DE1582110A1

DE1582110A1 - Vorrichtung zum Einspritzen eines Gases oder einer Fluessigkeit in den Grund

Info

Publication number: DE1582110A1
Application number: DE19661582110
Authority: DE
Inventors: Herbert Vissers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-03
Filing date: 1966-01-31
Publication date: 1970-04-02
Also published as: US3413940A; GB1091104A; NL6501345A; SE318148B; FI45285B; FI45285C

Description

Patentanwälte \.,. ..-- ■—-'--"·--—*--*

Grünecker u. Dr. Kmkeldey $) ] ^

8München22,Maximilian3tr.43

.Anmelder:
Herbert Vissers
opoorstraat 4, Nieuw Vennep
die Niederlande

Vorrichtung zum Einspritzen eines Gases oder einer Flüssigkeit in den Grund.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspritzen eines Gases oder einer Flüssigkeit, z.B. Ammoniak, in den Boden, welche Vorrichtung mit einer Anzahl nebeneinander angeordneter, in einer bestimmten Tiefe durch den Boden zu bewegender^. Zinken versehen ist, die je einen in der Nähe ihrer unteren Enden ausmündenden Kanal aufweisen.

Das Indizieren flüssigen Ammoniaks in den Boden mit dem Zweck in dieser Weise abgepasste Kunstdüngermengen in den

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BCdden einzuführen ist seit einiger Zeit bekannt. Nach diesem bekannten Verfahren wird flüssiges Ammoniak mit Hilfe sogenannter Injektionszinken in einer bestimmten Tiefe in den Boden eingeführt. Das Ammoniak geht dabei in die Gasphase über und verbreitet sich durch den Grund. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine anzahl nebeneinander angeordneter Injektionszinken mittels eines Kraftschleppers durch den Boden gezogen. Da das gasförmige Ammoniak nach oben steigt ist es von Bedeutung ₍ dass die von der Injektionszinke gebildete Furche möglichst rasch wieder abgedeckt wird damit der Gasverlust auf ein Mindestmass beschränkt bleibt. Nichtsdestoweniger wird mit diesem Verfahren keine ideale Verteilung des Ammoniakgases in dem Grund erreicht. Die freikommende Gasmenge befindet sich tatsächlich in einem einen dreieckigen Querschnitt aufweisenden Bodenstreifen, in welchem Dreieck die 3pitze der

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Injektionszinke und die Bodenoberflache die Basis darstellt. Es ist deutlich, dass sogar in diesem beschränkten Raum keine gleichmässige Verteilung des Ammoniakgases erzielt werden kann, während nur dann die obere Schicht des ganzen bearbeiteten Bereiches gedüngt wird, wenn der Abstand zwischen den nebeneinander liegenden Injektionszinken sehr klein ist und das Ammoniak in verhaltnismassig grosser Tiefe eingespritzt wird ^ wodurch die Grundflächen der Verbreitungsbereiche einander überdecken. Die Anwendung einer grossen Anzahl von Zinken hat jedoch zur Folge, dass die Einrichtung teuer wird und zum Fortbewegen eine grosse Zugkraft erforderlich ist,

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Es ist die Aufgabe der Erfindung diese Kachteile zu beseitigen und eine derartige Einrichtung zu schaffen, dass bei Anwendung einer beschrankten Anzahl von Zinken eine gute Verteilung des Gases oder der Flüssigkeit in dem Boden möglich ist.

Erfindungsgemäss werden zu diesem Zweck die Zinken von einem angetriebenen.quer zur Fortbewegungsrichtung hin- und herbeweglichen Glied getragen. Bei der erfindungsgemKssen Vorrichtung bewegen die Zinken sich nicht nur in der Zugrichtung, sondern auch in der Querrichtung, v/obei die Schwing-.weite dieser Bewegung durch die Bemessungen und Konstruktion des beteiligten Antriebsglieds bedingt ist. Es ist deutlich, dass diese ochr/ingweite in Verhältnis zur Zuggeschwindigkeit derart gewählt werden kann, dass das zugeführte Ammoniak fast gleichmässig in dem Boden verteilt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist in jeder Zinke ein in Längsrichtung verlaufender Kanal gebildet, der einerseits an eine gemeinschaftliche Zufuhrleitung für die Flüssigkeit angeschlossen ist und andererseits in einer (oder mehreren) auf der Hinterseite der Zinke in kurzem Abstand von deren unterem Ende liegenden Ausflussöffnungen) endet.

Vorzugsweise besteht die Zinke aus zv/ei in Längsrichtung zueinander versetzt angeordneten Teilen von denen einer derart eingeklemmt wird, dass eine Drehung um die Längsachse möglich ist, wahrend der andere Teil der wirksame Teil ist, wobei der senkrechte Abstand zwischen den Mittelachsen beider Teile kleiner als die Gchwingweite der Hin-

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und Herbewegung ist. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die .ausflussöffnung in der Bewegungsrichtung der Zinke betrachtet immer hinterwärts gerichtet ist, wodurch Verstopfung dieser Zinke vermieden wird. Die Zinke kann auf ihrer Vorderseite mit einem Schneidrand versehen sein, was vorteilhaft ist indem Gras und Unkraut durchgeschnitten werden und die Zinke keine 1/urzelreste^ mitnimmt.

Damit beim Inbetriebsetzen der Vorrichtung die Hohlzinken leicht in Abwärtsrichtung in den Grund htaeingedrückt werden können und dabei eine Verstopfung der Ausflussöffnung vermieden wird, ist jede Hohlzinke erfindungsgemäss an ihrem unteren Ende mit einer zulaufenden Spitze versehen, wobei - in der Portbewegungsrichtung betrachtet - die hintere Seite gerade ist, sodass in der Betriebsstellung diese Seite, auf der die Ausflussöffnung liegt, im wesentlichen lotrecht ist.

In vorteilhafter V/eise folgt eine Egge oder ein Planiergerät dem die Injektionszinken tragenden Glied. Demzufolge wird die von den Injektionszinken gezogene Zickzackfurche sofort ganz zugemacht, wodurch nur wenig Gas verloren geht.

Vorzugsweise ist die Einrichtung mit zwei oder mehreren hinter einander liegenden, mittels einer Antriebsvorrichtung hin und her bewegliche^ die Zinken tragende^ Tragbalken versehen, wobei die Injektionszinken an dem vorderen Tragbalken angebracht sind. Hierdurch wird eine besonders gute Durchmischung des Bodens erzielt. Dabei ist die Arbeitstiefe der Injektionszinken vorzugsweise grosser als die der Egge zinken. 009814/0389

Bei Anwendung der Erfindung zum Einspritzen von Ammoniak ist es von Bedeutung.dass der Druck im Leitungs-• system bis zu den Hohlzinken möglichst lange aufrecht erhalten bleibt. Zu diesem Zweck kann erfindungsgemass Jede Hohlzinke an ihrem oberen Ende mit einem austauschbaren Drosselnippel versehen sein. Dies ist darin vorteilhaft, dass der-Druckfall erst im letzten Augenblick eintritt und man keine beim Injizieren von Ammoniak mal auftretende "Eisbildung" zu befürchten hat. Bisweilen ist die Abgabe je Zinke ungleiohmässig. Diesem Mangel kann nun auch durch Anwendung von eine verschiedene Durchlassöffnung aufweisenden Kippeln abgeholfen werden.

Es hat sich herausgestellt, dass durch die erfindungsgemässe Vorrichtung eine besonders gleichmässige Verteilung des Ammoniaks erzielt werden kann, wobei die Tiefe in der das Ammoniak injiziert wird kleiner als bei den üblichen Verfahren sein kann (10 cm anstelle von 15 cm). Hierdurch benötigt man weniger Zugkraft und können leichtere Kraftschlepper eingesetzt werden, sodass man wegen des geringeren Raddrucks auf dem Boden eine geringere Beschädigung der Struktur erhält.

Die Erfindung wird an Hand der begleitenden Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt in skizzenhafter Darstellung die Art und "/eise wie das Ammoniak in dem Boden verteilt wird wenn das übliche Verfahren Anwendung findet.

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Fig. 2 stellt einen Längsschnitt durch eine Injektionszinke nach der Erfindung dar.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsforin der Injekt ions zinken.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch diese Zinke nach der Linie IV-IY in Fig. 3·

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit in Querrichtung beweglichen Zinkenreihen, wobei die vordere Zinkenreihe durch Hohlzinken ersetzt ist.

Fig. 6 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Hohlinjektionszinke.

Die Figuren 7a und 7B zeigen einen senkrechten Querschnitt durch eine vierte Abwandlung einer Eggezinke und eine Draufsicht auf die von jeder Injektionszinke durch den Grund durchlaufene Bahn.

Fig. 8 ist ein senkrechter Längsschnitt des oberen Endes einer Hohlinjektionszinke mit Schlauchanschluss.

Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Zufuhrleitung oder einen Verteilerkopf aus der Vorrichtung nach Fig. 5 .

In Fig. 1 ist in skizzenhafter Darstellung angegeben innerhalb welches Bereichs das Ammoniak verbreitet wird wenn in üblicher Wsise verfahren wird. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Injektionszinken in Richtung der Pfeile 1 fortbewegt werden; das Ammoniak befindet sich sodann in einen dreieckigen Querschnitt aufweisenden Zonen (in der Figur schraffiert angegeben) deren linie der von der Ausflussöffnung zurückgelegten Bahn 2 (in der Figur mit einer otrichpunktlinie angegeben) entspricht und deren Grundfläche

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an der Bodenoberflache liegt. Da die aus der Ausflussöffnung entweichende Ammoniakmenge in einem Punkt frei kommt und sich über die ganze schraffierte Oberfläche verteilen soll j ist es deutlich, dass immer eine ungleichmassige Verteilung eintreten wird, während nur dann die obere Bodenschicht ganz mit stickstoff versehen wird wenn die Grundflächen 3 der nebeneinander liegenden Zonen einander überlappen oder wenigstens mit den Rändern berühren. Letzteres wird durch Anwendung einer grösseren Anzahl von Zinken und einer grossen Injektionstiefe erreicht; die Nachteile sind in der Einleitung schon erläutert.

Erfindungsgemäss werden jedoch die Zinken von einem angetriebenen hin- und herbe'veglichen Glied getragen. Bevor dies zu erörterinwird zuerst eine dabei anzuwendende Zinkenform und zwar an Hand der Figuren 2 und 5 erläutert. Die einen runden oder vieleckigen Querschnitt aufweisende Injek-r tionszinke 4 ist mit einem gerade über der Spitze der ^inke in eine ausflussöffnung 6 ausmündenden Kanal 5 versehen. Der obere Teil der Zinke 4- ist mit rundum verlaufenden Nuten 7 versehen, die dazu dienen.die Befestigung des Zufuhrschlauchs

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zu erleichtern. Bei runden Zinken ist -b&? 3telle des Kleniibolzens eine ebene Fläche vorgesehen damit man sich dessen gewiss ist, dass die ^usflussöffnung sich immer auf der hinteren Seite befindet.

Figur $ zeigt einen Querschnitt durch eine um ihre Achse drehbar an dem Balken befestigte Zinke. Diese Zinke besteht aus einem auf seiner oberen Seite mit Nuten 7 ' versehenen zylindrischen Teil 8 der knapp passend in eine

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Büchse 9 aufgenommen und mittels der in eine Nut des zylindrischen Teiles passenden Schraube 10 gegen Verschiebung in Längsrichtung gesichert ist. Der zylindrische Teil 8 geht über den Uebergangsteil 11 in den Teil 12 über dessen Mittelachse hinsichtlich der Mittelachse des Teiles 8 versetzt ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Ausflussöffnung 6' des Kanals 5' sich immer auf der hinteren Seite der Zinke befindet, wodurch Verstopfung dieser Ausflussöffnung verhütet wird.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den unteren Teil 12 der Zinke nach Fig. 3· 'ie aus der Figur hervorgeht^weist die Zinke eine Schneidkante 13 auf, womit Gras und Unkraut durchgeschnitten werden und die verhütet, dass die Zinke 'Turzelketten mitnimmt.

Fig. 5 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung mit in Querrichtung beweglichen Zinkenreihen, wobei die vordere Eggezinkenreihen durch eine Reihe von Hohlinjektionszinken 4- ersetzt ist. Die Vorrichtung besteht aus einem Rahmen 14- der auf der vorderen Seite einen Schuh 15 trägt und mit einem Kupplungsstück 16 versehen ist, womit das Ganze hinter einem Schlepper befestigt werden kann. Der Rahmen trägt vier Tragbalken 17, die durch einen nicht naher Mechanismus 18 mit einer bestimmten Schwingweite und einer bestimmten Geschwindigkeit in ihrer Längsrichtung und also quer zur Zugrichtung hin und her bewegt werden können. Mittels der Klemmstücke 19 sind die Injektionszinken 4 und die dahinter angeordneten, normalen, Eggezinken 20 mit den Tragbalken i"f verbunden. Anstelle des vordersten Tragbalkens könnte man auch den zweiten mit Hohl-

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versehen.

Die e Flüssigkeitskanale in den Injek-' tionszinken 4- stehen über- kurze 'Jchläuche 2T mit einer gemein schaftlichen. Leitung 22 in Vsrbindung welche ihrerseits an eine- Dosiervorrichtung der bekannten Art angeschlossen ist»

Fig. 6 zeigt eine Ausführung der Ilohlinjektions— zinke feieren. Kanal 5 in eine Oeffnung 6 auf der hinteren Seite 23 ausmündet, die in Gegensatz zu der Vorderseite gerade ist > sodass in der Betriebsstellung diese Gelte 23 im wesentlichen senkrecht steht. "Ixerdurch ist das mal auftretende Uebel der Eindringung von Grundteilchen während des Einsenkens dieser Zinke in den Boden vermieden*

In Figur 73 ist der '.eg angegeben^den die Zinken 4>

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den Grund zurücklegen. Diese Bahn -are** im Zickzack, wobei gestreckte Teile einen .Vinkel β zur Fortbewegungsrichtung einsehliessen. Die nach der in Fig* 7& gezeigten Abwandluag ausgebildete- Ilohlzinke kann als feste Zinke benutzt wercteB: dth., gemäss. der Ausführungsweise ctetch Fig. 2, wobei die beiden symmetrisch beidseitig der Symmetrieebene 25 liegenden Schneidkanten 26 nach einem Winkel α gerichtet sind, derdem V/inkel β der Resultante der Vorwärtsbewegung der- Yorarie t.uiig und der Querbewegung der Zinkenreihe entspricht· Diese Schneidkanten 26 stellen gleichsam eine Dopplung der kante 13 au.s. Fig. 4- dar*

gv 8 zeigt,, dass, jede Hohlzirike an ihrem oberem

Vorteile ei

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der Druekfall in den unter einigem Ueberdruek zugeführten itmmaniakgas erst in :i~r Zinke 4- auf,"sodass etwaige Eisti!dung in dem Schlauch 21 vedrrltet *rlrd. 7eiter kann mittels des austauschbaren Brossalnlppels 2'7 die aus Jeder Hohlzinke 4-ausfliessen.de Gas- ader riüsslgkeitsmenge auf den erwünschten /ert eingestellt

In Fig. 9 ist eine tfcpsrandlung der gemeinschaftlichen Zufuhrleitung 22 aus Fig. 5 dargestellt, wobei iiese Leitrng als ein runder Terteilerkopf 28 mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt ausgebildet ist. Im Inneren ist in der Kitte ein aufrechter Kegel 29 vorgesehen¹ ₁ sodass eine ringförmige Zufuhrrinne 30 gebildet. ^TJird_T die über eine Ansahl biegsamer Schläuche 21 (nicht dargestellt) mit einer Reihe hin- und herbeweglicher Hohlzinken. irerhunden ist- Srfahrungs— gemass ttat es sich he-r-?.u3<re,rt^llt, dass mit eine^i de _ Artigen Terteilerkopf eine, sehr glelcliEiässige Eaterlalzufiihrumg nach. ^e den aiage.sehlQssensn Hohlinjefctioassimken erreiclife wird.

sind Ia FIg. 5 gerade Injektioios-

dsxgest&llt,; es ist jedoch klar* dass am den vorderstem mash Ziafeea des Ia de-n. Figuren· 3_T 6 oder ?Ä angectrdnet ^e^rd^ni k©rin,@B_r wobei die ayliwiris

9 (Fig*5) mittels·, eines. ' Bagels 19 sa <ü&m Bal&emi geklemmt w&rden, k

4Efe@It;sti@.fe/ <Jex laJskt-IeaiszimkeHa % uasä. des· 2© wird: derart eiimge-stellt-_r dass die <&eir iaj Sr- aQl» «ΪΙ©- übrfeeitstrile'f=? dleff IBjg^aaLiafeeia ist;« Ss

hat sich herausgestellt dass in dieser Weise ein f Abschluss der von den Injektionszinken gezogenen Furcher, erreicht wird. *

Mit der obigen Vorr? chtung wird nicht nur eine gleichmassige Verteilung des Annoniaks in dem Grund₍sondern auch ein Mindestmass an Verlust er. erreicht und ausserdem wird der Boden gut eingeebnet, sodass neistenfalls keine weiteren Bearbeitungen mit der £c:^e erforderlich sind.

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Claims

P A T E N T A IT 53 P R ΐί C H E ^ r g y Λ λ Q

1. Vorrichtung zinn Einspritzen eines Gases oder einer Flüssigkeit wie Ammoniak in den Boden ,welche Vorrichtung mit einer Anzahl nebeneinander angeordneter, in einer be-. stimmten Tiefe durch den Boden zu bewegender^. Zinken versehen ist, die je einen in der Nähe ihrer unteren Enden ausmündenden Kanal auf v/eisen, dadurch gekennzeichnet, dass die

(V-J

Zinken·von einem angetriebenen quer zur Fortbewegungsrichtung hin- und herbeweglichen Glied getragen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Zinket ein in Längsrichtung verlaufender Kanal£T) gebildet ist der einerseits an eine gemeinschaftliche Zufuhr-

leitungl fur die Flüssigkeit angeschlossen ist und andererseits in einer (oder mehreren) auf der Hinterseite der Zinke in kurzem Abstand von deren unterem Ende liegenden üusfluss-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hohlzinkelan ihrem unteren Ende mit einer Spitze versehen ist, wobei - in der Fortbewegungsrichtung der Vorrichtung betrachtet - die hintere Seite gerade ist, sodass in der Betriebsstellung diese Seite, auf der die Ausflussöffnung! liegt, im wesentlichen senkrecht steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Zinke« aus zwei in Längsrichtung zueinander versetzt angeordneten Teilen»besteht von denen einer

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derart eingeklemmt v/ird, dass eine Drehung um die Längsachse möglich ist, während der andere Teill der wirksame Teil ist, wobei der senkrechte xibstand zwischen den Mittelachsen beider Teilet kleiner als die Schv/ingv/eite der Hin- und Herbewegung ist*

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinke! auf ihrer vorderen Seite mit einer Schneidkante^,?) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

ff)

dadurch gekennzeichnet, dass jede Hohlzinkei auf ihrer vorderen Seite mit zwei symmetrisch beidseitig einer lotrechten Längssymmetrieebene7 liegenden Schneidkanter? versehen ist, wobei diese Schneidkanten gemäss der Resultante der Vorwärtsbewegung der Vorrichtung und der C_tuerbev/egung der beteiligten Zinkenreihe gerichtet sind.

7· Vorrichtung nachKeinem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hohlzinke' an ihrem oberen Ende mit einem austauschbaren Drosselnippell versehen ist.

8. Vorrichtung nachYeinem der Ansprüche 2 bis 7·, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinschaftliche Zufuhrleitung als ein korper ausgebildet ist, der einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit in der Nitte einen aufrechten Kegel aufweist, sodass eine ringförmige Zufuhrrinne! entsteht die über eine Anzahl biegsamer Schläuche mit der Reihe hin- und her beweglicher Hohlzinken verbunden ist. . ■

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9. Vorrichtung nachVelnem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dast; dieselbe eine Anzahl von Eggezinken^ auf weist, die - in der ?ortbewegungsrichtung der Vorrichtung betrachtet - hinter der Reihe von Hohlzinken (**~' liegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die EggezinkenT in einer oder mehreren Reihen parallel zur Hohlzinkenreihefaufgestellt sind, wobei jede Eggezinkenreihe mit einem Antriebsglied zur Erregung einer Hin- und Herbev/egung versehen sein kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet , dass die Arbeitstiefe der Hohlzinkefil grosser als die Arbeitstiefe der Eggezinken/ist.

12. Vorrichtung nach Anspüren 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hin- und Herbewegung der Reihe von

Hohlzinken) geringer als die Geschwindigkeit der Reihe oder

M Uo)

Reihenjbewegender Eggezinken?ist.

Anmelder;
Herbert Vissers
Spoorstraat 4, Nieuw-Vennep
die Niederlande.

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