JP6088516B2 - 農薬を射出する方法及びスプレーガン - Google Patents

Description

本発明は、植物保護組成物を放出する方法に関する。この方法では、植物保護組成物は流体チャンバ内へ充填される。その後、流体チャンバ内にある植物保護組成物に圧力がかけられ、この植物保護組成物はスプレーオリフィスを介して排出される。さらに、本発明は、流体、特に植物保護組成物を放出するスプレーガンに関する。スプレーガンは、流体チャンバと、流体チャンバに連通するスプレーオリフィスとを備える。さらに、スプレーガンは、流体チャンバに連結された加圧デバイスを有し、この加圧デバイスを用いて、流体チャンバ内にある流体に圧力をかけることができる。

スプレーボトルとして知られているものを用いて、液体を排出することが知られている。この場合、ポンプ機構が液体に直接作用し、液体はノズルを通って排出される。さらに、スプレーデバイスでは、ポンプ機構を使用して、排出される水を収容するチャンバ内の空気圧を増大させることが知られている。そして、トリガが作動されると、チャンバ内の圧縮空気によって、チャンバ内にある水がノズルを通って外方へ噴霧される。

欧州特許第0462749号明細書（EP0462749B1）は、手動レバーを用いて作動されるスプレーガンを開示している。このスプレーガンは、液体供給部用の連結部を有し、この連結部を介して、加圧された液体がスプレーガンへ供給される。スプレーガンの出口端部には、特定のスプレーパターンで液体を排出する出口ノズルが設けられる。液体供給部用の連結部と出口ノズルとの間には、トリガによって開くことができる制御弁が設けられる。

欧州特許第1136135号明細書（EP1136135B1）は、ピストン機構を有する流体ポンプディスペンサについて記載している。このポンプディスペンサ内では、ピストンの各戻り行程の初めに排出物がポンプチャンバ内へ吸い込まれることで、出口オリフィスにおいて排出物の小滴又は液滴の形成が回避される。

独国特許出願公開第19612524号明細書（DE19612524A1）は、たとえばペースト状の接着剤など、特に中粘度から高粘度の液体を放出するために設計されたスプレーガンについて記載している。適用される物質は、特にシート状の構造の表面上に広がる。スプレーガンは、物質供給連結部品及び物質流出連結部品を有する。これらの間にはピストンチャンバが配置され、ピストンチャンバ内ではピストンを前後に動かすことができる。ピストンは、切換えレバーに連結される。切換えレバーを作動させることによってピストンが動く結果、ピストンチャンバを通る貫流を開閉することができる。切換えレバーには、センサスイッチが設けられる。このセンサスイッチは、誘導性の近接スイッチの形態であり、切換えレバーが規定の近接状態に近づくと物質の移送を停止させる。この場合、物質移送の推進圧力を低下させてから、物質輸送が終了する。これは、材料が流れ続けるのを防止することを目的とする。

さらに、差圧を用いて液体を霧化して小さい液滴にするスプレーガンが知られている。たとえば、排出される物質を容器からベンチュリ管を用いて吸い出して霧化することができる。このタイプのスプレーガンは、たとえば塗料を噴霧するために使用される。この場合、ポンプによって塗料に圧力をかけてノズルに通し、その塗料を微細に霧化することも知られている。

最後に、米国特許第5,441,180号明細書は、特に植物保護組成物を放出するように設計されたスプレーガンを開示している。このスプレーガンは、排出される植物保護組成物用のリザーバを備える。さらに、スプレーガンは、枢動可能なトリガを備え、このトリガによってピストンを動かすことができる。ピストンの移動の結果、排出される植物保護組成物が位置するチャンバ内の体積が減少し、その結果、植物保護組成物が排出される。トリガを再び元の位置へ枢動させると、ピストンは逆方向に移動し、その結果、チャンバの体積が増大する。これにより、植物保護組成物を放出オリフィスの外から吸い戻す負圧が生成される。

植物保護組成物は通常、液体の活性物質製剤の形態で使用される。これらの製剤は、原則として、たとえば懸濁濃縮剤(SC)、油分散剤(OD)、カプセル分散剤(CS)、乳化性濃縮剤(EC)、分散性濃縮剤(DC)、乳剤(EW、EO)、懸濁乳化濃縮剤(SE)、溶液濃縮剤(SL)、水分散性及び水溶性の粉末(WP及びSP)、並びに水溶性及び水分散性の顆粒剤(WG、SG)などの市販の一般的な活性物質濃縮剤を水で又は水に入れて希釈することによって調製される。さらに、ULV方式として知られている使用に適した濃度で活性物質を含有する活性物質溶液の形態の生成物も使用される。さらに、有害節足動物を駆除するために、活性物質含有ゲルが使用されることも多く、この活性物質含有ゲルは、使用前に、任意に所望の使用濃度まで水で希釈される。したがって、以下では、「植物保護組成物」という用語は、使用に適した活性物質濃度を有する活性物質含有ゲル調合物を含む液体の活性物質調合剤と、活性物質濃縮剤の希釈によって得ることができる希釈されたゲル調合剤を含む液体の活性物質製剤との両方に使用される。

スプレーガンによって植物保護組成物が排出又は噴霧されるとき、スプレーガンを安全且つ容易に取り扱うことができることが特に重要である。スプレーガンは、携帯使用に適しているべきであり、すなわち、人が容易に持ち運ぶことが可能であるべきである。さらに、排出された流体、すなわち植物保護組成物を非常に正確に計量できることが特に重要である。そして最後になるが、植物保護組成物は、スプレーガンを用いて所定の距離から所望の区域に精密に使用することが可能であるべきである。この場合、放出動作中に、植物保護組成物の付着を意図しない領域内へ植物保護組成物が入らないことを確実にするべきである。特に、使用者が植物保護組成物に接触する可能性がないことを確実にするべきである。さらに、放出動作の終わりの液だれは回避するべきである。スプレーガンは、特に、活性物質含有ゲル、たとえば有害節足動物を駆除するための活性物質含有ゲルの散布にも適しているべきであり、たとえば点状又は帯状/線状の形態で、標的を絞った使用を可能にするべきである。さらに、たとえば、スプレーガンの使用時に用いられる活性物質製剤の調製過程で、市販の活性物質濃縮剤が使用に望ましい濃度まで水で又は水に入れて希釈されるときなどに、液体の植物保護組成物に不均質性が生じることがあるが、スプレーガンは、その影響を受けないようにするべきである。

本発明の目的は、排出される流体の非常に正確な計量を実現することが可能な前記した類の方法及びスプレーガンを提供することである。さらに、放出動作の完了後の流体の流出、すなわち流体の液だれが防止される。

本発明によれば、この目的は、請求項1に記載の特徴を有する方法及び請求項9に記載の特徴を有するスプレーガンによって実現される。有利な改良形態及び発展形態は、従属請求項から得ることができる。

本発明による方法では、植物保護組成物は、電気駆動式の流体弁を介してスプレーオリフィスに連通する流体チャンバを用いて排出される。この方法では、植物保護組成物を放出する圧力及び時間間隔の長さが設定される。その後、植物保護組成物は流体チャンバ内へ充填される。流体チャンバ内にある植物保護組成物に、事前に設定された圧力がかけられる。最後に、規定の体積又は規定の重量の植物保護組成物が、スプレーオリフィスを通って排出されるように、電気制御信号を用いて、事前に設定された時間間隔の間、流体弁が開かれ、この時間間隔の終了後に流体弁が閉じられる。流体弁を電気的に駆動することによって、放出時間を非常に精密に制御することが可能である。その結果、放出動作中に排出される植物保護組成物の量を非常に正確に計量することができる。

本発明による方法では、特に、流体チャンバ内にある植物保護組成物にかけられる圧力は、流体弁が開いている時間間隔の間、一定に維持される。排出される植物保護組成物の量は、流体弁が開いている時間の長さに依存するだけではなく、植物保護組成物にかけられる圧力にも依存するため、排出される量は、簡単な方法で正確に設定することができる。具体的には、放出動作中に可変圧力プロファイルを考慮する必要はない。

本発明による方法の一改良形態によれば、流体チャンバ内にある植物保護組成物にかけられる圧力は、加圧ガス又はポンプによって生成される。加圧ガスは、たとえば大量の高圧の空気等のガスを収容するガスシリンダから供給することができる。さらに、加圧ガスは、圧縮器によって生成することができる。その結果、放出動作のための一定の圧力を、費用効果の高い簡単な方法で提供することができる。

本発明による方法の一改良形態によれば、流体弁とスプレーオリフィスとの間の距離は、50cm未満、特に10cm未満、有利には2cm未満である。さらに、本発明による方法の一改良形態によれば、スプレーオリフィスと流体弁との間にある流体体積は、14cm³未満、好ましくは2.8cm³未満、さらに好ましくは1.4cm³未満、特に0.57cm³未満である。特に好ましくは、流体弁は、スプレーオリフィスに直接配置される。

本発明による方法では、特に、流体(液体)状の植物保護組成物が排出され、したがって散布される。散布に適した流体は、原則として、0.5Pa・sから1000mPa・sまで、多くの場合は0.8Pa・sから500mPa・sまでの範囲内の動粘度(DIN53019(ISO3219)によるブルックフィールドの回転粘度測定法によって25℃及び100s^-1の剪断勾配で決定される)を有する。適切な流体はニュートン液体でも非ニュートン液体でもよく、非ニュートン液体の場合、剪断減粘性、すなわち粘弾性又は擬似塑性の非ニュートン流体であることが好ましい。

本発明による方法の一実施形態によれば、低粘度の流体、すなわち特に50mPa・s以下、特に30mPa・s以下、たとえば0.5mPa・sから50mPa・sまで、特に0.8mPa・sから20mPa・sまでの粘度(DIN53019(ISO3219)によるブルックフィールドの回転粘度測定法によって25℃及び100s^-1の剪断勾配で決定される)を有する液体が排出される。これらの流体には、有機液体、特に植物保護活性物質を有機溶剤に溶解した溶液と、水性液体、たとえば水性の活性物質溶液との両方が含まれるが、植物保護活性物質が凝集性の水相に分散された形態で存在する乳剤、懸濁乳剤、及び懸濁液も含まれる。

本発明による方法のさらなる改良形態によれば、排出される植物保護組成物は、ゲル状の流体である。低粘度の流体とは異なり、ゲル状の流体は、高い粘度を有する。原則として、そのようなゲル状の流体は粘弾性を有し、原則として、25℃で少なくとも100mPa・s、特に少なくとも200mPa・sのゼロ剪断粘度η0を有する。しかし、ゲル状の流体の動粘度は、原則として、1000mPa・s、特に500mPa・s、とりわけ300mPa・sの値(DIN53019(ISO3219)によるブルックフィールドの回転粘度測定法によって25℃及び100s^-1の剪断勾配で決定される)を超過することはなく、特に30mPa・sから1000mPa・sまでの範囲内、多くの場合は30mPa・sから800mPa・sまでの範囲内、特に50mPa・sから500mPa・sまでの範囲内である。好ましくは、25℃で、無限の剪断勾配η_∞の場合の粘度の限界値は、300mPa・s以下、特に250mPa・s以下である。ゲル状の液体は、散布に必要な濃度で活性物質を含有するゲル調合物とすることができる。特に、ゲル状の液体は、散布に必要な濃度までゲル調合物を希釈することによって得られる液体である。

流体又は流体の調合物の流動学的性質は、特に、温度独立性を有するように、又は少なくとも温度依存性をほとんどもたないように選択される。好ましくは、流体又は流体の調合物の流動学的性質は、特定のノズル又はスプレーオリフィスにおいて所与の圧力で単位時間当たり排出される量が±10%の範囲内、特に±5%の範囲内のみで変動するように、15℃から35℃までの温度範囲内で変化する。

本発明による方法の一発展形態によれば、時間間隔の長さは、事前に実施される較正によって設定される。較正では、特定の粘度の植物保護組成物の排出される体積又は重量が、かけられる圧力及び時間間隔の長さに依存するかどうかが判定される。このようにして、放出動作のためのパラメータは、特定の植物保護組成物に対して非常に精密に事前に設定される。流体弁が開かれる前に、事前に実施される較正中に設定された規定の圧力が生成される。次に、既知の粘度の植物保護組成物が流体チャンバ内へ充填された場合、事前に実施される較正から、所望の体積又は重量の植物保護組成物を排出するための時間間隔の長さを非常に正確に決定することが可能である。本発明による方法の場合、この事前に規定された時間間隔の間、流体弁が開かれ、植物保護組成物がスプレーオリフィスを通って排出される。これにより、排出された植物保護組成物の体積又は重量の非常に正確な計量が実現される。

本発明によるスプレーガンは、流体チャンバからスプレーオリフィスへの通路を開閉する電気駆動式の流体弁がスプレーオリフィスに配置されることを特徴とする。規定の体積又は規定の重量の流体が、スプレーオリフィスを介して排出されるように、流体弁は、電気制御デバイスにデータ通信接続され、この電気制御デバイスによって、特定の事前に規定された時間間隔の間、流体弁を開き、この時間間隔が終わった後に流体弁を閉じるための電気制御信号を生成することができる。

本発明によるスプレーガンは、本発明による方法を実施するのに特に適している。したがって、このスプレーガンも、同じ利点を有する。本発明によるスプレーガンを用いて、特に排出される流体の体積又は排出される流体の重量を非常に精密に設定することができる。

スプレーガンは、本発明の意義の範囲内で、オリフィスを通じて流体を排出、噴射、噴霧、又は霧化する器具であると理解される。しかし、流出時には、本発明によるスプレーガンによって、流体ジェットを特に生成することができる。

本発明によるスプレーガンの一改良形態によれば、制御デバイスは、事前に設定された圧力及び事前に設定された時間間隔の長さを記憶するメモリを備える。噴霧動作中、制御デバイスは、事前に記憶された圧力が噴霧動作中に流体にかけられ、記憶された時間間隔の長さにわたって精密に流体弁が開かれるように、流体弁及び加圧デバイスを制御する。

本発明によるスプレーガンの別の改良形態によれば、事前に設定された圧力は記憶されない。代わりに、調整可能な圧力弁が設けられ、流体チャンバ内の植物保護組成物に特定の圧力が常に確実にかけられるように恒久的に設定される。

本発明によるスプレーガンの一改良形態によれば、加圧デバイスはポンプを備え、このポンプを用いて、流体チャンバ内にある流体に圧力をかけることができる。この改良形態には、スプレーガンの構造を非常に簡単にすることが可能であるという利点がある。

本発明によるスプレーガンの別の改良形態によれば、加圧デバイスは、少なくとも一つのシリンダを備え、該シリンダ内には、流体チャンバ内にある流体に圧力をかけるピストンが移動可能に取り付けられる。このようにして、ピストンがシリンダ内で動くことによって、流体チャンバ内にある流体はシリンダから押し出される。そのようなピストン計量又はピストンポンプデバイスでは、流体チャンバ内に流体がほとんど残っていない放出動作の終わりに、流体が排出される圧力が低下するという問題が生じることが多い。この圧力低下の結果、排出される流体ジェットが失速する。最後に排出される流体量の放出速度は、その前に排出された流体体積の放出速度と同じではなくなり、したがって、最後に排出される流体は、その前の流体体積と同様には標的に到達しなくなる。この結果、排出された流体ジェットの一部が、標的区域とスプレーガンとの間の領域上へ落ちる。これは、スプレーガンが植物保護組成物の放出に使用されるときに特に不利である。

本発明によるスプレーガンでは、たとえば、シリンダにセンサが設けられ、このセンサによって、放出動作中に流体チャンバ内にまだ十分な流体があるピストンの規定の位置を検出できることから、流体放出の終わりの速度の低下を防止することができる。このセンサによって、最後の放出動作中でもピストンによって流体チャンバ内の残りの流体に最大圧力が依然としてかけられるように、流体チャンバの充填とともに放出動作を確実に実施することができる。したがって、最後に排出される流体量でも、その前に排出された流体体積と依然として同じ放出速度を有する。このようにして、排出される流体全体が実質上同じ速度を有する首尾一貫した流体ジェットを生成することができ、したがって、最後の放出動作中に排出される流体量全体が、所望の標的区域に到達する。特に、この放出動作の終わりに放出速度の低下が生じなくなり、それによって、放出動作の標的とスプレーガンのスプレーオリフィスとの間で、排出される流体に接触する領域がないことを確実にする。これは、排出される流体が植物保護組成物、特に液体、特にゲル状で高粘度の植物保護組成物であるときに特に有利である。

ピストンの規定の位置は、特に、最後の放出動作の終わりにスプレーオリフィスで圧力低下が生じないことを確実にするのに十分な流体が流体チャンバ内に残るように選択される。特に、この位置では、ピストンは、シリンダ壁に当接するシリンダ内の端部位置に到達していない。

本発明によるスプレーガンの一改良形態では、ピストンの規定の位置は、ピストンによって生成又は変動される磁界を用いてセンサによって検出される。たとえば、ピストン内へ永久磁石を組み込むことができ、前記永久磁石が磁界を生成し、センサの位置での磁界強度は、ピストンの位置に依存する。センサの位置における磁界の磁界強度が特定の限界値を超過し、又は下回った場合、センサの状態が変化する。この場合、磁界の磁界強度についての限界値は、この場合にピストンが、最後の放出動作中に圧力低下が生じないシリンダ内の所望の位置にあるように設定される。

センサは、特に、リード接点として知られているものを備える。リード接点では、センサの位置での磁界の磁界強度が限界値を超過したときに電気的接触が閉じられる。

したがって、放出動作中、本発明によるスプレーガンのこの改良形態のセンサは、シリンダ内のピストンの位置に直接依存する測定値を用いて、ピストンの位置を検出する。その結果、シリンダ内のピストンの位置を非常に正確に検出することができる。その後、センサによって生成された信号を電子的に処理することによって、最後の放出動作を非常に精密に検出することができ、その結果、最後の放出動作の終わりの圧力低下が回避される。

本発明によるスプレーガンの一発展形態によれば、加圧デバイスは、流体チャンバ内にある流体に圧力をかけるように流体チャンバに連結された圧縮ガス管をさらに備える。圧縮ガス管を介して供給される圧縮ガスは、流体に直接圧力をかけることができる。さらに、圧縮ガスは、流体チャンバ内にある流体に移動可能なピストンを介して圧力をかけることが可能である。この目的で、たとえばシリンダ内に圧力チャンバを形成することができ、この圧力チャンバには、圧縮ガス管、特に圧縮空気管用の第1の連結部に連結されたシリンダオリフィスが形成される。したがって、圧縮ガスは、シリンダオリフィスを介して圧力チャンバ内へ入ることができる。圧力チャンバ内の圧力が流体チャンバ内の圧力を超過したとき、移動可能なピストンは、流体が入った流体チャンバの方向に押される。したがって、圧力チャンバの体積は増大され、流体チャンバの体積は減少し、その結果、流体弁が開かれると、流体は第1のシリンダオリフィスを通って押し出される。同時に、圧縮ガス管に連結された第1の連結部によって、圧力チャンバ内で圧力を一定に維持することができ、その結果、放出動作中にはピストンによって流体チャンバ内の流体に一定の圧力がかけられる。

本発明によるスプレーガンのさらなる改良形態によれば、前記スプレーガンは、追加又は変形例として、止め具とピストンとの間に作用する圧縮ばねを有する。圧縮ばねは、流体チャンバの体積を減少させる方向で、ピストンに力をかけることができる。この場合、スプレーガンは、圧力チャンバが形成されず、シリンダが圧縮ガス管に連結されないように構成することが可能である。この場合、ピストン圧力は、圧縮ばねのみによって生成される。流体チャンバの充填中に流体にかける圧力は、流体チャンバを流体で充填しているときに圧縮ばねを圧縮して流体チャンバの体積を増大させるように、圧縮ばねによってかけられる圧力を任意に超過する圧力でなければならない。なお、圧力チャンバに加えて圧縮ばねを設けることがさらに可能である。この場合、圧縮ばねは、圧力チャンバ内の圧縮ガスによってピストンにかけられる圧力を補助する。

さらに、本発明によるスプレーガンは調節デバイスを有することができ、この調節デバイスを用いて、シリンダ内のピストンの移動、したがって流体チャンバの最大体積を制限することができる。したがって、放出動作中に排出される流体体積は、調節デバイスを用いて設定することができる。

別の改良形態によれば、センサは、シリンダの長手方向に調整可能である。この場合、一連の流体放出で排出される流体体積は、シリンダに対するセンサの位置を設定することによって設定することができる。

本発明によるスプレーガンの一発展形態によれば、スプレーガンは、流体リザーバ用の第2の連結部を有する。流体リザーバは、スプレーガン内へ組み込むことができる。しかし、流体リザーバが比較的大量の流体を収容することを目的とする場合、流体リザーバはスプレーガンとは別個に設けられ、したがって流体は、第2の連結部を介してスプレーガンへ供給される。この第2の連結部は、さらなるシリンダオリフィスに連結することができ、このシリンダオリフィスを介して、流体チャンバへ流体を供給することができる。しかし、第2の連結部をシリンダオリフィスに連結し、このシリンダオリフィスを介して流体をスプレーオリフィスへ押し込むことも可能であり、したがって、第2の連結部及びシリンダオリフィスを介して流体チャンバ内へ流体を運ぶことができる。したがって、このとき流体は、シリンダの流体チャンバに入るときも、この流体チャンバから出るときも、このシリンダオリフィスを通って流れる。

この場合、流体弁を第1の3/2方弁として設計することがさらに可能であり、この弁は、第1の位置で、シリンダオリフィスからスプレーオリフィスへの流体通路が設けられ、第2の位置で、第2の連結部からシリンダオリフィスへの流体通路が設けられる。

3/2方弁は、三つの連結部及び二つのスイッチ位置を有する弁であることが理解される。流体リザーバ又は第2の連結部、スプレーオリフィス、及びシリンダオリフィスは、この弁の三つの連結部に連結される。弁の第1の位置で、シリンダオリフィスからスプレーオリフィスへの通路が設けられ、流体リザーバ又は第2の連結部からシリンダオリフィスへの通路が閉じられる。弁の第2の位置で、流体リザーバ又は第2の連結部からシリンダオリフィスへの流体通路が設けられ、シリンダオリフィスからスプレーオリフィスへの通路が閉じられる。したがって、第1の3/2方弁によって、放出動作中のスプレーオリフィスへの流体輸送と、シリンダの流体チャンバを流体で充填するための流体輸送との両方が実施される。

さらに、本発明によるスプレーガンでは、そこを介して圧縮ガスをスプレーガンへ供給できる第1の連結部と、圧縮ガスを導入するシリンダオリフィスとの間に、第2の3/2方弁として構成された圧縮ガス弁を配置することができる。この圧縮ガス弁の第1の位置で、第1の連結部からこのシリンダオリフィスへの圧縮ガス通路が設けられる。圧縮ガス弁の第2の位置で、圧力チャンバ内の圧縮ガスの圧力を低下させることが可能になる。たとえば、第2の位置では、シリンダオリフィスから開口への圧縮ガス通路を設けることが可能である。

本発明によるスプレーガンの一発展形態によれば、流体リザーバは、圧縮ガス、特に圧縮空気を提供するデバイスに連結される。デバイスは、たとえば、圧縮空気タンク、圧縮器、及び手動ポンプとすることができる。しかし、たとえばポンプによって、流体に直接圧力をかけることもできる。さらに、流体リザーバは、管を介して圧縮ガス弁の第1の連結部に連結される。したがって、圧縮ガス弁から流体リザーバへの連結部が設けられる。この連結部は、スプレーガン内へ組み込むことができ、又はスプレーガンとは別個に形成することができる。したがって、圧縮ガス弁の第2の位置で、圧縮ガスを圧力チャンバに作用させることができる。さらに、圧縮ガスを流体リザーバに作用させて、シリンダの流体チャンバを充填するための流体輸送を行う。

本発明によるスプレーガンの一発展形態によれば、センサは、第1及び第2の3/2方弁に連結される。この場合、センサは、ピストンが規定の位置に到達し、又は規定の位置を通過すると、第1及び第2の3/2方弁を第2の位置に切り換え、その結果、流体は、圧縮ガスによって、第1の3/2方弁を介して流体リザーバから流体チャンバ内へ運ばれる。したがって、最後の放出動作が終了した後、シリンダの流体チャンバは、二つの3/2方弁を介して自動的に流体で再充填される。特に、これらの弁の切換えは電気的に行われる。好ましくは、二つの弁は同時に切り換えられ、又は最初に流体用の第1の3/2方弁が切り換えられ、その直後に圧縮ガス用の第2の3/2方弁が切り換えられる。

本発明によるスプレーガンのさらなる改良形態によれば、流体チャンバとスプレーオリフィスは、連結管を介して互いに連結される。この場合、流体弁は、連結管内でスプレーオリフィスに隣接して配置され、特にスプレーオリフィスに直接配置される。流体弁からスプレーオリフィスまでの距離は、50cm未満、好ましくは10cm未満、さらに好ましくは5cm未満、特に2cm未満である。この場合、スプレーオリフィスと流体弁との間にある流体の体積は、14cm³未満、好ましくは2.8cm³未満、さらに好ましくは1.4cm³未満、特に0.57cm³未満である。したがって、流体弁は、スプレーオリフィスの可能な限り近くに位置決めされる。その結果、スプレーガンを用いて粘度の高い又は粘度の非常に高い流体が排出されるときでも、液だれを防止することが可能である。具体的には、この場合、たとえばスプレーオリフィスに配置されたボール弁では、液だれを防止できないことが分かった。しかし、そのような液だれは、スプレーオリフィスに直接位置する電気的に駆動される流体弁によって防止することができる。

本発明によるスプレーガンはまた、特にトリガ、たとえば手動トリガを有する。流体チャンバが満たされた後、このトリガによって放出動作が開始される。しかし、トリガの作動後に制御デバイスが流体弁を開いて流体を排出する前に、流体チャンバ内で流体にかけられている圧力が、事前に実施される較正中に設定された圧力に対応するかどうかに関して、確認を実施することが有利である。この圧力は、スプレーガンで使用できる各流体に対して、制御デバイスのメモリ内に記憶されている。流体チャンバ内の現在の圧力、又は流体チャンバ内の流体に圧力をかける圧力チャンバ内の現在の圧力が、制御デバイスにデータ通信接続された圧力センサによって検出される。測定された圧力が理論上は事前に記憶された圧力又は事前に記憶された圧力範囲内にあるときのみ、トリガの作動後、事前に規定された時間間隔の間、流体弁が開かれる。それぞれの圧力に関連する時間間隔もまた、特定の粘度の流体に対して、制御デバイスのメモリ内に記憶されている。

本発明によるスプレーガンの電気駆動式の流体弁は、弁の開閉を行う電気制御信号を受け取ることができる弁である。弁を開閉するには、たとえば電磁的に弁を作動させることができる。たとえば、弁に特定の電圧を印加して、弁を開くことができる。この電圧により、弁が電磁的に作動し、それによって弁は開いた状態へ動く。電圧が印加されなくなった場合、弁は自動的に閉じる。したがって、規定の時間間隔の間、流体弁を開くために、制御デバイスは、この時間間隔の間、流体弁に電圧を印加し、前記電圧は流体弁を開いた状態で維持する。

トリガもまた、特に電気的なトリガであり、トリガの作動時には、制御信号が制御デバイスへ伝送される。最後になるが、流体チャンバを充填するためのさらなる流体弁及び圧縮ガス弁もまた、電気的に駆動させて電磁的に作動させることができる。スプレーガンのためのこれらの弁及び電子トリガの電子制御によって、スプレーガンの機械構造を非常に簡単に設計することが可能である。それによって、スプレーガンの重量の低減を実現することができ、これは、携帯用のスプレーガンの場合に特に有利である。弁の電子制御によって実現されるのは、流体放出を非常に正確に制御できることであり、これは、植物保護組成物が排出されているときに特に重要である。

本発明によるスプレーガンの代替の改良形態では、第1及び第2の流体チャンバがシリンダ内に形成される。第1の流体チャンバ内には、少なくとも一つの第1のシリンダオリフィスが形成される。第2の流体チャンバ内には、少なくとも一つの第2のシリンダオリフィスが形成される。この代替の改良形態では、第1の流体チャンバ内に収容された流体は、第2の流体チャンバ内への圧力の下で加圧された流体によって押し出され、その結果、第1の流体チャンバの大きさを低減させる方向で、ピストンに力がかけられる。逆に、第2の流体チャンバ内に収容された流体は、第1の流体チャンバ内への圧力の下で加圧された流体によって押し出され、その結果、第2の流体チャンバの大きさを低減させる方向で、ピストンに力がかけられる。したがって、本発明によるスプレーガンのこの改良形態では、圧縮ガスで充填できる圧力チャンバは、流体チャンバに置き換えられている。この場合、圧縮ガスではなく、それぞれの場合に他方の流体チャンバ内にある流体によって、ピストンに圧力がかけられ、その結果、流体は二つの流体チャンバから交互に排出される。この改良形態の利点は、次の一連の流体放出を開始するのに流体チャンバが再び充填されるまで待つ必要がなくなるため、スプレーガンの二つの一連の放出動作間の中断が非常に短くなることである。具体的には、一方の流体チャンバの充填は、他方の流体チャンバを介した流体の放出を引き起こす。

本発明によるスプレーガンのこの改良形態の一発展形態によれば、第1の流体チャンバ内に第1のセンサが設けられ、第2の流体チャンバ内に第2のセンサが設けられる。上述のように、放出動作中に流体がまだそれぞれの流体チャンバ内にあるピストンの規定の位置を、センサによって検出することができる。ピストンの規定の位置が検出されると、それぞれの流体弁はセンサを用いて閉じられる。

本発明によるスプレーガンのこの改良形態の一発展形態によれば、センサは、シリンダの長手方向に調整することができる。この場合、一連の流体放出で排出される流体体積は、シリンダに関連して設定されるセンサの位置によって設定することができる。

本発明によるスプレーガンのさらに代替の改良形態によれば、前記スプレーガンは、第1及び第2のシリンダを備える。第1のシリンダ内には、第1のシリンダオリフィスを有する第1の流体チャンバが形成され、第2のシリンダ内には、第2のシリンダオリフィスを有する第2の流体チャンバが形成される。さらに、第1のシリンダ内に第1の圧力チャンバが形成され、第2のシリンダ内に第2の圧力チャンバが形成され、第1及び第2の圧力チャンバは互いに連通し、圧縮できない作動流体を含む。第1の流体チャンバは、第1のピストンによって第1の圧力チャンバから分離される。第2の流体チャンバは、第2のピストンによって第2の圧力チャンバから分離され、第2の流体チャンバの体積が増大すると、第1の流体チャンバの体積は減少する。逆に、第2の流体チャンバの体積が減少すると、第1の流体チャンバの体積は増大する。この改良形態によれば、第1の流体チャンバ内に収容された流体は、第2の流体チャンバ内への圧力の下で加圧された流体によって押し出され、第2のピストンに力がかけられて作動流体を介して第1のピストンへ伝送される。逆に、第2の流体チャンバ内に収容された流体は、第1の流体チャンバ内への圧力の下で加圧された流体によって押し出され、その結果、第1のピストンに力がかけられて作動流体を介して第2のピストンへ伝送される。

この改良形態では、流体弁は、第1のシリンダオリフィス及び第2のシリンダオリフィスに連結され、それぞれの場合に一方のシリンダオリフィスのみに対して、スプレーオリフィスへの流体通路を生じさせることが可能である。さらに、好ましくは、流体弁を完全に遮断することもできる。

このさらなる改良形態でも、一方の流体チャンバを充填すると、他方の流体チャンバからの流体の放出動作が行われるため、二つの一連の放出動作間の時間間隔を短くすることができる。

スプレーオリフィスは、流体が霧状になるように、好ましくは液体ジェットが生成されるように設計することができる。この目的で、スプレーオリフィスは、好ましくは、液体又は水溶液が通過するときに液体ジェットを生成するスプレーノズルによって取り囲まれ、すなわち液体又は溶液は特に霧状にならない。

本発明によるスプレーガンのスプレーノズルは、スプレーガンによって植物保護組成物を排出できるように特に設計される。前記植物保護組成物については、本発明による方法に関連して上述した。スプレーガンは、液体の植物保護組成物向けに特に設計され、この場合、スプレーオリフィスは、液体の植物保護組成物が通過するときに液体ジェットを生成するスプレーノズルによって取り囲まれる。さらに、スプレーガンは、ゲル状の植物保護組成物向けに設計することができる。この場合、スプレーノズルは、ゲル状の植物保護組成物が通過するときにジェットを生成する。したがって、ゲル状の植物保護組成物は、点状に、すなわち液滴の形態で散布することができ、又は線状に、すなわち、縒り線又は帯状の形態で散布することができる。適切なスプレーノズルの例は円錐形のノズルであり、バッフルプレート、ジェットノズル、又はホールノズルをもたない。

本発明による方法又は本発明によるスプレーガンを用いて任意で希釈した形態で散布できるゲル調合物の例は特に、有害節足動物を駆除するために使用されるゲル調合物である。このタイプのゲル調合物は、たとえば国際公開第2008/031870号（WO2008/031870）から既知である。原則として、これらのゲルは通常、昆虫又は蛛形類の節足動物(蛛形綱)などの有害節足動物に対して効力のある少なくとも一つの活性物質を含む。さらに、これらのゲルは通常、水、少なくとも一つの増粘剤又はゲル形成剤、並びに任意で1以上の誘引剤及び/又は摂食刺激物質を含む。

前述のスプレーガンは、1以上の植物保護活性物質を、溶解又は分散した形態、すなわち懸濁又は乳化した形態で含む液体の散布に特に適している。これらの液体中の活性物質の濃度は通常、0.001g/lから10g/lまでの範囲内である。この目的で、スプレーガンの使用は、特有の植物保護活性物質に限定されるものではなく、植物保護で一般に用いられる、低粘度又はゲル状の散布形態を含む液体散布の形態で使用される、あらゆる活性物質の散布に適している。これらの活性物質には、原則的に、殺鼠剤、除草剤、除草剤緩和剤、殺菌剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺陸貝剤、殺ウイルス剤、殺細菌剤、殺藻剤、成長調節剤、フェロモン、とりわけ性フェロモン(交信攪乱剤)、及び活性剤、並びに肥料の群からのすべての植物保護活性物質が含まれる。

本発明はさらに、以下の液体生成物の放出のための前述のスプレーガンの使用に関する。

- 所望の散布濃度で活性物質濃縮剤を水で希釈することによって得ることができ、上記の植物保護活性物質の1以上を溶解又は分散させた形態で含む、活性物質、特に植物保護活性物質の水性の活性物質製剤。

- 散布に適した濃度で活性物質を含む、活性物質、特に植物保護活性物質の非水溶液又は懸濁液。

- とりわけ殺虫剤、殺ダニ剤、又はフェロモンの群から1以上の活性物質、特に植物保護活性物質を含み、その状態で、又は任意で所望の散布濃度まで水で希釈した後に、適した粘度で散布される、上記の植物保護活性物質の1以上を溶解又は分散させた形態で含み、また水、少なくとも一つの増粘剤又はゲル形成剤、並びに任意で1以上の誘引剤及び/又は摂食刺激物質を含む、水性のゲル状の液体。

本発明によるスプレーガンは、植物保護の多種多様な分野で使用することができ、特に植物の処置、とりわけ葉の処置(葉面散布)だけでなく、繁殖が可能な植物材料(種子)の処置にも使用することができる。本発明によるスプレーガンはまた、1以上の適した活性物質を含有する液体の活性物質組成物による、菌類若しくは昆虫などの有害な有機体で汚染された、又は有害な有機体による汚染から保護されるべき、無生物材料、特に木、わら、紙、革、布、若しくはプラスチックなどの無生物の有機材料、又はガラス若しくは金属などの無生物の無機材料の処置にも適している。

さらに、そのような材料は、毒餌としてつるすことができ、スプレーガンを用いて、適した調合物を補充又は再補充することができる。

植物保護組成物は特に、従来の散布の場合のようにスプレーガンによって霧状にするのではなく、小さいジェットの形態で標的区域に散布される。この場合、散布は、単一の点で行うことができ(スポット散布)、又は前進運動によって帯状の部分を覆うこともできる。植物保護組成物の粘稠性のため、散布される量は標的区域に付着したままである。したがって、植物保護組成物は、特にゲル粘稠性を有する。

前述のスプレーガンは、特に植物保護組成物の放出に使用され、その流動学的性質は、温度独立性を有するように、又は少なくとも温度依存性をほとんどもたないように選択される。好ましくは、植物保護組成物の流動学的性質は、特定のノズル又はスプレーオリフィスにおいて所与の圧力で単位時間当たり排出される量が±10%の範囲内、特に±5%の範囲内のみで変動するように、15℃から35℃までの温度範囲内のみで変化する。

本発明によるスプレーガンの例示的な実施形態について、図面を参照しながら以下で詳細に説明する。

本発明によるスプレーガンの第1の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバ及び圧縮ガス容器に対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 本発明によるスプレーガンの第2の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバ及び圧縮ガス容器に対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 本発明によるスプレーガンの第3の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバに対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 本発明によるスプレーガンの第4の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバに対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 本発明によるスプレーガンの第5の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバに対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 本発明によるスプレーガンの第6の例示的な実施形態の構造、並びに流体リザーバに対するこのスプレーガンの連結を示す概略図である。 活性物質と水との混合比、すなわち流体の粘度に応じた流体損失と、スプレーノズルと流体弁との間の距離との関係を示す図である。

まず、本発明によるスプレーガンの第1の例示的な実施形態について、図1を参照しながら説明する。

スプレーガンはシリンダ1を備え、シリンダ1内に流体チャンバ3が形成されている。シリンダ1の一方の端面には、流体チャンバ3を流体で満たすためのシリンダオリフィス53が形成される。シリンダオリフィス53は、流体管50及び弁49を介して流体リザーバ51に連結される。弁49は、電気駆動式且つ電磁作動式の弁であり、制御デバイス28に接続される。制御デバイス28は、弁49の開閉を制御する。制御デバイス28によって弁49が開かれたとき、流体は、管50を介して流体リザーバ51から流体チャンバ3内へ流れる。流体チャンバ3が完全に満たされたとき、弁49は、制御デバイス28によって再び閉じられる。

シリンダ1は、その端面にさらにシリンダオリフィス5を有し、このシリンダオリフィス5は、管20を介してスプレーノズル22に連結される。スプレーノズル22内には、スプレーオリフィスが形成される。スプレーノズルは、流体に圧力がかけられてスプレーノズル22を通るときに流体ジェット23が生じるように設計され、スプレーガンはこの流体用に構成される。

スプレーノズル22のすぐ上流、すなわちスプレーノズル22に隣接している管20の端部には、流体チャンバ3からスプレーノズル22のスプレーオリフィスへの通路を開閉するための電気駆動式の流体弁48が配置される。この例示的な実施形態では、流体弁48からスプレーノズル22のスプレーオリフィスまでの距離は、5cm未満、好ましくは2cm未満である。流体弁48を電気的に駆動するために、流体弁48は、制御デバイス28にデータ通信接続される。制御デバイス28によって生成される制御信号により、流体弁48は、精密に規定された時間間隔で開くことができ、この時間間隔の終了後に再び閉じることができる。

流体チャンバ3内にある流体に圧力をかけるために、スプレーガンは加圧デバイスを備える。図1に示す例示的な実施形態では、この目的で、シリンダ1内にピストン2が移動可能に取り付けられる。シリンダ1は、ピストン2によって、排出される流体のための流体チャンバ3と圧力チャンバ4とに液密式に区画される。圧力チャンバ4内には、さらにシリンダオリフィス6が設けられ、このシリンダオリフィス6は、管16及び圧縮ガス弁17を介して、圧縮空気を提供するデバイス、たとえば圧縮空気シリンダ18に連結される。圧縮ガス弁17もまた、電気駆動式且つ電磁作動式の弁であり、制御デバイス28にデータ通信接続される。制御デバイス28は、圧縮ガス弁17を介して圧力チャンバ4内の圧力を調節することができる。この目的で、圧力チャンバ4内に圧力センサ52が設けられ、この圧力センサ52は、圧力チャンバ4内の圧力を検出し、対応する測定値を制御デバイス28へ伝送する。

さらに、手動で作動させることができる電子トリガ31が設けられて制御デバイス28に接続される。トリガ31を作動させることによって、使用者は、放出動作を開始することができる。

前述のスプレーガンが較正される形態について、以下に説明する。

まず、流体弁48が制御デバイス28によって閉じられる。次いで、弁49が制御デバイス28によって開かれ、既知の粘度の所定の流体が、流体リザーバ51から流体チャンバ3内へ導入される。この動作中、ピストン2は、流体チャンバ3の体積を増大させる方向に、任意に動かされる。流体チャンバ3が所定の量の流体で満たされた後、弁49は制御デバイス28によって閉じられる。それに続いて、制御デバイス28は、圧力チャンバ4内で所定の圧力を生成する。この目的のために、制御デバイス28は、圧縮ガス弁17を作動させ、圧力チャンバ4内の圧力を確認する。任意で、圧縮ガス弁17は、出口オリフィスを有することができ、この出口オリフィスを介して圧力チャンバ4から圧縮空気を排出し、圧力チャンバ4内の圧力を下げることができる。この圧縮ガス弁17内の出口オリフィスを介した圧縮空気の排出もまた、制御デバイス28によって制御される。圧力チャンバ4内で生成される圧力は、移動可能なピストン2を介して、流体チャンバ3内にある流体へ伝達される。この圧力は、スプレーノズル22を介して流体を排出する動作に十分なほど大きい。

その後、流体弁48は、制御デバイス28によって所定の時間間隔で開かれる。この時間間隔の間に、スプレーノズル22を介して流体チャンバ3から流体が排出される。排出された流体は収集され、排出された体積及び/又は排出された重量が測定される。その後、放出動作中の圧力、排出された流体の粘度、流体弁48が開いていた時間間隔の長さ、並びに排出された流体の体積及び/又は重量が、制御デバイス28内のメモリ54内に記憶される。任意で、この動作は、所定の粘度を有する流体に対する放出動作に望ましいパラメータが設定されるまで、異なる圧力及び時間間隔で繰り返される。これらのパラメータ、すなわち流体の粘度、放出動作中の圧力、及び放出動作のための時間間隔の長さは、制御デバイス28内のメモリ54内に設定値として記憶される。さらに、この較正を、それぞれの一連の放出前に実行することもできる。この場合、メモリ内への記憶を必要としない。任意で、放出動作中の流体の温度をさらに検知及び記憶することができる。較正は、異なる粘度の流体に対して実施することができる。

したがって、たとえば植物保護組成物などの所定の粘度を有する流体を放出する圧力及び時間間隔の長さは、事前に設定される。

以下、図1を参照しながら説明した較正後のスプレーガンによって実施される、本発明による方法の例示的な実施形態について説明する。

較正動作の場合と同様に、流体チャンバ3は、流体リザーバ51からの所定の流体体積によって満たされる。この場合、流体チャンバ3内の体積は、一連の放出動作に十分な体積である。その後、制御デバイス28によって弁49が閉じられる。次いで、制御デバイス28は、圧力センサ52及び圧縮ガス弁17を用いて、事前に実施される較正動作の間に決定された値に対応するように、圧力チャンバ4内の圧縮空気の圧力を調節する。

次に、使用者は、トリガ31を手動で作動させる。それに続いて、電子トリガ31は、対応する制御信号を制御デバイス28へ伝送する。次に、制御デバイス28は、圧力チャンバ4内の圧力が、較正中に設定されてメモリ54内に記憶されている圧力に対応するかどうかを、任意で所定の公差を含めて確認する。任意で公差範囲を考慮すると共に、測定された実際の圧力が記憶された設定値圧力に対応する場合、制御デバイス28は、精密にある時間間隔の間、流体弁48を開く。この時間間隔の長さは、制御デバイス28内のメモリ54内に記憶されており、較正中に設定されたものである。この目的のために、制御デバイス28は、対応する制御信号を流体弁48へ伝送する。たとえば、前記の時間間隔の長さにわたって流体弁48に電圧が印加される。この時間間隔の終了後、流体弁48は、制御デバイス28によって再び閉じられる。たとえば、印加電圧を再びゼロに戻すように設定され、その結果、流体弁48は再び閉じられる。

流体弁48が開いている時間間隔の間に、流体チャンバ3内にある流体は、スプレーノズル22内のスプレーオリフィスを介して流体ジェット23として排出される。この時間間隔の長さは、たとえば0.5秒から6秒までの範囲内、特に1秒から3秒までの範囲内である。この時間の間、制御デバイス28は、圧力チャンバ4内の圧力が一定になるように、すなわちピストン2を介して流体チャンバ3内の流体に一定の圧力がかけられるように、圧力チャンバ4内の圧力を調節する。

本発明による方法では、ゲル状の植物保護組成物が排出される。植物保護組成物は粘弾性を有し、30mPa・sから1000mPa・sまでの範囲内、多くの場合は30mPa・sから800mPa・sまでの範囲内、特に50mPa・sから500mPa・sまでの範囲内の動粘度(DIN53019(ISO3219)によるブルックフィールドの回転粘度測定法によって25℃及び100s^-1の剪断勾配で決定される)を有する。

植物保護組成物の調合物の流動学的性質は、温度独立性を有するように、又は少なくとも温度依存性をほとんどもたないように選択される。植物保護組成物の調合剤の流動学的性質は、15℃から35℃までの温度範囲内で変化し、たとえば特定のスプレーノズル22において所与の圧力で単位時間当たりの排出量が、±10%の範囲内、特に±5%の範囲内だけで変動する。

以下、本発明によるスプレーガンの第2の例示的な実施形態について、図2を参照しながら説明する。

第2の例示的な実施形態では、第1の例示的な実施形態の場合と同じ機能を有する部分を同じ参照符号で示す。これらの部分の機能もまた、第1の例示的な実施形態の場合と同じであり、したがって、これらの部分の説明は詳細に繰り返さない。

スプレーガンは、ピストン計量デバイス又はピストンポンプデバイスを備えており、このデバイスは、シリンダ1と、シリンダ1内に移動可能に取り付けられたピストン2とを有する。シリンダ1は、ピストン2によって、排出すべき流体のための流体チャンバ3と圧力チャンバ4とに液密式に区画される。流体チャンバ3内には第1のシリンダオリフィス5が設けられ、このシリンダオリフィス5を通じて、流体チャンバ3を流体で満たすことができ、さらに、放出動作中に流体チャンバ3から流体を押し出すことができる。圧力チャンバ4内では、シリンダ1内に第2のシリンダオリフィス6が形成され、後述するように、圧縮ガス管8用の第1の連結部7に連結される。

さらに、シリンダ1内にオリフィスが設けられ、このオリフィスをピストン2の軸9が通過し、このオリフィスに軸9が軸受10内で気密式に取り付けられる。この場合、軸9は、シリンダ1の長手方向でピストン2を前後に移動させることができるように取り付けられ、これにより、ピストン2の移動の結果、流体チャンバ3及び圧力チャンバ4の体積が変動する。さらに、取付け部にシールが設けられ、その結果、圧縮ガスはこのオリフィスを通って圧力チャンバ4から逃げられなくなる。

ピストン2の軸9のうち、シリンダ1内の前記のさらなるオリフィスを通過する部分は、さらなるシリンダ11内へ延びる。ピストン2の後端部には、ピストン2の位置を使用者に示す板12が設けられる。この目的で、シリンダ11は、少なくとも部分的に透明に形成される。さらに、板12は、ピストン2を圧縮ばね13に連結する働きをし、この圧縮ばね13は、一方の端部で板12に連結され、他方の端部でシリンダ11の終端壁15に連結される。圧縮ばね13は、流体チャンバ3の体積を減少させる方向に作用する力をピストン2にかける。

さらに、シリンダ11の後端部では、終端壁15付近に、流体チャンバ3の体積を増大させる方向のピストン2の運動を制限する調節デバイスが設けられる。したがって、流体チャンバ3の最大体積は、調節デバイスによって設定される。この例示的な実施形態では、調節デバイスはねじ14の形態であり、シリンダ11の終端壁15の雌ねじ内に受け入れられる。この雌ねじ内でねじ14を回転させることによって、ねじ14のうち、シリンダ11内へ延びる部分の長さを設定することができる。流体チャンバ3を流体で充填中に、後述するように、ピストン2がねじ14の方向に移動すると、このピストン2の移動は、板12がねじ14に当接することによって制限される。

ピストン2を第1のシリンダオリフィス5の方向、すなわち図2の左方向に押すために、第2のシリンダオリフィス6を介して圧力チャンバ4内のガス圧力が上昇させられる。この例示的な実施形態では、管16を介して圧力チャンバ4内へ圧縮空気が導入される。管16は、圧縮ガス弁17に連結される。圧縮ガス弁17の機能については、後述する。

第1の例示的な実施形態の場合と同様に、圧力チャンバ4内に圧力センサ52が設けられ、制御デバイス28に接続される。圧縮空気、及び、任意で圧縮ばね13によって、第1のシリンダオリフィス5の方向にピストン2にかけられる力が、流体チャンバ3内にある流体によって反対の方向にピストン2にかけられる力を超過するまで、圧力チャンバ4内の空気圧は上昇させられる。ピストン2のためのこの推進圧力は、圧力チャンバ4内の圧縮ガスのみによっても、圧縮ばね13のみによっても、又は圧力チャンバ4内の圧縮ガスと圧縮ばね13の両方によっても、かけられることが指摘される。

第1のシリンダオリフィス5は、管20及び流体弁21を介してスプレーノズル22に連結され、このスプレーノズル22は、スプレーオリフィスを備えている。スプレーガンによって排出される流体は、流体ジェット23となってスプレーオリフィスから流出する。流体にかけられる圧力は、たとえば、放出される流体ジェットを2メートルから3メートルまでの距離から標的区域に当てることができるほど十分に高くすることができる。流体にかけられる圧力は、たとえば、2barから6barまでの範囲内とすることができる。

第1の例示的な実施形態の場合と同様に、制御デバイス28に接続された電気駆動式の流体弁48が、スプレーノズル22に直接配置される。この流体弁は、制御デバイス28からの制御信号によって開閉することができる。

排出される流体は、次のように流体チャンバ3内へ運ばれる。

流体ストック26のために流体リザーバ24が設けられ、この流体リザーバ24は、管25を介してスプレーガンの連結部32に連結される。この連結部32は、3/2方弁の形態である流体弁21の連結部に連結される。3/2方弁のさらなる連結部は、第1のシリンダオリフィス5及びスプレーノズル22に連結される。流体弁21の第1の位置では、第1のシリンダオリフィス5からスプレーノズル22への流体通路が設けられる。しかし、流体弁21の第2の位置では、流体リザーバ24から管25を介して流体弁21を通って管20へ進み、最終的に第1のシリンダオリフィス5に至る流体通路が設けられる。したがって、流体弁21の第2の位置では、流体リザーバ24内にある流体26を流体チャンバ3内へ運ぶことができる。この場合、流体26は、重力を受けて、又はポンプの作用によって、流体チャンバ3に入ることができる。しかし、この例示的な実施形態では、圧縮空気が流体リザーバ24に作用し、それによって流体26を流体チャンバ3内へ押し入れる。この目的で、流体リザーバ24は、圧縮空気を提供するデバイス18に管8を介して連結される。デバイス18は、たとえば圧縮空気タンク、圧縮器、及び手動ポンプであってもよい。さらに、管8に、任意で遮断弁19を配置することができる。

さらに、流体リザーバ24は、管27を介して圧縮ガス弁17の第1の連結部7に連結される。圧縮ガス弁17もまた、3/2方弁の形態である。この圧縮ガス弁17の第1の位置では、圧縮空気管8から第1の連結部7を介して圧縮ガス弁17及び管16を通り、第2のシリンダオリフィス6に至り、圧力チャンバ4内へ入る圧縮ガス通路が設けられる。一方、圧縮ガス弁17の第2の位置では、この通路は閉じられ、管16から第3の連結部33を介してその開口内に入る圧縮ガス通路が設けられる。したがって、第2の位置では、圧力チャンバ4内の圧力を低下させることができる。

流体弁21及び圧縮ガス弁17は、電磁作動式とすることができる。流体弁21及び圧縮ガス弁17は制御デバイス28に接続され、制御デバイス28は、流体弁21及び圧縮ガス弁17を作動させることができる。この場合、上記のように、弁17及び21は、第1の位置から第2の位置内へ切り換えることができ、逆も同様である。この目的で、制御デバイス28は、たとえばリレー又はマイクロプロセッサを備えることができる。

さらに、制御デバイス28は、センサ29に接続される。センサ29は、たとえば、リードスイッチの形態とすることができ、又はリード接点を備えることができる。この接点は、センサ29の磁界の磁界強度が限界値を超過すると閉じられる。制御デバイス28は、センサ29のリード接点が閉じているか、それとも開いているかを検出する。

シリンダ1内のピストン2の位置は、センサ29によって検出することができる。本発明によるスプレーガンでは、シリンダ1内のピストン2の特定の位置、すなわち放出動作を終了させるための位置が規定される。センサ29は、ピストン2のこの規定の位置において、その状態を精密に変化させる。この状態は、制御デバイス28によって検出される。センサ29のこの状態変化を引き起こすために、永久磁石30がピストン2内に組み込まれる。この永久磁石30は磁界を生成し、センサ29の位置での永久磁石30の磁界強度は、ピストン2の位置に依存する。ピストン2が上記で説明した規定の位置にあると、永久磁石30によって生成される磁界は、センサ29内で状態変化を引き起こす。

以下、スプレーノズルの第2の例示的な実施形態における流体チャンバ3の充填及び流体放出について、詳細に説明する。

流体チャンバ3が流体で満たされつつあるとき、流体弁21と圧縮ガス弁17はどちらも第2の位置にある。この場合、流体リザーバ24内の流体26は、管25及び流体弁21を通って管20を介してシリンダ1の流体チャンバ3内へ運ばれる。この場合、圧縮空気によってかけられる圧力は、ピストン2が図2の右方向へ、具体的には圧縮ばね13によってかけられる力に逆らって動かされるほど高い。ピストン2の移動中、圧力チャンバ4内の空気は、管16、圧縮ガス弁17、及び第3の連結部33を通って外方へ逃げる。流体チャンバ3は流体で満たすことができ、ピストン2の移動の結果、ピストン2の板12がねじ14に当接するまで、流体チャンバ3の体積は増大する。ピストン2がこの停止位置にあるとき、流体チャンバ3の最大設定体積に到達しており、流体チャンバ3は流体で完全に満たされている。

次にトリガ31が使用者によって作動された場合、対応する信号が制御デバイス28へ伝送される。それに続いて、制御デバイス28は、圧縮ガス弁17及び流体弁21を第1の位置内へ切り換える。この位置で、流体リザーバ24からの流体供給が遮断されるが、流体チャンバ3から流体弁48への流体通路は開いている。さらに、同時に、又は好ましくは直前に、圧縮空気管8から圧力チャンバ4内への圧縮ガス通路が開かれ、その結果、圧縮空気が圧力チャンバ4内へ導入される。

第1の例示的な実施形態の場合と同様に、制御デバイス28は、次に、圧力チャンバ4内の圧力を、その圧力が較正中に決定されて制御デバイス28内のメモリ54内に記憶されている値に対応するように調節する。測定された実際の圧力が、記憶されている設定値圧力に対応する場合、制御デバイス28は、制御信号を使用して、ある時間間隔の間、流体弁48を開く。この時間間隔の長さは、制御デバイス28内のメモリ54内に記憶されており、較正中に事前に決定されたものである。この時間間隔の終了後、流体弁48は、制御デバイス28によって再び閉じられる。この時間間隔の長さの間、放出動作中に流体ジェット23が排出される。

このようにして、複数の放出動作を次に実施することができる。この場合、ピストン2は、流体チャンバ3の体積を減少させる方向に動く。

次にピストン2が上述した規定の位置に到達すると、永久磁石30は、センサ29の位置で、センサ29の状態変化を招く磁界強度を有する磁界を生成する。そのような状態変化は制御デバイス28によって検出され、それに続いて、制御デバイス28は、放出動作を完了して流体弁48を閉じた後、流体弁21及び圧縮ガス弁17を、どちらの場合も再び第2の位置内へ切り換える。二つの弁17及び21は、同時に切り換えることができる。さらに、最初に流体弁21を切り換え、その直後に圧縮ガス弁17を切り換えることも可能である。

二つの弁17及び21が第2の位置内へ動かされた後、流体チャンバ3は、上述のように、次の放出動作のために再び流体で自動的に充填される。

以下、本発明によるスプレーガンの第3の例示的な実施形態について、図3を参照しながら説明する。

第3の例示的な実施形態では、第1及び第2の例示的な実施形態の場合と同じ機能を有する部分を同じ参照符号で示す。これらの部分の機能もまた、第1及び/又は第2の例示的な実施形態の場合と同じであるため、これらの部分の説明は詳細には繰り返さない。

スプレーガンの第3の例示的な実施形態は、特に、第2の例示的な実施形態の圧力チャンバ4が第2の流体チャンバ34に変換されている点で、第2の例示的な実施形態とは異なる。したがって、可動式のピストン2によって互いに分離された第1の流体チャンバ3及び第2の流体チャンバ34は、シリンダ1内に形成される。さらに、第2の例示的な実施形態の圧縮ばね13は省略した。

第2の例示的な実施形態の場合と同様に、第1の流体チャンバ3は、第1のシリンダオリフィス5及び管20を介して流体弁21に連結される。この第3の例示的な実施形態では、流体弁21を第1の流体弁21とする。第1の流体弁21もまた、3/2方弁の形態である。第2の例示的な実施形態の場合と同様に、第1の流体弁21の連結部は、スプレーノズル22に連結される。しかし、第3の例示的な実施形態では、後述するように、第1の流体弁21の連結部とスプレーノズル22との間に第3の流体弁35が配置される。

第2の例示的な実施形態の場合と同様に、第1の流体弁21の連結部32は、流体26が入った流体リザーバ24に連結される。第2の例示的な実施形態の場合と同様に、圧縮空気管8、遮断弁19、及び圧縮空気を提供するデバイス18によって、圧縮空気を流体リザーバ24に作用させることができる。しかし、すべての例示的な実施形態で、後述するように、別の方法で流体に圧力をかけてピストン2を動かすこともできる。たとえば、ポンプを使用することができる。この場合、迂回路を設けることもでき、シリンダ1が充填されていないときには、少なくとも一つの流体弁又は複数の流体弁が閉じているため、流体はこの迂回路を介して再びリザーバ内へ戻る。

第2の例示的な実施形態とは異なり、第3の例示的な実施形態では、第2のシリンダオリフィス6は、この場合は第2の流体チャンバ34に配置され、管16を介して第2の流体弁36に連結される。この第2の流体弁もまた、3/2方弁として設計される。第2の流体弁36の連結部37は、管38を介して流体リザーバ24に連結される。第2の流体弁36の他方の連結部41は、第3の流体弁35を介してスプレーノズル22に連結される。

第3の流体弁35は、中間の遮断位置を有する3/3方弁の形態である。したがって、管39からスプレーノズル22又は管40からスプレーノズル22への通路を得ることができる。さらに、両通路を遮断することができる。

第2の例示的な実施形態の場合と同様に、リードスイッチの形態のセンサ29が第1の流体チャンバ3内に配置される。第3の例示的な実施形態では、センサ29を第1のセンサ29とする。ピストン2の永久磁石30が第2の例示的な実施形態に関連して説明した規定の位置にある場合、この永久磁石30は磁界を生成し、この磁界の磁界強度は、第1のセンサ29の位置でリード接点を閉じるように作用する。これは、制御デバイス29によって検出される。

しかし、第3の例示的な実施形態では、第2の例示的な実施形態とは対照的に、対応する第2のセンサ39が、第2の流体チャンバ34内に位置する。第2のセンサ39もまた、リード接点を備える。第3の例示的な実施形態のスプレーガンでは、ピストン2のさらなる位置が規定され、この位置で、放出動作、具体的にはこの場合は第2の流体チャンバ34から流体を排出する動作が終了する。第2のセンサ39は、ピストン2の永久磁石30がそれに対応する規定の位置で磁界を生成し、第2のセンサ39の位置における磁界強度がリード接点を切り換える限界値を超過すると、リード接点が閉じられるように設計される。第2のセンサ39のこの状態変化もまた、制御デバイス28によって検出される。

さらに、二つのセンサ29、39は、シリンダ1の長手方向に調整可能とすることができる。この場合、センサ29、39の位置を変化させることによって、放出される流体体積を適合させることができる。

さらに、第3の例示的な実施形態のスプレーガンもまた、スプレーノズル22に直接、流体弁48を有し、前記流体弁48は、制御デバイス28によって電気的に駆動される。さらに、二つの流体チャンバ3及び34のそれぞれの中に、各流体チャンバ3、34内の圧力を測定して制御デバイス28へ伝送する圧力センサ(図示せず)が配置される。

第3の例示的な実施形態によるスプレーガンを用いた噴霧動作について、以下に説明する。

実際の噴霧動作前に、スプレーガンのシリンダ1は、流体リザーバ24からの流体26で満たされる。この初期状態で、制御デバイス28は、まず第3の流体弁35を作動させ、その結果、スプレーノズル22に向かう方向の通路を遮断し、すなわち第3の流体弁35は中間位置にある。さらに、流体弁48が閉じられる。それに続いて、第1の流体弁21が制御デバイス28によって作動され、その結果、流体リザーバ24から第1の流体チャンバ3内への流体通路が生じる。次に遮断弁19が開かれた場合、圧縮空気が流体リザーバ24に作用し、その結果、流体26は管25を介して第1の流体弁21を通って第1の流体チャンバ3内へ流れる。また、この場合も、代わりにたとえばポンプを用いて流体に圧力をかけることができる。したがって、図3では、ピストン2は、止め具(図示せず)に当接するまで右方向へ動かされる。この場合、第2の流体チャンバ34内にまだ空気がある場合、この空気を除去するための出口弁を設けることができる。第2の流体チャンバ34内に流体26がすでにある場合、第2の流体弁36が制御デバイス28によって作動され、その結果、管38と管16との間の流体通路が開かれ、第2の流体チャンバ34内の流体は再びリザーバ24内へ環流することができる。

次にトリガ31が使用者によって作動されると、制御デバイス28は、管20から管39への流体通路のために第1の流体弁21を切り換える。管20から管25内への流体通路は遮断される。一方、第2の流体弁36が切り換えられ、その結果、管38から管16内への流体通路が開かれるが、管16から管40内への流体通路は遮断される。さらに、制御デバイス28は第3の流体弁35を作動させ、その結果、管39から流体弁48への流体通路は開かれるが、管40から流体弁48への流体通路は遮断される。この三つの流体弁21、36、及び35の切り換えは、流体リザーバ24に圧縮空気が作用して、流体26が管38を介して第2の流体弁36を通って第2の流体チャンバ34内へ流れるという効果を有する。第2の流体チャンバ34内の流体はピストン2に力をかけ、その結果、ピストン2は、第1の流体チャンバ3の体積を減少させる方向、すなわち図3で左方向に押される。したがって、第1の流体チャンバ3内にある流体は押されて、第1のシリンダオリフィス5を通り、管20を介して第1の流体弁21を通り、管39を介して第3の流体弁35を通って流体弁48へ至る。

最初の二つの例示的な実施形態の場合と同様に、ここで流体にかけられる圧力が、制御デバイス28内に記憶されている設定値に対応する場合、制御デバイス28は、事前に設定された時間間隔の間、流体弁48を開き、流体が流体ジェット23として排出される。この時間間隔の長さは、制御デバイス28内のメモリ54内に記憶されている。このような放出動作は、永久磁石30によって生成される磁界が第1のセンサ29の位置で、第1のセンサ29の状態変化を引き起こす磁界強度を超過するまで繰り返すことができ、前記状態変化は、制御デバイス28によって検出される。この状態変化が検出されるとすぐに、制御デバイス28は、最後の放出動作の完了後、次のように三つの流体弁21、36、及び35を切り換える。第1の流体弁21が切り換えられ、その結果、管20から管39への通路が遮断されるが、管25から管20への通路が開かれる。第2の流体弁36が切り換えられ、その結果、管38から管16内への流体通路が遮断されるが、管16から管40内への流体通路が開かれる。さらに、第3の流体弁35が切り換えられ、その結果、完全に遮断する中間の位置へ動かされ、又は管40からスプレーノズル22への流体通路が開かれるが、管39からスプレーノズル22への流体通路が遮断される位置へ直接動かされる。ピストン2の規定の位置が検出されたとき、第1の流体チャンバ3からスプレーノズル22への通路のための少なくとも第1の流体弁21又は第3の流体弁35が遮断される。

この三つの流体弁21、36、35の切り換えは、流体26がここでは圧力を受けて、逆に管25を介して第1の流体弁21を通って第1の流体チャンバ3内へ流れるという効果を有する。ここで、流体はピストン2に力をかけ、その結果、ピストン2は、第2の流体チャンバ34内の体積を減少させる方向、すなわち図3で右方向に動かされる。そして、第1の流体チャンバ3が満たされる。しかし、この充填の結果、第2の流体チャンバ34内にある流体は押されて、管16を介して第2の流体弁36を通り、管40を介して第3の流体弁35を通って流体弁48へ至る。

次に、流体チャンバ34内にある流体の一連の放出動作を再び行うことができる。これらの放出動作は、第2のセンサ39の位置で永久磁石30によって生成される磁界が、第2のセンサ39の状態変化を引き起こす磁界強度に到達するまで続く。そのような状態変化が制御デバイス28によって検出されるとすぐに、最後の放出動作の完了後、流体弁21、36、及び35は、上述のように再び元の位置に切り換えられ、その後、第2の流体チャンバ34が充填される。

第1又は第2の例示的な実施形態のスプレーガンの場合と同様に、流体は、第3の例示的な実施形態のスプレーガンからも放出される。ここで、流体は、放出動作の終わりまで一定の放出速度を有する流体ジェット23として排出される。その結果、流体ジェット23はその標的に完全に到達する。さらに、流体弁48は、流体の液だれを防止する。

以下、本発明によるスプレーガンの第4の例示的な実施形態について、図4を参照しながら説明する。

第4の例示的な実施形態では、前述の例示的な実施形態の場合と同じ機能を有する部分を同じ参照符号で示す。これらの部分の機能もまた、前述の例示的な実施形態の場合と同じであり、したがって、これらの部分の説明は詳細には繰り返さない。

第4の例示的な実施形態のスプレーガンの基本的な機能は、第3の例示的な実施形態のスプレーガンに対応する。しかし、この場合、ピストン2によって分離された二つの流体チャンバ3及び34を備える単一のシリンダ1は設けられず、代わりに二つのシリンダ1-1及び1-2が設けられる。しかし、機能的な原理は、第3の例示的な実施形態のスプレーガンの機能的な原理に実質上対応する。

第1のシリンダ1-1内に、第1のシリンダオリフィス5-1を有する第1の流体チャンバ3-1が形成される。さらに、第1のシリンダ1-1内に第1の圧力チャンバ4-1が形成される。第1の流体チャンバ3-1と第1の圧力チャンバ4-1との間には、可動式の第1のピストン2-1が配置される。

それに対応して、第2のシリンダ1-2内に、第2のシリンダオリフィス5-2を有する第2の流体チャンバ3-2が形成される。第2のシリンダ1-2内には、第2の圧力チャンバ4-2も形成され、第2の流体チャンバ3-2と第2の圧力チャンバ4-2との間には、可動式の第2のピストン2-2が配置される。第1の圧力チャンバ4-1と第2の圧力チャンバ4-2は、管42を介して互いに連通する。第1の圧力チャンバ4-1及び第2の圧力チャンバ4-2並びに管42内には、たとえば油などの圧縮できない作動流体が位置する。さらに、管42は、作動流体のためのリザーバ43に連結することができる。二つの圧力チャンバ4-1、4-2及び管42内の作動流体の体積は、リザーバ43を介して変動させることができる。二つの流体チャンバ3-1、3-2の最大体積、したがって排出される流体体積は、このようにして設定することができる。

変形例又は追加例として、第3の例示的な実施形態のスプレーガンの場合と同様に、二つのセンサ29-1、29-2は、シリンダ1-1、1-2の長手方向に調整可能とすることができ、その結果、センサ29-1、29-2の位置を変動させることによって、放出すべき流体体積を適合させることができる。

作動流体は、第1のピストン2-1によってかけられる力を第2のピストン2-2へ伝送し、逆も同様である。したがって、第1のピストン2-1、作動流体、及び第2のピストン2-2から形成されるユニットは、第3の例示的な実施形態のスプレーガンのピストン2に対応する。

第4の例示的な実施形態のスプレーガンは、二つの流体弁44及び45を備える。以下、流体弁44を第1の流体弁44とも呼ぶ。流体弁45が第3の例示的な実施形態の第3の流体弁35に機能的に対応するため、以下、この流体弁45を第3の流体弁45とも呼ぶ。

第1の流体チャンバ3-1の第1のシリンダオリフィス5-1は、管46を介して第1の流体弁44及び第3の流体弁45の連結部に連結される。さらに、第2の流体チャンバ3-2の第2のシリンダオリフィス5-2は、管47を介して第1の流体弁44の別の連結部及び第3の流体弁45の別の連結部に連結される。第1の流体弁44のさらなる連結部は、管25を介して、流体26が入った流体リザーバ24に連結される。第1の例示的な実施形態の場合と同様に、流体リザーバ24は、圧縮空気管8及び任意の遮断弁19を介して、圧縮空気を提供するデバイス18に連結される。しかし、たとえばポンプを用いて流体に直接圧力をかけることも可能であり得る。第1の流体弁44は、制御デバイス28によって作動される。第1の流体弁44の一方の状態では、管25から管46への通路が設けられ、管25から管47への通路は遮断される。他方の状態では、管25から管47への通路が設けられ、管25から管46への通路は遮断される。

第4の例示的な実施形態のスプレーガンもまた、スプレーノズル22に直接、流体弁48を有し、前記流体弁48は、制御デバイス28によって電気的に制御される。さらに、圧力チャンバ4-1及び4-2には、制御デバイス28に結合された圧力センサ(図示せず)が設けられる。

第3の流体弁45は、制御デバイス28によって作動され、一方の状態では管46から流体弁48への通路が開かれ、管47から流体弁48への通路が遮断される。別の状態では、管46から流体弁48への通路が遮断され、管47から流体弁48への通路が開かれる。さらに、第3の例示的な実施形態のスプレーガンの場合と同様に、流体弁48への両方の通路が遮断される中間位置が設けられる。

前述の例示的な実施形態のスプレーガンと同様に、第1の流体チャンバ3-1内の第1のシリンダ1-1に第1のセンサ29-1が設けられ、第1の永久磁石30-1によって生成される磁界によって第1のピストン2-1の位置を検出する。同様に、第2のピストン1-2の第2の流体チャンバ3-2内に第2のセンサ29-2が設けられ、第3の例示的な実施形態に関連して説明したように、第2のピストン2-2に配置された第2の永久磁石30-2によって生成される磁界の磁界強度によって第2のセンサ29-2の状態変化を検出することで、第2のピストン2-2の位置を検出する。第3の例示的な実施形態のスプレーガンの場合と同様に、二つのセンサ29-1及び29-2の信号は制御デバイス28へ伝送され、制御デバイス28は、これらの信号に応じて二つの流体弁44及び45を作動させる。

以下、第4の例示的な実施形態のスプレーガンによって実施される噴霧動作について説明する。

前述の例示的な実施形態の場合と同様に、制御デバイス28に連結されたトリガ31を使用者が作動させることで、流体放出が開始される。

まず、制御デバイス28は第1の流体弁44を作動させ、その結果、管25から管46への流体通路が設けられ、第1の流体チャンバ3-1を流体26で満たすことができる。第3の流体弁45は、最初に、二つの通路が遮断される中間位置に位置する。第1の流体チャンバ3-1は、流体で満たされ、その結果、ピストン2-1は図4で右方向へ動かされ、第1の流体チャンバ3-1の体積が増大する。同時に、作動流体による力の伝送によって、第2のピストン2-2が、図4で左方向へ、すなわち第2の流体チャンバ3-2の体積を減少させる方向に動く。スプレーガンが動作状態になったときに第2の流体チャンバ3-2内に空気がまだ位置する場合、この空気のために出口弁(図示せず)を設けることができる。第1のピストン2-1は、第1のピストン2-1が止め具に当接するまで、第1の流体チャンバ3-1の体積を増大させる方向に動かされる。この止め具は、シリンダ壁によって、又は第2の例示的な実施形態スプレーガンの場合と同様に、調整ねじによって設けることができる。その後、制御デバイス28は第1の流体弁44を切り換え、その結果、管25から管47内への流体通路が設けられる。さらに、第3の流体弁45が切り換えられ、その結果、管46からスプレーノズル22への流体通路が開かれる。

流体リザーバ24に圧力を作用させることによって、流体26は押されて、第1の流体弁44及び管47を通って第2の流体チャンバ3-2内に入る。変形例として、第3の例示的な実施形態のスプレーガンの場合と同様に、たとえばポンプを用いて流体に圧力をかけることもできる。その結果、第2のピストン2-2は、第2の流体チャンバ3-2の体積を増大させる方向に動かされる。同時に、二つの圧力チャンバ4-1及び4-2間の連通により、第1のピストン2-1は、第1の流体チャンバ3-1の体積を減少させる方向に動かされ、その結果、流体が第1の流体チャンバ3-1から押し出され、管46を介して第3の流体弁45を通って流体弁48へ至る。

次に、第2及び第3の例示的な実施形態の場合と同様に、流体を流体ジェット23として排出するために、較正中に規定されて事前に設定された時間間隔の間、流体弁48を開くことができる。放出動作は、第1のピストン2-1が規定の位置に到達するまで繰り返すことができ、これは、上述のように第1のセンサ29-1によって感知される。最後の放出動作の完了後、制御デバイス28は第3の流体弁45を切り換え、その結果、管46から流体弁48への流体通路が遮断される。この場合、第3の流体弁45は、特に、完全遮断の中間位置内へ動かされる。それに続いて、第1の流体弁44が切り換えられ、その結果、管25から管46への流体通路が開かれる。次に第3の流体弁45が、管47から流体弁48への通路が設けられる状態へ動かされる。流体リザーバ24にかかる圧力の作用によって、流体26は押され、第1の流体弁44及び管46を通って第1の流体チャンバ3-1内に入る。その結果、第1のピストン2-1は、第1の流体チャンバ3-1の体積を増大させる方向に動かされる。同時に、第2のピストン2-2は、第2の流体チャンバ3-2の体積を減少させる方向に動かされ、その結果、第2の流体チャンバ3-2内にある流体は押されて、管47及び第3の流体弁45を通って流体弁48へ至る。その後、新しい一連の放出動作を開始することができる。

前述の四つの例示的な実施形態では、さらにメモリ54を使用しないことが可能である。代わりに、流体チャンバ3内の流体にかけられる事前に設定された前記圧力を、圧力弁によって、ポンプによって、たとえばポンプの回転速度の調節を介して、又は、それ自体知られている他の技法によって、機械的に調整又は調節することができる。

以下、本発明によるスプレーガンの第5の例示的な実施形態について、図5を参照しながら説明する。

第5の例示的な実施形態では、前述の例示的な実施形態の場合と同じ機能を有する部分を同じ参照符号で示す。これらの部分の機能もまた、前述の例示的な実施形態の場合と同じであり、したがって、これらの部分の説明は詳細には繰り返さない。

第5の例示的な実施形態は、第1の例示的な実施形態に類似している。しかし、この場合、流体チャンバ3は、シリンダではなく管によって形成され、この管は、図5に示すように、流体リザーバ51内にある流体内に浸漬される。流体は、流体リザーバ51の底部に位置し、流体の液面の上には、気密式に閉鎖された空気リザーバが位置する。この空気リザーバは、圧力管58を介して圧力チャンバ4に連結される。圧力チャンバ4は、第1の例示的な実施形態の場合と同様に、管16及び圧縮ガス弁17を介して圧縮空気シリンダ18に連結される。圧縮ガス弁17は、一定の事前に設定された圧力が流体リザーバ51内にある流体にかけられるように、制御デバイス28によって制御される。これにより、管の形態の流体チャンバ3内に加圧流体が常に確実に位置するようになる。

第1の例示的な実施形態の場合と同様に、制御デバイス28を介して起動される流体弁48は、スプレーノズル22の上流に直接設けられる。この場合、制御デバイス28内にタイマが設けられ、このタイマは、流体ジェット23の放出中に流体弁48を開く時間を決定する。第1の例示的な実施形態の場合と同様に、制御デバイス28によってトリガ31を作動した後、事前に設定された時間間隔の間、流体弁28が開かれ、規定の体積又は規定の重量の流体が、スプレーノズル22を通って排出される。

以下、本発明によるスプレーガンの第6の例示的な実施形態について、図6を参照しながら説明する。

第6の例示的な実施形態では、前述の例示的な実施形態の場合と同じ機能を有する部分を同じ参照符号で示す。これらの部分の機能もまた、前述の例示的な実施形態の場合と同じであり、したがって、これらの部分の説明は詳細には繰り返さない。

スプレーガンの第6の例示的な実施形態の構造は、スプレーガンの第5の例示的な実施形態の構造に類似している。しかし、この場合、管の形態の流体チャンバ3と流体リザーバ51との間には流体ポンプ56が配置される。この場合、圧縮空気を提供するデバイスは必要とされない。

流体弁48から遠い流体チャンバ3の端部は、流体ポンプ56に接合され、流体ポンプ56は、管57を介して流体リザーバ51に接続される。流体ポンプ56により、流体リザーバ51内にある流体が汲み出されて流体チャンバ3に注入される。さらに、迂回路を設けることができ、流体にかけられる圧力が高すぎる場合、流体はこの迂回路を介して再び流体リザーバ51内へ還流することができる。流体ポンプ56は、制御デバイス28に電気的に接続され、その結果、制御デバイス28によって作動させることができる。作動は、流体チャンバ3の内にある流体に一定の圧力が常にかけられるように行われる。この目的で、たとえば流体ポンプの回転速度を調節することができる。

次いで、第5の例示的な実施形態の場合と同様に、放出動作が行われる。

第2から第6までの例示的な実施形態のスプレーガン及びこれらのスプレーガンによって実施される方法は、特に、第1の例示的な実施形態を参照しながら最初に述べた植物保護組成物を用いて実施される。

前述の例示的な実施形態では、流体弁48は、スプレーオリフィス22に直接配置される。さらなる第7の例示的な実施形態では、実験を実施して、異なる粘度を有する流体が排出されるときにスプレーオリフィス22から流体弁48までの距離がノズルの液だれ挙動にどのような影響を与えるかを調査した。

第7の例示的な実施形態の構造は、スプレーオリフィス22から流体弁48までの距離を除いて、第1の例示的な実施形態の構造に対応する。

可撓性の管を介して流体弁48をスプレーノズル22に連結した。可撓性の管の外径を8mmとし、内径を6mmとした。レヒラー(Lechler)の544.320フルジェットノズルをノズルとして使用した。

スプレーオリフィスが形成されるスプレーノズル22を、120cmの経路長の散布区域から10cm上に位置決めした。さらに、スプレーノズル22は、散布ジェットが同様に上記の経路の端部で散布区域から10cm突出するような方向に向けた。散布区域上の放出動作中に流体の損失を測定するために、事前に自重を差し引いた紙を配置した。次いでこの試験を、次のように実施した。流体リザーバが充填されたた後、試験すべき物質でシステムを調整、すなわち特定の粘度を有する流体を流体リザーバ内へ充填した。次に、誤差を回避するため、第1の散布の直前にスプレーノズル22を軽くたたいて乾燥させた。試験の各部分は3回の散布からなり、これらを3バールの噴霧圧力で実施した。各散布は1.5秒継続させた。起こりうる液だれを可能にするために、各放出の間に8.5秒待機した。終わりに、紙を使用してスプレーノズル22から残っている流体を吸収し、重さを計った。

試験結果を以下の表に示す。

図7は、活性物質と水との混合比すなわち流体の粘度に応じた流体損失と、スプレーノズル22と流体弁28との間の距離との関係を示す。

スプレージェットが構築されてすぐには、液滴は標的からそれないため、散布時間は流体損失に影響を与えないことが、試験によって分かった。しかし、スプレージェットが構築されつつあるとき、特にスプレージェットが崩壊しつつあるとき、散布経路上に液滴が記録される可能性がある。さらに、ノズル開口に液だれが生じる。これらの試験の結果から、弁48とスプレーノズル22との間の「死容積」が増大し、すなわち弁48とスプレーノズル22との間の距離がより大きくなると、損失もより大きくなることが分かる。特に、50cmを超える距離の場合、望ましくない流体損失が生じる。この場合、流体、すなわちスプレー溶液の粘度が大きくなればなるほど、散布経路上の損失もより大きくなる。したがって、調合物の稠度もまた、流体損失に大きな影響を与える。これに対する可能な説明は、より粘度の高い流体がより大きいエネルギーを吸収し、流体弁48が閉じられた後にこのエネルギーを再び解放しなければならないことである。この結果、液だれが生じる。この結果がさらに示すことは、流体の粘度が高ければ高いほど、スプレーノズル22の入射角度を急にする必要があることであった。標的に到達するには、こうして入射角度を急にする必要があった。

予備の試験では、スプレーノズル22と流体弁48との間で可撓性の管を先細りさせる結果、損失がより小さくなることがさらに分かった。圧力が増大すると、スプレーノズル22から標的への経路上で流体損失が増大する。しかし、流体弁48からスプレーノズル22への「死容積」が回避され、すなわちスプレーノズル22が流体弁48に直接配置されたとき、流体損失を大幅に排除することができる。

1 シリンダ
1-1 第1のシリンダ
1-2 第2のシリンダ
2 ピストン
3 流体チャンバ、第1の流体チャンバ
3-1 第1の流体チャンバ
3-2 第2の流体チャンバ
4 圧力チャンバ
4-1 第1の圧力チャンバ
4-2 第2の圧力チャンバ
5 シリンダオリフィス、第1のシリンダオリフィス
5-1 第1のシリンダオリフィス
5-2 第2のシリンダオリフィス
6 シリンダオリフィス、第2のシリンダオリフィス
7 第1の連結部
8 圧縮空気管
9 ピストン2の軸
10 軸受
11 シリンダ
12 板
13 圧縮ばね
14 ねじ
15 終端壁
16 管
17 圧縮ガス弁
18 圧縮空気を提供するデバイス、圧縮空気シリンダ
19 遮断弁
20 管
21 流体弁、第1の流体弁
22 スプレーノズル
23 流体ジェット
24 流体リザーバ
25 管
26 流体
27 管
28 制御デバイス
29 センサ、第1のセンサ
30 永久磁石
31 トリガ
32 第2の連結部
33 第3の連結部
34 第2の流体チャンバ
35 第3の流体弁
36 第2の流体弁
37 連結部
38 管
39 管
40 管
41 連結部
42 管
43 リザーバ
44 流体弁、第1の流体弁
45 流体弁、第3の流体弁
46 管
47 管
48 流体弁
49 流体弁
50 流体管
51 流体リザーバ
52 圧力センサ
53 シリンダオリフィス
54 メモリ
55 タイマ
56 流体ポンプ
57 管
58 圧縮ガス管

Claims (17)

1. 電気駆動式の流体弁(48)とスプレーオリフィス(22)との間の距離が50cm未満とされ、前記流体弁(48)を介して前記スプレーオリフィス(22)に連通する流体チャンバ(3)を用いて植物保護組成物を放出する方法であって、
   前記植物保護組成物を放出する圧力及び時間の長さを設定するステップと、
   前記植物保護組成物は、100s ^-1 の剪断勾配でブルックフィールドの回転粘度測定法によって決定される30mPa・sから1000mPa・sまでの範囲内の動粘度を25℃で有するゲル状の流体であり、前記植物保護組成物を前記流体チャンバ(3)内へ充填するステップと、
   前記流体チャンバ(3)内にある前記植物保護組成物に、事前に設定された前記圧力をかけるステップと、
   規定の体積又は規定の重量の前記植物保護組成物が前記スプレーオリフィス(22)を通って排出されるように、電気制御信号によって、事前に設定された前記時間の間、前記流体弁(48)を開き、前記時間の終了後に前記流体弁(48)を閉じるステップと、
   を含む方法。
2. 前記流体チャンバ(3)内にある前記植物保護組成物にかけられる前記圧力は、前記流体弁(48)が開いている前記時間の間一定に維持される、請求項1に記載の方法。
3. 前記流体チャンバ(3)内にある前記植物保護組成物にかけられる前記圧力は、加圧ガス又はポンプによって生成される、請求項1又は2に記載の方法。
4. 前記流体弁(48)と前記スプレーオリフィス(22)との間の距離は、10cm未満である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記流体弁(48)は、前記スプレーオリフィス(22)に直に接続される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記植物保護組成物は、100s^-1の剪断勾配でブルックフィールドの回転粘度測定法によって決定される50mPa・sから500mPa・sまでの範囲内の動粘度を25℃で有するゲル状の流体である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
7. 特定のスプレーオリフィス(22)において所与の圧力で単位時間当たり排出される量が±10%の範囲内又は±5%の範囲内のみで変動するように、前記植物保護組成物の流動学的性質が、15℃から35℃までの温度範囲内で変化する、請求項1から6のいずれか一項に記載
   の方法。
8. 前記時間の長さは、事前に実施される較正によって設定され、
   前記較正では、特定の粘度の前記植物保護組成物の排出される体積又は重量が、かけられる前記圧力及び前記時間の長さに依存するかどうかが判定される、請求項1から7の
   いずれか一項に記載の方法。
9. 植物保護組成物又はその他の流体を放出するスプレーガンであって、
   流体チャンバ(3)と、
   前記流体チャンバ(3)に連通するスプレーオリフィス(22)と、
   前記流体チャンバ(3)に連結され、前記流体チャンバ(3)内にある前記流体に圧力をかけることができる加圧デバイス(1、2、4、16、17、18、56)と、
   を有し、
   前記流体弁(48)と前記スプレーオリフィス(22)との間の距離は、50cm未満であり、
   前記流体チャンバ(3)から前記スプレーオリフィス(22)への通路を開閉する電気駆動式の流体弁(48)は、前記スプレーオリフィス(22)に配置され、
   規定の体積又は規定の重量の前記流体が前記スプレーオリフィス(22)を介して排出されるように、前記流体弁(48)が電気制御デバイス(28)にデータ通信接続され、該電気制御デバイス(28)によって特定の事前に設定された時間の間前記流体弁(48)を開き、前記時間の終了後に前記流体弁(48)を閉じるための電気制御信号を生成することができ、
   前記スプレーガンは、ゲル状の植物保護組成物向けに構成され、
   前記スプレーオリフィスは、前記ゲル状の植物保護組成物が通過するときにジェット(23)を生成するスプレーノズル(22)によって取り囲まれ、
   前記植物保護組成物は、100s ^-1 の剪断勾配でブルックフィールドの回転粘度測定法によって決定される30Pa・sから1000mPa・sまでの範囲内の動粘度を25℃で有するスプレーガン。
10. 前記制御デバイス(28)は、事前に設定された圧力及び事前に設定された前記時間の長さを記憶するメモリ(54)を備える、請求項9に記載のスプレーガン。
11. 前記加圧デバイス(1、2、4、16、17、18、56)は、流体ポンプ(56)を備え、該流体ポンプ(56)を用いて、前記流体チャンバ(3)内にある前記流体に前記圧力をかけることができる、請求項9又は10に記載のスプレーガン。
12. 前記加圧デバイス(1、2、4、16、17、18、56)は、前記流体チャンバ(3)内にある前記流体に前記圧力をかけるように前記流体チャンバ(3)に連結された圧縮ガス管(16)を備える、請求項9又は10に記載のスプレーガン。
13. 前記流体チャンバ(3)及び前記スプレーオリフィス(22)は、連結管(20)を介して互いに連結され、
    前記流体弁(48)は、前記連結管(20)内で前記スプレーオリフィス(22)に隣接して配置される、請求項9から12のいずれか一項に記載のスプレーガン。
14. 前記流体弁(48)と前記スプレーオリフィス(22)との間の距離は、10cm未満である、請求項9から13の一項に記載のスプレーガン。
15. 前記流体弁(48)は、前記スプレーオリフィス(22)に直に接続される、
    請求項9から14のいずれか一項に記載のスプレーガン。
16. 前記植物保護組成物を放出するための請求項9から15のいずれか一項に記載のスプレーガンの使用方法。
17. 前記植物保護組成物は、ゲル状であり、100s^-1の剪断勾配でブルックフィールドの回転粘度測定法によって決定される50Pa・sから500mPa・sまでの範囲内の動粘度を25℃で有する、請求項16に記載の使用方法。

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