DE3823248A1 - Vorrichtung zum zubereiten und/oder ausbringen von fluessigem spritzgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zubereiten und/oder Ausbringen von flüssigem Spritzgut, insbeson­ dere von Flüssigdünger oder Spritzmittel, in der Land­ wirtschaft, mit einem Tank für das Spritzmittel.

In der Landwirtschaft stellt sich häufig das Problem, durch Auflösen eines Feststoffs in Wasser ein flüssiges Spritzmittel herzustellen und dieses anschließend auf einer landwirtschaftlichen Fläche zu verteilen. Zum Beispiel wird häufig Flüssigdünger durch Auflösen von Harnstoff oder dgl. in Wasser in großvolumigen Behäl­ tern, Tanks oder dgl. zubereitet, wobei das Auflösen des Harnstoffs ein zeitraubender Vorgang ist. Es wäre erwünscht, diesen Vorgang zu beschleunigen. Ferner ist es häufig nachteilig, wenn das Spritzgut in zu kaltem Zustand auf Nutzpflanzen aufgespritzt wird. Die Pflanzen können dabei, insbesondere an heißen Tagen, einen Kälte­ schock erleiden, wodurch die Aufnahme des im Spritzgut enthaltenen Düngers oder dgl. beeinträchtigt wird und die Pflanzen Verbrennungserscheinungen zeigen können.

Aus der DE-OS 31 09 646 ist ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen bekannt, bei dem das Lösungsmittel in den Behälter derart eingeleitet wird, daß gleichzeitig Luft miteingesaugt wird, wodurch sich eine Verwirbelung und Verteilung der zu lösenden Stoffe ergibt. Eine optimale Beschleunigung des Lösungsvorgangs kann auf diese Weise jedoch häufig nicht erzielt werden. Das Eintragen von Luft dauert auch nur so lange, wie Wasser oder dgl. Lösungsmittel in den Behälter eingeleitet wird. Ist nach Füllen des Behälters der Feststoff noch nicht voll­ ständig gelöst, ist ein weiterer Gaseintrag zur Unter­ stützung der Auflösung nicht mehr möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Zubereiten und/oder Ausbringen von flüssigem Spritzgut anzugeben, bei der mit einfachen, ohnehin ver­ fügbaren Mitteln und ohne zusätzlichen Energieaufwand eine Beschleunigung der Zubereitung des Spritzgutes und/oder eine Erwärmung des Spritzgutes bei einem Aus­ bringen ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt die Auspuffgase eines Fahrzeugs, das in der Landwirtschaft ohnehin in Form eines Traktors oder dgl. zur Verfügung steht, um das Spritzgut zu erwärmen und/oder durchzuwirbeln. Wird z.B. Flüssigdünger in einem stationären Tank durch Auf­ lösen von Harnstoff zubereitet, so braucht nur der Trak­ tor an den Tank herangefahren und sein Auspuff mit einem am Tank vorgesehenen Einleitrohr oder einem im Tank ange­ ordneten Wärmetauscher verbunden zu werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Erfindung bei einem motorisierten Spritzfahrzeug, da hier lediglich der Aus­ puff des Spritzfahrzeuges selbst mit dem Tank des Spritz­ fahrzeuges bzw. einem im oder am Tank vorgesehenen Wärme­ tauscher verbunden zu werden braucht. Die Heiz- und ggf. Verwirbelungswirkung der Auspuffgase kann dann bereits bei der Fahrt zum Einsatzpunkt für die Zubereitung des Spritzgutes durch Auflösen von Harnstoff oder dgl. aus­ genutzt werden, und während des Spritzvorgangs kann mittels der Auspuffgase das Spritzgut im Tank oder beim Austritt aus dem Tank weiter erwärmt werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäß ausgebildete stationäre Vorrichtung zur Zubereitung von Spritzgut;

Fig. 2 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Spritzfahr­ zeug;

Fig. 3 ein Spritzfahrzeug gemäß einer anderen Aus­ führungsform der Erfindung;

Fig. 4 im Längsschnitt eine Ausführungsform eines Wärmetauschers zur Verwendung bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V von Fig. 4.

Am Auspuffrohr 1 eines (nicht dargestellten) Traktors oder dgl. Kraftfahrzeugs kann ein Abzweigeknopf 2 mit nicht dargestellten Mitteln, z.B. einer Rohrschelle oder dgl., abdichtend befestigt werden. Der Abzweigeknopf 3 ist an seinem Ende mit einer Klappe 7 verschlossen, die durch eine Feder 9 in die Schließstellung gezogen wird. Die Kraft der Feder 9 ist einstellbar, z.B. durch Ein­ hängen der Feder in unterschiedliche Verankerungen 11.

Auch kann die Klappe 7 in der Offenstellung arretierbar sein. Die Klappe 7 kann auch durch ihr Eigengewicht oder durch ein einstellbares Belastungsgewicht in die Schließ­ stellung belastet sein. Vom Abzweigekopf 3 zweigt ein Rohrstutzen 13 ab, an dessen Ende ein flexibler Schlauch 15 permanent oder mittels einer lösbaren Kupplung 17 be­ festigt ist. Das andere Ende des Schlauches trägt eine Kupplung 19, mit der der Schlauch an einem Kupplungsan­ schluß 21 des Behälters 23 abdichtend angekoppelt werden kann. Bei dem Behälter 23, in welchem die Lösung herge­ stellt werden soll, kann es sich um einen transportablen Behälter oder um einen stationären Tank, der z.B. auch unter Bodenniveau eingebaut sein kann, handeln.

Im Kupplungskopf 19 (oder alternativ auch im Kupplungs­ anschluß 21) ist ein Rückschlagventil 25 eingebaut, um zu verhindern, daß Auspuffgase oder gar Flüssigkeit in den Abzweigekopf 3 rückgesaugt werden können. Das über den Schlauch 15 zugeführte Auspuffgas tritt am unteren Ende eines lotrechten Zuführrohres 27 durch einen boden­ nahen Verteiler 29 aus, durchperlt die im Behälter vor­ handene Flüssigkeit 31 und kann durch einen mit Rück­ schlagventil 33 versehenen Lüftungsstutzen 35 austreten. Durch die dabei auftretende Verwirbelung und Erwärmung der Flüssigkeit 31 wird die Auflösung des bereits vor­ her eingefüllten (nicht dargestellten) Feststoffs, z.B. Harnstoff, beschleunigt.

Gemäß Fig. 2 kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch beim Zubereiten einer Lösung in einem Tankfahrzeug die­ nen, wobei der Abzweigekopf 3 am Auspuff 1 des Fahrzeugs befestigt wird und der Schlauch 15 mit seinem Kupplungs­ kopf 19 an einem entsprechenden Kupplungsansatz 21 des Tanks 23 befestigt wird.

Je nach Einstellung der auf die Klappe 7 wirkenden Schließkraft, z.B. der Feder 9, wird ein größerer oder kleiner Teil der Auspuffgase durch die Klappe 7 ins Freie gelangen, so daß auf diese Weise die Menge des in den Behälter 23 geleiteten Auspuffgases eingestellt werden kann. Durch Festlegen der Klappe in der Offen­ stellung, z.B. mittels eines Arretierhebels (nicht dar­ gestellt) kann die Zuführung von Auspuffgas zum Behäl­ ter 23 ganz unterbunden werden, wobei das Rückschlag­ ventil 25 das Rücksaugen von Gas aus dem Behälter ver­ hindert.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Spritzfahrzeug gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der Tankinhalt nicht durch direktes Einleiten der Auspuff­ gase, sondern durch indirekte Beheizung mit einem Wärme­ tauscher erwärmt. Am Auspuff des Spritzfahrzeuges 101 ist ein Abzweigekopf 3 abgedichtet befestigt, der die gleiche Ausbildung wie in Fig. 1 aufweist. Von dem Abzweigekopf 3 zweigt ein Rohr- oder Schlauchstück 107 ab, welches über ein Umschaltventil 109 mit einem zum Tank 111 des Fahrzeugs führenden Schlauch 113 verbunden ist. Der Schlauch 113 ist mittels eines Kupplungsstücks 115 mit einer im Inneren des Tanks angeordneten Rohr­ schlange 117 verbunden, die als Wärmetauscher wirkt, um den Inhalt des Tanks aufzuheizen. Über ein oben am Tank 111 hinausgeführtes Auspuffrohr 119 können die Aus­ puffgase nach Durchströmen der Rohrschlange 117 ent­ weichen.

Von dem Umschaltventil 119 führt ein weiteres Rohr- oder Schlauchstück 121 zu einem Wärmetauscher 123, dessen Primärseite von den Auspuffgasen durchströmt werden kann, wobei diese über ein Auspuffrohr 125 ins Freie austreten können. Die Sekundärseite des Wärmetauschers 123 wird von dem flüssigen Spritzmittel durchströmt, welches vom Auslaß 127 des Tanks 111 mittels einer Pumpe 129 ange­ saugt und über ein Rohr 131 dem Wärmetauscher 123 zuge­ führt wird. Nach Durchströmen der Sekundärseite des Wärmetauschers 123 fließt das erwärmte Spritzmittel über die Leitung 133 dem Spritzrohr 135 zu, welches eine Viel­ zahl von Spritzdüsen 137 aufweist, die das Spritzmittel auf dem Boden verteilen. Ein Umschaltventil 139, welches auch vom Fahrerhaus des Fahrzeugs gesteuert werden kann, dient zum Umsteuern des flüssigen Spritzmittels wahlweise in die zum Wärmetauscher 123 führende Leitung 131 oder in eine Steigleitung 141, die zurück zum Tank 111 führt.

Wenn das dargestellte Spritzfahrzeug z.B. zum Spritzen von Düngerlösung verwenden werden soll, die durch Auf­ lösen von Harnstoff in Wasser hergestellt wird, so wird zunächst fester Harnstoff und Wasser in den Tank 111 ein­ gefüllt. Während der Fahrt zum Verarbeitungsort ist das Umschaltventil 109 so eingestellt, daß ein Teil der Aus­ puffgase über den Schlauch 113 in die als Wärmetauscher wirkende Rohrschlange 117 im Tank 111 strömt und die Flüssigkeit im Tank 111 erwärmt. Durch die Erwärmung wird die Auflösung des Harnstoffes im Wasser stark be­ günstigt und beschleunigt, so daß am Ende der Fahrt eine gebrauchsfertige Düngerlösung im Tank 111 vorliegen wird. Vor dem Verspritzen der Lösung wird das Ventil 109 um­ gestellt, so daß nun während der Spritzfahrt des Fahr­ zeuges die Auspuffgase die Primärseite des Wärmetauschers 123 durchströmen. Die mittels der Pumpe 129 aus dem Tank 111 entnommene und dem Spritzrohr 135 zugeführte Dünger­ lösung durchströmt die Sekundärseite des Wärmetauschers 123 und wird somit vor dem Verspritzen kräftig erwärmt.

Der Vorteil dieser Erwärmung der zu spritzenden Flüssig­ keit liegt darin, daß Kälteschocks an den Pflanzen ver­ mieden werden. Durch die Vermeidung des Kälteschocks kann die Menge des pro Quadratmeter auszubringenden Düngers erhöht werden, da die Pflanzen bei Verwendung eines angewärmten Spritzmittels höhere Düngermengen vertragen, ohne sogenannte Verbrennungserscheinungen zu zeigen.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der be­ schriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, entweder den im Tank angeordneten Wärme­ tauscher 117 oder den in der Spritzleitung angeordneten Wärmetauscher 123 wegzulassen. Auch kann der Wärmetauscher 117 statt als Rohrschlange auch in anderer Weise, z.B. als Rohr mit Rippen oder dgl. ausgebildet sein. Der Wärmetauscher 123 kann auch an beliebiger anderer Stelle des Spritzfahrzeugs angeordnet werden und auch an der Saugseite der Pumpe liegen. Es kann im Prinzip jeder beliebige, kommerziell erhältliche indirekte Wärmetau­ scher verwendet werden.

Fig. 4 und 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines Wärmetauschers, der anstelle der Rohrschlange 117 in dem Tank des Spritzfahrzeugs nach Fig. 3, oder auch in die Tanks der Spritzvorrichtung nach Fig. 1 und 2 eingebaut werden kann. Dieser Wärmetauscher hat den Vor­ teil, daß er gleichzeitig eine Erwärmung und auch eine Verwirbelung der Flüssigkeit durchführt.

Der Wärmetauscher besitzt eine flachzylindrische Kammer 59, die mit geeigneten, nur schematisch bei 61 angedeu­ teten Haltemitteln im Tank oberhalb des Flüssigkeits­ spiegels 63 befestigt wird. In einem zylindrischen Fort­ satz 59 a der Kammer 59 ist mittels Lagern 65 ein lot­ rechtes Abgasrohr 67 um seine Achse drehbar gelagert. Mit dem zentralen Rohr 67 sind eine Anzahl von Turbinen­ schaufeln 69 drehfest verbunden, z.B. angeschweißt, die in der Kammer 59 angeordnet sind. Unterhalb der Turbinen­ schaufeln 69 ist an das Rohr 67 eine Lagerplatte 71 ange­ schweißt, die in einem unteren Lagerfortsatz der Kammer 59 mit Lagern 73 gelagert ist. In der Lagerplatte 71 sind die oberen Enden einer Anzahl von das Zentralrohr 67 um­ gebenden, lotrechten Wärmetauscherrohren 75 abgedichtet befestigt. Die Wärmetauscherrohre 75 und das Zentralrohr 67 münden unten in eine sie verbindende Verbindungskammer 77. Diese ist am Außenumfang mit Rührschaufeln 79 bestückt. Die Lager 65 und 73 sind als abdichtende Lager, z.B. in Form von Simmeringen, ausgebildet. An die Kammer 59 ist ein Einlaßrohr 79 für die Auspuffgase vorzugsweise tan­ gential angeschlossen.

Wenn der Wärmetauscher nach Fig. 4 und 5 im Tank der Spritzvorrichtung angeordnet und das Zuleitungsrohr 59 an den Auspuff des Fahrzeugs angeschlossen ist, strömen die Auspuffgase in die Kammer 59 und treffen mit tan­ gentialer Komponente auf die Turbinenschaufeln 69, wo­ durch die aus dem Zentralrohr 67, den Turbinenschaufeln 69, der Lagerplatte 71 und Verbindungskammer 77 sowie den Wärmetauscherrohren 75 bestehende Einheit um die lot­ rechte Achse in Drehung versetzt wird. Aus der Kammer 59 strömen die Auspuffgase in die Wärmetauscherrohre 75 ein und durch diese nach unten und kehren dann über die Ver­ bindungskammer 77 und das Zentralrohr 67 zurück, von wo sie nach außen abgeblasen werden können. Durch die von der Flüssigkeit umspülten und in dieser umlaufenden Wärmetauscherrohre 77 wird die Flüssigkeit intensiv er­ wärmt, während sie gleichzeitig mittels der Wärmetauscher­ rohre 75 und der Rührschaufeln 79 in Turbulenz versetzt wird. Durch diese gleichzeitige Erwärmung und Verwirbelung wird das Auflösen von Harnstoff oder dgl. Festoff in der Flüs­ sigkeit zur Zubereitung des Spritzmittels sehr stark beschleunigt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Zubereiten und/oder Ausbringen von flüssigem Spritzgut, insbesondere Flüssigdünger oder Spritzmittel, in der Landwirtschaft, mit einem Tank für die flüssige Lösung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tank (23, 111) eine mit dem Auspuff eines Kraftfahrzeugs verbindbare Heiz- und/oder Verwirbelungseinrichtung (27, 50, 117, 123) zum Erwärmen und/oder Verwirbeln des Spritzgutes aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tank ein Einleitrohr (27) zum direkten Einleiten der Auspuffgase in den Tank aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Tank und/oder in einer Aus­ laßleitung des Tanks ein von den Auspuffgasen durch­ strömter Wärmetauscher (50, 117, 123) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß sie als ein mit dem Tank versehenes Spritzfahrzeug (101) ausgebildet ist, dessen Auspuff über einen Abzweigkopf (3) wahlweise mit der Heiz- und/oder Verwirbelungseinrichtung (50, 117, 123) verbindbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmetauscher als eine im Bo­ denbereich des Tanks angeordnete Rohrschlange (117) oder dgl. ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Sekundärseite des Wärme­ tauschers (123) einerseits die Druckleitung (131) einer an den Tank angeschlossenen Spritzpumpe (129) und ander­ erseits die zu einer Spritzvorrichtung (135) führenden Leitung (133) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmetauscher (50) mit einer von den Auspuffgasen antreibbaren Rührvorrichtung kombi­ niert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmetauscher (50) besteht aus einem um eine lotrechte Achse drehbaren Rohrbündel mit einer Anzahl von Wärmetauscherrohren (75) und mindestens einem Abgasrohr (67), deren untere Enden miteinander kommunizierend verbunden sind, einer Kammer (59), in der das Rohrbündel abgedichtet gelagert ist und in der die Wärmetauscherrohre münden, in der Kammer angeordneten, mit dem Rohrbündel drehfest verbundenen Turbinenschaufeln (69) und einer Zuführung (79) für die Auspuffgase zu der Kammer derart, daß diese die Turbinenschaufeln antreiben und dann in die Wärmetauscherrohre (75) einströmen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl ein im Tank (111) angeord­ neter Wärmetauscher (117) als auch ein mit der Spritz­ leitung (133) verbundener Wärmetauscher (123) vorgesehen ist, die beide über ein Umschaltventil (109) wahlweise mit dem Auspuff verbindbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß am Auspuff des Kraftfahrzeuges ein Abzweigekopf (5) befestigt oder an­ kuppelbar ist, der eine Austrittsöffnung mit einer in die Schließstellungsfeder- oder gewichtsbelasteten Dros­ selklappe (47) und einen stromauf der Drosselklappe abzweigenden Anschlußstutzen für die zum Tank oder Wärmetauscher führende Leitung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gewichts- oder Federbelastung der Drosselklappe (47) einstellbar ist.