WO2006039918A2 - Verfahren zum mischen und sprühen von behandlungsmittel und zur schnellen erzeugung eines beständigen aerosols und dazugehörige düsen und vorrichtung zur durchführung der verfahren - Google Patents

Verfahren zum mischen und sprühen von behandlungsmittel und zur schnellen erzeugung eines beständigen aerosols und dazugehörige düsen und vorrichtung zur durchführung der verfahren Download PDF

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    • B05B3/022—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements the rotating deflecting element being a ventilator or a fan

Definitions

  • the invention relates to a method for mixing treatment agent with air or other gases or gas mixtures and for spraying the air-treatment agent mixture, wherein the treatment agent is a plant protection product, plant influencing agent,
  • Pesticides, disinfectants, fertilizers and / or any other active ingredient such as.
  • a perfume for odor or antistatic treatment which is to be nebulized, as liquid dispersions or powdery substances, which contains at least one active ingredient for this and a method for rapid production of a stable aerosol with very different proportions of liquid to a liquid-free aerosol with a long suspension period and a device and associated nozzles in the form of annular nozzles, polygonal nozzles or flat-gap nozzles for carrying out the method.
  • the invention is also suitable for humidification without active ingredients.
  • From DE 199 22 435 C2 is a device for
  • the nozzle includes a central opening for spraying pesticide, which is supplied to the central opening by a pump. Around the central opening extends an annular nozzle with lamellae for swirling the air flowing out of the annular nozzle compressed air. The resulting Mist is distributed through a fan located downstream of the nozzle in the greenhouse.
  • a nozzle head for rapid cold mists which has an inner annular nozzle for dispensing the pumped by a pump crop protection agent.
  • the inner ring nozzle surrounds a central nozzle opening for compressed air and is surrounded by an outer annular nozzle for compressed air.
  • the pesticide flow emerging from the inner annular nozzle is located radially between an inner compressed air flow and an outer compressed air flow.
  • the pesticide is nebulized by the compressed air streams.
  • the misted from the nozzle head mixture of water and active ingredient has the shape of a shortly after the nozzle head
  • Aerosol jet which more and more mixed with air with increasing distance from the nozzle head and turns into fog further away from the nozzle head.
  • the mist settles on the plants to be treated.
  • the treatment agent is a broth which consists of water and active substance in a ratio of approximately 100: 1 ' . It is preferably a lot broth ' of an average of 11 l / ha to be treated greenhouse area needed. However, it may also, if desired, significantly more funds are fogged.
  • drops can form on the plants, which can result in the active ingredient being burned by the active substance.
  • the invention has for its object to provide a way by which the amount of liquid required for dilution of the active ingredient of the treatment agent can be minimized, further a method for the rapid production of a very stable aerosol with very different proportions of liquid to a liquid-free aerosol with a long suspension period and associated nozzles and apparatus for carrying out the processes, in particular for pest control, crop protection, disinfection and fertilization, which can distribute the most varied aerosol media in powder or liquid form into almost the same size, finest aerosol particles with a long suspension period.
  • the invention relates to a method for mixing treating agent with air or other gases or gas mixtures and for spraying the air or gas treating agent mixture, wherein the treating agent is a crop protection agent, plant controlling agent, pesticide, disinfectant, fertilizer and / or any other active ingredient , such as B.
  • the treating agent is a crop protection agent, plant controlling agent, pesticide, disinfectant, fertilizer and / or any other active ingredient , such as B.
  • Fragrances for odor control or antistatic treatment which is to be nebulised, which contains at least one active ingredient for this, characterized in that the treatment agent is introduced in a first mixing stage in an air or gas stream and distributed in the transverse flow, that the first mixed stream formed therefrom is supplied through a fluid line at least one or more successively more mixing stages, that in this further mixing stage or in these other mixing stages of the respective mixed stream is introduced into a further Beer ⁇ or gas stream and distributed therein in the transverse flow to form a respective new mixed stream, and that the last mixed stream in the form of an aerosol is sprayed onto or into an area of application. , , , , , , ,
  • the invention further relates to a method for the rapid production of a very stable aerosol with very different proportions of water to an anhydrous aerosol with a long suspension period, the most diverse aerosol media are distributed in powder or liquid form in almost the same size, finest aerosol particles with a long suspension period.
  • the method enables the formation of fog even under difficult climatic conditions, which are hardly suitable for fogging.
  • the invention relates to a device with associated nozzles for aerosol generation and mixing of treatment agent with air and for spraying the air-treatment agent mixture, wherein the treatment agent pesticides, plant-controlling agents, pesticides, disinfectants, fertilizers and / or any other active ingredient such , B.
  • a first mixing stage for automatic mixing of treatment agent from a treatment agent source with an air flow, so that a mixed flow is formed, which with the air of the air stream contains mixed treatment agent; at least one further mixing stage or successively more further mixing stages in each case for mixing the mixed stream of the respective preceding mixing stage with a further air stream to form a respective new mixed stream, all mixing stages by a fluid line for the relevant
  • Treatment agents are treated. In this case, no water or only a small fraction of the known method amount of water needed to form the treating agent broth. For certain applications of the invention, however, it is also possible to use pressurized water for spraying the plant treatment agent, wherein this amount of pressurized water can be substantially smaller than in the prior art.
  • the plant treatment agent may be a mixture of one or more active ingredients and water and additives, but much less water is sufficient than in the prior art.
  • the aerosol jet of the plant treatment agent can be directed against plants in order to move the plants or parts of plants by means of the air fraction, for example to fold or erect branches or leaves, so that the spray jet also reaches undersides or back sides of the relevant plant part , Due to the low water content or the total absence of water, there is no danger that drops will form on the relevant parts of the plant whose active ingredient content would burn the plant part in question. Since water is replaced by air by means of the invention, the aerosol jet or aerosol mist contains no or substantially less water than in the prior art. It is achieved a rapid drug concentration with a long suspension period and thus created the basis that the drug actually works or enters the desired effect. A low dilution causes a high concentration of the active ingredient in the aerosol medium and this causes a high concentration of active compound in the aerosol. As a result, the invention can be used for completely new purposes, in particular for rapid disinfection and for
  • the sprayable or sprayable treating agent of the invention may thus include, in particular, a crop protection agent (against insects, animals, fungi, etc.), a plant affecting agent (eg, growth promoter, growth inhibitor, tonic)
  • Pesticides eg against insects or other animals, fungi, etc. in greenhouses, open air areas, hospitals, hotels, apartments, etc.
  • disinfectants eg against bacteria and fungi in greenhouses, in outdoor areas, hospitals, hotels, apartments, etc.
  • an odorant, antistatic agent or an essential oil or salt may be liquid, powdery or granular. It consists of or contains at least one active substance for the intended use.
  • the nozzles are in addition to the generation of very fine mist also suitable for nebulization of strongly sedimenting substances.
  • the large outlet cross-section of the aerosol nozzle allows larger flow rates. For example, you can work with a much larger flow during the application for a certain amount of time.
  • As flushing medium either the medium to be atomized or a rinsing liquid or a purge gas can be used. These flushing media can either be aspirated or pressurized into the system so that flushing is achieved in all desired areas of the system. Also, the cleaning of the feeders and the Nozzle itself can be done very easily without any mechanical disassembly.
  • Fig. 1 shows schematically and partly in longitudinal section a
  • FIG. 2 shows an end view of the outlet side of a nozzle head of FIG. 1
  • FIG. 3 shows schematically a further embodiment of a part of the device of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 shows schematically and partly in longitudinal section a further embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 5 shows schematically and partly in longitudinal section a still further embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 6 shows schematically and partly in longitudinal section a further embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 7 shows a particular embodiment of a detail of the embodiments of FIGS. 4 and 5
  • FIG. 8 shows a detail of yet another embodiment of a detail of the embodiments of FIGS 4 and 5
  • Fig. 9 schematically and partly in longitudinal section, a still further embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 10 shows a section through the entire annular nozzle with the three nozzle parts inner air ring nozzle, Aerosolringdüse and outer air ring nozzle
  • 11 shows a section through an annular nozzle with a combined air-aerosol ring nozzle with a conical outer diameter and a matched Beerringdüse
  • Fig. 12 is a section through an annular nozzle with a conical outer diameter with inner Luftringdüse, Aerosolringdüse and outer air ring nozzle,
  • FIG. 13 is a sectional view and the front view of an annular nozzle with a radially disposed air inlet and a jet nozzle
  • Fig. 14 is the front view and the associated section in side view of a Flachspaltdüse each with a gap for the media outlet and the air outlet
  • Fig. 15 the front view and the corresponding section in side view of a Flachspaltdüse with three stomata in the order of air, medium, air,
  • Fig. 16 shows the front view and the corresponding sectional side view of a Flachspaltdüse with five stomata in the order in air medium, air, medium, air, Fig '. 17- the front view of a Flachspaltdüse- with three-stomata and front attached and expanding
  • Fig. 20 is a drug concentration-time diagram (Kl) according to the inventive method and a
  • FIG. 21 shows an end view of the outlet side of a nozzle head with polygonal nozzles.
  • the apparatus shown in Fig. 1 for spraying treatment agent contains a first mixing stage 2 for automatic mixing of
  • the treatment agent source 6 may include a stirring device.
  • a second mixing stage 12 for mixing the mixed stream 10 of the first mixing stage 2 with one or as shown in FIG. 1 two further air streams 14 and 16 is designed as a spray device and for this purpose contains two coaxial air flow nozzle openings 18 and 20 in a nozzle head 24.
  • the radially inner Air flow nozzle opening 20 may be an annular nozzle opening or, according to FIG. 1, a full-opening nozzle opening through which the radially inner coaxial airflow 16 flows.
  • the radially outer air flow nozzle opening 18 is an annular nozzle, from which flows the radially outer air flow as a cross-sectionally annular air flow.
  • the two airflow nozzle openings 18 and 20 are arranged so close to each other and directed approximately in the same direction that the two outgoing air streams 14 and 16 between them a negative pressure in a limited negative pressure region 22 on the downstream outside of the two air flow Nozzle openings 18 and 20 form.
  • the two mutually coaxial air flow nozzle openings are via a compressed air line 26, preferably with the interposition of a Druckeinstellelementes such as z, B. a pressure regulator 28, with a compressed air source 30 is connected.
  • the compressed air source 30 is preferably a compressor and / or a
  • the nozzle head 24 is provided between the mutually coaxial air flow nozzle openings 18 and 20 with a circular cross-sectional mixing flow nozzle opening 32 in the form of an annular nozzle, which opens into the negative pressure region 22.
  • Mixed flow nozzle opening 32 is fluidly connected via a fluid line 34 to the first mixing stage 2.
  • the negative pressure generated by the mutually coaxial air streams 14 and 16 in the vacuum region 22 sucks in the first mixing stage 2 an air stream 8 from the outside air and treatment agent 4 together as mixed stream 10 in the upstream beginning 36 of the fluid line 34 and then through this fluid line 34 and through the mixed flow nozzle opening 32 in the negative pressure region 22.
  • the mixed stream 10 is from the air streams 14 and 16 through the
  • the distribution of such a treatment agent mist, which results from the aerosol spray 40 can be supported by a fan 42 by the aerosol spray 40 by means of the blower on a larger area, for example, the entire interior of a greenhouse, a warehouse or the like. Or on a Free area, is distributed. All embodiments of the invention may be used with or without a fan 42 in this manner.
  • the treating agent source 6 includes a pump 44 for conveying treating agent 4 from a reservoir 46 through a nebulizer 48 which sprays the treating agent 4 into the upstream end 36 of the fluid conduit 34 .
  • the nebulizer 48 may be a nebulizer nozzle or a rotary nebulizer.
  • the throughput (atomized amount of treatment agent) can be adjustable and controllable, for example by valves or means of the rotary atomizer or by the pump.
  • the mixed stream 10 of the first mixing stage 2 can either be driven through the fluid conduit 34 by expelling the treatment agent 4 from the atomizer 48 with high energy, thereby producing a
  • Air flow 8 is formed and sucking treatment agent jet, and / or in the manner described above by suction by means of the negative pressure in the vacuum region 22nd
  • the nebulizer 48 and the upstream end 36 of the fluid conduit 34 may be disposed in an intermediate container 50 having an inlet opening 52 for the airflow 8 from the outside atmosphere.
  • a treatment agent source 6-2 may be used, which has a pressure-resistant reservoir 46-2 and a compressed air source 30 whose pressure side via a pressure line 54 and preferably via a
  • a pressure regulator 56 is connected to a compressed air inlet 58, which opens above the treatment agent level 60 in the container interior 62 to form therein a compressed air cushion through which treatment means 4 to the atomizer 48 can be pressed.
  • the nozzle head 24 may be the same or similar to the nozzle head known from DE 199 22 435 C2 and DE 100 33 ' 274 C2 or as described in this document.
  • a compressed air source 30 via a first compressed air line 203, which preferably contains a Druckeinstellelement such as a pressure regulator 205, connected strömunshunt with a first mixing stage 202 and via a second pressure line 207, which preferably a Druckeinstellelement for example, includes a pressure regulator 209, fluidly connected to the second mixing stage 212.
  • the second mixing stage 212 is via a mixed flow line 213 with a spray device 224 aerosol applicator, z. B. a spray nozzle for spraying or atomizing a treatment agent-air jet spray 240 connected.
  • the first mixing stage 202 includes an injector 241 having a delivery fluid inlet 215, a suction port 217, and a mixed flow outlet 219 which intersect in a vacuum chamber defining a vacuum region 221.
  • the delivery fluid inlet 215 is axially opposed to the mixed flow outlet 219.
  • the downstream End of the compressed air line 203 is connected to the delivery fluid inlet 215.
  • the compressed air flow of this compressed air line 203 generates a negative pressure in the negative pressure region 221, by means of which the compressed air flow sucks treatment agent at the suction port 217 and the Mischstromauslass 219 and a connected mixed flow line 223 of the second mixing stage 212, where the mixed stream with a compressed air Air flow of the second compressed air line 207 mixed and then flows as a new mixed flow 270 to the spray device 224 and as
  • Aerosol spray 240 or aerosol spray from the spray device 224 is discharged.
  • the treatment agent 4 can be supplied to the negative pressure region 221 via the suction port 217 in various ways.
  • One possibility is to suck the treatment agent by means of the negative pressure in the negative pressure region 221 from a reservoir 246 continuously controllable or fürlassregelbar and continuously fed to the compressed air Heilström.
  • Another possibility is to provide the storage container 246 with a clock device which opens and closes an outlet opening of the storage container 246 only waktwaise, so that the negative pressure of the Unterdurck Schemees 221 can only temporarily absorb treatment agent.
  • Fig. 5 shows an embodiment which is similar to the embodiment of Fig. 4, but instead of the reservoir 246, a treatment agent source 6 of Fig. 1 and the first mixing stage 2 of Fig. 1 are provided.
  • the first mixing stage 2 of FIG. 1 is fluid in FIG. 5 via a suction tube 334 having the mammalian opening 217 of the injector 241 connected.
  • the injector 241 forms a second mixing stage 302 instead of a first mixing stage 202; and second mixer 212 of FIG. 4 forms a third mixer 312 in FIG.
  • the second mixing stage 212 of FIG. 4 and the third mixing stage 312 of FIG. 5 may each also be formed by an injector similar to the injector 241, as shown in FIG.
  • the compressed air flow of the second compressed air line 207 has a higher pressure than the mixed flow of the connecting line 223, so that the second compressed air air stream can suck in and take away the mixed stream.
  • the mixing stage 212 of FIG. 4 and / or the mixing stage 312 of FIG. 5 may be formed by a mixing head 280, in which the compressed air air flow of the second pressure line 207 and the mixed flow of the connection line 223 are brought together become.
  • one stream or the other stream can have a higher flow energy in order to entrain the respective other stream and to convey to the spray device 224 an aerosol applicator.
  • the atomizer 48 of the treatment agent source 6 sprays treatment agent 4 into an intermediate container 450.
  • An injector 241 sucks treatment agent 4 from the intermediate container 450 and through a Container air inlet opening 453 an ambient air stream 8 in its negative pressure region 221 by means of a negative pressure, which is generated by a compressed air-air stream 482 a compressed air line 403.
  • the compressed air line 403 is preferably provided with a Druckeinstellelement, such as a pressure regulator 205, and connected to a compressed air source 30 in terms of flow.
  • the Unterdruckbere.ich 221 is through a suction port 217 and a container formed in the intermediate container 450 outlet opening 455 with the interior of the intermediate container 450 in
  • the mixed flow outlet 219 of the injector 241 is fluidly connected via a mixed flow line 213 with a spray device 224 for spraying the mixed stream 470.
  • the aerosol spray 240 or sprayed aerosol spray sprayed from the sprayer 224 contains the ambient air 8 and the pressurized air 482 as well as the treatment means 4.
  • the surge tank 450 together with the tank air inlet 453 and tank outlet 455 forms a first one Treatment agent-air mixing stage 402.
  • the injector 241 forms a second mixing stage 412, in which the first mixed stream 410 consisting of fresh air 8 and treating agent 4 is mixed with the compressed air 482 of the compressed air source 30 to form a second mixed stream 270.
  • the treatment agent 4 has in the intermediate container 450 the state of a spray jet or a spray cloud or a mist.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the invention, which is a combination of the embodiments of FIGS. 5 and 7, wherein the third mixing stage 312 is followed by a line 213 or a channel by a fourth mixing stage 512, to whose Mischstromauslass 219 via a ' mixed flow line 513, the spray device 224 is connected.
  • the fourth mixing stage 512 again includes an injector 241 whose delivery fluid inlet 215 is fluidly connected to the mixed flow outlet 219 of the preceding third mixing stage 312.
  • a suction port 217 of the negative pressure portion 221 of the further injector 241 of the fourth mixing stage 512 is in fluid communication with the outside atmosphere to draw therefrom an outside air flow 508 and mix with the mixed flow 270 supplied from the preceding third mixing stage 312 to form a new mixed flow 570.
  • the spray 240 is directed against a plant 590.
  • the parts corresponding to parts of Fig. 5 and Fig. 6 are provided with like reference numerals.
  • the inventive method for rapid production of a very stable aerosol is characterized in that means of a nozzle sufficient drug concentration for the control of pests, for plant protection, disinfection or fertilization in the form of a very stable aerosol with a long suspension period in liquid or dust or powder form over a given area is generated before the degradation of the active ingredients of the aerosol begins.
  • a sufficient active substance concentration can be generated by application of the active substance in the form of an aerosol and this active substance concentration until the start of the active ingredient degradation T2 be kept almost constant by further aerosol until the time T2 is generated or that only in a given time unit Tl a sufficient drug concentration is generated by application of the drug in the form of an aerosol, then set the application of the drug and this drug concentration until the beginning of the Drug reduction T2 is kept almost constant only by the very fine aerosol generation.
  • the differences of the methods according to the conventional manner K2 and according to the method Kl according to the invention are very clearly visible.
  • Aerosol ring nozzle 603 and air ring nozzle 606, aerosol ring nozzle 603, air ring nozzle 606, etc., the last outer nozzle can also work with a compressed air pressure less than 0.8 bar.
  • the structure of the complete annular nozzle consisting of an inner Luftringdüse 601, an underlying Aerosolringdüse 603 and in turn around the Aerosolringdüse 603 lying outer Heilringdüse 606 is characterized by the following details.
  • the inner air ring nozzle 601 has the shape of a hollow cylinder with a collar 602nd
  • the Collar 602 is located on the side of the air inlet 608 for the compressed air and carries the Aerosolringdüse 603.
  • the inner diameter of the inner air ring nozzle 601 tapers after the collar 602 at least twice. In other embodiments, only a taper or no taper is present. Shortly before the exit plane A, the inner diameter widens again.
  • the gap opening in the exemplary embodiment is approximately 1 mm, but may also be chosen to be substantially larger or smaller. This will be particularly the case when due to the aerosol medium to be sprayed a clogging of the nozzle column is to be expected.
  • the aerosol ring nozzle 603 is held at the collar 602 of the inner air ring nozzle 6 ' Ol and ' a subsequent thick-walled, hollow-cylindrical part of the inner Beerringdüse 601.
  • the aerosol ring nozzle 603 has in its rear region, at the end of the supporting part of the inner air ring nozzle 601, an inlet opening 605 for the aerosol medium. After the inflow opening 605, the inner diameter of the Aerosolringdüse 603 tapers. This inner diameter keeps the Aerosolringdüse 603 up to the exit level A at. However, deviations are also possible here. As already described above, the slit-shaped opening of the aerosol ring nozzle 603 is replaced by the shape of the inner.
  • Air ring nozzle 601 formed. Above a portion of the aerosol ring nozzle 603 is the hollow cylindrical outer air ring nozzle 606 held by the collar 604 of the aerosol ring nozzle 603. The inner diameter of the outer Lucasringdüse 606 does not change up to the region of the exit plane A. Only here is the outer wall in Directed aerosol ring nozzle 603 and thereby forms an annular nozzle opening. On the outer circumference of the outer air ring nozzle 606, a thread is mounted near the exit plane A, which carries a sleeve 609. At the other end of the outer periphery, an air inlet 607 is provided. This sleeve 609 is replaceable and adjustable by the thread or exchangeable. The sleeve 609 may have a variety of opening widths, z. B. in the form of a widening or narrowing cone or only as a straight hollow cylinder. By the different ones
  • the sleeve 609 may also be spaced by suitable brackets from the exit plane A. In this case, there is between the sleeve 609 and the
  • Exit plane A is a gap. This measure also influences the strength of aerosol formation.
  • Aerosol ring nozzle 603 takes over the function of a Beerringdüse 601 or 606 and vice versa. Furthermore, the number of outlet rings or the sequence Gutringdüse 601, 60a Aerosolringdüse, Lucasringdüse 606, 608 Aerosolringdüse and Heilringdüse 606. As desired expandable.
  • the inner Beerringdüse 601 and / or the outer Heilringdüse 606 may each have means for generating a Lucastrotation or vortex formation in their inner spaces. These can be thread-like arranged lamellae, material bulges or also in the outer air ring nozzle 606 a spiral laid pipe.
  • the air inlet 607 may also be arranged radially and terminate in a jet nozzle 612. Thus, air rotation already occurs inside the outer air ring nozzle 606.
  • the air outlet from the Heilringdüse 606 also continues to act.
  • the inner air ring nozzle 601 and the aerosol ring nozzle 603 may be combined to form a common air-aerosol ring nozzle 610.
  • the aerosol medium inflow port 605 is located at the outer periphery and the air inlet 608 is at the opposite end of the nozzle exit. Between the air inlet 608 and the inlet opening 605, an injector nozzle 613 may be arranged. By this arrangement, the injector effect increases.
  • the outer periphery of the air-aerosol ring nozzle 610 tapers conically towards the nozzle exit.
  • the outer air ring nozzle 606 is adapted to this shape.
  • the distance between the outer wall of the air- ⁇ eros 'olringdüse 610 and' inner wall of the outer Lucasringdüse 606 is up to the air exit slots 611 almost constant over the entire nozzle length, and can also be means for generating an air rotation or vortex formation as contained described above.
  • the structure of the flat-gap nozzle is provided by horizontal stomata for compressed air 102 and for the aerosol medium
  • At least one respective gap opening for compressed air 102 and a gap opening for the aerosol medium 101 in the flat-gap nozzle are provided.
  • Top 104 and bottom 105 may be slidably disposed as a slider 104 to make this projection of the web between the stomata 101 and 102 variable. This influences the exit of the aerosol.
  • a displaceable upper side 104 and lower side 105 all sides or only the upper side 104 and the lower side 105 can be provided with additional slides 104.
  • fixed veneers 106 may also be provided on the outer sides. This also affects the exit of the aerosol.
  • the number of stomata 101 and 102 may also be increased, ie several stomata for the compressed air 102 alternate with stomata for the aerosol medium 101.
  • rectangular nozzle register 107 may be arranged, which expand laterally outwards and thus each form a widened gap opening 108.
  • the nozzle register 107 thus has a flat trumpet shape.
  • Ring nozzles and flat gap nozzles can have a wide variety of exit shapes at the exit plane A.
  • Fig. 18 and 19 a variety of forms are shown.
  • the following shapes are shown from top to bottom.
  • Fig. 19 the following shapes are shown from top to bottom.
  • the treatment agent 4 is a liquid which consists only of one active ingredient or of a mixture of active ingredient and a little water or other additives.
  • water and other carriers are conceivable, such.
  • oil In place of water and other carriers are conceivable, such.
  • the invention is also suitable for mixing powdered treatment agent with one or more air streams and for spraying or atomizing such a mixed stream in a plant area, either in a greenhouse or on a field surface. In each mixing stage, the treatment agent is diluted by the amount of air supplied in each case.
  • Each of the described embodiments of the invention is preferably installed on a vehicle or aircraft during field-handling to handle large areas during travel.
  • the vehicle may be a human-wheeled wheeled vehicle or an engine-powered wheeled vehicle or vessel or hovercraft another type of movable support, for example a cable car.
  • CO 2 can be used as a plant food or any gas mixture.
  • the liquids are also liquids with a very high consistency conceivable. Compilation of the reference numerals

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft oder anderen Gasen oder Gasgemischen und zum Sprühen der Luft- oder Gas -Behandlungsmittel -Mischung und ein Verfahren zur schnellen Erzeugung eines sehr beständigen Aerosols mit der dazugehörigen Vorrichtung und entsprechender Düsen vorgeschlagen. Das Einsatzgebiet der Erfindung liegt auf dem Gebiet des Pflanzenschutzes, der Schädlingsbekämpfung und ähnlicher Fachbereiche.

Description

Verfahren zum Mischen und Sprühen von Behandlungsinittel und zur schnellen Erzeugung eines beständigen Aerosols und dazugehörige Düsen und Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren
Die Erfindung 'betrifft ein Verfahren zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft oder anderen Gasen oder Gasgemischen und zum Sprühen der Luft-Behandlungsmittel- Mischung, wobei das Behandlungsmittel ein Pflanzenschutzmittel, Pflanzenbeeinflussungsmittel,
Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel, Düngemittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff, wie z. B. ein Duftstoff zur Geruchsbindung oder Antistatikbehandlung, der vernebelt werden soll, als Flüssigkeitsdispersionen oder pulverförmige Stoffe, ist, welches mindestens einen Wirkstoff hierfür enthält und ein Verfahren zur schnellen Erzeugung eines beständigen Aerosols mit sehr unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen bis zu einem flüssigkeitsfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer und eine Vorrichtung und dazugehörige Düsen in Form von Ringdüsen, Vieleckdüsen oder Flachspaltdüsen zur Durchführung der Verfahren. Die Erfindung ist jedoch auch zur Luftbefeuchtung ohne Wirkstoffe geeignet .
Aus der DE 199 22 435 C2 ist eine Vorrichtung zum
Schnellkaltnebeln in großflächigen Gewächshäusern bekannt. Die Düse enthält eine zentrale Öffnung zum Spritzen von Pflanzenschutzmittel, welches der zentralen Öffnung durch eine Pumpe zugeführt wird. Um die zentrale Öffnung erstreckt sich eine Ringdüse mit Lamellen zur Verwirbelung der aus der Ringdüse ausströmenden Druckluft . Der daraus entstehende Nebel wird durch ein stromabwärts von der Düse angeordnetes Gebläse im Gewächshaus verteilt.
Aus der DE 100 33 274 C2 ist ein Düsenkopf zum Schnellkaltnebeln bekannt, welcher eine innere Ringdüse zum Abgeben des von einer Pumpe geförderten Pflanzenschutzmittels aufweist . Die innere Ringdüse umgibt eine zentrale Düsenöffnung für Druckluft und ist von einer äußeren Ringdüse für Druckluft -umgeben. Dadurch befindet sich der aus der inneren Ringdüse austretende Pflanzenschutzmittelstrom radial zwischen einem inneren Druckluftstrom und einem äußeren Druckluftstrom. Das Pflanzenschutzmittel wird von den Druckluftströmen vernebelt. Die von dem Düsenkopf vernebelte Mischung aus Wasser und Wirkstoff hat kurz nach dem Düsenkopf die Form eines
Aerosolstrahles, welcher sich mit zunehmender Entfernung vom Düsenkopf mehr und mehr mit Luft vermischt und in weiterer Entfernung vom Düsenkopf sich in Nebel verwandelt. Der Nebel setzt sich auf die zu behandelnden Pflanzen.
Aus der Praxis ist es ferner bekannt, den vom Düsenkopf vernebelten Aerosolstrahl durch ein Gebläse auf den Innenraum des Gewächshauses zu verteilen. Der Düsenkopf und das Gebläse befinden sich insbesondere bei der Vernebelung von größeren Gewächshäusern auf einem Wagen, welcher während des Sprüh- und Vernebelungsvorganges durch das Gewächshaus hindurch bewegt wird. Beim Vernebeln mit einem Düsenkopf nach der DE 100 33 274 C2 ist das Behandlungsmittel eine Brühe, welche aus Wasser und Wirkstoff im Verhältnis von ungefähr 100:1 besteht'. Es wird vorzugsweise eine Menge Brühe' von durchschnittlich 11 l/ha zu behandelnder Gewächshausfläche benötigt. Es kann jedoch auch, wenn gewollt, wesentlich mehr Mittel vernebelt werden.
Damit kann in kleinen und auch in großen Gewächshäusern in sehr kurzer Zeit so viel Nebel erzeugt und im ganzen
Gewächshaus verteilt werden, dass das gesamte Gewächshaus während einer bestimmten Zeitdauer vollständig mit Nebel gefüllt ist .
Im Gegensatz zum Vernebeln wird beim Versprühen oder
Verspritzen von Behandlungsmittel für die Brühe Wasser und Wirkstoff im Verhältnis 1.000:1- verwendet. Hievon werden etwa 1000 l/ha benötigt.
Bei einem hohen Wassergehalt im Nebel können sich an den Pflanzen Tropfen bilden, welche eine Verbrennung der betreffenden Pflanzenstelle durch den Wirkstoff zur Folge haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche die zur Verdünnung des Wirkstoffes des Behandlungsmittels erforderliche Flüssigkeitsmenge minimiert werden kann, weiterhin ein Verfahren zur schnellen Erzeugung eines sehr beständigen Aerosols mit sehr unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen bis zu einem flüssigkeitsfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer und dazugehörige Düsen und Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren insbesondere für die Schädlingsbekämpfung, den Pflanzenschutz, die Desinfektion und die Düngung zu schaffen, die die unterschiedlichsten Aerosolmedien in Pulverform oder in flüssiger Form in nahezu gleichgroße, feinste Aerosolpartikel mit einer langen Schwebedauer verteilen kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst .
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft oder anderen Gasen oder Gasgemischen und zum Sprühen der Luft- oder Gas- Behandlungsmittel-Mischung, wobei das Behandlungsmittel ein Pflanzenschutzmittel, Pflanzenbeeinflussungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel, Düngemittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff, wie z. B.
Duftstoffe zur Geruchsbindung oder Antistatikbehandlung, der vernebelt werden soll, ist, welches mindestens einen Wirkstoff hierfür enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel in einer ersten Mischstufe in einen Luft- oder Gasstrom eingebracht und darin in Strömungsquerrichtung verteilt wird, dass der daraus gebildete erste Mischstrom durch eine Fluidleitung mindestens einer oder nacheinander mehreren weiteren Mischstufen zugeführt wird, dass in dieser weiteren Mischstufe oder in diesen weiteren Mischstufen jeweils der betreffende Mischstrom in einen weiteren Luft¬ oder Gasstrom eingebracht und darin in Strömungsquerrichtung verteilt wird unter Bildung eines jeweils neuen Mischstromes, und dass der letzte Mischstrom in Form eines Aerosols auf oder in einen Anwendungsbereich versprüht wird. . . . . .
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur schnellen Erzeugung eines sehr beständigen Aerosols mit sehr unterschiedlichen Wasseranteilen bis zu einem wasserfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer, wobei die unterschiedlichsten Aerosolmedien in Pulverform oder in flüssiger Form in nahezu gleichgroße, feinste Aerosolpartikel mit einer langen Schwebedauer verteilt werden. Das Verfahren ermöglicht die Nebelbildung auch unter klimatisch schwierigen Bedingungen, die kaum zur Nebelbildung geeignet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit dazugehörigen Düsen zur Aerosolerzeugung und zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft und zum Sprühen der Luft- Behandlungsmittel-Mischung, wobei das Behandlungsmittel Pflanzenschutzmittel, Pflanzenbeeinflussungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel, Düngemittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff, wie z. B. zur Geruchsbindung oder Antistatikbehandlung, der vernebelt werden soll, ist, welches mindestens einen Wirkstoff hierfür enthält, gekennzeichnet durch eine erste Mischstufe zum automatischen Mischen von Behandlungsmittel von einer Behandlungsmittelquelle mit einem Luftstrom, so dass ein Mischstrom entsteht, der mit der Luft des Luftstromes vermischtes Behandlungsmittel enthält; mindestens eine weitere Mischstufe oder nacheinander mehrere weitere Mischstufen jeweils zum Mischen des Mischstromes der jeweils vorangehenden Mischstufe mit einem weiteren Luftström unter Bildung eines jeweils neuen Mischstromes, wobei alle Mischstufen durch eine Fluidleitung für den betreffenden
Mischstrom miteinander verbunden sind; und dass an die letzte Mischstufe eine Sprühvorrichtung strömungsmäßig angeschlossen ist oder die letzte Mischstufe als Sprühvorrichtung ausgebildet ist .
Vorteile der Erfindung gemäß den unabhängigen
Patentansprüchen: Durch die Erfindung erfolgt eine mindestens zweimalige Verdünnung des Pflanzenbehandlungsmittels mit Luft anstatt mit Wasser. Dadurch können große Gewächshäuser und große Freilandflächen in kürzerer Zeit als bisher mit
Behandlungsmittel behandelt werden. Dabei wird kein Wasser oder nur ein geringer Bruchteil der bei bekannten Verfahren verwendeten Wassermenge zur Bildung der Behandlungsmittel- Brühe benötigt . Für bestimmte Anwendungsfälle der Erfindung ist es jedoch auch möglich, Druckwasser zum Versprühen des Pflanzenbehandlungsmittels zu verwenden, wobei diese Druckwassermenge wesentlich kleiner sein kann als beim Stand der Technik. Das Pflanzenbehandlungsmittel kann eine Mischung aus einem oder mehreren Wirkstoffen und Wasser sowie Zusatzmittel sein, wobei jedoch viel weniger Wasser ausreichend ist, als beim Stand der Technik. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Aerosolstrahl des Pflanzenbehandlungsmittels gegen Pflanzen gerichtet werden kann, um mittels des Luftanteils die Pflanzen oder Pflanzenteile zu bewegen, beispielsweise Zweige oder Blätter umzuklappen oder aufzustellen, so dass der Sprühstrahl auch Unterseiten oder Rückseiten des betreffenden Pflanzenteils erreicht . Durch den geringen Wassergehalt oder das totale Fehlen von Wasser besteht hierbei nicht die Gefahr, dass sich an den betreffenden Pflanzenteilen Tropfen bilden, deren Wirkstoffgehalt den betreffenden Pflanzenteil verbrennen würde. Da mittels der Erfindung Wasser durch Luft ersetzt wird, enthält der Aerosolstrahl oder Äerosolnebel kein oder wesentlich weniger Wasser als beim Stand der Technik. Es wird eine schnelle Wirkstoffkonzentration mit einer langen Schwebedauer erreicht und damit die Grundlage geschaffen, dass das Wirkstoff auch tatsächlich wirkt bzw. die gewünschte Wirkung eintritt . Eine geringe Verdünnung bewirkt eine hohe Konzentration des Wirkstoffes im Aerosolmedium und dies bewirkt eine hohe Wirkstoffkonzentration im Aerosol . Dadurch kann die Erfindung für völlig neue Zwecke verwendet werden, wie insbesondere zur schnellen Desinfektion und zur
Schädlingsbekämpfung- in Räumen -gegen Pilze, Parasiten, Mäuse, Ratten usw., z. B. in Krankenhäusern, Wohnungen und Büros, ohne dass darin Feuchtigkeit entsteht. Feuchtigkeit würde nicht nur Geräte, Betten und Möbel beschädigen, sondern wäre auch ein Nährboden für neue Bakterien -und Pilze. Solche können mit der Erfindung in kurzer Zeit wirksam vernichtet werden ohne einen Feuchtigkeits-Nährboden für neue Bakterien oder Pilze zu bilden. Das mit der Erfindung versprühbare oder vernebelbare Behandlungsmittel kann somit insbesondere ein Pflanzenschutzmittel (gegen Insekten, Tiere, Pilze usw.), ein Pflanzenbeeinflussungsmittel (z.B. Wachstumsfördermittel, Wachstumshemmungsmittel, Stärkungsmittel) , ein
Schädlingsbekämpfungsmittel (z. B. gegen Insekten oder andere Tiere, Pilze usw. in Gewächshäusern, Freigelände, Krankenhäusern, Hotels, Wohnungen usw.) oder Desinfektionsmittel (z.B. gegen Bakterien und Pilze in Gewächshäusern, im Freigelände, Krankenhäusern, Hotels, Wohnungen usw.) oder ein Mittel zur Geruchsbindung, zur Antistatikbehandlung oder ein ätherisches Öl oder Salz sein. Das Behandlungsmittel kann flüssig, pulverförmig oder granulatförmig sein. Es besteht aus oder enthält mindestens einen Wirkstoff für den betreffenden Anwendungszweck.
Die Düsen sind neben der Erzeugung von sehr feinem Nebel auch zum vernebeln von sich stark absetzenden Stoffen geeignet. Der große Austrittsquerschnitt der Aerosoldüse erlaubt größere Durchflüsse. So kann während der Applikation für eine bestimmte Zeit mit einem wesentlich größeren Durchfluss gearbeitet werden. Als Spülmedium kann entweder das zu vernebelnden Medium oder eine Spülflüssigkeit oder ein Spülgas verwendet werden. Diese Spülmedien können entweder angesaugt oder mit Druck in das System gegeben werden, so dass eine Spülung in allen gewünschten Bereichen des Systems erreicht wird. Auch die Reinigung der Zuführungen und der Düse selbst kann so ohne jegliche mechanische Demontage sehr leicht erfolgen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 schematisch und teilweise im Längsschnitt eine
Vorrichtung zum Mischen und Sprühen von Behandlungsmittel, Fig. 2 eine Stirnansicht der Auslassseite eines Düsenkopfes von Fig. 1, Fig. 3 schematisch eine weitere Ausführungsform eines Teiles der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 4 schemat-isch und teilweise im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 5 schematisch und teilweise im Längsschnitt eine nochmals weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 6 schematisch und teilweise in Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 7 eine besondere Ausführungsform eines Detail von den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5, Fig. 8 ein Detail einer nochmals weiteren Ausführungsform eines Details der Ausführungsformen der Fig. 4 und 5, Fig. 9 schematisch und teilweise im Längsschnitt eine nochmals weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 10 einen Schnitt durch die komplette Ringdüse mit den drei Düsenteilen innere Luftringdüse, Aerosolringdüse und äußere Luftringdüse, Fig. 11 einen Schnitt durch eine Ringdüse mit einer kombinierten Luft-Aerosolringdüse mit einem kegelförmigen Außendurchmesser und einer dazu angepassten Luftringdüse, Fig. 12 einen Schnitt durch eine Ringdüse mit einem kegelförmigen Außendurchmesser mit innerer Luftringdüse, Aerosolringdüse und äußerer Luftringdüse,
Fig. 13 einen Schnitt und die Vorderansicht einer Ringdüse mit einem radial angeordneten Lufteintritt und einer Einstrahldüse, Fig. 14 die Vorderansicht und der dazugehörige Schnitt in Seitenansicht einer Flachspaltdüse mit jeweils einem Spalt für den Medienaustritt und den Luftaustritt, Fig. 15 die Vorderansicht und der dazugehörige Schnitt in Seitenansicht einer Flachspaltdüse mit drei Spaltöffnungen in der Reihenfolge Luft, Medium, Luft,
Fig. 16 die Vorderansicht und der dazugehörige Schnitt in Seitenansicht einer Flachspaltdüse mit fünf Spaltöffnungen in der Reihenfolge Luft, Medium, Luft, Medium, Luft, Fig'. 17- die Vorderansicht einer Flachspaltdüse- mit drei- Spaltöffnungen und vorn angesetzten und sich aufweitenden
Austritten pro Spalt in einer Draufsicht,
Fig. 18 und 19 Schnitt durch einen Düsenkopf als Ring- oder Flachdüse mit unterschiedlichen Austrittsformen der einzelnen Ringdüsen und Spaltöffnungen, Fig. 20 ein Wirkstoffkonzentration-Zeit-Diagramm (Kl) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und ein
Wirkstoffkonzentration-Zeit-Diagramm (K2) nach herkömmlichen Verfahren und Fig.. 21 eine Stirnansicht der Auslassseite eines Düsenkopfes mit Vieleckdüsen.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Sprühen von Behandlungsmittel (Pflanzenschutzmittel wie insbesondere Insektizide, Bakterizide oder Pfl.anzenbeeinflussungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff, wie z. B. zur Geruchsbindung oder Antistatikbehandlung, der vernebelt werden soll) enthält eine erste Mischstufe 2 zum automatischen Mischen von
Behandlungsmittel 4 von einer Behandlungsmittelquelle 6 mit einem Luftstrom 8 aus der Außenluft, so dass ein Mischstrom 10 entsteht, der mit der Luft des Luftstromes 8 vermischtes Behandlungsmittel 4 enthält . Die Behandlungsmittelquelle 6 kann eine Rührvorrichtung enthalten. Eine zweite Mischstufe 12 zum Mischen des Mischstromes 10 der ersten Mischstufe 2 mit einem oder gemäß Fig. 1 zwei weiteren Luftströmen 14 und 16 ist als Sprühvorrichtung ausgebildet und enthält hierfür zwei zueinander koaxiale Luftstrom-Düsenöffnungen 18 und 20 in einem Düsenkopf 24. Die radial innere Luftstrom- Düsenöffnung 20 kann eine Ringdüsenöffnung oder entsprechend Fig. 1 eine Vollöffnungs-Düsenöffnung sein, durch welche der radial innere koaxiale Luftstrom 16 ausströmt. Die radial äußere Luftstrom-Düsenöffnung 18 ist eine Ringdüse, aus welcher der radial äußere Luftstrom als ein im Querschnitt ringförmiger Luftstrom ausströmt.
Die beiden Luftstrom-Düsenöffnungen 18 und 20 sind so nahe nebeneinander angeordnet und ungefähr in die gleiche Richtung gerichtet, dass die beiden aus ihnen austretenden Luftströme 14 und 16 zwischen sich einen Unterdruck in einem von ihnen begrenzten Unterdruckbereich 22 auf der stromabwärtigen Außenseite der beiden Luftstrom-Düsenöffnungen 18 und 20 bilden. Die beiden zueinander koaxialen Luftstrom- Düsenöffnungen sind über eine Druckluftleitung 26, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Druckeinstellelementes wie z, B. eines Druckreglers 28, mit einer Druckluftquelle 30 verbunden. Die Druckluftquelle 30 ist vorzugsweise ein Verdichter und/oder ein
Druckluftbehälter oder ein Gasdruckspeicher. Dadurch sind die beiden zueinander koaxialen Luf.ts.tröme 14 und 16 jeweils Druckluftstrahlen.
Der Düsenkopf 24 ist zwischen den zueinander koaxialen Luftstrom-Düsenöffnungen 18 und 20 mit einer im Querschnitt kreisrunden Mischstrom-Düsenöffnung 32 in Form einer Ringdüse versehen, welche in den Unterdruckbereich 22 mündet. Die
Mischstrom-Düsenöffnung 32 ist über eine Fluidleitung 34 mit der ersten Mischstufe 2 strömungsmäßig verbunden. Der von den zueinander koaxialen Luftströmen 14 und 16 im Unterdruckbereich 22 erzeugte Unterdruck saugt in der ersten Mischstufe 2 einen Luftstrom 8 aus der Außenluft und Behandlungsmittel 4 zusammen als Mischstrom 10 in den stromaufwärtigen Anfang 36 der Fluidleitung 34 und dann durch diese Fluidleitung 34 hindurch und durch die Mischstrom- Düsenöffnung 32 in den Unterdruckbereich 22. Der Mischstrom 10 wird von den Luftströmen 14 und 16 durch den
Unterdruckbereich 22 hindurch angesaugt und mitgenommen, so dass der Mischstrom 10 und die Luftströme 14 und 16 zusammen einen Aerosolsprühstrahl 40 oder Aerosolsprühnebel bilden, welcher aus dem Düsenkopf 24 ausgestoßen wird und direkt auf Pflanzen sprühbar ist oder durch Verteilung auf ein'großes Gebiet vernebelbar ist. Die Verteilung eines solchen Behandlungsmittelnebels, welcher aus dem Aerosolsprühstrahl 40 entsteht, kann durch ein Gebläse 42 unterstützt werden, indem der Aerosolsprühstrahl 40 mittels des Gebläses auf ein größeres Gebiet, beispielsweise auf den gesamten Innenraum eines Gewächshauses, einer Lagerhalle o. ä. oder auf eine Freilandfläche, verteilt wird. Alle Ausführungsformen der Erfindung können mit oder ohne einem Gebläse 42 in dieser Weise verwendet werden. Für die Zufuhr von Behandlungsmittel 4 in den stromaufwärtigen Anfang 36 der Fluidleitung 34 gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten zeigt Fig. 1. Bei der Ausführungsform von Fig. 1 enthält die Behandlungsmittelquelle 6 eine Pumpe 44 zum Fördern von Behandlungsmittel 4 aus einem Vorratsbehälter 46 durch einen Zerstäuber 48 hindurch, welcher das Behandlungsmittel 4 in den stromaufwärtigen Anfang 36 der Fluidleitung 34 sprüht. Der Zerstäuber 48 kann eine Zerstäuberdüse oder ein Rotationszerstäuber sein. Der Durchsatz (zerstäubte Menge Behandlungsmittel) kann einstellbar und regelbar sein, z.B. durch Ventile oder Mittel des Rotationszerstäubers oder durch die Pumpe.
Der Mischstrom 10 der ersten Mischstufe 2 kann entweder dadurch durch die Fluidleitung 34 hindurch getrieben werden, dass das Behandlungsmittels 4 aus dem Zerstäuber 48 mit hoher Energie ausgestoßen wird und dadurch ein den Außenluft-
Luftstrom 8 bildender und ansaugender Behandlungmittelstrahl erzeugt wird, und/oder in der vorstehend beschriebenen Weise durch Ansaugen mittels des Unterdrucks im Unterdruckbereich 22.
Der Zerstäuber 48 und der stromaufwärtige Anfang 36 der Fluidleitung 34 können in einem Zwischenbehälter 50 angeordnet sein, welcher eine Einlassöffnung 52 für den Luftstrom 8 aus der Außenatmosphäre aufweist.
Wie Fig. 3 zeigt, kann anstatt der Behandlungsmittelquelle 6 von Fig. 1 eine Behandlungsmittelquelle 6-2 verwendet werden, welche einen druckfesten Vorratsbehälter 46-2 und eine Druckluftquelle 30 aufweist, deren Druckseite über eine Druckleitung 54 und vorzugsweise über ein
Druckeinstellelement, vorzugsweise einen Druckregler 56, mit einem Drucklufteinlass 58 verbunden ist, welcher oberhalb des Behandlungsmittelniveaus 60 in den Behälterinnenraum 62 mündet, um darin ein Druckluftpolster zu bilden, durch welches Behandlungsmittel 4 zum Zerstäuber 48 drückbar ist. Der Düsenkopf 24 kann gleich oder ähnlich ausgebildet sein wie der aus den DE 199 22 435 C2 und DE 100 33' 274 C2 bekannte Düsenkopf oder wie in dieser Schrift beschrieben.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist eine Druckluftquelle 30 über eine erste Druckluftleitung 203, welche vorzugsweise ein Druckeinstellelement wie beispielsweise einen Druckregler 205 enthält, mit einer ersten Mischstufe 202 strömunsmäßig verbunden und über eine zweite Druckleitung 207, welche vorzugsweise ein Druckeinstellelement wie beispielsweise einen Druckregler 209 enthält., mit e-iner zweiten Mischs.tufe 212 strömungsmäßig verbunden. Die zweite Mischstufe 212 ist über eine Mischstrom-Leitung 213 mit einer Sprühvorrichtung 224 Aerosolapplikator, z. B. einer Sprühdüse zum Sprühen oder Vernebeln eines Behandlungsmittel-Luftstrom-Sprühstrahles 240 verbunden.
Die erste Mischstufe 202 enthält einen Injektor 241, welcher einen Förderfluideinlass 215, eine Saugöffnung 217 und einen Mischstromauslass 219 aufweist, welche sich in einer Unterdruckkammer kreuzen, die einen Unterdruckbereich 221 definiert. Der Förderfluideinlass 215 liegt dem Mischstromauslass 219 axial gegenüber. Das stromabwärtige Ende der Druckluftleitung 203 ist an den Förderfluideinlass 215 angeschlossen. Der Druckluft-Luftstrom dieser Druckluftleitung 203 erzeugt im Unterdruckbereich 221 einen Unterdruck, mittels welchem der Druckluft-Luftstrom Behandlungsmittel an der Saugöffnung 217 ansaugt und über den Mischstromauslass 219 und eine daran angeschlossene Mischstromleitung 223 der zweiten Mischstufe 212 zuführt, wo der Mischstrom sich mit einem Druckluft-Luftstrom der zweiten Druckluftleitung 207 vermischt und dann als neuer Mischstrom 270 zur Sprühvorrichtung 224 strömt und als
Aerosolsprühstrahl 240 oder Aerosolsprühnebel von der Sprühvorrichtung 224 abgegeben wird.
Das Behandlungsmittel 4 kann dem Unterdruckbereich 221 über die Saugöffnung 217 auf verschiedene Weise zugeführt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, das Behandlungsmittel mittels des Unterdruckes im Unterdruckbereich 221 aus einem Vorratsbehälter 246 kontinuierlich regelbar oder durchlassregelbar anzusaugen und kontinuierlich dem Druckluft-Luftström zuzuführen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Vorratsbehälter 246 mit einer Taktvorrichtung zu versehen, welche eine Auslassöffnung des Vorratsbehälters 246 nur taktwaise öffnet und schließt, so dass der Unterdruck des Unterdurckbereiches 221 nur taktweise Behandlungsmittel ansaugen kann.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, welche ähnlich der Ausführungsform von Fig. 4 ist, wobei jedoch anstelle des Vorratsbehälters 246 eine Behandlungsmittelquelle 6 von Fig. 1 und die erste Mischstufe 2 von Fig. 1 vorgesehen sind. Die erste Mischstufe 2 von Fig. 1 ist in Fig. 5 über ein Saugrohr 334 mit der Säugöffnung 217 des Injektors 241 strömungsmäßig verbunden. Dadurch bildet in Fig. 5 der Injektor 241 eine zweite Mischstufe 302 anstatt einer ersten Mischstufe 202; und die zweite Mischstufe 212 von Fig. 4 bildet in Fig. 5 eine dritte Mischstufe 312.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Die zweite Mischstufe 212 von Fig. 4 und die dritte Mischstufe 312 von Fig. 5 kann jeweils ebenfalls durch einen Injektor ähnlich dem Injektor 241 gebildet sein, wie dies Fig. 6 zeigt. Bei diesen Ausführungsformen nach den Fig. 4, 5 und 6 hat der Druckluftstrom der zweiten Druckluftleitung 207 einen höheren Druck als der Mischstrom der Verbindungsleitung 223, so dass der zweite Druckluft-Luftstrom den Mischstrom ansaugen und mitnehmen kann.
Gemäß der in Fig. 7 gezeigten Variante kann die Mischstufe 212 von Fig. 4 und/oder die Mischstufe 312 von Fig. 5 durch einen Mischkopf 280 gebildet sein, in welchem der Druckluft- Luftstrom der zweiten Druckleitung 207 und der Mischstrom der Verbindungsleitung 223 zusammengeführt werden. Hierbei kann der eine Strom oder der andere Storm eine höhere Strömungsenergie haben, um den jeweils anderen Strom mitzureißen und zur Sprühvorrichtung 224 Aerosolapplikator zu fördern. • • •
Bei der weiteren Ausführungsform von Fig. 8 nach der Erfindung sprüht der Zerstäuber 48 der Behandlungsmittelquelle 6 Behandlungsmittel 4 in einen Zwischenbehälter 450. Ein Injektor 241 saugt aus dem Zwischenbehälter 450 Behandlungsmittel 4 und durch eine Behälter-Lufteinlassöffnung 453 einen Umgebungsluft-Luftstrom 8 in seinen Unterdruckbereich 221 mittels eines Unterdruckes, welcher von einem Druckluft-Luftstrom 482 einer Druckluftleitung 403 erzeugt wird. Die Druckluftleitung 403 ist vorzugsweise mit einem Druckeinstellelement, beispielsweise einem Druckregler 205, versehen und an eine Druckluftquelle 30 strömungsmäßig angeschlossen. Der Unterdruckbere.ich 221 ist durch eine Saugöffnung 217 und eine im Zwischenbehälter 450 gebildete Behälter-Auslassöffnung 455 mit dem Innenraum des Zwischenbehälters 450 in
Strömungsverbindung. Der Mischstromauslass 219 des Injektors 241 ist über eine Mischstromleitung 213 mit einer Sprühvorrichtung 224 zum Versprühen des Mischstromes 470 strömungsmäßig verbunden. Der von der Sprühvorrichtung 224, vorzugsweise eine Sprühdüse, versprühte Aerosolsprühstrahl 240 oder versprühte Aerosol-Sprühnebel enthält die Umgebungsluft 8 und die Druckluft 482 sowie das Behandlungsmittel 4. Der Zwischenbehälter 450 bildet zusammen mit der Behälter-Lufteinlassöffnung 453 und der Behälter- Auslassöffnung 455 eine erste Behandlungsmittel-Luft- Mischstufe 402. Der Injektor 241 bildet eine zweite Mischstufe 412, in welcher der aus Außenluft 8 und Behandlungsmittel 4 bestehende erste Mischstrom 410 mit der Druckluft 482 der Druckluftquelle 30 zu einem zweiten Mischstrom 270 vermischt wird. Das Behandlungsmittel 4 hat in dem Zwischenbehälter 450 den Zustand eines Sprühstrahles oder einer Sprühwolke oder eines Nebels.
Fig. 9 zeigt eάne Ausführungsform der .Erfindung, welche eine Kombination der Ausführungsformen der Fig. 5 und 7 ist, wobei der dritten Mischstufe 312 durch eine Leitung 213 oder einen Kanal eine vierte Mischstufe 512 nachgeschaltet ist, an deren Mischstromauslass 219 über eine' Mischstromleitung 513 die Sprühvorrichtung 224 angeschlossen ist. Die vierte Mischstufe 512 enthält beispielsweise wieder einen Injektor 241, dessen Pörderfluideinlass 215 mit dem Mischstromauslass 219 der vorangehenden dritten Mischstufe 312 strömungsmäßig verbunden ist. Eine Saugöffnung 217 des Unterdruckbereiches 221 des weiteren Injektors 241 der vierten Mischstufe 512 ist mit der Außenatmosphäre in Strömungsverbindung, um daraus einen Außenluft-Luftström 508 anzusaugen und mit dem aus der vorangehenden dritten Mischstufe 312 zugeführten Mischstrom 270 zu vermischen zur Bildung eines neuen Mischstromes 570, welcher von der Zerstäubervorrichtung 224 in Form eines Aerosol-Sprühstrahles 240 oder Aerosol-Sprühnebels versprüht wird. In Fig. 9 ist der Sprühstrahl 240 gegen eine Pflanze 590 gerichtet. In Fig. 9 sind die mit Teilen von Fig. 5 und Fig. 6 übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur schnellen Erzeugung eines sehr beständigen Aerosols, ermöglicht durch die erfindungsgemäßen Düsen und die Vorrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Düse eine ausreichende Wirkstoffkonzentration für die Bekämpfung von Schädlingen, für den Pflanzenschutz, die Desinfektion oder die Düngung in Form eines sehr beständigen Aerosols mit langer Schwebedauer in flüssiger oder Staub- oder Pulverform über einer vorgegebenen Fläche erzeugt wird, bevor der Abbau der Wirkstoffe des Aerosols beginnt. Hierbei kann einmal in einer vorgegebenen Zeiteinheit Tl eine ausreichende Wirkstoffkonzentration durch Ausbringung des Wirkstoffes in Form eines Aerosols erzeugt werden und diese Wirkstoffkonzentration bis zum -Beginn -des Wirkstoffabbaus T2 dadurch fast konstant gehalten werden, indem weiterhin Aerosol bis zum Zeitpunkt T2 erzeugt wird oder dass nur in einer vorgegebenen Zeiteinheit Tl eine ausreichende Wirkstoffkonzentration durch Ausbringung des Wirkstoffes in Form eines Aerosols erzeugt wird, anschließend die Ausbringung des Wirkstoffes eingestellt und diese Wirkstoffkonzentration bis zum Beginn des Wirkstoffabbaus T2 nur durch die sehr feine Aerosolerzeugung fast konstant gehalten wird. An Hand der in Figur 18 dargestellten Kennlinien sind die Unterschiede der Verfahren nach herkömmlicher Weise K2 und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Kl sehr gut erkennbar. Herkömmliche Verfahren erreichen nicht die sehr hohe Wirkstoffkonzentration in kurzer Zeit wie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Alle Verfahrensvarianten arbeiten 'vorzugsweise mit Druckluft mit Druckwerten zwischen 0,8 bar bis 10 bar, wobei die Druckluft an der Ringdüse über eine separate Luftringdüse 601 neben der Aerosolringdüse 603 austritt. Die Druckwerte können in spezifischen Anwendungsfällen unter- oder überschritten werden. Bei mehreren Folgen von Luftringdüse 601,
Aerosolringdüse 603 und Luftringdüse 606, Aerosolringdüse 603, Luftringdüse 606 usw. kann die letzte äußere Düse auch mit einem kleineren Druckluftwert als 0,8 bar arbeiten.
Für die Erzeugung des sehr beständigen Aerosols mit langer Schwebedauer werden zwei unterschiedliche Düsen vorgeschlagen." Einmal eine Ringdüse und zum Anderen- eine Flachspaltdüse jeweils in unterschiedlichen Konstruktionsvarianten.
Der Aufbau der kompletten Ringdüse, bestehend aus einer inneren Luftringdüse 601, einer darum liegenden Aerosolringdüse 603 und einer wiederum um die Aerosolringdüse 603 liegende äußeren Luftringdüse 606 ist durch folgende Einzelheiten gekennzeichnet. Die innere Luftringdüse 601 besitzt die Form eines Hohlzylinders mit einem Bund 602. Der Bund 602 liegt auf der Seite des Lufteintritts 608 für die Druckluft und trägt die Aerosolringdüse 603. Der Innendurchmesser der inneren Luftringdüse 601 verjüngt sich nach dem Bund 602 mindestens zweimal. Bei anderen Ausführungsformen ist nur eine Verjüngung oder gar keine Verjüngung vorhanden. Kurz vor der Austrittsebene A weitet sich der Innendurchmesser wieder auf. Diese Aufweitung bildet gleichzeitig die Spaltbildung für den ringförmigen Austrittsspalt für das Aerosolmedium der Aerosolringdüse 603. Die Spaltöffnung beträgt im Ausführungsbeispiel ca. 1 mm, kann jedoch auch wesentlich größer oder kleiner gewählt sein. Dies wird besonders dann der Fall sein, wenn aufgrund des zu versprühenden Aerosolmediums eine Verstopfung der Düsenspalte zu erwarten ist.
Die Aerosolringdüse 603 wird am Bund 602 der inneren Luftringdüse 6'Ol und' einem sich anschließenden dickwandigen, hohlzylinderartigen Teil der inneren Luftringdüse 601 gehalten. Die Aerosolringdüse 603 besitzt in ihrem hinteren Bereich, am Ende des tragenden Teils der inneren Luftringdüse 601 eine Einströmöffnung 605 für das Aerosolmedium. Nach der Einströmöffnung 605 verjüngt sich der Innendurchmesser der Aerosolringdüse 603. Diesen Innendurchmesser behält die Aerosolringdüse 603 bis zur Austrittsebene A bei. Hier sind jedoch auch Abweichungen möglich. Wie schon oben geschildert, wird die spaltförmige Öffnung der Aerosolringdüse 603 durch die Form der inneren. Luftringdüse 601 gebildet. Über einem Teil der Aerosolringdüse 603 liegt die hohlzylinderförmige äußere Luftringdüse 606, die durch den Bund 604 der Aerosolringdüse 603 gehalten wird. Der Innendurchmesser der äußeren Luftringdüse 606 verändert sich bis zum Bereich der Austrittsebene A nicht. Erst hier ist die Außenwandung in Richtung Aerosolringdüse 603 abgebogen und bildet dadurch eine ringförmige Düsenöffnung. Am Außenumfang der äußeren Luftringdüse 606 ist in der Nähe der Austrittsebene A ein Gewinde angebracht, welches eine Hülse 609 trägt. Am anderen Ende des Außenumfangs ist ein Lufteintritt 607 vorgesehen. Diese Hülse 609 ist austauschbar und durch das Gewinde verstellbar bzw. austauschbar. Die Hülse 609 kann die unterschiedlichsten Öffnungsweiten besitzen, z. B. in Form eines sich weitenden oder verengenden Kegels oder nur als gerader Hohlzylinder. Durch die unterschiedlichen
Öffnungsweiten werden die unterschiedlichsten Effekte bei der Aerosolbildung erreicht, wie konzentrierter Strahl, Verwirbelung usw. Die Hülse 609 kann auch durch geeignete Halterungen von der Austrittsebene A beabstandet sein. In diesem Fall besteht zwischen der Hülse 609 und der
Austrittsebene A ein Spalt . Auch durch diese Maßnahme wird die Stärke der Aerosolbildung beeinflusst .
Die Dreiteilung der Ringdüse in innere Luftringdüse 601, Aerosolringdüs'e 603 und äußere -Lu'ftringdüse 606 ist- auch am Außenumfang erkennbar. Die Austrittsöffnungen aller drei Düsenteile liegen im Normalfall in einer Ebene, der sogenannten Austrittsebene A. Hiervon kann jedoch auch abgewichen werden. Außerdem ist es auch denkbar, dass die Funktion der einzelnen Düsen getauscht werden, d. h. eine
Aerosolringdüse 603 übernimmt die Funktion einer Luftringdüse 601 oder 606 und umgekehrt. Weiterhin ist auch die Anzahl der Austrittsringe bzw. die Folge Luftringdüse 601, Aerosolringdüse 603, Luftringdüse 606, Aerosolringdüse 603 und Luftringdüse 606. beliebig erweiterbar. Die innere Luftringdüse 601 und/oder die äußere Luftringdüse 606 können jeweils in ihren Innen-räumen Mittel zur Erzeugung einer Luftrotation bzw. zu einer Wirbelbildung besitzen. Dies können gewindeartig angeordnete Lamellen, Materialausbuchtungen oder auch in der äußeren Luftringdüse 606 ein spiralförmig verlegtes Rohr sein. Der Lufteintritt 607 kann auch radial angeordnet sein und in einer Einstrahldüse 612 enden. Somit entsteht bereits im Inneren der äußeren Luftringdüse 606 eine Luftrotation. Die beim Luftaustritt aus der Luftringdüse 606 auch weiter wirkt.
In einer Variante kann die innere Luftringdüse 601 und die Aerosolringdüse 603 zu einer gemeinsamen Luft-Aerosolringdüse 610 zusammengefasst sein. Die Einströmöffnung 605 für das Aerosolmedium befindet sich am Außenumfang und der Lufteintritt 608 am gegenüberliegenden Ende des Düsenaustritts. Zwischen dem Lufteintritt 608 und der Einströmöffnung 605 kann eine Injektordüse 613 angeordnet sein. Durch diese Anordnung erhöht sich die Injektorwirkung. Der Außenumfang der Luft-Aerosolringdüse 610 verjüngt sich kegelförmig in Richtung Düsenaustritt. Die äußere Luftringdüse 606 ist dieser Form angepasst. Der Abstand zwischen Außenwand der Luft-Äeros'olringdüse 610 und' Innenwand der äußeren Luftringdüse 606 ist bis auf den Luftaustrittsspalte 611 über die gesamte Düsenlänge fast konstant und kann ebenfalls Mittel zur Erzeugung einer Luftrotation bzw. Wirbelbildung wie oben beschrieben enthalten.
Ähnlich wie die Ringdüsen sind die Rechteck- oder
Vieleckdüsen aufgebaut. Bei einer Vielzahl von Ecken geht die Form der Einzeldüse in einen Ring über. Auch bei dieser Ausführungsform ist z. B. eine Dreiteilung der Düse in innere Luftringdüse 601, Aerosolringdüse 603 und äußere Luftringdüse 606 vorgesehen.
Der Aufbau der Flachspaltdüse ist durch waagerecht liegende Spaltöffnungen für Druckluft 102 und für das Aerosolmedium
101 gekennzeichnet. Es ist mindestens jeweils eine Spaltöffnung für Druckluft 102 und eine Spaltöffnung für das Aerosolmedium 101 in der Flachspaltdüse vorgesehen.
Vorteilhafter sind jedoch Düsenkörper 103 mit drei Spaltöffnungen, wobei zwei Spaltöffnungen für die Druckluft
102 eine Spaltöffnung für das Aerosolmedium 101 umgeben. Die Oberseite 104 und die Unterseite 105 ragen über den Steg zwischen den beiden Spaltöffnungen 101 und 102 hinaus. Die
Oberseite 104 und die Unterseite 105 können als Schieber 104 verschiebbar angeordnet sein, um dieses Überragen des Steges zwischen den Spaltöffnungen 101 und 102 variabel gestalten zu können. Hierdurch wird der Austritt des Aerosols beeinflusst. An Stelle einer verschiebbaren Oberseite 104 und Unterseite 105 können alle Seiten oder nur die Oberseite 104 und die Unterseite 105 mit zusätzlichen Schiebern 104 versehen sein. An den Außenseiten können jedoch auch feste Verblendungen 106 vorgesehen sein. Auch dies beeinflusst den Austritt des Aerosols.
Die Anzahl der Spaltöffnungen 101 und 102 kann auch noch erhöht sein, d. h. es wechseln sich mehrere Spaltöffnungen für die Druckluft 102 mit Spaltöffnungen für das Aerosolmedium 101 ab. Vor den Spaltöffnungen 101 und 102 können noch flache, rechteckige Düsenregister 107 angeordnet sein, die sich seitlich nach Außen aufweiten und somit jeweils eine aufgeweitete Spaltöffnung 108 bilden. Das Düsenregister 107 besitzt demnach eine flache Trompetenform. Es ist jedoch auch eine umgekehrte Ausführung möglich, d. h. dass sich die Düsenregister verjüngen.
Ringdüsen und Flachspaltdüsen können die unterschiedlichsten Austrittsformen an der Austrittsebene A besitzen. In Fig. 18 und 19 sind die unterschiedlichsten Formen dargestellt . In Fig. 18 sind von oben nach unten folgende Formen dargestellt. Eine Stromlinienführung innen, dann gleichmäßig verjüngend, weiterhin eine gebrochene Außenkante, eine innere Strömungsführung und außen gleichmäßig öffnend, gefolgt von einer parallelen Austrittsebene, die jedoch abweichend zu Düsenlängsachse liegt. In Fig. 19 sind von oben nach unten folgende Formen dargestellt..Ebenfalls eine Stromlinienführung innen, dann eine einseitige Führung, gefolgt von gleichmäßig oder ungleichmäßig gerundeten
Austrittskanten und verschiedene Winkel zueinander, oben Öffnung verengend und unten Öffnung aufweitend.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung wurde angenommen, dass das Behandlungsmittel 4 eine Flüssigkeit ist, welche nur aus einem Wirkstoff oder aus einer Mischung aus Wirkstoff und wenig Wasser oder anderen Zusätzen besteht. An Stelle von Wasser sind auch andere Trägerstoffe denkbar, wie z. B. Öl. Die Verwendung von Öl ist insbesondere in wärmeren Regionen zur Bekämpfung von Heuschrecken vorgesehen, da hier die schnelle Verdunstung des Wassers gegenüber Öl negativ ist. Die Erfindung eignet sich jedoch auch zum Vermischen von pulverförmigem Behandlungsmittel mit einem oder mehreren Luftströmen und zum Sprühen oder Vernebeln eines solchen Mischstromes in ein Pflanzengebiet, entweder in ein Gewächshaus oder auf einer Freilandfläche. In jeder Mischstufe wird das Behandlungsmittel durch die jeweils zugeführte Luftmenge verdünnt .
Jede der beschriebenen Ausführungsformen nach der Erfindung wird bei der Freilandbehandlung vorzugsweise auf einem Fahrzeug oder Flugzeug installiert, um damit während der Fahrt große Bereiche- zu behandeln.. Das Fahrzeug kann ein durch Menschenkraft bewegbares Radfahrzeug oder ein durch Motorkraft bewegbares Radfahrzeug oder Schiff oder Luftkissenfahrzeug oder eine andere Art von bewegbarem Träger sein, beispielsweise eine Seilbahn.
Die Patentansprüche betreffen Beispiele von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung betrifft jedoch auch die Verwendung von jedem einzelnen Merkmal und von Unterkombinationen von Merkmalen, welche in den
Patentansprüchen, der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbart sind.
An Stelle von Luft kann bei den Verfahren jederzeit ein anderes Gas, z. B. CO2 als Pflanzennahrung oder beliebiges Gasgemisch eingesetzt werden.
Bei den Flüssigkeiten sind auch Flüssigkeiten mit einer sehr hohen Konsistenz denkbar. Zusammenstellung der Bezugszeichen
2 - erste Mischstufe 4 - Behandlungsmittel 6 - Behandlungsmittelquelle 8 - Luftstrom 10 - Mischstrom 14 - äußerer Luftstrom 16 - innerer Luftstrom 18 - äußere Düsenöffnung
20 - innere Düsenöffnung 22 - Unterdruckbereich 24 - Düsenkopf
26 - Druckluftleitung 28 - Druckregler
30 - Druckluftquelle
32 - Mischstrom-Düsenöffnung
34 - Fluidleitung
36 - Anfang der Fluidleitung 40 - Aerosolsprühstrahl
42 - Gebläse 44 - Pumpe
46 - Vorratsbehälter 48 - Zerstäuber 50 - Zwischenbehälter 52 - Einlassöffnung 54 - Druckleitung 56 - Druckregler 58 - Drucklufteinlass 60 - Behandlungsmittelniveau
62 - Behälterinnenraum
101 - Spaltöffnung für das Aerosolmedium
102 - Spaltöffnung für die Druckluft
103 - Düsenkörper 104 - Oberseite des Düsenkörpers, Schieber
105 - Unterseite des Düsenkörpers
106 - Verblendung am Düsenkörper 107 - Düsenregister
108 - aufgeweitete Spaltöffnung
202 - erste Mischstufe
203 - erste Druckluftleitung 205 - Druckregler
207 - zweite Druckluftleitung 209 - Druckregler
212 - zweite Mischstufe
213 - Mischstromleitung 215 - Förderfluideinlass
217 - Saugöffnung 219 - Mischstromauslass 221 - Unterdruckbereich
223 - Mischstromleitung / Verbindungsleitung 240 - Behandlungsmittel-Luftstrom-Sprühstrahl / Aerosolstrahl 241 - Injektor 601 - innere Luftringdüse 602 - Bund 603 - Aerosolringdüse 604 - Bund
605 - Einströmöffnung
606 - äußere Luftringdüse
607 - Lufteintritt
608 - Lufteintritt 609 - Hülse
610 - Luft-Aerosolringdüsen
611 - Luftaustrittsring
612 - Einstrahldüse
613 - Injektordüse A - Austrittsebene A

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft und zum Sprühen der Luft-Behandlungsmittel-Mischung, wobei das flüssige oder feste Behandlungsmittel ein
Pflanzenschutzmittel, Pflanzenbeeinflussungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel, Düngemittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff ist, welches mindestens einen Wirkstoff hierfür enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Behandlungsmittel in einer ersten Mischstufe in einen Luftstrom eingebracht und darin in Strömungsquerrichtung verteilt wird, dass der daraus gebildete erste Mischstrom durch eine Fluidleitung mindestens einer oder nacheinander mehreren weiteren Mischstufen zugeführt wird, dass in dieser weiteren Mischstufe oder in diesen weiteren Mischstufen jeweils der betreffende Mischstrom in einen weiteren Luftstrom eingebracht und darin in Strömungsquerrichtung verteilt wird unter Bildung eines jeweils neuen Mischstromes, und dass der letzte Mischstrom in Form eines Aerosols auf oder in einen Anwendungsbereich versprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der letzten Mischstufe mittels zwei der genannten weiteren Luftströme zwei koaxial zueinander angeordnete Luftstrahlen erzeugt werden und dabei zwischen diesen Luftstrahlen ein Unterdruckbereich gebildet wird, in welchem die beiden Luftstrahlen zusammen einen Unterdruck nach dem Strahlpumpenprinzip erzeugen, und dass der Mischstrom der vorletzten Mischstufe zwischen den beiden zueinander koaxialen Luftstrahlen in den Unterdruckbereich geleitet wird und dann von diesen beiden Luftstrahlen aufgenommen wird, sodass die beiden Luftstrahlen und der von ihnen aufgenommene Mischstrom zusammen einen Aerosol-Sprühstrahl oder Aerosol- Sprühnebel bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Mischstrom der letzten Mischstufe zu einer Sprühvorrichtung zum Sprühen des Mischstromes geleitet wird, wobei mittels der Sprühvorrichtung ein Aerosol-Sprühstrahl oder ein Aerosol-Sprühnebel versprüht -wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in mindestens einer der Mischstufen ein Druckluftstrom als Luftstrom verwendet wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, d a d u r c h , g e k e n n z e i c h n e t, dass in mindestens einer der Mischstufen ein Saugluftstrom als Luftström verwendet wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Behandlungsmittel in der ersten Mischstufe kontinuierlich, durchflussregelbar oder taktweise in den
Luftstrom der ersten Mischstufe eingebracht wird.
7. Vorrichtung zum Mischen von Behandlungsmittel mit Luft und zum Sprühen der Luft-Behandlungsmittel-Mischung, wobei das flüssige oder feste Behandlungsmittel ein Pflanzenschutzmittel, Pflanzenbeeinflussungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, Desinfektionsmittel, Düngemittel und/oder ein anderer beliebiger Wirkstoff ist, welches mindestens einen Wirkstoff hierfür enthält, g e k e n n z e i c h n e t durch eine erste Mischstufe (2;202 ,-402) zum automatischen Mischen von Behandlungsmittel (4) von einer
Behandlungsmittelquelle (6) mit einem Luftstrom, so dass ein Mischstrom entsteht, der mit der Luft des Luftstromes vermischtes Behandlungsmittel enthält; mindestens eine weitere Mischstufe (12;212;302;312;512) oder nacheinander mehrere' weitere Mischstufen jeweils zum Mischen des"
Mischstromes der jeweils vorangehenden Mischstufe mit einem weiteren Luftstrom unter Bildung eines jeweils neuen Mischstromes, wobei alle Mischstufen durch eine Fluidleitung (34;223,-334;455,-213) für den betreffenden Mischstrom miteinander verbunden sind; und dass an die letzte Mischstufe eine Sprühvorrichtung (224) strömungsmäßig angeschlossen ist oder die letzte Mischstufe als Sprühvorrichtung (24) ausgebildet ist, zur Ergänzung eines Aerosol-Sprühstrahles oder eines Aerosol-Sprühnebels . ■ • • . . .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens eine der Mischstufen (12 ; 202 ;212 ;302;312 ;412) einen Drucklufteinlass (26,-215) für Druckluft von einer Druckluftquelle (30) zur Bildung eines DruckluftStromes als Luftstrom dieser Mischstufe aufweist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens eine der Mischstufen (2) eine Saugluftleitung (34;334,-455) für einen Saugluftstrom als Luftstrom dieser Mischstufe aufweist, und dass eine dieser Mischstufe (2) nachgeordnete Mischstufe (302/412) einen Injektor (241) aufweist, welcher einen Drucklufteinlass (215) für einen Druckluftstrom von einer Druckluftquelle (30) als Luftstrom dieser Mischstufe und eine Saugöffnung (217) aufweist, welche das stromaufwärtige Ende der Saugluftleitung bildet oder damit strömungsmäßig verbunden ist, wobei der Drucklufteinlass (215) und die Saugöffnung (217) in einen Unterdruckbereich (221) des Injektors münden, in welchem der Druckluft-Luftstrom einen Unterdruck erzeugt.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die letzte Mischstufe (12)" als Sprühvorrichtung (24) ausgebildet ist und hierfür zwei zueinander koaxiale Luftstrom-Düsenöffnungen (18,20) für zwei der genannten weiteren Luftströme aufweist, wobei diese Luftstrom- Düsenöffnungen so nahe nebeneinander angeordnet sind, dass die beiden aus ihnen austretenden Luftstrahlen (14,26) zwischen sich einen Unterdruck in einem von ihnen begrenzten Unterdruckbereich (22) bilden; dass die Fluidleitung (34) von der vorletzten Mischstufe (2) durch eine Mischstrom- Düsenöffnung (32) zwischen den zueinender koaxialen Luftstrom-Düsenöffnungen (18,20_) in den Unterdruckbereich (22) mündet, wobei der Mischstrom (10) der vorletzten Mischstufe (2) in den Unterdruckbereich (22) geleitet wird und von dort aus von den beiden Luftstrahlen (14,16) aufgenommen wird und zusammen mit diesen einen neuen Mischstrom (40) in Form eines Aerosol-Sprühstrahles oder eines Aerosol-Sprühnebels bildet.
11. Verfahren zur schnellen Erzeugung eines Aerosols, mittels Flüssigkeitsdispersionen oder pulverförmigen Stoffen insbesondere für die Schädlingsbekämpfung, den Pflanzenschutz, die Desinfektion und die Düngung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mittels einer Düse eine ausreichende Wirkstoffkonzentration in Form eines sehr beständigen
Aerosols mit sehr unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen bis zu einem flüssigkeitsfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer über einer vorgegebenen Fläche in sehr kurzer Zeit erzeugt wird und zwar nur so lange, bis der Abbau der Wirkstoffe des Aerosols bzw. Nebels beginnt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in einer vorgegebenen Zeiteinheit Tl eine ausreichende Wirkstoffkonzentration durch Ausbringung des Wirkstoffes in
Form eines Aerosols mit sehr unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen bis zu einem flüssigkeitsfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer erzeugt -wird und diese Wirkstoffkonzentration bis zum Beginn des Wirkstoffabbaus T2 fast konstant gehalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nur in einer vorgegebenen Zeiteinheit Tl eine ausreichende Wirkstoffkonzentration durch Ausbringung des
Wirkstoffes in Form eines Aerosols mit sehr unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen bis zu einem flüssigkeitsfreien Aerosol mit einer langen Schwebedauer erzeugt wird, anschließend die Ausbringung des Wirkstoffes eingestellt und diese Wirkstoffkonzentration bis zum Beginn des Wirkstoffabbaus T2 nur durch die sehr feine Aerosol- oder Nebelerzeugung fast konstant gehalten wird.
14. Ringdüse zur schnellen Erzeugung eines Aerosols insbesondere für die Schädlingsbekämpfung, den
Pflanzenschutz, die Desinfektion und die Düngung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine innere Luftringdüse (601) in Form eines Hohlzylinders mit einem Bund (602) eine Aerosolringdüse (603) mit einem Bund (604) und einer Einströmöffnung (605) für das Aerosolmedium am Außenumfang trägt, die wiederum eine äußere Luftringdüse (606) mit einem Lufteintritt (607) am Außenurnfang trägt, wobei alle Düsen (601, 603 und 606) in einer Austrittsebene A enden.
15. Ringdüse nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Außenumfang der äußeren Luftringdüse (606) eine verschieb- oder verdrehbare und austauschbare Hülse (609) angeordnet ist, die einzeln die unterschiedlichsten
Öffnungsweiten besitzen, wie z. B. in Form eines sich weitenden oder verengenden Kegels oder auch nur als HohlZylinder.
16. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 und
15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hülse (609) vor der Austrittsebene A beabstandet zur
Ringdüse mit geeigneten Abstandshaltern so angeordnet ist, dass ein Spalt zwischen Austrittsebene A und der Hülse (609) besteht, der in seiner Größe veränderbar ist.
17. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die innere Luftringdüse (601) an dem gegenüberliegenden Ende der Austrittsebene A einen Lufteintritt (608) und noch vor der Einströmöffnung (605) eine Injektordüse (613) und im Innenraum Mittel zur Erzeugung einer Luftrotation oder eines Wirbels, wie z. B. gewindeartig angeordnete Luftführungen oder Materialausbuchtungen besitzt .
18. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die innere Luftringdüse (601) sich im Innendurchmesser in Richtung Austrittsebene A mehrmals verjüngt und im Bereich der Austrittsebene A sich aufweitet .
19. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aerosolringdüse (603) kurz nach der Einströmöffnung (605) sich im Innendurchmesser verjüngt, dann den
Innendurchmesser bis kurz vor der Austrittsebene A beibehält und dann in einen Spalt übergeht.
20. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Innendurchmesser der äußeren Luftringdüse (606) bis auf einen Luftaustrittring (611) zwischen der Aerosolringdüse (603) und der äußeren Luftringdüse (606) in der Austrittsebene A konstant ist und im Innenraum Mittel zur Erzeugung einer Luftrotation bzw. eines Wirbels, wie z. B. gewindeartig angeordnete Luftführungen, Materialausbuchtungen oder ein spiralförmig gelegtes Rohr besitzt und der Lufteintritt (607) radial mit einer Einstrahldüse (612) ausgeführt ist.
21. Ringdüse nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die innere Luftringdüse (601) und die Aerosolringdüse (603) zu einer gemeinsamen Luft-Aerosolringdüse (610) zusammengefasst sind und die Einströmöffnung (605) für das Aerosolmedium am Außenumfang und der Lufteintritt (608) sich am gegenüberliegenden Ende des Düsenaustritts befindet.
22. Ringdüse nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Luft-Aerosolringdüse (610) sich in Richtung Düsenaustritt am Außenumfang kegelförmig verjüngt und die äußere Luftringdüse {606) dieser Form angepasst ist, wobei der Abstand zwischen Außenwand Luft-Aerosolringdüse (610) und Innenwand äußere Luftringdüse (606) bis auf den Luftaustrittsspalt (611) über die gesamte Düsenlänge fast konstant ist .
23. Ringdüse nach Anspruch 21 und 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Luft-Aerosolringdüse (610) und/oder in der äußeren Luftringdüse (606) im Innenraum Mittel zur Erzeugung einer Luftrotation bzw. eines Wirbels, wie z. B. gewindeartig angeordnete Lamellen, Materialausbuchtungen oder ein spiralförmig gelegtes Rohr angeordnet sind.
24. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Düsenöffnungen in der Austrittsebene A aus einer Lochfolge in Kreisform bestehen.
25. Ringdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anzahl der Düsenöffnungen größer drei ist, der
Medienaustritt je Düsenöffnung variabel gestaltet ist, jede Düsenöffnung mit einem eigenen 'Drück und Durchfluss"belegt ist, wobei die letzte äußere Düsenöffnung auch mit einem Druck kleiner 0,8 bar beauflagt sein kann und die Düsenöffnungen in verschiedenen Austrittsebenen liegen.
26. Rechteck- oder Vieleckdüse zur schnellen Erzeugung eines Aerosols insbesondere für die Schädlingsbekämpfung, den Pflanzenschutz, die Desinfektion und die Düngung nach einer der Ausführungsarten nach Anspruch 14 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, die. einzelnen .Düsenöffnungen .in der Austrittsebene A ein Rechteck oder Vieleck bilden.
27. Flachspaltdüse zur schnellen Erzeugung eines Aerosols insbesondere für die Schädlingsbekämpfung, den Pflanzenschutz, die Desinfektion und die Düngung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine waagerecht liegende Spaltöffnung für Druckluft (102) über einer waagerecht liegenden Spaltöffnung für das Aerosolmedium (101) innerhalb des Düsenkörpers (103) liegt, wobei die Oberseite (104) und die Unterseite (105) über den Steg zwischen den beiden Spaltöffnungen (101 und 102) hinausragen.
28. Flachspaltdüse nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Oberseite (104) oder alle Seiten als Schieber (104) ausgebildet ist bzw. sind oder alle Seiten auf ihrer Außenfläche Schieber (104) oder feste Verblendungen (106) besitzen.
29. Flachspaltdüse nach Anspruch 27 und 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen der Oberseite (104) und der Unterseite (105) mehrere Spaltöffnungen für Druckluft (102) und Spaltöffnung für das' Aerosolmedium (101) jeweils im Wechsel angeordnet sind.
30. Flachspaltdüse nach Anspruch 27 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor den Spaltöffnungen (101, 102) flache, rechteckige Düsenregister (107) angeordnet sind, die sich seitlich nach Außen aufweiten und somit jeweils eine aufgeweitete Spaltöffnung (108) bilden.
31. Ringdüse nach Anspruch 14 bis.25, Rechteck- oder
Vieleckdüse nach Anspruch 26 und Flachspaltdüse nach Anspruch
27 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Austrittsform der Ring- oder Vieleckdüsen oder der Spaltöffnungen an der Austrittsebene A die unterschiedlichste Form besitzen, wie Stromlinienführung innen, gleichmäßig verjüngend, gebrochene, gleichmäßig oder ungleichmäßig gerundete Austrittskante, innere Strömungsführung und außen gleichmäßig öffnend, parallele Austrittsebene jedoch abweichend zu Düsenlängsachse, einseitige Führung und verschiedene Winkel zueinander.
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