Einrichtung für die erdlose Pnanzenkultur.
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für das unter verschiedenen Namen, wie zum Beispiel Hydroponik , Tankfar ming , Subirrigation , Nährkulturo usw., bekannte erdlose Ziehen von Pflanzen.
Bei bekannten Systemen der erdlosen Pflanzenkultur sind Treibbeete in wasserdich- ten, teilweise mit Kies, Sehlacke oder Ïhnlichem Schuttmaterial gefüllten Bänken angeordnet, wobei Gässchen vorgesehen sind, um den Zugang zu den Beeten zu erleichtern, welche durch Rohren mit einem Sammelbehälter f r eine nährende chemische Losung ver bunden sind. Diese Lösung wird durch die Röhren zu den Treibbeeten gepumpt, von wo sie zum Sammelbehälter zurückfliesst, sobald das Pumpen aufhört.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung für die erdlose Pflanzenkultur mit mindestens zwei Paaren von durch einen durchlÏssigen Zwischenboden getrennten Ober-und Unterteilen, dadurch gekennzeiehnet, dass die Schuttmaterial als Ziehmittel für die Pflanzenwurzeln enthaltenden Oberteile Treibbeete und die Unterteile Be hälter f r die Nährlösung zum Nähren der Pflanzen bilden, wobei die Behälter unter sich und mit reversiblen Pumpmitteln verbunden sind zwecks Xbertragung der Nährlösung von der einen Seite der Pumpmittel auf die andere Seite, um so die Subirrigation der Pflanzen in den Treibbeeten auf beiden Seiten der Pumpmittel abwechselnd zu bewirken.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung lässt sich relativ billig herstellen und bei geeigneter Ausbildung mit einem Minimum an Ausgaben und Arbeit unterhalten und betäti- gen. Die Verwendung dieser Einrichtung erm¯glicht es, die Wurzeln der Pflanzen und ihre Treibbeete auf einer geeigneten Temperatur zu halten und den Kies oder andere in den Treibbeeten verwendete Ziehmittel relativ schnell und wirksam wu spülen. Ferner hat sich gezeigt, dass die Verwendung dieser Einrichtung separate Sammelbehälter f r die Nährlösung und damit auch die sich daraus ergebende Einrichtung eines Speiserohren- systems zwischen diesen Sammelbehältern und den Treibbeeten überflüssig macht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnungen, welche beispielsweise Ausführungsformen darstellen, näher erklärt.
Fig. 1 ist eine Endansicht, teilweise im Sehnitt und
Fig. 2 eine bruehstüekweise Draufsicht auf ein mit einem Behälter kombiniertes Treibbeet der erfindungsgemässen Einrichtung.
Fig. 3 und sind schematische Darstellun en in kleinerem Massstab von mit Behältern kombinierten Treibbeeten in Verbindung mit einer Pumpanlage, welche in einem in der llitte liegenden, mit einem Behälter kombinierten Treibbeet angeordnet ist ; dabei ist
Fig. 3 eine schematische Draufsicht und
Fig. 4 ein schematischer Vertikalsehnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Fig. 5 ist ein vertikaler Querschnitt und
Fig. 6 ein bruchstückweiser Grundriss, beide in grösserem Ma¯stab, der abgeänderten Konstruktion des in Fig. 3 und 4 gezeigten lTittelbeetes, welches mit einer Pumpanlage ausgerüstet ist, an deren einander gegen berliegenden Seiten die Behälter jeweils einer Gruppe von mit Behältern kombinierten Treibbeeten von ungefähr gleicher volumetri- scher Kapazität verbunden sind, zweeks Sub- irrigation der Treibbeete, das heisst Bewässe rung von unten, durch Uberleitung der NÏhrl¯sung von den Behältern der Treibbeete auf der einen Seite des Mittelbeetes zu denjenigen der auf der andern Seite befindlichen Treib beete, und umgekehrt.
Fig. 7 ist ein vertikaler Querschnitt naeli der Linie VII-VII in Fig. 6 und stellt die Anordnung und Unterbringung der in Fig. 6 gezeigten, reversiblen Umlaufpumpe und ihres Rotors dar.
Fig. 8 ist eine detaillierte Aussenansieht nach der Linie VIII-VIII der Fig.4 und veranschaulicht näher die Konstruktion des vordern Endes des in Fig. 3,4,6 und 7 gezeigten Mittelbeetes.
Die in den Zeichnungen gezeigte Anordnung der mit Behältern kombinierten Treibbeete weist rechteckige Trogne aus Beton, n, auf, welche innen durch einen Zwischenboden oder eine horizontale Scheidewand 3 in einen obern Teil 1 und einen untern Teil @ unter- teilt sind. Der gezeigte Zwischenboden wird zweckmässig durch Querteile 3a aus Glas, Zement, Metall oder andern passenden Materia- lien gebildet, die so zusammengefügt sind, dass @ sie in und um die Verbindungsstellen zwischen solchen Querteilen und ihren Stützen Íffnungen bilden, damit die Nährlösung oder andere Flüssigkeiten durch den Zwisehenboden hindurch zu dem entsprechenden Treibbeet und zurückfliessen können.
Wie ersichtlich, werden die Querteile 3a des Zwisehenbodens von innen befindlichen Absätzen a1 getragen, die, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt, an den gegenüberliegenden Längsseiten des Troges a, an den Verbin- dungsstellen zwischen den verhältnismässig dicken Unterteilen und den verhältnismässig dünnen Oberteilen der Längswände des Troges angebracht sind.
Der durch den Oberteil I des Troges a begrenzte Zwischenboden 3 des Treibbeetes eig- net sieh zum Tragen von Kies, Schlacke oder ahnlichem Schuttmaterial, welches als Ziehmittel oder Halt für die Wurzeln der zu ziehenden Pflanzen passend ist. Dieses Ziehmate- rial ist mit la bezeichnet und füllt ungefähr zwei Drittel des Fassungsvermögens oder Volumens des Treibbeetes aus, in welchem es sicli befindet.
Solehe mit Behältern kombinierte Treibbeete sind zweckmässig in miteinander verbun- denen Gruppen und in Verbindung mit einer reversiblen Pumpe oder dergleichen angeord- net, wie zum Beispiel in Fig. 3 und 4 der Zeiehnung gezeigt, so dass die Nährlosung von den Behältern der zur Gruppe X gehörenden Treibbeete zu den Behältern der Treibbeete, die zurGruppeYgehören,übergeleitetwer- den kann, die ebenfalls mit der gleichen Pumpe verbunden ist, um so abwechselnd die Pflanzen in den zu den entsprechenden Be hältern gehörenden Treibbeeten jeder Gruppe zu subirrigieren.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist eines der mit Behälter kombinierten Treibbeete, b, so abgeändert, dass eine Pumpe und ihr Antriebsmotor darin untergebracht werden kann und die erforderliehen Ansehlüsse für die Verbindung der betreffenden Gruppen X und und Y an den gegenüberliegenden Seiten der so gebildeten Pumpanlage vorhanden sind.
Der Motor ist dabei wasserdicht in einem aus Quer-und Längswänden gebildeten Abteil untergebraeht. Dieses Abteil kann mit aussen angebraehten T ren versehen sein, um den Zugang dazu zu gestatten. Die Umlaufpumpe steht in bekannter Weise durch Wellen mit dem Motor in Verbindung und ist zusammen mit entspreehenden Lagern in einem Querkanal durch die Längswand untergebracht.
Dieser Kanal verbindet sogenannte Sumpfkammern, welche an den gegenüberliegenden Seiten einer solchen Wand angeordnet sind und welche mit den Behältern der in Gruppen angeordneten Treibbeete verbunden sind bzw. mit den an den gegenüberliegenden Seiten der Pumpe befindliehen Behältern.
Zu diesem Zweek ist das abgeänderte Alittelbeet b durch eine Längswand 4 unterteilt, so dass zwei nebeneinanderliegende, mit Behältern kombinierte Treibbeete von gleichem Fassungsvermögen entstehen, wie in den Fig. 3,4,5 und 6 gezeigt. Die vordern Enden dieser mit Behältern kombinierten Mittelbeete sind durch Querwände 5 und 6 und kurze Längswände 7 und 8 unterteilt. Das vordere Ende eines solchen Mittelbeetes b ist tiefer angelegt als der übrige Teil der in Treibbeete und Behälter unterteilten Troge, wie bei 9 angedeutet, um so auf jeder Seite der kurzen Längswand 7 S mpfe 10 zu bilden. In n dieser Längswand 7 ist ein Querkanal 7a vorgesehen, in dem eine reversible Pumpe e und ihr Gestell untergebracht sind.
Diese Pumpe ist in bekannter Weise durch eine Triebwelle f mit einem elektrisehen oder andern geeigneten Motor g verbunden, der wasserdicht in einer innerhalb des vordern Endes eines Mittel- beetes b zwischen den kurzen innern Querwänden 5 und 6 und der kleinen Längswand 8 befindliehen Vertiefung untergebracht ist, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist.
Die Sümpfe sind mit Niederwasserstand abflüssen 11 versehen, so dass die Nährlösung aus den Behältern der in Gruppen X und Y angeordneten Treibbeete, welche durch R¯hren 12 mit dem Alittelbeet b verbunden sind, abgezogen werden kann.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, können die Behälter 2 der Treibbeete 1 mit Heizmitteln, wie zum Beispiel röhrenförmigen elek trischen Heizkörpern 14 versehen sein, welche zweckmässig innerhalb der Behälter angeordnet und mittels Schalter 15 mit einer elektrisehen Stromquelle verbunden sind.
Wenn die Behälter 2 in den Gruppen X und Y mit Nährlosung gefüllt sind, ist der Wasserstand dieser Lösung in jedem der Be hälter gerade unterhalb der Unterseite des Bodens 3 des obern Teils 1, wie bei s in Fig. 1 und links in Fig. 4 angegeben.
Nach der Betätigung der Pumpe zur Überleitung der Nähr- l¯sung von den Behältern der einen Gruppe X, in diejenige der andern Treibbeetgruppe Y ist die Venge der übergeleiteten Losung un geiahr ein Drittel der in den Behältern be findlichen, wie rechts in Fig. 4 durch entsprechende Hoch-und Niederwasserstandlinien s und s'angegeben ; denn ungefähr zwei Drittel des Fassungsvermögens jedes Treibbeetes wird von dem Kies oder anderem Ziehmaterial la eingenommen, durch welches die Lösung hindurchsteigt, um so die gezogenen Pflanzen zu subirrigieren, wenn diese Lösung durch die Pumpe in die Treibbeete geleitet wird.
Die mit Behältern kombinierten Treibbeete können in versehiedener Form hergestellt und in versehiedener Weise verbunden sein. So können zum Beispiel, wie in gebrochenen Linien rechts in Fig. 3 gezeigt ist, zwei nebeneinanderliegende Trogne a, von denen jeder, wie oben beschrieben, Ober-und Unterteile hat, durch einen Quertrog j aus Beton oder anderem passenden WIaterial verbunden sein, und zwar können sie zusammen mit diediesem hergestellt oder an diesem befestigt sein, anstatt mit Röhren, wie bei p zwischen den Troyen angeordnet, verbunden zu sein.
Fig. 3 zeigt weiter in gebrochenen Linien und beispielsweise, wie die Zahl der zu einer Gruppe vereinigten, mit Behältern kombinier.ten Treibbeete ohne weiteres erhöht und funktionell mit dem restlichen Teil der Gruppe oder Batterie durch Röhren p verbunden werden kann, so dass solche zusätzliche Beete leicht wieder abgelost und nach Wunsch anderswohin gebracht werden können.
Wie ferner in Fig. 3 gezeigt, sind die einzelnen Troue der mit Behältern kombinierten Treibbeete durch Glässehen k voneinander getrennt, um in bekannter Weise einen leichten Zugang zu den Treibbeeten zu ermöglichen.
Die Röhren p, durch welche die den Unterteil der Trogne a bildenden BehÏlter miteinander verbunden sind, sind eben in den Erdboden eingelassen oder sonstwie geschützt. Jeder dieser Behälter ist mit einem Ausfluss n (Fig. 1 und 2) versehen, so dass die darin be findliche Nährflüssigkeit (Nährlosung) auf WunschabgelassenundlernerjederBehälter und das dazu gehörige Treibbeet je nach Bedarf separat gespült werden kann, zusätzlich zu dem Spülen der mit dem Mittelbeet b verbundenen Gruppen von Treibbeeten, welches durch die Niederwasserstandsümpfe 10 am vordern Ende dieser Beete mittels der Nieder- wasserstandabflüsse 11 erfolgen kann.
Um ein Verschwenden der Nährlosung im Falle von Überlaufen oder unbeabsichtigtem Nichtanhalten der Pumpe zu vermeiden, durch welche der Umlauf der Nährlosung kontrolliert wird, sind querliegende Überfliesskanäle 4α lÏngs des Oberteils der Längswand 4 in dem abgeÏnderten Mittelbeet b vorgesehen, wie in Fig. 5 gezeigt, so class überfliessende l ösung in das Treibbeet und den Behälter an der Niederwasserstandseite des Mittelbeetes 5 fliesst, von wo sie in die Behälter der betreffenden Treibbeete der entsprechenden Gruppe zurückfliesst.
AVenn die mit Behältern kombinierten Treibbeete in GewÏchshÏusern oder Ïhnlichen Anlagen verwendet werden, dienen sie dazu, die Innentemperatur f r eine betrÏchtliche Zeit beizubehalten, wodurch plötzliches Fallen der Temperatur infolge der weiten Verteilung der Nährlösung in den versehiedenen Behäl- tern vermieden wird und diese somit leicht und sparsam auf jeder gewünschten Tem peratur gehalten werden können, um so die Pflanzen und deren Wurzeln mit relativ wenig Arbeit und Unkosten zu schiitzen.
Die aus Treibbeet und Sammelbehälter bestehenden Troge können aus Beton, Stahlplat- ten oder anderem passenden Material hergestellt und das Innere davon mit bituminösem Anstrieh usw. in bekannter Weise berzogen sein ; sie können in verschiedenen Grössen, je nach Bedarf, hergestellt werden.
Facility for soilless plant culture.
This invention relates to a device for soilless growing of plants known by various names such as hydroponics, tank farming, subirrigation, nutrient culture, etc.
In known systems of soilless plant culture, drifting beds are arranged in watertight benches, some of which are filled with gravel, lacquer or similar debris, with alleys being provided to facilitate access to the beds, which are provided through pipes with a collecting container for a nourishing chemical solution are connected. This solution is pumped through the pipes to the drifting beds, from where it flows back to the sump as soon as the pumping stops.
The subject of the present invention is a device for soilless plant culture with at least two pairs of upper and lower parts separated by a permeable intermediate floor, characterized in that the rubble material as a pulling means for the plant roots containing upper parts and the lower parts are containers for the nutrient solution for feeding the Form plants, the containers being connected to each other and to reversible pumping means for the purpose of transferring the nutrient solution from one side of the pumping means to the other side so as to effect the subirrigation of the plants in the forcing beds on either side of the pumping means alternately.
The device according to the invention can be manufactured relatively cheaply and, if suitably designed, can be maintained and operated with a minimum of expenditure and labor. The use of this device makes it possible to keep the roots of the plants and their growing beds at a suitable temperature Rinse the gravel or other pulling means used in the drifting beds relatively quickly and effectively. Furthermore, it has been shown that the use of this device makes separate collection containers for the nutrient solution and thus also the resulting installation of a feed pipe system between these collection containers and the forcing beds superfluous.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show exemplary embodiments.
Fig. 1 is an end view, partly in section and
2 shows a partial plan view of a drifting bed of the device according to the invention combined with a container.
3 and 4 are schematic representations on a smaller scale of drift beds combined with containers in connection with a pumping system which is arranged in a drift bed in the middle and combined with a container; is there
Fig. 3 is a schematic plan view and
FIG. 4 shows a schematic vertical section along line IV-IV in FIG. 3.
Fig. 5 is a vertical cross section and
6 is a fragmentary floor plan, both on a larger scale, of the modified construction of the central bed shown in FIGS. 3 and 4, which is equipped with a pumping system, on the opposite sides of which the containers of a group of drift beds combined with containers of approximately equal volumetric capacity are connected, for the purpose of sub-irrigation of the forcing beds, that is, watering from below, by transferring the nutrient solution from the containers of the forcing beds on one side of the central bed to those of the forcing beds on the other side beets, and vice versa.
Fig. 7 is a vertical cross-section along the line VII-VII in Fig. 6 and illustrates the arrangement and housing of the reversible circulation pump and its rotor shown in Fig. 6.
FIG. 8 is a detailed external view along the line VIII-VIII of FIG. 4 and illustrates in more detail the construction of the front end of the central bed shown in FIGS. 3, 4, 6 and 7.
The arrangement of the drifting beds combined with containers shown in the drawings has rectangular troughs made of concrete, n, which are divided inside by an intermediate floor or a horizontal partition 3 into an upper part 1 and a lower part @. The intermediate floor shown is expediently formed by cross members 3a made of glass, cement, metal or other suitable materials, which are joined together in such a way that they form openings in and around the connection points between such cross members and their supports, so that the nutrient solution or other liquids can flow through the intermediate floor to the corresponding drifting bed and back.
As can be seen, the transverse parts 3a of the diaphragmatic base are supported by heels a1 located on the inside, which, as shown in FIGS. 1 and 5, on the opposite long sides of the trough a, at the connection points between the relatively thick lower parts and the relatively thin ones Upper parts of the longitudinal walls of the trough are attached.
The intermediate floor 3 of the drifting bed bounded by the upper part I of the trough a is suitable for carrying gravel, slag or similar debris material, which is suitable as a pulling means or support for the roots of the plants to be pulled. This drawing material is designated la and fills approximately two thirds of the capacity or volume of the drifting bed in which it is located.
Brine beds combined with containers are expediently arranged in interconnected groups and in connection with a reversible pump or the like, as shown for example in FIGS. 3 and 4 of the drawing, so that the nutrient solution from the containers to group X. The growing beds belonging to the group can be transferred to the containers of the growing beds belonging to the group, which is also connected to the same pump, in order to alternately subirect the plants in the growing beds belonging to the corresponding containers of each group.
As shown in the drawings, one of the combined drifting beds, b, has been modified to accommodate a pump and its drive motor and the necessary connections for connecting the respective groups X and and Y on the opposite sides of the so formed Pump system are available.
The motor is housed in a watertight compartment made up of transverse and longitudinal walls. This compartment can be fitted with external doors to allow access. The circulation pump is connected in a known manner by shafts to the motor and is housed together with the corresponding bearings in a transverse channel through the longitudinal wall.
This channel connects so-called sump chambers, which are arranged on the opposite sides of such a wall and which are connected to the containers of the growing beds arranged in groups or to the containers located on the opposite sides of the pump.
For this purpose, the modified Alittelbeet b is divided by a longitudinal wall 4, so that two adjacent, combined with containers for the same capacity arise, as shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6. The front ends of these central beds combined with containers are divided by transverse walls 5 and 6 and short longitudinal walls 7 and 8. The front end of such a middle bed b is placed lower than the rest of the trough, which is divided into drifting beds and containers, as indicated at 9, in order to form swamps 10 on each side of the short longitudinal wall 7. In this longitudinal wall 7 a transverse channel 7a is provided, in which a reversible pump e and its frame are accommodated.
This pump is connected in a known manner by a drive shaft f to an electric or other suitable motor g, which is housed watertight in a recess located within the front end of a central bed b between the short inner transverse walls 5 and 6 and the small longitudinal wall 8 as shown in Figs.
The swamps are provided with low water level drains 11 so that the nutrient solution can be drawn off from the containers of the drifting beds arranged in groups X and Y, which are connected by pipes 12 to the middle bed b.
As shown in Figs. 1 and 2, the container 2 of the hotbeds 1 can be provided with heating means, such as tubular elec tric radiators 14, which are conveniently arranged within the container and connected by means of switch 15 to an electrical power source.
When the containers 2 in groups X and Y are filled with nutrient solution, the water level of this solution in each of the loading containers is just below the underside of the bottom 3 of the upper part 1, as at s in Fig. 1 and on the left in Fig. 4 specified.
After activating the pump to transfer the nutrient solution from the containers of one group X to that of the other group of forcing beds Y, the volume of the transferred solution is approximately one third of that in the containers, as shown on the right in Fig. 4 indicated by corresponding high and low water level lines s and s'; because about two thirds of the capacity of each planting bed is taken up by the gravel or other pulling material la through which the solution passes, so as to subirect the grown plants when this solution is pumped into the planting beds.
The growing beds combined with containers can be made in different shapes and connected in different ways. For example, as shown in broken lines on the right in FIG. 3, two adjacent troughs a, each of which has upper and lower parts as described above, can be connected by a transverse trough j made of concrete or other suitable material, and although they can be made together with or attached to it, instead of being connected to tubes, as at p between the troyen.
Fig. 3 further shows in broken lines and, for example, how the number of the grouped, combined with containers, drifting beds can easily be increased and functionally connected to the rest of the group or battery by tubes p so that such additional Beds can easily be detached and moved elsewhere if desired.
As also shown in Fig. 3, the individual troue of the combined with containers for beds are separated by glass layers k in order to allow easy access to the beds in a known manner.
The tubes p, through which the containers forming the lower part of the trough a are connected to one another, are let into the ground or otherwise protected. Each of these containers is provided with an outlet n (Figs. 1 and 2) so that the nutrient liquid (nutrient solution) contained therein can be drained if desired and each container and the associated blowing bed can be rinsed separately as required, in addition to rinsing with the middle bed b connected groups of forcing beds, which can take place through the low water level sumps 10 at the front end of these beds by means of the low water level drains 11.
In order to avoid wasting the nutrient solution in the event of overflow or inadvertent failure to stop the pump by which the circulation of the nutrient solution is controlled, transverse overflow channels 4? Provided along the upper part of the longitudinal wall 4 in the modified middle bed b, as shown in Fig. 5, so the overflowing solution flows into the drifting bed and the container on the low water level side of the middle bed 5, from where it flows into the containers of the respective hotbeds of the corresponding Group flows back.
When used in greenhouses or similar installations, the combined with containers for growing beds serve to maintain the internal temperature for a considerable time, thus avoiding sudden drops in temperature due to the widespread distribution of the nutrient solution in the various containers and thus avoiding them easily and can be kept sparingly at any desired temperature in order to protect the plants and their roots with relatively little work and expense.
The trough consisting of the drifting bed and the collecting container can be made of concrete, steel plates or other suitable material and the interior thereof can be coated with bituminous paint, etc. in a known manner; they can be produced in different sizes as required.