DE2640114B2

DE2640114B2 - Anlage für die Zucht von Pflanzen in mit einer Flüssigkeit berieselten Behältern

Info

Publication number: DE2640114B2
Application number: DE2640114A
Authority: DE
Inventors: Josephus Korbeek-Lo Stymans (Belgien)
Original assignee: AAN- EN VERKOOPVENNOOTSCHAP VAN DE BELGISCHE BOERENBOND LEUVEN (BELGIEN)
Current assignee: AAN- EN VERKOOPVENNOOTSCHAP VAN DE BELGISCHE BOERENBOND LEUVEN (BELGIEN)
Priority date: 1975-09-08
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1979-02-22
Also published as: FR2322534A1; BE833180A; NL7514610A; FR2322534B3; DE2640114C3; GB1548955A; DE2640114A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Zucht von Pflanzen in mit einer Flüssigkeit bewässerten Behältern, mit wenigstens einer Reihe von übereinander angeordneten Behältern, einem nach oben gerichteten Rohr, das sich von unterhalb des untersten Behälters bis oberhalb des obersten Behälters der Reihe erstreckt, einer Einrichtung zur Zuführung der Flüssigkeit über das oberste Ende des Rohres und Verbindungsleitungen zwischen dem Rohr und wenigstens bestimmten Behältern der Reihe. Eine derartige Anlage ist bereits aus der DE-AS 12 56 471 bekannt.

Solche Anlagen werden unter anderem für den Anbau von Zichorien bzw. Chicoree oder Endivien verwendet, wobei die Anlagen dann in einem dunklen Raum aufgestellt werden, der auf der erwünschten Temperatur gehalten wird. Die Flüssigkeit, mit der die Behälter berieselt werden und in denen sich nur die Wurzeln der Pflanzen befinden, wird ebenfalls auf einer konstanten,

J" einstellbaren Temperatur gehalten. Als Flüssigkeit wird im allgemeinen Wasser mit zugesetzten Nährstoffen verwendet. Bei diesen Anlage ist der Anbau unabhängig vom Klima und von der Umweltverschmutzung sowie von der Erschöpfung des Bodens. Ferner ergibt diese

}^r< Art des Anbaus eine hohe Einsparung an Arbeitsaufwand. Ferner kann eine größere Anzahl von Pflanzen auf einer kleineren Oberfläche angebaut werden, weil die Zucht der Pflanzen in Behältern stattfindet, die übereinander angeordnet sind.

Ί» Bei bestimmten bereits vorgeschlagenen Anlagen wird die zur Berieselung bzw. Bewässerung der Behälter bestimmte Flüssigkeit kontinuierlich von oben aus in das nach oben gerichtete Rohr gepumpt, das zwischen zwei oder mehreren Reihen von übereinander angeordneten

⁴¹J Behältern installiert ist. Die Bewässerungsflüssigkeit fließt dann über die Rohre oder Verbindungsleitungen in die ungeradzahligen Behälter, angefangen mit dem oberen Behälter, fließt über Überläufe dieser Behälter zu den darunterliegenden geradzahligen Behältern und

^⁰ wird anschließend durch Überläufe und eine Abiaufleitung von letzteren Behältern abgeführt. Mit einundderselben Bewässerungsflüssigkeit werden nicht mehr als zwei übereinander angeordnete Behälter oder Kästen bewässert, da sonst der Unterschied in der Konzentra-

^r>^r> tion der Nährstoffe und des Sauerstoffs und der Temperaturunterschied zwischen der Flüssigkeit für den oberen Behälter und für den unteren Behälter zu groß wäre.

Da die Wurzeln der in den Behältern befindlichen

^h0 Pflanzen sich fortwährend in der Bewässerungsflüssigkeit befinden, stellt sich das bedeutende Problem der Belüftung dieser Flüssigkeit, damit die Wurzeln atmen können. Es ist nämlich bekannt, daß die Wurzeln nicht unbedingt ständig feucht gehalten werden müssen und

^h5 daß sie ruhig eine bestimmte Zeit lang an der Luft verbleiben können, so daß sie atmen können.

Natürlich wäre es möglich, die Behälter mit. einer Versorgungsleitung für die Bewässerungsflüssigkeit zu

versehen, in der die erforderlichen Ventile oder Klappventile installiert sind, die dann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch nach einem einstellbaren Programm gesteuert würden, so daß die Behälter alternativ bewässert und entleert werden können. Eine derartige Anlage wäre jedoch sehr aufwendig.

Es wurden auch schon Anlagen vorgeschlagen, in denen jeder Behälter mit einer getrennten Abflußleitung und einer oberhalb angeordneten Versorgungsleitung für die Flüssigkeit versehen ist, wobei diese Leitungen an dasselbe nach oben führende Rohr angeschlossen sind und wobei in dem Rohr mehrere Kolben angeordnet sind, die gleichzeitig eine senkrechte Hin- und Herbewegung ausführen können. Für jedes Paar der übereinander angeordneten Behälter ist ein Kolben vorgesehen, der in seiner unteren Stellung die Abflußöffnung des unteren Behälters verschließt und in seiner oberen Stellung die Abflußöffnung des oberen Behälters verschließt. In der unteren Stellung wird der untere Behälter gefüllt, und der obere Behälter wird eniieert, während in der oberen Stellung der obere Behälter gefüllt wird und der untere BehälUi entleert wird. Aufgrund der senkrechten Hin- und Herbewegung der verschiedenen Kolben wird ein Flüssigkeitsstrom aus dem oberen Behälter der Anlage in Richtung zu dem daruntergelegenen Behälter bewirkt und anschließend von letzterem Behälter zu dem daruntergelegenen Behälter usw, bis die Flüssigkeit den zuunterst angeordneten Behälter erreicht und dann aus diesem abgeleitet wird. Dieselbe Flüssigkeit läuft also durch alle Behälter, so daß sich die Flüssigkeit in dem unteren Behälter sich nicht mehr auf derselben Temperatur befindet und nicht mehr dieselbe Zusammensetzung bezüglich der Nährstoffe aufweist wie die Flüssigkeit in dem obersten Behälter.

Darüberhinaus sind derartige Anlagen recht aufwendig und kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Wurzeln der Pflanzen in den Behältern nacheinander bewässert und belüftet werden können und bei der die Bewässerung mit einer frischen Flüssigkeil erfolgen kann, die dieselbe Konzentration an Nährstoffen und dieselbe Temperatur aufweist. Dabei soll diese Anlage jedoch einfach im Aufbau und in der Anwendung und folglich wirtschaftlich sein.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, ist, daß ein einzelner Körper vorgesehen ist, der in dem Rohr auf- und abbewegbar ist, und eine Einrichtung zur Übertragung dieser Auf- und Abbewegung auf den Körper vorgesehen ist, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung eine Förderleistung aufweist, die größer ist als die Leckrate der an der Stelle des Körpers in dem Rohr durchlaufenden Flüssigkeit, und daß die Verbindungsleitung an der Unterseite des Behälters mündet. Über diese Verbindungsleitung kann also in Abhängigkeit von der Stellung des Körpers in dem Rohr die Flüssigkeit sowohl aus dem Rohr in den Behälter als auch aus diesem heraus in das Rohr fließen.

Bei einer besonderen Ausführungsfonn der Erfindung umfaßt die zum senkrechten Verschieben bzw. Auf· und Abbewegen des Körpers in dem Rohr bestimmte Einrichtung ein seiiförmiges Element, an dem der genannte Körper befestigt ist, eine Trommel, über die dieses Seil geführt wird, und eine Einrichtung zur Drehung der Trommel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin

dung enthält die Anlage eine Steuervorrichtung, die die gegenseitige Kopplung der Einrichtungen gewährleistet, die dazu bestimmt sind, die Flüssigkeit über das obere Ende dem nach oben gerichteten Rohr zuzuführen, und ferner enthält die Anlage eine Einrichtung, die dazu bestimmt ist, den Körper im Rohr senkrecht so zu verschieben, daß die Flüssigkeit in das nach oben gerichtete Rohr gebracht wird, wenn der Körper sich von unten nach oben verschiebt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Anlage wenigstens vier Reihen von übereinander angeordneten Behältern, jedoch nur ein nach oben gerichtetes Rohr für diese vier Reihen, welches zwischen diesen angeordnet ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. I einen senkrechten Schnitt einer erfindungsgemäßen Anlage,

F i g. 2 einen Schnitt einer anderen Aufführungsforrn der erfindungsgemäßen Anlage,

F i g. 3 einen waagerechten Schnitt einer erfindungsgemäßen Anlage einer weiteren Ausführungsform.

Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage für die Zucht bzw. den Anbau von Pflanzen in Behältern, die mit einer Flüssigkeit berieselt bzw. bewässert werden, ist für die Zucht von Zichorien bzw. Chicoree oder Endivien bestimmt. Diese Anlage enthält eine Reihe von übereinander angeordneten Behältern 1. Diese Behälter 1 sind Wannen oder Kästen, in denen die Wurzeln der Zichorien- bzw. Chicoreepflanzen angeordnet sind. Die Behälter 1 stehen übereinander auf einem Boden 2 mit Füßen, die in F i g. 1 zur Vereinfachung nicht dargestellt wurden, so daß diese Behälter leicht mittels eines Gabelstaplers versetzt oder herausgenommen werden können. Unter dem Boden 2 ist. ein Vorratsbehälter 3 angeordnet. Dieser ist bis zu dem mit dem Bezi:jszeichen 4 bezeichneten Niveau mit der Bewässerungsflüssigkeit angefüllt, die hauptsächlich aus Wasser besteht, dem Nährstoffe zugesetzt wurden.

Neben der Reihe von übereinander angeordneten Behältern 1 erstreckt sich ein senk^rechtts Rohr 5, dessen unteres, offenes Ende in den Behälter 3 mündet und dessen oberes, offenes Ende oberhalb des obersten Behälters der Reihe mit einer Wanne oder einem Kasten 6 in Verbindung steht. Dieser Kasten ist durch eine Trennwand 7 in zwei Teilräume 6' und 6" unterteilt, wobei die Trennwand 7 niedriger ist als die Wände des Kastens 6 und somit einen Überlauf bildet. Das Rohr 5 ist an die Unterseite des Teilraums 6' angeschlossen. An die I Interseitc des Teilraums 6" ist eine Ablaufleitung 8 .ingesrt-Jossen, deren unteres Ende ebenfalls in den Behälter 3 mündet.

Jeder der Behalte 1 ist in der Nähe seines Bodens mit einem Verbindungsstück 9 versehen, das mittels einer Schnellkupplung 15 an ein Verbindungsstück 10 angeschlossen ist. das auf dem Rohr 5 sitzt. Die durch die Schnellkupplung X, verbundenen Verbindungsteile 9 und 10 bilden gemeinsam eine waagerechte Verbindungslcitur.g, mittels der jeder Behälter 1 rm· dem senkrechten Rohr 5 verbunden ist. Die Schnellkupplung 15 kann in bekannter Weise ausgebildet sein und wird daher hier im einzelnen nicht beschrieben.

Jeder Behälter 1 ist ferner mit einem Ablauf bzw. Überlauf versehen, der in der Höhe einstellbar ist und das mögliche Niveau der Flüssigkeit im Inneren des Behälters I bestimmt. Dieser Überlauf ist ein Heines

senkrechtes Rohr, das an seinen beiden Enden offen ist und eingespannt ist, jedoch dabei eine Gleitbewegung in einer Öffnung 12 ermöglicht, die im Boden des Behälters angebracht ist. Das untere Ende der kleinen Rohre Il aller Behälter 1. mit Ausnahme der obersten Behälter, bildet einen Aufnahmetrichter, der unmittelbar unterhalb des unteren Endes des Rohres 11 des darüberliegenden Behälters 1 angeordnet ist. Das Rohr 11 des unteren Behälters ist oberhalb einer Öffnung 13 im Boden 2 angeordnet, welche in den Vorratsbehälter 3 mündet.

Eine im Vorratsbehälter 3 angeordnete eingetauchte Pumpe 18 pumpt über eine Leitung 19 Wasser zu dem Teilraum 6' des Kastens 6.

in dem Rohr 5 kann sich ein zylindrischer Körper 20, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 5, senkrecht hin- und hi>rK<»ll/*»iT£»_n ΓΛοι- j^£rrvgr Oft jet on Ainorv, Scü 2ί aufgehängt. Dieses Seil erstreckt sich längs der Achse des Rohres 5 nach oben, läuft oben über eine Rolle 22, die oberhalb des Kastens 6 angeordnet ist, zu einer Rolle 23 und läuft dann wieder nach unten zu einer Trommel 24, auf die das Seil aufgerollt ist. Diese Trommel 24 wird von einem Elektromotor 25 angetrieben. Dieser Motor wird wiederum von einer Steuervorrichtung 26 gesteuert. Der Motor 25 dreht sich kontinuierlich oder schrittweise. Im ersten Fall bestimmt die Steuervorrichtung 26 die Drehgeschwindigkeit des Motors. Im /weiten Falle bestimmt sie die Zeitintervalle zwischen den Drehungsphasen des Motors. Wenn die Pumpe 18 arbeitet, so pumpt sie die Flüssigkeit in das Rohr 19 mit einer Durchflußleistung. die größer ist als die Leckrate der Flüssigkeit, die aufgrund der Schwerkraft zwischen dem Körper 20 und der Innenwandung des Rohres 5 hindurchlaufen kann.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Anlage ist folgendermaßen:

Wenn der Körper 20 sich im unteren Teil des Rohres 5 befindet, d. h. in der in F i g. 1 dargestellten Stellung, so wird die Pumpe 18 in Betrieb genommen. Dadurch wird Flüssigkeit in den Teilraum 6' gepumpt und fließt in dem Rohr 5 nach unten, und da die Durchflußleistung größer ist als die l.eckrate an der Stelle des Körpers 20. steigt die Flüssigkeit in dem Rohr 5. bis die Verbindungsleitung 9, 10 erreicht ist, welche den untersten Behälter 1 mit dem Rohr 5 verbindet. Die Flüssigkeit läuft über diese Verbindungsleitung in den Behälter hinein, wodurch dieser angefüllt wird, bis das durch den einstellbaren Überlauf bestimmte Niveau erreicht ist. Dieses Niveau ist so gewählt, daß nur die Wurzeln der Zichorien- bzw. Chicoreepflanzen sich in der Flüssigkeit befinden. Dieses Niveau wird nach einer vorbestimmten Zeit erreicht. Solange wie der Körper 20 sich unterhalb der Verbindungsleitung 9, 10, 15 befindet, bleibt der Behälter 1 angefüllt. Wenn dann der Körper 20 vor das Verbindungsstück 10 gebracht wird, so hört die Versorgung des Behälters 1 mit Flüssigkeit auf. In dieser Stellung des Körpers fließt bereits ein kleiner Teil der Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft durch die Verbindungsleitung 9,10,15 und den Leckweg zwischen dem Körper 20 und der Innenwandung des Rohres 5 aus dem Behälter 1 heraus, aber hauptsächlich wenn der Körper 20 oberhalb der Verbindungsleitung 9, 10, 15 liegt läuft die Flüssigkeit über diese Verbindungsleitung aufgrund der Schwerkraft aus dem Behälter 1 in das Rohr 5 zurück, so daß der Behälter 1 sich entleert

Dieselben Vorgänge laufen ab, wenn der Körper 20 nacheinander für jeden Behälter 1 nach oben verschoben wird. Diese Hochbewegung kann, wie bereits erwähnt wurde, kontinuierlich erfolgen, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit dann die Zeilspanne bestimmt, während der ein Behälter 1 mit der Flüssigkeit angefüllt ist. Wenn der Behälter 20 sich oberhalb des obersten Behälters 1 befindet, so erhält die Steuervorrichtung 26 darüber ein Informationssignal, beispielsweise mittels eines Mikrokontakts, um den Motor 25 und die Pumpe 18 während einer vorbestimmten Zeit

κι anzuhalten. Nach Ablauf dieser Zeitspanne betreibt die Steuervorrichtung 26 den Motor im anderen Drehsinn, so daß der Körper 20 bis in seine unterste Stellung abgesenkt wird, und anschließend beginnt der beschriebene Zyklus erneut.

Jeder der Behälter I wird somit mit einer in Zusammensetzung und Temperatur identischen Flüssigkeit bewässert. Sobald das Flüssigkeitsniveau in dem Tei!r2«m S' zn hoch wird flieSt die Flüssigkeit über die Trennwand 7 hinweg in den Teilraum 6" und fließt von diesem aus über die Ablaufleitung 8 zum Vorratsbehälter 3. Dasselbe gilt für die Flüssigkeit, die noch in die Behälter 1 hineinfließt, nachdem das von dem Überlauf dieser Behälter bestimmte Niveau bereits erreicht ist. Das überschüssige Wasser fließt über die Rohre 11 der

2> eventuell noch darunterliegenden Behälter zu dem Vorratsbehälter 3.

Alle T' ile, die über dem Boden 2 liegen, sind ferner gemeinsam von Wänden 28 mit einer Zugangstür umgeben, wobei diese Wände gemeinsam mit dem Boden einen abgeschlossenen RauTi bilden, der dunkel ist und in dem die Luft auf einer konstanten Temperatur gehalten werden kann. Die Bewässerungsflüssigkeit wird ebenfalls auf einer konstanten, etwas niedrigeren Temperatur gehalten.

3■» Die in der F i g. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen nur dadurch, daß der Körper 20 in dem Rohr 5 nicht ausschließlich aufgrund seines Eigengewichts absteigt, sondern statt dessen nach unten gezogen wird. Der Körper 20 ist an einem endlosen Seil 29 befestigt, das oberhalb des Kastens 6 auf zwei Seilrollen 22 und 23 verläuft, mit seinem unteren Teil jedoch noch um drei Führungsrollen 30 geführt ist und ebenfalls auf eine Trommel 24 aufgerollt ist, welche von einem Motor 25 angetrieben wird. Die Arbeitsweise dieser Anlage ist völlig gleich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.

Während bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen in dem abgeschlossenen Raum, der durch den Boden und die Wände 28 gebildet wird, nur eine R.ihe bzw. ein Stapel von übereinander angeordneten Behältern 1 angeordnet wurde, sind bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform mehrere gleiche Reihen in Vierergruppen angeordnet In Fig.3 ist nur eine einzige Vierergruppe dargestellt Die Anlage umfaßt für jede Vierergruppe ein senkrechtes Rohr 5, das über Verbindungsleitungen 9,10,15 mit den Behältern 1 der vier Reihen verbunden ist In dem Rohr 5 ist also ein Körper 20 an einem Seil 21 so aufgehängt, daß er

ω alternativ in senkrechter Richtung mittels der von dem Motor 25 angetriebenen Trommel 24 bewegt werden kann. In derselben Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird die Bewässerungsflüssigkeit mittels einer Pumpe und einer Leitung 19 dem oberen Ende des Rohres 5 zugeführt Das Niveau in den Behältern jeder Reihe wird durch in ihrer Höhe einsteilbare Überläufe bzw. Röhrchen 11 festgelegt Die Überläufe 11 der Behälter 1 jeder Reihe sind

unmittelbar untereinander angeordnet. Die Arbeitsweise ist dieselbe wie bei den zuvor beschriebenen Aiisführungsformen, mit dem einzigen Unterschied, clafi die Behälter 1 der vier Reihen gleichzeitig bewiissert bzw. entleert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage für die Zucht von Pflanzen in mit einer Flüssigkeit bewässerten Behältern, mit wenigstens einer Reihe von übereinander angeordneten Behältern, einem nach oben gerichteten Rohr, das sich von unterhalb des untersten Behälters bis oberhalb des obersten Behälters der Reihe erstreckt, einer Einrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit über das oberste Ende des Rohres und Verbindungsleitungen zwischen dem Rohr und wenigstens bestimmten Behältern der Reihe, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner Körper (20) vorgesehen ist, der in dem Rohr (5) auf- und abbewegbar ist, und eine Einrichtung (21, 24, 25, 29) zur Übertragung dieser Auf- und Abbewegung auf den Körper (20) vorgesehen ist, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (18, 19) eine Förderleistung aufweist, die größer ist als die Leckrate der an der Stelle des Körpers (20) in dem Rohr iß) durchlaufenden Flüssigkeit, und daß die Verbindungsieitung (9,10,15) an der Unterseite des Behälters (1) mündet.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Auf- und Abbewegung des Körpers (20) in dem Rohr (5) bestimmte Einrichtung ein seilförmiges Element (21,29), an dem der Körper (20) befestigt ist, eine Trommel (24), über die das seilförmige Element (21, 29) läuft, und eine Einrichtung (25) zur Drehung der Trommel (24) umfaßt.

3. Anlage lach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine S'-uervorrichtung (26) vorgesehen ist, die die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (18, 19) und die Einrichtung (21, ?\, 25,29) zum Auf- und Abbewegen des Körpers (2U) in dem Rohr (5) miteinander in einer solchen Weise koppelt, daß Flüssigkeit dem Rohr (5) zugeführt wird, wenn der Körper (20) sich von unten nach oben bewegt.

4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (26) vorgesehen ist, die die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (18, 19) und die Einrichtung (21, 24, 25, 29) zum Auf und Abbewegen des Körpers (20) in dem Rohr (5) miteinander derart koppelt, daß die Flüssigkeit dem Rohr (5) zugeführt wird, wenn der Körper (20) sich von oben nach unten bewegt.

5. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (9, 10, 15) zwei Teile (9, 10), die jeweils an dem Rohr (5) bzw. an dem Behälter (1) befestigt sind. und eine Schnellkupplung (15) zwischen diesen Teilen aufweist.

6. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (18,19) einen Vorratsbehälter (3) für die Flüssigkeit, eine Pumpe (18) und eine Leitung(19) umfaßt, die mit der Pumpe (18) verbunden ist und sich von dem Vorratsbehälter (3) aus zum obersten Ende des Rohres (5) hin erstreckt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kasten (6) vorgesehen ist, an den das oberste Ende des Rohres (5) angeschlossen ist und in den die an die Pumpe (18) angeschlossene Leitung (19) mündet.

8. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das seilförmige Element (29), an dem der Körper (20) befestigt ist, einen geschlossenen Kreislauf bildet.

9. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens vier Reihen von übereinander angeordneten Behältern (1), jedoch nur ein nach oben gerichtetes Rohr (5) für die vier Reihen, welches zwischen diesen angeordnet ist, vorgesehen sind.