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Verfahren und Vorrichtung zur Verhin-
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derung des Keimens oder Austreibens sowie zum Abtöten von Pflanzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung des Keimens
oder Austreibens sowie zum Abtöten bzw. ganz allgemein zur Zerstörung der Zytoplasmamembranen
bei Pflanzen.
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Für ähnliche Zrecke wurden bisher vor allem chemische Iv:ittel eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die I.oglichkeit der Bekampfung von Unkraut,
der Verhinderung des Ä'skeimens oder Austreibens gelagerter Nahrungsmittel sowie
der planvollen Zerstörung der Zytoplasmamembranen in der Zellstruktur der Pflanzen,
zum Beispiel zur Abtötung derselben oder auch zur Extraktion von beispielsweise
Kaffee, Tee oder dergleichen durch umweltfreundliche, nicht - chemische mittel zu
erweitern, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das
zu behandelnde Gut über ein wässriges S.edium während einer Dauer von etwa 3 bis
120 Sekunden einem durch Ultraschall von etwa 20.000 bis 40.000 Hertz erzeugten
Kavitationseffekt auszusetzen.
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Einige bisher erkennbare praktische Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
werden nachstehend einzeln geschildert.
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Verhinderung des Keimens von Samen Die Verhinderung des Keimens von
Samen ist insbesondere für die Umkrautbekämpfung und die Erhaltung gelagerter eßbarer
Körner wichtig. Unter dem Wort Unkraut sollen nachstehend der Rinfachheit halber
alle unerrunschten Pflanzen verstanden werden. Was zum Beispiel in einem Kornfeld
unerwünscht ist, mag dabei an anderer Stelle durchaus erstrebenswert sein. Somit
brauchen Pflanzen, die in einer bestimmten Situation als Unkraut bezeichnet werden,
in einer anderen Situation nicht ebenfalls Unkraut zu sein. Unter den eßbaren hörnern
werden nachstehend Nahrungsmittel, wie zum Beispiel Reis, Weizen, Gerste, Roggen,
Hafer und andere ähnliche Körner verstanden.
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Bis vor kurzem chemische Unkrautvernichtungsmittel entwikkelt wurden
gab es auf diesem für die zivilisierte Menschheit so richtigen Gebiet fast keinen
Fortschritt. Seit alterms her Erde Unkraut einfach nur dadurch bekämpft, daß es
ausgerissen rurde, sei es von Hand oder manchmal auch durch Kultur. Zweck der Unkrautbekämpfung
nar schon immer die Sicherstellung einer im Wettkampf mit dem Unkrautwachstum stehenden
Ernte. Das beschriebene primitive Verfahren der Unkrautbekämpfung wird auch heute
noch von wenigstens 95 «< der Erzeuger von landwirtschaftlichen Nahrungsmitteln
und Gartenrüchten angewandt.
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Seit undenklichen Zeiten steht der zivilisierte mensch bei seinem
Bemühen, landr:irtschaftliche und gartenwirtschaftliche Ernten einzubringen im Kampf
mit der Natur. Unkrautsamen ko=t in allen Böden der elt vor, und es ist unmöglich,
auch nur zu schätzen, welche Menge an natürlichen Nährstoffen und Feuchtigkeit durch
Unkraut verlorengeht, welches diese Wachstunsstoffe den Nutzpflanzen wegnimmt.
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Mit ständig steigender Weltbevölkerung nimmt auch der Bedarf an Nahrungsmitteln
zu. Jeder Fortschritt, der zu größeren Ernten führt oder mithilft, natürliche Schönheit
zu erhalten, wird dringend gebraucht.
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Erf.nAungsgemäB soll das Keimen von Unkraut samen dadurch verhindert
werden, daß dieser der Kavitationswirkung von Ultraschall auf der Oberfläche oder
dicht unter der Oberfläche eines wassergesättigten Nährbodens ausgesetzt wird.
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Die vorgeschlagene Behandlung kann vor der Aussaat der Nutzpflanzen
vorgenommen werden oder auch zu beliebiger Zeit nach der Saat, sogar noch, wenn
sich schon die Pflanzen entwickelt haben. Der Nährboden der Pflanzen und Keime kann
im Sinne der Erfindung jeder natürliche oder künstlichte Boden auf dem Pflanzen
wachsen oder gezogen werden, sein, zum Beispiel auch Sand oder Wurmstein In Frage
kommt zum Beispiel auch die Behandlung von- Reitsportanlagen, Golfplätze und sonstigen
Rasenflächen, Blumen- und Gemüsebeeten, seien sie klein oder groß, Feldern mit Weizen,
Kais oder Tabak usw. Die Behandlung läßt sich ohne prinzipielle Besonderheit auch
in Gewächshäusern und dergleichen anwenden.
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Um das Keimen von Unkraut samen zu verhindern, ist es erforderlich,
daß der Boden mit einem wässrigen Medium, normalerweise Wasser getränkt wird, so
daß bei Anwendung von Ultraschallvellen ein Kavitationseffekt auftritt, der das
Keimen der Unkrautsamen verhindert. Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
benutzte Vorrichtung kann deshalb neben Mitteln zur Erzeugung des Kavitationseffekts
gleichzeitig auch Mittel zum Bewässern des Bodens haben, obgleich das Wasser auch
vorher zugeführt werden kann. Normalerweise gehört zur Verrichtung ein durch einen
geeigneten Generator angetriebener Ultraschall- Erzeuger, sowie weiterhin gewöhnlich
ein Wasserbehälter, in dem die Ultraschallwellen einen Kavitationseffekt erzeugen.
Alternativ kann das Gerät aber auch so ausgelegt werden, daß es die Kavitationswirkung
unmittelbar in dem Wasser, mit welchem der Boden getränkt
ist,
erzeugt.
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:i'er.r, zu der Vorrichtung ein Wasserbehälter gehört, kann dieser
einen flachen Boden haben, der den zu behandelnden feuchten Nährboden berührt und
geeignet ist, die Kavitationswirkung auf den letzteren zu übertragen. Vorzugsweise
ist der Boden des Behälters aber konkav und der F'r. zwischen diesem und dem Nährboden
wird mit Wasser gefüllt, welches die Kavitationswirkung auf den Nährboden überträgt.
Alternativ kann ein Ultraschallerzeuger auch direkt auf eine Platte wirken, die
nicht Teil eines Behälters ist und in Berührung mit dem wassergetränkten Nährboden
gebracht wird, um dort unmittelbar den Kavitationseffekt zu erzeugen.
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n wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im allgemeinen so gest-alten,
daß sie sich leicht über die zu behandelnde Oberfläche bewegen, also beispielsweise
ziehen oder schieben läßt. Alternativ kann auch eine Rolle oder Walze vorgeshen
sein, die das wässrige Medium sowie einen Ultraschallerzeuger enthält, der in dem
wässrigen Medium den Kavitationseffekt zu Stande bringt. Das wässrige Medium kann,
muß aber nicht die Walze ausfüllen.
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Unabhängig von der Art der im Einzelfall benutzten Vorrichtung muß
diese, wenn nicht der Boden erst mit einem wässrigen Medium getränkt worden ist,
Kittel für die Zufuhr des wässrigen Mediums enthalten, welches im allgemeinen durch
eine Kammer bzw. einen Behälter in der Vorrichtung, sei es eine Walze oder ein anderes
Gerät, geleitet wird. Der Boden des Behälters weist Löcher auf, um dem zu behandelnden
Nährboden das Wasser zuzuführen. Wenn der Boden der Vorrichtung konkav ist, soll
die Wasserzufuhr ausreichend sein, um den Darin zwischen dem konkaven Boden des
Geräts und dem behandelten Nährboden mit Wasser zu füllen.
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O'cg'eich normalerweise die Behandlung von Saatgut nach der Aussaat
oder nachdem es sich selbst gesät hat, vorgenommen werden wird, kann auch der Lieferant
von Saatgut dieses vor dem Verkauf in einem Wasserbehälter behandeln.
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s ist bekannt, tierische Lebewesen durch Ultraschall mit sehr hoher
Frequenz abzutöten, wobei nicht die Kavitationsmethode betzt wird. Zur Verhinderung
des Keimens von Unkrautsamen keinen unter Benutzung der Kavitationsmethode niedrigere
Frequenzen in Frage, die etwa im Bereich von 20.000 bis 40.000 Schwingungen pro
Sekunde liegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zweckmäßigerweise mit einer
Steuereinrichtung zur Einstellung unterschiedlicher Frequenzen versehen sein. Die
für die Behandlung eines bestimmte Samens optimale Frequenz hängt ab von der Art
des Sar:ens, cem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, der Art des Bodens (sandiger Bcden,
Lehm, tonhaltiger Boden) und der Behandlungsdauer. Bei praktischen Versuchen hat
sich herausgestellt, daß mit Frequenzen zwischen 20.000 und 40.000 Itertz je nach
Anwendungsfall eine Behandlungsdauer von 3 bis 120 Sekunden erforderlich ist, um
das Keimen von unkrautsamen wirksam zu verhindern. Je höher die Frequenz in dem
genannten Rahmen zwischen 20.000 und 40.000 Hertz ist, desto weniger Zeit wird gebraucht.
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Für die vollständige Beseitigung von Unkrautsamen können eine oder
mehrere Wiederholungen der Behandlung zweckm^.nig sein. Samen, dessen Keimung noch
nicht begonnen hat, erfordert normalerweise eine härtere Behandlung als Samen, der
bereits keimt.
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Wie Versuche gezeigt haben, scheint die Wirkung der Behandlung auf
in Wasser eingetauchtea Roggengras direkt abhängig zu sein von dem Grad, bis zu
dem die Saat bereits gekeimt hat.
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So wird zum Beispiel 80 bis 100 % solchen Saatguts, dessen Keimung
schon zu dem Punkt vorgeschritten ist, bei dem aus
der St schon
Keime gewachsen sind, durch eine Behandlung vcn 10 bis 15 Sekunden abgetötet, wenn
die Ultraschallfrequenz 40.000 Hertz beträgt. Eine einzige Wiederholung dieser Behandlung
nach ungefähr 3 bis 5 Tagen tötet die ges ate oder wenigstens im wesentlichen die
gesamte Saat ab. Im Vergleich dazu braucht man bei einer Saat, bei welcher die Keimung
noch nicht begonnen hat, zwei oder drei Behandlungen von 60 bis 90 Sekunden Dauer
im Abstand von 3 bis 5 Tagen, um alle oder im wesentlichen alle Saat abzutöten.
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Nachstehend sei anhand der Zeichnung eine Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
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s zeigen: ig. 1 Seitenansicht, zum Teil im Schnitt einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, welche auf dem zu bebehandelnden Boden ruht; Fig. 2 eine perspektivische
Ansicht von unten auf die Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 eine perspektivische
Draufsicht.
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Ein in der Zeichnung mit 5 bezeichneter Generator kann irgendein zum
Antrieb eines Ultraschallerzeugers 6 auf dem Markt erhältliches Aggregat sein. Es
liefert die notwendige Energie fr den Ultraschallerzeuger 6, der Schallwellen im
Bereich zwischen 20.000 und 40.000 Schwingungen pro Sekunde erzeugt. Auf dem Markt
sind viele geeignete Ultraschallerzeuer, darunter Sirenen usw. Die Vorrichtung ist
beweglich und behandelt die bedeckte Bodenfläche jeweils währen einer Dauer von
etwa 3 bis 120 Sekunden.
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Leitungen oder Kabel, über die dem Generator 5 Energie zugeführt ird,
sind im Handgriff 7 der Vorrichtung verborgen. Am Handgriff sind Schalter 8 oder
dergleichen vorgesehen, um die Stromzufuhr zum Generator und die durch den
Ultraschallerzeuger
6 erzeugte Frequenz der Schallwellen zu steuern. Die Oberfläche einer Deckplatte
9 dient als Tragplatte für den Generator 5 und den Ultraschallerzeuger 6. Außerdem
deckt sie eine Wasserkammer bzw. einen Wasserbehälter 10 ab.
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Dem Behälter 10 wird Wasser über eine Leitung 11 zugefürt, die am
Handgriff 7 befestigt ist und von diesem noch orten zu einer Cffnung in der Platte
9 führt. Kittels eines Ventils 12 kann die Wasserzufuhr zum Behälter reguliert werden.
Das wasser tritt unten durch Löcher 13 in eire konkaven Behalterboden 14 wieder
aus. Es findet somit eine kontinuierliche Wasserzufuhr zum Hohlraum 15 zwischen
dem zu behandelnden Nährboden und dem konkaven Boden 13 der Vorrichtung statt. Es
ist nicht notwendig, dqQ der Behälter 10 mit Wasser gefüllt ist, das Wasser soll
aber gewöhnlich die mit 16 bezeichnete Spitze des Ultraschallerzeugers bedecken.
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Die Deckplatte 9 enthält vorzugsweise ein Auslassventil 17 um, falls
erforderlich, Luft abzulassen, was zum Beispiel darm erforderlich ist, wenn der
Behälter zu Beginn der Behandlung mit Wasser gefüllt wird. Das Ventil kann geschlossen
werden, um einen bestimmten Wasserstand beizubehalten.
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Fs kann auch ein automatisches Ventil sein, welches normalerteise
geschlossen ist, aber durch Luftdruck öffnet.
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Wenn die Vorrichtung im Bereich eines Hauses, zum Beispiel in einem
Garten, benutzt wird, wird man als Energiequelle den Haushaltsstrom benutzen. Bei
der Feldbearbeitung kann ein durch einen Verbrennungsmotor angetriebener elektrischer
Generator Verwendung finden.
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Der in der Zeichnung dargestellte Apparat kann ohne weiteres so abgeändert
erden, daß er zum Beispiel durch einen Ackerschlepper oder ein anderes Fahrzeug
geschoben oder gezogen werden kann. Die Vorrichtung kann auch für Behandlungen in
grobem
Stil in einen Traktor integriert sein. In diesem Fall kann auch die für den Betrieb
der Vorrichtung erforderliche Erergie durch den Traktor erzeugt werden.
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Auh zur Erzeugung von Ultraschall können beliebige verfügbare geeignete
Einrichtungen benutzt werden. Das für das Verfahren notwendige Wasser kann aus jeder
geeigneten Quelle stammen. Es kann zum Beispiel von einem Vorratsbehälter aus zur
Verfügung gestellt erden, der an der Vorrichtung angebracht ist. Alternativ kann
es aber auch zum Be stiel von anderer Stelle der Vorrichtung zugeleitet werden.
Wird eine Vorrichtung ohne Wasserbehälter 10 benutzt, kann dns Wasser auch unmittelbar
dem Boden zugeführt werden, ohne daß es erst durch die Vorrichtung fließt.
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Der behälter 10 ist zweckmäßigerweise spanlos geformt. Er kann zum
Beispiel aus Kunststoff, Pyrex oder einem anderen Glas, aus rostfreiem Stahl oder
jedem anderen nichtrostenden widerstandfähigen Material bestehen.
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rit der konkaven Unterseite der Vorrichtung werden mehrere Lr-ecke
verfolgt: a) tr fokussiert die Kavitationswirkung auf einen kleineren Bereich, um
ein optimales Behandlungsergebnis zu erhalten; b) Er bildet den Boden des Behälters
10; c) tr hält den Samen auf der behandelten Oberfläche oder icht daneben, wobei
der Samen in dem Wasser im Hohlraum 15 treibt und dort durch die Kavitationswirkung
des Ultraschalls unschädlich gemacht wird; d) Er tragt dazu bei, an der gesamten
mobilen Einheit einen Auftriebseffekt zu erzeugen, der die Bewegung über die zu
behandelnde Oberfläche erleichtert.
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Während des Gebrauchs wird das Gerät entweder von Hand oder maschinell
über den Boden bewegt, und der Kavitationseffekt im Wasser des Hohlraums 15 tötet
jeden darin vorhandenen Samen 20. Wasser dringt auch in die Bodenoberfläche ein,
so daß auch Samen 20 im Oberflächenbereich bis einige Zentimeter tief unter die
Bodenoberfläche, wo die meisten Samen keimen, abgetötet wird. Wenn o-z.e Wasserbehälter
gearbeitet wird, läßt man den Ultraschallerzeuger den Kavitationseffekt direkt im
Boden erzeuger.., der vorher mit einem wässrigen Medium getränkt worden ist.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit der Unkrautbekämpfung beschriebene
Behandlung durch Ultraschallkavitation ist auch geeignet, das Keimen gelagerter
Körner zu verhindern, un 80 ihre Lagerfähigkeit zu verbessern. Unter best1.r=iten
ungünstigen Bedingungen der Umgebung, wie zum Beispiel Wärme und Feuchtigkeit, neigen
Saatkörner wie zum Eeispiel Reis, Weizen, Gerste, Roggen, Hafer usw.
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dazu, während der Lagerung zu keimen. Das Keimen ist jedoch unerwünscht,
da es das Korn ruiniert. Dieser Mangel kann durch die Erfindung beseitigt werden.
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Verhinderung des vegetativen Austreibens Auch das Austreiben land-
oder gartenwirtschaftlicher Erzeugnisse kann verhindert werden indem diese,eingetaucht
in ein vassriges Medium, dem Kavitationseffekt von Ultraschallrellen ausgesetzt
werden. Dabei wird das meristematische Gewebe im Auge einer Kartoffel oder am Ansatzpunkt
des Wachstums in einer Zwiebel oder am Sproß der Wildwuchs-Unterlage einer veredelten
Rose beeinträchtigt und somit das Wachstum entweder überhaupt verhindert oder stark
eingeschränkt. Auf diese Weise können bei landwirtschaftlichen Nahrungsmitteln und
Gartenerzeugnissen große Verluste vermieden werden, insbesondere bei der Lagerung.
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Das Austreiben wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß die Kartoffeln
usw. in eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder eine wässrige Behandlungslösung,
eingetauscht werden und dann dem durch Ultraschallwellen erzeugten Kavitationseffekt
ausgesetzt werden. Die Frequenz des Ultraschalls ist in diesem Fall im wesentlichen
dieselbe, wie sie auch benutzt wird zur Verhinderung des Keimens von Unkrautsamen,
nämlich 20.000 bis 40.000 Hertz. Die im Einzelfall zweckmäßige Frequenz hängt ab
von der Größe der Kartoffeln, Zwiebeln usw., dem Gehalt an wässriger Lösung usw.
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Bei der Behandlung kann das erfindungsgemäß vorgeschlagen Verfahren
gegebenenfalls mit einem Waschvorgang, dem die meisten Kartoffeln unterzogen erden,
kombiniert werden.
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Es kann aber auch ein getrennter Behandlungsvorgang stattfinden. Die
Kartoffeln läßt man zum Beispiel einen geneiger. Trog >.erabrollen, in welchem
sie ganz mit Wasser bedeckt oder im -esertlichen eingetaucht sind. Sie können auch
durch %:roten oder in anderer Weise durch einen horizontalen Trog bewegt werden,
wobei auf jeder Seite des Trogs, eventuell auch. oben und unten, mehrere Ultraschallerzeuger
angeordnet sind, so daß jede Kartoffel auf allen Seiten dem Kavitationseffekt ausgesetzt
wird. Durch die Kavitationswirkung wird die Reinigungswirkung des Waschvorgangs
verstärkt. wobei auch Fremdstoffe entfernt werden, die Organimmen enthalten können,
welche möglicherweise zu einer Verschlechterung des Zustands der gelagerten Kartoffeln
führen, wenn sie nicht entfernt werden.
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Wo Kartoffeln zur Lagerung oder zum Transport gesammelt werden, krnn
ein Trog vorgesehen sein, der zum Beispiel 3 bis 7 jeder lang sein kann, aber auch
länger oder kürzer, und durch den Wasser mit einem Wasserstand von mehreren Zentimetern
Höhe fließt. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß das Wasser die Kartoffeln bedeckt.
Der Trog kann so konstruiert sein, daß die Kartoffeln durch ihn hindurch rollen,
sei es infolge Schwerkraft oder mit mechanischen Mitteln, wie
zum
Beispiel Bürsten oder dergleichen. Durch mehrere Ultraschallerzeuger längs des Trogs
wird im Wasser der Kavitationseffekt erzeugt. Obgleich im Einzelfall auch eine einzige
Ultrschallquelle ausreichen kann, wird es im Normalfall zweckmäßig sein, mit mehreren
zu arbeiten.
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Die sauer der Behandlung schwankt je nach den Umständen von einigen
xekur.den, zum Beispiel 3 Sekunden, bis zu 10 oder 20 Sekunden, und zwar u.a. in
Abhängigkeit von der Frequenz des Ultraschalls usw. Diese kann wiederum in dem Bereich
zwischein 20.000 und 40.000 Hertz liegen. Bei einer längeren Aufenthaltsdauer in
dem Bad kann eine niedrigere Frequenz benutzt werden als bei kürzerer Verweilzeit.
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In Wasser getauchte Kartoffeln, die nur 5 oder 10 Sekunden lan einer
Ultraschallbehandlung mit 40.000 Hertz ausgesetzt wurden, zeigten auch nach 60 Tagen
nach der Behandlung noch keine Anzeichen eines Austreibens. Sie waren in eie ausgezeichneten
Zustand. Zum Vergleich herangezogene unse:-^r.delte Kartoffeln hatten nach dieser
Zeit dagegen Triebe und waren geschrumpft. Kartoffeln, die 30 und 60 Sekunden dem
Kavitationseffekt ausgesetzt wurden, waren nach t 0 Tagen vollständig verdorben.
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Zwiebeln und andere derartige pflanzliche Erzeugnisse können in ähnlicher
Weise behandelt werden, um das vegetative Austreiben zu verhindern.
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Für veredelte Rosenbüsche und dergleichen ist eine mit Eintauchen
in ein Wasserbad verbundene Behandlung zweckmäßig, obgleich auch die Möglichkeit
besteht, die Rosen durch ein Wasserbad zu befördern, in welchem die Behandlung stattfindet.
Normalerweise werden die Rosen auf einem Förderer zu der Stelle transportiert, wo
sie eingetopft werden, und in diesem Fall können sie irgendwo längs des Förderwegs
in ein Bad getaucht werden, in dem sie einzeln oder in Gruppen mit Ultraschall behandelt
werden. Das Eintauchen kann von Hand
geschehen oder in Form eines
automatischen Vorgangs. Das Eintauchen von Hand könnte derjenige Arbeiter ausführen,
der die Pflanzen eintopft. Da es jedoch notwendig ist, die Rosen einige Sekunden
lang in dem Bad zu halten, wirken sich diese Handgriffe nachteilig auf die Arbeitsgeschwindigkeit
aus und werden in der Regel eine besondere Eintauchbehandlung angezeigt erscheinen
lassen. Der Kavitationseffekt bewirkt eine Reinigung der Pflanzen im Bereich der
zur zel und die Entfernung von Erde und organischem Material, welches gegebenenfalls
die Lebensdauer der Rosen mindern könnte. Die erfindungsgemäße Behandlung sollte
auf den Vurzelbereich beschränkt bleiben, um nicht die Wachstumszonen der Büsche
der Kavitationswirkung auszusetzen.
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Die Béhandlungsdauert kann 3 bis 5, 10 oder 20 Sekunden betragen,
normalerweise aber nicht länger. Die Behandlungsdauer wird im Normalfall durch Anwendung
höherer Frequenzen verkürzt.
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n osenbusch, der einer erfindungsgemäßen Behandlung unterzogen wird,
ist am Ende frei von unerwünschten Sprößlingen der Unterlage.
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Zerstörung der Zytoplasmamembranen Es gibt ; verschiedene pflanzliche
Produkte, bei denen die Zellen in Zytoplasmamembranen eingeschlossen sind. Ultraschallkavitation,
angewendet in einem Wasserbad, welches die betreffenden Pflanzen- oder Pflanzenteile
enthält, kann dazu benutzt werden, diese Zellmembranen zu zerstören und gegebenenfalls
die Pflanzen zu töten. Typische pflanzliche Produkte ler hier in Frage konmenden
Art umfassen sowohl Wasser- als auch Landpflanzen. Zu den letzteren gehören lang@@rige
Pflanzen, wie zum Beispiel Bäume, Sträucher un dergleichen, weiterhin 2-Jahrespflanzen,
wie zum Beispiel besti=nte Blumen oder Gräser und Jahrespflanzen wie etwa Petunien,
Ringelblumen usw.
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Die Erfindung kann auch im Kampf gegen Algen eingesetzt werden, die
viele sauber zu haltenden Gewässer verunrei-1 gen, wie zum Beispiel Schwimmbäder,
Aquarien, Kühlkreisläufe und dergleichen. Ein sehr einfaches Verfahren, diese Algenverunreinigungen
zu verhindern, besteht darin, kontinuierlich einen verhältnismäßig kleinen Wasserstrom
über eine verhältnismäßig kleine Vorrichtung gemäß der Erfindung zu leiten und dann
dem Wasservorrat wieder zuzuführen.
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In der erfindungsgemäSen Vorrichtung wird mittels Ultrascll eine Kavitationswirkung
erzeugt, was kontinuierlich oder intermittierend geschehen kann, so daß im Verlauf
mehrer Stunden das gesamte Wasservolumen die gewünschte Behandlung erhält. Die Ultraschallfrequenz
beträgt bei dieser Behandlung 20.000 bis 40.000 Hertz. Algenzellen, die während
einer Dauer von 30 bis 90 Sekunden der Ultraschallbehandlung aufgesetzt werden,
wobei zwischen der Dauer und der Frequenz .iederus eine inverse Beziehung besteht,
werden zerstört, wodurch das Algenwachstums verhindert wird. Die Überbleibsel der
Algen lassen sich durch eine anschließende Filtration, Sedimentation,durch Zentrifugieren
oder dergleichen in einfacher Weise entfernen.
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Extraktion von Tee. Kaffee und dergleichen ras beschriebene Kavitationsverfahren
bietet sich auch für die Extraktion verschiedener Stoffe, wie zum Beispiel Tee und
Kaffe an, vor allem bei der Herstellung sogenannter Instant-Getränke, wobei der
Extrakt verfestigt wird, um später in kaltem Wasser gelöst zu werden. Wenn die Extraktion
bei erhöhter Temperatur stattfindet, wie es üblich ist, wird der Gerbstoff oder
die Gerbsäure im Tee oder Kaffee betroffen, und dadurch ändert sich der Geschmack
des Extrakts.
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Wenn dagegen die Extraktion bei niedrigerer Temperatur, zum Beispiel
Raumtemperatur bis hoch zu 38, 52 oder 66°C ausgeführt würde, hätte die Temperatur
keinen Einfluß auf den Geschmack des Extrakts. Eine solche Extraktion bei verhältnismäßig
niedrigeren Temperaturen wird durch die Erfindung ermöglicht.
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Das üblicherweise hierbei anzuwendende Verfahren besteht darin ie
in kaltem oder armen Wasser gelösten, zerstoßenen Teeblätter oder gemahlenen Kaffeebohnen
umzurühren und darm entweder durch Eintauchen eines Ultraschallerzeugers in das
Wasser oder dadurch, daß man die Lösung durch einen Apparat fließen läßt, in welchem
die Kavitationswirkung erzeugt wird, oder auch durch eine andere geeignete Art und
Weise, im Wasser den Kavitationseffekt zu erzeugen, die Tee- oder Kaffeezellen zu
zerstoren und den Extrakt zu gewinnen, ohne daß dabei unerwünschte Nebenwirkungen
auftreten, wie beim Erhitzen des Wassers bis zum Siedepunkt. Der Ultraschall-Frequenzbereich,
der oben für die Zerstörung meristematischen Gewebes ge-~-,n-,l worden ist, nämlich
20.000 bis 40.000 Hertz, angewendet während einer Behandlungsdauer von einigen Sekunden,
zum Beispiel 3 bis 90 Sekunden, führt zu guten Ergebnissen.
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Behandlung getopfter Pflanzen Die Ultraschallfrequenz kann so eingestellt
werden, daß sie lebende Pflanzen nicht beeinträchtigt, sondern nur den im Boden
enthaltenen Samen abtötet. Dies kann zum Beispiel auch bei eingetopften Pflanzen
geschehen, wobei die Samen durch den Kavitationseffekt getötet werden, ohne daß
dabei das Wachstum cer Pflanzen selbst betroffen würde.
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Die in Frage kommenden Pflanzen können landwirtschaftlicher Art sein,
wie zum Beispiel Zwiebeln, Tomaten usw., die Üblicher-eise in Behältern verkauft
werden, welche eine einzige Pflanze oder viele Pflanzen enthalten. In Frage kommen
aber auch Gartenpflanzen, wie zum Beispiel Rosen, Petunien und andere üblicherweise
in Behältern verkaufte Gartenpflanzen, wobei auch wiederum ein Behälter eine einzige
oder mehrere Pflenzen aufnehmen kann.
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Die Behandlung kann zum Beispiel darin bestehen, daß zunächst der
Boden im Topf oder einem anderen Behälter, in welches eine einzige oder viele Pflanzen
wachsen, gewässert "-rd. Darm wird die Spitze eines Ultraschallerzeugers i den Boden
im Behälter eingeführt. Im Falle der Verwend'zg eines Ultraschallerzeugers mit mehreren
Übertragungsspitzen können auch diese gleichzeitig in viele Töpfe oder an mehreren
Stellen in einen großen Behälter eingeführt werden. Es wird eine Frequenz von 20.000
bis 40.000 Hertz benutzt,und die Behandlungsdauer beträgt 3 bis 100 oder 120 Sekunden
oder ist noch länger, wobei sich die Behandlungszeit wiederum u.a. nach der eingestellten
Frequenz richtet.
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Die Behandlung wird so gesteuert, daß das Keimen von Unkrautsamen
verhindert wird, ohne jedoch auf die wachsende Pflanze einen schäilichen Einfluß
auszuüben.
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Die Ultraschallbehandlung wird vorzugsweise unmittelbar nach dem fässern
durchgeführt und zweckmäßigerweise, während die Oberschicht des Bodens im Behälter
genügend weich ist, um die Spitze des Ultraschallerzeugers in den Boden einzustecken.
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Selbstverständlich kann dabei auch noch Wasser über dem Boden stehen.
Das Keimen der Samen findet normalerweise nahe der Oberfläche des Bodens statt,
und der beschriebene Eavitatioaseffekt ist in der Lage, die Keimung in solchen Böden
selbst dann zu verhindern, wenn die Spitze des Ultraschallerzeugers nicht tief in
den Behälter eindringt.
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Statt die Spitze des Ultraschallerzeugers in den Behälter einzuführen,
besteht auch die Möglichkeit, den Behälter in Wasser zu tauchen, und es können dann
ein oder mehrere Ultraschallerzeuger bzw. mehrere Ableitungen des-selben Geräts
dazu benutzt werden, den Kavitationseffekt im Wasser zu erzeugen, der dann durch
die Behälterwände übertragen wird und das Keimen des Unkrautsamens in dem wassergetränkten
Nährboden im Behälter verhindert. Die Töpfe bestehen aus dünnem Metall oder dünnem
Kunststoff oder auch einem anderen geeignet afl Material, welches in der Lage ist,
Ultraschallschwingungen zu übertragen. Für die zuletzt beschriebene Anwendung wird
vorzugsweise
Ultraschall mit einer Frequenz zwischen 2D.OOO und 40.000 Hertz benutzt.
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Der bei den verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten genannte Frequenzbereich
beruht auf den bisher mit der Erfindung gemachten Erfahrungen. Weitere Untersuchungen
k'5nnen dazu führen, daß auch ein erweiterter Frequenzbereich empfohlen werden kann,
der dann zum Beispiel von 5.000 oder 10.000 Hertz bis über den oben genannten Bereich
von 20.000 bis 40.000 Hertz hinaus reichen und zum Beispiel auch noch Frequenzen
von 50.000, 75.000, 100.000 oder gar 150.000 Schwingungen pro Sekunde einschließen
kinn. Die kleinstmögliche Frequenz ist die, welche nötig ist, £ das gewünschte Ergebnis
zu erhalten, und die höchste Frequenz dnrf nur so ger.ahlt erden, daß sie eine von
der Behandlung betroffene, zu erhaltende Pflanze nicht schädigt. Die im Einzelfall
bevorzugte Frequenz korn mit der Dauer der Behandlung, der Temperatur des Materials
oder der Temperatur oder Zusammensetzung des Bades schranken, in welchem die Kavitation
erzeugt wird.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e