ausnutzung der Kohlensäure kommt.
Der Abstand zwischen den hängenden Kulturen wird so gewählt, dass der Spross zu seiner Entwicklung genügend Platz hat, wobei auch genügend Raum für die Zu- und Abfuhr von Umweltfaktoren vorhanden sein muss.
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Durch die schlauchförmigen Hängekulturen wird eine besonders gute Raumausnutzung und günstige
Lichtführung erzielt. So kann z. B. der vertikal hängende Kulturschlauch mit einem Platzbedarf von zirka 1/4 m2
Bodenfläche durch den ganzen Kulturraum bewegt werden. Durch diese Anordnung ist es z. B. möglich, dass in
Abständen von 1/2 m hintereinander diese vertikal hängenden Pflanzenkulturen geführt werden.
Diese Vertikalkulturen besitzen ausserdem den Vorteil, dass sie in verhältnismässig einfacher Konstruktion verwirklicht werden können.
Die komplette Industrieanlage kann nunmehr in drei Betriebsabschnitte geteilt werden.
Im ersten werden die Wurzelvliese samt Aufhängevorrichtung hergestellt. Im zweiten werden diese
Vertikalkulturen in die horizontal laufende Kettenbahn eingehängt. Im dritten Abschnitt werden die Kulturen behandelt, u. zw. entweder, dass sie mit Nährlösung oder Wasser versorgt oder abgeerntet werden. Dieser dritte
Raum entspricht nicht dem optimalen Wachstumsklima da sich in diesem Arbeiter aufhalten.
Das Wurzelvlies, welches z. B. eine Dimension von 3 bis 6 m Länge und eine Breite von zirka 1/2 m besitzt, wird nun über den Träger-12-, welcher auch aus einem Seil mit Querarmen bestehen kann, gerollt und mit einer Papierschnur zusammengehalten.
Die Anfertigung dieses Schlauches erfolgt in horizontaler Ebene und kann in einem speziell klimatisierten
Raum bis zum weiteren Einsatz gelagert werden.
Die Gewächshäuser können in jeder beliebigen Form und Bauweise hergestellt sein. Sie können hochgebaute Glashäuser, oder falls nur mit künstlichem Licht gearbeitet wird, geschlossene Beton-, Stahl- oder Kunststoffhallen sein.
Die Anlage kann weiters so ausgeführt sein, dass die Umlaufbahn neben dem Kulturraum auch einen ihm vorgestellten Aufbereitungsraum und einen nachgestellten Ernteraum durchwandert. In diesem Falle werden die Wurzelvliese im Aufbereitungsraum in die Umlaufbahn eingehängt und in die vertikale Kulturposition gebracht.
Diese Vliese laufen nunmehr hintereinander mittels der waagrechten Fördereinrichtung in den Kulturraum ein.
Im Kulturraum werden nunmehr die Vliese mit den dem Wachstum erforderlichen Umweltfaktoren in Verbindung gebracht, wobei auch beispielsweise Beleuchtungseinheiten zwischen den Bahnen eingesetzt werden können.
In klimatisch günstigen Gegenden ist es auch möglich, die Umlaufbahn beispielsweise auch als Seilbahn ins Freie hinaus zu führen, wodurch sich eine Einsparung in der Konstruktion ergeben kann. In diesem Falle entscheidet die Wirtschaftlichkeit sowie die geographische und örtliche Standortsituation.
Zusätzliche Kohlensäurebegasungen können in einem geschlossenen Raum durchgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, können im dritten Fabriksabschnitt die Pflanzen abgeerntet werden.
So kann entweder die Pflanze samt den Wurzeln und Sprossen abgeerntet werden oder nur der Spross abgemäht oder bei Getreideproduktion vorerst nur die Ähren, später das Stroh oder das Wurzelsystem aus der Vertikalkultur abgeerntet werden.
Das Abernten kann gleichzeitig durch ein vertikales Absenken der Kulturelemente mit Hilfe der Umlaufbahn erfolgen. So ist es auch möglich, durch ein Absenken der Umlaufbahnen ein Eintauchen der Kulturelemente in Nährlösung oder Wassertanks durchzuführen.
Die Kulturräume können in verschiedenster Form ausgeführt werden, wobei diese in horizontaler oder schräger oder geknickter Form gebaut werden. Die Form richtet sich nach der Pflanzenart, Kulturmethode und den örtlichen Gegebenheiten.
Vorzugsweise können auch Bergabhänge vorteilhaft eingesetzt werden, da bei dieser Art das Sonnenlicht günstig ausgenutzt werden kann.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung verschiedene konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, an Stelle der Schienen Seile oder andere Führungselemente vorzusehen. Auch die Träger können jede andere Form erhalten, welche eine äussere Anbringung von Vliesen ermöglicht. So können vor allem für Schlingpflanzen, wie Bohnen, die Träger, wie Fig. 3
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eine Nährlösung oder ins Wasser getaucht wird. Bei stellenweisem Eintauchen ist in der Schiene od. dgl. eine entsprechende Knickstelle--23--vorgesehen, durch welche die Träger gesenkt werden. Falls mehrere Behälter - übereinander angeordnet sind, können entsprechende Versorgungsstellen--24--ähnlich wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnt, vorgesehen sein.
Bei Führung der Träger durch mehrere Klimaräume, von welchen jeder ein eigenes Umlaufsystem hat, können Vorkehrungen zum Umsetzen der Träger von einem auf das andere Umlaufsystem allenfalls unter Vergrösserung der Abstände zwischen den Trägern, um die durch das Wachsen der Pflanze bedingte Ausbreitung derselben zu berücksichtigen, getroffen sein.
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The invention relates to a plant for the cultivation of plants, in which plants are guided in a nutrient medium on vertically hanging carriers of a circulating system, guided in predominantly horizontally running rails, through a climatic space favorable for the growth of the plant.
In the known systems of this type, the plant carriers form horizontal cultures that require relatively large cultivation areas, which are not available in densely built-up areas.
In addition, these systems often only allow the cultivation of lower plants.
In the context of industrial plant breeding in so-called continuously operating conveyor belt systems, which work independently of the season and the geographical location, conveyor belts are guided in a vertical form, with the individual plant-bearing elements in hoses, pipes, cups, etc. in a horizontal position on the conveyor belt Cultural space.
This often requires expensive equipment for the industrial plant, since the chains, chain guides, chain wheels and bearings require precise designs.
In order to counteract this deficiency and to enable the cultivation of even tall plants on small areas industrially, it is proposed in a system of the type mentioned that, according to the invention, the carriers form vertical cultures in which the breeding material is supported over its entire height.
For this purpose, root fleece systems are developed, which are used either by hanging them vertically or by rolling them together to form spatial structures. So that these root fleeces do not tear off, z. B. used in a cylindrical arrangement support devices. These support devices are made from metal, steel or plastic parts. Vertical hanging crops up to several meters in length are thus produced.
Further details of the invention are explained in more detail with reference to the drawings, in which an exemplary embodiment of the system according to the invention is shown. 1 shows the system in the form of a greenhouse with the circulation system according to the invention, and FIG. 2 shows one of the carriers guided in the circulation system.
The system shown in Fig. 1 is a greenhouse intended primarily for hot zones --1--, which is partially sunk into the ground and above it has translucent walls to use natural rays of light for the growth of the plants. In the ceiling or roof construction - 2 - a horizontal orbit - 3 - is anchored, which has a rail - 4 - running in a serpentine manner in the culture space on the ceiling side and essentially parallel to the floor, of which the rail at one end of the
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cultivated root fleeces are laid in a cylindrical or spiral shape, from which a rapid sprout formation and development on the outer surface, as indicated by - 13 - is sought in the culture area by appropriate control of the environmental factors.
The purpose of the approaches mentioned is to penetrate the root system and thus prevent it from slipping off the carrier - 12 -. Appropriately, the approaches can be elastic so that they carry the root fleece with normal weight and bend downwards when a pull is applied to the root fleece and allow the same to be pulled off, for example when harvesting after the grass fleece formed from the root fleece has been completed.
The upper end of the carrier --12-- can have a funnel attachment --14-- with distribution tubes, through which the liquid that enters the funnel attachment is introduced into the root fleece when the carrier is led past water or nutrient solution sources. For this purpose, pipe systems with appropriate delivery points can be provided at individual points or along the orbit. In addition to or instead of this type of supply, sprinkling or spraying systems can be provided for the external supply of the liquid.
To remove the excess nutrient solution, the support -12-- channels --16-- are provided in the soil -15-- of the culture space along the path, through which the dripping nutrient solution reaches the storage container from which the delivery points, if necessary after appropriate preparation are supplied.
Finally, blowpipes - 17 - can open into the channels - 16 - in places, through which fresh air gets into the supports --12 -, which partially penetrates the fleece and partially the carbon dioxide released by the roots into the culture area for conveyance the assimilation leads, so that it comes to an extensive utilization of the carbon dioxide.
The distance between the hanging cultures is chosen so that the sprout has enough space to develop, and there must also be enough space for the supply and removal of environmental factors.
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The tubular hanging cultures make particularly good use of space and inexpensive
Light guidance achieved. So z. B. the vertically hanging culture hose with a space requirement of about 1/4 m2
Floor area can be moved through the entire cultural area. By this arrangement it is z. B. possible that in
These vertically hanging plant crops are led in a row at intervals of 1/2 m.
These vertical cultures also have the advantage that they can be implemented in a relatively simple construction.
The complete industrial plant can now be divided into three operating sections.
In the first, the root fleece including the hanging device is made. The second will be these
Vertical cultures hooked into the horizontally running chain conveyor. The third section deals with the cultures, either that they are supplied with nutrient solution or water or that they are harvested. This third one
The room does not correspond to the optimal growth climate because this is where workers are staying.
The root fleece, which z. B. has a dimension of 3 to 6 m length and a width of about 1/2 m, is now rolled over the carrier-12-, which can also consist of a rope with cross arms, and held together with a paper cord.
This hose is made in a horizontal plane and can be in a specially air-conditioned
Space can be stored until further use.
The greenhouses can be made in any shape and design. They can be tall glass houses or, if only artificial light is used, closed concrete, steel or plastic halls.
The system can also be designed in such a way that, in addition to the culture area, the orbit also traverses a preparation room presented to it and a subsequent harvesting room. In this case, the root fleeces are hung in the orbit in the preparation room and brought into the vertical cultivation position.
These fleeces now run one after the other into the culture space by means of the horizontal conveyor device.
In the culture area, the fleeces are now associated with the environmental factors required for growth, with lighting units, for example, also being able to be used between the tracks.
In climatically favorable areas it is also possible to lead the orbit out into the open air, for example as a cable car, which can result in savings in the construction. In this case, the economic efficiency as well as the geographical and local location situation are decisive.
Additional carbon dioxide fumigations can be carried out in a closed room.
As already mentioned, the plants can be harvested in the third section of the factory.
Either the plant including the roots and sprouts can be harvested or only the sprout can be mowed or, in the case of grain production, initially only the ears, later the straw or the root system from the vertical culture can be harvested.
Harvesting can take place at the same time by lowering the culture elements vertically with the aid of the orbit. It is also possible, by lowering the orbits, to immerse the culture elements in nutrient solution or water tanks.
The culture rooms can be designed in a wide variety of shapes, whereby these are built in a horizontal or inclined or bent shape. The shape depends on the type of plant, cultivation method and local conditions.
Mountain slopes can preferably also be used to advantage, since sunlight can be used favorably in this type.
Of course, various design modifications can be made within the scope of the invention. For example, it is possible to use ropes or other guide elements instead of the rails. The carriers can also be of any other shape that enables fleeces to be attached to the outside. In particular for creepers such as beans, the carriers, as shown in FIG. 3
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a nutrient solution or immersed in water. When immersing in places, a corresponding kink 23 is provided in the rail or the like, through which the girders are lowered. If several containers are arranged one above the other, corresponding supply points 24 can be provided in a manner similar to that mentioned in connection with FIG.
When guiding the girders through several climatic rooms, each of which has its own circulation system, provisions can be made for moving the girders from one to the other circulation system, if necessary, increasing the distances between the girders in order to take into account the spread of the girders caused by the growth of the plant, be hit.
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