DE888626C - Vorrichtung zur Ammoniakduengung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zur Bodendüngung Amimoniakgas zu verwenden, welches durch geeignete Vorrichtungen in den Boden eingebracht wird. Mian 'bedient sich dazu eines Grubbers, hinter dessen Pflugschare Gasleitungen münden, aus deren Öffnungen das Gas in den Boden strömt.

Das· zur Düngung benutzte Ammoniakgas wind im flüssiger Form einer Druokfiasche entnommen. Es entspannt sich; an den zur Regelung der Gasmenge verwendeten Düsen. Deshalb ist es !bei dar Bestimmung der Fördermenge notwendig, den Ausgangsdruck ausderDruckflasdhe zu beruclcsichtigen. Dieser Druck ist wiederum stark von der Temperatur abhängig. Man bekommt nur dann eine der gewollten Fördermenge entsprechende Ausbringung an Ammoniak, wenn Temperatur und Druck kon^- stant 'bleiben.

Den bekannten Arnmoniakgasdüngungsverfahren haftet der Nachteil an, daß nicht der während der Entspannung veränderliche Aggregätzustand des Ammoniaks 'berücksichtigt wird' und sich aus diesem Grunde dessen Fördermenge nicht genau dosieren läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Fördergerät für die Ammoniakdüngumig zu schaffen, welches folgende Forderungen-erfüllt: i. Abhängigkeit der Fördermenge von der Fahrgeschwindigkeit des Düngegerätes, 2. Unabhängigkeit von .der Außentemperatur und vom Druck im Ammoniakvorratsbehälter, d. h. in der Druckflasche, 3. stufenlose Regelung der Fördermenge.

Die unter 1. angeführte Bedingung ist zwar bereits durch bekannte Ammoniakdüngiungsgeräte erfüllt. Dabei muß jedoch eine Mehrkolbenputnipe

mit einem großen Windkessel Verwendung finden, weil bei einer Kolbenpumpe der Förderdruck schwankt und diese SAwanfcungen zur Enzdehing eines gleichmäßigen Ammoniakstromes ausgeglichen werden müssien. Deshalb ist die bekannte Ausführung kompliizdert und teuer. Audi diese Nachteile beseitigt die erfindungsgemiälße Vorrichtung zur Ammoniakdüngung.

Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß dile kontinuierliche Förderung des flüssigen Ammoniaks- vom Ammoniakbehälter bis zum Austritt desi Ammoniakgases aus den Düsen, des Düngegierätes' durch die selbsttätig hydraulisch gesteuerte wechselseitige Füllung und Entleerung von zwei Behältern erfolgt, welche jeweils durch eine elastischie Membran in zweii Klammern unterteilt sind, im deren eiraei sich nur das flüssige Ammoniak und* in deren andere sich nur die Arbeitsflüssigkeit, z. B. öl, befindet, welche vorzugsweise durch eine an sich bekannte, im Huib ao verstellbare Drehkolbenpumpe mit exzenteriscih im Gehäuse umlaufender Kolibentrornmel und! Schieberkolben· im Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des. Düngegerätes in dauernden Omlaiuf gesetzt ist. Die 'hydraulische Steuerung der wechselseitigen as Füllung und Entleerung der Kammern der doppelt wirkendbn Membranpumpe erfolgt durch einen Drehschieber, <der von 'der Welle der Drehkolbenpumpe über ein an sich bekanntes·, schrittweise arbeitendes Getriebe, z. B. ein ruckartig uimschaltendes Malteserkreuzgetriebe, angetrieben; wird¹.

Bei der Vorrichtung mach der Erfindung ist im Saug raum" des Drehschiebergehauses eiine Ent^- lastungsdüse vorgesehen, idiie derart kalibriert ist, daß sich die ölkammern der Membranpumpe bei der Wiederfüllung der Ammoniakkamimarni so schnell entleeren, daß sich kein wesentlicher Überdruck bei der Neufüllung der Ammoniakkammern durch den im Ammoniiakvorrats,behälter (Druokfla'sche) herrscheniden Druck einstellen kann. Zwecks- Verbinderunig eines; axiaten Schubes auf den Drehschieber ist eine Druckausgleidhleifung zwischen den Außenkammern ides· Drehschiebergehauses vorgesehen. In den beiden, zusammen vorzugsweise einen, geschlossenen Körper bildenden Behältern der Membranpumpe sind die Föridermemlbiianen senkrecht und die vorzugsweise kalottenföranig ausgebildeten Ölkammern außen angeordnet. ■

Da dasAarnnoniakauBderDruckflasche- mit Überdruck in die Membranpumpe einströmt, ist es nicht erfordeirlich, die Pumpe genau im wechselnden Rhythmus zwischen Saugen und Drücken arbeiten zu lassem, sondern es genügt, wenn die Füllung des Ammoniakraumes unabhängig von der Entleerung vorgenommen wird. Diie Membranen können sich 5S vollständig gegen die äußere Behälterwand abstützen, und es besteht nicht die Gefahr, daß sie sich unzulässig wait überdehnen können.

Mit der Ammoniiakförtderung durch eine Membranpumpe ist der Vorteil verbunden, daß durch die elastische Gummiimemibran eine vollständige Trennung zwischen der Föderflüssigkeit, z. B. öl, und dem Ammoniak eintritt. Das Ammoniak kommt überhaupt nicht mit beweglichen Maschinenteilen in Berührung und kann weder durch Schmutz noch durch Scbmieiröl verunreinigt werden, auch, können keinerlei Undichtigkeiten auftreten, die 'bei Kolbenpumpen nach längerem Betrieb nicht zu vermeiden sind und zu Gasverlusten führen. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind idem nachstehend an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiiel¹ des Erfindungsgediankeos zu entnehmen.

Fig. ι zeigt eine schematische Gesiaimtübersicht der erfkudungsgemäßen Vorrichtung zur Ammoniakdüngung; '

Fig. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch dlie Verwendung findende -Drehkolbenpumpe; die

Fig. 3 und 4 stellen zwei um 9Ό⁰ gegeneinander versetzte Längsschnitte durch das DrehschiebergeMuse und die Fig. 5 und 6 die entsprechenden Querschnitte in

den Ebenen I-I der Fig. 3 und H-II der Fig. 4 dar; Fig. 7 zeigt einen in Achsrichtung gelegten

Schnitt durch die Riälder .des Maltheserkreuzgetriebes; die

Fig. 8 und 9 veranschaulichen zwei verschiedene Draufsichten auf diese Getrieberäder; aus der in Fig. 9 gezeigten Darstellung ist die Verriegelung dieser Räder zu erkennen.

In- dem Ölvocratsbehälter 1 ist die Drehkolbenpumpe 2 umtergebr-acht, deren Exzentrizität und Fördermenge durch den Hebel 3 stufenlos verstellt werden kann. Der in> Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch die Drehkolbenpumpe läßt erkennen, daß in dem zylindrisehien Gehäuse 4 eine Trommel 5 angeordnet ist, in deren Schlitze 6 Sctoielberkolben 7 federnd gelagert sind. Diese «sind gegen die Zylinderwand abgedichtet. Durch Verstellen dter Exzentrizität der Kolbentrommel 5 gegen das' zylindrische Gehäuse 4 entsteht ein kleinerer oder größerer Förder raum 8. Auf diese Weise kann die Fönder- - menge von Null bis zu einem Maximum stufenlos verstellt werden.

Durch das. Rohr 9 wird Öl aus dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 1 von der Drehkolbenpumpe 2 angesaugt. Es gelangt über die Leitung 10 und einen ebenfalls in den Vorratsbehälter ι eingebauten Drehschieber 11 wechselseitig über die Leitungen 12 und 13 in die Ölkammern i^l4 und 15 der Membranpumpe 16. Zwischen der Leitung ii2-und 13 und der Ölkammer 14 bzw. i'5 ist kein Ventil eingebaut. Der Abschluß der Ölkammern 14 und 15 wird allein durch den Drehschieber 11 'bewirkt, der durch ein am sich bekanntes Getriebe 17 stufenweise verdreht wird. Das Antriebsrad des Getriebes 17 sitzt auf der gleichen Welle wie das¹ Kettenrad 18, das über die Kette 19 mit dem Kettenrad! 20 verbunden ist, welches auf der die Laufräider 21 tragenden Radachse 22¹ des Düngegerätes sitzt. Das Kettenrad 18 treibt über die Zahnräder 23 gleichzeitig auch die Drehkolbenpumpe 2 an.

Wie die Fig. 3 bis 6 erkennen lassen, besteht der Drehschieber 11 aus dem Drehschiebergehäuse 24 und dem Drehsehieberkörper 25. Der letztere- ist mit einer Welle 26 ausgerüstet, die gegenüber dem

Drehschiebergehäuse 24 durch eine Stopfbuchse 27 abgedichtet ist. Dias durch die Drehkolbenpumpe 2 geförderte Öl tritt durdh die Leitung no in den Druckraum 28 des Drehischiebers ein. Von dort aus gelangt es durch die Bohrung 29 in die Kammer 30 und' durch die Bohrung¹31 an die Kammer 32. Die Saugkammer 33 des Drehschiebers ist durch die Bohrung 34 mit der Kammer 35 und durch die Bohrung 36 mit der Kammer 37 verbunden. In der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Drethschieberstellung ist die vom Drucköl beaufschlagte Kammer 30 über die Öffnung 38 /des Drehschiebergeihäuises 24 iind die Leitung 13 mit der Ölkaminer 15 der Membranpumpe ιό verbunden. Die ölkammer 14 der Pumpe 16 steht über die Leitung 12 und die Öffnung 39 des Drehschiebergehiä'uses 24 mit der Kammer 35 und über die Bohrung 34 mit der Kammer 33 in Verbindung. Von hier gelangt das Öl durch die Düse 40 in den Ölvorratisbehälter 1 zurück. Damit kein axüialer Schub auf den Drehschieberkörper ausgeübt werden kann, ist die Kammer 33 über die Druokausgleiichleitung 41 mit der anderen Außenkammer 42· des Drefoschiebers verbunden.

Eine Umschaltung des von der Drehkollbenpumpe 2 geförderten Ölstromes erfolgt dann, wenn der Drehschieberkörper 25 um i8o° weitengedreht ist. Dann besteht nämlich eine direkte Verbindung der Ölleitung 10 über den Druckraum 28, die Bohrung 29, die Kammer 3101, die Bohrung 3 n, die Kammer 32¹, die Öffnung 39 des Drehschiebergienäiuses 24, die Ölleitung 12 mit der Ölkammer 14 der Membranpumpe 16. Die Ölkammer 15 der Membranpumpe 16 ist dann über die Leitung 13, die Öffnung 38 des Drehschiebergehäuses. 24, die Kammer 37, die Bohrung 36, die Kammer 3,5, die Bohrung 34, die Düse 40 mit dem Ölvorratsbehälter 1 verbunden. Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen die Antriebszahnrälder und Verriegelungsvorrichtungen für die Antriebswelle 26 des Drehschiebens·. Auf diese Welle ist das Kettenrad 43 aufgeteilt, das· mit einem Sperrknanz 44 fest verbunden ist. In die Zähne des Kettenrades 43 greift eine Rolle 49 ein, die auf einem Bolzen 48 gelagert ist. Dieser Bolzen ist auf einer Scheibe 47 befestigt, die auf der Getriebewelle 45 sitzt. Die Ausf räsunlgen 5 L des Sperrkranzes 44 laufen in der Verniegelungsscheibe 46, die mit der Scheibe 47 fest verbunden ist. Die Verriegelungsscbeiibe 46 weist eine Einfräsung 50 auf, damit der Sperrkranz 44 beim Schalten weitergedreht werden kann. Der Sperrkranz 44 ist deshalb erforderlich, damit sich die Stellung der Zähne des Kettenrades 43 nicht ändert, während die Scheibe 47 mit dem Bolzen 48 und der Rolle 49. umläuft. Die Umdrehung der Drehschieber welle 216 erfolgt in, zwölf Takten, da das Kettenrad! 43, welches in Fig. 8 dargestellt ist, zwölf Zähne bat.

Das flüssige Ammoniak wird' aus der Vorratsflasche· 52' 'durch den dort herrschenden Druck über die Leitung 53 wechselseitig' über die Rückschlagventile 54 und 55 in die Amimoniakkarnmer 56 und der Membranpumpe 16 gedrückt. Die einander zugeordneten Öl- und Ammonikkamme'rn 14, 56 bzw. 15, 517 sind voneinander durch die Membranen 58 bzw. 59 getrennt. Ein Tauchrohr 64 in der Vorratsflasche 52 bewirkt, daß nur flüssiges Ammoniak in die Kammern 56 und 57 gefördert werden kann. Aus diesen Kammern drückt das Öl wechselseitig das Ammoniak durch die vom Druck der Vorratsflasche 52 beaufschlagten Membranventile 6ound61 in die Verteilerleitung 62. Durch das Einschalten dieser MembranventHe wird erreicht, daß der Öldruck zur Förderung dies Ammoniaks nie wesentlich 'höher zu. sein braucht als der von der Temperatur abhängige Druck des Ammoniaks in der Vorratsfiasche 52.

Um die Membranpumpe 16 zu kühlen, könnte man das Amimoniiak von den Membranventilen. 60 und 61 aus durch einen um das gesamte Membranpumpengehäuse herumgelegten, in der Fig. 1 nicht dargestellten Mantel führen und dann erst in die Verteilerleitung 612 schlicken.

Es empfiehlt sich, die Entspannung des flüssigen Ammoniaks in zwei Stufen durchzuführen, damit vermieden, wirrd, daß unter Umständen bei zu starker Entspannung des Ammoniaks an den beiden Druckventilen άο und 61 diese vereisen. Aus diesem Grunde wird zeweckmäßigerweise in die Verteilerleitung 62. eine kalibrierte Entspannungsdüse 63 eingeschaltet, die so bemessen ist, daß sich, in der Leitung zwischen den Ventilen 60 und 61 und dieser Düse 63 noch ein wesentlicher Druck aufbauen kann. Durch Anordnung von Kühlrippen kann man: außerdem erreichen, daß der Wärtneüberganig auf dieser Strecke unterstützt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   x. Vorrichtung zur Ammoniakdüngung, bei welcher mittels einer Pumpe die Ammoniakförderung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Düngegerätes vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Förderung des flüssigen Ammoniaks voim Ammoniakbehälter (52) bis zornn Austritt des· Ammoniakgases aus den Düsen des Düngegerätes durch die selbsttätig hydraulisch ■gesteuerte wechselseitige Füllung und Entleerung von zwei Behältern erfolgt, welche jeweils durch eine elastische Membran (58 bzw. 59) in zwei Kammern unterteilt sind, in deren eine (56 bzw. 57) sich nur das flüssige Ammoniak und in deren andere {14 bzw. 15) sich nur die Arbeitsflüssigkeit, z. B. öl, befindet, welche vorzugsweise durch eine an sich, bekannte, im Hub verstellbare Drehkolbenpumpe (2) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Düngegerätes in dauernden Umlauf gesetzt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung der wechselseitigen Füllung und Entleerung der Kammern der doppelt wirkenden Membranpumpe (16) durch einen mit der Welle der Drehkolbenpumpe (2) gekuppelten und über ein an siich bekanntes, schrittweise arbeitendes Getriebe (17), z. B. ein ruckartig umschaltendes

   Malteserkreuzgetriebe, angetriebenen· Drehschieber'(>ii) erfolgt.
3. 3. Vorrichtung nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugraum (33) des Drehschiebergehäuses {24) eine Ent'lastungsdü'se 40) vorgesehen ist, die derart kalibriert ist, daß «ich die ölkammern (14, 15) der Membranpumpe (16) bei der Wiederfüllumg dier Ammoniakkaimern (56, 57) so schnell entleeren, daß sich kein wesentlicher Überdruck bei der Neufüllting der Ammoniakkammern (15161, 57) durch den im Ammoniakvorratsibehälter (52) herrschenden Druck einstellen kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch 'gekennzeichnet, daß zwecks Verhinderung eines axialen Schubes auf den Drehschieibea-körper (25) eine Drucfeausgleichleitung (41) zwischen den beiden Außenkammern (33, 42) des Drehsehiebergeniäluses (124.) vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ■gekennzeichnet, daß in den beiden, zusammen vorzugsweise einen geschlossenen Körper bildenden Behältern 'der Membranpumpe (16) die Fördermembran (58,59) senkrecht rand die kalotteniförmig ausgebildeten ölkaimmern (14, i'5) außan angeordnet sind.
6. 6. Vorrich'tunig nach Anspruch 1 und 5, 'dadurch ■gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitangen (53) der Ammoniiakkammern (56, 57) der Membranpumpe (16) je ein Rückschlagventil (54 bzw. 55) undindieAuistrittsleitungen an diesen' Kammern je ein vom Druck des Ammoraiakvorratebehälters (52) beau-fischlaigtes Membranventil (60 bzw. 61) eingebaut ist.
7. 7. Vorrichtung nacb Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Ammoniakkammern (56, 57) der Membranpumpe (16) in die Verteilerleitung {62) gedruckte flüssige Ammoniak in zwei Stufen durch die Membrianventile (60, 6i) und eine nachgesehaltete Sammeldüse (63) entspannt wird, deren Gehäuse mitWärmeaustauischflächen versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5606 11.