METHOD AND DEVICE FOR THE PREPARATION OF LIQUIDS FOR FERTILIZER POURING OF PLANTS FOR HOUSEHOLD OR HOBBY GARDENERS

Abstract: 1. Process for the preparation of watering water for household or hobby gardeners, in which the watering water is impregnated with CO2 and fertilizer is dissolved in the impregnated water, characterized in that the water is taken from a normal mains supply pipe at the pressure and the temperature of the pipe and is first conveyed into a control zone in which, by means of the present pressure of the water flowing in, a closing and pressure regulating valve of a CO2 pressure gas source is adjusted, and in that the water is conveyed from the control zone to the entrance end of an impregnation zone which is in the form of an elongated, straight, flow route and in which at least two shoulder-like cross-sectional widenings of the flow route, which widenings are at a distance from each other, the pressure of the water is abruptly lowered and the areas of the water-flow from lowered pressure to the drawing in of CO2 gas into the water stream are brought into contact with a distribution zone via thin, open bores corresponding to the width of the shoulder and being situated in the cross-sectional plane connecting to the annular shoulder, into which distribution zone is conveyed the CO2 gas with the gas pressure controlled by the water inlet pressure, and in that the water is brought into contact with the liquid or solid fertilizers directly after the contact areas with the CO2 distribution zone.

Description: "Verfahren und Vorrichtung zum Zubereiten von Flüssigkeiten zum Düngegiessen von Pflanzen für Haushalt oder Hobbygärtner" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zubereiten von Flüssigkeiten zum Düngegiessen von Pflanzen-für Haushalt oder Hobbygärtner. Es ist bekannt, dass die Gesundheit von Pflanzen, der Pflanzenwuchs und ihre Widerstandskraft gegenüber Schädlingsbefall wesentlich verbessert werden kann, wenn die Pflanzen mit Wasser gegossen werden, das einen hohen Anteil von durch Feinstimprägnierung eingebrachten C02 und einen entsprechend hohen Anteil an H2C03 enthält. Es sind entsprechende Anlagenundvor richtungen entwickelt worden, um Gartenbaubetriebe, Freilandkulturen und Aufforstungsgebiete oder dgl. mit solchem präparierten Wasser zu versorgen (vgl. deutsche Zeitschrift "Der Spiegel" Nr. 47/1982, Seiten 99 bis 101 bzw. Nr. 7/1984, Seiten 61 bis 63). Es sind ferner Giesssysteme und Düngesysteme für Haushalt und Hobbygärtner bekannt, mit denen Pflanzen oder Beete über längere Zeit und im erforderlichen Ausmasse gegossen bzw. den Pflanzen über Düngemittelstäbchen oder Flüssigkeitsdünger die erforderlichen Düngestoffe zugeführt werden können. Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens zu schaffen, mit denen der Hausfrau bzw. dem Hobbygärtner auf einfache und preiswerte Weise aus der normalen Versorgungsleitung entnommenes Giesswasser in jeder gewünschten Menge bei Bedarf zur Verfügung gestellt wird, welches in optimaler Weise sowohl mit Dungestoffen als auch mit C02 und H2C03 angereichert und gemischt ist. Diese Aufgabe wird verfahrensgemäss durch die Schritte des Anspruchs 1 bzw. durch die Massnahmen des Anspruchs 2 gelöst. Bei diesem Verfahren bzw. der dafür vorgesehenen Vorrichtung ist es möglich, das an eine übliche Versorgungsleitung angeschlossene Gerät bei Bedarf lediglich durch das Aufdrehen des Wasserhahns in üblicher Weise in Betrieb zu nehmen. Alle weiteren Funktionen, nämlich das Öffnen der Gasdruckflasche für C02, das Einsteuern des Gasdruckes auf einen an den jeweiligen Druck des Wassers in der Versorgungsleitung angepassten Druck, das optimale Imprägnieren des Wassers mit C02 und das optimale Anreichern des Wassers mit H2C03 ebenso wie das Einmischen von Düngestoffen in einem an dem Druck des Wassers in der Versorgungsleitung angepassten Masse übernimmt das Gerät, Das gleiche gilt für die Rücknahme all dieser Funktionen lediglich durch Schliessen des Wasserhahnes. An das Gerät kann ein üblicher Giessschlauch angeschlossen werden. Das Gerät selber kann aber auch unmittelbar zum Füllen von Giesskannen oder dgl. Gefässen dienen, Die Installation ebenso wie der Gebrauch des Gerätes sind ausserordentlich einfach. Die Mischung der verschiedenen Bestandteile im Wasser lassen sich jeweils auf optimale Weise einstellem, so dass die Hausfrau oder der Hobbygärtner hierbei keine besondere Aufmerksamkeit aufwenden müssen. Durch Absperren der Zuleitung für das Düngemittel kann auch bedarfsweise das Giesswasser ausschliesslich mit C02 und H2C03 angereichert sein. Die auf diese Weise zur Verfügung gestellte Giessflüssigkeit fördert im ungewöhnlichen Masse Wachstum, Blühwilligkeit, Ertrag und Widerstandskraft der Pflanzen gegen Schädlinge oder Befall. Der Wasserdruck in der Versorgungsleitung kann im weiten Masse, z.B. zwischen 1 bar und 7 bar variieren. Durch die direkte Drucksteuerung des entnommenen Wassers für das Auslass- und Reduzierventil des Gasdruckbehälters wird in jedem Fall eine genaue und einfache automatische Steuerung des Speisedruckes des C02-Gases zu der Kontaktzone mit dem Wasser gewährleistet. Auf diese Weise erhält man eine vollautomatische und genaue und zuverlässige Steuerung des Zuspeisungsdruckes für das C02-Gas, Gleichzeitig erhält man einen ausserordentlich hohen Bedienungskomfort. Entsprechendes gilt für die Steuerung der Düngemittelzufuhr. Dazu kann ebenfalls der jeweilige Druck des aus der Versorgungsleitung entnommenen Wassers als Förderdruck ausgenutzt werden, und zwar indirekt dadurch, dass man den von dem Wasserdruck eingesteuerten Speisedruck des C02-Gases auf den Kopfraum oder auf die Aussenseite eines flexiblen Behälters für den flüssigen Dünger einwirken lässt. Die druckabhängige Zufuhr des Düngemittels in die Kontaktzone kann aber auch durch Unterdruck erfolgen, wie er in den einzelnen Injektordüsen der Kontaktzone entsteht, und zwar ebenfalls in Abhängigkeit von dem Druck des Wassers in der Versorgungsleitung. Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 im senkrechten Schnitt eine Vorrichtung gemäss der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und Figur 2 in ähnlicher Darstellung, jedoch nur im Ausschnitt, eine abgewandelte Ausfuhrungsform. Bei der Ausführungsform nach Figur 1 ist ein Geräteblock 1 vorgesehen, der einen Anschluss 2 zum Anschliessen an eine übliche Wasserversorgungsleitung aufweist. Eine solche Ver sorgungsleitungsanschlussstelle ist Ublicherweise mit einem Abschlusshahn ausgerüstet. In dem Geräteblock 1 ist eine Steuerkammer 3 vorgesehen, in die das Wasser aus der Leitung eintritt. Der Eintrit-tsdruck des Wassers kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Versorgungsleitung in weiten Grenzen variieren, z.B. zwischen 1 bar und 7 bar. Ebenso kann auch die jeweilige Temperatur des entnommenen Wassers sehr unterschiedlich sein. Der jeweilige Druck des Wassers in der Steuerkammer 3 wirkt auf eine Membran 4 ein, die über einen Betätigungsstössel 8 unmittelbar auf das bewegliche Glied 7 des Austritts- und Reduzierventils eines C02-Druckbehälters 6, z.B. eine übliche Druckgasflasche einwirkt. Der mit diesem Ventil ausgerüstete Druckbehälter 6 braucht lediglich an den dafür vorgesehenen genormten Anschluss des Geräteblockes 1 abdichtend angeschraubt zu werden. Ein solches Ventil schliesst automatisch, wenn von aussen kein Steuerdruck auf das Ventilglied 7 aufgebracht wird. Unterhalb der Membran 4 ist in dem Geräteblock 1 eine Gasverteilerkammer 5 vorgesehen, die über eine Drosselstelle 11 mit einer Gaskammer 10 in Verbindung steht. In dem Geräteblock 1 ist ferner ein Strömungskanal 13 vorgesehen, dessen Eintrittsseite 14 mit der Steuerkammer 3 in freier Strömungsverbindung steht. Der Strömungskanal 13 ist bevorzugt geradlinig und langgestreckt ausgebildet und mündet an seinem unteren Ende an einem Auslass 28. Dieser kann der direkte Austritt für die Giessflüssigkeit sein, z.B. zum Füllen von Giesskannen oder anderen Behältern,An den Auslass 28 kan-n aber auch ein üblicher Gartenschlauch oder dgl. angeschlossen werden. In einem ersten Abschnitt weist der Strömungskanal 13 mehrere Kanalabschnitte auf, deren Durchmesser sich fortschreitend und abrupt vergrössert. Diese injektordüsenartigen Abschnitte sind mit 15a bis 15c bezeichnet. In der der schulterartigen Erweiterung folgenden Ebene weist der Strömungskanal jeweils mehrere Verbindungsöffnungen 17 auf, die in freier S.trönungs verbindung mit Verteilerkanälen 12 stehen, die ihrerseits.mit der Gaskammer 10 verbunden sind. In einem weiteren, vor dem Auslass 28 liegenden Bereich des Strömungskanals 13, sind weitere solche Abschnitte 16a,16b mit abrupten Durchmessererweiterungen vorgesehen. Auch hier sind in der der Erweiterungsschulter unmittelbar folgenden Ebene Bohrungen 18 vorgesehen, die mit Verteiler- oder Verbindungskanälen 19 in freier Strömungsverbindung stehen. Diese Verbindungskanäle 19 sind an ihrem unteren Ende mit einem Bereich des Strömungskanals 13 im Abstand hinter der letzten Injektordüse 16b über Bohrungen 20 verbunden. In den Strömungskanal 13 ragt von oben zentral und mit radialem Abstand von der Wandung des Strömungskanals ein Zuführungsrohr 25, das über ein Sperrventil oder Dosierventil 26 mit einem Düngemittelvorrat für flüssigen Dünger in Verbindung steht und im Bereich einer der Injektordüsen 15a bis 16b mündet. Im dargestellten Beispiel liegt die Mündung 27 im Bereich der Injaktordüse 15c. Das beschriebene Gerät arbeitet wie folgt: Bei Giesswasserbedarf wird der Hahn der Versorgungsleitung ge öffnet, an die der Geräteblok 1 angeschlossen ist. Das beim Öffnen in den Ceräteblock 1 eintretende Wasser füllt die Steuerkammer 3 und beaufschlagt mit dem jeweiligen Druck die Membran 4. Die als Drucksteuerung dienende Membran 4 ist so ausgebildet und bemessen, dass schon bei einem Druck von 1 bar in der Steuerkammer 3 das Reduzierventil 7 des Druckbehälters 6 öffnet und C02 mit einem den Druck in der Steuerkammer 3 entsprechend reduzierten Druck in die Kammer 5 ausströmen lässt. Die Drosseleinrichtung 11 sorgt dafür, dass das ausströmende C02-Gas in den Strömungskanal 13 erst durchgreifen kann, wenn das Wasser aus der Steuerkammer 3 in den Strömungskanal 13 eingetreten ist und diesen mit seiner Strömung füllt. Bei der Durchströmung des Strömungskanals 13 bildet sich in den einzelnen Durchmesserabstufungen eine abrupte Druckherabsetzung in der Wasserströmung. Durch den herabgesetzten Druck wird Gas aus der Gaskammer 10,12 angesaugt und in effektiver Weise in feinstverteilter Form und unter Vermeidung weitgehend grösserer Blasen in das Wasser eingemischt. Diese Feinstimprägnierung wiederholt sich in jeder Injektordüse.15a bis 15c. Nach der Feinstimprägnierung des Wassers wird in dem Strömungskanal 13 dem Wasser das Düngemittel zugesetzt und mit dem Wasser innig vermischt. Die Feinstimprägnierung und die innige Vermischung wird durch die nachgeschalteten Injektorstufen 16a und 16b noch wesentlich gefördert, da in diesen Bereichen eine Rückmischung der durch die Bohrungen 20 in die Verbindungskanäie 19 eintretenden Mischflüssigkeit mit der aus der Injektordüse 15c neu zuströmenden gemischten Flüssigkeit erfolgt. Durch das Ventil 26 kann mittels Drosselung der Eintrittsquerschnitt für das Düngemittel eingestellt werden. Der Zuführungsdruck des flüssigen Düngemittels kann dabei durch den jeweiligen Druck in der Steuerkammer 3 direkt oder indirekt eingestellt werden. Eine einfache Einstellung der volumetrischen Zufuhr des Düngemittels pro Wassermengeneinheit wird dadurch erreicht, dass man den durch die Steuerkammer 3 gesteuerten Druck in der Gaskammer 10 oder 12 auf den Kopfraum des Düngemittelvorrats oder auf das Äussere eines den Vorrat aufnehmenden flexiblen Behälters einwirken lässt. Dadurch wird eine druckabhängige Zufuhr des Düngemittels ebenso wie der Beginn und das Ende der Dngemittelzufuhr in direkter Abhängigkeit vom Aufdrehen bzw. Schliessen des Hahns der Versorgungsleitung erreicht. Es kann aber auch der Wasserdruck selbst direkt zum Entleeren des Düngemittelbehälters vorteilhaft eingesetzt werden. Wie Figur 2 zeigt, kann aber auch der in der einen oder der anderen der Injektorstufen 33 herrschende Unterdruck im Strömungskanal dazu ausgenutzt werden, um druckabhängig das Düngemittel aus einem Vorratsbehälter 38 über die Saugleitung 36 und die Steigleitung 39 anzusaugen, während gleichzeitig die Ansaugung des Gases über die Gaskammer 32,34 erfolgt. Statt das Düngemittel aus einer für die Caseinmischung dienenden Injektordüsen 33 ansaugen zu lassen, kann zwischen den Injektorgruppen 33 und 35 auch eine gesonderte Injektorstufe vorgesehen sein, die ausschliesslich zur Ansaugung des Düngemittels dient. Die Ansaugung nach Fig. 2 kann auch in Verbindung mit der Druckbeaufschlagung des Düngemittelvorrates durch den C02-Gasdruck in der Gaskammer 32,34 eingesetzt werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist wiederum ein Geräteblock 30 vorgesehen, der alle wesentlichen Teile und Anschlüsse der Vorrichtung zusammenfasst und damit eine besonders einfache Steuerung ermöglicht. In Abwandlung des neuen Verfahrens kann statt eines Flüssigdüngers auch ein in Wasser löslicher Feststoffdünger verwendet werden. In diesem Fall wird der Geräteblock so ausgebildet, dass die Wasserströmung durch den Strömungskanal 13 nach Fig. 1 jeweils den Feststoffdünger bespült und eine der Wassermenge entsprechende Menge an Düngemittel löst. Das Ventil 7 ist praktisch ein einfaches Absperr-Ventil, das durch den Innendruck im Behälter 6 in seiner Sperrstellung gehalten ist. Der Innendruck beträgt z.B. 60 bar und kann temperaturabhängig schwanken. Das Flächenverhältnis von Abdichtungsrläche von Ventil 7 und Membranfläche beträgt z.B. etwa 1:60. Bei Atmosphärendruck in der Vorrichtung ist der Behälter abgesperrt. Wirkt nun der L serdruck auf die Membran übersetzt diese die Druckwirkung, uie sie auf das Ventil überträgt, um das 6o-fache. Das Ventil öffnet, Gas (C02) strömt in Kammer 5, aus der die Abströmung, wie schon beschrieben, gedrosselt ist. Gegenüber einem durch Druckfeder gesteuerten Reduzierventil, bei dem der Federdruck im wesentlichen gleich bleibt, übersetzt die Membran 4 alle Schwankungen des Wasserdruckes und steuert so den C02-Austritt in Abhängigkeit vom Wasserdruck und seinen Schwankungen. Bei einem Kleingerät ist damit zu rechnen, dass bei dem Austritt aus dem Imprägnierungssystem noch Gasblasen von überdimenaio- naler Grösse vorhanden sind. Diese Gasblasen müssen abgefiltert werden, und zwar so', dass sie dem Gasimprägnierungsraum selbst zugeführt werden, so dass sie nicht in die Abgabestelle befördert werden. Das würde dort bedeuten, dass grössere Bläschen in die Atmosphäre entweichen und somit würde die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Gaseinsatzes beeinträchtigt werden. Diesen Vorgang kann man verhindern durch den Einbau eines Wendels, besser aber durch den Einbau eines meanderförmigen Systems, welches jeweils senkrecht im System verläuft, wobei der höchste Punkt in den Gasraum mündet. An dieser Stelle können ein oder mehrere Austrittsöffnungen angebracht werden, die das leichtere, Gas an diesem oberen Punkt entweichen lassen1 damit es dem Gasraum des Injektorsystems erneut zugeführt werden kann, während das so abgefilterte und feinimprägnierte Wasser in die Ausgaberone befördert wird.

Claims: Ansprtiche 1. Verfahren zum Zubereiten von Flüssigkeiten zum Düngegiessen von Pflanzen für Haushalt oder Hobbygärtner, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass Wasser einer üblichen Versorgungsleitung mit der jeweils in der Versorgungs leitung herrschenden Temperatur und dem jeweils in der Ver sorgungsleitung vorliegenden Druck entnommen und zunächst zur druckabhängigen Steuerung der Zuspeisung von C02 aus einer Druckquelle zu wenigstens einer Kontaktzone mit dem entnommenen Wasser verwendet und danach dieser Kontaktzone in einer Strömung zugeführt wird, in der an einer oder an mehreren Stellen des Strömungsweges durch die Kontaktzone der Druck gegenüber dem Entnahmedruck des Wassers aus der Versorgungsleitung schlagartig herabgesetzt und gleich zeitig Wasser und C02-Gas in Kontakt gebracht werden, und dass der Kontaktzone Flüssigdünger zugeführt und dessen Zu führmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von dem Entnahme druck des Wassers gesteuert wird. 2. Vorrichtung zum Aufbereiten von Flüssigkeiten zum Dünge giessen von Pflanzen für Haushalt oder Hobbygärtner, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Steuerkammer (3), die an eine übliche, örtliche Versorgungsleitung anschliessbar(2) ist und in der bei offenem Anschluss die jeweilige Temperatur und der jeweilige Druck zwischen 1 bar und 7 bar des Wassers in der Versorgungsleitung vorherrschen; durch einen CO2-Druckbehlter (6) mit einem normalerweise geschlossenen Auslass- und Drucreduzierventll (7); durch eine druck abhängige Steuereinrichtung (4) zum Steuern des Auslass- und Druckreduzierventils (7) in eine druckabhängige Offen stellung, welche Steuereinrichtung (4) an die Steuerkaininer (3) anschliessbar ist; durch einen eintrlttsseitig an die Steuerkamner (3) anschliessbaren Strömungskanal (13), der In Strömungsrichtung wenigstens zwei hintereinander ange ordnete Kanalabschnitte (15a bis 15c) mit jeweils stufen formiger Erweiterung des Durchströmquerschnittes aufweist, welche Erweiterungen jeweils mit einer C02-Gaskammer ( < 0,12) in Verbindung stehen, die über das Auslass- und Druckreduzier ventil (7) speisbar ist und durch einen Vorrat an flüssigem Dünger, der mit dem Strömungskanal (13) in Strömungsver bindung (25,26) steht und von dem Saugdruck in dem er weiterten Kanalabschnitt (15a-15c) und/oder mit einem den Druck in der Steuerkammer l3) entsprechenden Förderdruck beaufschlagbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein an die Versorgungsleitung anschliessbarer Steuer- und Mischblock (1) vorgesehen ist, der die Steuer kammer (3), die druckabhängige Steuereinrichtung (4), die in Form von Injektordüsen (15a-15c) ausgebildeten Kanal abschnitte sowie die Anschlüsse für den CO2-Druckbehälter(6) und den Düngemittelvorrat (25,26) sowie den Auslass oder den Auslassanschluss (28) für die Entnahmezapfstelle aufweist. 4, Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine die Steuerkammer (3) begrenzende Membran (4) zur direkten Betätigung des Auslass- und Druck reduzierventils (7) vorgesehen ist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Düngemittelvorrat direkt über den Kopfraum eines Vorratsbehälters oder indirekt über einen den Vorrat aufnehmenden flexiblen Behälter durch den Druck in der C02-Gaskammer (10,12) beaufschlagbar ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Zuführungsrohr (25) für flüssiges Düngemittel zentral in dem Strömungskanal (13) fest angeordnet ist, in einem Bereich hinter wenigstens der ersten Injektordüse (15a-15c) mündet und einen Anschluss (26) für den Düngemittelvorrat aufweist. 7, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein an den Düngemittelvorrat (38) anschliessbares Saugrohr (36) von einer der Injektor düsen (33) ausgeht. 8, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Strömungsraum zwischen der C02-Gaskammer (10,12) und dem Auslass-Reduzierventil (7) eine Strömungsdrosseleinrichtung (11) vorgesehen ist. . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch. g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens eine weitere Tnjektordüse (16a116b) im Strömungskanal (13) zur Rück mischung der mit C02 feinstimprägnierten und mit Dünge mittel gemischten Giessflüssigkeit nachgeschaltet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Düngemittel als Feststoff vorge sehen und die Anordnung so getroffen ist, dass das den Strömungskanal durchströmende Wasser den Feststoffvorrat gespült.

Inventors: KOHL, HORST, KUCKENS, ALEXANDER, Köhl, Horst, Kückens, Alexander
Applicants: TECHNICA ENTWICKLUNGSGESELLSCHAFT MBH & CO. KG
Application year: 1985
Main classification: B01F3
IPC codes: B01F5, C05G5