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Die Vorrichtung weist einen Vorratsbehälter für die Additive auf,
der über eine Zuführleitung mit der Mischdüse zum Zumischen der Additive zum Wasser
verbunden ist. Für die Dauer der instationären Strömungsvorgänge ist anstelle der
Additive eine Sperr- oder Pufferflüssigkeit in die Zuführleitung zwischen dem Vorratsbehälter
und der Mischdüse
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einleitbar.
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In der Landwirtschaft ist es üblich, Pflanzenschutzmittel in Behältern,
die mit landwirtschaftlichen Fahrzeugen oder Flugzeugen gekoppelt sind, anzurühren
und anschließend mit Spritzvorrichtungen, beispielsweise Sprühdüsen, über den zu
schützenden Pflanzen zu zerstäuben. Dieses Verfahren weist für die Umwelt einige
wesentliche Nachteile auf, da die Pflanzenschutzmittelkonzentration weitgehend vom
Verhalten und Geschick des die Mischung durchführenden Landwirts abhängt. Eine leicht
auftretende Überdosis des Pflanzenschutzmittels bedeutet nicht nur eine Gefahr für
die zu schützenden Pflanzen, sondern auch eine erhebliche Belastung für die Umwelt.
Neben möglichen Fehldosierungen spielen nach einem Spritzvorgang verbleibende Restmengen
von Pflanzenschutzmitteln eine erhebliche Rolle, weil es für derartige Restmengen
keine umweltfreundlichen Vernichtungsmethoden gibt Vielmehr ist es oft üblich, diese
Restmengen in die Kanalisation oder in Abwässergräben laufen zu lassen.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei dem Anrühren der Pflanzenschutzmittel
der Mensch direkten Kontakt mit den giftigen Mitteln hat. Der direkte Umgang mit
diesen Mitteln stellt somit eine nicht zu unterschätzende Bedrohung für die Gesundheit
des betreffenden Menschen dar.
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Aus der DL-PS 84 767 ist ein Bewässerungssystem mit ferngesteuerter
Einspeisung von Agrarchemikalien ersichtlich. Bei diesem System ist an die Zuleitung
zu einem Schlagkomplex der zu beregnenden oder zu bewässernden Nutzfläche ein vom
Klarwasser angetriebener Wassermotor angeschlossen, der eine Dosierpumpe antreibt.
Die Dosierpumpe saugt aus einem Lösungsbehälter an und speist in die Zuleitung des
Bewässerungssystems ein. Die Leistung des Wassermotors und damit die Dosierung der
Agrarchemikalien wird durch ein über Fernbedienung betätigbares Ventil beeinflußt.
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Bei einer aus der DT-OS 22 04546 bekannten Mischeinrichtung werden
lediglich Pflanzenschutzwirkstoffe mit Hilfe eines Injektors erst unmittelbar vor
Beginn des Spritzens mit Wasser gemischt und dem Spritzbalken zugeführt. Auch diese
Mischeinrichtung weist eine Pumpe auf, die in der zu dem Spritzbalken führenden
Leitung angeordnet ist. Als Pumpe wird eine nach dem Injektorprinzip arbeitende
Wasserstrahlpumpe verwendet, die nur gegen Atmosphäre arbeitet und deren Einsatzbereich
verhältnismäßig klein ist.
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Neben den bereits genannten Nachteilen bei der Herstellung und Restmengenbeseitigung
von Pflanzenschutzmitteln treten bei den bekannten Einrichtungen noch Umweltprobleme
bei dem Zerstäuben der Schutzmittel auf. Die heute verwendeten Sprühdüsen liefern
abhängig von ihrer technischen Ausgestaltung, der Sprühöffnung und dem an der Düse
anstehenden Druck ein bestimmtes Tropfengrößenspektrum. Hierbei kann ein nicht unerheblicher
Anteil so kleiner Tröpfchen auftreten, daß sich ein vom Wind leicht verwehbarer
Sprühnebel bildet. Dies bedeutet sowohl einen Verlust an Pflanzenschutzmittel als
auch eine Schädigung von Nachbarkulturen oder der Umwelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene
Einrichtung derart auszugestalten, daß durch die Möglichkeit ihrer Verwendung im
Bereich des Pflanzenschutzes größere Spritzweiten erzielt werden und unerwünschte
Nebenwirkungen sowohl im Zusammenhang mit der Bedienung als auch im Zusammenhang
mit der Umwelt weitestgehend
ausgeschlossen sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß insgesamt drei
jeweils über Rohrleitungen an die Zumischdüse angeschlossene Vorratsbehälter vorgesehen
sind und daß einer von ihnen Pflanzenschutzmittel enthält, die während eines Sprühprozesses
in der Landwirtschaft gleichzeitig mit den widerstandsvermindernden Additiven mittels
einer Druckeinrichtung aus dem Vorratsbehälter herausgedrückt, in die Zumischdüse
hineingedrückt und dem durch die Zumischdüse fließenden Wasserstrom beigemischt
werden sowie über den Hydrationstank und die Mischdüse in die Grenzschicht des durch
die Hauptrohrleitung fließenden Wasserstromes und damit zu den Düsen oder dergleichen
gelangen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung geht dahin, daß die Druckeinrichtung
des Vorratsbehälters für die Pflanzenschutzmittel aus einer Rohrleitung besteht,
die mit einem Ende mit der Hauptrohrleitung und mit ihrem anderen Ende sowohl mit
dem Vorratsbehälter für die Pflanzenschutzmittel als auch mit den Vorratsbehältern
für die widerstandsvermindernden Additive und die Sperr- oder Pufferflüssigkeit
verbunden ist. Als Treibmedium wird hierbei ein Teil des durch die Hauptrohrleitung
fließenden Wasserstromes herangezogen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß der Vorratsbehälter für die Pflanzenschutzmittel einen die Pflanzenschutzmittel
enthaltenden elastischen Beutel mit starrer Halskrause und an der Halskrause befestigter
Überwurfmutter aufweist und daß der elastische Beutel mittels der Überwurfmutter
an der zu der Zumischdüse führenden Rohrleitung angeschlossen ist. Dieser elastische
Beutel kann vom Hersteller des Pflanzenschutzmittels gefüllt und in der Halskrause
mit einer Berstmembrdn versehen werden.
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Vorteilhafterweise wird der Beutel im verschlossenen Zustand an den
Endverbraucher geliefert.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt neben einer genauen kontinuierlichen
Dosierungsmöglichkeit des Pflanzenschutzmittels und der widerstandsvermindernden
Additive in Abhängigkeit von der Wasserdurchflußmenge zum Zeitpunkt des Sprühprozesses
darin, daß durch die Hinzufügung von widerstandsvermindernden Additiven, beispielsweise
wasserlöslichen, hochmolekularen Kettenmolekülen, das Sprühstrahlenspektrum der
Austrittsdüse wesentlich verbessert wird und somit das Tropfengrößenspektrum im
unteren Bereich beschnitten wird. Weitere Vorteile bestehen darin, daß der den Sprühprozeß
durchführende Mensch nicht mehr mit dem giftigen Schutzmittel in Berührung kommt
und daß keine Restmengen vernichtet werden müssen. Die physikalischen Eigenschaften
des Spritzmittels, insbesondere seine Viskosität, werden durch die widerstandsvermindernden
Additive nicht oder nur unwesentlich beeinflußt, so daß die biologischen und biochemischen
Vorgänge in der Pflanze zur und durch die Aufnahme des Schutzmittels nicht beeinträchtigt
werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 eine vollständige Einrichtung im Schnitt und F i g. 2 einen
elastischen Beutel zur Aufnahme eines Pflanzenschutzmittels im Schnitt.
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In F i g. list ein Teilstück der Hauptrohrleitung der Einrichtung
mit 1 bezeichnet. Das eine Ende dieses Leitungsstückes ist an eine zeichnerisch
nicht dargestellte Pumpe angeschlossen, während das andere Ende mit
einer
ebenfalls nicht gezeichneten Düse oder dergleichen verbunden ist. Die Hauptrohrleitung
1 ist durch die Endböden 2 und 3 eines Misch- bzw. Hydrationstanks 4 flüssigkeitsdicht
geführt und steht über eine in dem Hauptrohrleitungsstück, das sich innerhalb des
Misch-bzw. Hydrationstanks befindet, angeordnete Mischdüse 5 mit dem Innenraum des
Tanks 4 in Verbindung. Dieser Innenraum ist mit der Hauptrohrleitung 1 auch über
eine Nebenrohrleitung 6 verbunden, die mit einem Ende durch den Endboden 2 flüssigkeitsdicht
geführt ist, mit ihrem anderen Ende unter einem Winkel a an einem der Pumpe näherliegendem
Stück der Hauptrohrleitung 1 befestigt ist und in der eine Zumischdüse angeordnet
ist.
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Der optimale Winkel a ist von dem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten
in der Hauptrohrleitung 1 und der Strömungsgeschwindigkeit in der Nebenrohrleitung
6 oder von dem Verhältnis der Durchsatzmengen dieser beiden Leitungen abhängig.
Der zeichnerisch nicht dargestellte Ringkanal der Zumischdüse 7 ist an zwei Rohrleitungen
8 und 9 angeschlossen, von denen die Rohrleitung 8 direkt mit einem Vorratsbehälter
19 für ein Pflanzenschutzmittel in Verbindung steht.
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Hingegen ist die Rohrleitung 9 über einen Dreiwegehahn 11 an einen
Vorratsbehälter 12 für widerstandsvermindernde Additive angeschlossen, beispielsweise
für wasserlösliche hochmolekulare Kettenmoleküle. Der dritte Anschluß des Dreiwegehahns
11 ist über eine Rohrleitung 13 mit einem weiteren Vorratsbehälter 14 verbunden,
der eine Sperr- oder Pufferflüssigkeit enthält. Alle drei Vorratsbehälter 10, 12
und 14 weisen in ihrem Inneren jeweils eine elastische Rollmembran 15, 16 bzw. 17
auf, die die jeweils in dem entsprechenden Vorratsbehälter enthaltene Substanz von
einem Treibmedium trennt. Als Treibmedium wird im vorliegenden Beispiel ein Teil
des durch die Hauptrohrleitung 1 fließenden Wasserstromes verwendet. Um dies zu
verwirklichen, sind die das Treibmedium enthaltenden Innenräume der Vorratsbehälter
10, 12 und 14 über ein Rohrleitungssystem 18 an die Hauptrohrleitung 1 angeschlossen
und mit zeichnerisch nicht dargestellten Entlüftungsventilen versehen. Es ist jedoch
auch möglich, eine oder mehrere unabhängige Druckeinrichtungen zur Förderung der
entsprechenden Substanzen aus den Vorratsbehältern 10, 12 und 14 in die Zumischdüse
7 zu verwenden. In diesem Fall kommen außer Wasser auch noch andere Treibmedien
in Frage.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:
Fließt durch die Hauptrohrleitung 1 ein Wasserstrom, so tritt ein Teil dieses Stromes
in die Nebenrohrleitung 6 und das Rohrleitungssystem 18 ein.
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Der im Rohrleitungssystem 18 vorhandene Wasserstrom kommt zum Stillstand,
sobald das Wasser mit den in den Vorratsbehältern 10, 12 und 14 angeordneten Membranen
15, 16 und 17 in Berührung kommt. Auf die Membranen wird ein Druck ausgeübt, so
daß das Pflanzenschutzmittel und je nach der Schaltung des Dreiwegehahns 11 entweder
die widerstandsvermindernden Additive oder die Sperr- oder Pufferflüssigkeit dem
Ringkanal der Zumischdüse 7 zugeführt werden. Während eines Sprühprozesses gibt
der Dreiwegehahn 11 die Rohrleitung 9 frei, so daß die widerstandsvermindernden
Additive gleichzeitig mit dem Pflanzenschutzmittel über die Zumischdüse 7 in die
Grenzschicht des durch die Nebenrohrleitung 6 fließenden Wasserstromes eindringen.
Diese Mischung wird in dem Misch- bzw. Hydrationstank gemischt bzw.
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hydratisiert und anschließend über die Mischdüse 5 dem
Wasserstrom
in der Hauptrohrleitung 1 zugeführt, von wo aus sie zu der zeichnerisch nicht dargestellten
Düse oder dergleichen gelangt und somit für einen Sprühprozeß verwendet werden kann.
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Durch die verwendeten widerstandsvermindernden Additive wird die
Entstehung von Sprühnebeln verhindert. Als Additive kommen insbesondere wasserlösliche,
hochmolekulare Kettenmoleküle in Betracht, die bei instationären Strömungsvorgängen,
wie z. B. bei Anfahr- iind Abstellvorgängen, Verstopfungen in der Düse bzw. dem
Ringkanal der Zumischdüse 7 hervorgerufen können. Um derartige Verstopfungen zu
vermeiden, wird der Zumischdüse vor dem Abstellen der Einrichtung über die Rohrleitung
13, den Dreiwegehahn 11 und den unteren Teil der Rohrleitung 9 eine Sperr- oder
Pufferflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 14 zugeführt.
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Als Sperr- oder Pufferflüssigkeit kommen Alkohole in Frage.
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Aus F i g. 2 ist ein in dem Vorratsbehälter 10 für das Pflanzenschutzmittel
eingebrachter elastischer Beutel 19 ersichtlich, der das Pflanzenschutzmittel enthält.
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Dieser Beutel weist eine starre Halskrause 20 auf, die bis zur Mitte
des Beutels mit abnehmender Steifigkeit verläuft und an deren flaschenförmigen Ende
eine Überwurfmutter 21 angreift. Die Überwurfmutter 21 wirkt mit einem auf dem dem
Vorratsbehälter 10 zugewandten Ende der Rohrleitung 8 vorgesehenen Außengewinde
zusammen, so daß im zusammengeschraubten Zustand eine flüssigkeitsdichte Verbindung
zwischen dem Innenraum des Beutels 19 und der Rohrleitung 8 hergestellt ist. In
dem Vorratsbehälter 10 kann eine elastische Rollmembran entfallen, da das über das
Rohrleitungssystem 18 in den Innenraum des Vorratsbehälters 10 eintretende Treibmedium
direkt auf den elastischen Bereich des Beutels 19 wirkt und das Pflanzenschutzmittel
in die Rohrleitung 8 hineindrückt.
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Um den Beutel 19 ohne Gefährdung für einen Menschen in den Vorratsbehälter
10 hineinbringen zu können, ist dieser in der Mitte geteilt. Die sich ergebenden
beiden Hälften des Vorratsbehälters 10 sind über ein Scharnier 22 miteinander verbunden
und können mittels einer oder mehrerer Feststellschrauben und einer zeichnerisch
nicht dargestellten Dichtung flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden. Durch
die Verwendung des Beutels, der vor dem Einbringen bzw. während des Einbringens
in den Vorratsbehälter durch einen mit der Überwurfmutter 21 zusammenwirkenden Blindstopfen
bzw. durch eine in der Halskrause angeordnete Membran gegen ein Verschütten des
giftigen Pflanzenschutzmittels gesichert ist, ist eine einfache Einbringung des
Pflanzenschutzmittels in die Einrichtung und somit eine gefahrlose sichere Handhabung
des giftigen Pflanzenschutzmittels möglich.
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Das Verhältnis des steifen Beutelteiles zum elastischen Beutelteil
ist so zu wählen, daß eine Dichtsetzung der Austrittsöffnung des Beutels 19 durch
den elastischen Beutelteil vermieden wird. Es ist somit zweckmäßig, daß der elastische
Beuteilteil nicht mehr als die Hälfte des Volumens des Beutels 19 umschließt.
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Es ist auch möglich, den elastischen Beutel 19 in Zusammenhang mit
einem eine elastische Rollmembran aufweisenden, in zwei Hälften teilbaren Vorratsbehälter
10 zu verwenden. In diesem Fall wird der bei der Inbetriebnahme im Dosierinnenraum
des Vorratsbehälters 10 entstehende Unterdruck durch ein Ventil 23 automatisch ausgeglichen.