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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine
Anlage zum Erzeugen von Wachstumssubstrat-Blöcken, insbesondere von Blöcken für Pflanztriebe
für die
Verwendung im Gartenbau, indem eine bekannte Basistechnik angewendet wird,
wobei hauptsächlich
loses Material von einer Versorgung für im Wesentlichen loses Substratmaterial
wie etwa Sphagnum einer Formungskammer zugeführt wird, um verdichtet zu
werden, woraufhin das Material in verdichteter Block- oder Strangform
entnommen wird, um verwendbare Blockkörper zu formen, indem die Block-
oder Strangformationen, die geformt worden sind, bei Bedarf geschnitten
werden.
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Ein
Beispiel einer derartigen bekannten Basistechnik ist in WO 92/03914
offenbart, in der das lose Material durch einen Schlauch oder ein
Rohr in die Formungskammer eingesaugt wird, wobei die Formungskammer
als ein zylindrisches Teil mit einer gelochten Wand vorgesehen ist,
durch die Luft von einer umgebenden Saugkammer durch eine Rohr-/Schlauchverbindung
von der erwähnten
Versorgung für
Material in ein Ende der Formungskammer gesaugt wird, während das
entgegengesetzte Ende dieser Kammer ununterbrochen durch das Material
geschlossen gehalten wird, das bereits verdichtet worden ist, als
es eingesaugt wurde, und das nacheinander der Formungskammer genau
durch ihr entgegengesetztes Ende entnommen wird.
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DE 29 09 488 beschreibt
ein Formen von Sphagnumblöcken
in einer Kompressionskammer, bei der das Sphagnum durch sich drehende
spiralförmige
schraubenartige Mittel transportiert und verdichtet wird. Zu dem
Sphagnum in der Nähe
des Einlasses wird durch das Ende der sich drehenden spiralförmigen Schraube
Feuchtigkeit hinzugefügt,
wobei das befeuchtete Sphagnum verdichtet und ge formt wird. Auf
diese Weise umfasst das Sphagnum anfangs den größten Teil des Wassers als Tröpfchen, ohne
dass das Sphagnum befeuchtet ist, und wird das Sphagnum erst nach
einem relativ langen Zeitabschnitt befeuchtet. Deswegen ist dieses
Verfahren zur Massenproduktion von Pflanzblöcken uneffizient.
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WO
01/19165 bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
zum Bestimmen des Feuchtigkeitsgehaltes von Füllmaterial, insbesondere von Topferde,
wobei das Volumen einer Menge von Füllmaterial bestimmt wird, das
Gewicht der Menge von Füllmaterial
bestimmt wird, die spezifische Dichte dann aus dem Volumen und dem
Gewicht bestimmt wird und schließlich der Feuchtigkeitsgehalt
durch Vergleich mit einer Tabelle bestimmt wird. Die Erfindung bezieht
sich ferner auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Aufbereiten
von Füllmaterial, insbesondere
von Topferde, mit einem vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt, wobei
das Volumen einer Menge von Füllmaterial
bestimmt wird, das Gewicht der Menge von Füllmaterial bestimmt wird und
dann Wasser zu der Menge von Füllmaterial
hinzugefügt wird,
bis das dem erwünschten
Feuchtigkeitsgehalt zugeordnete Gewicht erhalten wird.
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Dieses
Dokument befasst sich nur mit dem Füllen einer definierten Menge
von aufbereitetem Sphagnum in einen Kasten. Wenn das Sphagnum trocken
ist, wird Wasser zu einem Mischprozess hinzugefügt, um einen richtigen Wassergehalt
in dem aufbereiteten Sphagnum zu erzielen.
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Um
das zugeführte
Material mit einem nur minimalen Aufwand handhaben zu können, ist
es zwingend erforderlich, dass es in einer losen und deswegen relativ
trockenen Form bereitgestellt wird, da es viel schwieriger und deswegen
viel teurer ist, eine nasse Sphagnummasse in geeignete Formen zu
formen. Andererseits ist es bezüglich
der praktischen Verwendung der Blockkörper absolut zwingend erforderlich,
dass die Blöcke
in einem praktisch getränkten
Zustand bei einer Temperatur von etwa 18–25°C bereitgestellt werden. In
der Praxis wird dies verwirklicht, indem die automatisch erzeugten
Substratblöcke,
die für
entsprechende Gartenbauanwendungen in einer sehr großen Anzahl
bereitgestellt werden, auf Gewächshaustischen
mit Bilgenwasser-Bedeckung positioniert werden, um da durch zu ermöglichen,
dass die Blöcke
einerseits das Bilgenwasser absorbieren und andererseits die erwünschte höhere Temperatur
von der erwärmten
Gewächshausatmosphäre annehmen.
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Diese
Praxis ist mit beträchtlichen
Kosten verbunden, die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung erheblich verringert werden können, indem
ein zwangsläufiges
Befeuchten der Blöcke
mit einem geeigneten erwärmten
Befeuchtungsmedium wie etwa Wasser oder Wasserdampf in direkter
Verbindung mit dem Einführen
der Blöcke
in das Gewächshaussystem
vorgesehen ist, vorzugsweise indem eine Vorschub- und Behandlungsstation erstellt
wird, von der die Blöcke
nacheinander dem Gewächshaus
in einer Anzahl von Reihen zugeführt werden,
die möglicherweise
durch einen in einer Linie angeordneten Einbringungsbereich für die Pflanztriebe
in den Blöcken
verlaufen können,
so dass diese anschließend
direkt zu dem regulären
Anbaubereich oder zu den regulären
Anbaubereichen für
die Pflanztriebe transportiert werden.
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Da
die Blockkörper
ziemlich fest verdichtet sind, sind sie sowohl langsam wasserabsorbierend als
auch schlecht wärmeleitend,
und das ist der Grund, weshalb es in Übereinstimmung mit der herkömmlichen
Praxis erforderlich ist, Gewächshausplatz
für das
zuvor erwähnte
Aufbereiten der Blöcke üblicherweise über einen
Zeitraum von 1–2
Tagen zu verwenden. Wenn die Anzahl der Blöcke in die Zehntausende geht,
muss demzufolge ein ziemlich großer Gewächshausbereich zu diesem Zweck
reserviert werden, wobei die bereitgestellte Heizenergie relativ schlecht
genutzt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine schnelle und wirkungsvolle Aufbereitung
und Befeuchtung von Blöcken
für Pflanztriebe
zu schaffen, mit der eine große
Anzahl von Blöcken
für Pflanztriebe
pro Stunde für
industrielle Gewächshausanlagen
geformt wird.
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Dies
kann mit der vorliegenden Erfindung als ein zwangsläufigen Befeuchten
der Blöcke
mit einem geeigneten erwärmten
Befeuchtungsmedium Wasser geschaffen werden, bei dem das erwärmte Wasser,
beispielsweise durch Einspritzen des ge wärmten Wassers in die Blöcke, diese
fast unmittelbar gebrauchsfertig macht, so dass der besondere Aufbereitungsbereich
nicht länger
erforderlich ist oder auf einen kurzen Durchlass verringert werden
kann. Die Blöcke
werden von Innen sowohl befeuchtet als auch erwärmt, so dass ein Befeuchtungsprozess
auf eine erwünschte
Temperatur sowohl schnell als auch mit einem Minimum an Heizenergie
stattfinden kann. Darüber
hinaus kann das Befeuchtungsmedium, das vorzugsweise Wasser ist,
verschiedene Additive wie etwa Nährstoffe
und ähnliches
enthalten.
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Ein
weiterer erheblicher Umstand ist die Tatsache, dass es in der gezeigten
Fertigungsanlage möglich
ist, die Blockkörper
mit einer herkömmlichen Einstichöffnung zum
einfachen Aufnehmen der Pflanztriebe zu formen, nachdem der Block
weitgehend nass gemacht worden ist. Gewöhnlich werden diese Einstichöffnungen
in der mechanischen Anlage zum Formen der Blocks ausgeführt, und
es ist eine gut bekannte Beobachtung, dass diese Einstichöffnungen
mehr oder weniger geschlossen sind, wenn die Pflanztriebe aufgenommen
werden, was in einem großen
Maß einem
einfachen Einbringen der Pflanztriebe, die relativ anfällig sind,
entgegenwirkt.
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In
Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist eine erhebliche Nebenwirkung
vom Ausbilden der Einstichöffnung
als eine Abschlussoperation beim Formen der Block- und/oder Befeuchtungseinheit
aufgetreten, da ermittelt wurde, dass die Einstichöffnungen
intakt oder offen bleiben, wenn sie in den bereits befeuchteten
Blockkörpern
bereitgestellt werden, auch wenn das Befeuchten noch nicht völlig homogen
ist. Wenn das Befeuchten bloß zusehends fortgeschritten
ist, kann das verbleibende Ausdehnen des Blockmaterials keinen Schließ-Effekt
auf die Einstichöffnungen
haben, und die Pflanztriebe können dann
so einfach eingebracht werden, dass das manuelle Einbringen beträchtlich
erleichtert ist und es somit in einem weiten Bereich möglich ist, über Vorrichtungen
für ein
automatisches Einbringen von Pflanztrieben in die Einstichöffnungen
zu spekulieren.
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Der
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist, dass es für möglich befunden
wurde, einfach und schnell ein ausreichendes Befeuchten des Blockmaterials
her vorzurufen, d. h., wenn dies in direkter Fortsetzung des Formens
des Blockmaterials als solches stattfindet. Es ist immer noch zwingend erforderlich,
dass das zugeführte
Material lose und relativ trocken ist, doch wenn das Material verdichtet worden
ist, ist es leicht zu handhaben, wenn es in Block- oder Strangform
in nassem Zustand entnommen wird.
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Daher
ist es in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung möglich,
dass dem Material in dem Verdichtungsbereich während des Formungsprozesses
ein Befeuchtungsmedium zugeführt
werden kann, während
das Material noch lose ist, und während seiner Bewegung zu dem
Verdichtungsbereich absichtlich befeuchtet wird, wobei das Befeuchtungsmedium
bei der Zugabe in der Formungskammer durch Unterdruck verteilt wird.
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Eine
weitere Beobachtung ist die Tatsache, dass dem "rückseitigen
Bereich" des Blocks
oder des Blockstrangs, der geformt wird, kontinuierlich Wasser zugeführt wird,
so dass jeder Querschnitt davon einer aktiven Befeuchtung unterworfen
ist. Das Formen muss mit einer bestimmten Geschwindigkeit stattfinden,
aber das Material ist geeignet, das zugeführte überschüssige Wasser zu erhalten, dem
danach mehr Zeit gegeben wird, um in dem Material über einen
Kapillareffekt absorbiert zu werden.
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In
einem bevorzugten Verfahren zum Erzeugen der Blöcke wird wie zum Beispiel in
dem zuvor erwähnten
WO-Dokument ein luftdurchlässiges
Endlospapier zu der Zufuhr des losen Materials hinzugefügt, wobei
das Papier kontinuierlich zusammengebogen wird, um ein äußeres "Halfter" (holster) um die erzeugten
Blöcke
zu bilden, wenn diese von dem geformten Strang abgeschnitten werden.
Das Endlospapier umgibt demzufolge den Durchlass, durch den das
lose Material zu der Formungskammer gefördert wird, und befindet sich
typisch in der Nähe
des inneren Endes dieses Durchlasses, bei dem das Wasser vorzugsweise
eingeführt
wird. Dies kann schwerlich durch das Papiergehäuse erfolgen, aber es zeigte sich
als völlig
realistisch, das Wasser durch ein Rohr oder einen Schlauch zu fördern, das
bzw. der in die Materialzufuhröffnung
vor dem Zufuhrbereich für
das Papiergehäuse
eingeführt
worden ist und das bzw. der sich zu dem Innenbereich an dem Vorschub
der Formungskammer erstreckt. Da das zugeführte Material dadurch noch
ziemlich gleichmäßig über den Querschnitt
des geformten Blockmaterials verteilt werden kann, auch wenn das
abgelegte Material nun erheblich Wasser trägt, besteht kein Bedarf für irgendein
besonderes Zentrieren oder Befestigen dieser Wasserzufuhr, wenn
diese kurz vor der Formungskammer endet.
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Es
muss jedoch erwähnt
werden, dass es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen hat,
die Wasserversorgung als einen frei hängenden Schlauch in Verbindung
mit einer vertikal einwärts orientierten
Zuführung
für das
zuzuführende
Material zu der Formungskammer anzuordnen, welche ebenfalls vertikal
orientiert sein kann, mit dem inhärenten Vorteil, dass das entnommene
Blockmaterial direkt in die Aufnahmezellen darunter liegender, horizontal geförderter
Anbringungstabletts für
die Abgabe an das Gewächshaus
geführt
werden kann. Demzufolge wird es auch zunehmend möglich, besondere Additive wie
etwa Perlit oder Ton zu verwenden, da die Blöcke während des ganzen Prozesses
aufrecht in ihrem sie umgebenden Papiergehäuse sind.
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Das
zuzuführende
lose Material ist oft kälter als
die Gewächshaustemperatur
und in diesem Fall ist es von Bedeutung, gesondert erwärmtes Wasser zu
verwenden, zum Beispiel bei 60–70°C, um schnell die
gewünschte
Temperatur in den nassen Blöcken zu
erreichen. Bei dieser oder auch bei höheren Temperaturen kann ein
thermischer Sterilisationseffekt an dem Material erzielt werden,
und da das Material direkt in das Gewächshaus eingeführt wird,
wird die verwendete Heizenergie durch die Übertragung von Wärme an die
Luft zurückgewonnen.
Darüber
hinaus kann das Befeuchtungsmedium Additive enthalten, die eine
chemische Sterilisation des Materials verursachen.
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Der
ganze Prozess kann praktisch ohne jegliche Wasserverschwendung stattfinden,
was von großer
Wichtigkeit für
eine effektive Nutzung verschiedener Additive zu dem Wasser ist.
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Das
Formen der zuvor erwähnten
Einstichöffnungen
("Ausstechlöcher") kann stattfinden,
indem bereits bekannte Mittel in Form eines Doppelkolbens verwen det
werden, der am oberen Ende des Blocks anliegt und bei dem der Kolbenbolzen
für ein schnelles
Abwärts-
und Aufwärts-Schiessen
aktiviert wird, um das Loch zu formen. Diese Technik ist ungeachtet
der Tatsache, dass die Blöcke
ausgesprochen nass sind, völlig
gebräuchlich
und es hat sich wie erwähnt
gezeigt, dass die Löcher
in dem nassen Material zudem besonders formstabil sind.
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Während der
Ausgangspunkt der Erfindung das schrittweise Befeuchten des Blockmaterials
während
des Formens der Blöcke
ist, erbringt die abgeleitete unmittelbare Zuführung der Blöcke zu dem Gewächshaus
so große
Vorteile, dass die Erfindung ungeachtet dessen, ob andere Befeuchtungsverfahren
wie zum Beispiel ein Einspritzen von Wasser oder Wasserdampf oder
eine erzwungene Anwendung davon in den bereits geformten Blöcken verwendet
werden, auch diesen Aspekt abdeckt. Das Formen der Blöcke an sich
ist demzufolge nicht darauf beschränkt, in Verbindung mit der
Gewächshausanlage stattzufinden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die,
ohne einzuschränken, eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Anlage zum Erzeugen von Wachstumssubstrat-Blöcken in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt, wobei:
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1 eine
Lagezeichnung einer Gesamtanlage ist,
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2 eine
Teilzeichnung ist, die den Bereich um die Formungskammer zeigt,
und
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3 die
Anordnung eines Vorschubschlauchs/-rohres für das Befeuchtungsmedium zeigt.
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In 1 ist
eine Gesamtanlage zum Erzeugen befeuchteter Wachstumssubstrat-Blöcke gezeigt.
Die Anlage umfasst eine vollautomatische Substrateinfüllmaschine 2,
eine Ausstechmaschine 4 und eine Umsetzeinheit 6,
die alle mit einem System von Förderbändern 8 verbunden
sind. Von der Umsetzeinheit 6 werden die Substratblöcke, die
auf Tabletts 10 positioniert sind, zu einem Gewächshaustisch 12 gefördert. In
einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist eine weitere
Maschine für
eine automatische Positionierung von Pflanztrieben enthalten.
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Wie
in 1 zu sehen ist, wird ein luftdurchlässiges Endlospapier 16 von
einer Rolle 14 zu dem Formungsabschnitt an sich geleitet.
Dieses Endlospapier 16 wird zu einer "endlosen Röhre" geformt, die in der Formungskammer 18 mittels
Unterdruck mit Substrat gefüllt
wird. Vor dem Bereich, in dem das Endlospapier 16 zu einer
Röhre verbunden
wird, wird ein Schlauch 20 oder ein Rohr in die Zuführung 22 für das Substratmaterial
eingeführt.
Durch diesen Schlauch/dieses Rohr 20 kann das Befeuchtungsmedium
in Form von Wasser oder Dampf dem Block möglicherweise mit einer erhöhten Temperatur
zugeführt
werden, und dieses Befeuchtungsmedium kann zudem Nährstoffe,
Fungizide oder andere Additive enthalten, die vorzugsweise in flüssiger Form
hinzugefügt
werden.
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Nach
dem Formen der Substratblöcke
und dem Positionieren derselben auf Tabletts 10 werden sie
zu einer Ausstechmaschine 4 gefördert, in der Löcher für die Aufnahme
von Pflanztrieben gestochen werden. Diese Pflanztriebe können manuell
oder wie erwähnt
mit einer automatischen Positionierungsmaschine positioniert werden.
Schließlich
werden die Tabletts 10 mit Substratblöcken zu Gewächshaustischen 12 in
einem Gewächshaus
umgesetzt.
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In 2 ist
der Bereich mit der Formungskammer 18 ausführlicher
gezeigt, in dem das Vorschubrohr 22 für loses Substratmaterial mit
der Formungskammer 18 an sich verbunden ist. Das Endlospapier 16,
aus dem ein endloses luftdurchlässiges Rohr
geformt wird, ist als ein "Schatten" bei dem Vorschubrohr 22 gezeigt
und ist zu einer dieses Vorschubrohr 22 umgebenden Röhre geformt.
Unmittelbar oberhalb des Verbindungspunktes für das Endlospapier 16 ist
ein Schlauch/ein Rohr 20 für das Befeuchtungsmedium in
das Vorschubrohr 22 eingeführt. Die Menge an zugeführtem Befeuchtungsmedium
wird von einer nicht gezeigten Steuereinheit gesteuert, die außerdem Pumpen
und Heizmittel umfasst. Die Zufuhr des Befeuchtungsmediums ist normalerweise zeitgesteuert,
so dass eine Pumpe für
eine gewisse Zeit laufen gelassen wird oder ein Ventil für eine gewisse
Zeit geöffnet
wird, wodurch dann eine abgemessene Menge für ein Einspritzen in den besagten Substratblock
gefördert
wird. Die Menge an zugeführtem
Befeuchtungsmedium wird durch Kontrollwägung eines verwendbaren und
befüllten "nassen" Tabletts 10 geregelt,
wobei das Gewicht dieses Tabletts mit dem eines ver wendbaren und
befüllten "trockenen" Tabletts verglichen
wird.
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Unter
der Formungskammer 18 ist eine Weiterleitungsvorrichtung 24 gezeigt,
die ein neues Teilstück
von dem Papierrohr zum Füllen
vorzieht und zur gleichen Zeit das gefüllte Papiergehäuse nach unten
drückt,
um es bei einer geeigneten Höhe
abzuschneiden. Danach wird durch Verwenden einer versetzbaren Ablageeinheit 26 eine
ganze Reihe von Substratblöcken
auf einem geeigneten Tablett 10 positioniert.
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3 zeigt
das Profil der Formungskammer 18, in der ein frei hängender
Schlauch 20 gezeigt ist, durch den das Befeuchtungsmedium
zugeführt
wird. Der Schlauch 20 kann in anderen Ausführungsformen
der Maschine 2 durch ein steifes Rohr ersetzt sein, das
auf die gleiche Weise wie der hier gezeigte Schlauch 20 arbeitet.
Wenn die Formungskammer 18 geschlossen ist und dort ein
Unterdruck erzeugt ist, wird sie für die Zufuhr eines "Schusses" eines Befeuchtungsmediums
geöffnet,
das sich aufgrund des erwähnten
Unterdrucks schnell in dem Substratmaterial verteilt. Weiterhin
kann der erzeugte Unterdruck wahrscheinlich Mückenlarven neutralisieren,
da erwartet wird, dass diese dadurch getötet werden.