DE2111474A1

DE2111474A1 - Verfahren und Einrichtung zum Vernebeln

Info

Publication number: DE2111474A1
Application number: DE19712111474
Authority: DE
Inventors: Waldron David Walter
Original assignee: Lowndes Engineering Co Inc
Current assignee: Lowndes Engineering Co Inc
Priority date: 1970-03-17
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1971-10-07
Also published as: JPS5214188B1; US3633825A; GB1342837A; DE2111474C2

Description

Unser Zeichen: L 866

Verfahren und Einrichtung zum Vernebeln

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verneblungsverfahren und eine Einrichtung mit einem Antriebsmotor zum Antrieb eines Gebläses zur Lieferung von unter Druck stehender Luft zu einer Düsenanordnung. Die Düsenanordnung gibt die Luft längs einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand befindlichen spiralförmigen Wegen und längs eines zentrisch angeordneten axialen Weges ab. Sehr kleine Mengen einer Flüssigkeit, beispielsweise konzentrierter Pestizide, werden in die in axialer Richtung gerichtete Abströmluft eingeleitet und mit der spiralförmig gerichteten Abgabeluft kombiniert, um einen Nebel zu erzeugen.

Bisher wurden Insekten- und Seuchenbekämpfungsmittel sowie Entlaubungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel und andere Chemikalien über einen großen Freiluftbereich ausgesprüht, indem sie in einem flüssigen Träger, beispielsweise Dieselöl, verteilt und von einem Heißluftstrom mitgerissen wurden. Eine solche flüssige Mischung, die nur

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ungefähr 5 "bis 6 Prozent aktive Bestandteile hat, wird gewöhnlich zur Verwendung in einem großen Tank transportiert, der ca. 91 bis 104 Liter faßt und in Verbindung mit einer Verneblungsmaschine benutzt wird.

Diese bekannten Verneblungsmaschinen bestehen aus einem Brenner, der einen Heißluftstrom erzeugt, und aus einer Düsenanordnung, die sowohl zur Mischung dieses Heißluftstromes mit der aus dem Tank stammenden Flüssigkeit dient als auch dafür sorgt, daß dieses Aerosol nach draußen geleitet wird. Da die Mischung des Dieselöls und des aktiven Bestandteils in dem auf diese Weise hergestellten Nebel relativ große Tröpfchen bildet, was ein schnelles Absetzen der Tröpfchen bewirkt, sind hohe Betriebsdrücke und hohe Austrittsgeschwindigkeiten erforderlich, falls der Nebel über eine beträchtliche Entfernung verbreitet werden soll. Darüber hinaus veranlassen die relativ großen Tröpfchen, daß sich Flüssigkeitsflecken der Schutzschichten auf verschiedenen Gegenständen bilden und ein beispielsweise Verbrennen des Blattwerks von Pflanzen verursachen.

Bedingt durch das große Volumen der Mischung und durch die großen Mengen von Brennstoff, die zum Erhitzen der Luft erforderlich sind, werden große und teure Spezialeinrichtungen benötigt, um die Verneblungsmaschinen zu befördern. Da das Dieselöl nur als Träger für das Verteilen der aktiven Bestandteile dient, liegt, falls überhaupt, nur eine geringe Notwendigkeit vor, Dieselöl zu verwenden. Es ist im wesentlichen überflüssig und bewirkt nur sowohl eine Verschmutzung als auch eine Flüssigkeits— f leckenbildung der Schutzschichten oder ein Verbrennen des Blattwerks.

Jüngste Versuchsergebnisse haben auch gezeigt, daß die Tröpfchengröße in einem Nebel, der einen aktiven flüssi-

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gen Bestandteil enthält, die wirksame Abtötkraft des aktiven Bestandteils auf Insekten verändert. Es wurde festgestellt, daß die optimale Tröpfchengröße 5 bis 20 Mikron für den mittleren Massendurchmesser ist, also viel kleiner als das, was nach dem Stand der Technik durch Verneblungsmaschinen erreicht wird.

Die Erfindung beseitigt die oben beschrieben Schwierigkeiten durch die Schaffung einer relativ kleinen kompakten Verneblungseinrichtung, die in fein verteilter Form besonders kleine Mengen des konzentrierten aktiven Bestandteiles von Flüssigkeiten oder fließfähigen Medien ohne die Notwendigkeit einer Auflösung dieses Bestandteils in einem flüssigen Träger verteilt. Auf diese Weise ist in der Einrichtung der Erfindung kein großer Tank erforderlich, und die teure und unerwünschte große Volumenmenge und die Verschmutzungwirkungen des Dieselöls sind beseitigt, während gleichzeitig die zur Verteilung einer vorgeschriebenen Menge eines aktiven Bestandteiles notwendige Leistung bedeutend verringert ist. Darüber hinaus ist die Wirksamkeit und Gleichmäßigkeit der Verteilung von Insektenvertilgungs-, Seuchenbekämpfungs-, Schädlingsbekämpfungs-.und dgl. Mittel bei der Verwendung der Erfindung ganz offensichtlich verbessert, wodurch ein geringerer aktiver Bestandteil erforderlich ist und die Kosten zur Aufbringung einer wirksamen Menge eines bestimmten Materials auf einen vorgeschriebenen Bereich sind wesentlich reduziert, d.h.·* um ungefähr 1/3 der Kosten, die zur Aufbringung des gleichen Materials mit üblichen Verfahren und Einrichtungen erforderlich sind.

Die Einrichtung der Erfindung umfaßt einen Antriebsmotor, der einen Impeller oder ein Gebläse antreibt, der oder

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das mit einer Luftkammer verbunden ist. Mit der Luftkammer ist eine Düsenanordnung verbunden, wobei die Düsenanordnung eine mittlere Auslaßdüse hat, durch die ein geringer Teil der aus der Luftkammer gelieferten Luft und der aktive Bestandteil der konzentrierten Flüssigkeit abgegeben werden. Darüber hinaus hat die Düsenanordnung eine Mehrzahl von gebogenen,nach innen gerichteten, in radialer Richtung im Abstand befindlichen Durchgangswegen, durch die ein größerer Teil der aus der Luftkammer gelieferten Luft zu dem Abgabeende der Düse hin zum Mitreißen der austretenden Flüssigkeits- und Luftmischung geleitet wird, um einen Nebel zu erzeugen, der außerhalb von der Düsenanordnung auseinandergeht.

Nur ein einzelnes Ventil steuert die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von einem Vorratsbehälter durch ein Strömungsmeßgerät zu der Düse. In einem Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkeit für die Regelung von Viskositätsveränderungen durch ein Hindurchführen durch einen Wärmetauscher in der Luftkammer geringfügig vorgewärmt, wo die Wärme der Verdichtung ausreicht, um die Luft aufzuwärmen.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vernebelungseinrichtung zu schaffen, die billig herzustellen, haltbar im Aufbau und wirksam im Betrieb ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vernebelungseinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, sehr kleine Mengen eines aktiven Bestandteiles einer konzentrierten Flüssigkeit über einen großen Bereich abzugeben.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vernebe lungs einrichtung zu schaffen, die kompakt und im Ge-

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wicht gering ist, so daß sie abnehmbar in einoiLieferwagen oder auf die Ladefläche eines Lastwagens paßt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine billige Düsenanordnung für eine Vernebelungseinrichtung zu schaffen, die eine geringe Menge einer Flüssigkeit in einem Luftstrom gründlich und gleichmäßig mischt und abgibt und diesen von der Einrichtung wegleitet.

Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nebel mit einer ausreichend kleinen Tröpfchengröße herzustellen, eine optimale Wirksamkeit zur Tötung von Insekten zu schaffen und die Fähigkeit für eine weittragende Verbreitung hervorzubringen. -

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die die Notwendigkeit einer Mischung eines Seuchenbekämpfungs-j Insektenvernichtungs-, Schädlingsbekämpfungs-, Entlaubungs- oder dgl. Mittel in einem flüssigen Träger zum Verteilen oder Versprühen des Materials über einen weiten Bereich vermeiden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verteilung eines Seuchenbekämpfungs-, Insektenvertilgungs-, Schädlingsbekämpfungs-, Entlaubungs- oder dgl. Mittel ohne die Notwendigkeit, da? Mittel einer großen Wärme auszusetzen, zu schaffen.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser sind:

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Pig.1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Yernebelungseinrichtung, die gemäß der Erfindung ausgeführt ist,

Pig.2 eine schematische Seitenansicht von bestimmten Elementen der Vernebelungseinrichtung der Fig.1, wobei Teile zum Teil weggebrochen sind,

Pig.5 eine schematische Seitenansicht, die eine abgewandelte Ausführungsform der Vernebelungsmaschine der Erfindung mit teilweise weggebrochenen Teilen darstellt ,

Fig.4- ein vergrößerter Teil einer Stirnansicht der Düsenanordnung der in Fig.1, 2 und 3 dargestellten Einrichtung ,

Fig.5 ein Schnitt längs der Linie 5-5 der Pig.4- und

Pig.6 eine perspektivische Darstellung der Deckelanordnung des Tanks der in Fig.1 dargestellten Einrichtung für den aktiven Bestandteil.

Bei den für die Erläuterung der Erfindung ausgewählten Ausführungsbeispielen bezeichnet die Bezugszahl IO in Fig.1 einen kastenartigen offenen Rahmen, in dem die Einrichtung der Erfindung montiert ist. Der Rahmen 10 trägt ein Fundament oder eine Plattform 11, ein rückwärtiges Gitter 12 aus Streckmetall und eine vordere Steuerplatte 13. Die üblichen Steuerungen und Überwachungen 14 und I5 und Leitungen 16 sind für den Betrieb einer Verbrennungsmaschine 17 erforderlich. Diese Teile befinden sich auf der Steuertafel 13, während die Maschine 17 auf dem Fundament 11 montiert ist.

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Während bei den dargestellten Ausführungsbeispielen die Platte 15 an der Vernebelungseinrichtung angeordnet ist, sei bemerkt, daß die Steuerplatte I3 auch an einer entfernten Stelle, beispielsweise in dem Fahrerhaus eines Lastwagens, angebracht sein kann, so daß der Betrieb der Vernebe lungs einrichtung ferngesteuert werden kann. Es sei fernerhin bemerkt, daß für die Maschine 17 auch andere Antriebsmotore verwendet werden können.

Gemäß Fig.2 ist die Maschine 17 mit einer Riemenscheibe 13 versehen, die über einen endlosen Riemen 19 eine Riemenscheibe 20 antreibt. In diesem Ausführungsbeispiel treibt die Riemenscheibe 20 einen Verdrängungsluftimpeller oder ein Luftgebläse, beispielsweise ein Gebläse 21 an, das auf der Plattform 11 angrenzend an die Maschine 17 montiert ist.

Von dem Gebläse 21 ist eine allgemein durch 22 bezeichnete L-förmige aufrechtstehende Luftkammer gehalten. Die Kammer 22 umfaßt eine untere waagerechte Leitung 23, die mit einem senkrechten Stirnflansch 24 versehen ist, der mit einem Stirnflansch 25 auf der Auslaßleitung 21a des Gebläses verbunden ist. Das äußere Ende der Leitung 23 steht mit einer aufrechtstehenden Leitung 26 in Verbindung und bildet die Halterung für diese Leitung 26. Auf dem oberen Ende der Leitung 26 und konzentrisch dazu angeschlossen, ist über eine übliche Drehverbindung J eineDrehleitung angebracht, die eine sich zur Seite und waagerecht erstreckende obere Leitung 28 trägt. Die Leitung 28 ist an ihrem äußeren Ende gemäß Fig.5 mit einem ringförmigen Stirnflansch 29 versehen. Durch eine Drehung der Leitung 27 um ihre senkrechte Achse kann die Leitung 28 in eine bestimmte Richtung ausgerichtet werden.

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Quer über das Ende der Leitung 28 erstreckt sich eine allgemein mit 30 bezeichnete Düsenanordnung, die das Ende dieser Leitung 28 verschließt. Die Düsenanordnung 30 ist im nachfolgenden im Detail beschrieben.

Gemäß Fig.2 ist ein metallisches Wärmetauscherrohr 31 in dem Mittelteil des waagerechten Rohres 28 angeordnet. Dieses Wärmetauscherrohr 31 hat im Inneren einen Abstand zur Seitenwand der Leitung und es fluchtet mit der Achse der Leitung 28. Die Enden des Rohres 31 sind nach unten gebogen und sie verlaufen parallel zueinander durch entsprechende Löcher in der Leitung 28 nach außen.

Flexible Rohre oder Schläuche 32 und 33 sind an den freien Enden des Rohres 31 befestigt, wobei der Schlauch 33 von einem Tank 34- kommt und der Schlauch 32 zu dem Boden eines Strömungsmessers 35 führt.

Auf der Oberseite des Strömungsmessers 35 befindet sich ein Auf-Zu-Ventil 36 mit seinem Steuermagneten 37· Eine Seite des Ventils 36 ist mit dem Strömungsmesser 35 verbunden und die andere Seite mit einer Abgabeleitung 3S, die zu einem Steuerventil 40 führt. Von dem Steuerventil 40 führt eine Leitung 41 zu der Düsenanordnung 30.

Ein Druckschlauch 42 führt von der Leitung 28 zu dem Tank 34 über einen Deckel 44, der in Fig.6 im einzelnen dargestellt ist. Der Schlauch 42 steht mit dem Inneren des Rohres 28 und dem Inneren des Tanks 3^- in Verbindung.

Gemäß Fig.2 dreht die Maschine 17 das Gebläse 21, um in der leitung 28 einen Druck zu erzeugen. Der Schlauch 42

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leitet dann diesen Druck in das Innere des Tanks 34 oberhalb des fließfähigen Mediums, das sich in dem Tank 34-befindet. Hierdurch wird das fließfähige Medium des aktiven Bestandteils durch den Schlauch 33 und durch, das Wärmetauscherrohr 31 aus dem Tank 34· herausgedrückt, woraufhin das fließfähige Medium, beispielsweise ein Pestizid, auf eine im wesentliche!konstante Temperatur aufgewärmt und dann durch den Schlauch 32, den Strömungsmesser 35 und durch das Ventil 40 zu der Düsenanordnung 30 geleitet wird. Da die Viskosität der meisten fließfähigen Medien des aktiven Bestandteils, beispielsweise Malathion, Fenthion oder Naled oder auch Dibrom genannt, sich mit Temperaturen unter ca. 43,3°C - 48,8⁰C wesentlich verändert, sich jedoch über diesen Temperaturen nicht merklich verändert , dient ein Aufwärmen des fließfähiges Mediums in dem Rohr 31 über diese Temperatur dazu, um eine konstante Bemessung des fließfähigen Mediums durch das Strömungsmeßgerät 35 und das Steuerventil 40 zu erreichen. Das fließfähige Medium wird auf diesen Temperaturbereich durch die Luft in der Leitung 28 erwärmt, die während der Kompression in dem Gebläse 21 selbst erwärmt worden ist. Dies vermeidet einen Brenner, um das fließfähige Medium und die Luft zu erwärmen, wie dies bisher erforderlich war. Während es, bedingt durch den geringfügig aufgewärmten Zustand der Flüssigkeit, die von dem Wärmetauscherrohr 31 zu der Düsenanordnung 30 geleitet wird, wünschenswert ist, die Rohre 32, 28 und 41 so kurz wie möglich zu halten, kann das Strömungsmeßgerät 35 und das mit einer Nadel arbeitende Strömungssteuerventil 40 an einer entfernten Stelle, beispielsweise auf dem Armaturenbrett eines Lastwagens, angebracht sein. Falls erwünscht, können die Rohre 32, 38 und 41 mit einer Isolierung umwickelt sein.

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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Strömungsmeßgerät 35 und das Steuerventil 40 nebeneinander auf dem Fundament angebracht, das den Tank 34 trägt, so daß das Strömungsmessgerät beobachtet werden kann, wenn das Ventil 40 zur Lieferung einer vorbestimmten Menge eingestellt wird. Durch Verändern der Öffnung eines mit einer Nadel arbeitenden Ventils 40 kann die zu der Düsen-'anordnung 30 gelieferte Flüssigkeitsmenge verändert werden.

Der Behälter oder Tank 34 ist vorzugsweise eine übliche Trommel von ca. 19 Liter Inhalt, beispielsweise die Trommeln, in denen viele Arten von Insektenvertilgungsmitteln, beispielsweise Malathion, Fenthion oder Naled, letzteres wird auch Dibrom genannt, versandt werden. Diese Trommeln haben normalerweise gemäß Fig.6 eine öffnung 45 mit einem um diese herumgehenden Kragen 46. Der Kragen 46 hat einen sich nach innen erstreckenden Halteflansch 48, um darauf einen normalen Verschlußaufsatz aufzunehmen. Der Verschlußaufsatz 44 ist in Fig.6 bereit zum Aufsetzen in den Kragen 46 dargestellt.

Der Verschlußaufsatz besteht aus einem scheibenförmigen Deckel 50, der mit einer nicht gezeigten üblichen Dichtung ütfer die Flanschoberseite 48 paßt. Dabei befindet sich die Dichtung unter dem Deckel 50 zum Eingriff mit der Flanschoberseite 48, um die öffnung 45 in dem Tank 34 abzudichten. Der Verschlußaufsatz 44 ist mit einer in der Mitte angeordneten Schraube 51 versehen, die in dem Deckel 50 frei drehbar ist und die in eine Andruckplatte 52 unter dem Deckel 50 eingeschraubt ist. Ein eine Drehung verhindernder Stift 54 erstreckt sich von dem Deckel 50 nach unten, um für die Kante der Andruckplatte 52 einen An-

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schlag zu bilden und deren Drehung zu begrenzen. Da die Länge der Andruckplatte 52 genau bemessen ist, ergibt sich, wenn die Schraube 51 gelöst ist, um die Andruckplatte unter dem Deckel 50 in einen Abstand zu bringen, daß der Verschlußaufsatz 44 durch ein Kippen des Aufsatzes 44 und ein Einsetzen der Andruckplatte 52 unter den Halteflansch 48 um den aufrechtstehenden Kragen 46 auf die Oberseite des aufrechtstehenden Kragens 46 aufgesetzt werden kann. Die Schraube 51 wird dann festgedreht, um so die Andruckplatte 52 mit der Unterseite des Flansches 48 in Eingriff zu bringen und den Deckel. 50 auf die Oberseite des aufrechtstehenden Kragens 46 zu ziehen, um die Oberseite des Tanks 34 abzudichten. Der einen Druck in das Innere des Tanks 37 liefernde Schlauch 42 ist mit dem Deckel 50 über einen Anschluß 55 verbunden. Der Anschluß 55 hat einen Durchgang durch den Deckel, der mit dem Inneren des Tanks 34 in Verbindung steht, wenn der Verschlußaufsatz 44 aufgesetzt ist. Der Schlauch 33 steht mit dem Inneren des Tanks 34 über einen Anschluß 56 in Verbindung, der von dem Deckel 50 gehalten ist. Der Anschluß 56 hat einen Durchgang durch den Deckel 50, der mit dem Inneren des Tanks 34 in Verbindung steht. Damit das gesamte in dem Tank 34 enthaltene fließfähige Medium durch den Schlauch 33 abgegeben und verteilt werden kann, ist ein nach unten vorstehendes Aufnahmerohr 58 an der Unterseite des Anschlusses 56 befestigt. Das Aufnahmerohr 58 erstreckt sich unterhalb des Deckels 50 in eine Stellung dicht angrenzend an den Boden des Behälters 34.

Aus Fig.6 ergibt sich, daß ein zusätzlicher Anschluß 57 durch den Deckel 50 zum Anschluß für ein Druckmessgerät vorgesehen ist. Das Druckmeßgerät 63 zeigt an, wenn der· ge-

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wünschte Betriebsdruck in dem Tank 34 erreicht ist und wenn der Druck in dem Tank 34 über den Verschlußaufsatz 44 hinausreicht. Fig.3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Aμsführungsbeispiel ist die gleiche Düsenanordnung 30 verwendet, die im nachfolgenden beschrieben ist. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt eine Trägerplattform 10', die darauf eine Maschine 17' von gleicher Ausführung, wie die im ersten Ausführungsbeispiel geschriebene Maschine ist. Die Maschine 17' hat eine Abtriebsriemenscheibe 18' und ein endloser Riemen 19' verbindet die Abtriebsriemenscheibe 18' mit einer Antriebsriemenscheibe 20' eines Gebläses 21'.

Das Gebläse 21' hat ein zylindrisches Gehäuse 60 mit einem Impeller oder Flügelrad 61, der oder das zur Drehung .um eine mit der Achse, des Gehäuses 60 übereinstimmende Achse angebracht ist. Das Flügelrad 61 ist über eine Antriebswelle 62, die von dem Gehäuse 60 gelagert ist, mit der Riemenscheibe 20' verbunden. Das Flügelrad 61 ist so angeordnet, daß es einen Druck in Fig.3 nach links durch die Düsenanordnung 30 erzeugt. Das Gehäuse 60 ist mit einer Mehrzahl von auf dem Umfang im Abstand befindlichen öffnungen 64 auf der Eingangsseite des Gebläserades 61, auf der der niedrige Druck herrscht versehen, so daß, wenn die Maschine 17' das Gebläserad 61 antreibt, Luft durch die öffnungen 64 gesaugt wird, die durch das Gebläserad 61 komprimiert und durch die Düsenanordnung 30 getrieben wird. Ein Druck wird auf die gleiche Weise, wie zu dem JDank 34, für ein fließfähiges Medium zu dem Inneren des Tanks 34' für ein fließfähiges Medium durch eine Druckleitung 42' geleitet, die mit dem unter Druck stehenden Inneren des Gehäuses

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und mit dem Inneren des Tanks 34* über einen Verschlußaufsatz 44' in Verbindung steht, der eine gleiche Ausführung hat wie der Verschlußaufsatz 44. Ein Flüssigkeitsf Order schlauch 32' verbindet ein Strömungsmeßgerät 35' mit dem Inneren des Tanks 34', um eine Flüssigkeit aus dem Tank durch das Strömungsmeßgerät 35' in gleicher Weise, wie dies für das erste Ausfünrungsbeispiel beschrieben ist, zu liefern. Die durch das Strömungsmeßgerät 35* gehende Flüssigkeit wird zu der Düsenanordnung 30 geleitet, wobei sie durch ein magnetbetätigtes Abschaltventil 36' mit einem Magneten 37',durch eine leitung 38',durch ein Strömungssteuerventil 40* und eine Leitung 41' in gleicher Weise geht, wie dies in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist. Es sei bemerkt, daß keine Vorkehrung für ein Erwärmen des fließfähigen Mediums, das aus dem Tank 34* kommt und ehe es das Strömungsmeßgerät 35' erreicht, vorgesehen ist, jedoch kann eine derartige Anordnung ähnlich der, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel der ErfiBduag-"beschrieben ist, vorgesehen werden.

Die Fig.4 und 5 zeigen die Düsenanordnung 30 im einzelnen. Gemäß Fig.5 umfaßt die Düsenanordnung 30 ein ringförmiges Gehäuse 71 mit einem nach innen gerichteten Befestigungsflansch 72 an der Stirnseite oder an dem Einlaßende und das Gehäuse hat an seinem linken Ende oder an seiner Auslaßseite einen nach außen gerichteten Einstellflansch 74·· Das Gehäuse 71 bildet eine !»uftaufnahmekammer 751 die an ihrem Einlaßende durch einen Befestigungsflansch 29 verschlossen ist. Der Befestigungsflansch 29 ist mit dem Befestigungsflansch 72 durch Bolzen 76 verbunden. Die Luftaufnahmekammer 75 ist auf ihrer Abgabeseite durch eine ringförmige Einstellplatte 78 teilweise verschlossen. Die

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Einstellplatte 78 ist in einer entsprechend geformten Vertiefung 79 in der vorderen Kante des Gehäuses 7I aufgenommen und durch einen Haltering 80 in Stellung gehalten, der mit dem Einstellflansch 7^ des Gehäuses 7I durch Muttern und Schraubenbolzen 81 verbunden ist. Die Einstellplatte 78 ist scheibenförmig und mit einer Mitten-"durchgangsöffnung versehen.

Eine ebenfalls scheibenförmige senkundäre Einstellplatte 84, die jedoch einen kleineren Außen- und Innendurchmesser hat, ist hinter der Platte 78 zur Einlaßseite des Gehäuses 7I hin durch eine Mehrzahl von bogenförmige el Rippen 85 in Stellung gebracht, die längs eines Spiralweges gegenüber der Achse AZ der Düsenanordnung 30 angeordnet sind. Die Rippen 85 sind mit den Platten 78 und 84 durch Befestigungsnasen 86 verbunden. Der innere Durchgang durch die sekundäre Einstellplatte 84 ist durch einen Hontageblock 88 verschlossen, der mit der Platte 84 durch Schrauben 89 verbunden ist und der sich von der Platte in die Kammer 75 zu der Einlaßseite des Gehäuses 7I hinerstreckt .

Der Block 88 ist aus Kunststoff oder anderem nicht rostendem Material hergestellt und er bildet eine zentrisch angeordnete Vertiefung 90 für ein fließfähiges Medium, die sich in den Block 88 von der Abgabeseite des Gehäuses 71 erstreckt. Durch den Block 88 ist ebenfalls ein zentrisch angeordneter, sich axial erstreckender Durchgang 9^ ausgebildet. Der Durchgang 9^-ist gegenüber der Vertiefung 90 zentrisch angeordnet und er steht mit seinem einen Ende mit der Kammer 75 und mit seinem anderen Ende mit der Vertiefung 90 in Verbindung. Eine Leitung 41 zur Zuführung eines fließfähigen Mediums zu der Düsenanordnung 30 steht

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mit der Vertiefung 90 in dem Block 88 durch eine sich radial erstreckende Öffnung 92 in Verbindung, wobei die Verbindung zwischen der Vertiefung 90 und der Leitung 41 durch einen Anschluß 94- hergestellt wird, der mit dem Block 88 und einem Anschluß 95 verbunden ist, der durch das Gehäuse 7^ geht. Somit wird also das fließfähige Medium durch die Leitung 41 in die Vertiefung 90 geleitet. Ein Teil der in die Kammer 75 durch die Leitung 28 zugeführten Luft wird auch durch den Durchgang 91 in die Vertiefung 90 geleitet.

Eine Düsenplatte 96 hat einen Außendurchmesser, der mit dem Innendurchmesser der Platte 84 übereinstimmt und die Düsenplatte. 96 ist in einer Vertiefung in der Fläche des Blockes 88 angrenzend an die Abgabeseite des Gehäuses 7^ aufgenommen. Sie verschließt dabei teilweise die Vertiefung 90 in dem Block 88. Die Düsenplatte 96 ist auf dem Block 88 durch eine Mehrzahl von Schrauben 98 gehalten. Die Düsenplatte 96 hat einen nach außen stehenden Kragen 99, der sich von einer Seite der Platte 96 zu der Einlaßseite des Gehäuses 7^ in eine Stellung im Abstand von dem Boden der Vertiefung 90 erstreckt und einen Außendurchmesser hat, der,geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Vertiefung 90. Der Kragen 99 besteht mit der Platte 96 aus einem Stück und ist zur Vertiefung 90 konzentrisch angeordnet, wenn die Platte 96 eingesetzt ist. Die Außenseite der Platte 96 angrenzend an die Abgabeseite des Gehäuses 71 hat einen spitz zulaufenden Düsenflansch 100, der sich von der Platte 96 zu der Abgabeseite des Gehäuses 71 hin erstreckt und zur Achse AX konzentrisch angeordnet ist. Ein Düsendurchgang 101 ist durch die Platte 96,durch den Kragen 99 und durch den Düsenflansch 100 ausgebildet.

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Dieser Düsendurchgang 101 ist konzentrisch gegenüber der Achse AZ angeordnet und im Durchmesser größer als der Durchgang 91 durch den Block 88. Ein Ablenkteil 110 ist auf der Abgabeseite der Platte 78 gehalten und er verringert den wirksamen Durchmesser der durch die Platte 78 gehenden zentrischen öffnung. Der Ablenkteil 110 ist durch Schrauben 111 in Stellung gehalten, die in die Platte 78 eingeschraubt sind. Der Teil 110 ist dabei so eingestellt, daß seine Innenfläche mit den vorderen Flächen der Rippen 85 fluchten, die sich zu der Abgabeseite des Gehäuses 7^ hin erstrecken. Der Ablenkteil 110 bildet eine nach innen spitz zulaufende ringförmige Fläche 112, die konzentrisch um die Achse AX angeordnet ist. Die Fläche 112 beginnt gerade innerhalb der inneren Enden der Rippen 85 und sie erstreckt sich zu der Abgabeseite der Düsenanordnung 30 hin, um in einer ringförmigen Fläche 114- zu enden, die konzentrisch zur Achse AX verläuft. Die Fläche 114 endet in einer ringförmigen Messerkante 116, die einen Durchgang 115 bildet, der mit der Achse AX fluchtet und wesentlich größer ist als der Durchgang 101 sowie sich zu diesem nach vorne im Abstand befindet. Während die genauen Abmessungen und Verhältnisse für verschiedene fließfähige Medien und Zustände verändert werden können, wurde jedoch festgestellt, daß ein Durchgang 101 mit einem Durchmesser von ca. 11,1 mm (7/16 Zoll) mit einem Durchgang 115, der einen Durchmesser von ca.25,4-9,25 mm (1-3/8 Zoll) hat und der von dem Flansch 100 einen Abstand von ca. 4,762 mm (3/16 Zoll) hat, zufriedenstellend zusammenarbeitet. Eine sich nach außen erweiternde,konkave, ringförmige Fläche T18 erstreckt sich von der Kante 116 zur Abgabeseite des Teiles 110 und die Fläche 118 liegt konzentrisch zur Achse AX.

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Wenn unter Druck stehende Luft durch die Leitung 28, wie dies durch die Pfeile mit ausgezogenen Linien in Fig.5 gezeigt ist, geliefert wird, tritt sie in die Kammer 75 in dem Gehäuse 71 der Düsenanordnung 30 ein. Während die Luft unter verschiedenen Drücken zu der Düsenanordnung 30 geliefert werden kann, wurde Jedoch festgestellt, daß ein Druckbereich von ca.2,8 - 3»5 Meter \¥333βΓ3αμ1β (2-5 P'si) ausreicht oder angemessen ist. Ein bestimmter Prozentsatz dieser Luft wird durch die Durchgänge 91 und 101 längs eines axialen Weges entlang der Achse AX gedrückt. Die übrige Luft, und zwar der größere Prozentsatz als der, der längs des axialen Weges hindurchgeht, wird, wie durch die Pfeile dargestellt ist nach außen in die Kammer 75 und dann nach innen durch die zwischen den Rippen 85 gebildeten Durchgänge längs einer Mehrzahl von gemäß Fig.4 im Abstand befindlichen, spiralförmigen Wegen rechtwinklig zu der Achse AX gedrückt. Während es Umstände erforderlich machen können die Prozentsätze der gesamten Luft aus der Leitung 28, die längs des axialen Weges und längs der spiralförmigen Wege hindurchgehen, zu verändern, wurde es bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als ausreichend und angemessen festgestellt, ungefähr 99% der Luft als primären Luftstrom längs der spiralförmigen Wege und ca. 1% als sekundären Luftstrom längs des axialen Weges zu führen.

Die gewünschte Menge eines fließfähigen Mediums eines aktiven Bestandteils wird aus dem Tank 34- in die Vertiefung 90 und in den Durchgang 101, wie dies durch die gestrichelten Pfeillinien in Fig.5 dargestellt ist, durch die öffnung 92 abgemessen zugeführt. Wenn das fließfähige Medium in den Durchgang 101 eintritt, wird es von dem in axialer Richtung strömenden, Luftstrom'aufgenommen und längs des Durch-

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ganges 101 hindurchbewegt. Dies ist in Fig.5 durch die strichpunktierten Pfeillinien dargestellt. Wenn der sekundäre Luftstrom aus dem Durchgang 91 in den Düsendurchgang 101 gelangt, wird er ausgedehnt, wodurch sichergestellt wird, daß das fließfähige Medium des aktiven Bestandteils durch den sekundären Luftstrom aufgenommen wird. Das fließfähige Medium bildet dann einen besonders dünnen Film um den Durchgang 101, wenn es sich längs des Durchganges bewegt . · .

Gleichzeitig expandieren die spiralförmigen Luftströme, wenn sie die Fläche 112 erreichen und sie sind dann nach innen quer über das Abgabeende des Düsenflansches 100 durch die Fläche 114 gerichtet. Wenn diese spiralförmigen Luftströme auf die Außenseite der spitz zulaufenden Fläche des Düsenflansches 100 treffen und auch auf den gegenüberliegenden spiralförmigen Luftstrom, wird den Luftströmen eine axial gerichtete Bewegungskomponente erteilt. Wenn die spiralförmigen primären Ströme den Film des fließfähigen Mediums in Tröpfchen zerreißen, werden diese Tröpfchen des fließfähigen Mediums von den Luftströmen mitgerissen und in diesen eingeschlossen, wenn die Luftströme über die Fläche 118 gehen, um einen nach außen divergierenden und sich zerstreuenden Nebel zu bilden. Der axial gerichtete Luftstrom und die Fläche 118 geben der nach außen gerichteten spiralförmigen Mischung aus dem fein zerstäubten fließfähigen Medium und der Luft eine weitere axial gerichtete Bewegungskomponente. Diese Anordnung schafft eine ausreichende und angemessene Verteilung für sehr geringe Strömungsgeschwindigkeiten eines fließfähigen Mediums von·unter ca. 20,7 cnr/min (0,7 fluid ounees/min.) bis über ca. 168,6 cnr/min (5»7 fluid ounces/ min.) mit ausgezeichneten Verbreitungsentfernungen von ca.

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182.9 m (600 Fuß) bei geringen Windgeschwindigkeiten von ca.1,17 m/Sekunde (2,5 m.p.h.) bis über 1.600 m (1 Meile) bei hohen Windgeschwindigkeiten von ca. 2,68 - 3,58 m/Sekunde (6-8 m.p.h.), wenn die Achse AX der Düsenanordnung 30 parallel zum Erdboden verläuft.

Bei einer Verwendung der hier beschriebenen Erfindung ist die in dem Nebel ausgebildete Tröpfchengröße sehr nahe dem Optimum von 5 bis 20 Mikron mittlerem Massendurchmesser , der in jüngsten Veröffentlichungen für solche Bekämpfungs- oder Insektenvertilgungsmittelverteilung vorgeschlagenen Größe. Bedingt durch die ausgezeichnete Verteilung des fließfähigen Mediums bei der Verwendung der hier beschriebenen Erfindung, ist die Menge des erforderlichen Insektenvertilgungsmifctels, um in ausreichendem Maße Moskitos und andere Insekten zu töten,auf ungefähr die Hälfte vermindert, während die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, das die Verteilungseinrichtung trägt, gegenüber dem Fahrzeug,das eine bisher bekannte Vernebelungseinrichtung trägt, um das drei- bis fünffache erhöht werden kann-. Da auch das fließfähige Medium für den aktiven Bestandteil in seiner konzentrierten Form gewöhnlicherweise zu 95% konzentriert verwendet werden kann, entfällt die Notwendigkeit für einen großen Tank, um die bekannte Mischung aufzunehmen, wodurch der gesamte Verteilungsmechanismus auf eine Größe verringert werden kann, die leicht von Hand auf die Ladefläche eines Lastwagens oder in ein anderes Fahrzeug für eine Verwendung während der Sprühtätigkeit verladen und anschließend abgeladen werden kann, nachdem das Versprühen beendet ist, wodurch es möglich ist, dieses Fahrzeug auch für andere Zwecke wieder zu verwenden. Dies ergibt eine Verringerung der Anfangsinvestitionskosten auf ungefähr 1/3, die normalerweise für bekannte Sprüheinrichtungen anzusetzen sind.

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Aus der vorangegangenen Beschreibung,ergibt sich das Verfahren der Erfindung. Dieses Verfahren umfaßt ein Hindurchführen eines sekundären Stromes von komprimierter Luft längs eines eingeschränkten im wesentlichen in axialer Richtung geraden ?/eges zu der Atmosphäre hin, das Einleiten eines fließfähigen Mediums eines aktiven Bestandteils oder einer Flüssigkeit in den sekundären Luftstrom und ein Richten einer Mehrzahl von primären Strömen von komprimierter Luft spiralförmig nach innen zu und wenigstens teilweise durch den sekundären Luftstrom, nachdem das fließfähige Medium in den sekundären Luftstrom eingeleitet ist und dann spiralförmig nach außen, um der Flüssigkeit während der Aufteilung der Flüssigkeit in fein verteilte Tröpfchen eine nach außen gerichtete wirbeiförmige Bewegung zu erteilen. Das fließfähige Medium oder die Flüssigkeit des aktiven Bestandteils bildet einen besonders dünnen Film um den sekundären Luftstrom und dieser Film wird anschließend in Tröpfchen mit einem mittleren Massendurchmesser von 5 bis 10 Mikron durch die primären Luftströme, um als ein Nebel verteilt zu werden, zerrissen.

Das fließfähige Medium oder die Flüssigkeit des aktiven Bestandteils kann auf einen Temperaturbereich erwärmt werden, bei dem die Viskosität des fließfähigen Mediums im wesentlichen konstant ist, so daß eine genaue Bemessung erfolgen kann.

Der sekundäre Luftstrom kann ebenfalls geringfügig expandiert werden, wenn das fließfähige Medium eingespritzt wird, um einen besonders dünnen Film besser herzustellen. Es sei auch bemerkt, daß der besonders dünne Film des fließfähigen Mediums für ein Zerschlagen oder Zerreißen und ein Verteilen dieses Filmes durch den primären Luft-

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strom auch durch andere Mittel als einen sekundären Luftstrom erzeugt werden kann.

Die geringen Temperaturen, die bei der Erfindung erforderlich sind, sind der Grund dafür, daß die Erfindung als eine "ultralow volume (ULV) cold aerosol nozzle" bekannt wurde.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Verteilen sehr kleiner Mengen eines fließfähigen Mediums in einem primären Luftstrom, um einen Nebel mit fein verteilten Tröpfchen des fließfähigen Mediums darin auszubilden, gekennzeichnet durch die Verfahrensstufen von

a. Bewegen des primären Luftstromes in wenigstens einem zuerst nach innen und dann nach außen gerichteten, sich erweiternden, spiralförmigen Weg um eine Achse und in die Atmosphäre,

b. durch ein gleichzeitiges Bewegen eines sekundären Luftstromes längs der Achse und durch den primären Luftstrom in die Atmosphäre und

c. durch ein Einspritzen des fließfähigen Mediums in den sekundären Luftstrom mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, bevor der sekundäre Luftstrom durch den primären Luftstrom geht, um¹ den Nebel, der in die Atmosphäre freigelassen wird, zu veranlassen, eine nach außen gerichtete Wirbelbewegung anzunehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Luftstrom expandiert wird, wenn das fließfähige Medium da hinein eingeleitet wird.

3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Luftstrom längs einer Mehrzahl von einzelnen, konvergierenden, spiralförmigen Wegen zu der Achse hin und in Umfangsrichtung um die Achse im Abstand bewegt wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre und die sekundären Luftströme unter Druck stehen.

•5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige Medium auf seinen im wesentlichen konstanten Viskositätsbereich erwärmt wird, ehe die Einleitung in den sekundären Luftstrom erfolgt.

6. Verfahren zur Verteilung sehr kleiner Mengen eines fließfähigen Mediums in einem Luftstrom, um einen Nebel mit fein verteilten Tröpfchen des fließfähigen Mediums darin auszubilden, gekennzeichnet durch die Verfahrensstufen von

a. Bewegen des Luftstromes in wenigstens einem zuerst nach innen und dann nach außen gerichteten, sich erweiternden, spiralförmigen Weg um eine gerade Achse und in die Atmosphäre und

b. Einspritzen eines ultradünnen Filmes des fließfähigen Mediums in den Luftstrom längs der Achse, um den Luftstrom zu veranlassen, den Film in fein verteilten Tröpfchen des fließfähigen Mediums, die in dem Luftstrom eingeschlossen und von diesem zur Verteilung mitgenommen werden, zu zerreißen oder zu zerschlagen.

7'. .Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Massendurchmesser der Tröpfchen des fließfähigen Mediums überwiegend in dem Bereich von 5 bis 20 Mikron liegt.

8. Einrichtung zur Erzeugung eines Luftaerosols, gekennzeichnet durch

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a. eine Quelle von komprimierter Luft,

b. eine Luftkammer für die Luft, die mit der Quelle
der komprimierten Luft in Verbindung steht, wobei
die Luftkammer ein offenes Ende hat,

c. eine Düsenanordnung, die das offene Ende verschließt, d_e durch eine Düsenanordnung, die eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander liegenden, konvergierenden, spiralförmig angeordneten Durchgangswegen mit offenen Enden bildet, wobei die in Umfangsrichtung äußeren Enden der Durchgangswege mit der
Luftkammer in Verbindung stehen und die in Umfangsrichtung inneren Enden der Durchgangswege und um
eine Mittelachse in Umfangsrichtung sich im Abstand befinden,

e. durch eine Düsenanordnung mit einem mittleren Durchgangsweg mit offenen Enden, der längs der Mittelachse angeordnet ist, wo/bei ein Ende des Durchgangswegs mit der Luftkammer in Verbindung steht und das andere Ende angrenzend an die in Umfangsrichtung
inneren Enden der radialen Durchgangswege endet und

f. eine Vorrichtung zum Einleiten einer zu zerstäubenden Flüssigkeit in den mittleren Durchgangsweg.

Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine erste scheibenförmige Einstellplatte, die an dem Abgabeende der Düsenanordnung gehalten ist, durch eine zweite scheibenförmige Einstellplatte und durch eine Mehrzahl von Rippen, die auf der ersten und auf der zweiten Einstellplatte befestigt sind, um eine Mehrzahl von
in Umfangsrichtung nebeneinander spiralförmig angeordneten Durchgangswegen mit offenen Enden zu bilden.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle der komprimierten Luft ein Gebläse und eine Vorrichtung zum Antrieb des Gebläses umfaßt und daß die Vorrichtung zur Einleitung der Flüssigkeit in den zentralen Durchgang einen flüssigkeitenthaltenen Tank, eine Vorrichtung, die die Luftkammer mit dem Tank verbindet, um den Tank unter Druck zu setzen und eine Liefervorrichtung umfaßt, die den Tank mit der Düsenanordnung verbindet, wobei die Liefervorrichtung ein Strömungssteuerungsmittel hat.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Liefervorrichtung eine Anwärmvorrichtung umfaßt, um die durchgehende Flüssigkeit aufzuwärmen.

12. Vernebelungseinrxchtung mit einer Düsenanordnung, gekennzeichnet durch

a. eine erste Vorrichtung zur Lieferung einer Mehrzahl von Strömen von komprimierter Luft längs einer Mehrzahl von spiralförmig nach innen verlaufenden um eine Mittelachse in Umfangsrichtung im Abstand befindlichen Wegen,

b. durch eine zweite Vorrichtung zum Einspritzen eines besonders dünnen Films eines fließfähigen Mediums in die Luftströme, um die Luftströme zu veranlassen, den Film des fließfähigen Mediums in fein verteilte Tröpfchen zu zerschlagen und aufzuspalten und die auf diese V/eise ausgebildeten Tröpfchen in dem Luft-

■ strom einzuschließen und mitzunehmen und

c. durch eine dritte Vorrichtung zum Leiten des Luftstromes aus der Düsenanordnung heraus.

1J. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

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daß die erste Vorrichtung die Luftströme längs der Wege und aus der Mittelachse versetzt leitet.

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