Einrichtung zur Erzeugung von günstigen Wachstumsbedingungen für in abgeschlossenen Räumen untergebrachte Pflanzen.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrich tungen zur Erzeugung von günstigen Wachs- tumsbedingungen für in abgesohlossenen Räumen auf Siebrahmen ohne Erde untergebrachte Pflanzen. Die Einrichtung ist so ausgebildet, daB eine selbsttätige periodische Bewässerung der Pflanzen mittels einer Nährsalzlosung und eine selbsttätige periodische Belichtung mittels elektrischer Lampen erfolgt. Zur Betätigung der periodischen Bewässerung bezw. der periodischen Belichtung können insbesondere elektro-automatische Vorrichtungen zur Verwendung kom men. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, einen oder mehrere elektrische Zeitschalter zu verwenden, deren Einschalt-bezw. Ausschaltzeiten einstellbar ausgebildet sind.
Zur Beleuchtung können mehrere, gegebenenfalls unter sich versehiedenartige elek- trische Lampen vorgesehen sein, die wahlweise in den periodisch betätigten Stromkreislauf einschaltbar sind. So können zum Beispiel ultraviolette oder ultrarote Lampen neben sogenannten Tageslicht7Glu. hlampen Verwendung finden, so dass eine eingehende Anpassung an die Erfordernisse der verschiedensten Pflanzensorten möglich ist.
Die zur periodischen Bewässerung vorgesehene Nährsalzlosung kann mittels Spritzdüsen auf die Pflanzen verteilt werden.
Zweckmässig werden solche Spritzdüsen umklappbar oberhalb der die Pflanzen-Keim- linge aufnehmenden Siebrahmen angebracht und mit Ventilen versehen, welche die Flüssigkeitzufuhr bei hochgeklappten Spritzdüsen absperren. Man kann dann einzelne der Siebrahmen herausziehen und die dieser Bewegung hinderlichen Spritzdüsen vorher hochklappen, ohne daB zu befürchten ist, daB das Bedienungspersonal während dieser Tätigkeit durch die Spritzdüsen belästigt wird.
Um eine elektro-automatische Bewässerung zu erzielen, kann eine Elektropumpe vorgesehen werden, welche die Nährsalzlösung einem untern Sammelbehälter zu entnehmen und den Spritzdüsen unter Druck zuzuführen vermag.
Es hat sich herausgestellt, dass eine intensive Entwicklung von Chlorophyll, Vitaminen und andern wichtigen Bestandteilen der Pflanzenkeimlinge dann entsteht, wenn den Pflanzen Kohlensäuregas zugefiihrtwird.
Zweckmässig kann hierbei eine Einrichtung vorgesehen werden, durch welche die ALlenge der Kohlensäure automatisch auf das gün- stigste Mass begrenzt wird, damit nicht etwa durch ein ÜbermaB an Kohlensäure eine Schädigung der Pflanzen eintreten kann.
Diese Eöchstbegrenzungsvorrichtung für die Kohlensäure wird am besten automatiscl wirkend ausgebildet, nÏmlich derart, dass die Kohlensäurezufuhr selbsttätig unterbrochen oder eingeschränkt wird, sobald im Keim- raum der günstigste prozentuale Anteil an Kohlensäure erreicht ist. Bekanntlich atmen die Pflanzen Kohlensäure ein und Sauerstoff aus. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, in den Wandungen des die Siebrahmen umschliessenden Behälters eine oder mehrere, zweckmässig veränderliche Ventilationsoff- nungen vorzusehen, durch die eine mehr oder weniger intensive Abführung des erzeugten Sauerstoffes hervorgerufen wird.
Die Temperatur im abgeschlossenen Raum wird vorteilhaft durch ein einstell bares Kontaktthermometer, das mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung eines einstellbaren Temperaturbereiches zusammenarbei t reguliert. Zu diesem Zwecke können zum Beispiel elektrische Heizwiderstände vorgesehen werden, die zur künstlichen Erwär- mung der Nahrsalzlbsung bezw. des Keimraumes dienen und deren Heizstrom von dem Kontaktthermometer gesteuert wird.
Die zur Lagerung der Pflanzenkeimlinge dienenden Siebrahmen können über Flüssigkeitsauffangfläehen verschiebbar auf Füssen angeordnet sein, welche diese Siebrahmen in einem genügenden für die Wurzeln der Pflanzen benötigten Abstande von den Auffang- flächen halten. Auf diese Weise wird es möglich gemacht, jeden einzelnen Siebrahmen zum Zweeke der Bedienung mehr oder weniger weit aus dem Behälter heraus- zuschieben.
Die von den Pflanzen nach deren Bewässerung abtropfende Nährsalzlösung ge- langt dann bei diesem Ausfühungsbeispiel auf die Auffangflächen, die zweckmäBig mit AbfluBleitungen derart versehen sind, daB die überflüssige Nährsalzlösungsmenge in den untern Sammelbehälter zurückgeführt wird. Um das Heraussehieben jedes einzelnen Siebrahmens zu erleichtern und dabei zu vermeiden, daB die andern Siebrahmen dadurch beeinfluBt werden, kann in der Wandung des Behälters jedem einzelnen Siebrahmen gegenüber ein Verschlussdeckel vorgesehen sein, der so bemessen ist. dass jeder mit Pflanzen besetzte Siebrahmen bequem heraus-und wieder hineingeschoben werden kann.
Man könnte aber auch den Behälter mit grossen T ren versehen, bei deren Offner alle Siebrahmen zugleich zugänglich wären.
Zur automatischen Einschaltung der Be- leuchtung bezw. der Bewässerung können voneinander unabhängige, separat einstellbare elektrische Zeitschalter vorgesehen werden. Es ist dadurch m¯glich, innerhalb des Behälters künstliehe Helligkeits-und Dun kelhcitsperioden von beliebiger Dauer zu erzeugen, und ebenso die Berieselung der Pflan- zen den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen.
Zweckmässig werden die zur Beförderung der Nährsalzlösung dienenden Rohre, sowie die elektrischen Stromzuführungsleitungen an der Aussenwand des Keimbehälters angebracht, um von dort aus durch Bohrungen den im Innenraum angebrachten Lampen bezw. Spritzdüsen auf kürzestem Wege direkt zugefiihrt zu werden. Es empfiehlt sikh, die Wandungen des Behälters wärmeisolierend auszubilden, um den Stromver brauch für die Heizung der Nährsalzlösung und des Innenraumes nach M¯glichkeit einzuschrÏnken.
Neben der bisher beschriebenen Ausführung, bei welcher die Siebrahmen in meh reren Etagen übereinander und nebeneinander angeordnet sind, und periodisch von oben her beleuchtet und mit Währsalzlösung versorgt werden können, ist auch noch eine weitere Ausführung möglich, bei welcher die einzelnen Siebrahmen wie bei einem Paternoster-Aufzug in ständiger langsamer Verschiebebewegung sind. In ihrer untersten Lage tauchen dabei diese Siebrahmen in einen NÏhrsalzl¯sungsvorratsbehÏlter ein, um, nachdem sie bei ihrer Aufwärtsbewegung diesen Flüssigkeitsbehälter wieder verlassen haben, an ununterbrochen brennenden Glüh- lampen vorbeigeführt zu werden, wodurch eine periodische Beleuch'hmg erreicht wird.
Man erspart dabei die Einrichtungen zur periodischen Ein-und Ausschaltung der Pumpe und des Lichtstromes, also die Zeitschalterrelais, sowie die Pumpeneinrichtung mit ihren Rohrleitungen. Um hierbei die Periodendauer der Licht-und Nährsalzzufuhr den jeweiligen Bedürfnissen anpassen zu können, kann man die Geschwindigkeit des Antriebs Elektromotors einstellbar machen, auch kann man zur Beleuchtung mehrere, gegebenenfalls unter sich verschiedene Glühlampen vor@ehen, die wahlweise ein- oder ausschalt- bar sind.
In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung :
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Sieb rahmen feststehend angebracht sind und ein zeln, nach Offnen einer nicht mitgezeichneten VerschluBklappe oder von Türen, herausgeschoben werden können,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen der in Fig. 1 dargestellten Siebrahmen nebst Auffangfläche in grösserem Massstabe,
Fig. 3 eine der Spritzdüsen der Fig. 1, im senkrechten Schnitt und in gröBerem Massstabe,
Fig. 4 die von einem Elektromotor angetriebene Pumpe nebst einer Schalttafel, auf welcher die nötigen Zeitschalter, Relais usw. angebracht sind,
Fig.
5 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem die Siebrahmen paternosterartig in ständiger Bewegung sind.
Es soll zunächst das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2,3 und 4 beschrieben werden.
In einem schrankartigen Behälter 1 sind Winkeleisen 2 derart angebracht, dass in zwei Reihen nebeneinander und in fünf Reihen übereinander Siebrahmen 3-12 unterbring- bar sind. Jeder Siebrahtngen steht mit Füss'en 13 auf einer Auffangfläche 14-23 derart, dass die Siebrahmen, nachdem man in der Wandung des Behälters 1 nicht mitgezeichnete, an gegenüberliegenden Seiten angebrachte Türen oder vor den Siebrahmen angebrachte Verschlussklappen beseitigt hat ; einzeln herausgeschoben werden können. Die vergrösserte Darstellung in Fig. 2 lässt erkennen, da¯ jede AuffangflÏche 14-23 mit einer Ablauföffnung 24 versehen ist, die sich über einer Sammelrinne 25 befindet.
Von dieser Sammelrinne 25 führt ein Rohr 26 die abgetropfte Nährsalzlösung einem untern Sammelbehälter 27 zu. Uber jedem Siebrahmen befinden sich zwei periodisch brennende Glühlampen 28, sowie eine Düseneinrichtung mit den Teilen 29 bis 35 zur Zuführung der Nährsalzlösung (Fig. 3). Wie in Fig. 4 sche matisch dargestellb ist, wird eine Druckpumpe 46 periodisch von einem Elektromotor 47 angetrieben, wobei die AbfluBleitung 29 der Pumpe 46 verzweigt ist, und diese Verzweigungen über jedem Siebrahmen 3 bis 12 in. eine umklappba. re Düaeneinrichtung 29 bis 35 münden.
Das Umklappgelenk 31, 32, an das sich das Düsenrohr 30 anschliesst, ist derart als Ventil ausgebildet, dass bei senkrechter Lage des Rohres 30 eine direkte Verbindung der Düse mit der Zuführungs- leitung 29 besteht. Wird aber das Düsenrohr 30 durch Umklappen in eine horizontale Lage gebracht, so wird mittels des Kugelgelenkes 32 die Verbindung des Rohres 30 mit dem Rohre 29 unterbrochen. Von dem an seinem freien Ende verschlossenen Rohre 30 zweigt ein seitliches Rohr 35 ab, das mit einer Düse 34 versehen ist. Uber dem als Spritzdüse ausgebildeten freien Ende 34 des Rohres 35 befindet sich ein Verteilungsteller 33, an dem die unter Druck zugeführte Nährsalzlosung zerstäubt und verteilt wird.
Der Elektromotor 47 steht mit einer Schalttafel 49 in Verbindung ; auf dieser befinden unter anderem auch die erforder- lichen Zeitschalter 48, durch welche die Belichtung und die Zufuhr der Währsalzlösung automatisch gesteuert wird, ferner die erforderlichen Handschalter, Relais, Sicherungen usw.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind acht Siebrahmen 36 an einer endlosen Kette 37 aufgehängt, die über zwei F hrungsräder 38 und 39 gelegt ist. Das Rad 38 wird durch einen nicht mitgezeiehneten Elektromotor ganz langsam angetrieben, wo- bei jeder Siebrahmen 36 in seiner untersten Stellung in einen mit Nährsalzlosung gefüllten BehÏlter 40 eintaucht. Am obern Ende des schrankartigen Behälters 1 befinden sich verschiedenartige Glühlampen 28, die zur periodischen Belichtung der Pflanzen dienen.
Ferner zeigt die Fig. 5 einen Kohlensäure- Erzeugungsbehälter 41, der mit verschliess- baren Löchern 45 versehen ist. Die Kohlen- säure ist wichtig zum Leben der Pflanzen, da bei der Atmung der Pflanzen der in der Kohlensäure enthaltene Kohlenstoff mit andern Elementen Verbindungen eingeht, wel che zum Leben der Pflanzen erforderlich sind. Der BehÏlter 41 kann zweckmässig ein Verbrennungsofen sein, in welchem man zum Beispiel Holzkohle, Glühstoff, Grudekoks, Gas oder dergleichen verbrennt, wobei die erzeugte Kohlensäure durch ein Rohr 43 in den Behälter 1 eingeführt wird ; es ist aber auch möglich, in dem Behälter 41 feste Kohlensäure unterzubringen, die langsam verdampft.
Der untere Teil des Gefässes 41 ist zweckmässig mittels eines Rohres 42 ebenfalls mit dem Behälter 1 verbunden. Natür- lich könnte man auch von einer Kohlensäure- flasche aus über ein Reduzierventil flüssige oder gasförmige Kohlensäure in den Behäl- ter 41 einführen, wobei man sich eines Hahnes 44 bedienen kann, der mittels eines Schlauches an die Kohlensäureflasehe angeschlossen ist.
Das im Behälter 1 enthaltene Eohlen- säure-Luftgemiseh kann durch einen Me¯apparat kontrolliert werden, etwa in der Art, wie in Kesselfeuerungen die Ranehgase auf ihren Kohlensauregehalt geprüft werden ; an Stelle einer Registriereinrichtnng kann hierbei eine Maximal- und Minimal-Kontakteinrichtung vorgesehen sein, die über ein elektromagnetisches Relais die Belüftungs- locher im Behälter l oder im Gefäl3 41 mehr oder weniger öffnet. so dass das Kohlen- säure-Luftgemisch nur innerhalb bestimmter Grenzen schwanken kann.
Auf diese Weise kann man ein Gasgemisch erzeugen, das für die jeweils in der Einrichtung befindlichen Pflanzen am günstigsten ist.
Device for creating favorable growth conditions for plants housed in closed rooms.
The invention relates to devices for generating favorable growth conditions for plants housed in closed rooms on sieve frames without soil. The device is designed so that automatic periodic watering of the plants by means of a nutrient salt solution and automatic periodic exposure by means of electric lamps takes place. To operate the periodic irrigation respectively. the periodic exposure, in particular, electro-automatic devices can be used. For this purpose, it is advantageous to use one or more electrical time switches whose switch-on or. Switch-off times are adjustable.
A plurality of electrical lamps, optionally of a different type, can be provided for lighting, which can be optionally switched into the periodically actuated circuit. For example, ultraviolet or ultra-red lamps can be used alongside so-called daylight 7Glu. Find lamps use, so that a detailed adaptation to the requirements of the most diverse types of plants is possible.
The nutrient salt solution provided for periodic watering can be distributed over the plants using spray nozzles.
Such spray nozzles are expediently fitted so that they can be folded down above the sieve frames receiving the plant seedlings and are provided with valves which shut off the supply of liquid when the spray nozzles are folded up. You can then pull out individual sieve frames and fold up the spray nozzles that prevent this movement beforehand, without having to fear that the operating personnel will be bothered by the spray nozzles during this activity.
In order to achieve electro-automatic irrigation, an electric pump can be provided, which can take the nutrient salt solution from a collecting container below and feed it to the spray nozzles under pressure.
It has been found that an intensive development of chlorophyll, vitamins and other important components of the plant seedlings occurs when the plants are supplied with carbonic acid gas.
A device can expediently be provided here by which the amount of carbonic acid is automatically limited to the most favorable level so that the plants cannot be damaged by an excess of carbonic acid.
This maximum limiting device for the carbon dioxide is best designed to work automatically, namely in such a way that the carbon dioxide supply is automatically interrupted or restricted as soon as the most favorable percentage of carbon dioxide has been reached in the germinal space. It is well known that plants breathe in carbon dioxide and exhale oxygen. For this reason, it is advisable to provide one or more expediently variable ventilation openings in the walls of the container surrounding the sieve frames, through which a more or less intensive discharge of the oxygen generated is brought about.
The temperature in the closed space is advantageously regulated by an adjustable contact thermometer, which works with a device for keeping an adjustable temperature range constant. For this purpose, for example, electrical heating resistors can be provided which are used for the artificial heating of the nutrient salt solution. of the germ chamber and whose heating current is controlled by the contact thermometer.
The sieve frames used to store the plant seedlings can be arranged on feet so that they can be displaced via liquid collecting areas, which keep these sieve frames at a sufficient distance from the collecting areas required for the roots of the plants. In this way it is made possible to push each individual sieve frame more or less far out of the container for the purpose of operation.
The nutrient salt solution that drips off the plants after they have been watered then reaches the collecting areas in this exemplary embodiment, which are expediently provided with drainage lines in such a way that the excess nutrient salt solution is returned to the collecting container below. In order to make it easier to sift out each individual sieve frame and to prevent the other sieve frames from being influenced by it, a sealing cover can be provided in the wall of the container opposite each individual sieve frame, which is dimensioned in this way. that every sieve frame occupied with plants can easily be pushed out and in again.
But one could also provide the container with large doors, with the opening of which all sieve frames would be accessible at the same time.
To automatically switch on the lighting or independent, separately adjustable electrical time switches can be provided for irrigation. This makes it possible to create artificial light and dark periods of any duration within the container, and also to adapt the irrigation of the plants to the respective needs.
The tubes used to convey the nutrient solution, as well as the electrical power supply lines, are expediently attached to the outer wall of the germ container in order to be able to fix the lamps installed in the interior through holes. Spray nozzles to be fed directly in the shortest possible way. Sikh recommends making the walls of the container heat-insulating in order to limit the power consumption for heating the nutrient solution and the interior as far as possible.
In addition to the design described so far, in which the screen frames are arranged in several floors one above the other and side by side, and can be periodically illuminated from above and supplied with saline solution, a further version is also possible in which the individual screen frames like a paternoster -Lift are in constant slow movement. In their lowest position, these sieve frames are immersed in a nutrient solution storage container, in order, after they have left this liquid container on their upward movement, to be guided past continuously burning incandescent lamps, whereby periodic lighting is achieved.
This saves the devices for periodically switching the pump and the luminous flux on and off, that is to say the time switch relays, and the pump device with its pipelines. In order to be able to adapt the duration of the light and nutrient salt supply to the respective needs, the speed of the electric motor drive can be adjusted, and several light bulbs, optionally different among themselves, can be used for lighting, which can be switched on or off are.
The drawing shows in a schematic representation:
Fig. 1 is a vertical section through a first embodiment, in which the sieve frame are fixedly attached and an individual, after opening a not shown locking flap or doors, can be pushed out,
FIG. 2 shows a section through one of the sieve frames shown in FIG. 1 together with the collecting surface on a larger scale,
Fig. 3 one of the spray nozzles of Fig. 1, in vertical section and on a larger scale,
4 shows the pump driven by an electric motor together with a control panel on which the necessary time switches, relays, etc. are attached,
Fig.
5 shows a second embodiment in which the screen frames are in constant motion like a paternoster.
The embodiment according to FIGS. 1, 2, 3 and 4 will first be described.
In a cupboard-like container 1, angle irons 2 are attached in such a way that screen frames 3-12 can be accommodated in two rows next to one another and in five rows one above the other. Each Siebrahtngen stands with feet 13 on a collecting surface 14-23 in such a way that the sieve frames, after doors attached to opposite sides or closing flaps attached in front of the sieve frame, have been removed after the walls of the container 1 have not been drawn. can be pushed out individually. The enlarged illustration in FIG. 2 shows that each collecting surface 14-23 is provided with a drain opening 24 which is located above a collecting channel 25.
From this collecting channel 25 a pipe 26 leads the drained nutrient salt solution to a collecting container 27 below. Above each sieve frame are two periodically burning incandescent lamps 28, as well as a nozzle device with parts 29 to 35 for supplying the nutrient salt solution (FIG. 3). As shown schematically in Fig. 4, a pressure pump 46 is periodically driven by an electric motor 47, the discharge line 29 of the pump 46 being branched, and these branches being folded over each sieve frame 3 to 12 in. right nozzle device 29 to 35 open.
The folding joint 31, 32, to which the nozzle pipe 30 is connected, is designed as a valve such that when the pipe 30 is in a vertical position there is a direct connection between the nozzle and the feed line 29. If, however, the nozzle pipe 30 is brought into a horizontal position by folding it over, the connection of the pipe 30 to the pipe 29 is interrupted by means of the ball joint 32. A lateral tube 35, which is provided with a nozzle 34, branches off from the tube 30, which is closed at its free end. Above the free end 34 of the pipe 35, which is designed as a spray nozzle, there is a distribution plate 33 on which the nutrient salt solution supplied under pressure is atomized and distributed.
The electric motor 47 is connected to a control panel 49; This also includes the necessary time switches 48, by which the exposure and the supply of the saline solution are automatically controlled, as well as the necessary manual switches, relays, fuses, etc.
In the embodiment according to FIG. 5, eight screen frames 36 are suspended from an endless chain 37 which is placed over two guide wheels 38 and 39. The wheel 38 is driven very slowly by an electric motor that is not drawn with it, with each sieve frame 36 in its lowest position dipping into a container 40 filled with nutrient salt solution. At the upper end of the cabinet-like container 1 there are various types of incandescent lamps 28 that are used for periodic exposure of the plants.
Furthermore, FIG. 5 shows a carbon dioxide generation container 41 which is provided with closable holes 45. Carbonic acid is important for the life of plants, since when plants breathe the carbon contained in carbonic acid forms compounds with other elements which are necessary for the life of plants. The container 41 can expediently be an incinerator in which, for example, charcoal, glow material, ground coke, gas or the like is burned, the carbon dioxide produced being introduced into the container 1 through a pipe 43; but it is also possible to accommodate solid carbonic acid in the container 41, which slowly evaporates.
The lower part of the vessel 41 is expediently also connected to the container 1 by means of a pipe 42. Of course, one could also introduce liquid or gaseous carbon dioxide into the container 41 from a carbon dioxide bottle via a reducing valve, it being possible to use a tap 44 which is connected to the carbon dioxide bottle by means of a hose.
The carbonic acid-air mixture contained in the container 1 can be checked by a mēapparat, for example in the way that the carbonic acid content of Raneh gases is checked in boiler furnaces; Instead of a registration device, a maximum and minimum contact device can be provided which more or less opens the ventilation holes in the container 1 or in the container 41 via an electromagnetic relay. so that the carbonic acid-air mixture can only fluctuate within certain limits.
In this way you can generate a gas mixture that is most beneficial for the plants in the facility.