EP0287552A2 - Vorrichtung zum Versprühen von Spritzmittel - Google Patents
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
- B05B5/085—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects the plant being provided on a vehicle
Definitions
- the invention relates to a device for spraying spraying agent with a spraying device supported on or pulled by a towing vehicle, wherein the spraying device has at least one spray nozzle which is fed with spraying agent via a pump, in which the distance from or to the nozzle mouth ( en) electrodes for the electrostatic charging of the spray are arranged.
- Spraying devices for agricultural purposes can be pulled by a towing vehicle or, for example, can be attached to the three-point suspension of an agricultural towing vehicle, such as a tractor.
- the spraying agent is hereby discharged from a spraying agent container by means of a pump via spraying nozzles, whereby the spraying nozzles can for example be oriented transversely to the direction of travel and in some of these spraying devices blowers can also be provided which generate a carrier air flow for the spraying agent released by the nozzles.
- a device of this type can be found, for example, in European patent application 167 518. Spraying devices of this type produce a spray mist, depending on the type and cultivation of the plants to be sprayed, a more or less large proportion of the spray liquid becomes ineffective for spraying purposes or is lost as a drift for use.
- the device according to the invention is essentially characterized in that the electrodes are fixed to an insulated electrode carrier separate from the nozzle carrier, the electrode carrier being supported in an insulating manner on the housing and / or on the container.
- the fact that separate insulated electrode supports are provided for the electrodes and thus the electrodes are not directly connected to the nozzles or nozzle supports ensures that no significant leakage currents flow between the nozzle mouth and electrodes even in the oversaturated fog phase.
- the design of the insulation is of particular importance in order to achieve a functional device in which the desired electrostatic charging is possible.
- the arrangement of the electrodes on the electrode holder, which is separate from the nozzle holder and insulated from it, means that there is no need for complex suction devices on the electrodes, as a result of which they can be constructed much more simply.
- the insulation and support of the electrode carrier on the housing and / or container of the spraying device can be done with simple means.
- spray agent Since the spray agent is electrostatically charged when or after it emerges from the spray nozzles, it is attracted to the target areas at ground potential and a large part of the drifting spray agent can be directed directly at the plants or the target areas.
- spray medium also reaches the leaves from the underside or the shadow of the spray shadow, so that a much larger proportion of the sprayed liquid is accepted by the plants not only on the top but also on the underside, which means particularly effective protection or effective treatment is made possible and, above all, untreated nests are avoided.
- the spray can be negatively charged, which can be done by corona, contact or influenza charging.
- the device according to the invention is further developed such that a positive voltage of 10 to 15 kV, in particular 12 kV, is (are) applied to the electrode (s), the electrodes being advantageously displaceable relative to the nozzles for better adjustment of the electrodes are arranged on the electrode carrier.
- brushes or comb-shaped electrodes can be used as electrodes, the electrodes preferably being of annular design.
- Such annular electrodes can be arranged in a particularly simple manner in accordance with the nozzle mouth, in particular coaxially to the nozzle mouths, so that an effective electrostatic charging of the jet leaving the spray nozzles is ensured.
- each ring-shaped electrode is advantageously formed with an inner surface which is conical in accordance with the spray cone of the spray nozzle.
- the design is advantageously made such that the insulators, via which the electrode carrier is connected or supported on the housing and / or container and / or the electrodes on the electrode carrier, with pots with a downward opening are disguised.
- the cup-shaped cladding drains the precipitated water without it coming into direct contact with the surface of the insulators.
- the arrangement of these pot-shaped linings thus protects the insulator against the separation of spray droplets, these linings formed by pots preferably being able to be connected to earth potential, as a result of which the insulator can be further secured against the precipitation of droplets of moisture.
- the electrode carrier is arranged below the insulators and / or suspended from them.
- An electrical field is formed between the linings of the insulators and the insulators and the electrode carrier, which are preferably at ground potential, as a result of which a force is exerted on charged particles which are located on the electrode carrier in the direction of the pot-shaped lining or the insulator. Due to the fact that the electrode carrier is arranged below the insulators and / or hanging from them, gravity acts on the particles on the electrode carrier against the direction of the electric field, as a result of which the transfer of a charged particle from the electrode carrier to the cup-shaped cladding and thus a corresponding outflow the load is largely avoided. It is thus ensured that no leakage current can flow from the electrode carrier via the insulators.
- the electrode carrier is advantageously connected to the housing and / or the container via the insulators with the interposition of an insulating carrier frame.
- an insulating carrier frame makes it possible, on the one hand, to ensure the static stability of the electrode support, and, on the other hand, to bring the insulators out of the mist area of the spray nozzles and the electrode support.
- an insulating support frame makes it possible to gradually reduce the voltage prevailing between the electrode support and the insulator linings, which are preferably at ground potential, so that the support frame has a potential which lies between the potential of the electrode support and ground potential.
- FIG. 1 shows a circuit diagram for the electrostatic charging of the spraying agent when or after it emerges from the spray nozzles
- FIG. 2 shows, in an enlarged view, a diagram for the charge separation during influential charging
- FIG. 3 shows a partial view of an electrode carrier supported on a housing
- Figure 4 is a view in the direction of arrow IV of Figure 3.
- a nozzle designated 1 is acted upon by a pump 3 with spray medium from a reservoir 4 via a pressure regulator 2.
- An electrode 5 is arranged concentrically with the nozzle 1 and is supplied with a voltage of, for example, 12 kV via a high-voltage device 6, which is fed, for example, from a battery 7 of the towing vehicle.
- the towing vehicle and the sprayer with the nozzle 1 are at ground potential, as is indicated by an earth band 8 on the sprayer.
- the spray medium emerging from the nozzle 1 is electrostatically charged when or after it exits when it passes through the electrode 5.
- an electrode carrier 10 is connected via insulators 11 with the interposition of an insulating support frame 12 to a housing of a spraying device, not shown.
- the insulators have pot-shaped linings 13 with an opening directed downwards.
- the insulators 11 and the cup-shaped linings 13 are supported at 14 on a frame element 15 which is connected to the housing of the spraying device.
- the electrode carrier 10 has an electrode at the points labeled 16, which cooperate with nozzles 17 of a spray agent supply line 18, which is only indicated schematically and which is supported independently of the carrier frame 12 and the electrode carrier 10 on the housing of the spraying device or on the container.
- FIG. 3 A detail of FIG. 3 is shown enlarged in FIG. 4, the reference symbols being retained.
- the support frame 12 is angled at the connection 19 with the electrode support 10, which makes it possible to bring the insulator out of the fog area of the spray.
- the spraying agent is fed to a nozzle 17 via the line indicated by 18, an annular electrode 16 being provided coaxially with the nozzle 17.
- the electrode 16 has an inner surface which is conical in accordance with the spray cone of the spray nozzle 17.
- the pot-shaped coverings In the area of the support frame 12, the pot-shaped coverings have baffles 20 on their lower edge, which prevent liquid collected on the surface of the cover from dripping onto the support frame 12 underneath.
- the electrodes 16 can be slidably fixed on the electrode carrier 10 in the sense of the double arrow 21, as a result of which a better adaptation and adjustment of the electrodes can be achieved.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versprühen von Spritzmittel mit einem an einem Zugfahrzeug abgestützten oder von diesem gezogenen Spritzgerät, wobei das Spritzgerät wenigstens eine Spritzdüse aufweist, welche über eine Pumpe mit Spritzmittel gespeist wird, bei welcher in Abstand von der oder den Düsenmündung(en) Elektroden für die elektrostatische Aufladung des Spritzmittels angeordnet sind.
- Spritzgeräte für landwirtschaftliche Zwecke können von einem Zugfahrzeug gezogen sein, oder aber beispielsweise an der Dreipunktaufhängung eines landwirtschaftlichen Zugfahrzeuges, wie beispielsweise eines Traktors, festgelegt sein. Das Spritzmittel wird hiebei aus einem Spritzmittelbehälter mittels einer Pumpe über Spritzdüsen ausgebracht, wobei die Spritzdüsen beispielsweise quer zur Fahrtrichtung orientiert sein können und bei einzelnen dieser Spritzgeräte auch Gebläse vorgesehen sein können, welche einen Trägerluftstrom für das von den Düsen abgegebene Spritzmittel erzeugen. Eine Einrichtung dieser Art ist beispielsweise der europäischen Patentanmeldung 167 518 zu entnehmen. Spritzgeräte dieser Art erzeugen einen Sprühnebel, wobei je nach Art und Anbau der zu besprühenden Pflanzen ein mehr oder minder großer Anteil der Sprühflüssigkeit für Sprühzwecke unwirksam wird oder als Abdrift für die Nutzung verlorengeht.
- Aus der DE-OS 32 07 002 ist eine Einrichtung der obengenannten Art bekanntgeworden, wobei neben einem Ausbringen des Spritzmittels über Düsen unter Druck auch eine elektrostatische Aufladung des Spritzmittels über Elektroden vorgesehen ist, um eine bessere Anlagerung desselben an den Pflanzen zu erzielen. Zur Vermeidung von Kriechströmen sind bei der bekannten Ausbildung Absaugeinrichtungen zum Entfernen von auf der Elektrode abgelagerter Flüssigkeit vorgesehen, wodurch insgesamt ein vor allem komplizierter Elek trodenaufbau und aufwendige Isolierung der Elektroden gegenüber dem Gehäuse des Spritzgerätes erforderlich ist.
- Die Erfindung zielt nun darauf ab, den Aufbau einer Vorrichtung der oben genannten Art zu vereinfachen und das Auftreten von Kriechströmen zwischen der Elektrode und der Düsenmündung bei gleichzeitig vereinfachter Isolation wesentlich zu verringern. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden an einem vom Düsenträger gesonderten, isolierten Elektrodenträger festgelegt sind, wobei der Elektrodenträger am Gehäuse und/oder am Behälter isolierend abgestützt ist. Dadurch, daß für die Elektroden gesonderte isolierte Elektrodenträger vorgesehen sind und somit die Elektroden nicht unmittelbar an den Düsen bzw. Düsenträgern angeschlossen sind, wird sichergestellt, daß auch in der mit Wasser übersättigten Nebelphase keine nennenswerten Kriechströme zwischen Düsenmündung und Elektroden fließen. Die Ausgestaltung der Isolation ist mit Rücksicht auf die wasserhältige Nebelphase bzw. die hochleitfähige Suspension von besonderer Wichtigkeit, um eine funktionsfähige Einrichtung zu erzielen, bei welcher die gewünschte elektrostatische Aufladung möglich wird. Durch die Anordnung der Elektroden an dem vom Düsenträger gesonderten und gegenüber diesem isolierten Elektrodenträger kann auf aufwendige Absaugvorrichtungen an den Elektroden verzichtet werden, wodurch diese wesentlich einfacher aufgebaut werden können. Weiters kann die Isolierung und Abstützung des Elektrodenträgers am Gehäuse und/oder Behälter des Spritzgerätes mit einfachen Mitteln erfolgen.
- Da das Spritzmittel beim bzw. nach dem Austritt aus den Spritzdüsen elektrostatisch aufgeladen wird, wird es von den auf Erdpotential befindlichen Zielflächen angezogen und ein großer Teil des abdriftenden Spritzmittels kann unmittelbar auf die Pflanzen bzw. die Zielflächen gerichtet werden. Das Spritzmittel gelangt hiebei beim Sprühen von oben auch von der Unterseite oder der Sprühschattenseite an die Blätter heran, so daß ein wesentlich größerer Anteil der versprühten Flüssigkeit von den Pflanzen nicht nur an der Oberseite sondern auch an der Unterseite angenommen wird, wodurch ein besonders wirkungsvoller Schutz bzw. eine wirkungsvolle Behandlung ermöglicht wird, und vor allem unbehandelte Nester vermieden werden.
- Das Spritzmittel kann dabei negativ aufgeladen werden, wobei die Aufladung durch Korona-, oder Kontakt- oder Influenzaufladung erfolgen kann.
- Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend weitergebildet, daß die Elektrode(n) mit einer positiven Spannung von 10 bis 15 kV, insbesondere 12 kV, beaufschlagt wird (werden), wobei zur besseren Einstellung der Elektroden relativ zu den Düsen die Elektroden mit Vorteil verschiebbar am Elektrodenträger angeordnet sind.
- Als Elektroden können hiebei nadel-, bürsten- oder kammförmige Elektroden Verwendung finden, wobei bevorzugt die Elektroden ringförmig ausgebildet sind. Derartige ringförmige Elektroden können in besonders einfacher Weise der Düsenmündung entsprechend, insbesondere koaxial zu den Düsenmündungen angeordnet sein, so daß eine wirkungsvolle elektrostatische Aufladung des die Spritzdüsen verlassenden Strahles sichergestellt ist.
- Zur Erzielung einer intensiven elektrostatischen Aufladung ist mit Vorteil jede ringförmige Elektrode mit entsprechend dem Sprühkegel der Spritzdüse kegeliger Innenfläche ausgebildet.
- Um in einer Atmosphäre, in welcher Wassertröpfchen kondensieren oder abgeschieden werden können, sicherzustellen, daß über die Isolatoren kein Kriechstrom fließen kann, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Isolatoren, über welche der Elektrodenträger am Gehäuse und/oder Behälter und/oder die Elektroden am Elektrodenträger angeschlossen bzw. abgestützt sind, mit Töpfen mit nach unten gerichteter Öffnung verkleidet sind. Die topfförmigen Verkleidungen leiten hiebei das niedergeschlagene Wasser ab, ohne daß dieses unmittelbar mit der Oberfläche der Isolatoren in Kontakt gelangt. Die Anordnung dieser topfförmigen Verkleidungen schützt somit den Isolator gegen Abscheidung von Sprühtröpfchen, wobei diese von Töpfen gebildeten Verkleidungen vorzugsweise an Erdpotential gelegt werden können, wodurch der Isolator gegenüber sich niederschlagenden Feuchtigkeitströpfchen weiter gesichert werden kann.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektrodenträger unterhalb der Isolatoren und/oder an diesen hängend angeordnet. Zwischen den sich vorzugsweise auf Erdpotential befindlichen Verkleidungen der Isolatoren und den Isolatoren und dem Elektrodenträger bildet sich ein elektrisches Feld aus, wodurch auf aufgeladene Teilchen, welche sich auf dem Elektrodenträger befinden, eine Kraft in Richtung zur topfförmigen Verkleidung bzw. zum Isolator ausgeübt wird. Dadurch, daß der Elektrodenträger unterhalb der Isolatoren und/oder an diesen hängend angeordnet ist, wirkt auf die sich am Elektrodenträger befindlichen Teilchen die Schwerkraft entgegen der Richtung des elektrischen Feldes, wodurch der Übergang eines geladenen Teilchens vom Elektrodenträger zur topfförmigen Verkleidung und damit ein entsprechendes Abfließen der Ladung weitestgehend vermieden wird. Es wird somit sichergestellt, daß vom Elektrodenträger über die Isolatoren kein Kriechstrom fließen kann.
- Mit Vorteil ist der Elektrodenträger über die Isolatoren unter Zwischenschaltung eines isolierenden Trägerrahmens an das Gehäuse und/oder den Behälter angeschlossen. Eine der artige Anordnung eines Trägerrahmens ermöglicht es, einerseits die statische Stabilität des Elektrodenträgers sicherzustellen, und andererseits, die Isolatoren aus dem Nebelbereich der Spritzdüsen und des Elektrodenträgers zu bringen. Weiters wird es durch einen derartigen isolierenden Trägerrahmen möglich, die zwischen dem Elektrodenträger und den sich vorzugsweise auf Erdpotential befindlichen Verkleidungen der Isolatoren herrschende Spannung stufenweise abzubauen, sodaß der Trägerrahmen ein Potential aufweist, welches zwischen dem Potential des Elektrodenträgers und Erdpotential liegt.
- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: Fig.1 ein Schaltschema für die elektrostatische Aufladung des Spritzmittels beim bzw. nach dem Austritt aus den Spritzdüsen, Fig.2 in vergrößerter Darstellung ein Schema für die Ladungstrennung bei Influenzaufladung, Fig.3 eine Teilansicht eines an einem Gehäuse abgestützten Elektrodenträgers und Fig.4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig.3.
- In Fig.1 wird eine mit 1 bezeichnete Düse über einen Druckregler 2 von einer Pumpe 3 mit Spritzmittel aus einem Vorratsbehälter 4 beaufschlagt. Konzentrisch mit der Düse 1 ist eine Elektrode 5 angeordnet, welche über eine Hochspannungseinrichtung 6, welche beispielsweise über eine Batterie 7 des Zugfahrzeuges gespeist wird, mit einer Spannung von beispielsweise 12 kV beaufschlagt. Das Zugfahrzeug und das Spritzgerät mit der Düse 1 liegt dabei auf Erdpotential, wie dies durch ein Erdband 8 am Spritzgerät angedeutet ist. Das aus der Düse 1 austretende Spritzmittel wird beim bzw. nach dem Austritt beim Passieren der Elektrode 5 elektrostatisch aufgeladen.
- In Fig.2 ist schematisch die Ladungstrennung bei der Aufladung des Spritzmittels erläutert. Mit 1 ist wiederum die Düse und mit 5 die Elektrode bezeichnet, welche eine positive Hochspannung gegenüber der auf Erdpotential befindlichen Düse aufweisen soll. Die Elektrode 5 ist hiebei als Potentialring ausgebildet. Die Zufuhr von Spritzmittel ist durch den Pfeil 9 angedeutet. Beim Austritt des Spritzmittels aus der Düse 1 findet aufgrund des herrschenden elektrischen Feldes eine Ladungstrennung statt. Bei einer positiv aufgeladenen Elektrode 5 werden dabei negativ aufgeladene Spritzmittelteilchen ausgebracht, und es muß die verbleibende positive Ladung, welche eine Aufladung des Spritzmittels und des Spritzgerätes bewirken würde, abgeführt werden, wie dies in Fig.1 durch den Strom IW angedeutet ist. Beim Auftreffen des Spritzmittels auf die Zielflächen wird dabei ein Strom Ia abgeleitet, wie dies in Fig.1 angedeutet ist. Prinzipiell ist es möglich,an die Elektrode 5 bzw. den Potentialring eine positive oder negative Polarität anzulegen, wobei sich jedoch für eine positive Polarität des Potentialringes eine wirksamere Aufladung gezeigt hat.
- In Fig.3 ist ein Elektrodenträger 10 über Isolatoren 11 unter Zwischenschaltung eines isolierenden Trägerrahmens 12 an einem nicht dargestellten Gehäuse eines Spritzgerätes angeschlossen. Die Isolatoren weisen hiebei topfförmige Verkleidungen 13 mit nach unten gerichteter Öffnung auf. Die Isolatoren 11 und die topfförmigen Verkleidungen 13 sind dabei bei 14 an ein Rahmenelement 15, welches mit dem Gehäuse des Spritzgerätes verbunden ist, abgestützt. Der Elektrodenträger 10 weist an den mit 16 bezeichneten Stellen jeweils eine Elektrode auf, welche mit Düsen 17 einer nur schematisch angedeuteten Spritzmittelzuführungsleitung 18, welche unabhängig vom Trägerrahmen 12 und dem Elektrodenträger 10 am Gehäuse des Spritzgerätes oder am Behälter abgestützt ist, zusammenwirken.
- In Fig.4 ist ein Detail der Fig.3 vergrößert dargestellt, wobei die Bezugszeichen beibehalten wurden. Mit 11 ist wiederum der Isolator und mit 13 die topfförmige Verkleidung bezeichnet, welche bei 14 an einem Rahmenelement 15 angeschlossen ist, welches am Gehäuse des Spritzgerätes, welches nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß der Trägerrahmen 12 bei der Verbindung 19 mit dem Elektrodenträger 10 abgewinkelt ausgebildet ist, wodurch es möglich ist, den Isolator aus dem Nebelbereich des Spritzmittels zu bringen. Das Spritzmittel wird dabei über die mit 18 angedeutete Leitung jeweils einer Düse 17 zugeführt, wobei koaxial zur Düse 17 eine ringförmige Elektrode 16 vorgesehen ist. Die Elektrode 16 weist hiebei eine entsprechend dem Sprühkegel der Spritzdüse 17 kegelig ausgebildete Innenfläche auf. Im Bereich des Trägerrahmens 12 weisen die topfförmigen Verkleidungen an ihrer Unterkante Leitbleche 20 auf, welche ein Abtropfen von auf der Oberfläche der Verkleidung gesammelter Flüssigkeit auf den darunterliegenden Trägerrahmen 12 verhindern. Die Elektroden 16 können hiebei im Sinne des Doppelpfeiles 21 verschieblich am Elektrodenträger 10 festgelegt sein, wodurch sich eine bessere Anpassung und Einstellung der Elektroden erzielen läßt.
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