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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verteilen von Flüssigkeiten auf Flächen, insbeson- dere eine Bewässerungsvorrichtung für Bodenflächen, bestehend aus zumindest einem Rollkörper mit peripher angeordneten, zur Aufnahme einer Flüssigkeit geeigneten Kammern, denen zwecks Fort- bewegung der Einrichtung längs der mit Flüssigkeit zu versorgenden Fläche die zur Verteilung i bestimmte Flüssigkeit nacheinander zugeführt wird.
Bei einer in der PCT-Anmeldeschrift AI-NO 79/00810 beschriebenen Einrichtung dieser Gattung wird die zu verteilende Flüssigkeit mehr oder weniger unkontrolliert aus peripher offenen Kammern des Rollkörpers verschüttet. Diese Kammern müssen nämlich an ihrer Peripherie offen sein, damit ihnen über eine Zuleitung Flüssigkeit zugeführt werden kann.
Dadurch kann aber ihre Aussenwan- I dung nicht unmittelbar als Lauffläche des Rollkörpers verwendet werden, es bedarf vielmehr eigener
Laufscheiben als Träger der Kammerwandungen ; diese Scheiben sinken aber naturgemäss, weil sie dünn sind, mit ihrem schmalen Rand tief in den zu bewässernden Boden ein, so dass Gefahr besteht, dass Bodenmaterial in die offenen Kammern gelangt, sich dort sammelt, durch sein Gewicht die
Umdrehung und Fortbewegung des Rollkörpers hemmt und nur schwierig und zeitaufwendig wieder aus den Kammern entfernt werden kann.
Die vorbekannte Einrichtung bedarf infolge dieser Ausbildung einer gesonderten Zerstäuber- düse zur Verteilung des wesentlichen Anteiles der der Bodenfläche zuzuführenden Flüssigkeit, weil sich die Verteilung des aus den Kammern des Rollkörpers austretenden Flüssigkeitsanteiles nur auf vergleichsweise schmale Bodenflächenstreifen beschränkt.
Die Zufuhr der Flüssigkeit zu den Kammern des Rollkörpers erfolgt bei der vorbekannten
Einrichtung vergleichsweise kompliziert über eine die Zerstäuberdüse versorgende und diese tragen- de vertikale Rohrleitung, die mittels einer Verstrebung und eines Fahrwerkes in aufrechter Stellung gehalten werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Gattung konstruk- tiv zu verbessern und zu vereinfachen und sie zu einer sparsameren und gleichmässigeren Ver- teilung der Flüssigkeit auf der zu bewässernden Fläche zu befähigen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Flüssigkeit den geschlossenen, mit Flüssigkeitsverteilern, z. B. Auslassöffnungen und/oder Düsen, ausgestatteten Kammern in einer von einem Steuerungssystem mittels Ventilen gesteuerten Folge nacheinander über Rohrleitungen vorzugsweise unter Druck zuführbar ist.
Dank dieser Massnahme können die Aussenwandungen der geschlossenen peripheren Kammern des Rollkörpers selbst als Lauffläche des Rollkörpers benutzt werden und verteilen dessen Gewicht infolgedessen mit vergleichsweise geringem spezifischem Flächendruck auf die zu bewässernde Boden- fläche.
Der Austritt der Flüssigkeit aus den geschlossenen Kammern auf die zu bewässernde Boden- fläche ist mit Hilfe von Ventilen bzw.'durch Regelung des in den Kammern herrschenden Druckes ohne Schwierigkeit steuerbar und dem jeweiligen Bedarf anpassbar.
Durch eine zielstrebige und sinnvoll systematisch gesteuerte Folge in der Füllung der ein- zelnen Kammern können auf die Rollkörper durch Schwerpunktsverschiebung Drehmomente ausgeübt werden, mittels derer die Vorrichtung zu einer Fortbewegung längs der zu versorgenden Flächen veranlasst wird, wobei die jeweils aus den Kammern der Rollkörper abzuführende Flüssigkeit im
Zuge dieser Fortbewegung auf die zu versorgende Fläche gleichmässig verteilt werden kann. Originellerweise kann erfindungsgemäss die zu verteilende, der Fläche zuzuführende Flüssigkeit selbst zur schrittweisen oder kontinuierlichen Fortbewegung der Vorrichtung herangezogen werden.
Hinsichtlich der Gestaltung der Rollkörper, die erfindungsgemäss durch die Schwerpunktverlagerung in Bewegung versetzt werden, stehen verschiedenerlei Möglichkeiten im Rahmen der Erfindung offen :
So kann beispielsweise ein solcher Rollkörper nicht nur mit einer kreisrunden Umfangsfläche, als Rad oder Walze, ausgebildet werden, sondern es erweist sich als besonders vorteilhaft, die umfanggeschlossene Lauffläche eines solchen Rollkörpers - gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmalpolygonal, u. zw. mit mehr als vier, vorzugsweise mit mehr als sechs, zweckmässigerweise ausgerundeten, Kanten auszubilden, wobei die Anzahl der peripheren, unmittelbar aneinandergrenzenden Kammern vorzugsweise der Anzahl der Kanten entsprechen kann.
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Ein solcher Rollkörper bewegt sich demnach, den Polygonseiten seines die Lauffläche bilden- den Umfanges entsprechend schrittweise fort, wobei in den Pausen zwischen diesen Schritten eine wirksame Verteilung der aus den Kammern austretenden bzw. dem Rollkörper zugeführten Flüssig- keit stattfinden kann.
5 Es ist aber anderseits auch möglich, einen Rollkörper mit einzelnen, voneinander distanzierten
Kammern auszubilden, die, als gesonderte Behälter, vorzugsweise an einzelnen Tragarmen befestigt, sternförmig rings um eine gemeinsame Drehachse angeordnet sind.
Auch hinsichtlich der Zufuhr der Flüssigkeit zu den Rollkörpern bestehen verschiedenerlei Möglichkeiten. t So kann in der Drehachse der Rollkörper eine zentrale Rohrleitung für die Flüssigkeit ange- ordnet sein, aus der die Flüssigkeit der jeweiligen Stellung der Kammern in bezug zu dieser Rohr- leitung entsprechend in einer von der Drehung des Rollkörpers abhängig gesteuerten Folge den
Kammern nacheinander zugeführt wird.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich jedoch, eine der Anzahl der Kammern jedes Roll- körpers entsprechende Anzahl von die Kammern mehrerer Rollkörper verbindenden Rohrleitungen vorzusehen, wobei jeweils eine zur gemeinsamen Drehachse der Rollkörper parallele Rohrleitung für jeweils eine Schar korrespondierender, in Richtung der Drehachse fluchtender Kammern dieser
Rollkörper vorgesehen ist. Mittels eines solchen Bündels von Rohrleitungen können die einander benachbarten Rollkörper vorteilhaft steif und drehfest miteinander verbunden werden, um gemein- sam ein torsionsfestes, über die zu versorgende Fläche wälzbares Gebilde zu verkörpern. Dabei verkörpern die Rohrleitungen als Gruppe ein die Rollkörper starr verbindendes räumliches Stabwerk.
Auch hinsichtlich der Abgabe der Flüssigkeit an die zu versorgende Fläche bestehen im Rah- men der Erfindung vielerlei Möglichkeiten.
Die einfachste Art der Flüssigkeitsabgabe besteht zunächst darin, dass die Flüssigkeit aus jeder einzelnen Kammer des Rollkörpers auf die zu versorgende Fläche jeweils dann ableitbar ist, wenn diese Kammer im Zuge der Fortbewegung der Einrichtung auf dieser Fläche zum Aufliegen kommt, sich also im Rollkörper zuunterst befindet.
Hiezu ist im peripheren Bereich jeder Kammer mindestens eine, gegebenenfalls durch ein
Ventil verschliessbare Auslassöffnung angeordnet, die sich schwerkraftgesteuert erst dann öffnet, wenn die Kammer sich unterhalb der Drehachse befindet.
Darüber hinaus können aber den einzelnen Kammern auch noch Zerstäubungsdüsen zugeordnet werden, aus denen die in den Rohrleitungen unter Druck stehende Flüssigkeit versprüht wird.
Eine besonders für die Bewässerung landwirtschaftlich genutzter Flächen vorteilhafte Art der Zufuhr von Flüssigkeit besteht ferner im Rahmen der Erfindung darin, dass den einzelnen Kam- mern radial in bezug zur Drehachse ausragende Injektordüsen an der Lauffläche des Rollkörpers zugeordnet sind, die gleichfalls von den Rohrleitungen mit unter Druck stehender Flüssigkeit ver- sorgt werden können. Bei einer schrittweisen Fortbewegung des Rollkörpers, die durch ein jeweiliges
Kippen des Rollkörpers über eine der Kanten der polygonalen Lauffläche erfolgt, werden solche
Injektordüsen vorteilhafterweise in das Erdreich eingestossen und können mit guter Tiefenwirkung zum Einsatz gebracht werden.
Solche Zerstäubungs- und/oder Injektordüsen bestehen aus radial ausragenden Rohren mit einer geschlossenen harten Spitze und seitlichen Austrittsöffnungen. Zweckmässigerweise sind diese
Rohre elastisch nachgiebig an den Rollkörpern befestigt, um allfälligen Hindernissen im Boden ausweichen zu können.
Weitere Erfindungsmerkmale werden der besseren Verständlichkeit wegen nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert, die Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen.
Im einzelnen zeigt die Fig. 1 einen Teil einer solchen Einrichtung schaubildlich, die Fig. 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform in einer Stirn- und einer Seitenansicht, die Fig. 4 bis
12 zeigen schematisch die Arbeitsweise einer nach der ersten Variante ausgebildeten Einrichtung in verschiedenen Phasen ihrer Fortbewegung.
Die Einrichtung besteht aus einer Schar koaxial im Abstand voneinander angeordneter Roll- körper-l-mit peripher angeordneten, zur Aufnahme der zu verteilenden Flüssigkeit geeigneten Kammern --2--, denen die zu verteilende Flüssigkeit - zwecks Fortbewegung der Einrichtung längs
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der mit Flüssigkeit zu versorgenden Fläche -3-- - in einer von einem Steuerungssystem gesteuerten zielführenden Weise über die die Rollkörper --1-- verbindenden Rohrleitungen --4-- zugeführt wird.
Die Anzahl dieser Rohrleitungen --4-- entspricht beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Anzahl
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gesehen ist.
Auf diese Weise verkörpern die Rohrleitungen --4-- als Gruppe bzw. Rohrbündel ein die Rollkörper --1-- starr und zuverlässig verbindendes räumliches Stabwerk und verbinden diese Roll- körper-l-zu einem soliden, über die zu versorgende Fläche --3-- abwälzbaren, räumlich steifen Gebilde.
Es kann aber im Rahmen der Erfindung an Stelle eines solchen Rohrbündels auch ein einziges zentrales Zufuhr-Rohr für die Flüssigkeit in der Drehachse --5-- des Rollkörpers angeordnet werden, aus dem dann die Flüssigkeit der jeweiligen Stellung der Kammern --2-- entsprechend in einer von der Drehung dieser Kammern --2-- gesteuerten Folge diesen Kammern nacheinander zugeführt wird.
Die über jede Rohrleitung --4-- zugeführte Flüssigkeit gelangt über je eine Zweigleitung - 6-- innerhalb jedes Rollkörpers --1-- in eine der Kammern-2-. Jeder dieser Kammern --2-ist eine solche Zweigleitung-6-zugeordnet, bloss der Übersichtlichkeit halber ist nur eine solche Zweigleitung dargestellt.
Die Wasserabfuhr aus den Kammern --2-- erfolgt über zumindest eine im peripheren Bereich
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Wasser aus der jeweils zuunterst liegenden Kammer --2-- des Rollkörpers --1-- drucklos in den Bereich beidseits der Laufbahn der Rollkörper --1-- ab. Die Auslassöffnungen können mit Ventilen ausgestattet sein, die sich unter Schwerkrafteinfluss öffnen, wenn sich die Kammer unterhalb der Drehachse --5-- befindet; der in der Kammer --2-- gegebenenfalls herrschende Überdruck verteilt dann die Flüssigkeit in einem grösseren Bereich.
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wirken sie, wenn sie im Zuge der Fortbewegung des Rollkörpers-l-in den Boden eingepresst sind.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt pro Kammer --2- nur jeweils eine Düse --8--, doch können selbstverständlich auch mehrere Düsen jeder Kammer zugeordnet werden. Die Düsen - bestehen beim Ausführungsbeispiel aus Rohren mit einer geschlossenen Spitze und seitlichen
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der dadurch bewirkten stetigen Schwerpunktsverlagerung schrittweise, gegebenenfalls auf einer vorbestimmten Laufbahn, z. B. einem Sandstreifen, über die zu versorgende Fläche --3-- ab. An den Stirnseiten können Führungsschienen zur Führung längs der mit Flüssigkeit zu versorgenden Fläche vorgesehen sein. Zur Versorgung einer Fläche bestimmter Breite kann eine wählbare Anzahl von Rollkörpern zu einem walzenförmigen Gebilde gekuppelt sein.
Die Rollkörper-l-können vergleichsweise schmal bemessen sein, damit die Verluste an landwirtschaftlich nutzbarer Bodenfläche gering bleiben.
An Stelle der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausbildung der Rollkörper-l-kann auch eine Ausbildung nach Fig. 2 und 3 treten, wobei die einzelnen Rollkörper mit einzelnen voneinander distanzierten Kammern --2-- ausgebildet sind, die als voneinander gesonderte Behälter an einzelnen Trag- armen --9- befestigt sind, die die Zweigleitungen --6-- enthalten und sternförmig rings um die gemeinsame Drehachse --5-- angeordnet sind. Bei dieser sternförmigen Gestaltung der Rollkörper - erfolgt die Flüssigkeitszufuhr zu den Zweigleitungen --6-- der --6-- der Kammern --2-- zweckmässiger- weise über die die Tragarme --9-- tragende Welle --10--.
Man kann die Flüssigkeit durch Schwer-
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kraft einfach aus dem jeweils untenliegenden, eine Kammer --2-- bildenden Behälter ausfliessen lassen oder. man kann sie unter Druck ventilgesteuert versprühen oder injizieren.
Das Steuerungssystem kann bei allen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes innerhalb der Rollkörper-l-vorgesehen sein oder es kann-wenn jeder Kammer --2-- eine eigene Rohrlei- 'tung-4-- zugeordnet ist (Fig. 1) - die Steuerung von einem gemeinsamen an den Stirnenden der
Einrichtung angeordneten Steuerungssystem erfolgen, z. B. durch ein Lochscheibenventil. Um eine weitgehend selbsttätige, wartungsfreie Steuerung zu erhalten, kann im Steuerungssystem ein von der Schwerkraft beeinflusstes Steuerungsorgan vorgesehen werden, das in Abhängigkeit von der
Drehung des Rollkörpers die Flüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Kammern in Abstimmung auf die jeweilige Lage der Kammer in bezug zur Lotrechten regelt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung sei nachstehend an Hand der Phasendar- stellungen der Fig. 4 bis 12 erläutert, wobei die Kammern eines schematisch dargestellten Roll- körpers --1-- mit --I bis VI-- bezeichnet sind und jeder solchen Kammer eine eigene Rohrleitung - zugeordnet ist.
Gemäss Fig. 4 wird vom Steuerungssystem nur die der Kammer-III-zugeordnete Rohr- leitung --4-- und Zweigleitung --6-- mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und füllt diese Kammer - allmählich. Gleichzeitig steht aber mit dieser Rohrleitung --4-- auch die der Kammer --V-- zugeordnete, vom Rollkörper bei dessen Fortbewegung in den Boden gerammte Injektordüse --8-- in Verbindung und injiziert Flüssigkeit in diesen Boden. Aus der Kammer --V-- rinnt ausserdem die darin enthaltene Flüssigkeit über die seitwärts gerichteten Öffnungen --7-- in den den Roll-
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--11-- der--III-- befindlichen Flüssigkeit allmählich grösser (Fig. 5) und übt dementsprechend mit dem Hebelarm --12-- ein sich zunehmend vergrösserndes Drehmoment um die Kante --13-- der polygonalen Lauffläche des Rollkörpers --1-- aus.
Sobald dieses Drehmoment grösser ist als das vom Eigen- gewicht --14-- des Rollkörpers --1-- mit dem Hebelarm --15-- um die Kante --13-- ausgeübte Drehmoment, kippt der Rollkörper --1-- gemäss Fig. 6 in Richtung des Pfeiles --16-- um die Kante - und wird dadurch auf der Fläche --3-- abgewälzt und zu einer Fortbewegung in Richtung des Pfeiles --17-- veranlasst. Ein Weiterrollen über die nächste Kante ist aber nicht zu befürchten, weil sich der Hebelarm --12-- rasch verkleinert und damit das vom Gewicht ausgeübte Drehmoment ebenso rasch verringert.
Der Rollkörper --1-- kommt nun in der Stellung nach Fig. 7 auf die Wandung der nächstfolgenden Kammer --IV-- zu liegen.
Mit Druckflüssigkeit versorgt wird nun über die zugehörige Zweigleitung --6-- die Kammer
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wird die Kammer --IV-- über die Austrittsöffnungen --7--.
Diese Vorgänge wiederholen sich phasenweise gemäss der Fig. 8 bis 10. Zur Beschleunigung der Vorgänge können gegebenenfalls auch zwei oder mehr Kammern gleichzeitig in überlappenden Zeitabschnitten gefüllt werden. Dadurch dass der Querschnitt der Öffnungen-7-grösser als der Querschnitt der Zweigleitungen --6-- ist, wird sichergestellt, dass sich die Kammern --2-- in ihrer untersten völlig entleeren, bevor sich der ollkörper --1-- weiterdreht.
Die Fig. 11 zeigt, dass die Düsen --8-- auch als Sprühdüsen verwendbar sind, indem jeweils Druckflüssigkeit führende Rohrleitungen --4-- über ihre Zweigleitungen --6-- fallweise mit diesen Düsen --8-- in Verbindung gebracht werden, wenn sich die Düsen luftseitig im oberen Teil des Rollkörpers-l-befinden. Diese als Zerstäubungsdüsen tätigen Düsen --8-- sollen der Richtung der Fortbewegung des Rollkörpers entgegengesetzt, also rückwärts gerichtet sein, um die Rollkörper auf der noch trockenen Fläche abrollen zu lassen und um die beschmutzte Rückseite der Rollkörper zu berieseln.
Dies ist insbesondere bei der Umkehr der Drehbewegung der Rollkörper --1--, wie sie in der Fig. 11 dargestellt ist, zweckdienlich. Zur Umkehr der Bewegung, die durch Endschalter an der Stirnseite der zu versorgenden Fläche --3-- gesteuert werden kann, erfolgt eine Füllung der Kammern --IV und V-- bis zu einem Zeitpunkt, zu dem das Gewicht --11 und 11'-- mit den Hebel- armen --12 und 12'-ein Drehmoment erzeugt (Fig. 12), das grösser ist als das Drehmoment des
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Gewichtes der Flüssigkeit in der Kammer-II-mit dem Hebelarm --12 "-- und Eigengewicktes --14-- des Rollkörpers --1-- mit dem Hebelarm --15--.
Das Füllen der Kammer --1-- unter- bleibt selbstverständlich.
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am Rollkörper --1-- haften bleibt, dessen Schwerpunktslage verfälscht und bei der Drehung mitgenommen wird.
Dank der Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung kann die der Fläche --3-- zuzufüh- rende Flüssigkeitsmenge leicht geregelt werden, sei es durch Variation des Abstandes der Rollkörper --1--, durch Bemessung der Kammern dieser Rollkörper, durch Variation des Wasserdruckes und Düsenquerschnittes und durch die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Rollkörper.
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sich durch Wahl der Anzahl der miteinander kuppelbaren Rollkörper bestimmen.
Die Rollkörper-l-sind einfach und mit geringem Kostenaufwand herstellbar, so z. B. aus
Leichtmetall, wobei zwei tiefgezogene Schalen randseitig miteinander verbunden werden, so dass sich Lauffläche, Nabe und Kammern in einem einzigen Arbeitsgang herstellen lassen, oder auch aus Kunststoff, insbesondere faserarmiertem Kunststoff. Die Lauffläche der Rollkörper --1-- kann austauschbar aus verschleissfestem Material gefertigt sein.
Die Rollkörper-l-sind in beliebiger Anzahl, z. B. durch Verschraubung, aneinanderreihbar, u. zw. in beliebig wählbaren Distanzen, z. B. 2, 0 m bei der Verwendung von Injektordüsen und bis zu 20 m bei Sprühdüsenverwendung, sie haben einen Durchmesser von etwa 2,0 bis 3,0 m.
Einer der Hauptvorteile des Erfindungsgegenstandes liegt darin, dass er keine mechanisch bewegten Bestandteile, wie Achsen, Wellen, Antriebe und Motoren umfasst, solche sind lediglich für die an den Stirnseiten der Einrichtung befindlichen Pumpen und Ventile erforderlich.
Lediglich die Laufflächen der Rollkörper-l-, die Injektordüsen --8-- und die Regelvorrichtungen für die Befüllung der Kammern-2-sind einem (geringen) Verschleiss ausgesetzt.
Bei richtiger Einstellung der selbsttätigen Regler bedarf es keines Wartungs- und Bedienungs- aufwandes.
Wahlweise kann mit der erfindungsgemässen Einrichtung eine Besprühungsbewässerung, eine Injektionsbewässerung und eine kombinierte Tag-Nacht-Bewässerung einer Fläche durchgeführt werden. So kann etwa die Länge der zu versorgenden Fläche 3-- und die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Einrichtung so aufeinander abgestimmt werden, dass die Länge innerhalb von 12 h durchfahren wird, wobei tagsüber eine Injektionsbewässerung, hingegen nachtsüber eine Besprühungsbewässerung durchgeführt wird. Damit wird der Vorteil einer geringeren Verdunstung in der Nacht und der Nutzen einer Injektionsbewässerung voll verwertet.
Zwecks Vermeidung grösserer Verdunstungsverluste kann die Fläche bei Bepflanzung mit Büschen mittels Folien abgedeckt bleiben, wodurch bei Anwendung der Injektionsbewässerung die Feuchte der Fläche --3-- innerhalb des Bodens gesteigert werden kann ; es braucht bloss der Fahrstreifen der einzelnen Rollkörper frei bleiben.
Vorteilhafterweise wird das Bewässerungssystem mit Schlauchtrommeln gespeist, die an einem auf eigenen Schienen laufenden Wagen befestigt sein können und sich durch einen Wassermotor selbsttätig aufrollen. Bei Überschreitung der Mittellage wird der Wassermotor abgestellt und die Kabeltrommel entrollt sich.
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