DE10152016A1

DE10152016A1 - Kapillartropfer für feuchtesteuerbare Pflanzenbewässerung ohne elektrischen Strom und ohne Druckwasser sowie zur Entleerung von Flüssigkeiten aus Behältern oder Hohlräumen

Info

Publication number: DE10152016A1
Application number: DE2001152016
Authority: DE
Original assignee: ORTMANN GUENTER
Current assignee: ORTMANN GUENTER
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2002-10-02

Abstract

Kapillartropfer für feuchtesteuerbare Pflanzenbewässerung von Pflanzen ohne elektrischen Strom und ohne Druckwasser sowie zur Entleerung von Flüssigkeiten aus Behältern oder Hohlräumen. DOLLAR A Es werden Dochte großer Kapillarität verwendet, welche aus niveaugesteuerten Behältern Flüssigkeit und darin enthaltene Stoffe ansaugen und über die nach unten hängenden Dochtenden abgeben, wobei die abgegebene Tropfmenge hauptsächlich von der Dochtmenge und der Docht-Saughöhe abhängig ist. Letztere wird bevorzugt über die Niveausteuerung eingestellt. Das Tropfwasser wird über Schläuche zur gewünschten Tropfstelle geleitet.

Description

Anwendung

Bevorzugt zur Bewässerung von Pflanzen auf unterschiedlichem Niveau, insbesondere in Gefäßen, wie z. B. größeren Töpfen, Ampeln, Kübeln, Pflanzentrögen, Blumenkästen, Böschungs steinen, Blumenspindeln, aber auch auf Feuchtmatten und im gewachsenen Boden.

Besonders geeignet zur Pflanzenanzucht und -kultur in Gegenden ohne elektrischen Strom und ohne Druckwasser, jedoch mit Wasserspeicher, dessen Niveau höher als die zu bewässernde Fläche liegt Letzterer läßt sich durch Zulauf aus Bergregionen oder durch ein Schöpfwerk befüllen, welches durch Tiere bzw. durch Solar- oder Windkraft betätigt wird und das Wasser Bächen, Flüssen oder Seen entnimmt.

Besonders zu empfehlen in Kombination mit der Kapillarbewässerung, da die Technik ähnlich ist und beide Bewässerungsformen sich ergänzen.

Auch zur Befüllung von Behältern sowie Entleerung von Flüssigkeiten aus Behältern oder Hohlräumen, insbesondere zur Entfernung von Kondenswasser.

Stand der Technik

Tropfschläuche und Einzeltropfer erfordern wegen der kleinen Düsenquerschnitte sauberes Wasser mit bestimmten Vordruck, somit ist die Anwendung auf Gegenden beschränkt, die diese Bedingungen erfüllen.

Es ist bekannt, dass in der Praxis Düsen verstopfen und dass deshalb z. T. mit überschusswas ser gearbeitet wird, welches wegen der üblichen Düngerbeimischung nicht im Boden versickern und keine Umweltschäden verursachen darf.

Kapillarbewässerung (Patent DE 38 29 192 C2, 08.03.1990 des Antragstellers; damals als Eb be-Flut-Dochtbewässerung bezeichnet) hat zwar den Vorteil, dass bei richtiger Anwendung niemals Überschusswasser erzeugt wird, erfordert jedoch für Pflanzen mit unterschiedlichem Erdniveau für jedes Niveau eine eigene Niveausteuerung, welche das aus Behältern durch Kapillarität angesaugte Wasser automatisch über Schwimmerventil oder Überlauf-Niveausteuerungen ergänzt und gleich zeitig eine Feuchtesteuerung ohne Zusatzgeräte und ohne elektrischen Strom ermöglicht.

Physikalische Gesetzmäßigkeiten

Hängt ein Docht mit einem Ende in eine Flüssigkeit und mit dem anderen Ende in einen tiefer stehen den Behälter, saugt der Docht Flüssigkeit an, welche in den Behälter abtropft (Fig. 1).

Die abtropfende Dochtmenge vergrößert sich:

- mit zunehmender Dochtmenge (Kapillarität des Dochtes),
- mit kleiner werdender Docht-Saughöhe "a" (Abstand zwischen Wasseroberfläche und Wasserab gabestelle des Dochtes oder, in diesem Falle, der Stelle, an der der Docht nach unten hängt). Der optimale Feuchte-Einstellbereich liegt zwischen 5 und 40 mm,
- mit zunehmender Abtropflänge "b" des Dochtes (verursacht durch die Schwerkraft, welche ein stärkeres Nachsaugen von Flüssigkeit zur Folge hat). Dieser Einfluss hat in der Praxis geringere Bedeutung).

Aufbau und Funktion einer Bewässerungsanlage mit Kapillartropfern Kapillartropfer (Fig. 2)

Es sind bevorzugt ein oder mehrere dünne Dochte aus mikrofeinen Glasfasern zu verwenden, wel che eine große Kapillarität besitzen und im Unterschied zu Tier- oder Baumwolle nicht faulen. Sie ha ben eine mehrjährige Lebensdauer.

Zum Schutz der Glasfaserdochte vor den UV-Strahlen des Lichts sowie gegen Algenbildung und Verdunstung sollten die Dochte vor Licht geschützt werden. Schläuche übernehmen die Aufgabe, das Tropfwasser an Stellen weiterzuleiten, die nicht unterhalb der Tropfstellen liegen.

Ein Winkel mit 8 mm-Innendurchmesser gestattet das lichtgeschützte Einstecken der Dochte in eine niveaugesteuerte Rinne, in die Bohrung eines niveaugesteuerten horizontal angeordneten Rohres oder in ein vertikal angreordnetes Dochtrohr (Mini-Behälter).

Automatische Bewässerungsanlagen mit Kapillartropfer

Eine automatische Bewässerungsanlage besteht aus einem Kapillartropfer je Tropfstelle und einem Schwimmerventil, welches an Hochbehälter oder Wasserleitung angeschlossen ist und in den Be hältern, aus denen die Dochte saugen, ein einstellbares, konstantes Niveau erzeugt (Fig. 3).

Statt des Schwimmerventils kann auch eine Überlauf-Niveausteuerung vorgesehen werden, bei der eine in einem Tiefbehälter stehende Tauchpumpe das Wasser in einen Überlaufbehälter fördert, der mit den auf Niveau zu haltenden Gefäßen, aus denen die Dochte saugen, nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße verbunden ist (Fig. 4).

Gegenüberstellung von Kapillarbewässerung und Bewässerung mit Kapillartropfern

- Bei beiden Bewässerungssystemen werden Dochte und Niveausteuerungen zur Feuchtesteue rung verwendet.
- Beide Systeme arbeiten ohne elektrischen Strom und ohne Druckwasser, sind also ökologisch und ökonomisch sinnvoll und auch für Gegenden abseits der Zivilisation geeignet.
- Während bei der Kapillarbewässerung für jedes Erdniveau eine eigene Niveausteuerung erforder lich ist, erfordern Kapillartropfer für unterschiedliche Erdniveaus nur eine gemeinsame Niveausteue rung, mit der das verbrauchte Wasser ergänzt und gleichzeitig die Abtropfmenge gesteuert wird. Un abhängig davon läßt sich bei Kapillartropfern die Tropfmenge für jede Tropfstelle durch Verändern der Dochtmenge einstellen.
- Bei Kapillarbewässerungen liegt die Wasser-Ansaugstelle der Dochte oder Matten immer tiefer als die Wasser-Abgabestelle, deswegen entsteht niemals Überschusswasser. Bei Kapillartropfern liegt die Wasser-Abgabestelle der Dochte immer höher als das höchste Erdni veau aller von einer Anlage bewässerten Pflanzen, dabei kann Überschusswasser entstehen.

Ausführungsbeispiele

Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten können die Kapillartropfer aus horizontal angeordneten niveaugesteuerten Rohren bzw. Rinnen oder vertikal angeordneten 16-mm-Dochtrohren oder Mini- Wasserbehältern saugen.

Die horizontale Anordnung von 50-mm-Rohren oder Rinnen hat den Vorteil, dass ein Behälter mit hö heneinstellbarem Schwimmerventil direkt angeflanscht werden kann (Fig. 5) und ist bevorzugt bei Reihenanordnung der Pflanzen vorzusehen.

Bei nicht in Reihe angeordneten Pflanzen sind in Pflanzennähe senkrechte 16-mm-Dochtrohre oder an Erdspießen befestigte Mini-Wasserbehälter vorzusehen, die unten mit Schläuchen untereinander und mit der Niveausteuerung zu verbinden sind (Fig. 6).

Bei geringen Abweichungen von Reihenanordnungen der Pflanzen können auch biegsame 60-mm- PE-Schläuche in Horizontalanordnung vorgesehen werden (Fig. 7).

Vorteile

- Auch für Flüssigkeiten mit geringem Schmutzanteil geeignet, bei denen herkömmliche Tropfschläu che oder Einzeltropfer verschmutzen.
- Auch für Gegenden geeignet, die keinen Anschluss an ein elektrisches Energienetz und an zentrale Wasser-Druckleitungen haben, die jedoch natürliche Wasservorkommen besitzen.
- Von angelernten Arbeitskräften leicht zu installieren und zu warten, deshalb auch für unterentwickel te Gebiete geeignet.
- Nur eine Niveausteuerung (Schwimmerventil oder Überlauf-Niveausteuerung) für viele Pflanzen gruppen auf unterschiedlichem Erdniveau.
- Einfache Veränderung der Tropfmenge für alle Tropfstellen (z. B. bei Temperaturänderungen oder Regen) durch Höher- oder Tieferstellen nur eines Schwimmerventils bzw. nur eines Überlaufbehäl ters (Veränderung der Docht-Saughöhe).
- Mit minimalem Energieaufwand (z. B. Wind- oder Solarenergie) kann das Wasser auch durch Aqua rienpumpen zur Bewässerung von Pflanzen verwendet werden, die höher als der Wasserspiegel des Tiefbehälters oder eines anderen Gewässers liegt.
- Kapillartropfer mit unterschiedlicher Abtropfmenge sind leicht austauschbar.

Fig. 1 Arbeitsprinzip und physikalische Gesetzmäßigkeiten

Fig. 2 Anordnung eines Kapillartropfers für Flüssigkeitsentnahme aus Dochtrohr mit 16 mm Durch messer

Fig. 3 Anordnung eines Kapillartropfers für Flüssigkeitsentnahme aus Rohr oder Rinne mit ca. 50 mm Durchmesser

Fig. 4 Wasserversorgung aus Hochbehälter oder Wasserleitung über ein höheneinstellbares Schwimmerventil, welches gleichzeitig zur Veränderung der Docht-Sauhöhe und damit zur Verände rung der Tropfmenge dient.

Fig. 5 Wasserversorgung aus Tiefbehälter durch Aquariumpumpe und höheneinstellbarem über faufbehälter, welcher gleichzeitig zur Veränderung der Docht-Sauhöhe und damit zur Veränderung der Tropfmenge dient.

Fig. 6 Tropfbewässerung von Kübeln beliebiger Anordnung und Höhe durch Kapillartropfer und Wasserzuführung über Wasserleitung oder Hochbehälter sowie horizontal angeordnetes 50-mm- Rohr mit angeflanschtem Schwimmerventilbehälter und höheneinstellbarem Schwimmer.

Fig. 7 Tropfbewässerung von Kübeln beliebiger Anordnung und Höhe durch Kapillartropfer und Wasserzuführung über Aquariumpumpe im Tiefbehälter sowie 16-mm-Dochtrohre an Erdstäben

Bezugszeichen Fig. 1

a Saughöhe
b Abtropflänge

Fig. 2

1

Dochtrohr 16 mm

2

Winkel

12

3

Schlauch 8 mm

4

Dochte 1 mm

Fig. 3

1

Rohr oder Rinne 50 mm

2

Winkel

12

3

Schlauch 8 mm

4

Dochte 1 mm

Claims

1. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass Dochte großer Kapillarität verwendet werden, die die Flüssigkeit zunächst ansaugen und dann abtropfen lassen.

2. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtropfmenge am herunterhängenden Dochtende durch Dochtmenge (ein oder mehrere dünne Dochte), Docht-Saughöhe und Abtropflänge des Dochtes dem Füssigkeitsbedarf angepaßt werden kann.

3. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtropfmenge für eine Tropfstelle, unabhängig von den übrigen, primär durch die Docht menge bestimmt wird und dass alle Tropfstellen an veränderte Umweltbedingungen durch Verändern der Niveausteuerung dem Wasserbedarf der Pflanzen angepaßt werden können.

4. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von Dochtschläuchen, Winkeln, Rohrbögen oder anderen Abdeckungen über den Dochten diese vor Negativeinflüsse durch Licht oder Verdunstung geschützt werden,

5. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass auswechselbare Dochtschläuche beliebiger Länge die Flüssigkeit auch zu weiter entfernten Stellen transportieren.

6. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorratshaltung von Kapillartropfern mit unterschiedlichen Dochtmengen und Schlauch längen kurzfristig Tropfmengen und -stellen verändert werden können, ohne die übrigen Tropfstellen zu beeinflussen.

7. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass Form, Material und Anordnung der Behälter, aus denen die Dochte saugen, den örtlichen Ge gebenheiten angepaßt werden können.

8. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Pflanzenbewässerung dem Wasser Dünger beigemischt werden kann.

9. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewässerung das Niveau, auf dem die Pflanzen stehen, unterschiedlich sein kann.

10. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in den Behältern, aus denen die Dochte saugen, manuell oder automatisch ergänzt werden kann.

11. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur automatischen Ergänzung der Flüssigkeit in den Behältern, aus denen die Dochte sau gen, und zur gleichzeitigen Einstellung der Tropfmenge (Docht-Saughöhe) bevorzugt Niveau-Steu ergeräte verwendet werden.

12. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ergänzung der verbrauchten Flüssigkeit aus einer Leitung oder einem Hochbehälter be vorzugt höheneinstellbare Schwimmerventile oder Schwimmerventilbehälter eingesetzt werden.

13. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ergänzung der verbrauchten Flüssigkeit aus einem tiefer stehenden Behälter bevorzugt Überlauf-Niveausteuerungen eingesetzt werden, die z. B. aus einer Aquariumpumpe und einem hö heneinstellbaren Überlaufbehälter bestehen können, wobei die Überlauf-Flüssigkeit in den Tiefbe hälter zurückfließt.

14. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung von Abtrockenphasen für Pflanzen bei Verwendung von Schwimmerven tilen Magnetventile eingesetzt werden, die durch Schaltuhr, Feuchtefühler oder andere Signalgeber angesteuert werden.

15. Kapillartropfer, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung von Abtrockenpflanzen für Pflanzen, bei Verwendung von Überlauf-Ni veausteuerungen, die Pumpe durch Schaltuhr oder Feuchtefühler ein- und ausgeschaltet wird.