WO2015091307A1 - Lanze mit engwinkeliger flachstrahldüse zur besonders breitflächigen manuellen ausbringung von pestiziden mit hilfe einer tragbaren rückenspritze - Google Patents

Lanze mit engwinkeliger flachstrahldüse zur besonders breitflächigen manuellen ausbringung von pestiziden mit hilfe einer tragbaren rückenspritze Download PDF

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WO2015091307A1
WO2015091307A1 PCT/EP2014/077668 EP2014077668W WO2015091307A1 WO 2015091307 A1 WO2015091307 A1 WO 2015091307A1 EP 2014077668 W EP2014077668 W EP 2014077668W WO 2015091307 A1 WO2015091307 A1 WO 2015091307A1
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WO
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lance
range
spray
nozzle
nozzles
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/077668
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Friessleben
Shinichi Shirakura
Rajshekhar SAKHALKAR
Andreas Bahnmueller
Robert HEINKEL
Original Assignee
Bayer Cropscience Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Cropscience Ag filed Critical Bayer Cropscience Ag
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0025—Mechanical sprayers
    • A01M7/0032—Pressure sprayers
    • A01M7/0046—Hand-operated sprayers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
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    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/652—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/656—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the flow conduit length is changeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/08—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type
    • B05B9/085—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump

Definitions

  • the invention relates to a lance for a portable backpack syringe with a
  • Input-side connection for connecting the lance to the storage tank belonging to the back syringe and an output-side connection for attaching a nozzle.
  • the invention relates to a lance, nozzle and adapter set for equipping and retrofitting a spray lance or a backpack sprayer and the novel use of the narrow-angle nozzles.
  • the distance control ensures that the working height can be easily controlled by the user.
  • the user succeeds in keeping the working height constant when using a spray lance known from WO 2009/080238 A1, so that the spray cone sprays a treatment area which is substantially constant in size. In this way, the homogeneous application of the spray mixture is ensured and given the prerequisite for compliance with low application rates.
  • Spray mixture is sprayed through the nozzle belonging to the spray lance.
  • the achievement of application rates in the range of 301 / ha to 20 l / ha is not possible with one of the known spray lances for the aforementioned reasons.
  • a backpack syringe consists of a storage tank for the spray liquor which is usually portable on the back and a lance whose inlet-side opening is connected by a hose to the storage tank and whose outlet-side opening for distributing the spray mixture has a nozzle, a spray pipe or a spray bar , In the area of a handle provided for guiding the lance, a shut-off valve can be arranged.
  • the promotion of the spray mixture by means of a manually or mechanically operated pump.
  • the pressures which can be generated by a pump operated manually or mechanically in combination with a repressor are in the range from 0.1 bar to 6 bar, in particular in the range from 0.5 bar to 4 bar.
  • the spray lances are equipped with nozzles that already in the range of 1, 0 bar to 1, 5 bar a fully deployed spray cone
  • hollow cone nozzles atomize the spray mixture into finer droplets (ie hollow cone nozzles are "fine droplets" in comparison to flat jet nozzles) and therefore less are suitable for imaging the feasible for portable backpack spray pressure range.
  • Hollow cone nozzles are less suitable for widespread application of pesticides due to their beam shape. This is true even if hollow cone nozzles have a comparatively small beam angle of e.g. 45 °.
  • hollow cone nozzles In practice, the use of hollow cone nozzles is therefore due to the fact that their range is limited due to their beam shape. In the above-mentioned preferred use of hollow cone nozzles in spatial cultures is the low
  • the spray angle of flat jet nozzles, which are used in combination with known backpack sprayers, is sometimes less than 100 °, but significantly greater than 50 °.
  • the atomization process is based on the liquid pressure applied to the nozzles and the nozzle's orifice function.
  • the liquid pressure is reduced, ie the pressurized liquid expands after exiting the nozzle opening suddenly. Because of this relaxation initially creates a smooth
  • Liquid lamella This smooth liquid lamella soon loses stability and initially passes into a lamella with wavy structure, which in turn
  • the theoretical jet width of a nozzle is determined by the spray angle and the spray height with respect to the target surface. It is known that the
  • Fluid pressure depending on the nozzle type and the nozzle size, has an influence on the spray angle and the distribution accuracy.
  • the flat jet nozzles used in known backpack sprayers have a jet angle of well over 50 °. It is known e.g. Back splash, the spray lances targeted to carry out a so-called. Point treatment
  • the intended for application spray mixture can be composed of one or more crop protection agents, water and optionally auxiliaries and additives.
  • a homogeneous distribution of all ingredients is an indispensable prerequisite for the use of nozzles for the application of the spray mixture.
  • the application of pesticides in particular the application of herbicides, can be carried out either on a rectangular basic pattern (strip treatment), on a circular basic pattern (circular treatment) or, as mentioned above, with respect to the single weed, as a spot treatment.
  • the spray mixture is sprayed over the region lying in the direction of movement in front of the carrier.
  • the lance is repeatedly reciprocated in a pendulum motion.
  • said pendulum movement determines the extent of the strip treatment transverse to the direction of movement of the wearer of the backpack sprayer. This is the maximum
  • Treatment width by the length of the lance and of course by the
  • Arm length of the carrier of the syringe is fixed and thus limited. An over the range of the pendulum movement itself beyond application of the conventionally generated spray is not provided, especially since the broad distribution of the spray opposes the high air resistance of the droplets.
  • the disadvantage associated with the use of the known backpack sprayers is that the treatment of a broader cultivated area can take a very long time.
  • the wearer more frequently comes in direct contact with the sprayed
  • Spray mixture This is true only because the distribution of the spray mixture always takes place at a small distance from the carrier when using a conventionally equipped lance and the discharge area is always in the direction of movement of the carrier of the syringe. Because the carrier of the backpack syringe moves in the
  • Strip treatment usually over the previously sprayed area. Due to the limited application width, the distance traveled by the carrier of a conventionally equipped backpack sprayer when cultivating the cultivated land per unit area is usually very long. In addition, the uptake of a fine droplets of liquid droplets through the airways is favored. At the same time, the contact surface with the skin of the wearer of the backpack syringe increases with a fine mist. To protect the health of the wearer of the backpack sprayer, as well as the need for sustainable management of nature and the environment
  • the present invention is intended to enable as broad a surface coverage as possible, and thus overall, and health-friendly manual application of pesticides with a particularly large working width.
  • the object of the present invention is to provide a lance suitable for manual spray application, which can be used in combination with portable back splashes from different manufacturers and to protect the health of the wearer of the syringe (user protection) and to implement the principle of sustainability , while maintaining low application rates, for example by avoiding drift, allows a particularly wide-spread distribution of the spray mixture compared to known spray lances.
  • the object is achieved by a lance for a portable backpack sprayer according to claim 1 for manual spraying agent application.
  • the essence of the invention relates to the use of a flat jet nozzle, which is characterized by a relatively small spray angle. Nozzles of this type do not produce a homogeneous spray at low pressure, but are characterized by an early jet breakup and a correspondingly wide drop spectrum when subjected to low pressure. This is due to the fact that in the case of the comparatively low pressures generated by the pump of a backpack sprayer, the jet breakup described above takes place more rapidly.
  • the spray mixture is then not delivered in the form of a homogeneous spray, consisting of very fine droplets, but rather in the form of distinct liquid particles or even in the form of a thin, homogeneously appearing liquid jet.
  • the beam angle of the surface jet nozzles used so far in plant protection usually for producing a homogeneous spray is in the range of 80 ° to 120 °.
  • the nozzle type used according to the invention is a flat jet nozzle, which is preferably distinguished by a narrow jet angle in the range of 15 ° to 50 °, with at the same time a small volume flow (flow rate).
  • the flow rate of this type of nozzle is, at a pressure in the range of 1 to 5 bar, preferably in the range of 0.2 l / min (liters per minute) to 5 l / min, particularly preferably in the range of 0.5 l / min ( Liters per minute) to 5 l / min. If nozzles with a jet angle of less than 50 ° applied with less fluid pressure, the jet disintegration takes place faster because the lamella (ie the portion of the spray cone in the nozzle opening) is already inhomogeneous and fast in individual fluid threads and finally in individual already with the human eye recognizable liquid particles of distinct size disintegrates.
  • the broad distribution of the spray mixture is made possible by performing a steady oscillating movement of the lance.
  • the continuous pendulum motion of the lance results in a particularly broad distribution of the droplet spectrum produced during the early jet breakup of the narrow-angled surface jet nozzle. (The drops, depending on the impulse associated with the pendulum motion, are under the influence of
  • the width of the distribution of the liquid particles extends over a range of approximately 2 by 4 meters for a lance of usual length in the range of 80 cm to 120 cm. total of about 8 meters.
  • the uniformity of the distribution of the plant protection product can by the
  • nozzles can be achieved with narrow beam angle.
  • Such a plurality of nozzles can each be arranged parallel to one another, opposite to one another or star-shaped relative to one another.
  • the material of the nozzles may be plastic, brass, stainless steel, hardened stainless steel or ceramic.
  • the respective components eg nozzle insert and nozzle housing
  • the multi-part nozzle comprises a combination of two or more of the materials mentioned.
  • those with the output side e.g., those with the output side
  • connection of the lance connected flat jet nozzles each have a beam angle in the range of only 15 ° to 25 °.
  • This preferred type of nozzle is a flat jet nozzle that has hitherto been used for deburring sheet metal.
  • the flat jet nozzles used in the metal industry for deburring sheet metal are characterized by the fact that they do not form a spray even at high pressures.
  • the fluid pressure is low, as with a backpack syringe, the fluid lamella is lost to those used for deburring plates
  • Beam angle in the range of 15 ° to 50 ° characterized by other characteristic parameters. These further parameters relate to the pressure range and the flow rate.
  • nozzles which have a nominal flow rate in the range of 0.2 l / min to 5 l / min at a pressure in the range of 1 to 5 bar.
  • the two parameter ranges relating to the pressure and the flow rate of the nozzles used are in an even narrower range.
  • the equipment of the lance with a nozzle which has a nominal flow rate of 2.55 l / min at a pressure of 5 bar, wherein the fluctuation of the flow rate is +/- 5%.
  • a nozzle that meets these requirements is a flat fan nozzle of the type 652.483.5 E, whose manufacturer is the company Lechler GmbH in Metzingen, Germany.
  • the aforementioned flat-jet nozzle is particularly suitable for achieving the object due to the large range of the spray jet, which is achieved by the narrow spray angle and by the Grobstropf ig speed.
  • the output-side connection of the lance is connected to a curved piece.
  • the elbow is a pipe section bent relative to the centerline of the central portion of the lance.
  • the arcuate tube section has, just like the lance itself, an input-side terminal and an output-side terminal.
  • the input side connection of the elbow is designed so that it with the
  • the peculiarity of the elbow in the case of the present invention is that the elbow in relation to the handle of the lance and the gaze and
  • Movement direction of the carrier of the backpack sprayer is arranged so that its output-side opening is directed forward or upward. Accordingly, the angle included between the exit-side portion of the elbow and the center line of the central portion of the lance is between 45 ° and 140 °. In this case, the output-side opening at an arc angle of 45 ° substantially upwards, while the output-side opening at an arc angle of about 140 ° substantially forward, i. in the direction of movement of the wearer of the syringe, shows.
  • Direction of movement of the carrier is sprayed down on the lying directly in front of the carrier area.
  • the aim of the present invention is that the spray nozzle emerging from the nozzle or the nozzles, in the form of larger drops or in the form of a jet, is distributed in a significantly larger area.
  • the elbow may consist of a rigid tube material.
  • the elbow is made of a bendable tubing such that the angle of the elbow is variably adjustable with respect to the centerline of the central portion of the lance, i. The radius of the elbow can be changed and adjusted.
  • Adjustability of the elbow is associated with the advantage of adaptability to the individual needs of the user.
  • the bend piece can also be an angled pipe section with very short end sections. In this case, the elbow is called an elbow.
  • Another aspect serving to solve the problem concerns the variability of the length of the lance. Because with increasing length of the lance also the radius of the
  • Pendulum movement and thus at the same time the throw of the liquid particles increases can be achieved by the extension of the central lance section even wider area application of the spray mixture.
  • the variation of the length of the lance can be achieved in various ways, two alternatives being disclosed below.
  • the variation of the lance length is achieved in that the middle section of the lance has two telescopically guided tubes, each having a circular or a polygonal cross-section.
  • the movably guided into one another pipes have a liquid-tight connection, so that the tubes are acted upon on the inside with a liquid. That the spray mixture can be introduced into the interior space formed by the tubes, wherein the connection point between the tubes, as well as the interior enclosed by the interior of both tubes, is liquid-tight.
  • the variation of the lance length is achieved in that the middle section of the lance has two telescopically guided profiles, each having a circular or polygonal cross section, and a tubular portion made of a flexible material. Therefore, the tubular portion is at least partially parallel to the two
  • the two telescopically guided profiles need not be liquid-conducting, because this function, i. the forwarding of the spray liquid from the storage tank to the nozzles, is fulfilled by the tubular portion.
  • the telescopically guided profiles serve in this embodiment only as a variable in length carrier. Accordingly, the inner profile can also consist of a solid material.
  • a solid material is introduced with a likewise circular cross section telescopically.
  • the consisting of a flexible material hose-like portion in which the spray mixture is at least partially parallel to the two telescopically guided profiles the nozzles, or to the nozzle, passed, can from a
  • Plastic hose exist. Preferred are those known in the art
  • the change of the length of the lance is infinitely possible. Accordingly, the parts of the lance which are movable relative to one another are infinitely variable, wherein the respective length can be changed at any time.
  • the output-side connection of the lance is additionally connected to a constant pressure valve.
  • Constant pressure valves ensure that the flow rate is largely independent of the fluid pressure that the pump generates when the spray mixture is pumped out of the tank.
  • the type of operation of the pump by the user can lead to a large variation in the flow rate. This disadvantage is due to the installation of a Constant pressure valve compensated.
  • the constant pressure valve thus allows the
  • the constant-pressure valve can be arranged on the output side of the curved piece.
  • Another aspect of the invention relates to a lance, nozzle and adapter set for portable backpack sprayers originating from different manufacturers.
  • the set includes, in addition to a lance in one of the aforementioned embodiments, one or more adapters and serves to connect a lance in one of the embodiments described above to the storage tank of a backpack syringe, i. to the leading to the storage tank of the backpack syringe connection hose.
  • the lance, nozzle and adapter set also comprises one or more flat jet nozzles, each with a jet angle in the range of 15 ° to 50 °, preferably in a range of 15 ° to 25 °. For releasable attachment of the nozzles to the lance bayonet locks are provided in each case.
  • the lance, nozzle and adapter set also includes a constant pressure valve.
  • the constant pressure valve produces a nominal flow rate in the range from 0.2 l / min to 5 l / min.
  • the lance in the region of the input-side terminal has a handle and in this area optionally additionally a shut-off valve is arranged.
  • Another aspect of the invention relates to a portable backpack syringe, which is characterized in that it is equipped with a lance in one of the above
  • Embodiments is equipped. As a result, with an inventive Lance equipped backpack sprayer can be used to solve the above problem.
  • Sprayer application in an irrigated paddy rice field is a particularly interesting aspect of the invention. This specific use is the
  • the liquid particles can be thrown over a greater distance with the aid of the lance and thus distributed over a wider area.
  • the carrier of the backpack syringe has already passed the respective treated section advantageously.
  • the above-described mode of application may result in an improvement in phytotoxicity due to the reduction in leaf contact with the crop.
  • Time-saving application because this can be done over a wider area, ie the Working width (width of the application) is increased by the use of the lance according to the invention, so that overall the application rate (l / ha amount) can be reduced.
  • the spreading of spraying agent over a wider area with a lance equipped according to the invention minimizes the contact area and also minimizes the contact time. Therefore, the use of this lance for the wearer of the syringe healthier than the application of known lances.
  • narrow-angled flat jet nozzles in conjunction with a connectable to a syringe lance in view of the risk of contamination is advantageous because the distribution of particles in the water of the rice field is delayed. If the application, i. the application of the spray mixture takes place on the area lying in front of the wearer, the wearer of the backpack spray proceeds past a large part of the already discharged particles even before they move on the
  • Water surface of the rice field could distribute homogeneously.
  • the improvement in phytotoxicity to the crop is also particularly strong because of the reduction in leaf contact with the crop while not compromising the objective of controlling harmful plants.
  • the benefits in terms of user protection are even greater with lateral application.
  • the spray mixture can be discharged exclusively from the edge of the rice field by a throwing motion of the lance. In this case, contact of the user with the irrigated area at the time of spreading sprays can be completely avoided.
  • the aforementioned aspect of the invention relates to the use of a
  • the Flat fan nozzle with a jet angle in the range of 15 ° to 25 °, the Flat fan nozzle is additionally characterized in that it has a flow rate in the range of 0.2 l / min to 3 l / min at a pressure in the range of 1 to 3 bar.
  • the nozzle type originally developed for deburring sheet metal with a spray angle in the range of 15 ° to 25 ° is of course used at a significantly higher water pressure when used for sheet metal deburring.
  • the scope of the invention also relates to the use of one or more flat jet nozzles with a spray angle in the range of 15 ° to 50 ° to fit or retrofit a portable backpack sprayer or to equip or retrofit a lance used to dispense pesticides.
  • flat jet nozzles which have a jet angle in the range of 15 ° to 25 ° and which, at a pressure in the range of 1 to 3 bar, a flow rate in the range of 0.2l / min to 3 l / min, In particular, have a flow rate in the range of 0.5l / min to 3 l / min.
  • Fig. 1 components of a lance with a central piece of constant length
  • FIG. 2 Components of a lance with length-adjustable center piece
  • FIG. 3 illustration of the jet disintegration
  • Fig. 1 shows the lance 1, at the input-side terminal 3a with the
  • Connecting hose 4 is connected.
  • the connecting hose 4 leads to the storage tank, not shown, of the backpack sprayer.
  • the lance 1 is connected to a constant-pressure valve 6.
  • the constant pressure valve 6 is the output side in turn connected to the elbow 7.
  • the flat jet nozzle 5a is arranged.
  • the elbow 7 is shaped so that the angle enclosed between the top of the middle portion of the lance 1 and the exit-side portion of the elbow 7 is between 45 ° and 140 °. In the episode is the
  • Pesticides The advantages associated with this novel application are particularly important for the application of pesticides in irrigated rice fields.
  • the input-side central lance section 2a is guided telescopically in the output-side central lance section 2b.
  • the lance can be extended in the example shown by up to about 50% beyond the normal lance length addition.
  • the width of the area to be worked in a gangway can be over 10 meters or even over 12 meters when using a length adjustable lance.
  • FIG. 3 illustrates the so-called jet disintegration which occurs when the spray liquor leaves. As the spray liquor exits the nozzle orifice, the fluid pressure is released, i. the pressurized fluid suddenly relaxes.

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Abstract

Lanze (1) für eine tragbare Rückenspritze mit einem eingangsseitigen Anschluss (3a) zum Anschließen der Lanze (1) an den zur Rückenspritze gehörenden Vorratstank und einem ausgangsseitigen Anschluss (3b), wobei im Bereich des ausgangsseitigen Anschlusses (3b) der Lanze (1) eine oder mehrere Flachstrahldüsen (5a, 5b), jeweils mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, angeordnet sind. Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set zum Anschließen der Lanze (1) an tragbare Rückenspritzen verschiedener Hersteller. Verwendung der Flachstrahldüse sowie der damit ausgestatten Lanze zur breitflächigeren manuellen Ausbringung von Pestiziden insbesondere in einem bewässerten Reisfeld.

Description

Lanze mit engwinkeliger Flachstrahldüse zur besonders breitflächigen manuellen Ausbringung von Pestiziden mit Hilfe einer tragbaren Rückenspritze
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lanze für eine tragbare Rückenspritze mit einem
eingangsseitigen Anschluss zum Anschließen der Lanze an den zur Rückenspritze gehörenden Vorratstank und einem ausgangsseitigen Anschluss zum Anbringen einer Düse.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set zur Ausstattung und zur Nachrüstung einer Sprühlanze oder einer Rückenspritze sowie die neuartige Verwendung der engwinkeligen Düsen.
Rückenspritzen und Sprühvorrichtungen zur Ausbringung von Pestiziden sind aus den Dokumenten FR 1398142, US 2004069817, US 2577687, GB 191402260, WO
2004/091293 und BE 1009984 bekannt.
Aus Dokument WO 2009/080238 A1 ist eine Sprüh-Lanze bekannt, die für tragbare Rückspritzen von unterschiedlichen Herstellern geeignet ist und der homogeneren Ausbringung einer Spritzbrühe, bei gleichzeitiger Einhaltung geringer
Applikationsraten, dient. Erreicht wird die homogenere Ausbringung der Spritzbrühe mit Hilfe einer Distanzkontrolle.
Die Distanzkontrolle sorgt dafür, dass die Arbeitshöhe durch den Anwender leicht kontrollierbar ist. Durch diese Kontrollmöglichkeit gelingt es dem Anwender die Arbeitshöhe bei Verwendung einer aus WO 2009/080238 A1 bekannten Sprühlanze konstant zu halten, so dass der Sprühkegel eine in der Größe im Wesentlichen gleichbleibende Behandlungsfläche besprüht. Auf diese Weise ist die homogene Ausbringung der Spritzbrühe sichergestellt und die Voraussetzung für die Einhaltung geringer Applikationsraten gegeben.
Als„gering" kann eine Applikationsrate gelten, wenn sie unter 100 Liter/ha liegt. Bereits die Einhaltung einer Applikationsrate von ca. 50 Liter/ha ist bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln mit einer Rückenspritze in Kombination mit einer der bekannten Sprühlanzen ein sehr ambitioniertes Ziel. Im Gegensatz zur Ausbringung der Spritzbrühe mit einem Applikationsbalken, der die zu behandelnde Anbaufläche einmal überstreicht, ist es bei Einsatz einer Sprühlanze unvermeidbar, dass die Sprühlanze mehrmals über die zu behandelnde Anbaufläche bewegt wird. Die Gefahr der Doppelbehandlung ist in der Regel umso größer, je feiner die
Spritzbrühe durch die zur Sprühlanze gehörende Düse versprüht wird. Die Erzielung von Applikationsraten im Bereich von 301/ha bis 20 l/ha ist mit einer der bekannten Sprühlanzen aus den vorgenannten Gründen gar nicht möglich.
Eine Rückenspritze besteht aus einem, meist durch Schultergurte auf dem Rücken tragbaren Vorratstank für die Spritzbrühe sowie einer Lanze, deren eingangsseitige Öffnung durch einen Schlauch mit dem Vorratstank verbunden ist, und deren ausgangsseitige Öffnung zur Verteilung der Spritzbrühe eine Düse, ein Sprührohr oder einen Sprühbalken aufweist. Im Bereich eines zur Führung der Lanze vorgesehenen Handgriffs kann ein Abstellventil angeordnet sein. Die Förderung der Spritzbrühe erfolgt mittels einer manuell oder maschinell betriebenen Pumpe. Die von einer in Kombination mit einer Rückspritze manuell oder maschinell betriebenen Pumpe erzeugbaren Drücke liegen im Bereich von 0,1 bar bis 6 bar, insbesondere im Bereich von 0,5 bar bis 4 bar.
Weil die bekannten Rückenspritzen mit dem Ziel einer möglichst feintropfigen
Ausbringung der Spritzbrühe (d.h. mit dem Ziel der Erzeugung eines möglichst feinen Sprühnebels) eingesetzt werden, werden die Sprühlanzen mit Düsen ausgerüstet, die bereits im Bereich von 1 ,0 bar bis 1 ,5 bar einen voll entfalteten Spritzkegel
(Spritzfächer) aufweisen. Im Pflanzenschutz kommen im Wesentlichen zwei unterschiedliche Düsentypen zum Einsatz. In Flächenkulturen (Getreide) werden meist Flachstrahldüsen und in
Raumkulturen (Obstbau, Weinbau) werden Hohlkegeldüsen eingesetzt. Grundsätzlich gilt, dass Hohlkegeldüsen die Spritzbrühe in feinere Tropfen zerstäuben (d.h. im Vergleich zu Flachstrahldüsen sind Hohlkegeldüsen„feintropfiger") und daher weniger geeignet sind, um den für tragbare Rückenspritzen machbaren Druckbereich abzubilden.
Hohlkegeldüsen eignen sich aufgrund ihrer Strahlform weniger zur breitflächigen Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln. Das gilt auch dann, wenn Hohlkegeldüsen einen vergleichsweise kleinen Strahlwinkel von z.B. 45° aufweisen.
In der Praxis wird die Anwendung von Hohlkegeldüsen daher dadurch bedingt, dass deren Reichweite aufgrund ihrer Strahlform eingeschränkt ist. Bei der oben genannten bevorzugten Anwendung von Hohlkegeldüsen in Raumkulturen ist die geringe
Reichweite sogar von Vorteil und daher gewünscht.
Ziel beim bisher bekannten Einsatz beider Düsentypen ist die Erzeugung eines feinen Sprühnebels durch Zerstäubung der Spritzbrühe, d.h. der Zerteilung der
Spritzflüssigkeit in kleine Tropfen. Dabei ist die Zerstäubung in zu kleine Tropfen nicht gewünscht, weil diese bereits bei leichtem Wind driftgefährdet sind und von diesen für den Träger der Rückenspritze außerdem eine erhöhte Kontaminationsgefahr ausgehen kann. Bei den für maschinenbetriebene Feldspritzgeräte anerkannten Düsen liegt das gröbste Tropfenspektrum bei niedrigem Druck in einem Bereich von 900 μιτι bis 2000 μιτι. Mit steigendem Druck nimmt die Tropfengröße ab. Deshalb wird die üblichen Pflanzenschutzbehandlungen mit maschinenbetriebenen Feldspritzgeräten ein Druck von mindestens 3 bar empfohlen.
Die im Feldbau am häufigsten eingesetzten Flachstrahldüsen haben einen
Strahlwinkel von mehr als 100°, insbesondere 1 10° oder 120°. Der Strahlwinkel von Flachstrahldüsen, die in Kombination mit bekannten Rückenspritzen eingesetzt werden, ist zum Teil geringer als 100°, jedoch deutlich größer als 50°.
Der Zerstäubungsprozess basiert auf dem Flüssigkeitsdruck, mit dem die Düsen beaufschlagt werden, und auf der Blendenfunktion der Düse. Beim Austritt der Flüssigkeit aus der Düsenöffnung wird der Flüssigkeitsdruck abgebaut, d.h. die unter Druck stehende Flüssigkeit entspannt sich nach Austritt aus der Düsenöffnung plötzlich. Aufgrund dieser Entspannung entsteht zunächst eine glatte
Flüssigkeitslamelle. Diese glatte Flüssigkeitslamelle verliert bald an Stabilität und geht zunächst in eine Lamelle mit welliger Struktur über, wobei diese wiederum in
Flüssigkeitsfäden und schließlich in einzelne Tropfen zerfällt. Den vorgenannten Vorgang bezeichnet man als„Strahlzerfall".
Die theoretische Strahlbreite einer Düse wird durch den Spritzwinkel und durch die Spritzhöhe in Bezug auf die Zielfläche bestimmt. Dabei ist bekannt, dass der
Flüssigkeitsdruck, in Abhängigkeit vom Düsentyp und von der Düsengröße, einen Einfluss auf den Spritzwinkel und die Verteilgenauigkeit hat.
Weiterhin ist besonders bei Flachstrahldüsen mit großem Strahlwinkel zu beobachten, dass aufgrund des oben beschriebenen, physikalisch bedingten, Strahlzerfalls, die effektive Strahlbreite, insbesondere bei niedrigen Drücken und bei großen
Spritzhöhen, kleiner ist als die theoretische Strahlbreite.
Die bei bekannten Rückenspritzen eingesetzten Flachstrahldüsen weisen einen Strahlwinkel von deutlich über 50° auf. Bekannt sind z.B. Rückenspritzen, deren Sprühlanzen zur Durchführung einer sog. Punktbehandlung gezielt mit
Flachstrahldüsen, die einen Strahlwinkel von 80° aufweisen, ausgerüstet sind.
Die Verwendung einer Flachstrahldüse mit einem Strahlwinkel von kleiner 50° ist bei herkömmlichen Sprühlanzen, die in Verbindung mit bekannten Rückenspritzen zum Einsatz kommen, nicht vorgesehen und aufgrund der unzureichenden Qualität der Verteilung auch nicht möglich. Denn das Ziel bei der Ausbringung der Spritzbrühe mit den bekannten Rückspritzen ist eine möglichst feine Zerstäubung der Spritzbrühe, um so eine möglichst hohe Verteilungsqualität im herkömmlichen Sinne zu erreichen.
Die zur Ausbringung vorgesehene Spritzbrühe kann sich aus einem oder mehreren Pflanzenschutzmitteln, Wasser und gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffen, zusammensetzen. Eine homogene Verteilung aller Inhaltsstoffe ist eine unabdingbare Voraussetzung für den Einsatz von Düsen zur Ausbringung der Spritzbrühe. Die Ausbringung von Pestiziden, insbesondere die Ausbringung von Herbiziden, kann entweder nach einem rechteckigen Grundmuster (Streifenbehandlung), nach einem kreisrunden Grundmuster (Kreisbehandlung) oder, wie oben erwähnt, bezogen auf das Einzelunkraut, als Punktbehandlung durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Lanze sowie die darauf aufbauende erfindungsgemäße
Verwendung soll die Streifenbehandlung verbessern, indem sie eine besonders breitflächige Verteilung von Pflanzenschutzmitteln ermöglicht. Bei der Streifenbehandlung wird die Spritzbrühe über den in Bewegungsrichtung vor dem Träger liegenden Bereich versprüht. Bei der Ausbringung des Streifens wird die Lanze in einer pendelnden Bewegung wiederholt hin und her bewegt.
Bei den bekannten, mit einer Sprüh-Düse ausgestatteten Rückenspritzen, bestimmt die genannte Pendelbewegung die Ausdehnung der Streifenbehandlung quer zur Bewegungsrichtung des Trägers der Rückenspritze. Dabei wird die maximale
Behandlungsbreite durch die Länge der Lanze sowie natürlich auch durch die
Armlänge des Trägers der Spritze festgelegt und ist somit begrenzt. Eine über die Reichweite der Pendelbewegung selbst hinausgehende Ausbringung des herkömmlich erzeugten Sprühnebels ist nicht vorgesehen, zumal der breitflächigen Verteilung des Sprühnebels der hohe Luftwiderstand der Tröpfchen entgegensteht.
Mit der erläuterten Begrenzung ist, bei dem Einsatz der bekannten Rückenspritzen, der Nachteil verbunden, dass die Behandlung einer breiteren Anbaufläche sehr lange dauern kann. Außerdem kommt der Träger bei der mit den bekannten Rückenspritzen möglichen Ausbringungsform häufiger in direkten Kontakt mit der versprühten
Spritzbrühe. Das gilt allein deshalb, weil die Verteilung der Spritzbrühe bei Einsatz einer herkömmlich ausgerüsteten Lanze immer in geringem Abstand zum Träger erfolgt und der Austragungsbereich immer in Bewegungsrichtung des Trägers der Spritze liegt. Denn der Träger der Rückenspritze bewegt sich bei der
Streifenbehandlung in der Regel über den zuvor besprühten Bereich. Aufgrund der begrenzten Ausbringungsbreite ist die vom Träger einer herkömmlich ausgerüsteten Rückenspritze bei der Bearbeitung des Kulturlands zu laufenden Wegstrecke pro Flächeneinheit meist sehr lang. Außerdem wird die Aufnahme eines aus feinsten Flüssigkeitströpfchen bestehenden Sprühnebels über die Atemwege begünstigt. Zugleich erhöht sich bei einem feinen Sprühnebel die Kontaktfläche mit der Haut des Trägers der Rückenspritze. Zur Schonung der Gesundheit des Trägers der Rückenspritze sowie im Hinblick auf die Notwendigkeit zum nachhaltigen Umgang mit der Natur und den
Umweltressourcen (Nachhaltigkeit) besteht ein Bedarf zur Verbesserung der
Applikationstechniken für tragbare Rückenspritzen. Angestrebt wird die Reduzierung der Applikationsmengen sowie die möglichst gesundheitsschonende Ausbringung, indem der Träger der Rückenspritze möglichst vor einem direkten Kontakt mit der Spritzbrühe geschützt wird und vom Träger bei der Bearbeitung des Kulturlands zu laufenden Wegstrecke pro Flächeneinheit minimiert wird.
Nachteiliger Weise führen die aus dem Stand der Technik bekannten Rückenspritzen, die mit einer Sprühvorrichtung ausgestattet sind, beim praktischen Einsatz, im
Vergleich zur großflächigen Ausbringung von Pestiziden mit Hilfe von motorisierten fahrbaren Feldspritzen, meist zu sehr hohen Applikationsmengen, d.h. 300 - 600 l/ha. In vielen Ländern, und in bestimmten Pflanzenkulturen, wie z.B. in Reiskulturen, ist jedoch allein aus wirtschaftlichen Gründen nur die manuelle Spritzmittelausbringung mit Hilfe von tragbaren Rückenspritzen möglich.
Daher soll durch die vorliegende Erfindung eine möglichst breitflächige und somit insgesamt flächendeckende sowie gesundheitsschonende manuelle Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln bei besonders großer Arbeitsbreite ermöglicht werden.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer zur manuellen Spritzmittelausbringung geeigneten Lanze, die in Kombination mit tragbaren Rückspritzen von unterschiedlichen Herstellern einsetzbar ist und die zur Schonung der Gesundheit des Trägers der Spritze (Anwenderschutz) sowie zur Umsetzung des Grundsatzes der Nachhaltigkeit, bei Einhaltung geringer Applikationsraten, z.B. durch die Vermeidung von Abdrift, eine im Vergleich zu bekannten Sprüh-Lanzen besonders breitflächige Verteilung der Spritzbrühe ermöglicht. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lanze für eine tragbare Rückenspritze nach Anspruch 1 zur manuellen Spritzmittelausbringung.
Der Kern der Erfindung betrifft den Einsatz einer Flachstrahldüse, die sich durch einen vergleichsweise kleinen Sprühwinkel auszeichnet. Düsen dieser Art erzeugen bei nur geringem Druck keinen homogenen Sprühnebel, sondern zeichnen sich bei der Beaufschlagung mit geringem Druck durch einen frühen Strahlzerfall und ein entsprechend breites Tropfensektrum aus. Dies hängt damit zusammen, dass bei den von der Pumpe einer Rückenspritze erzeugten, vergleichsweise niedrigen, Drücken der oben beschriebene Strahlzerfall schneller erfolgt.
Bei einer Düse mit kleinem Strahlwinkel erfolgt der Strahlzerfall, im Vergleich zu Düsen mit großem Strahlwinkel, ebenfalls beschleunigt. Werden Düsen, die einen
Sprühwinkel unter 50° aufweisen, mit einem geringen Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, so erfolgt der Strahlzerfall überraschend schnell. Die Spritzbrühe wird dann nicht in Form eines homogenen Sprühnebels, bestehend aus feinsten Tröpfchen, sondern eher in Form distinkter Flüssigkeitspartikel oder sogar in Form eines dünnen, homogen erscheinenden, Flüssigkeitsstrahls abgegeben. Der Vorteil des Einsatzes der erfindungsgemäßen Lanze im Hinblick auf den
Anwenderschutz besteht neben der Verringerung der Kontaktzeit und der
Kontaktfläche auch darin, dass die Anzahl der bei der Behandlung des Kulturlandes pro Flächeneinheit erforderlichen Durchgänge unerwartet deutlich reduziert werden kann.
Der Strahlwinkel der bislang im Pflanzenschutz üblicherweise zur Erzeugung eines homogenen Sprühnebels eingesetzten Flächstrahl-Düsen liegt im Bereich von 80° bis 120°. Beim erfindungsgemäß eingesetzten Düsentyp handelt es sich dagegen um eine Flachstrahldüse, die sich vorzugsweise durch einen engen Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, bei zugleich kleinem Volumenstrom (Flussrate), auszeichnet.
Die Flussrate dieses Düsentyps liegt, bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar, bevorzugt im Bereich von 0,2 l/min (Liter pro Minute) bis 5 l/min, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 l/min (Liter pro Minute) bis 5 l/min. Werden Düsen mit einem Strahlwinkel unter 50° mit geringerem Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, so erfolgt der Strahlzerfall schneller, weil die Lamelle (d.h. der Abschnitt des Sprühkegels im Bereich der Düsenöffnung) bereits inhomogen ist und schnell in einzelne Flüssigkeitsfäden und schließlich in einzelne bereits mit dem menschlichen Auge erkennbare Flüssigkeitspartikel von distinkter Größe zerfällt.
Sowohl bei Abgabe der Spritzbrühe in Form von Flüssigkeitsfäden oder eines Strahls als auch bei Abgabe der Spritzbrühe in Form distinkter Partikel wird die breitflächige Verteilung des Spritzbrühe unter Ausführung einer stetigen Pendelbewegung der Lanze ermöglicht. Die kontinuierliche Pendelbewegung der Lanze bewirkt, eine besonders breitflächige Verteilung des beim frühen Strahlzerfall der engwinkligen Flächstrahl-Düse entstandenen Tropfenspektrums. (Die Tropfen werden, abhängig von dem mit der Pendelbewegung verbundenen Impuls, unter dem Einfluss der
Schwerkraft besonders breitflächig verteilt.) Bei der Erzeugung eines homogenen Sprühnebels durch eine Düse mit einem Strahlwinkel im Bereich von 80° bis 120° hat eine Pendelbewegung der Lanze dagegen keinen wesentlichen Einfluss auf die Ausbringungsbreite.
Die Breite der Verteilung der Flüssigkeitspartikel (Wurfweite) erstreckt sich bei einer Lanze von üblicher Länge im Bereich von 80 cm bis 120 cm über einen Bereich von ca. 2 mal 4 Metern, d.h. insgesamt von ca. 8 Metern.
Die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Pflanzenschutzmittels kann durch die
Anordnung mehrerer, am ausgangsseitigen Anschluss der Lanze angeordneter, Düsen mit engem Strahlwinkel erreicht werden. Eine solche Mehrzahl von Düsen kann jeweils parallel zueinander, einander gegenüberliegend oder sternförmig zueinander angeordnet werden.
Das Material der Düsen kann Kunststoff, Messing, Edelstahl, gehärteter Edelstahl oder Keramik sein. Bei mehrteilig aufgebauten Düsen können die jeweiligen Bestandteile (z.B. Düseneinsatz und Düsengehäuse) auch aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein, so dass die mehrteilige Düse eine Kombination von zwei oder mehr der genannten Materialien umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die mit dem ausgangsseitigen
Anschluss der Lanze verbundenen Flachstrahldüsen jeweils einen Strahlwinkel im Bereich von nur 15° bis 25° auf. Bei diesem bevorzugten Düsentyp handelt es sich um Flachstrahldüsen, die bislang zur Entgratung von Blechen eingesetzt wurden.
Die in der Metallindustrie zur Entgratung von Blechen eingesetzten Flachstrahldüsen zeichnen sich dadurch aus, dass sie auch bei hohen Drücken keinen Sprühnebel bilden. Wenn der Flüssigkeitsdruck, so wie bei einer Rückenspritze, gering ist, verliert die Flüssigkeitslamelle bei den zur Entgratung von Blechen eingesetzten
Flachstrahldüsen mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25° beim Austritt aus der Düsenöffnung noch schneller an Stabilität und geht entsprechend beschleunigt in eine wellige Lamelle über und zerfällt überraschend schnell in Flüssigkeitsfäden oder distinkte Flüssigkeitspartikel. Bei den bislang nur zur Entgratung von Blechen eingesetzten Flachstrahldüsen erlaubt die beschleunigte Bildung von Flüssigkeitspartikeln, die aufgrund ihrer Größe durch eine Pendelbewegung der Lanze über eine breitere Fläche verteilt werden können, eine besonders breitflächige Verteilung der Spritzbrühe. Die erfindungsgemäß eingesetzten Düsen zeichnen sich neben dem engen
Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50° durch weitere charakteristische Parameter aus. Diese weiteren Parameter betreffen den Druckbereich und die Flussrate.
Besonders bevorzugt sind Düsen, die bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar eine nominale Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 5 l/min aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen die beiden den Druck und die Flussrate betreffenden Parameterbereiche der eingesetzten Düsen in einem noch engeren Bereich. In dieser Ausführungsform weisen die jeweils eingesetzten Düsen bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3 bar eine Flussrate im Bereich 1 l/min bis 3 l/min auf, insbesondere eine Flussrate im Bereich 1 ,14 l/min bis 1 ,97 l/min auf.
Ebenfalls besonders bevorzugt ist die Ausstattung der Lanze mit einer Düse, die bei einem Druck von 5 bar eine nominale Flussrate von 2.55 l/min aufweist, wobei die Schwankung der Flussrate +/- 5 % beträgt. Eine Düse, welche diese Anforderungen erfüllt, ist eine Flachstrahldüse vom Typ 652.483.5 E, deren Hersteller die Firma Lechler GmbH in Metzingen, Germany ist.
Die vorgenannte Flachstrahldüse ist zur Lösung der Aufgabe aufgrund der großen Reichweite des Spritzstrahls, der durch den engen Spritzwinkel sowie durch die Grobtropf ig keit erreicht wird, besonders geeignet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der ausgangsseitige Anschluss der Lanze mit einem Bogenstück verbunden. Bei dem Bogenstück handelt es sich um einen in Bezug auf die Mittellinie des mittleren Abschnitts der Lanze gebogenen Rohrabschnitt. Der bogenartige Rohrabschnitt weist, ebenso wie die Lanze selbst, einen eingangsseitigen Anschluss und einen ausgangsseitigen Anschluss auf. Der eingangsseitige Anschluss des Bogenstücks ist so gestaltet, dass er mit dem
ausgangsseitigen Anschluss der Lanze verbindbar ist.
Die Besonderheit des Bogenstücks besteht im Fall der vorliegenden Erfindung darin, dass das Bogenstück in Bezug auf den Handgriff der Lanze und die Blick- und
Bewegungsrichtung des Trägers der Rückenspritze so angeordnet ist, dass dessen ausgangsseitige Öffnung nach vorne oder nach oben gerichtet ist. Entsprechend liegt der zwischen dem ausgangsseitigen Abschnitt des Bogenstücks und der Mittellinie des mittleren Abschnitts der Lanze eingeschlossene Winkel zwischen 45° und 140°. Dabei zeigt die ausgangsseitige Öffnung bei einem Bogenwinkel von 45° im Wesentlichen nach oben, während die ausgangsseitige Öffnung bei einem Bogenwinkel von ca. 140° im Wesentlichen nach vorn, d.h. in die Bewegungsrichtung des Trägers der Spritze, zeigt.
Bei bekannten Sprüh-Lanzen ist das mit der Ausgangsseite der Sprühlanze
verbundene Bogenstück nach unten gerichtet. D.h. dessen ausgangsseitige Öffnung ist in Bezug auf die Mittellinie der Lanze, bzw. in Bezug auf die Blick- und
Bewegungsrichtung des Trägers der Rückenspritze nach unten gerichtet. Der
Unterschied liegt darin begründet, dass bei Behandlung von Bodenkulturen mit den bekannten Sprühlanzen die Spritzbrühe in Bezug auf die Blick- und
Bewegungsrichtung des Trägers nach unten auf den unmittelbar vor dem Träger liegenden Bereich versprüht wird. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es dagegen, dass die aus der Düse, bzw. den Düsen, in Form größerer Tropfen oder in Form eines Strahls austretende Spritzbrühe in einem deutlich größeren Bereich verteilt wird.
Das Bogenstück kann aus einem starren Rohrmaterial bestehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bogenstück aus einem biegbaren Rohrmaterial besteht, so dass der Winkel des Bogenstücks in Bezug auf die Mittellinie des mittleren Abschnitts der Lanze variabel einstellbar ist, d.h. der Radius des Bogenstück kann verändert und angepasst werden. Mit der variablen
Einstellbarkeit des Bogenstücks ist der Vorteil der Anpassbarkeit an die individuellen Bedürfnisse des Nutzers verbunden. Bei dem Bogenstück kann es sich auch um einen gewinkelten Rohrabschnitt mit sehr kurzen Endabschnitten handeln. In diesem Fall wird das Bogenstück als Winkelstück bezeichnet.
Ein weiterer zur Lösung der Aufgabe dienender Aspekt betrifft die Veränderbarkeit der Länge der Lanze. Weil mit zunehmender Länge der Lanze auch der Radius der
Pendelbewegung und damit zugleich die Wurfweite der Flüssigkeitspartikel zunimmt, kann durch die Verlängerung des mittleren Lanzenabschnitts eine noch breitflächigere Ausbringung der Spritzbrühe erzielt werden. Die Variation der Länge der Lanze kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wobei nachfolgend zwei Alternativen offenbart werden.
In einer Ausführungsform der Lanze wird die Variation der Lanzenlänge dadurch erreicht, dass der mittlere Abschnitt der Lanze zwei teleskopartig ineinander geführte Rohre, mit jeweils kreisrundem oder einen polygonalem Querschnitt, aufweist. Dabei weisen die beweglich ineinander geführten Rohre eine flüssigkeitsdichte Verbindung auf, so dass die Rohre innenseitig mit einer Flüssigkeit beaufschlagbar sind. D.h. die Spritzbrühe ist in den durch die Rohre gebildeten Innenraum einleitbar, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Rohren, sowie der vom Inneren beider Rohre umschlossene Innenraum, flüssigkeitsdicht ist.
In einer alternativen Ausführungsform der Lanze wird die Variation der Lanzenlänge dadurch erreicht, dass der mittlere Abschnitt der Lanze zwei teleskopartig ineinander geführte Profile mit jeweils kreisrundem oder polygonalem Querschnitt, und einen schlauchartigen Abschnitt aus einem flexiblen Material, aufweist. Daher ist der schlauchartige Abschnitt zumindest abschnittsweise parallel zu den beiden
teleskopartig ineinander geführten Profilen angeordnet. Im Falle der vorgenannten alternativen Ausführungsform müssen die beiden teleskopartig ineinander geführten Profile nicht flüssigkeitsführend sein, weil diese Funktion, d.h. die Weiterleitung der Spritzflüssigkeit vom Vorratstank zu den Düsen, durch den schlauchartigen Abschnitt erfüllt wird. Die teleskopartig ineinander geführten Profile dienen bei dieser Ausführungsform lediglich als ein in der Länge variierbarer Träger. Dementsprechend kann das innere Profil auch aus einem Vollmaterial bestehen. So ist denkbar, dass in ein Hohlprofil mit kreisrundem Querschnitt ein Vollmaterial mit ebenfalls kreisrundem Querschnitt teleskopartig eingeführt wird. Durch die Verwendung eines Vollmaterials kann vorteilhafterweise die Stabilität der Lanze erhöht werden.
Der aus einem flexiblen Material bestehende schlauchartige Abschnitt, in dem die Spritzbrühe zumindest abschnittsweise parallel zu den beiden teleskopartig ineinander geführten Profilen den Düsen, bzw. zur Düse, geleitet wird, kann aus einem
Kunststoffschlauch bestehen. Bevorzugt sind die dem Fachmann bekannten
Kunststoffe, die sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Pestiziden
auszeichnen.
Es ist vorgesehen, dass die Änderung der Länge der Lanze stufenlos möglich ist. Entsprechend sind die in Bezug zueinander beweglichen Teile der Lanze stufenlos fixierbar, wobei die jeweilige Länge jederzeit veränderbar ist.
Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, dass der ausgangsseitige Anschluss der Lanze zusätzlich mit einem Konstantdruckventil verbunden ist. Konstantdruckventile sorgen dafür, dass die Durchflussmenge weitgehend unabhängig ist vom Flüssigkeitsdruck, den die Pumpe bei Förderung der Spritzbrühe aus dem Tank erzeugt. Insbesondere bei manuell bedienbaren Pumpen, kann die Art der Bedienung der Pumpe durch den jeweiligen Anwender zu einer starken Variation der Durchflussmenge führen. Dieser Nachteil wird durch den Einbau eines Konstantdruckventils kompensiert. Das Konstantdruckventil erlaubt somit die
Geringhaltung und Gleichmäßigkeit der Applikationsmengen. Falls die Ausgangsseite der Lanze mit einem Bogenstück verbunden ist, so kann das Konstantdruckventil an der Ausgangsseite des Bogenstückes angeordnet sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set für tragbare Rückenspritzen, welche von verschiedenen Herstellern stammen.
Das Set umfasst neben einer Lanze in einer der vorgenannten Ausführungsformen einen oder mehrere Adapter und dient zum Anschließen einer Lanze in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen an den Vorratstank einer Rückenspritze, d.h. an den zum Vorratstank der Rückenspritze führenden Verbindungsschlauch. Somit ergeben sich am eingangsseitigen Abschnitt des Schlauchs und am ausgangsseitigen Abschnitt des Schlauchs Möglichkeiten zum Einsatz des Adapters. Das Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set umfasst außerdem eine oder mehrere Flachstrahldüsen, jeweils mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, bevorzugt in einem Bereich von 15° bis 25°. Zur lösbaren Befestigung der Düsen an der Lanze ist sind jeweils Bajonettverschlüsse vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set auch ein Konstantdruckventil. Das Konstantdruckventil bewirkt bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar eine nominale Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 5 l/min. Durch den Einsatz des Konstantdruckventils wird unabhängig von der manuellen Pumpleistung des Trägers der Rückenspritze eine gleichmäßige
Beaufschlagung der Düsen mit konstantem Druck erreicht.
Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, dass die Lanze im Bereich des eingangsseitigen Anschlusses einen Handgriff aufweist und in diesem Bereich optional zusätzlich ein Abstellventil angeordnet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine tragbare Rückenspritze, die sich dadurch auszeichnet, dass sie mit einer Lanze in einer der oben genannten
Ausführungsformen ausgestattet ist. Dadurch kann die mit einer erfindungsgemäßen Lanze ausgestattete Rückenspritze zur Lösung der oben genannten Aufgabe eingesetzt werden.
Die spezifische Verwendung der erfindungsgemäßen Lanze zur
Spritzmittelausbringung in einem bewässerten Reisfeld (paddy rice) ist ein besonders interessanter Aspekt der Erfindung. Dieser spezifischen Verwendung liegt die
Erkenntnis zugrunde, dass die Spritzbrühe in einem wässrigen Reisfeld nicht zwingend als Sprühnebel ausgebracht werden muss. Der direkte Kontakt zwischen dem im Fußbereich nicht geschützten Träger der
Rückenspritze und der ausgebrachten Spritzbrühe sollte möglichst vermieden werden. Falls die Spritzbrühe als feiner Sprühnebel ausgebracht wird und sich somit schnell auf der unmittelbar vor dem Träger liegenden Wasseroberfläche verteilt, ist die genannte Kontaktvermeidung nicht möglich. Hinzu kommt, dass bei Ausbringung der Spritzbrühe als Sprühnebel, eine besonders breitflächige Verteilung der Spritzbrühe, allein aufgrund der geringen Größe der Flüssigkeitspartikel und der damit verbundenen Erhöhung des Luftwiderstands nicht möglich ist. Die Tropfen des Sprühnebels sind bei Wind aufgrund ihrer geringen Größe stark driftgefährdet. Erst durch die Erzeugung von größeren und somit schwereren Flüssigkeitspartikeln, die zumindest so groß sind, dass diese nicht als Sprühnebel wahrgenommen werden, ist die Verteilung der Spritzbrühe über eine größere Breite möglich. Tropfen dieser Größe driften auch bei Wind nicht ab. In diesem Fall können die Flüssigkeitspartikel mit Hilfe der Lanze über eine größere Distanz geschleudert und somit breitflächiger verteilt werden. Bis sich die größeren Flüssigkeitspartikel auf der Wasserfläche verteilen, hat der Träger der Rückenspritze den jeweils behandelten Abschnitt vorteilhafter Weise bereits passiert. Weiterhin kann die vorbeschriebene Form der Ausbringung aufgrund der Reduzierung des Blattkontaktes mit der Kulturpflanze eine Verbesserung der Phytotoxizität bewirken.
Die spezifische Verwendung der Lanze zur Spritzmittelausbringung, insbesondere zur Ausbringung von Herbiziden, in einem bewässerten Reisfeld (paddy rice) hat also im Vergleich zu bisherigen Form der Ausbringung zwei Vorteile. Zum einen ist die
Ausbringung zeitsparender, weil diese breitflächiger erfolgen kann, d.h. die Arbeitsbreite (Breite der Ausbringung) wird durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lanze vergrößert, so dass insgesamt die Aufwandmenge (l/ha-Menge) reduziert werden kann. Zum anderen bewirkt die breitflächigere Spritzmittelausbringung mit einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Lanze eine Minimierung der Kontaktfläche sowie auch eine Minimierung der Kontaktzeit. Daher ist die Anwendung dieser Lanze für den Träger der Spritze gesundheitsschonender als die Anwendung bekannter Lanzen.
Somit ist die Verwendung engwinkliger Flachstrahldüsen in Verbindungen mit einer an eine Rückspritze anschließbaren Lanze im Hinblick auf die Kontaminationsgefahr vorteilhaft, weil die Verteilung der Partikel im Wasser des Reisfeldes verzögert erfolgt. Falls die Applikation, d.h. die Ausbringung der Spritzbrühe auf den vor dem Träger liegenden Bereich erfolgt, schreitet der Träger der Rückenspritze an einem großen Teil der bereits ausgebrachten Partikel vorbei noch bevor sich diese auf der
Wasseroberfläche des Reisfeldes homogen verteilen konnten. Bei Anwendung der Lanze in einem bewässerten Reisfeld ist auch die Verbesserung der Phytotoxizität gegenüber der Kulturpflanze wegen der Reduzierung des Blattkontaktes mit der Kulturpflanze besonders stark, wobei das Ziel der Bekämpfung der Schadpflanzen nicht beeinträchtigt wird.
Die Vorteile im Hinblick auf den Anwenderschutz sind bei seitlicher Ausbringung noch größer. Im Idealfall ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lanze sogar möglich, dass die Spritzbrühe ausschließlich vom Rand des Reisfeldes aus durch eine werfende Bewegung der Lanze ausgebracht werden kann. In diesem Fall kann ein Kontakt des Anwenders mit der bewässerten Anbaufläche zum Zeitpunkt der Ausbringung von Spritzmitteln gänzlich vermieden werden.
Die Verwendung einer oder mehrerer Flachstrahldüsen mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50° zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln ist bislang nicht bekannt. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung die Neuartigkeit der
Verwendung als solche.
Insbesondere betrifft der vorgenannte Erfindungsaspekt die Verwendung einer
Flachstrahldüse mit einen Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25°, wobei die Flachstrahldüse zusätzlich dadurch gekennzeichnet ist, dass sie bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3 bar, eine Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 3 l/min aufweist.
Der ursprünglich für die Entgratung von Blechen entwickelte Düsentyp mit einen Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25° wird bei seinem Einsatz zur Blechentgratung natürlich bei einem deutlich höheren Wasserdruck eingesetzt.
Somit betrifft der Umfang der Erfindung auch die Verwendung einer oder mehrerer Flachstrahldüsen mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50° zur Ausstattung oder zur Nachrüstung einer tragbaren Rückenspritze oder zur Ausstattung oder zur Nachrüstung einer Lanze, die zur Ausbringung von Pestiziden eingesetzt wird.
Besonders geeignet für den vorgenannten Zweck sind Flachstrahldüsen, die einen Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25° aufweisen und welche, bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3 bar, eine Flussrate im Bereich von 0.2l/min bis 3 l/min, insbesondere eine Flussrate im Bereich von 0.5l/min bis 3 l/min, aufweisen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale bilden für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 Bestandteile einer Lanze mit einem Mittelstück konstanter Länge
Fig. 2 Bestandteile einer Lanze mit längenverstellbarem Mittelstück Fig. 3 Veranschaulichung des Strahlzerfalls
Fig. 1 zeigt die Lanze 1 , die am eingangsseitigen Anschluss 3a mit dem
Verbindungsschlauch 4 verbunden ist. Der Verbindungsschlauch 4 führt zum nicht gezeigten Vorratstank der Rückenspritze. Am ausgangsseitigen Anschluss 3b ist die Lanze 1 mit einem Konstantdruckventil 6 verbunden. Das Konstantdruckventil 6 ist ausgangsseitig wiederum mit dem Bogenstück 7 verbunden. An der Ausgangsseite des Bogenstücks 7 ist die Flachstrahldüse 5a angeordnet.
Das Bogenstück 7 ist so geformt, dass der zwischen der Oberseite des mittleren Abschnitts der Lanze 1 und dem ausgangsseitigen Abschnitt des Bogenstücks 7 eingeschlossene Winkel zwischen 45° und 140° beträgt. In der Folge ist die
ausgangsseitige Öffnung des Bogenstücks 7 mit der Düse 5a nicht nach unten, sondern im Wesentlichen nach vorne oder nach oben gerichtet. Aufgrund der Form des Bogenstücks 7 und insbesondere aufgrund der besonderen Anordnung des Bogenstücks 7 ist mit der Lanze 1 eine pendelnde Wurfbewegung möglich. Diese Pendelbewegung in Verbindung mit einer Flachstrahldüse ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders breitflächige manuelle Ausbringung von
Pflanzenschutzmitteln. Die mit dieser neuartigen Ausbringung verbundenen Vorteile kommen bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln in bewässerten Reisfeldern besonders zum Tragen.
Fig. 2 zeigt eine Lanze 1 mit einem längenverstellbaren mittleren Abschnitt 2. Im gezeigten Beispiel ist der eingangsseitige mittlere Lanzenabschnitt 2a teleskopartig in dem ausgangsseitigen mittleren Lanzenabschnitt 2b geführt. Durch das
Auseinanderziehen der beiden Abschnitte 2a und 2b kann die Lanze im gezeigten Beispiel um bis zu ca. 50% über die normale Lanzenlänge hinaus verlängert werden. Durch die Verlängerung des mittleren Lanzenabschnitts kann vorteilhafterweise eine noch breitflächigere Ausbringung der Spritzbrühe erzielt werden. Die Breite der in einem Gang zu bearbeitenden Fläche kann bei Einsatz einer längenverstellbaren Lanze über 10 Meter oder sogar über 12 Meter betragen. Fig. 3 veranschaulicht den sog. Strahlzerfall, der bei Austritt der Spritzbrühe erfolgt. Beim Austritt der Spritzbrühe aus der Düsenöffnung wird der Flüssigkeitsdruck abgebaut, d.h. die unter Druck stehende Flüssigkeit entspannt sich plötzlich.
Aufgrund dieser Entspannung entsteht zunächst eine glatte Flüssigkeitslamelle. Diese glatte Flüssigkeitslamelle verliert bald an Stabilität und geht zunächst in eine Lamelle mit welliger Struktur über. Letzter zerfällt wiederum schnell in Flüssigkeitsfäden und schließlich in einzelne Tropfen.
Wird eine engwinklige Flachstrahldüse, d.h. eine Flachstrahldüse mit einem
Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, insbesondere mit einem Strahlwinkel im
Bereich von 15° bis 25° mit besonders geringem Flüssigkeitsdruck beschickt, so erfolgt der Strahlzerfall noch schneller. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Lanze 2 mittlerer Lanzenabschnitt
2a eingangsseitiger mittlerer Lanzenabschnitt
2b ausgangsseitiger mittlerer Lanzenabschnitt
3a eingangsseitiger Anschluss
3b ausgangsseitiger Anschluss
4 Verbindungsschlauch
5a Düse
5b Düse
6 Konstantdruckventil
7 Bogenstück
8 Handgriff

Claims

Patentansprüche:
1 . Lanze (1 ) zur manuellen Spritzmittelausbringung mit
- einem eingangsseitigen Anschluss (3a) zum Anschließen der Lanze (1 ) an den zur Rückenspritze gehörenden Vorratstank und
- einem ausgangsseitigen Anschluss (3b), wobei
im Bereich des ausgangsseitigen Anschlusses (3b) der Lanze (1 ) eine oder mehrere Flachstrahldüsen (5a, 5b), jeweils mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, angeordnet sind.
2. Lanze (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ausgangsseitigen Anschluss (3b) verbundenen Düsen (5a, 5b) jeweils einen
Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25° aufweisen.
3. Lanze (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ausgangsseitigen Anschluss (3b) verbundenen Düsen (5a, 5b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar eine nominale Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 5 l/min aufweisen.
4. Lanze (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ausgangsseitigen Anschluss (3b) verbundenen Düse (5a) bei einem Druck von 1 bis 3 bar jeweils eine nominale Flussrate im Bereich von 1 l/min bis 3 l/min aufweist.
5. Lanze (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Anschluss (3b) mit einem Bogenstück (7) verbunden ist, wobei das Bogenstück (7) so angeordnet ist, dass der von der Oberseite des mittleren Abschnitts (2) der Lanze (1 ) und dem ausgangsseitigen Abschnitt des Bogenstücks (7) eingeschlossene Winkel zwischen 45° und 140° beträgt.
6. Lanze (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abschnitt der Lanze aus zwei teleskopartig ineinander geführten Profilen, mit jeweils kreisrundem oder polygonalem Querschnitt, gebildet wird, wobei zwischen den Profilen eine Dichtung angeordnet ist.
7. Lanze (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abschnitt der Lanze
- zwei teleskopartig ineinander geführte Profile mit jeweils kreisrundem oder polygonalem Querschnitt, und
- einen schlauchartigen Abschnitt aus einem flexiblen Material,
umfasst, wobei der schlauchartige Abschnitt zumindest abschnittsweise parallel zu den beiden teleskopartig ineinander geführten Profilen angeordnet ist.
8. Lanze (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des mittleren Abschnitts (2) der Lanze stufenlos veränderbar ist, wobei die jeweilige Länge der Lanze temporär fixierbar ist.
9. Lanzen-, Düsen- und Adapter-Set zur Ausstattung einer tragbaren
Rückenspritze eines beliebigen Herstellers, mit
- einer Lanze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, und
- einer oder mehreren Flachstrahldüsen (5a, 5b), jeweils mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50°, sowie
- einem oder mehreren Adaptern zum Anschließen der Lanze (1 ) an einen beliebigen Vorratstank oder an einen zum Vorratstank führenden Verbindungsschlauch (4).
10. Set nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Set außerdem ein Konstantdruckventil (6) umfasst, wobei das Konstantdruckventil (6) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar eine nominale Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 5 l/min bewirkt.
1 1 . Tragbare Rückenspritze, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückenspritze mit einer Lanze (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestattet ist.
12. Verwendung einer Lanze (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder
Verwendung einer Rückenspritze gemäß Anspruch 1 1 zur Spritzmittelausbringung in einem bewässerten Reisfeld.
13. Verwendung einer Flachstrahldüse (5a, 5b) mit einem Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50° zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln.
14. Verwendung einer Flachstrahldüse (5a, 5b) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachstrahldüse (5a, 5b) einen Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 25°aufweist, wobei die Flachstrahldüse, bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3 bar, eine Flussrate im Bereich von 0.2 l/min bis 3 l/min aufweist.
15. Verwendung einer oder mehrerer Flachstrahldüsen (5a, 5b) mit einem
Strahlwinkel im Bereich von 15° bis 50° zur Ausstattung oder zur Nachrüstung tragbaren Rückenspritze.
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