DE1256471B

DE1256471B - Facility for hydroponic plant cultivation, especially of green fodder

Info

Publication number: DE1256471B
Application number: DEV28895A
Authority: DE
Inventors: Felix Kretschmer
Original assignee: Vyzkumny Ustav Zemedelskych Stroju
Current assignee: Vyzkumny Ustav Zemedelskych Stroju
Priority date: 1965-07-16
Filing date: 1965-07-16
Publication date: 1967-12-14

Description

DEUTSCHES GERMAN VMTWl· VMTWl PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

DeutscheKl.: 45 f-31/02 German class: 45 f- 31/02

Nummer: 1256 471Number: 1256 471

Aktenzeichen: V 28895III/45 fFile number: V 28895III / 45 f

1256471 Anmeldetag: 16. Juli 1965 1256471 filing date: July 16, 1965

Auslegetag: 14. Dezember 1967Opened on: December 14, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für die hydroponische Pflanzenkultur, insbesondere von Grünfutter, bei der Samen aufnehmende Horden reihenförmig übereinander mit geneigten Böden angeordnet sind und nacheinander von der gleichen Nährflüssigkeit versorgt werden.The invention relates to a device for hydroponic plant cultivation, in particular of green fodder, in which the seed-receiving hordes are arranged in rows one above the other with sloping floors and are supplied one after the other by the same nutrient fluid.

Bei bekannten Einrichtungen für die hydroponische Pflanzen- und Grünfutterkultur werden die Samen entweder direkt auf Horden oder auf biologisch inaktiven körnigen Unterlagen ausgebreitet, und auf diese Horden wird dann die hydroponische Nährlösung kontinuierlich oder unterbrochen gebracht. Derartige Horden werden manchmal in Schränken oder Kästen gelagert, in denen die für das Keimen und Wachsen geeignete Temperatur aufrechterhalten wird und in denen die für das Wachstum notwendigen Lichtquellen untergebracht sind, falls man mit der natürlichen Tagesbeleuchtung nicht auskommt. Die Fläche der hydroponischen Horden bzw. Unterlagen wird durch die Nährlösung von oben nach ao unten berieselt, wobei die einzelnen Horden z. B. durchlocht sind. Die Geschwindigkeit des Pflanzenwachstums bei hydroponischer Kultur ist von der richtigen Samenbefeuchtung vor dem Keimen, von der geeigneten Keimtemperatur mit einem Optimum bei rund 20° C, von der geeigneten Wachstumstemperatur bei 20 bis 28° C, von der genügenden Feuchtigkeit der Umgebung mit einem Optimum der relativen Luftfeuchtigkeit von 90 bis 100 % und von der genügenden Lichtmenge einer derartigen Spektralzusammensetzung, daß deren Absorption dem Chlorophyllgebiet entspricht, abhängig. Alle diese bekannten und beschriebenen hydroponischen Pflanzenzuchtverfahren sind sehr anspruchsvoll bezüglich ihrer Bedienung sowie der Beschaffungskosten. Außerdem haben sie ein großes Gewicht, und es treten mit Rücksicht auf korrodierende Einwirkungen hydroponischer Lösungen Materialprobleme auf.In known facilities for hydroponic plant and green fodder culture, the seeds are spread either directly on trays or on biologically inactive granular substrates, and the hydroponic nutrient solution is then applied continuously or intermittently to these trays. Such racks are sometimes stored in cabinets or boxes that are kept at a suitable temperature for germination and growth and that house the light sources necessary for growth if natural daylight is not sufficient. The area of the hydroponic trays or documents is sprinkled through the nutrient solution from top to bottom ao, wherein the individual trays z. B. are perforated. The speed of plant growth in hydroponic culture depends on the correct seed moistening before germination, the suitable germination temperature with an optimum of around 20 ° C, of the suitable growth temperature at 20 to 28 ° C, of the sufficient humidity of the environment with an optimum of relative humidity of 90 to 100% and on the sufficient amount of light of such a spectral composition that its absorption corresponds to the chlorophyll area. All of these known and described hydroponic plant breeding methods are very demanding in terms of their operation and procurement costs. In addition, they are very heavy and material problems arise in consideration of the corrosive effects of hydroponic solutions.

Es ist ferner eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei der die übereinander angeordneten Horden einen von beiden Seiten zur Mitte hin abwärts geneigten Boden besitzen, wobei an der tiefsten Stelle ein Siphonrohr und ein Ventil angeordnet sind. Die Nährflüssigkeit wird daher in jeder Horde angestaut und bei Erreichen einer bestimmten Füllhöhe über das Siphonrohr in die darunterliegende Horde abgeleitet. Siphonrohr und Ventilöffnung können sich sehr leicht mit Samen zusetzen, die beim Keimen die öffnungen verstopfen. Man muß diese Vorrichtung daher dauernd überwachen und häufig reinigen. Die Berieselung erfolgt jeweils stoßweise und läßt sich bei der Übergabe von Einrichtung für die hydroponische
Pflanzenkultur, insbesondere von GrünfutterA device of the type described at the outset is also known in which the trays arranged one above the other have a bottom sloping downward from both sides towards the center, a siphon pipe and a valve being arranged at the lowest point. The nutrient liquid is therefore accumulated in each tray and, when a certain filling level is reached, drained into the tray below via the siphon pipe. The siphon pipe and valve opening can very easily become clogged with seeds, which block the openings when germinating. This device must therefore be constantly monitored and cleaned frequently. The sprinkling is carried out intermittently and can be used when transferring the facility for the hydroponic
Plant culture, especially of green fodder

Anmelder:Applicant:

Vyzkumny ustav zemedelsk^ch strojü,
Chodov, Prag (TchechosIowakei)Vyzkumny ustav zemedelsk ^ ch strojü,
Chodov, Prague (Czechoslovakia)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Kühhornshof weg 10Dr.-Ing. U. Knoblauch, patent attorney,
Frankfurt / M. 1, Kühhornshof away 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Felix Kretschmer, Milan Ruml, PragFelix Kretschmer, Milan Ruml, Prague

einer Horde zur anderen nicht regeln. Es ist zwingend notwendig, daß die Horden an allen Seiten wasserdicht sind. Außerdem ist die aus Siphon und Ventil bestehende Vorrichtung sehr kompliziert und weder hinsichtlich des Aufwandes noch hinsichtlich der Kosten der Betriebsweise angemessen.from one horde to another. It is imperative that the trays are watertight on all sides are. In addition, the device consisting of the siphon and valve is very complicated and neither in terms of the effort still appropriate in terms of the costs of the operating mode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art so abzuwandeln, daß auf einfache, billige und doch wirksame Weise die an eine hydroponische Einrichtung zu stellenden Forderungen erfüllt werden, als da sind: gleichmäßige Befeuchtung einer Horde über ihre gesamte Fläche, möglichst gleichmäßige Befeuchtung aller Horden, Ausnutzung der Nährflüssigkeit in aufeinanderfolgenden Horden, Möglichkeit einer kontinuierlichen Befeuchtung, Möglichkeit einer Regelung der Befeuchtung, Verwendung einfacher und billiger Horden u. dgl.The invention is based on the object of modifying a device of the type described above so that that in a simple, cheap, yet effective way to add to a hydroponic facility demands are met than there are: uniform moistening of a horde over their entire surface, as evenly as possible moistening of all trays, utilization of the nutrient liquid in successive steps Hordes, possibility of continuous humidification, possibility of regulation the humidification, use of simple and cheap trays and the like.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Horden in einem Winkel von mindestens I⁰ abwechselnd geneigt und in waagerechter Richtung abwechselnd derart versetzt sind, daß jeweils ihr höher liegender Querrand die tiefer liegenden Querränder der darüber und darunter angeordneten Horden seitlich überragt.This object is achieved according to the invention in that the ^{trays are alternately inclined at an angle of at least I 0} and alternately offset in the horizontal direction in such a way that their higher-lying transverse edge protrudes laterally over the lower-lying transverse edges of the trays arranged above and below.

Auf diese Weise tropft die von den höher liegenden Horden ablaufende Nährlösung unmittelbar in die darunter befindlichen Horden, so daß die Nährflüssigkeit nacheinander die Horden durchfließen kann. Die Befeuchtung kann kontinuierlich vor sich gehen. Eine Änderung der Befeuchtungsgeschwindigkeit wird einfach durch eine Neigungsänderung der Horden erzielt. Die Horden brauchen keine wasserdich-In this way, the nutrient solution running off the higher-lying trays drips directly into the underneath trays, so that the nutrient liquid can flow through the trays one after the other. the Humidification can be continuous. A change in the rate of humidification is achieved simply by changing the incline of the trays. The hordes do not need watertight

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ten Ränder zu haben und können daher durch Biegen und ohne teures Pressen oder Schweißen hergestellt werden. Da die Flüssigkeit über den ganzen unteren Rand abtropfen kann, besteht auch keine Gefahr, daß der Abtropfvorgang durch das Zusetzen einer öffnung mit Samen unterbunden wird. Ganz abgesehen davon treten bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung keine so starken Flüssigkeitsbewegungen auf, die ein Wegschwemmen der Samen verursachen könnten.th edges and can therefore be made by bending and without expensive pressing or welding will. Since the liquid can drip over the entire lower edge, there is also no risk that the draining process is stopped by plugging an opening with seeds. Not to mention of these, in the embodiment according to the invention, there are no such strong fluid movements that could cause the seeds to be washed away.

In der Zeichnung ist ein praktisches Ausführufigsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigtA practical exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It shows

F i g. 1 einen Aufriß der Einrichtung,
F i g. 2 deren Grundriß,F i g. 1 an elevation of the facility,
F i g. 2 their floor plan,

Fig. 3 einen entlang der Linie III-III in Fig. 1 geführten Teilschnitt,3 shows a partial section along the line III-III in FIG. 1,

F i g. 4 eine das niedrigere Ende einer der Horden samt Überführungsklappe darstellende Detailzeichnung, F i g. 4 a detail drawing showing the lower end of one of the trays including the transfer flap,

F i g. 5 einen Aufriß des Details der Hordenbefestigung an einer Tragsäule undF i g. 5 is an elevation of the detail of the tray attachment to a support column and

F i g. 6 den zugehörigen Grundriß.F i g. 6 the associated floor plan.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in einem Kasten \, der eine prismatische Form hat und an seiner Vorderseite mit der Tür 2 versehen ist, untergebracht. Im Kasten 1 sind senkrechte Tragsäulen 3 angeordnet, die in der unteren und der oberen Wand des Kastens 1 verankert sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Tragsäulen 3 auch an der rückwärtigen Wand des Kastens 1 sowie an der Tür 2 vorgesehen. An den Tragsäulen 3 sind Querstangen 4 höheneinstellbar angeordnet. Zu diesem Zweck sind Tragösen 5 vorgesehen, die mittels Schrauben 6 festgeklemmt und somit an den Tragsäulen 3 befestigt werden können. Aus einem Stück mit den Tragösen 5 sind Stützlager 7 ausgebildet, in welche die Enden der Querstangen 4 eingelegt werden.The device according to the invention is housed in a box which has a prismatic shape and is provided with the door 2 on its front side. In the box 1 vertical support columns 3 are arranged, which are anchored in the lower and the upper wall of the box 1. In the exemplary embodiment, the support columns 3 are also provided on the rear wall of the box 1 and on the door 2 . On the support columns 3 cross bars 4 are arranged adjustable in height. For this purpose, lifting eyes 5 are provided, which can be clamped by means of screws 6 and thus attached to the supporting columns 3 . Support bearings 7 , into which the ends of the cross bars 4 are inserted, are formed from one piece with the lifting eyes 5.

An den Querstangen 4 sind Horden 8 gelagert, die durch Einstellung der Tragösen 5 und somit auch der Querstangen 4 eine mäßige Neigung, d. h. etwa I⁰', aufweisen. Diese Neigung soll nicht größer als höchstens 5° sein. Die Horden 8 sind an ihren unteren Seiten mit Vorsprungpaaren 9 versehen, durch deren Eingriff mit den Querstangen 4 sie gegen Quervorschub gesichert werden, wodurch gleichzeitig ihre Lage im Kasten 1 bezüglich ihrer Länge bestimmt wird.Horde 8 are mounted on the transverse rods 4 and, as a result of the adjustment of the lifting eyes 5 and thus also the transverse rods 4, have a moderate inclination, ie approximately I ⁰ '. This inclination should not be greater than a maximum of 5 °. The trays 8 are provided on their lower sides with pairs of projections 9 , through the engagement of which with the transverse rods 4 they are secured against transverse advancement, whereby their position in the box 1 with respect to their length is determined at the same time.

Die Horden 8 sind an ihren Längsrändern und an ihrem höher gelegenen Querrand mit nach oben umgebogenen Rändern 10 versehen, wogegen an der tiefer gelegenen Hordenseite der Rand dieser Horden gelocht und gegebenenfalls mit einer nach unten gerichteten Verlängerung versehen ist. Die Horden 8 werden mit Vorteil aus Glaslaminaten hergestellt, so daß sie leicht und unzerbrechlich sind. Die zum Festhalten der Horden 8 dienenden Vorsprünge 9 sind an der unteren Seite der einzelnen Horden 8, versetzt in Richtung zu den tiefer liegenden Enden dieser Horden, angeordnet. Die einzelnen übereinander angeordneten Horden 8 haben entgegengesetzte Neigung, und die versetzte Anordnung der Vorsprünge 9 bewirkt, daß die höher liegenden Enden der einzelnen Horden 8 dichter an die seitlichen Wände des Kastens 1 herangeführt sind als die tiefer liegenden Enden der oberhalb oder unterhalb dieser Horde angeordneten Horden, wie es aus F i g. 1 ersichtlich ist.The trays 8 are provided on their longitudinal edges and on their higher transverse edge with upwardly bent edges 10 , whereas on the lower side of the tray the edge of these trays is perforated and optionally provided with a downward extension. The trays 8 are advantageously made of glass laminates so that they are light and unbreakable. The projections 9 , which serve to hold the racks 8 in place, are arranged on the lower side of the individual racks 8, offset in the direction of the lower-lying ends of these racks. The individual stacked shelves 8 have opposite inclination, and the offset arrangement of the projections 9 causes the higher ends of the individual shelves 8 are brought closer to the side walls of the box 1 than the lower ends of the above or below this shelf Hordes, as shown in Fig. 1 can be seen.

An den die Querstangen 4 tragenden Tragösen 5, welche die tiefer liegenden Hordenenden abstützen,On the lifting eyes 5 carrying the crossbars 4 , which support the lower ends of the tray,

sind schwenkbare, verstellbare Überführungsklappen 11 angeordnet, die entlang der ganzen Hordenbreite verlaufen und deren Zweck im weiteren noch erläutert wird.pivotable, adjustable transfer flaps 11 are arranged, which run along the entire width of the tray and the purpose of which will be explained below.

Oberhalb der einzelnen Horden 8 ist entlang dds Kastens 1 jeweils ein Rohr oder Rohre 12 angeordnet die an ihrer unteren Seite mit Spritzöffnungen bzw. Düsen zum Verspritzen der durch diese zugeführten hydroponischen Lösung bzw. ähnlicher Aufbereitungsflüssigkeiten versehen sind. Außerhalb des Kastens 1 sind diese Rohre 12 mit einem Speiserohr bzw. Röhren 13 versehen. Diese durch die Röhren 13 gebildete Leitung ist an ihrem unteren Ende an eine Pumpe angeschlossen, die zur Speisung des Rohrsystems dient. Diese Pumpe kann als normale Pumpe 14 ausgeführt werden oder als Montejus 15, der einen Nährlösungsvorrat für längere Zeit enthält und aus welchem diese Lösung z. B. mittels Druckluft, die iü den Montejus 15 mittels Luftpumpe oder Kompressor hineingetrieben wird, ausgedrückt wird. Vorteilhafterweise kann dies z. B. mittels CO₂ aus einer angeschlossenen Gasflasche erfolgen. In F i g. 1 der Zeichnung ist die Pumpe 14 als Reserve neben dem Montejus 15 dargestellt.Above the individual shelves 8 , a tube or tubes 12 are arranged along dds box 1 , which are provided on their lower side with spray openings or nozzles for spraying the hydroponic solution or similar treatment liquids supplied through them. Outside the box 1 , these tubes 12 are provided with a feed tube or tubes 13 . This line formed by the tubes 13 is connected at its lower end to a pump which is used to feed the pipe system. This pump can be designed as a normal pump 14 or as a Montejus 15, which contains a nutrient solution supply for a long time and from which this solution z. B. by means of compressed air, which is driven in iü the Montejus 15 by means of an air pump or compressor, is expressed. Advantageously, this can be done, for. B. be done by means of CO ₂ from a connected gas cylinder. In Fig. 1 of the drawing, the pump 14 is shown as a reserve next to the Montejus 15 .

Die bereits erwähnten verstellbaren Klappenll werden entweder in der steil geneigten Lage, in der sie in Fig. 1 durch die voll ausgezogenen Linien dargestellt sind und in welcher sie die auf diese abtropfende Nährlösung von dem oberhalb derselben gelagerten, tiefer liegenden Ende der Hörde 8 zum höher liegenden Ende der unteren Horde 8 bringen, verwendet oder in ihrer zweiten Lage, in welcher sie mit einer kleineren Neigung in F i g. 1 gestrichelt dargestellt sind, die auf sie abtropfende Lösung in Querrinnen 16 leiten, die entlang den Seitenwänden des Kastens 1 in den zugehörigen Höhenlagen hinter den tiefer liegenden Querrändern der Horden 8 angeordnet sind. Von diesen Querrinnen 16 führen Ableitungsröhren 17 in eine daruntergestellte Fangschüssel 18, in welche auch die unverbrauchte Nährlösung von der am tiefsten gelegenen Horde 8 tropft, aus welcher dieselbe zeitweilig oder kontinuierlich in ein untergestelltes Gefäß 19 abgelassen wird.The adjustable Klappenll already mentioned be either in the steeply inclined position, in which they are found in Fig. 1 by the solid lines represent and in which it on this dripping nutrient solution from the ge above the same superimposed, deeper end of the Hoerde 8 bring to the higher end of the lower shelf 8 , used or in its second position, in which it is with a smaller inclination in FIG. 1 are shown in dashed lines, which guide the solution dripping onto them into transverse channels 16 which are arranged along the side walls of the box 1 in the associated elevations behind the lower transverse edges of the trays 8 . Drainage pipes 17 lead from these transverse channels 16 into a collecting bowl 18 placed below, into which the unused nutrient solution also drips from the deepest tray 8 , from which the same is temporarily or continuously drained into a vessel 19 placed underneath.

Sobald bei den Zuchtpflanzen die Keimung eintritt, müssen sie auch beleuchtet werden. Zu diesem Zweck werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung Leuchtröhren verwendet, die in Glasröhren 2d eingelegt und oberhalb einzelner Horden 8 in den Seitenwänden des Kastens 1 angeordnet sind, von wo aus sie herausgeführt werden, so daß deren Innenraum in keiner Weise mit der feuchten Umgebung des Kasteninnenraumes verbunden ist. Die erwähnten Glasröhren 20 sind in etwa einem Drittel ihrer Oberfläche mit einem Spiegelüberzug versehen, wodurch eine bessere Lichtausnutzung der Leuchtröhren erzielt wird. Die Glasröhren 20 sind an ihren aus dem Kasten 1 herausragenden Enden mit die Leüchtröhrenanschlüsse tragenden Endstücken 21 versehen. Eine derartige Lagerung der Leuchtröhren ermöglicht es, dieselben für den beschriebenen Zweck einzusetzen; eine direkte Anordnung derselben im Kasten 1 wäre unzulässig.As soon as germination occurs in the cultivated plants, they must also be illuminated. For this purpose, fluorescent tubes are used in the device according to the invention, which are inserted into glass tubes 2d and arranged above individual shelves 8 in the side walls of the box 1 , from where they are led out, so that their interior in no way with the humid environment of the box interior connected is. The above-mentioned glass tubes 20 are provided with a mirror coating on approximately one third of their surface, as a result of which better light utilization of the fluorescent tubes is achieved. At their ends protruding from the box 1, the glass tubes 20 are provided with end pieces 21 carrying the light tube connections. Such a storage of the fluorescent tubes makes it possible to use the same for the purpose described; a direct arrangement of the same in box 1 would be inadmissible.

Der Kasten 1 kann im Bedarfsfall auch beheizt werden, zu welchem Zweck ein übliches Heizkabel 22 dient.The box 1 can also be heated if necessary, for which purpose a conventional heating cable 22 is used.

Durch die Röhren 12 kann in dem Kasten 1 nicht nur die hydroponische Nährlösung verspritzt werden, sondern auch Aufbereitungslösungen, wie Fungi-Through the tubes 12 not only the hydroponic nutrient solution can be sprayed in the box 1, but also processing solutions such as fungi

Claims

Zide solutions, or solutions of the growth substances and the like. If this appears necessary. The box 1 is made of thermal insulating materials, e.g. B. glass laminates, produced with or without a heat-insulating foam intermediate layer; the frame can also be covered on one or both sides with a bare plastic film, possibly also with an inserted foam layer. Patent claims:

1. Device for hydroponic plant cultivation, especially of green fodder, in which the seed-receiving hordes are arranged in rows one above the other, and are supplied one after the other by the same nutrient fluid, characterized in that the hordes (8) are alternately inclined and inclined at an angle of at least 1 ° are alternately offset in the horizontal direction in such a way that in each case their higher-lying transverse edge protrudes laterally beyond the lower-lying ao transverse edges of the trays (8) arranged above and below.

2. Device according to claim 1, characterized in that the individual trays (8) are mounted on transverse rods (4) which are adjustable in height on support columns (3) .

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that transversely extending flaps (11) are arranged under the lower tray edges, which is passed into a steep position in which the dripping liquid in the lower tray (8) , or can be pivoted into such a position in which the dripping liquid is passed into transverse transverse channels (16) .

4. Device according to one of claims 1 to 3 with fluorescent tube lighting, characterized in that the fluorescent tubes are inserted into transverse or longitudinal glass tubes (20) which are arranged above the individual trays (8) and are provided on the upper part of their circumference with a mirror coating .

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the trays are housed in a box (1) provided on one side with a door, through the walls of which the glass tubes (20) closed by end pieces (21 ) pass.

Considered publications:
German Patent No. 938 631;
U.S. Patent No. 2,940,218.

For this 1 sheet of drawing egg