KR20140056352A - 살충제를 방출시키기 위한 방법 및 분무 건 - Google Patents

살충제를 방출시키기 위한 방법 및 분무 건 Download PDF

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클로드 타란타
페테르 벨터
군터 니사르
마르크 놀테
안토니오 자르코 몬테로
조세 안토니오 토레스 모라토
스테펜 헨케스
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바스프 에스이
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Abstract

본 발명은 분무 노즐 (22)을 갖는 전기적으로 제어되는 유체 밸브 (48)를 통해 소통하는 유체 챔버 (3)에 의한, 살충제를 방출시키기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 살충제를 방출시키기 위한 압력 및 시간 간격의 길이를 결정하는 단계, 유체 챔버 (3) 내로 살충제를 충전하는 단계, 유체 챔버 (3) 내의 살충제 상에 한정된 압력을 가하는 단계, 및 특정한 미리 결정된 시간 간격 동안 전기 제어 신호에 의해 유체 밸브 (48)를 개방하고, 시간 간격이 만료된 후에 유체 밸브 (48)를 폐쇄하여, 살충제의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 노즐 (22)에 의해 방출되도록 하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 방법을 수행하기 위한 분무 건, 및 액체, 특히 겔형 살충제를 방출시키기 위한 상기 분무 건의 용도에 관한 것이다.

Description

살충제를 방출시키기 위한 방법 및 분무 건 {METHOD FOR EJECTING A PESTICIDE AND SPRAY-GUN}
본 발명은 식물 보호 조성물을 방출시키기 위한 방법에 관한 것이다. 그러한 방법에서, 식물 보호 조성물이 유체 챔버 내로 충전된다. 이후에, 압력이 유체 챔버 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해지고, 식물 보호 조성물은 분무 오리피스를 통해 분출된다. 또한, 본 발명은 유체, 특히 식물 보호 조성물을 방출시키기 위한 분무 건에 관한 것이다. 분무 건은 유체 챔버, 및 유체 챔버와 소통하는 분무 오리피스를 포함한다. 또한, 분무 건은 유체 챔버에 커플링되어, 유체 챔버 내에 위치된 유체 상에 압력을 가할 수 있는 압력 장치를 갖는다.
분무 보틀로서 공지된 것에 의해 액체를 분출하는 것이 공지되어 있다. 이러한 경우에, 펌핑 메커니즘이 노즐을 통해 분출되는 액체 상에 직접 작용한다. 또한, 분무 장치 내에서, 분출되는 물을 수용하는 챔버 내의 공기 압력을 증가시키기 위해 펌핑 메커니즘을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그 다음 트리거가 동작되면, 챔버 내에 위치된 물은 챔버 내의 압축 공기에 의해 노즐을 통해 외부로 분무된다.
EP 0 462 749 B1은 손 레버에 의해 동작되는 분무 건을 개시한다. 분무 건은 액체 공급부에 대한 연결부를 갖고, 이를 통해 가압 액체가 분무 건으로 공급된다. 분무 건의 출구 단부에서, 출구 노즐이 특정 분무 패턴으로 액체를 방출시키기 위해 제공된다. 액체 공급부를 위한 연결부와 출구 노즐 사이에, 트리거에 의해 개방될 수 있는 제어 밸브가 제공된다.
EP 1 136 135 B1은 피스톤 메커니즘을 갖는 유체 펌프 분배기를 설명한다. 이러한 펌프 분배기에서, 출구 오리피스에서의 제품의 액적 또는 방울의 형성은 제품이 각각의 피스톤 복귀 행정의 시작 시에 펌프 챔버 내로 흡인되는 점에서 방지된다.
DE 196 12 524 A1은, 예를 들어, 점착성 접착제와 같은 중점도 내지 고점도 액체의 방출을 위해 특별히 설계된 분무 건을 설명한다. 도포되는 물질은 특히 시트형 구조물의 표면 위에서 확산된다. 분무 건은 물질 공급 연결편 및 물질 유출 연결편을 갖는다. 이들 사이에, 피스톤이 전후로 이동될 수 있는 피스톤 챔버가 배열된다. 피스톤은 절환 레버에 커플링된다. 절환 레버가 동작됨으로써, 피스톤 챔버를 통한 관통 유동은 피스톤의 이동의 결과로서 폐쇄 및 개방될 수 있다. 절환 레버에, 유도식 근접 스위치의 형태이며, 절환 레버가 규정된 근접 상태에 접근하면 물질 운반을 중단시키는 센서가 제공된다. 이러한 경우에, 물질 운반의 추진 압력은 물질 운반의 폐쇄가 발생하기 전에 감소된다. 이는 재료가 계속하여 유동하는 것을 방지하도록 의도된다.
또한, 액체를 압력차의 도움으로 작은 방울로 아토마이징(atomized)하는 분무 건이 공지되어 있다. 예를 들어, 분출되는 물질은 벤투리 튜브의 도움으로 용기의 외부로 흡입된 다음 아토마이징될 수 있다. 이러한 유형의 분무 건은, 예를 들어, 페인트의 분무를 위해 사용된다. 이러한 경우에, 펌프에 의해 페인트가 압력을 받게 하고, 페인트가 미세하게 아토마이징되도록 노즐을 통해 페인트를 통과시키는 것 또한 공지되어 있다.
마지막으로, US 5,441,180은 특히 식물 보호 조성물의 방출을 위해 설계된 분무 건을 개시한다. 이러한 분무 건은 방출되는 식물 보호 조성물을 위한 저장소를 포함한다. 또한, 분무 건은 피벗가능한 트리거를 포함하고, 이에 의해 피스톤이 이동될 수 있다. 피스톤의 이동의 결과로서, 분출되는 식물 보호 조성물이 위치되는 챔버 내의 부피가 감소되어, 식물 보호 조성물이 분출된다. 트리거가 다시 뒤로 피벗되면, 피스톤은 반대 방향으로 이동되어, 챔버의 부피가 증가한다. 이는 식물 보호 조성물을 방출 오리피스로부터 다시 흡입하는 음압을 발생시킨다.
식물 보호 조성물은 보통 액체 활성 물질 제제의 형태로 도포된다. 이는 일반적으로, 예를 들어, 현탁 농축액 (SC), 오일 분산액 (OD), 캡슐 분산액 (CS), 유화성 농축액 (EC), 분산성 농축액 (DC), 에멀젼 (EW, EO), 유현탁 농축액 (SE), 용액 농축액 (SL), 수분산성 및 수용성 분말 (WP 및 SP), 및 수용성 및 수분산성 과립 (WG, SG)과 같은 상업적으로 통상적인 활성 물질 농축액의 물에 의한 또는 물 속에서의 희석에 의해 준비된다. 또한, 도포에 적합한 농도의 활성 물질을 함유하는 활성 물질 용액 형태의 제품도 사용되고, 이는 ULV로서 공지되어 있다. 또한, 절지 해충을 박멸하기 위해, 도포되기 전에, 선택적으로 물에 의해 원하는 도포 농도로 희석되는 활성 물질 함유 겔이 흔히 사용된다. 그러므로, 여기서 그리고 다음의 설명에서, "식물 보호 조성물"이라는 용어는 도포에 적합한 활성 물질 농도를 갖는 활성 물질 함유 겔 배합물을 포함한 액체 활성 물질 배합물에 대해 그리고 활성 물질 농축물의 희석에 의해 얻어질 수 있는 희석된 겔 배합물을 포함한 액체 활성 물질 제제에 대해 사용된다.
식물 보호 조성물이 분무 건에 의해 분출 또는 분무될 때, 분무 건이 안전하고 쉽게 취급될 수 있는 것이 특히 중요하다. 분무 건은 이동식 사용에 적합해야 하고, 즉 이는 사람에 의해 쉽게 운반될 수 있어야 한다. 또한, 분출 유체, 즉 식물 보호 조성물은 매우 정확하게 계량될 수 있는 것이 특히 중요하다. 마지막으로, 식물 보호 조성물은 분무 건에 의해 특정 거리로부터 원하는 영역으로 정밀하게 도포될 수 있어야 한다. 이러한 경우에, 방출 작동 중에, 식물 보호 조성물이 식물 보호 조성물과 접촉하도록 의도되지 않은 영역으로 통과할 수 없는 것이 보장되어야 한다. 특히, 사용자가 식물 보호 조성물과 접촉할 가능성이 없도록 보장되어야 한다. 아울러, 방출 작동의 종료 시의 적하가 방지되어야 한다. 분무 건은 특히, 활성 물질 함유 겔, 예를 들어 절지 해충을 박멸하기 위한 활성 물질 함유 겔의 도포에 또한 적합해야 하고, 예를 들어 스팟 또는 스트립/스트랜드 형태로 목표화된 도포를 허용해야 한다. 아울러, 분무 건은 상업적으로 구입가능한 활성 물질 농축액이 도포를 위해 원하는 농도로 물에 의해 또는 물 속에서 희석될 때, 예를 들어, 도포를 위해 사용되는 활성 물질 제제의 준비 동안에 발생할 수 있는 바와 같은, 액체 식물 보호 조성물의 비균질성에 민감하지 않아야 한다.
본 발명의 목적은 분출 유체의 매우 정확한 계량을 달성하는 것이 가능한, 초기에 언급된 유형의 방법 및 분무 건을 제공하는 것이다. 또한, 방출 작동의 완료 후의 유체의 유출, 즉 유체의 적하가 방지되어야 한다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 특허청구범위 제1항의 특징을 갖는 방법 및 특허청구범위 제9항의 특징을 갖는 분무 건에 의해 달성된다. 유리한 개선예 및 개발예가 종속항으로부터 모아질 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 식물 보호 조성물은 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브를 통해 분무 오리피스와 소통하는 유체 챔버에 의해 분출된다. 방법에서, 식물 보호 조성물의 방출을 위한 압력 및 시간 간격의 길이가 설정된다. 이후에, 식물 보호 조성물은 유체 챔버 내로 충전된다. 미리 설정된 압력이 유체 챔버 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해진다. 마지막으로, 유체 밸브는 식물 보호 조성물의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 오리피스를 통해 분출되도록, 전기 제어 신호에 의해 미리 설정된 시간 간격 동안 개방되고, 시간 간격의 종료 후에 폐쇄된다. 유체 밸브의 전기적 활성화에 의해, 방출 시간을 매우 정밀하게 제어하는 것이 가능하다. 결과적으로, 방출 작동 동안에 분출되는 식물 보호 조성물의 양은 매우 정확하게 계량될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 특히, 유체 챔버 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해지는 압력은 유체 밸브가 개방되는 시간 간격 동안에 일정하게 유지된다. 분출되는 식물 보호 조성물의 양이 유체 밸브가 개방되는 시간의 길이에 의존할 뿐만 아니라 식물 보호 조성물 상에 가해지는 압력에도 의존하므로, 분출되는 양은 간단한 방식으로 정확하게 설정될 수 있다. 구체적으로, 방출 작동 동안에 가변 압력 프로파일을 고려하는 것이 필요치 않다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 개선예에 따르면, 유체 챔버 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해지는 압력은 가압 기체 또는 펌프에 의해 발생된다. 가압 기체는, 예를 들어, 다량의 고도로 가압된 기체, 예컨대 공기를 담는 기체 실린더로부터 제공될 수 있다. 또한, 가압 기체는 압축기에 의해 발생될 수 있다. 결과적으로, 방출 작동을 위한 일정한 압력이 간단하고 비용 효과적인 방식으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 개선예에 따르면, 유체 밸브와 분무 오리피스 사이의 거리는 50cm 미만, 특히 10cm 미만, 유리하게는 2cm 미만이다. 또한, 본 발명에 따른 방법의 하나의 개선예에 따르면, 분무 오리피스와 유체 밸브 사이에 위치되는 유체 부피는 14cm3 미만, 바람직하게는 2.8cm3 미만, 더 바람직하게는 1.4cm3 미만, 특히 0.57cm3 미만이다. 특히 바람직하게는, 유체 밸브는 분무 오리피스에 직접적으로 배열된다.
본 발명에 따른 방법에서, 특히, 유체 (액체) 형태의 식물 보호 조성물이 분출되고, 결과적으로 도포된다. 도포에 적합한 유체는 일반적으로 (25℃에서 100s-1의 전단 구배로, DIN 53019 (ISO 3219)에 대한 브룩필드(Brookfield) 회전 점도법에 의해 측정시) 0.5 내지 1000mPa·s, 흔히 0.8 내지 500mPa·s 범위의 동적 점도를 갖는다. 적합한 유체는 뉴턴 유체 또는 비뉴턴 유체일 수 있고, 후자는 바람직하게는 전단 담화(shear-thinning), 즉 점탄성 또는 의소성 비뉴턴 유체이다.
본 발명에 따른 방법에 따른 하나의 실시예에 따르면, 저점도 유체, 즉 특히 (25℃에서 100s-1의 전단 구배로, DIN 53019 (ISO 3219)에 대한 브룩필드 회전 점도법에 의해 측정시) 50mPa·s 이하, 특히 30mPa·s 이하, 예컨대 0.5 내지 50mPa·s, 특히 0.8 내지 20mPa·s의 점도를 갖는 액체가 분출된다. 이들은 무기 용제 내의 유기 액체, 특히 식물 보호 활성 물질의 용액, 및 수성 액체, 예를 들어 수성 활성 물질 용액과, 식물 보호 활성 물질이 응집성 수상 내에서 분산된 형태로 존재하는 에멀젼, 유현탁액, 및 현탁액을 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 개선예에 따르면, 분출되는 식물 보호 조성물은 겔형 유체이다. 저점도 유체와 달리, 겔형 유체는 증가된 점도를 갖는다. 일반적으로, 그러한 겔형 유체는 점탄성이고, 일반적으로 25℃에서, 적어도 100mPa·s, 특히 적어도 200mPa·s의 영 전단 점도 (η0)를 갖는다. 그러나, 겔형 유체의 동적 점도는 일반적으로 (25℃에서 100s-1의 전단 구배로, DIN 53019 (ISO 3219)에 대한 브룩필드 회전 점도법에 의해 측정시) 1000mPa·s, 특히 500mPa·s, 특별하게는 300mPa·s의 값을 초과하지 않을 것이고, 특히 30 내지 1000mPa·s의 범위, 흔히 30 내지 800mPa·s의 범위, 특히 50 내지 500mPa·s의 범위에 놓인다. 바람직하게는 25℃에서, 무한 전단 구배 (η∞)의 경우의 점도의 한계 값은 300mPa·s 이하, 특히 250mPa·s 이하이다. 겔형 액체는 도포에 대해 요구되는 농도로 활성 물질을 함유하는 겔 배합물일 수 있다. 특히, 이는 도포에 대해 요구되는 농도로의 겔 배합물의 희석에 의해 얻어지는 액체이다.
유체 또는 유체의 배합물의 레올로지 특성은 특히 이들이 온도 독립적이거나 적어도 거의 온도 의존성이 아니도록 선택된다. 바람직하게는, 유체 또는 유체의 배합물의 레올로지 특성이 15℃ 내지 35℃의 온도 범위 내에서 단지, 특정 노즐 또는 분무 오리피스에서 주어진 압력에서 단위 시간당 분출되는 양이 ±10%의 범위, 특히 ±5%의 범위 내에서만 변동하도록, 변화한다.
본 발명에 따른 방법의 개발예에 따르면, 시간 간격의 길이는 미리 수행된 검정에 의해 설정된다. 검정 시에, 가해지는 압력 및 시간 간격의 길이에 대한 특정 점도의 식물 보호 조성물의 분출 부피 또는 중량의 의존성이 결정된다. 이러한 방식으로, 방출 작동에 대한 파라미터가 특정 식물 보호 조성물에 대해 미리 매우 정밀하게 설정된다. 유체 밸브가 개방되기 전에, 미리 수행된 검정 동안에 설정된 한정된 압력이 발생된다. 공지된 점도의 식물 보호 조성물이 이제 유체 챔버 내로 충전되면, 미리 수행된 검정으로부터 식물 보호 조성물의 원하는 부피 또는 중량을 분출하기 위한 시간 간격의 길이를 매우 정확하게 결정하는 것이 가능하다. 이러한 미리 한정된 시간 간격 동안, 본 발명에 따른 방법의 경우에, 유체 밸브는 개방되고, 식물 보호 조성물은 분무 오리피스를 통해 분출된다. 이는 식물 보호 조성물의 분출 부피 또는 중량의 매우 정확한 계량을 달성한다.
본 발명에 따른 분무 건은 유체 챔버로부터 분무 오리피스로의 통로를 개방 및 폐쇄하기 위한 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브가 분무 오리피스에 배열되는 점에 특징이 있다. 유체 밸브는 전기 제어 장치에 데이터 커플링되고, 전기 제어 장치에 의해 특정한 미리 한정된 시간 간격 동안 유체 밸브를 개방하고, 시간 간격의 종료 후에 유체 밸브를 폐쇄하기 위한 전기 제어 신호가 유체의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 오리피스를 통해 분출되도록 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건은 특히 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 적합하다. 그러므로, 이 또한 동일한 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 분무 건에 의하면, 특히 유체의 분출 부피 또는 유체의 분출 중량이 매우 정밀하게 설정될 수 있다.
분무 건은 본 발명의 의미 내에서, 유체를 오리피스를 통해 분출, 스쿼팅(squirted), 분무 또는 아토마이징할 수 있는 장치로서 이해된다. 그러나, 유출 시에, 유체 제트가 특히 본 발명에 따른 분무 건에 의해 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건의 하나의 개선예에 따르면, 제어 장치는 미리 설정된 압력 및 미리 설정된 시간 간격의 길이를 저장하기 위한 메모리를 포함한다. 분무 작동 중에, 제어 장치는 미리 저장된 압력이 분무 작동 동안에 유체 상에 가해지고, 유체 밸브가 저장된 시간 간격의 길이 동안 정밀하게 개방되도록, 유체 밸브 및 압력 장치를 제어한다.
본 발명에 따른 분무 건의 다른 개선예에 따르면, 미리 설정된 압력은 저장되지 않는다. 대신에, 조정가능한 압력 밸브가 제공되고, 특정 압력이 유체 챔버 내의 식물 보호 조성물 상에 항상 가해지도록 보장하기 위해 영구적으로 설정된다.
본 발명에 따른 분무 건의 하나의 개선예에 따르면, 압력 장치는 펌프를 포함하고, 이에 의해 압력이 유체 챔버 내에 위치된 유체 상에 가해질 수 있다. 이러한 개선예는 분무 건의 매우 간단한 구조를 허용하는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 분무 건의 다른 개선예에 따르면, 압력 장치는 유체 챔버 내에 위치된 유체 상에 압력을 가하기 위한 피스톤이 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 실린더를 포함한다. 이러한 방식으로, 유체 챔버 내에 위치된 유체가 실린더 내에서의 피스톤의 이동에 의해 실린더의 외부로 압박된다. 그러한 피스톤 계량 또는 피스톤 펌핑 장치에서, 유체 챔버 내에 더 이상의 유체가 거의 없는 방출 작동의 종료 시에, 유체를 분출하는 압력이 강하되는 문제점이 흔히 발생한다. 이러한 압력 강하의 결과는 분출되는 유체 제트가 정지하는 것이다. 최종 분출되는 유체의 양은 이전에 분출된 유체 부피와 동일한 방출 속도를 더 이상 갖지 않고, 그러므로 종료 시에 분출되는 유체는 이전의 유체 부피와 동일한 방식으로 목표에 더 이상 도달하지 않는다. 이 결과로서, 분출되는 유체 제트의 일부가 목표 영역과 분무 건 사이의 영역 상으로 떨어진다. 이는 분무 건이 식물 보호 조성물의 방출을 위해 사용될 때 특히 불리하다.
본 발명에 따른 분무 건에서, 유체 방출의 종료 시의 속도의 이러한 강하는, 예를 들어, 실린더에서, 방출 작동 동안에 유체 챔버 내에 여전히 충분한 유체가 있는 피스톤의 한정된 위치를 검출할 수 있는 센서가 제공되는 점에서 방지될 수 있다. 센서는 최종 방출 작동 중에도, 최대 압력이 피스톤에 의해 유체 챔버 내의 잔여 유체 상에 여전히 가해지도록, 방출 작동이 유체 챔버의 충전과 함께 수행될 수 있도록 보장한다. 그러므로, 최종 분출되는 유체의 양도 이전에 분출된 유체 부피와 동일한 방출 속도를 여전히 갖는다. 이러한 방식으로, 전체 분출 유체가 실질적으로 동일한 속도를 갖는 응집성 유체 제트가 발생될 수 있고, 따라서 최종 방출 작동 동안에 분출되는 유체의 총량이 원하는 목표 영역에 도달한다. 특히, 방출 속도의 강하가 방출 작동의 종료 시에 발생하지 않고, 이에 의해 방출 작동의 목표와 분무 건의 분무 오리피스 사이의 영역이 분출 유체와 접촉하지 않도록 보장한다. 이는 분출 유체가 식물 보호 조성물, 특히 액체, 특히 겔형 고점도 식물 보호 조성물일 때 특히 유리하다.
피스톤의 한정된 위치는, 특히 압력 강하가 최종 방출 작동의 종료 시에 분무 오리피스에서 발생하지 않도록 보장하기 위해 유체 챔버 내에 여전히 충분한 유체가 있도록 선택된다. 특히, 이러한 위치에서, 피스톤은 그가 실린더 벽에 대해 맞닿는 실린더 내에서의 그의 단부 위치에 아직 도달하지 않는다.
본 발명에 따른 분무 건의 하나의 개선예에서, 피스톤의 한정된 위치는 피스톤에 의해 발생되거나 변경되는 자기장에 의해 센서에 의해 검출된다. 예를 들어, 영구 자석이 피스톤 내로 통합될 수 있고, 상기 영구 자석은 자기장을 발생시키고, 센서의 위치에서의 자기장의 장 강도는 피스톤의 위치에 의존한다. 센서에서의 자기장의 장 강도가 특정 한계 값을 초과하거나 그 아래로 떨어지면, 센서의 상태가 변화한다. 이러한 경우에, 자기장의 장 강도에 대한 한계 값은 피스톤이 이러한 경우에 최종 방출 작동 동안에 압력 강하가 없는 실린더 내에서의 원하는 위치에 있도록 설정된다.
센서는 특히 리드 접점으로 공지된 것을 포함한다. 리드 접점 내에서, 자기장의 장 강도가 센서의 위치에서 한계 값을 초과할 때 전기적 접속이 폐쇄된다.
따라서, 방출 작동 중에, 본 발명에 따른 분무 건의 이러한 개선예의 센서는 실린더 내에서의 피스톤의 위치에 직접 의존하는 측정 값에 의해 피스톤의 위치를 검출한다. 결과적으로, 실린더 내에서의 피스톤의 위치는 큰 정확도로 검출될 수 있다. 센서에 의해 발생되는 신호의 이후의 전자식 처리에 의해, 최종 방출 작동은 매우 정밀하게 검출될 수 있고, 이 결과 최종 방출 작동의 종료 시의 압력 강하가 방지된다.
본 발명에 따른 분무 건의 개발예에 따르면, 압력 장치는 유체 챔버 내에 위치된 유체 상에 압력을 가하기 위해 유체 챔버에 커플링되는 압축 기체 라인을 또한 포함한다. 압축 기체 라인을 통해 공급되는 압축 기체는 유체 상에 직접 압력을 가할 수 있다. 또한, 압축 기체가 가동 피스톤을 통해 유체 챔버 내에 위치된 유체 상에 압력을 가하는 것이 가능하다. 이러한 목적으로, 예를 들어, 실린더 내에서, 압축 기체 라인, 특히 압축 공기 라인에 대한 제1 연결부에 연결되는 실린더 오리피스가 형성되는 압력 챔버가 형성될 수 있다. 따라서, 압축 기체는 실린더 오리피스를 통해 압력 챔버 내로 통과할 수 있다. 압력 챔버 내의 압력이 유체 챔버 내의 압력을 초과하면, 가동 피스톤은 유체가 위치되어 있는 유체 챔버의 방향으로 압박된다. 따라서, 압력 챔버의 부피는 증가되고, 유체 챔버의 부피는 감소되며, 이 결과 유체는 유체 밸브가 개방되면 제1 실린더 오리피스를 통해 외부로 압박된다. 동시에, 제1 연결부가 압축 기체 라인에 연결됨으로써, 압력은 압력 챔버 내에서 일정하게 유지될 수 있어서, 일정한 압력이 방출 작동 동안에 피스톤에 의해 유체 챔버 내의 유체 상에 가해진다.
본 발명에 따른 분무 건의 추가의 개선예에 따르면, 상기 분무 건은 추가적으로 또는 대안적으로 멈춤부와 피스톤 사이에서 작용하는 압축 스프링을 갖는다. 압축 스프링은 유체 챔버의 부피를 감소시키는 방향으로의 힘을 피스톤 상에 가할 수 있다. 이러한 경우에, 압력 챔버가 형성되지 않고, 실린더가 압축 기체 라인에 연결되지 않도록 분무 건을 구성하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 피스톤 압력은 압축 스프링에 의해서만 발생된다. 유체 챔버의 충전 동안에 유체 상에 가해지는 압력은 그 다음 유체에 의한 유체 챔버의 충전 중에, 압축 스프링이 압축되고 유체 챔버의 부피가 증가하도록, 압축 스프링에 의해 가해지는 압력을 선택적으로 초과해야 한다. 그러나, 압력 챔버에 추가하여 압축 스프링을 제공하는 것도 가능하다. 이러한 경우에, 압축 스프링은 압력 챔버 내의 압축 기체에 의해 피스톤 상에 가해지는 압력을 지지한다.
또한, 본 발명에 따른 분무 건은 조절 장치를 가질 수 있고, 이에 의해 실린더 내에서의 피스톤의 이동과 유체 챔버의 최대 부피가 제한될 수 있다. 따라서, 방출 작동 동안에 분출되는 유체 부피는 조절 장치에 의해 설정될 수 있다.
다른 개선예에 따르면, 센서는 실린더의 종방향으로 조정가능하다. 이러한 경우에, 일련의 유체 방출의 분출 유체 부피는 실린더에 관련하여 설정되는 센서의 위치에 의해 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건의 개발예에 따르면, 분무 건은 유체 저장소에 대한 제2 연결부를 갖는다. 유체 저장소는 분무 건 내로 통합될 수 있다. 그러나, 유체 저장소가 비교적 다량의 유체를 수용하도록 의도되면, 유체 저장소는 분무 건으로부터 분리되어 제공되고, 따라서 유체는 제2 연결부를 통해 분무 건으로 공급된다. 이러한 제2 연결부는 추가의 실린더 오리피스에 연결될 수 있고, 이를 통해 유체가 유체 챔버로 공급될 수 있다. 그러나, 제2 연결부가 실린더 오리피스에 연결되는 것도 가능하고, 이를 통해 유체가 분무 오리피스로 압박되고, 따라서 유체는 제2 연결부 및 실린더 오리피스를 통해 유체 챔버 내로 이송될 수 있다. 따라서, 유체는 그 다음 실린더 오리피스를 통해 실린더의 유체 챔버 내로 그리고 이러한 유체 챔버의 외부로 유동한다.
이러한 경우에, 유체 밸브를, 제1 위치에서 실린더 오리피스로부터 분무 오리피스로의 유체 통로가 제공되고, 제2 위치에서 제2 연결부로부터 실린더 오리피스로의 유체 통로가 제공되는 제1 3/2-방향 밸브로서 설계하는 것도 가능하다.
3/2-방향 밸브는 3개의 연결부 및 2개의 절환 위치를 구비한 밸브로 이해된다. 유체 저장소 또는 제2 연결부, 분무 오리피스, 및 실린더 오리피스는 밸브의 3개의 연결부에 연결된다. 밸브의 제1 위치에서, 실린더 오리피스로부터 분무 오리피스로의 통로가 제공되고, 유체 저장소 또는 제2 연결부로부터 실린더 오리피스로의 통로는 폐쇄된다. 밸브의 제2 위치에서, 유체 저장소 또는 제2 연결부로부터 실린더 오리피스로의 유체 통로가 제공되고, 실린더 오리피스로부터 분무 오리피스로의 통로는 폐쇄된다. 따라서, 제1 3/2-방향 밸브에 의해, 방출 작동 중의 분무 오리피스로의 유체 운반, 및 실린더의 유체 챔버를 유체로 충전하기 위한 유체 운반이 수행된다.
또한, 본 발명에 따른 분무 건에서, 제2 3/2-방향 밸브로서 구성된 압축 기체 밸브가 압축 기체를 분무 건으로 공급할 수 있는 제1 연결부와 압축 기체를 도입하기 위한 실린더 오리피스 사이에 배열될 수 있다. 이러한 압축 기체 밸브의 제1 위치에서, 제1 연결부로부터 이러한 실린더 오리피스로의 압축 기체 통로가 제공된다. 압축 기체 밸브의 제2 위치에서, 압력 챔버 내에서의 압축 기체의 압력의 감소가 가능해진다. 예를 들어, 제2 위치에서, 실린더 오리피스로부터 외부로의 압축 기체 통로가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건의 개발예에 따르면, 유체 저장소는 압축 기체, 특히 압축 공기를 제공하기 위한 장치에 연결된다. 장치는, 예를 들어, 압축 공기 탱크, 압축기, 및 수동 펌프일 수 있다. 그러나, 유체는 또한, 예를 들어 펌프에 의해 직접 압력을 받을 수 있다. 또한, 유체 저장소는 라인을 통해 압축 기체 밸브의 제1 연결부에 연결된다. 따라서, 압축 기체 밸브로부터 유체 저장소로의 연결부가 제공된다. 이러한 연결부는 분무 건 내로 통합될 수 있거나, 분무 건으로부터 분리되어 형성될 수 있다. 따라서, 압축 기체 밸브의 제2 위치에서, 압력 챔버는 압축 기체에 의해 작용 받을 수 있다. 또한, 유체 저장소는 실린더의 유체 챔버를 충전하기 위한 유체 운반을 행하기 위해 압축 기체에 의해 작용 받는다.
본 발명에 따른 분무 건의 개발예에 따르면, 센서는 제1 3/2-방향 밸브 및 제2 3/2-방향 밸브에 커플링된다. 이러한 경우에, 센서는 유체가 압축 기체에 의해 유체 저장소로부터 제1 3/2-방향 밸브를 통해 유체 챔버 내로 이송되도록, 피스톤이 한정된 위치에 도달하거나 통과하면, 제1 및 제2 3/2-방향 밸브를 제2 위치로 절환시킨다. 따라서, 최종 방출 작동이 종료된 후에, 실린더의 유체 챔버는 2개의 3/2-방향 밸브를 통해 자동으로 유체로 재충전된다. 밸브의 절환은 특히 전자식으로 발생한다. 바람직하게는, 2개의 밸브는 동시에 전환되거나, 유체를 위한 모든 제1 3/2-방향 밸브 중 제1 밸브가 전환되고, 직후에 압축 기체를 위한 제2 3/2-방향 밸브가 전환된다.
본 발명에 따른 분무 건의 추가의 개선예에 따르면, 유체 챔버와 분무 오리피스는 연결 라인을 통해 함께 연결된다. 이러한 경우에, 유체 밸브는 연결 라인에서 분무 오리피스에 인접하여 배열되고, 특히 분무 오리피스에 직접적으로 배열된다. 유체 밸브로부터의 분무 오리피스의 거리는 50cm 미만, 바람직하게는 10cm 미만, 더 바람직하게는 5cm 미만, 특히 2cm 미만이다. 이러한 경우에, 분무 오리피스와 유체 밸브 사이에 위치되는 유체 부피는 14cm3 미만, 바람직하게는 2.8cm3 미만, 더 바람직하게는 1.4cm3 미만, 특히 0.57cm3 미만이다. 따라서, 유체 밸브는 분무 오리피스에 가능한 한 가까이 위치된다. 결과적으로, 점도 또는 고점도 유체가 분무 건에 의해 분출될 때에도 적하를 방지하는 것이 가능하다. 구체적으로, 이러한 경우에, 적하는, 예를 들어, 분무 오리피스에 배열된 볼 밸브에 의해서는 방지될 수 없음이 발견되었다. 그러나, 그러한 적하는 분무 오리피스에서 직접 전자식으로 활성화되는 유체 밸브에 의해 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건은 또한 트리거, 예를 들어, 수동 트리거를 갖는다. 방출 작동은 유체 챔버가 충전되면 이러한 트리거에 의해 개시된다. 그러나, 제어 장치가 트리거의 동작에 이어서 유체를 분출하기 위해 유체 밸브를 개방하기 전에, 유체 챔버 내의 유체 상에 가해지는 압력이 미리 수행된 검정 동안에 설정된 압력에 대응하는지에 관한 점검이 유리하게는 수행된다. 이러한 압력은 분무 건과 함께 사용될 수 있는 각각의 유체에 대해 제어 장치의 메모리 내에 저장된다. 유체 챔버 내의 현재의 압력 또는 압력 챔버 - 이를 통해 압력이 유체 챔버 내의 유체 상에 가해짐 - 내의 현재의 압력은 제어 장치에 데이터 커플링된 압력 센서에 의해 검출된다. 측정된 압력이 이상적으로는 미리 저장된 압력에 또는 미리 저장된 압력 범위에 놓일 때에만, 유체 밸브가 트리거의 동작에 이어서 미리 한정된 시간 간격 동안 개방된다. 각각의 압력과 관련된 시간 간격은 또한 특정 점도의 유체에 대해 제어 장치의 메모리 내에 저장된다.
본 발명에 따른 분무 건의 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브는 밸브의 개방 및 폐쇄를 행하는 전자 제어 신호를 수신할 수 있는 밸브이다. 밸브를 개방 및 폐쇄하기 위해, 밸브는, 예를 들어, 전자기적으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 특정 전압이 밸브를 개방하기 위해 밸브에 인가될 수 있다. 이러한 전압은 밸브의 전자기적 동작으로 이어지고, 이때 밸브는 개방 상태로 이동된다. 전압이 더 이상 인가되지 않으면, 밸브는 자동으로 폐쇄된다. 따라서, 한정된 시간 간격 동안 유체 밸브를 개방하기 위해, 제어 장치는 이러한 시간 간격 동안 유체 밸브에 전압을 인가하고, 상기 전압은 유체 밸브를 개방 상태로 유지한다.
트리거 또한 특히 전자식 트리거이고, 트리거의 동작 시에, 제어 신호가 제어 장치로 전달된다. 마지막으로, 유체 챔버를 충전하기 위한 추가의 유체 밸브 및 압축 기체 밸브 또한 전기적으로 활성화되고 전자기적으로 동작될 수 있다. 밸브의 전자식 제어 및 분무 건을 위한 전자식 트리거에 의해, 분무 건의 기계적 구조를 매우 단순하게 설계하는 것이 가능하다. 분무 건의 중량의 감소가 이에 의해 달성될 수 있고, 이는 분무 건의 이동식 사용의 경우에 특히 유리하다. 밸브의 전자식 제어에 의해 달성되는 것은 유체 방출이 매우 정확하게 제어될 수 있는 것이고, 이는 식물 보호 조성물이 분출될 때 특히 중요하다.
본 발명에 따른 분무 건의 대안적인 개선예에서, 제1 및 제2 유체 챔버가 실린더 내에 형성된다. 제1 유체 챔버 내에, 적어도 하나의 제1 실린더 오리피스가 형성된다. 제2 유체 챔버 내에, 적어도 하나의 제2 실린더 오리피스가 형성된다. 이러한 대안적인 개선예에서, 제1 유체 챔버 내에 수용된 유체는 유체가 압력 하에서 압박됨으로써 제2 유체 챔버 내로 압박될 수 있고, 이 결과 힘이 제1 유체 챔버의 크기를 감소시키는 방향으로 피스톤 상에 가해진다. 역으로, 제2 유체 챔버 내에 수용된 유체는 유체가 압력 하에서 압박됨으로써 제1 유체 챔버 내로 압박될 수 있고, 이 결과 힘이 제2 유체 챔버의 크기를 감소시키는 방향으로 피스톤 상에 가해진다. 따라서, 본 발명에 따른 분무 건의 이러한 개선예에서, 압축 기체로 충전될 수 있는 압력 챔버는 유체 챔버에 의해 대체되었다. 이러한 경우에, 압력은 압축 기체에 의해서가 아니고, 각각의 경우에 다른 유체 챔버 내에 위치된 유체에 의해 피스톤 상에 가해져서, 유체는 대안적으로 2개의 유체 챔버로부터 분출된다. 이러한 개선예의 장점은 분무 건의 2개의 일련의 방출 작동들 사이의 정지 기간이 훨씬 더 짧은 것이고, 이는 유체 챔버가 다음의 일련의 유체 방출을 시작하기 위해 다시 충전될 때까지 대기할 필요가 더 이상 없기 때문이다. 구체적으로, 하나의 유체 챔버의 충전은 다른 유체 챔버를 통한 유체의 방출을 일으킨다.
본 발명에 따른 분무 건의 이러한 개선예의 개발예에 따르면, 제1 센서가 제1 유체 챔버 내에 제공되고, 제2 센서가 제2 유체 챔버 내에 제공된다. 위에서 설명된 바와 같이, 유체가 방출 작동 동안에 각각의 유체 챔버 내에 여전히 위치되는 피스톤의 한정된 위치가 센서에 의해 검출될 수 있다. 각각의 유체 밸브는 피스톤의 한정된 위치가 검출되면 센서에 의해 폐쇄된다.
본 발명에 따른 분무 건의 이러한 개선예의 개발예에 따르면, 센서는 실린더의 종방향으로 조정될 수 있다. 이러한 경우에, 일련의 유체 방출의 분출 유체 부피는 실린더에 관련하여 설정되는 센서의 위치에 의해 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건의 추가의 대안적인 개선예에 따르면, 상기 분무 건은 제1 및 제2 실린더를 포함한다. 제1 실린더 오리피스를 구비한 제1 유체 챔버가 제1 실린더 내에 형성되고, 제2 실린더 오리피스를 구비한 제2 유체 챔버가 제2 실린더 내에 형성된다. 또한, 제1 압력 챔버가 제1 실린더 내에 형성되고, 제2 압력 챔버가 제2 실린더 내에 형성되고, 제1 압력 챔버와 제2 압력 챔버는 서로 소통하고, 비압축성 작동 유체를 포함한다. 제1 유체 챔버는 제1 피스톤에 의해 제1 압력 챔버로부터 분리된다. 제2 유체 챔버는 제2 피스톤에 의해 제2 압력 챔버로부터 분리되고, 제1 유체 챔버의 부피는 제2 유체 챔버의 부피가 증가할 때 감소한다. 역으로, 제1 유체 챔버의 부피는 제2 유체 챔버의 부피가 감소할 때 증가한다. 이러한 개선예에 따르면, 제1 유체 챔버 내에 수용된 유체는 유체가 압력 하에서 압박됨으로써 제2 유체 챔버 내로 압박될 수 있고, 힘이 제2 피스톤 상에 가해지고, 작동 유체를 통해 제1 피스톤으로 전달된다. 역으로, 제2 유체 챔버 내에 수용된 유체는 유체가 압력 하에서 압박됨으로써 제1 유체 챔버 내로 압박될 수 있고, 이 결과 힘이 제1 피스톤 상에 가해지고, 작동 유체를 통해 제2 피스톤으로 전달된다.
이러한 개선예에서, 유체 밸브는 제1 실린더 오리피스 및 제2 실린더 오리피스에 커플링되고, 각각의 경우에 하나의 실린더 오리피스에 대해서만, 분무 오리피스로의 유체 통로를 생성하는 것이 가능하다. 또한, 유체 밸브는 바람직하게는 완전히 차단될 수도 있다.
이러한 추가의 개선예에서, 또한, 2개의 일련의 방출 작동들 사이의 시간 간격이 단축될 수 있고, 이는 하나의 유체 챔버의 충전이 다른 유체 챔버로부터의 유체의 방출 작동을 일으키기 때문이다.
분무 오리피스는 유체가 아토마이징되도록 설계될 수 있지만, 바람직하게는 액체 제트가 발생된다. 이러한 목적으로, 분무 오리피스는 바람직하게는 액체 또는 수용액이 통과될 때 액체 제트를 발생시키는 분무 노즐에 의해 둘러싸이고, 즉 액체 또는 용액은 특히 아토마이징되지 않는다.
본 발명에 따른 분무 건의 분무 노즐은 특히 식물 보호 조성물이 분무 건에 의해 분출될 수 있도록 설계되고, 상기 식물 보호 조성물은 본 발명에 따른 방법과 관련하여 위에서 설명되었다. 분무 건은 특히 액체 식물 보호 조성물을 위해 설계되고, 이러한 경우의 분무 오리피스는 분무 노즐에 의해 둘러싸이며, 상기 분무 노즐은 액체 식물 보호 조성물이 통과시 액체 제트를 발생시킨다. 또한, 분무 건은 겔형 식물 보호 조성물을 위해 설계될 수 있다. 이러한 경우에, 분무 노즐은 겔형 식물 보호 조성물이 통과할 때 제트를 발생시킨다. 따라서, 겔형 식물 보호 조성물은 점형으로, 즉 방울의 형태로, 또는 선형으로, 즉 스트랜드 또는 스트립의 형태로, 도포될 수 있다. 적합한 분무 노즐의 예는 배블 플레이트가 없는 원추형 노즐, 제트 노즐, 또는 구멍형 노즐이다.
본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 분무 건에 의해 선택적으로 희석된 형태로 도포될 수 있는 겔 배합물의 예는 특히 절지 해충을 박멸하기 위해 사용되는 겔 배합물이다. 이러한 유형의 겔 배합물은, 예를 들어, WO 2008/031870으로부터 공지되어 있다. 일반적으로, 이러한 겔은 전형적으로 벌레 또는 거미류 (거미강)와 같은 절지 해충에 대해 유효한 적어도 하나의 활성 물질을 포함한다. 또한, 이러한 겔은 전형적으로 물, 적어도 하나의 점증제 또는 겔 형성제, 및 선택적으로 하나 이상의 유인제 및/또는 섭식 자극제를 포함한다.
위에서 설명된 분무 건은 특히 용해되거나 분산된, 즉 현탁되거나 유화된 형태의 하나 이상의 식물 보호 활성 물질을 포함하는 액체의 도포에 적합하다. 이러한 액체 내의 활성 물질 농도는 전형적으로 0.001 내지 10g/l의 범위이다. 분무 건의 사용은 이와 관련하여, 특정 식물 보호 활성 물질로 제한되지 않고, 식물 보호에 있어서 보통 채용되며 저점도 또는 겔형 도포물 형태를 포함한 액체 도포물 형태의 형태로 사용되는 모든 활성 물질의 도포에 적합하다. 이는 원칙적으로 살서제, 제초제, 제초제 약해 경감제, 항진균제, 살충제, 살비제, 살선충제, 살연체동물제, 항바이러스제, 살세균제, 살조제, 성장 조절제, 페로몬, 모든 성적 페로몬(교신 교란제) 및 활성화제, 그리고 비료의 그룹으로부터의 모든 식물 보호 활성 물질을 포함한다.
본 발명은 또한 다음의 액체 제품의 방출을 위한 위에서 설명된 분무 건의 사용에 관한 것이다:
- 원하는 도포 농도로의 물에 의한 활성 물질 농축물의 희석에 의해 얻어질 수 있으며, 용해 또는 분산된 형태로 전술한 식물 보호 활성 물질들 중 하나 이상을 포함하는 활성 물질, 특히 식물 보호 활성 물질의 수성 활성 물질 제제.
- 도포에 적합한 농도의 활성 물질을 포함하는 활성 물질, 특히 식물 보호 활성 물질의 비수성 용액 또는 현탁액.
- 특히 살충제, 살비제, 또는 페로몬의 그룹으로부터의 하나 이상의 활성 물질, 특히 식물 보호 활성 물질을 포함하며, 원하는 도포 농도로의 물에 의한 희석 후에 적합한 점도으로 이와 같이 또는 선택적으로 도포되며, 용해 또는 분산된 형태의 전술한 식물 보호 활성 물질들 중 하나 이상과, 물, 적어도 하나의 점증제 또는 겔 형성제, 및 선택적으로 하나 이상의 유인제 및/또는 섭식 자극제를 포함하는, 수성 겔형 액체.
본 발명에 따른 분무 건은 매우 다양한 식물 보호 분야에서, 특히 식물, 특히 식물의 잎의 치료를 위해 (잎 도포), 아울러 전파가 가능한 식물 재료 (종자)의 치료를 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 분무 건은 하나 이상의 적합한 활성 물질을 함유하는 액체 활성 물질 조성물에 의해, 유해한 생물체로 감염되거나, 곰팡이 또는 벌레와 같은 유해한 생물체에 의한 감염으로부터 보호되도록 의도된, 무생물 재료, 특히 목재, 지푸라기, 종이, 가죽, 직물 또는 플라스틱과 같은 무생물 유기 재료 또는 유리 또는 금속과 같은 무생물 무기 재료의 처치에 또한 적합하다.
또한, 그러한 재료는 미끼로서 걸릴 수 있거나, 분무 건에 의해 적합한 배합물로 충진 또는 재충진될 수 있다.
식물 보호 조성물은 특히 종래의 용도에서와 같이 분무 건에 의해 아토마이징되지 않고, 컴팩트한 제트의 형태로 목표 영역에 도포된다. 이러한 경우에, 도포는 단일 지점에서 발생할 수 있거나 (스팟 도포), 스트립을 덮을 수 있고, 이는 전방 이동으로부터 발생한다. 식물 보호 조성물의 일관성에 의해, 도포되는 양은 목표 영역에 부착되어 유지된다. 그러므로, 식물 보호 조성물은 특히 겔 일관성을 갖는다.
위에서 설명된 분무 건은 특히 레올로지 특성이 온도 독립적이거나 적어도 거의 온도 의존적이 아니도록 선택되는 식물 보호 조성물의 방출을 위해 사용된다. 바람직하게는, 식물 보호 조성물의 레올로지 특성은 15℃ 내지 35℃의 온도 범위 내에서 단지, 특정 노즐 또는 분무 오리피스에서 주어진 압력에서 단위 시간당 분출되는 양이 ±10%의 범위, 특히 ±5%의 범위 내에서만 변동하도록, 변화한다.
본 발명에 따른 분무 건의 예시적인 실시예들이 도면을 참조하여 다음의 설명에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 분무 건의 제1 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소 및 압축 기체 용기로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 분무 건의 제2 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소 및 압축 기체 용기로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 분무 건의 제3 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 분무 건의 제4 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 분무 건의 제5 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 분무 건의 제6 예시적인 실시예의 구조 및 이러한 분무 건의 유체 저장소로의 커플링을 개략적으로 도시한다.
도 7은 활성 물질과 물 사이의 혼합비, 즉 유체의 점도와, 분무 노즐과 유체 밸브 사이의 거리에 의존하는 유체 손실의 관계를 도시하는 선도를 도시한다.
먼저, 본 발명에 따른 분무 건의 제1 예시적인 실시예가 도 1을 참조하여 설명된다:
분무 건은 유체 챔버 (3)가 형성되어 있는 실린더 (1)를 포함한다. 실린더 (1)의 하나의 단부 면에, 유체 챔버 (3)를 유체로 충전하기 위한 실린더 오리피스 (53)가 형성된다. 실린더 오리피스 (53)는 유체 라인 (50) 및 밸브 (49)를 통해 유체 저장소 (51)에 연결된다. 밸브 (49)는 제어 장치 (28)에 커플링된 전기적으로 활성화가능하며 전자기적으로 동작가능한 밸브이다. 제어 장치 (28)는 밸브 (49)의 개방 및 폐쇄를 제어한다. 밸브 (49)가 제어 장치 (28)에 의해 개방되면, 유체는 유체 저장소 (51)로부터 라인 (50)을 통해 유체 챔버 (3) 내로 유동한다. 유체 챔버 (3)가 완전히 충전되면, 밸브 (49)는 제어 장치 (28)에 의해 다시 폐쇄된다.
실린더 (1)의 단부 면에서, 실린더는 라인 (20)을 통해 분무 노즐 (22)에 연결되는 추가의 실린더 오리피스 (5)를 갖는다. 분무 노즐 (22) 내에, 분무 오리피스가 형성된다. 분무 오리피스는 유체 - 분무 건이 이를 위해 구성됨 - 가 압력 하에서 분무 노즐 (22)을 통해 압박될 때 유체 제트 (23)가 생성되도록 설계된다.
분무 노즐 (22)의 바로 상류에, 즉 분무 노즐 (22)에 인접한 라인 (20)의 그러한 단부에, 유체 챔버 (3)로부터 분무 노즐 (22)의 분무 오리피스로의 통로를 개방 및 폐쇄하기 위한 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브 (48)가 배열된다. 유체 밸브 (48)로부터의 분무 노즐 (22)의 분무 오리피스의 거리는 이러한 예시적인 실시예에서, 5cm 미만, 바람직하게는 2cm 미만이다. 유체 밸브 (48)를 전기적으로 활성화하기 위해, 유체 밸브는 제어 장치 (28)에 데이터 커플링된다. 제어 장치 (28)에 의해 발생되는 제어 신호에 의해, 유체 밸브 (48)는 정밀하게 한정된 시간 간격 동안 개방될 수 있고, 시간 간격의 종료 후에 다시 폐쇄될 수 있다.
유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체 상에 압력을 가하기 위해, 분무 건은 압력 장치를 포함한다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 피스톤 (2)이 이러한 목적으로 실린더 (1) 내에 이동 가능하게 장착된다. 실린더 (1)는 유체 밀봉 방식으로 피스톤 (2)에 의해, 분출되는 유체를 위한 유체 챔버 (3) 및 압력 챔버 (4)로 분할된다. 압력 챔버 (4) 내에, 라인 (16) 및 압축 기체 밸브 (17)를 통해, 압축 공기를 제공하기 위한 장치, 예를 들어 압축 공기 실린더 (18)에 연결되는 추가의 실린더 오리피스 (6)가 제공된다. 압축 기체 밸브 (17) 또한 제어 장치 (28)에 데이터 커플링된 전기적으로 활성화가능하며 전자기적으로 동작가능한 밸브이다. 제어 장치 (28)는 압축 기체 밸브 (17)를 통해 압력 챔버 (4) 내의 압력을 조절할 수 있다. 이러한 목적으로, 압력 챔버 (4) 내에, 압력 챔버 (4) 내의 압력을 검출하여 대응하는 측정 값을 제어 장치 (28)로 전달하는 압력 센서 (52)가 제공된다.
또한, 전자식의, 수동으로 동작가능한 트리거 (31)가 제공되고, 제어 장치 (28)에 커플링된다. 트리거 (31)를 동작시킴으로써, 사용자는 방출 작동을 개시할 수 있다.
위에서 설명된 분무 건이 검정되는 방식이 다음의 설명에서 설명된다:
먼저, 유체 밸브 (48)가 제어 장치 (28)에 의해 폐쇄된다. 그 다음, 밸브 (49)가 제어 장치 (28)에 의해 개방되고, 공지된 점도의 특정 유체가 유체 저장소 (51)로부터 유체 챔버 (3) 내로 도입된다. 이러한 작동 중에, 피스톤 (2)은 유체 챔버 (3)의 부피를 증가시키는 방향으로 선택적으로 이동된다. 유체 챔버 (3)가 특정량의 유체로 충전되면, 밸브 (49)는 제어 장치 (28)에 의해 폐쇄된다. 이때, 제어 장치 (28)는 압력 챔버 (4) 내에서 특정 압력을 발생시킨다. 이러한 목적으로, 제어 장치 (28)는 압축 기체 밸브 (17)를 활성화하고, 압력 챔버 (4) 내의 압력을 점검한다. 선택적으로, 압축 기체 밸브 (17)는 출구 오리피스를 가질 수 있고, 이를 통해 압축 공기가 압력 챔버 (4) 내의 압력을 낮추기 위해 압력 챔버 (4)로부터 토출될 수 있다. 압축 기체 밸브 (17) 내의 출구 오리피스를 통한 압축 공기의 이러한 토출 또한 제어 장치 (28)에 의해 제어된다. 압력 챔버 (4) 내에서 발생되는 압력은 가동 피스톤 (2)을 통해, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체로 전달된다. 압력은 분무 노즐 (22)을 통해 유체를 분출하는 작동을 위해 충분히 크다.
이후에, 유체 밸브 (48)는 제어 장치 (28)에 의해 특정 시간 간격 동안 개방된다. 이러한 시간 간격 중에, 유체는 유체 챔버 (3)로부터 분무 노즐 (22)을 통해 분출된다. 분출 유체는 수집되고, 분출 부피 및/또는 분출 중량이 측정된다. 이후에, 방출 작동 중의 압력, 분출 유체의 점도, 유체 밸브 (48)가 개방되는 시간 간격의 길이, 및 분출 유체의 부피 및/또는 중량이 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 저장된다. 선택적으로, 이러한 작동은 방출 작동에 대한 원하는 파라미터가 한정된 점도를 갖는 유체에 대해 설정될 때까지 상이한 압력 및 시간 간격에서 반복된다. 이러한 파라미터, 즉 유체의 점도, 방출 작동 중의 압력, 및 방출 작동에 대한 시간 간격의 길이가 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 설정점 값으로서 저장된다. 또한, 검정은 각각의 일련의 방출 이전에 실행될 수 있다. 이러한 경우에, 메모리 내의 저장은 필요치 않다. 선택적으로, 방출 작동 중의 유체의 온도가 추가로 감지 및 저장될 수 있다. 검정은 상이한 점도의 유체들에 대해 수행될 수 있다.
따라서, 특정 점도를 갖는 유체, 예를 들어 식물 보호 조성물의 방출을 위한 압력 및 시간 간격의 길이가 미리 설정된다.
다음의 설명에서, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예가 검정에 이어서 도 1을 참조하여 설명된 분무 건에 의해 수행되는 바와 같이, 설명된다:
검정 작업에서와 같이, 유체 챔버 (3)는 유체 저장소 (51)로부터 특정 유체 부피로 충전된다. 유체 챔버 (3) 내의 부피는 이러한 경우에, 일련의 방출 작동에 대해 충분하다. 이후에, 밸브 (49)는 제어 장치 (28)에 의해 폐쇄된다. 그 다음, 제어 장치 (28)는 압력 챔버 (4) 내의 압축 공기의 압력을 미리 수행된 검정 작업 동안에 결정된 값에 대응하도록 조절하기 위해, 압력 센서 (52) 및 압축 기체 밸브 (17)를 사용한다.
사용자는 이제 트리거 (31)를 수동으로 동작시킨다. 전자식 트리거 (31)는 이때 대응하는 제어 신호를 제어 장치 (28)로 전달한다. 제어 장치 (28)는 이제 압력 챔버 (4) 내의 압력이 메모리 (54) 내에 저장되어 검정 동안에 설정된 압력에, 선택적으로 소정의 공차를 가지고 대응하는지를 점검한다. 측정된 실제 압력이 선택적으로 공차 범위를 고려하여, 저장된 설정점 압력에 대응하면, 제어 장치 (28)는 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 저장되어 검정 동안에 설정된 길이를 갖는 시간 간격 동안 정밀하게 유체 밸브 (48)를 개방한다. 이러한 목적으로, 제어 장치 (28)는 대응하는 제어 신호를 유체 밸브 (48)로 전달한다. 예를 들어, 전압이 시간 간격의 길이 동안 유체 밸브 (48)에 인가된다. 시간 간격의 종료 후에, 유체 밸브 (48)는 제어 장치 (28)에 의해 다시 폐쇄된다. 예를 들어, 인가되는 전압은 유체 밸브 (48)가 다시 폐쇄되도록 0으로 복원된다.
유체 밸브 (48)가 개방되는 시간 간격 중에, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체는 분무 노즐 (22) 내의 분무 오리피스를 통해 유체 제트 (23)로서 분출된다. 시간 간격의 길이는, 예를 들어, 0.5초 내지 6초의 범위, 특히 1초 내지 3초의 범위이다. 이러한 기간 중에, 제어 장치 (28)는 압력 챔버 (4) 내의 압력을 그가 일정하도록, 즉 일정한 압력이 유체 챔버 (3) 내의 유체 상에 피스톤 (2)을 통해 가해지도록 조절한다.
본 발명에 따른 방법에서, 겔형 식물 보호 조성물이 분출된다. 식물 보호 조성물은 점탄성이고, (25℃에서 100s-1의 전단 구배로, DIN 53019 (ISO 3219)에 대한 브룩필드 회전 점도법에 의해 측정시) 30 내지 1000mPa·s의 범위, 흔히 30 내지 800mPa·s의 범위, 특히 50 내지 500mPa·s 범위의 동적 점도를 갖는다.
식물 보호 조성물의 배합물의 레올로지 특성은 온도 독립적이거나 적어도 거의 온도 의존적이 아니도록 선택된다. 식물 보호 조성물의 배합물의 레올로지 특성은 예를 들어 15℃ 내지 35℃의 온도 범위 내에서 단지, 특정 분무 노즐 (22)에서 주어진 압력에서 단위 시간당 분출되는 양이 ±10%의 범위, 특히 ±5%의 범위 내에서만 변동하도록, 변화한다.
본 발명에 따른 분무 건의 제2 예시적인 실시예가 도 2를 참조하여 다음에서 설명된다:
제2 예시적인 실시예에서, 제1 예시적인 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표기된다. 이러한 부분의 기능 또한 제1 예시적인 실시예에서와 동일하고, 그러므로 이러한 부분의 설명은 상세하게 반복되지 않는다.
분무 건은 실린더 (1) 및 실린더 (1) 내에 이동 가능하게 장착된 피스톤 (2)을 갖는 피스톤 계량 또는 피스톤 펌핑 장치를 포함한다. 실린더 (1)는 유체 밀봉 방식으로 피스톤 (2)에 의해, 분출되는 유체를 위한 유체 챔버 (3) 및 압력 챔버 (4)로 분할된다. 유체 챔버 (3) 내에, 제1 실린더 오리피스 (5)가 제공되고, 이를 통해 유체 챔버 (3)가 유체로 충전될 수 있고, 아울러 유체가 방출 작동 동안에 유체 챔버 (3)의 외부로 압박된다. 압력 챔버 (4) 내에서, 제2 실린더 오리피스 (6)가 실린더 (1) 내에 형성되고, 이후에 설명되는 바와 같이, 압축 기체 라인 (8)을 위한 제1 연결부 (7)에 연결된다.
또한, 실린더 (1) 내에, 오리피스가 제공되고, 이를 통해 피스톤 (2)의 섕크 (9)가 통과하고, 이러한 섕크 (9)는 베어링 (10) 내에 기체 밀봉 방식으로 장착된다. 장착은 이러한 경우에, 피스톤 (2)이 실린더 (1)의 종방향으로 전후로 이동할 수 있어서, 유체 챔버 (3)의 부피 및 압력 챔버 (4)의 부피가 피스톤 (2)의 이동의 결과로서 변경되는 방식으로 발생한다. 또한, 시일이 장착부 내에 제공되어, 압축 기체가 압력 챔버 (4)로부터 이러한 오리피스를 통해 탈출할 수 없다.
실린더 (1) 내의 추가의 오리피스를 통과하는 피스톤 (2)의 섕크 (9)의 그러한 부분은 추가의 실린더 (11) 내로 연장한다. 피스톤 (2)의 후방 단부는 사용자에게 피스톤 (2)의 위치를 표시하는 플레이트 (12)를 구비한다. 이러한 목적으로, 실린더 (11)는 적어도 부분적으로 투명한 방식으로 형성된다. 또한, 플레이트 (12)는 일 단부에서 플레이트 (12)에 그리고 타 단부에서 실린더 (11)의 종결 벽 (15)에 커플링된 압축 스프링 (13)에, 피스톤 (2)을 커플링시키도록 역할한다. 압축 스프링 (13)은 유체 챔버 (3)의 부피를 감소시키는 방향으로 작용하는 힘을 피스톤 (2) 상에 가한다.
또한, 종결 벽 (15) 부근의, 실린더 (11)의 후방 단부에, 유체 챔버 (3)의 부피를 증가시키는 방향으로의 피스톤 (2)의 이동을 제한하는 조절 장치가 제공된다. 따라서, 유체 챔버 (3)의 최대 부피는 조절 장치에 의해 설정된다. 본 예시적인 실시예에서, 조절 장치는 실린더 (11)의 종결 벽 (15)의 내부 나사산 내에 수납되는 스크류 (14)의 형태이다. 스크류 (14)가 이러한 내부 나사산 내에서 회전됨으로써, 실린더 (11) 내로 연장하는 스크류 (14)의 그러한 부분의 길이가 설정될 수 있다. 피스톤 (2)이 이후에 설명되는 바와 같이, 유체에 의한 유체 챔버 (3)의 충전 동안에 스크류 (14)의 방향으로 이동하면, 피스톤 (2)의 이러한 이동은 스크류 (14)에 대한 플레이트 (12)의 맞닿음에 의해 제한된다.
제1 실린더 오리피스 (5)의 방향으로, 즉 도 2에서 좌측으로 피스톤 (2)을 압박하기 위해, 압력 챔버 (4) 내의 기체 압력은 제2 실린더 오리피스 (6)를 통해 증가된다. 본 예시적인 실시예에서, 압축 기체가 라인 (16)을 통해 압력 챔버 (4) 내로 도입된다. 라인 (16)은 압축 기체 밸브 (17)에 연결되고, 이의 기능은 이후에 설명된다.
제1 예시적인 실시예에서와 같이, 압력 센서 (52)가 압력 챔버 (4) 내에 제공되고, 제어 장치 (28)에 커플링된다. 압력 챔버 (4) 내의 공기 압력은 제1 실린더 오리피스 (5)의 방향으로 압축 기체 및 선택적으로 압축 스프링 (13)에 의해 피스톤 (2) 상에 가해지는 힘이 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체에 의해 반대 방향으로 피스톤 (2) 상에 가해지는 힘을 초과할 때까지 증가된다. 피스톤 (2)에 대한 이러한 추진 압력은 또한 압력 챔버 (4) 내의 압축 기체에 의해서만, 압축 스프링 (13)에 의해서만, 또는 압력 챔버 (4) 내의 압축 기체 및 압축 스프링 (13) 모두에 의해, 가해질 수 있음이 지적된다.
제1 실린더 오리피스 (5)는 라인 (20) 및 유체 밸브 (21)를 통해 분무 오리피스를 제공하는 분무 노즐 (22)에 연결된다. 분무 건에 의해 분출되는 유체는 분무 오리피스를 통해 유체 제트 (23)로 유출된다. 유체 상에 가해지는 압력은, 예를 들어, 진출하는 유체 제트가 2미터 내지 3미터의 거리에 걸쳐 목표 영역 상으로 충돌될 수 있도록 높을 수 있다. 유체 상에 가해지는 압력은, 예를 들어, 2bar 내지 6bar의 범위일 수 있다.
제1 예시적인 실시예에서와 같이, 제어 장치 (28)에 커플링된 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브 (48)가 분무 노즐 (22)에 직접적으로 배열된다. 이는 제어 장치 (28)로부터의 제어 신호에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있다.
분출되는 유체는 다음과 같이 유체 챔버 (3) 내로 이송된다:
유체 저장액 (26)에 대해, 라인 (25)을 통해 분무 건의 연결부 (32)에 연결되는 유체 저장소 (24)가 제공된다. 이러한 연결부 (32)는 3/2-방향 밸브의 형태인 유체 밸브 (21)의 연결부에 커플링된다. 3/2-방향 밸브의 추가의 연결부는 제1 실린더 오리피스 (5) 및 분무 노즐 (22)에 연결된다. 유체 밸브 (21)의 제1 위치에서, 제1 실린더 오리피스 (5)로부터 분무 노즐 (22)로의 유체 통로가 제공된다. 그러나, 유체 밸브 (21)의 제2 위치에서, 유체 저장소 (24)로부터 라인 (25)을 통해 유체 밸브 (21)를 통해 라인 (20)으로의 그리고 마지막으로 제1 실린더 오리피스 (5)로의 유체 통로가 제공된다. 따라서, 유체 밸브 (21)의 제2 위치에서, 유체 저장소 (24) 내에 위치된 유체 (26)는 유체 챔버 (3) 내로 이송될 수 있다. 유체 (26)는 이러한 경우에, 중력의 결과로서 또는 펌프에 의해 유체 챔버 (3)로 진입할 수 있다. 그러나, 본 예시적인 실시예에서, 유체 저장소 (24)는 유체 (26)를 유체 챔버 (3) 내로 압박하는 가압 공기에 의해 작용 받는다. 이러한 목적으로, 유체 저장소 (24)는 압축 공기를 제공하기 위해 라인 (8)을 통해 장치 (18)에 연결된다. 장치 (18)는, 예를 들어, 압축 공기 탱크, 압축기, 및 수동 펌프일 수 있다. 또한, 차단 밸브 (19)가 라인 (8) 내에 선택적으로 배열될 수 있다.
또한, 유체 저장소 (24)는 라인 (27)을 통해, 3/2-방향 밸브의 형태인 압축 기체 밸브 (17)의 제1 연결부 (7)에 연결된다. 이러한 압축 기체 밸브 (17)의 제1 위치에서, 압축 기체 라인 (8)으로부터 제1 연결부 (7)를 통해 압축 기체 밸브 (17) 및 라인 (16)을 통해 제2 실린더 오리피스 (6)로 그리고 압력 챔버 (4) 내로의 압축 기체 통로가 제공된다. 대조적으로, 압축 기체 밸브 (17)의 제2 위치에서, 이러한 통로는 폐쇄되고, 라인 (16)으로부터 제3 연결부 (33)를 통해 외부로의 압축 기체 통로가 제공된다. 따라서, 제2 위치에서, 압력 챔버 (4) 내의 압력은 감소될 수 있다.
유체 밸브 (21) 및 압축 기체 밸브 (17)는 전자기적으로 동작 가능할 수 있다. 이들은 이들을 동작시킬 수 있는 제어 장치 (28)에 연결된다. 이러한 경우에, 위에서 설명된 바와 같이, 밸브 (17, 21)는 제1 위치로부터 제2 위치로 전환될 수 있고, 그 반대도 가능하다. 이러한 목적으로, 제어 장치 (28)는, 예를 들어, 릴레이 또는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다.
또한, 제어 장치 (28)는 센서 (29)에 연결된다. 센서 (29)는, 예를 들어, 리드 스위치의 형태일 수 있거나, 리드 접점을 포함할 수 있다. 이러한 접점은 센서 (29)에서의 자기장의 장 강도가 제한 값을 초과하면 폐쇄된다. 제어 장치 (28)는 센서 (29)의 리드 접점이 폐쇄되었는지 또는 개방되었는지를 검출한다.
실린더 (1) 내에서의 피스톤 (2)의 위치는 센서 (29)에 의해 검출될 수 있다. 본 발명에 따른 분무 건에서, 방출 작동이 종료되도록 의도되는 실린더 (1) 내에서의 피스톤 (2)의 특정 위치가 한정된다. 센서 (29)는 피스톤 (2)의 이러한 한정된 위치에서 그의 상태를 정밀하게 변화시킨다. 이는 제어 장치 (28)에 의해 검출된다. 센서 (29)의 상태의 이러한 변화를 일으키기 위해, 영구 자석 (30)이 피스톤 (2) 내에 통합된다. 이러한 영구 자석 (30)은 자기장을 발생시키고, 센서 (29)의 위치에서의 자기장의 장 강도는 피스톤 (2)의 위치에 의존한다. 피스톤 (2)이 위에서 설명된 한정된 위치에 있으면, 영구 자석 (30)에 의해 발생되는 자기장은 센서 (29) 내의 상태의 변화를 일으킨다.
유체 챔버 (3)의 충전 및 분무 노즐의 제2 예시적인 실시예에서의 유체 방출이 다음의 설명에서 상세하게 설명된다:
유체 챔버 (3)가 유체로 충전되고 있을 때, 유체 밸브 (21) 및 압축 기체 밸브 (17)는 제2 위치에 있다. 이러한 경우에, 유체 저장소 (24) 내의 유체 (26)는 라인 (25)을 통해 그리고 유체 밸브 (21)를 통해 라인 (20)을 통해 실린더 (1)의 유체 챔버 (3) 내로 이송된다. 압축 공기에 의해 가해지는 압력은 이러한 경우에, 피스톤 (2)이 도 2에서 우측으로, 구체적으로 압축 스프링 (13)에 의해 가해지는 힘과 반대로 이동되도록 높다. 피스톤 (2)의 이동 중에, 압력 챔버 (4) 내의 공기는 라인 (16), 압축 기체 밸브 (17), 및 제3 연결부 (33)를 통해 외부로 탈출한다. 유체 챔버 (3)는 유체로 충전될 수 있고, 유체 챔버 (3)의 부피는 피스톤 (2)의 플레이트 (12)가 스크류 (14)에 대해 맞닿을 때까지, 피스톤 (2)의 이동의 결과로서 증가한다. 피스톤 (2)이 이러한 멈춤부에 있을 때, 유체 챔버 (3)의 최대 설정 부피가 도달되고, 유체 챔버 (3)는 유체로 완전히 충전된다.
트리거 (31)가 이제 사용자에 의해 동작되면, 대응하는 신호가 제어 장치 (28)로 전달된다. 제어 장치 (28)는 이때 압축 기체 밸브 (17) 및 유체 밸브 (21)를 제1 위치로 절환시킨다. 이러한 위치에서, 유체 저장소 (24)로부터의 유체 공급은 차단되지만, 유체 챔버 (3)로부터 유체 밸브 (48)로의 유체 통로는 개방된다. 또한, 동시에 또는 바람직하게는 직전에, 압축 공기 라인 (8)으로부터 압력 챔버 (4) 내로의 압축 기체 통로가 개방되어, 압축 공기가 압력 챔버 (4) 내로 도입된다.
제1 예시적인 실시예에서와 같이, 제어 장치 (28)는 이제 압력 챔버 (4) 내의 압력을 검정 동안에 결정되어 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 저장된 값에 대응하도록 조절한다. 측정된 실제 압력이 저장된 설정점 압력에 대응하면, 제어 장치 (28)는 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 저장된 길이를 가지며 검정 동안에 미리 결정된 시간 간격 동안 유체 밸브 (48)를 개방하도록 제어 신호를 사용한다. 시간 간격의 종료 후에, 유체 밸브 (48)는 제어 장치 (28)에 의해 다시 폐쇄된다. 시간 간격의 길이 동안, 유체 제트 (23)가 방출 작동 동안에 분출된다.
이러한 방식으로, 복수의 방출 작동이 이제 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 피스톤 (2)은 유체 챔버 (3)의 부피를 감소시키는 방향으로 이동한다.
피스톤 (2)이 이제 위에서 설명된 한정된 위치에 도달하면, 영구 자석 (30)은 센서 (29)에서, 센서 (29)의 상태의 변화로 이어지는 장 강도를 갖는 자기장을 발생시킨다. 그러한 상태의 변화는 제어 장치 (28)에 의해 검출되고, 이때 제어 장치 (28)는 방출 작동의 완료 후에 그리고 유체 밸브 (48)의 폐쇄 후에, 유체 밸브 (21) 및 압축 기체 밸브 (17)를 각각의 경우에 제2 위치로 다시 절환시킨다. 2개의 밸브 (17, 21)의 전환은 동시에 발생할 수 있다. 또한, 유체 밸브 (21)가 먼저 전환되고, 그 직후에 압축 기체 밸브 (17)가 전환되는 것이 가능하다.
2개의 밸브 (17, 21)가 제2 위치로 이동되면, 유체 챔버 (3)는 위에서 설명된 바와 같이, 다음의 방출 작동을 위해 다시 유체로 자동으로 충전된다.
본 발명에 따른 분무 건의 제3 예시적인 실시예가 도 3을 참조하여 다음의 설명에서 설명된다:
제3 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 예시적인 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표기된다. 이러한 부분의 기능 또한 제1 및/또는 제2 예시적인 실시예에서와 동일하고, 그러므로 이러한 부분의 설명은 상세하게 반복되지 않는다.
분무 건의 제3 예시적인 실시예는 특히 제2 예시적인 실시예의 압력 챔버 (4)가 제2 유체 챔버 (34)로 변환된 점에서 제2 예시적인 실시예와 상이하다. 따라서, 가동 피스톤 (2)에 의해 서로로부터 분리된 제1 유체 챔버 (3) 및 제2 유체 챔버 (34)가 실린더 (1) 내에 형성된다. 또한, 제2 예시적인 실시예의 압축 스프링 (13)은 생략되었다.
제2 예시적인 실시예에서와 같이, 제1 유체 챔버 (3)는 제1 실린더 오리피스 (5) 및 라인 (20)을 통해, 이러한 제3 예시적인 실시예에서 제1 유체 밸브 (21)로서 표기된 유체 밸브 (21)에 연결된다. 제1 유체 밸브 (21) 또한 3/2-방향 밸브의 형태이다. 제2 예시적인 실시예에서와 같이, 제1 유체 밸브 (21)의 연결부가 분무 노즐 (22)에 연결된다. 그러나, 제3 예시적인 실시예에서, 제3 유체 밸브 (35)가 이후에 설명되는 바와 같이, 제1 유체 밸브 (21)의 연결부와 분무 노즐 (22) 사이에 배열된다.
제2 예시적인 실시예에서와 같이, 제1 유체 밸브 (21)의 연결부 (32)는 유체 (26)가 위치되는 유체 저장소 (24)에 연결된다. 제2 예시적인 실시예에서와 같이, 유체 저장소 (24)는 압축 공기를 제공하기 위해 압축 공기 라인 (8), 차단 밸브 (19), 및 장치 (18)에 의해 압축 공기에 의해 작용 받을 수 있다. 그러나, 모든 예시적인 실시예에서, 유체는 또한 이후에 설명되는 바와 같이, 피스톤 (2)을 이동시키기 위해, 다른 방식으로 압력을 받을 수 있다. 예를 들어, 펌프가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 바이패스가 또한 제공될 수 있고, 이를 통해 유체는 실린더 (1)가 충전되지 않았을 때 저장소 내로 다시 통과하고, 이는 적어도 하나의 유체 밸브 또는 복수의 유체 밸브가 폐쇄되기 때문이다.
제2 예시적인 실시예와 달리, 제3 예시적인 실시예에서, 이러한 경우에 제2 유체 챔버 (34)에 배열된 제2 실린더 오리피스 (6)는 라인 (16)을 통해 제2 유체 밸브 (36)에 연결된다. 이러한 제2 유체 밸브 또한 3/2-방향 밸브로서 설계된다. 제2 유체 밸브 (36)의 연결부 (37)는 라인 (38)을 통해 유체 저장소 (24)에 연결된다. 제2 유체 밸브 (36)의 다른 연결부 (41)는 제3 유체 밸브 (35)를 통해 분무 노즐 (22)에 연결된다.
제3 유체 밸브 (35)는 차단 중간 위치를 구비한 3/3-방향 밸브의 형태이다. 따라서, 라인 (39)으로부터 분무 노즐 (22)로의 통로 또는 라인 (40)으로부터 분무 노즐 (22)로의 통로가 생성될 수 있다. 또한, 양 통로들이 차단될 수 있다.
제2 예시적인 실시예에서와 같이, 리드 스위치 형태의 센서 (29)가 제1 유체 챔버 (3) 내에 배열되고, 제3 예시적인 실시예에서 제1 센서 (29)로서 표기된다. 피스톤 (2)의 영구 자석 (30)이 제2 예시적인 실시예와 관련하여 설명된 한정된 위치에 있으면, 이러한 영구 자석 (30)은 제1 센서 (29)의 위치에서의 장 강도가 리드 접점이 폐쇄되게 하는 자기장을 발생시킨다. 이는 제어 장치 (29)에 의해 검출된다.
그러나, 제3 예시적인 실시예에서, 제2 예시적인 실시예와 대조적으로, 대응하는 제2 센서 (39)가 제2 유체 챔버 (34) 내에 위치된다. 제2 센서 (39) 또한 리드 접점을 포함한다. 제3 예시적인 실시예의 분무 건에서, 방출 작동, 구체적으로 이러한 경우에 제2 유체 챔버 (34)로부터 유체를 분출하는 작동이 종료되도록 의도되는 피스톤 (2)의 추가의 위치가 한정된다. 제2 센서 (39)는 피스톤 (2)의 영구 자석 (30)이 대응하여 한정된 위치에서, 제2 센서 (39)의 위치에서의 장 강도가 리드 접점을 절환시키기 위한 한계 값을 초과하는 자기장을 발생시키도록 설계된다. 제2 센서 (39)의 이러한 상태의 변화 또한 제어 장치 (28)에 의해 검출된다.
또한, 2개의 센서 (29, 39)는 실린더 (1)의 종방향으로 조정가능할 수 있다. 이 경우에, 디스차지되는 유체 부피는 변화되는 센서 (29, 39)의 위치에 의해 조절될 수 있다.
또한, 제3 예시적인 실시예의 분무 건 또한 분무 노즐 (22)에서 직접 유체 밸브 (48)를 갖고, 상기 유체 밸브 (48)는 제어 장치 (28)에 의해 전기적으로 활성화가능하다. 또한, 2개의 유체 챔버 (3, 34) 각각에, 각각의 유체 챔버 (3, 34) 내의 압력을 측정하여 이를 제어 장치 (28)로 전달하는 압력 센서 (도시되지 않음)가 배열된다.
제3 예시적인 실시예에 따른 분무 건에 의한 분무 작동이 다음의 설명에서 설명된다:
실제 분무 작동 전에, 분무 건의 실린더 (1)는 유체 저장소 (24)로부터 유체 (26)로 충전된다. 이러한 초기 상태에서, 제어 장치 (28)는 먼저 분무 노즐 (22)의 방향으로의 통로가 차단되도록, 즉 제3 유체 밸브 (35)가 중간 위치에 있도록, 제3 유체 밸브 (35)를 활성화한다. 또한, 유체 밸브 (48)가 폐쇄된다. 이때, 제1 유체 밸브 (21)는 유체 저장소 (24)로부터 제1 유체 챔버 (3) 내로의 유체 통로가 생성되도록 제어 장치 (28)에 의해 활성화된다. 차단 밸브 (19)가 이제 개방되면, 유체 저장소 (24)는 압축 공기에 의해 작용 받아서, 유체 (26)가 라인 (25)을 통해 제1 유체 밸브 (21)를 통해 제1 유체 챔버 (3) 내로 유동한다. 대안적으로, 이러한 경우에도, 유체는, 예를 들어 펌프에 의해 압력을 받을 수 있다. 따라서, 도 3에 따른 도면에서, 피스톤 (2)은 그가 멈춤부 (도시되지 않음)에 대해 맞닿을 때까지 우측으로 이동된다. 이러한 경우에, 공기가 제2 유체 챔버 (34) 내에 여전히 위치되면, 이러한 공기를 축출하기 위한 출구 밸브가 제공될 수 있다. 유체 (26)가 이미 제2 유체 챔버 (34) 내에 위치되었으면, 제2 유체 챔버 (36)는 라인 (38)과 라인 (16) 사이의 유체 통로가 개방되어, 제2 유체 챔버 (34) 내의 유체가 저장소 (24) 내로 다시 유동할 수 있도록, 제어 장치 (28)에 의해 활성화된다.
트리거 (31)가 이제 사용자에 의해 동작되면, 제어 장치 (28)는 라인 (20)으로부터 라인 (39) 내로의 유체 통로를 위해 제1 유체 밸브 (21)를 절환시킨다. 라인 (20)으로부터 라인 (25) 내로의 유체 통로는 차단된다. 대조적으로, 제2 유체 밸브 (36)는 라인 (38)으로부터 라인 (16) 내로의 유체 통로는 개방되지만, 라인 (16)으로부터 라인 (40) 내로의 유체 통로는 차단되도록, 절환된다. 또한, 제어 장치 (28)는 라인 (39)으로부터 유체 밸브 (48)로의 유체 통로는 개방되지만, 라인 (40)으로부터 유체 밸브 (48)로의 유체 통로는 차단되도록, 제3 유체 밸브 (35)를 활성화한다. 3개의 유체 밸브 (21, 36, 35)의 이러한 절환은 유체 저장소 (24)가 압축 공기에 의해 작용 받음으로써, 유체 (26)가 라인 (38)을 통해 제2 유체 밸브 (36)를 통해 제2 유체 챔버 (34) 내로 유동하는 효과를 갖는다. 제2 유체 챔버 (34) 내의 유체는 피스톤이 제1 유체 챔버 (3)의 부피를 감소시키는 방향으로, 도 3에 따른 도면에서 좌측으로 압박되도록 피스톤 (2) 상에 힘을 가한다. 따라서, 제1 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체는 제1 실린더 오리피스 (5)를 통해 라인 (20)을 통해, 제1 유체 밸브 (21)를 통해 라인 (39)을 통해, 제3 유체 밸브 (35)를 통해 유체 밸브 (48)로 압박된다.
처음 2개의 예시적인 실시예에서와 같이, 유체 상에 가해지는 압력이 이제 제어 장치 (28) 내에 저장된 설정점 값에 대응하면, 제어 장치 (28)는 제어 장치 (28) 내의 메모리 (54) 내에 저장된 길이를 갖는 미리 설정된 시간 간격 동안 유체 밸브 (48)를 개방하고, 유체가 유체 제트 (23)로서 분출된다. 그러한 방출 작동은 제1 센서 (29)의 위치에서 영구 자석 (30)에 의해 발생되는 자기장이 제1 센서 (29)의 상태의 변화를 발생시키는 장 강도를 초과할 때까지 반복될 수 있고, 상기 상태의 변화는 제어 장치 (28)에 의해 검출된다. 이러한 상태의 변화가 검출되자 마자, 제어 장치 (28)는 다음과 같이, 최종 방출 작동의 완료 후에, 3개의 유체 밸브 (21, 36, 35)를 전환시킨다: 제1 유체 밸브 (21)는 라인 (20)으로부터 라인 (39)으로의 통로는 차단되지만, 라인 (25)으로부터 라인 (20)으로의 통로는 개방되도록 절환된다. 제2 유체 밸브 (36)는 라인 (38)으로부터 라인 (16) 내로의 유체 통로는 차단되지만, 라인 (16)으로부터 라인 (40) 내로의 유체 통로는 개방되도록 절환된다. 또한, 제3 유체 밸브 (35)는 그가 완전 차단 중간 위치로 이동되거나, 그가 라인 (40)으로부터 분무 노즐 (22)로의 유체 통로는 개방되지만 라인 (39)으로부터 분무 노즐 (22)로의 유체 통로는 차단되는 위치로 직접 이동되도록, 전환된다. 피스톤 (2)의 한정된 위치가 검출되면, 적어도 제1 유체 밸브 (21) 또는 제3 유체 밸브 (35)가 제1 유체 챔버 (3)로부터 분무 노즐 (22)로의 통로를 위해 차단된다.
3개의 유체 밸브 (21, 36, 35)의 이러한 전환은 유체 (26)가 이제 압력 하에서 라인 (25)을 통해, 제1 유체 밸브 (21)를 통해 제1 유체 챔버 (3) 내로 반대로 유동하는 효과를 갖는다. 여기서, 유체는 피스톤이 제2 유체 챔버 (34)의 부피를 감소시키는 방향으로, 도 3에 따른 도면에서 우측으로 이동되도록 피스톤 (2) 상에 힘을 가한다. 제1 유체 챔버 (3)가 이제 충전된다. 그러나, 이러한 충전의 결과로서, 제2 유체 챔버 (34) 내에 위치된 유체는 라인 (16)을 통해, 제2 유체 밸브 (36)를 통해, 라인 (40)을 통해, 제3 유체 밸브 (35)를 통해, 유체 밸브 (48)로 통과한다.
유체 챔버 (34) 내에 위치된 유체의 일련의 방출 작동이 이제 다시 발생할 수 있다. 이러한 방출 작동은 제2 센서 (39)의 위치에서 영구 자석 (30)에 의해 발생되는 자기장이 제2 센서 (39)의 상태의 변화를 일으키는 장 강도에 도달할 때까지 지속된다. 최종 방출 작동의 완료 후에, 그러한 상태의 변화가 제어 장치 (28)에 의해 검출되자 마자, 유체 밸브 (21, 36, 35)는 위에서 설명된 바와 같이 다시 복원되어, 이후에 제2 유체 챔버 (34)가 충전된다.
유체는 제3 예시적인 실시예의 분무 건으로부터, 제1 또는 제2 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이, 방출 작동의 종료까지 일정한 방출 속도를 갖는 유체 제트 (23)로서 분출되어, 유체 제트 (23)는 그의 목표에 완전히 도달한다. 또한, 유체 밸브 (48)는 유체가 적하되는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 분무 건의 제4 예시적인 실시예가 도 4를 참조하여 다음의 설명에서 설명된다:
제4 예시적인 실시예에서, 이전의 예시적인 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표기된다. 이러한 부분의 기능 또한 이전의 예시적인 실시예에서와 동일하고, 그러므로 이러한 부분의 설명은 상세하게 반복되지 않는다.
제4 예시적인 실시예의 분무 건의 기본적인 기능은 제3 예시적인 실시예의 분무 건에 대응한다. 그러나, 이러한 경우에, 피스톤 (2)에 의해 분리된 2개의 유체 챔버 (3, 34)를 포함하는 단일 실린더 (1)가 제공되지 않고, 오히려 2개의 실린더 (1-1, 1-2)가 제공된다. 그러나, 기능적 원리는 제3 예시적인 실시예의 분무 건의 기능적 원리에 실질적으로 대응한다.
제1 실린더 오리피스 (5-1)를 갖는 제1 유체 챔버 (3-1)가 제1 실린더 (1-1) 내에 형성된다. 또한, 제1 압력 챔버 (4-1)가 제1 실린더 (1-1) 내에 형성된다. 가동 제1 피스톤 (2-1)이 제1 유체 챔버 (3-1)와 제1 압력 챔버 (4-1) 사이에 배열된다.
대응하여, 제2 실린더 오리피스 (5-2)를 구비한 제2 유체 챔버 (3-2)가 제2 실린더 (1-2) 내에 형성된다. 제2 압력 챔버 (4-2)가 또한 제2 실린더 (1-2) 내에 형성되고, 가동 제2 피스톤 (2-2)이 제2 유체 챔버 (3-2)와 제2 압력 챔버 (4-2) 사이에 배열된다. 제1 압력 챔버 (4-1) 및 제2 압력 챔버 (4-2)는 라인 (42)을 통해 서로 소통한다. 예를 들어 오일과 같은 비압축성 작동 유체가 제1 및 제2 압력 챔버 (4-1, 4-2)와 라인 (42) 내에 위치된다. 또한, 라인 (42)은 작동 유체를 위한 저장소 (43)에 연결될 수 있다. 2개의 압력 챔버 (4-1, 4-2) 및 라인 (42) 내의 작동 유체의 부피는 저장소 (43)에 의해 변경될 수 있다. 2개의 유체 챔버 (3-1, 3-2)의 최대 부피와 분출 유체 부피가 이러한 방식으로 설정될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제3 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이, 2개의 센서 (29-1, 29-2)가 실린더 (1-1, 1-2)의 종방향으로 조정가능할 수 있어서, 디스차지되는 유체 부피가 변경되는 센서 (29-1, 29-2)의 위치에 의해 조절될 수 있다.
작동 유체는 제1 피스톤 (2-1)에 의해 가해지는 힘을 제2 피스톤 (2-2)으로 전달하고, 그 반대도 가능하다. 따라서, 제1 피스톤 (2-1), 작동 유체, 및 제2 피스톤 (2-2)으로부터 형성된 유닛은 제3 예시적인 실시예의 분무 건의 피스톤 (2)에 대응한다.
제4 예시적인 실시예의 분무 건은 2개의 유체 밸브 (44, 45)를 포함한다. 유체 밸브 (44)는 또한 다음의 설명에서 제1 유체 밸브 (44)로서 표기된다. 유체 밸브 (45)가 제3 예시적인 실시예의 제3 유체 밸브 (35)에 기능적으로 대응하므로, 이러한 유체 밸브 (45)는 또한 다음의 설명에서 제3 유체 밸브 (45)로서 표기된다.
제1 유체 챔버 (3-1)의 제1 실린더 오리피스 (5-1)는 라인 (46)을 통해, 제1 유체 밸브 (44)의 연결부 및 제3 유체 밸브 (45)의 연결부에 연결된다. 또한, 제2 유체 챔버 (3-2)의 제2 실린더 오리피스 (5-2)는 라인 (47)을 통해, 제1 유체 밸브 (44)의 다른 연결부 및 제3 유체 밸브 (45)의 다른 연결부에 연결된다. 제1 유체 밸브 (44)의 추가의 연결부가 라인 (25)을 통해 유체 (26)가 위치되는 유체 저장소 (24)에 커플링된다. 제1 예시적인 실시예에서와 같이, 유체 저장소 (24)는 압축 공기를 제공하기 위해, 압축 공기 라인 (8) 및 선택적인 차단 밸브 (19)를 통해 장치 (18)에 커플링된다. 그러나, 예를 들어 펌프에 의해, 유체가 직접 압력을 받게 하는 것도 가능하다. 제1 유체 밸브 (44)는 제어 장치 (28)에 의해 활성화된다. 제1 유체 밸브 (44)의 하나의 상태에서, 라인 (25)으로부터 라인 (46)으로의 통로가 제공되고, 라인 (25)으로부터 라인 (47)으로의 통로는 차단된다. 다른 상태에서, 라인 (25)으로부터 라인 (47)으로의 통로가 제공되고, 라인 (25)으로부터 라인 (46)으로의 통로는 차단된다.
제4 예시적인 실시예의 분무 건은 또한 분무 노즐 (22)에서 직접 유체 밸브 (48)를 갖고, 상기 유체 밸브 (48)는 제어 장치 (28)에 의해 전기적으로 제어된다. 또한, 제어 장치 (28)에 커플링된 압력 센서 (도시되지 않음)가 압력 챔버 (4-1, 4-2)에 제공된다.
제3 유체 밸브 (45)는 제어 장치 (28)에 의해 활성화되고, 하나의 상태에서, 라인 (46)으로부터 유체 밸브 (48)로의 통로가 개방되고, 라인 (47)으로부터 유체 밸브 (48)로의 통로는 차단된다. 다른 상태에서, 라인 (46)으로부터 유체 밸브 (48)로의 통로가 차단되고, 라인 (47)으로부터 유체 밸브 (48)로의 통로는 개방된다. 또한, 제3 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이, 유체 밸브 (48)로의 양 통로들이 차단되는 중간 위치가 제공된다.
이전의 예시적인 실시예들의 분무 건과 유사하게, 제1 센서 (29-1)가 제1 유체 챔버 (3-1) 내에서 제1 실린더 (1-1)에 대해 제공되어, 제1 영구 자석 (30-1)에 의해 발생되는 자기장에 의해 제1 피스톤 (2-1)의 위치를 검출한다. 유사하게, 제2 센서 (29-2)가 제2 피스톤 (1-2)의 제2 유체 챔버 (3-2) 내에 제공되어, 제3 예시적인 실시예에 관련하여 설명된 바와 같이, 제2 센서 (29-2)의 상태의 변화가 제2 피스톤 (2-2)에 배열된 제2 영구 자석 (30-2)에 의해 발생되는 자기장의 장 강도에 의해 검출되는 점에서, 제2 피스톤 (2-2)의 위치를 검출한다. 제3 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이, 2개의 센서 (29-1, 29-2)의 신호는 제어 장치 (28)로 전달되고, 제어 장치는 이러한 신호에 의존하여 2개의 유체 밸브 (44, 45)를 활성화한다.
제4 예시적인 실시예의 분무 건에 의해 수행되는 분무 작동이 다음의 설명에서 설명된다:
이전의 예시적인 실시예에서와 같이, 유체 방출은 사용자가 제어 장치 (28)에 연결된 트리거 (31)를 동작시키면 개시된다.
먼저, 제어 장치 (28)는 라인 (25)으로부터 라인 (46)으로의 유체 통로가 제공되어, 제1 유체 챔버 (3-1)가 유체 (26)로 충전될 수 있도록, 제1 유체 밸브 (44)를 활성화한다. 제3 유체 밸브 (45)는 우선 2개의 통로가 차단되는 중간 위치에 위치된다. 제1 유체 챔버 (3-1)는 유체로 충전되고, 이 결과 피스톤 (2-1)이 도 4에 따른 도면에서 우측으로 이동되어, 제1 유체 챔버 (3-1)의 부피가 증가한다. 동시에, 작동 유체에 의한 힘의 전달에 의해, 제2 피스톤 (2-2)은 도 4에 따른 도면에서 좌측으로, 제2 유체 챔버 (3-2)의 부피를 감소시키는 방향으로 이동한다. 분무 건이 작동될 때 공기가 제2 유체 챔버 (3-2) 내에 여전히 위치되면, 출구 밸브 (도시되지 않음)가 이러한 공기를 위해 제공될 수 있다. 제1 피스톤 (2-1)은 제1 피스톤 (2-1)이 실린더 벽에 의해 또는 제2 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이 조정 스크류에 의해 제공될 수 있는 멈춤부에 대해 맞닿을 때까지, 제1 유체 챔버 (3-1)의 부피를 증가시키는 방향으로 이동된다. 제어 장치 (28)는 이어서 라인 (25)으로부터 라인 (47) 내로의 유체 통로가 제공되도록, 제1 유체 밸브 (44)를 전환시킨다. 또한, 제3 유체 밸브 (45)는 라인 (46)으로부터 분무 노즐 (22)로의 유체 통로가 개방되도록 절환된다.
유체 저장소 (24) 상으로의 압력의 작용에 의해, 유체 (26)는 이제 제1 유체 밸브 (44) 및 라인 (47)을 통해 제2 유체 챔버 (3-2) 내로 통과한다. 대안적으로, 제3 예시적인 실시예의 분무 건에서와 같이, 유체는 또한, 예를 들어 펌프에 의해 압력을 받을 수 있다. 결과적으로, 제2 피스톤 (2-2)은 제2 유체 챔버 (3-2)의 부피를 증가시키는 방향으로 이동된다. 동시에, 2개의 압력 챔버 (4-1, 4-2)들 사이의 소통에 의해, 제1 피스톤 (2-1)은 제1 유체 챔버 (3-1)의 부피를 감소시키는 방향으로 이동되고, 이 결과 유체는 제1 유체 챔버 (3-1)로부터 라인 (46)을 통해, 제3 유체 밸브 (45)를 통해 유체 밸브 (48)로 통과한다.
이제, 제2 및 제3 예시적인 실시예에서와 같이, 유체 밸브 (48)는 유체를 유체 제트 (23)로서 분출하기 위해, 검정 동안에 한정된 미리 설정된 시간 간격 동안 개방될 수 있다. 방출 작동은 위에서 설명된 바와 같이, 제1 피스톤 (2-1)이 제1 센서 (29-1)에 의해 감지되는 한정된 위치에 도달할 때까지 반복될 수 있다. 최종 방출 작동의 완료에 이어서, 제어 장치 (28)는 그 다음 라인 (46)으로부터 유체 밸브 (48)로의 유체 통로가 차단되는 방식으로 제3 유체 밸브 (45)를 절환시킨다. 제3 유체 밸브 (45)는 이러한 경우에, 특히 완전 차단 중간 위치로 이동된다. 이때, 제1 유체 밸브 (44)는 라인 (25)으로부터 라인 (46)으로의 유체 통로가 개방되도록, 전환된다. 제3 유체 밸브 (45)는 이제 라인 (47)으로부터 유체 밸브 (48)로의 통로가 제공되는 위치로 이동된다. 유체 저장소 (24) 상으로의 압력의 작용에 의해, 유체 (26)는 이제 제1 유체 밸브 (44) 및 라인 (46)을 통해 제1 유체 챔버 (3-1) 내로 통과한다. 결과적으로, 제1 피스톤 (2-1)은 제1 유체 챔버 (3-1)의 부피를 증가시키는 방향으로 이동된다. 동시에, 제2 피스톤 (2-2)은 제2 유체 챔버 (3-2)의 부피를 감소시키는 방향으로 이동되고, 이 결과 제2 유체 챔버 (3-2) 내에 위치된 유체는 라인 (47)을 통해 그리고 제3 유체 밸브 (45)를 통해 유체 밸브 (48)로 통과한다. 이후에, 새로운 일련의 방출 작동이 시작될 수 있다.
위에서 설명된 4개의 예시적인 실시예에서, 메모리 (54)를 사용하지 않는 것이 또한 가능하다. 대신에, 유체 챔버 (3) 내의 유체 상에 가해지는 미리 설정된 압력은 압력 밸브에 의해, 펌프에 의해, 예를 들어 펌프의 회전 속도의 조절에 의해, 또는 자체가 공지된 다른 기술에 의해, 기계식으로 조정 또는 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 분무 건의 제5 예시적인 실시예가 도 5를 참조하여 다음의 설명에서 설명된다:
제5 예시적인 실시예에서, 이전의 예시적인 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표기된다. 이러한 부분의 기능 또한 이전의 예시적인 실시예에서와 동일하고, 그러므로 이러한 부분의 설명은 상세하게 반복되지 않는다.
제5 예시적인 실시예는 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 그러나, 이러한 경우에, 유체 챔버 (3)는 실린더가 아닌, 도 5에 도시된 바와 같이 유체 저장소 (51) 내에 위치된 유체 내에 침지되는 라인에 의해 형성된다. 유체는 유체 저장소 (51)의 바닥에 위치되고, 기체 밀봉 방식으로 폐쇄되는 공기 저장소가 유체의 표면 위에 위치된다. 이러한 공기 저장소는 압력 라인 (58)을 통해 압력 챔버 (4)에 연결된다. 압력 챔버 (4)는 결국 제1 예시적인 실시예에서와 같이, 라인 (16) 및 압축 기체 밸브 (17)를 통해 압축 공기 실린더 (18)에 연결된다. 압축 기체 밸브 (17)는 일정한 미리 설정된 압력이 유체 저장소 (51) 내에 위치된 유체 상에 가해지도록 제어 장치 (28)에 의해 제어된다. 이는 가압 유체가 라인의 형태인 유체 챔버 (3) 내에 항상 위치되도록 보장한다.
제1 예시적인 실시예에서와 같이, 제어 장치 (28)에 의해 활성화되는 유체 밸브 (48)는 분무 노즐 (22)의 바로 상류에 제공된다. 이러한 경우에, 제어 장치 (28) 내에, 유체 제트 (23)의 방출 중의 유체 밸브 (48)의 개방 시간을 결정하는 타이머가 제공된다. 제1 예시적인 실시예에서와 같이, 제어 장치 (28)에 의한 트리거 (31)의 동작에 이어서, 유체 밸브 (28)는 미리 설정된 시간 간격 동안 개방되고, 유체의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 노즐 (22)을 통해 분출된다.
본 발명에 따른 분무 건의 제6 예시적인 실시예가 도 6을 참조하여 다음의 설명에서 설명된다:
제6 예시적인 실시예에서, 이전의 예시적인 실시예에서와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표기된다. 이러한 부분의 기능 또한 이전의 예시적인 실시예에서와 동일하고, 그러므로 이러한 부분의 설명은 상세하게 반복되지 않는다.
분무 건의 제6 예시적인 실시예의 구조는 분무 건의 제5 예시적인 실시예의 구조와 유사하다. 그러나, 이러한 경우에, 유체 펌프 (56)가 라인 형태의 유체 챔버 (3)와 유체 저장소 (51) 사이에 배열된다. 압축 공기를 제공하기 위한 장치는 이러한 경우에 요구되지 않는다.
유체 밸브 (48)로부터 이격된 유체 챔버 (3)의 단부는 라인 (57)을 통해 유체 저장소 (51)에 연결되는 유체 펌프 (56)에 의해 접한다. 유체 펌프 (56)에 의해, 유체 저장소 (51) 내에 위치된 유체는 외부로 펌핑되어, 유체 챔버 (3) 내로 펌핑된다. 또한, 바이패스가 제공될 수 있고, 이를 통해 유체 상에 가해지는 압력이 너무 높으면, 유체가 유체 저장소 (51) 내로 다시 통과할 수 있다. 유체 펌프 (56)는 그가 제어 장치 (28)에 의해 활성화될 수 있도록 제어 장치 (28)에 전기적으로 커플링된다. 활성화는 일정한 압력이 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체 상에 항상 가해지도록 발생한다. 이러한 목적으로, 예를 들어, 유체 펌프의 회전 속도가 조절될 수 있다.
방출 작동은 그 다음 제5 예시적인 실시예에서와 동일한 방식으로 발생한다.
제2 내지 제6 예시적인 실시예에 따른 분무 건 및 이러한 분무 건에 의해 구현되는 방법은 특히 초기에 제1 예시적인 실시예를 참조하여 언급된 식물 보호 조성물과 함께 수행된다.
위에서 설명된 예시적인 실시예에서, 유체 밸브 (48)는 분무 오리피스 (22)에 직접적으로 배열된다. 추가의 제7 예시적인 실시예에서, 상이한 점도를 갖는 유체들이 분출될 때, 분무 오리피스 (22)로부터의 유체 밸브 (48)의 거리가 노즐에서의 적하 거동에 대해 어떤 효과를 갖는지를 연구하기 위한 실험이 수행되었다.
제7 예시적인 실시예의 구조는 분무 오리피스 (22)로부터의 유체 밸브 (48)의 거리를 제외하고는, 제1 예시적인 실시예의 구조에 대응한다.
유체 밸브 (48)가 가요성 튜브를 통해 분무 노즐 (22)에 연결되었다. 가요성 튜브의 외경은 8mm였고, 내경은 6mm였다. 레힐러(Lechler) 544.320 완벽 제트 노즐이 노즐로서 사용되었다.
분무 오리피스가 형성되어 있는 분무 노즐 (22)이 120cm의 경로 길이를 취하는 도포 영역 위의 10cm에 위치되었다. 또한, 분무 노즐 (22)은 도포 제트가 유사하게 경로의 단부에서 도포 영역을 넘어 10cm 돌출하도록 배향되었다. 도포 영역 상으로의 방출 작동 중의 유체의 손실을 측정하기 위해, 미리 칭량된 종이가 배치되었다. 시험은 그 다음 다음과 같이 수행되었다: 유체 저장소가 충전된 후에, 시스템은 시험되는 물질에 의해 준비되고, 즉 특정 점도를 갖는 유체가 유체 저장소 내로 충전되었다. 다음으로, 오류를 방지하기 위해, 분무 노즐 (22)이 제1 도포 직전에 건조되었다. 시험의 각각의 부분은 3bar의 분무 압력에서 수행된 3회 도포로 구성된다. 각각의 도포는 1.5초 지속되었다. 가능한 적하를 허용하기 위해, 각각의 디스차지 사이에서 8.5초 대기하였다. 최종적으로, 분무 노즐 (22)로부터의 잔류 유체가 종이를 사용하여 흡수되고 칭량되었다.
시험 결과가 다음의 표에 주어져 있다.
Figure pct00001
도 7은 활성 물질과 물 사이의 혼합비, 즉 유체의 점도와, 분무 노즐 (22)과 유체 밸브 (28) 사이의 거리에 의존하는 유체 손실의 관계를 도시한다.
시험에서, 도포 시간은 유체 손실에 대해 영향을 갖지 않으며, 이는 분무 제트가 형성되자 마자는, 방울이 목표로부터 이탈하지 않기 때문인 것이 발견되었다. 그러나, 분무 제트가 형성되고 있을 때, 특히 분무 제트가 분해되고 있을 때, 방울이 도포 경로 상에 나타날 수 있다. 또한, 노즐 개방부에서 적하가 있다. 시험의 결과는 밸브 (48)와 분무 노즐 (22) 사이의 "사부피"이 증가하면, 즉 밸브 (48)와 분무 노즐 (22) 사이의 거리가 더 크면, 더 큰 손실을 보인다. 특히, 50cm를 초과하는 거리에서, 원치 않는 유체 손실이 발생한다. 이러한 경우에, 손실은 도포 경로 상에서 더 크고, 유체, 즉 분무 액체의 점도가 더 클 수록 그렇다. 따라서, 배합물의 일관성은 또한 유체 손실에 대한 큰 영향력을 갖는다. 이에 대한 가능한 설명은 더 점성인 유체가 유체 밸브 (48)가 폐쇄된 후에 다시 해제되어야 하는 더 많은 에너지를 흡수하는 것이다. 이는 적하를 일으킨다. 이에 대한 추가의 증거는 더 점성인 유체에 대한 분무 노즐 (22)의 요구되는 더 가파른 입사각이었다. 이러한 더 가파른 입사각은 목표에 도달하기 위해 요구되었다.
예비 시험에서, 분무 노즐 (22)과 유체 밸브 (48) 사이의 가요성 튜브의 테이퍼링이 더 작은 손실을 일으켰음이 또한 발견되었다. 압력의 증가는 분무 노즐 (22)로부터 목표로의 경로 상에서 증가된 유체 손실을 일으킨다. 그러나, 유체 손실은 유체 밸브 (48)로부터 분무 노즐 (22)로의 "사부피"이 제거될 때, 즉 분무 노즐 (22)이 유체 밸브 (48)에 직접적으로 배열될 때, 대체로 배제될 수 있다.
1 실린더
1-1 제1 실린더
1-2 제2 실린더
2 피스톤
3 유체 챔버; 제1 유체 챔버
3-1 제1 유체 챔버
3-2 제2 유체 챔버
4 압력 챔버
4-1 제1 압력 챔버
4-2 제2 압력 챔버
5 실린더 오리피스, 제1 실린더 오리피스
5-1 제1 실린더 오리피스
5-2 제2 실린더 오리피스
6 실린더 오리피스, 제2 실린더 오리피스
7 제1 연결부
8 압축 공기 라인
9 피스톤 (2)의 섕크
10 베어링
11 실린더
12 플레이트
13 압축 스프링
14 스크류
15 종결 벽
16 라인
17 압축 기체 밸브
18 압축 공기를 제공하기 위한 장치, 압축 공기 실린더
19 차단 밸브
20 라인
21 유체 밸브; 제1 유체 밸브
22 분무 노즐
23 유체 제트
24 유체 저장소
25 라인
26 유체
27 라인
28 제어 장치
29 센서; 제1 센서
30 영구 자석
31 트리거
32 제2 연결부
33 제3 연결부
34 제2 유체 챔버
35 제3 유체 밸브
36 제2 유체 밸브
37 연결부
38 라인
39 라인
40 라인
41 연결부
42 라인
43 저장소
44 유체 밸브; 제1 유체 밸브
45 유체 밸브; 제3 유체 밸브
46 라인
47 라인
48 유체 밸브
49 유체 밸브
50 유체 라인
51 유체 저장소
52 압력 센서
53 실린더 오리피스
54 메모리
55 타이머
56 유체 펌프
57 라인
58 압축 기체 라인

Claims (18)

  1. 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브 (48)를 통해 분무 오리피스 (22)와 소통하는 유체 챔버 (3)에 의한, 식물 보호 조성물을 방출시키기 위한 방법이며,
    - 식물 보호 조성물의 방출을 위한 압력 및 시간 간격의 길이를 설정하는 단계,
    - 유체 챔버 (3) 내로 식물 보호 조성물을 충전하는 단계,
    - 유체 챔버 (3) 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 미리 설정된 압력을 가하는 단계, 및
    - 전기 제어 신호에 의해, 미리 설정된 시간 간격 동안 유체 밸브 (48)를 개방하고, 시간 간격의 종료 후에 유체 밸브 (48)를 폐쇄하여, 식물 보호 조성물의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 오리피스 (22)를 통해 분출되도록 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해지는 압력을 유체 밸브 (48)가 개방되는 시간 간격 동안 일정하게 유지시키는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 식물 보호 조성물 상에 가해지는 압력을 가압 기체 또는 펌프에 의해 발생시키는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 밸브 (48)와 분무 오리피스 (22) 사이의 거리가 50cm 미만, 특히 10cm 미만인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 밸브 (48)가 분무 오리피스 (22)에 직접적으로 배열된 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 식물 보호 조성물이 겔형 유체이며, 이는 25℃에서 100s-1의 전단 구배로 브룩필드 회전 점도법에 의해 측정시 30 내지 1000mPa·s의 범위, 특히 50 내지 500mPa·s 범위의 동적 점도를 갖는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 식물 보호 조성물의 레올로지 특성이 15℃ 내지 35℃의 온도 범위 내에서 단지, 특정 분무 오리피스 (22)에서 주어진 압력에서 단위 시간당 분출되는 양이 ±10%의 범위, 특히 ±5%의 범위 내에서만 변동하도록, 변화하는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 시간 간격의 길이를, 가해지는 압력 및 시간 간격의 길이에 대한 특정 점도의 식물 보호 조성물의 분출 부피 또는 중량의 의존성이 결정된, 미리 수행된 검정에 의해 설정하는 것인 방법.
  9. - 유체 챔버 (3),
    - 유체 챔버 (3)와 소통하는 분무 오리피스 (22), 및
    - 유체 챔버 (3)에 커플링되며, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체 상에 압력을 가할 수 있는 압력 장치 (1, 2, 4, 16, 17, 18, 56)
    를 가지며,
    - 유체 챔버 (3)로부터 분무 오리피스 (22)로의 통로를 개방 및 폐쇄하기 위한 전기적으로 활성화가능한 유체 밸브 (48)가 분무 오리피스 (22)에 배열되고,
    - 상기 유체 밸브 (48)는 전기 제어 장치 (28)에 데이터 커플링되고, 상기 전기 제어 장치에 의해, 특정한 미리 설정된 시간 간격 동안 유체 밸브 (48)를 개방하고 시간 간격의 종료 후에 유체 밸브 (48)를 폐쇄하기 위한 전기 제어 신호가 생성되어, 유체의 한정된 부피 또는 한정된 중량이 분무 오리피스 (22)를 통해 분출될 수 있도록 하는 것인,
    유체, 특히 식물 보호 조성물을 방출시키기 위한 분무 건.
  10. 제9항에 있어서, 제어 장치 (28)가 미리 설정된 압력 및 미리 설정된 시간 간격의 길이를 저장하기 위한 메모리 (54)를 포함하는 것인 분무 건.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 압력 장치 (1, 2, 4, 16, 17, 18, 56)가 유체 펌프 (56)를 포함하고, 상기 유체 펌프에 의해 압력이 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체 상에 가해질 수 있는 것인 분무 건.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 장치 (1, 2, 4, 16, 17, 18, 56)가, 유체 챔버 (3) 내에 위치된 유체 상에 압력을 가하기 위한, 유체 챔버 (3)에 커플링된 압축 기체 라인 (16)을 포함하는 것인 분무 건.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 챔버 (3)와 분무 오리피스 (22)가 연결 라인 (20)을 통해 함께 연결되고, 유체 밸브 (48)가 연결 라인 (20)에서 분무 오리피스 (22)에 인접하여 배열된 것인 분무 건.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 밸브 (48)와 분무 오리피스 (22) 사이의 거리가 50cm 미만, 특히 10cm 미만인 분무 건.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 밸브 (48)가 분무 오리피스 (22)에 직접적으로 배열된 것인 분무 건.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 겔형 식물 보호 조성물을 위해 구성되고, 분무 오리피스가, 겔형 식물 보호 조성물의 통과시 제트 (23)를 발생시키는 분무 노즐 (22)에 의해 둘러싸인 것인 분무 건.
  17. 액체 식물 보호 조성물을 방출시키기 위한, 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 분무 건의 용도.
  18. 제17항에 있어서, 식물 보호 조성물이 겔형이고, 25℃에서 100s-1의 전단 구배로 브룩필드 회전 점도법에 의해 측정시 30 내지 1000mPa·s의 범위, 특히 50 내지 500mPa·s 범위의 동적 점도를 갖는 것인 용도.
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