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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum unterflurigen Verlegen eines Membranschlauchs zur Pflege von
Vegetationsschichten.
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Zur
Pflege von Vegetationsschichten, wie zum Beispiel Rasenflächen,
Sportrasenflächen, Garten- und Parkanlagen, landwirtschaftlichen
Flächen, forstwirtschaftlichen Flächen und dergleichen,
werden im Allgemeinen eine herkömmliche Bewässerung
von oben sowie ein mechanisches Belüften, Vertikutieren
und dergleichen durchgeführt. Um die bekannten Nachteile
einer Überkopfberegnung, nämlich die Verdunstung
großer Wassermengen, die mangelhafte Wurzelbildung und
die Verdichtung des Bodens zu vermeiden, werden immer häufiger
Unterflurbewässerungssysteme eingesetzt.
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Eine
gute Belüftung und ein entsprechendes Wasserangebot sind
bekanntermaßen unabdingbare Voraussetzungen für
die Entwicklung einer gesunden Bodenvegetation. Es hat sich herausgestellt,
dass dem Porenraum im Boden dabei eine Schlüsselfunktion
zukommt, da er für die ökologisch entscheidenden
Funktionen Drainage, Belüftung und Wasserspeicherung verantwortlich
ist. Die Drainage und die anschließende Belüftung
tragen im Wesentlichen die Grobporen, die Wasserspeicherung wird
von den Mittelporen übernommen. Welche Funktion die jeweiligen
Poren übernehmen, hängt also maßgeblich
von ihrem Durchmesser und damit von ihrer Kapillarkraft ab. Ist
die Kapillarkraft größer als die Gravitationskraft,
wird das Wasser im Boden gehalten (Mittelporen); ist sie dagegen
kleiner als die Gravitationskraft, fließt das Wasser in
den Unterboden ab und gibt danach den Porenraum frei für
den Gasaustausch (Grobporen). Damit Drainage und Belüftung
funktionieren können, müssen die Poren zudem eine
Verbindung untereinander und zur Bodenoberfläche bzw. zur
Atmosphäre haben (Porenvernetzung). Bei neu angelegten
Vegetationsschichten, wie zum Beispiel bei frisch aufgebauten Sport plätzen,
sind eine angepasste Porengrößenverteilung und
eine gute Porenvernetzung durch entsprechende Einbauvorschriften
meist gewährleistet.
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Probleme
mit zum Beispiel der Rasentragschicht treten normalerweise erst
nach einiger Zeit Benutzung auf. So führen die extremen
mechanischen Belastungen während des Spielbetriebs bei Sportrasenplätzen
im Laufe der Zeit zu ungünstigen Veränderungen
in der Boden- bzw. Porenraumstruktur. Dies wird im Allgemeinen als „Verdichtung” des Bodens
bezeichnet. Typische Merkmale eines derart verdichteten Bodens sind
lange stehendes Wasser an der Bodenoberfläche und mittelfristig
eine Abnahme der Rasenqualität. Ursächlich hierfür
ist die nachhaltige Schädigung des Grobporenraums, wodurch die
Drainagefunktion weitestgehend verloren geht. Das stehende Wasser
unterbindet wiederum den Gasaustausch und in der Folge kommt es
zu anaeroben Bodenbedingungen, die bis zum Absterben der Bodenvegetation
führen können.
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Die
Vorteile eines gut belüfteten Bodens lassen sich wie folgt
erklären. In einem natürlich gewachsenen Boden
nimmt das Wurzellängenwachstum mit der Bodentiefe kontinuierlich
ab, da sich mit der Bodentiefe natürlicherweise der Grobporenraum verringert
und damit auch der Gasaustausch und im Ergebnis das Wurzelwachstum
zurückgehen. Führt man dem Boden in den entsprechenden
Tiefen stetig Luft zu, kommt es zu einer deutlichen Erhöhung
des Wurzelwachstums.
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An
dieser Stelle können belüftungsfähige Unterflursysteme
ansetzen. Sobald der Gasaustausch über die Oberfläche
aufgrund der Verdichtung des Bodens behindert ist, können
solche Systeme den fehlenden Sauerstoff durch Luftzufuhr bzw. Zwangsbelüftung
in die anaerobe Zone leiten. Auf diese Weise wird das Bodenmilieu
wieder voll aerob oder es wird überhaupt aerob gehalten.
Das Wurzelwachstum wird stimuliert, sodass die oberirdischen Pflanzenteile
keine Qualitätseinbußen erfahren. Die gleichmäßige
Durchdringung des Bodens mit Frischluft von unten ist dabei den
oberirdisch ansetzenden Aerifizierungsmaßnahmen überlegen,
da der Sauerstoff bei jenen vom Rand der Einstiche aus erst mühsam
den Boden diffusiv erschließen muss.
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Weiter
erfordert die andauernde Benutzung der Vegetationsschichten, wie
beispielsweise ein Spielbetrieb von Sportrasenplätzen,
eine ständige Wiederholung der ober irdischen Aerifizierungsmaßnahmen,
da gerade an der Oberfläche die höchsten Belastungen,
d. h. Verdichtungen auftreten. Die Unterflursysteme sind dagegen
in Tiefen eingebaut, in denen in der Regel keine wesentlichen Verdichtungen
mehr auftreten, sodass die Luftausbreitung von diesen Systemen aus
unbeeinträchtigt und kontinuierlich stattfinden kann.
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Mit
einem guten Wurzelwachstum steigt zudem die Scherfestigkeit des
Substrats. Dies kann durch eine Bewässerung von unten über
den kapillaren Aufstieg zusätzlich gefördert werden.
Vorteilhafterweise wird dabei nur der Wasserspeicher des Bodens
wieder gefüllt (Ergebnis: Wasserersparnis), und der Grobporenraum
bleibt dauerhaft für die Belüftung frei. Während
die oberirdische Beregnung dazu führt, dass die Pflanzen
ein hauptsächlich flaches Wurzelwerk entwickeln, zwingt
die Unterflurbewässerung die Pflanzen zu einem tiefen Wurzelwachstum
dem Wasser entgegen. Diese Tiefenerschließung erhöht einerseits
den Bodenzusammenhalt (Scherfestigkeit), andererseits werden die
Wurzeln dadurch besser vor äußeren, an der Oberfläche
wirkenden Einflüssen geschützt. Eine solche forcierte
Tiefenerschließung kann sich auch bei Rollrasenflächen
besonders positiv auswirken.
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Ein
weiterer positiver Aspekt von Unterflursystemen ist der Synergieeffekt
beim gleichzeitigen Einsatz von Rasenheizungen. Der Wärmetransport im
Boden beruht im Wesentlichen auf den Bewegungen des Wassers im Boden.
Bei Unterflursystemen wird deshalb die Wärme durch den
kapillaren Aufstieg bevorzugt nach oben transportiert. Der durch die
Drainage verursachte, konvektive Wärmetransport nach unten
bzw. die Abkühlung durch kaltes, drainierendes Oberflächenwasser
entfallen dagegen.
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Ein
unterfluriges Belüftungssystem ist zum Beispiel aus der
DE 38 29 560 A1 bekannt.
Dieses System umfasst eine Versorgung des Wurzelbereichs von Pflanzen
mit Sauerstoff mit Hilfe von unterflurig verlegten Membranschläuchen.
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Darüber
hinaus wurde vom Erfinder das so genannte OSMO-DRAIN
®-System
entwickelt. Der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche
Funktionsweise dieses OSMO-DRAIN
®-Systems
sind zum Beispiel in
DE
101 37 147 A1 und
DE
202 11 742 U2 im Detail beschrieben.
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Die
in diesen beiden Dokumenten offenbarten Systeme enthalten eine Anordnung
von unterflurig verlegten, für Fluide durchlässigen
Membranschläuchen, ein mit den Membranschläuchen
verbundenes Kupplungselement mit einem ersten Anschluss zum Zuführen
einer Flüssigkeit unter Druck zu den Membranschläuchen
und einem zweiten Anschluss zum Entfernen von Flüssigkeit
und/oder Gasen durch Unterdruck aus den Membranschläuchen, sowie
eine Steuereinrichtung zum Steuern dieses Kupplungselements, um
die Membranschläuche wahlweise mit dem ersten oder dem
zweiten Anschluss des Kupplungselements zu verbinden. Zudem kann
das Kupplungselement noch mit einem dritten Anschluss für
eine Druckluftquelle versehen sein. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise
mit verschiedenen Sensoren und Sonden verbunden, um eine automatische
Steuerung des Systems zu ermöglichen.
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Dieses
OSMO-DRAIN®-System ermöglicht im
Gegensatz zu früheren Pflegesystemen mit nur einem einzigen
Schlauch bzw. Schlauchsystem sowohl ein Bewässern als auch
ein Entwässern, Entgasen und/oder Belüften einer
Vegetationsschicht, indem der Membranschlauch wahlweise mit dem
ersten Anschluss zur Flüssigkeitszufuhr unter Druck, mit
dem zweiten Anschluss zum Entfernen von Flüssigkeit und
Gasen durch Unterdruck oder dem dritten Anschluss zur Luftzufuhr
unter Druck zu bzw. aus dem Schlauchsystem verbunden werden kann.
Der Schlauch ist als Membranschlauch, d. h. poröser Schlauch
ausgebildet, der den Durchtritt von Fluiden, wie Wasser oder Gasen,
in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt.
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Im
Fall des Anschlusses des Membranschlauches an eine Flüssigkeitszufuhr
unter Druck wird die Flüssigkeit durch die poröse
Wandung des Schlauches in das umgebende Erdreich der Vegetationsschicht
gedrückt. Über diesen ersten Anschluss des Kupplungselements
können der Vegetationsschicht bei Bedarf auch zusätzliche
Wirkstoffe zur Düngung, Schädlingsbekämpfung,
Unkrautbekämpfung, Krankheitsbekämpfung und dergleichen
Pflege dem unter Druck zugeführten Wasser beigemischt werden.
In gleicher Weise kann beim Anschluss des Membranschlauches an eine
Luft- oder Sauerstoffzufuhr unter Druck die Luft bzw. der Sauerstoff
durch die poröse Wandung des Schlauches in das umgebende
Erdreich gedrückt werden. Im Fall des Anschlusses an Unterdruck
werden das im umliegenden Erdreich übermäßig
vor handene Wasser und/oder das beispielsweise in Folge von Staunässe entwickelte
Faulgas durch die poröse Wandung des Membranschlauches
in den Schlauch gesaugt und dann durch das Schlauchsystem abtransportiert.
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Mit
diesem System ist wahlweise auch ein Beheizen der Vegetationsschicht
möglich, indem dem Schlauchsystem über den ersten
Anschluss bzw. den dritten Anschluss unter Druck warmes Wasser oder
warme Luft zugeleitet werden kann.
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Neben
dem OSMO-DRAIN®-System selbst hat
der Erfinder auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum unterflurigen
Verlegen von Membranschläuchen für ein solches
System entwickelt.
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Bei
dem in der
EP 1 811
218 A1 beschriebenen Verfahren werden zunächst
mittels einer rotierenden Schneidevorrichtung ein oder mehrere Schlitze
mit einer Tiefe von mindestens der Einbautiefe des Membranschlauchs
und einer Breite kleiner oder gleich dem Durchmesser des Membranschlauchs unter
gleichzeitiger Lockerung des Erdreichs durch eine wechselweise Querbewegung
des Erdreichs zumindest im Einbautiefenbereich des Membranschlauchs
in den Boden geschnitten. Dann werden die geschnittenen Schlitze
mittels einer Aufweitungsvorrichtung jeweils auf eine Breite von
wenigstens dem Durchmesser des Membranschlauchs aufgeweitet; und
schließlich wird jeweils ein Membranschlauch von einer
Aufnahmevorrichtung durch eine Einlegevorrichtung in die aufgeweiteten
Schlitze eingelegt.
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Da
im ersten Schritt nur relativ schmale Schlitze in den Boden geschnitten
werden, wird eine ggf. bereits vorhandene Vegetationsschicht nicht
geschädigt. Die gleichzeitige Lockerung des Erdreichs beim
Schneiden der Schlitze wirkt einer Verdichtung entgegen, sodass
die für das Pflegesystem notwendige Kapillarität
des an den Membranschlauch angrenzenden Erdreichs gewährleistet
bleibt. Außerdem werden die geschnittenen Schlitze nur
auf den Durchmesser des Membranschlauchs aufgeweitet, sodass der
in diesen aufgeweiteten Schlitz eingelegte Membranschlauch einen
gewünschten engen Kontakt zum angrenzenden Erdreich hat.
Das Verlegen des Membranschlauchs kann so in einfacher Weise automatisiert
bzw. halbautomatisiert werden, und die ggf. bereits vorhandene Rasenfläche
oder dergleichen wird beim Verlegen des Schlauchsystems geschont
bzw. nicht geschädigt, sodass sie bereits kurz nach der
Installation des OSMO-DRAIN®-Systems
wieder voll nutzbar ist.
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Wie
bereits oben erwähnt, kann das unterflurig verlegte Membranschlauchsystem
in vorteilhafter Weise auch zum Beheizen des Erdreichs bzw. der Vegetationsschichten
verwendet werden. Das Membranschlauchsystem ist dabei herkömmlichen
Rasenheizungen überlegen, da nicht nur das Erdreich in unmittelbarer
Umgebung des Heizschlauchs erwärmt wird. Vielmehr wird
warmes Wasser oder warme Luft unter Druck in das Erdreich gefördert
und aufgrund der Kapillarwirkung durch den Porenraum im Erdreich
nach oben transportiert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
und eine verbesserte Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen eines
Membranschlauchs zur Pflege von Vegetationsschichten zu schaffen,
die eine möglichst gleichmäßige und zuverlässige
Zufuhr von Fluiden zu den Vegetationsschichten ermöglichen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
ein Verfahren zum unterflurigen Verlegen eines Membranschlauchs
zur Pflege von Vegetationsschichten mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis
7.
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Das
Verfahren zum unterflurigen Verlegen eines Membranschlauchs zur
Pflege von Vegetationsschichten in einem Pflegebereich umfasst die Schritte
des Schneidens eines Schlitzes in den Boden mit einer Tiefe von
mindestens der Einbautiefe des Membranschlauchs und des Einlegens
eines Membranschlauchs in den geschnittenen Schlitz. Gemäß der
Erfindung wird das Schneiden des Schlitzes im Wesentlichen entlang
einer Höhenlinie eines Profils des Pflegebereichs durchgeführt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Schneiden
der Schlitze und damit auch das Verlegen der Membranschläuche
im Wesentlichen entlang von Höhenlinien eines Profils des
Pflegebereichs. Auf diese Weise ist es möglich, die Membranschläuche
auch im Fall eines profilierten Pflegebereichs im Wesentlichen horizontal
zu verlegen. Dies hat den Vorteil, dass die durch die Membranschläuche
den Vegetationsschichten im Pflegebereich zuzuführenden
Fluide gleichmäßig und zuverlässig den Vegetationsschichten
zugeleitet werden können, da sie im Wesentlichen keine
Höhendifferenzen überwinden müssen.
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Dieses
Verfahren kann daher in besonders vorteilhafter Weise bei hügeligen
Pflegebereichen, wie zum Beispiel bei Golfplätzen oder
Park- und Gartenanlagen eingesetzt werden.
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Ein „Membranschlauch” ist
ein Schlauch, der den Durchtritt von Fluiden (Flüssigkeiten
und Gase) in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt. Er kann flexibel
bzw. biegsam oder auch starr sein und besteht vorzugsweise aus einem
chemisch und physikalisch widerstandsfähigen Kunststoff-
oder Kautschukmaterial (zum Beispiel Altreifengranulat).
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Schneiden des Schlitzes
durch wenigstens ein vertikal angetriebenes Schneidmesser. Dies
kann im Vergleich zum Beispiel zu Schneidevorgängen mit rotierenden
Schneidmessern den Vorteil einer kürzeren Baulänge
und damit einer Bewegung entlang kleinerer Radien haben.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Schneiden
eines Schlitzes mit einer Breite kleiner oder gleich dem Durchmesser
des Membranschlauchs und der geschnittene Schlitz wird dann vor
dem Einlegen des Membranschlauchs auf eine Breite von wenigstens
dem Durchmesser des Membranschlauchs aufgeweitet. Da bei dieser Ausführungsform
nur relativ schmale Schlitze geschnitten werden, können
ggf. Bereits vorhandene Vegetationsschichten weitestgehend unbeschädigt bleiben.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung können
gleichzeitig mehrere parallele Schlitze geschnitten und jeweils
ein Membranschlauch in einen der mehreren geschnittenen Schlitze
eingelegt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann mit
diesem Verfahren ein Membranschlauch verlegt werden, dessen Wandung
teilweise abgedichtet ist.
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Durch
das teilweise Abdichten der Wandung des Membranschlauchs kann das
Strömungsverhalten der Fluide im Membranschlauch positiv
beeinflusst werden. Insbesondere kann der Vorteil einer gleichmäßigen
und sicheren Fluidzufuhr durch den horizontal verlegten Membranschlauch
zu den Vegetationsschichten weiter verstärkt werden.
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In
diesem Fall kann zum Beispiel ein Membranschlauch verlegt werden,
dessen Wandung auf einer Seite des Umfangs abgedichtet ist, wobei
dieser Membranschlauch dann derart verlegt wird, dass die abgedichtete
Seite im Erdreich nach unten gerichtet ist. Ein derart ausgebildeter
und verlegter Membranschlauch kann zu einer Fluideinsparung führen,
da die kapillare Fluideinspeisung nach oben in das Erdreich begünstigt,
die gravitative Fluiddrainage nach unten dagegen vermindert wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein
Membranschlauch verlegt werden, der im Wesentlichen über
seine gesamte Länge mit einer Temperiervorrichtung versehen
ist.
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Mit
dieser Temperiervorrichtung können die durch den Membranschlauch
strömenden Fluide entlang des gesamten Transportweges im
Membranschlauch bei Bedarf temperiert werden. Auf diese Weise kann
erreicht werden, dass die durch den Membranschlauch transportierten
Fluide über einen großen Bereich hinweg mit einer
im Wesentlichen gleichen Temperatur aus dem Membranschlauch in ein
diesen umgebendes Erdreich abgegeben werden können. Als
Ergebnis können Vegetationsschichten mit Hilfe eines solchen
Membranschlauchs über einen ausgedehnten Pflegebereich
hinweg gleichmäßig temperiert werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst
durch eine Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen eines Membranschlauchs
zur Pflege von Vegetationsschichten mit den Merkmalen des Anspruchs
8. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 9 bis
15.
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Die
Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen eines Membranschlauchs zur
Pflege von Vegetationsschichten weist mit eine Schneidevorrichtung zum
Schneiden eines Schlitzes in den Boden mit einer Tiefe von mindestens
der Einbautiefe des Membranschlauchs, eine Aufnahmevorrichtung zum
Aufnehmen eines Membranschlauchs und eine Einlegevorrichtung zum
Abnehmen des Membranschlauchs von der Aufnahmevorrichtung und Einlegen
des Membranschlauchs in den geschnittenen Schlitz auf. Außerdem
ist die gesamte Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie auch
entlang gekrümmter Bahnen bewegt werden kann, sodass der
Membranschlauch entlang einer gekrümmten Bahn verlegt werden kann.
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Mit
dieser Vorrichtung wird ein automatisches Verlegen eines Membranschlauchs
in einer solchen Art und Weise ermöglicht, dass der Membranschlauch
auch bei einem profilierten Pflegebereich im Wesentlichen horizontal
verlegt werden kann. Im Übrigen können die gleichen
Vorteile erzielt werden, die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren angegeben worden sind.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Schneidevorrichtung
wenigstens ein vertikal angetriebenes Schneidmesser auf. Im Vergleich
zu rotierenden Schneidmessern ist mit einem vertikal angetriebenen
Schneidmesser eine deutlich kürzere Baulänge der
gesamten Vorrichtung möglich, was wiederum das Bewegen
der Vorrichtung entlang gekrümmter Bahnen mit kleineren
Radien ermöglicht.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Schneidevorrichtung
zum Schneiden eines Schlitzes mit einer Breite kleiner oder gleich dem
Durchmesser des Membranschlauchs ausgebildet sein. In diesem Fall
ist zwischen der Schneidevorrichtung und der Einlegevorrichtung
zusätzlich eine Aufweitungsvorrichtung zum Aufweiten des
geschnittenen Schlitzes auf eine Breite von wenigstens dem Durchmesser
des Membranschlauchs angeordnet. Wahlweise kann diese Aufweitungsvorrichtung auch
mit der Einlegevorrichtung integral ausgebildet sein.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung mehrere Schneidevorrichtungen
zum gleichzeitigen Schneiden mehrerer paralleler Schlitze und mehrere Einlegevorrichtungen
zum Einlegen jeweils eines Membranschlauchs in die mehreren geschnittenen
Schlitze aufweisen.
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Ferner
kann hinter der Einlegevorrichtung eine Walze zum Schließen
des Schlitzes angeordnet sein.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Wandung
des Membranschlauchs teilweise abgedichtet. In diesem Fall ist die
Wandung des Membranschlauchs vorzugsweise auf einer Seite des Umfangs
abgedichtet und der Membranschlauch ist derart auf der Aufnahmevorrichtung
aufgenommen, dass er durch die Einlegevorrichtung so in den Schlitz
eingelegt wird, dass die abgedichtete Seite im Erdreich nach unten
gerichtet ist.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Membranschlauch
im Wesentlichen über seine gesamte Länge mit einer
Temperiervorrichtung versehen sein.
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Obige
sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Aufbaus eines beispielhaften Systems
zur Pflege von Vegetationsschichten gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung von unterflurig verlegten Membranschläuchen
des Systems von 1;
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3A eine
vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3B eine
ausschnittweise Seitenansicht des Membranschlauchs gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel von 3A;
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3C eine
ausschnittweise Seitenansicht eines Membranschlauchs gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3D eine
ausschnittweise Seitenansicht eines Membranschlauchs gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 eine
vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 eine
stark schematisierte Darstellung eines Verlegemusters von Membranschläuchen
zum Erläutern der vorliegenden Erfindung; und
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6 eine
stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum unterflurigen
Verlegen von Membranschläuchen zum Installieren eines in 1 veranschaulichten
Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Anhand
von
1 und
2 werden zunächst beispielhaft
der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen
Systems zur Pflege von Vegetationsschichten näher beschrieben.
Der Aufbau des Systems basiert im Wesentlichen auf dem OSMO-DRAIN
®-System, wie es zum Beispiel in den
bereits eingangs genannten Patentdokumenten
DE 101 37 147 A1 und
DE 202 11 742 U1 im
Detail beschrieben ist. Auf diese beiden Dokumente wird daher hiermit
vollinhaltlich Bezug genommen.
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Während
die vorliegende Erfindung nachfolgend anhand ihrer bevorzugten Anwendung
auf eine Fläche mit Vegetationsschichten (Neuanlage oder Altbestand)
erläutert wird, ist die Erfindung in analoger Weise auch
zum Anlegen von Flächen einsetzbar, die mit einer Kunstrasendecke
oder einem Bodenbelag anderer Art, Beschaffenheit, Materialauswahl,
usw. versehen werden. Speziell bei Kunstrasenflächen können
sich in der Praxis spezielle Vorteile des OSMO-DRAIN®-Systems
zeigen (insbesondere in Zusammenhang mit der Funktion des Beheizens).
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Das
System zur Pflege einer Vegetationsschicht 32, wie zum
Beispiel einer Rasenfläche, Sportrasenfläche,
Garten- oder Parkanlage oder einer Fläche in der Land-
und Forstwirtschaft, weist im Allgemeinen eine Vielzahl von Membranschläuchen 12 auf,
die etwa parallel zueinander unterflurig in einem vorgegebenen Pflegebereich 10 verlegt
sind. Die Membranschläuche 12 können
bei Bedarf über entsprechende Kupplungselemente 14 miteinander verbunden
werden, um einen größeren Pflegebereich 10 zu
bedienen bzw. die Membranschläuche 12 variabler
verlegen zu können. Je nach Größe, Umriss,
Profil und Bodenbeschaffenheit des Pflegebereichs 10 können
die Membranschläuche 12 zumindest teilweise auch
in anderen, d. h. nicht-parallelen Konfigurationen verlegt werden.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die mehreren Membranschläuche 12 über
weitere Kupplungselemente 18 mit einer Verteilungsvorrichtung 16,
die wahlweise rohrartig oder schlauchartig ausgestaltet sein kann,
verbunden. Über diese Verteilungsvorrichtung 16 sind
die Membranschläuche 12 mit einer Versorgungseinheit 20 verbunden.
In einer alternativen Ausführungsform können die
Membranschläuche 12 auch direkt an eine Versorgungseinheit 20 angeschlossen
sein.
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Die
Versorgungseinheit 20 weist in dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel vier Anschlüsse 22a, 22b, 22c, 22d auf.
Wahlweise sind natürlich auch weniger als vier oder mehr
als vier Anschlüsse möglich. Außerdem
können diese Anschlüsse 22a..d in beliebigen
Kombinationen und Anzahlen aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen
von Anschlüssen ausgewählt werden.
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Über
den ersten Anschluss 22a kann der Versorgungseinheit 20 und
damit schließlich auch den Membranschläuchen 12 unter
Druck eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt
werden. Die unter Druck in die Membranschläuche 12 gepumpte
Flüssigkeit tritt durch die poröse Wandung der
Membranschläuche 12 in das umliegende Erdreich 36 der
Vegetationsschicht 32 aus und gelangt so direkt in den
Wurzelbereich 34.
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Über
den zweiten Anschluss 22b der Versorgungseinheit 20 sind
die Verteilungsvorrichtung 16 und die Membranschläuche 12 an
Unterdruck anschließbar. Durch den Unterdruck werden die
Membranschläuche 12 zunächst entleert,
sodass sich auch in den Membranschläuchen 12 ein
entsprechender Unterdruck aufbaut. Durch diesen Unterdruck im Schlauchinnern
dringen Flüssigkeiten und/oder Gase aus dem umliegenden
Erdreich 36 durch die poröse Wandung der Membranschläuche 12 in
diese ein und werden abgesaugt.
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Die
Versorgungseinheit 20 enthält weiter einen dritten
Anschluss 22c, über den Druckluft bzw. allgemein
ein Gas unter Druck angeschlossen werden kann. Diese Druckluft wird über
die Versorgungseinheit 20 in die Membranschläuche 12 gepumpt
und kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Poren 12b der
porösen Wandung 12a der Membranschläuche 12 gelegentlich
frei zu blasen, um eine Verstopfung durch das umliegende Erdreich 36 zu verhindern
und damit ihre Funktionalität zu gewährleisten.
Ferner kann die Vegetationsschicht 32 mittels dieser Druckluft
belüftet und insbesondere mit Sauerstoff versorgt werden.
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In
einer anderen Ausführungsform sind der obige zweite und
der obige dritte Anschluss 22b und 22c als ein
gemeinsamer Anschluss ausgebildet, der an eine Pumpe zum Beispiel
in Form eines Seitenkanalverdichters anschließbar ist,
die wahlweise im Saugbetrieb oder im Druckbetrieb betrieben werden kann.
Zwischen dem gemeinsamen Anschluss 22bc und dieser Pumpe
kann zudem ein Wasserabscheider vorgesehen sein, um das konstante
Vakuum aufrechtzuerhalten und die Pumpe gegen Flüssigkeit
zu schützen.
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Dem
vierten Anschluss 22d der Versorgungseinheit 20 schließlich
ist eine Vorrichtung 24 zum Begasen von Flüssigkeiten
vorgeschaltet. Diese Vorrichtung 24 weist einen ersten
Anschluss 25a zum Zuführen einer Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser, unter Druck und einen zweiten Anschluss 25b zum Zuführen
eines Gases, beispielsweise Luft oder Sauerstoff, mit oder ohne
Druck auf. Das Gas kann zum Beispiel unter Druck in den Flüssigkeitsstrom
des ersten Anschlusses 25a injiziert werden. Alternativ kann
das Gas einfach durch eine Öffnung von dem Flüssigkeitsstrom
mitgerissen werden. Diese letztgenannte Variante kann insbesondere
bei nur kleinen erforderlichen Gasmengen und/oder kleinen Pflegebereichen 10 ausreichend
sein.
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Derartige
Vorrichtungen 24 sind zum Beispiel als so genannte „Wasserbelüfter” bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf eine spezielle Ausführungsform
eines solchen Wasserbelüfters beschränkt.
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Über
den vierten Anschluss 22d mit dem vorgeschalteten Wasserbelüfter 24 wird
der Versorgungseinheit 20 und damit schließlich
den Membranschläuchen 12 ein Wasser/Sauerstoff-Gemisch
oder ein Wasser/Luft-Gemisch, allgemein ein Flüssigkeit/Gas-Gemisch,
unter Druck zugeleitet. Dieses Wasser/Sauerstoff-Gemisch tritt durch
die poröse Wandung 12a der Membranschläuche 12 in
das umliegende Erdreich 36 der Vegetationsschicht 32 aus und
gelangt direkt in den Wurzelbereich 34.
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Bei
einem System, bei dem Wasser und Sauerstoff nur separat voneinander
und sequentiell über den ersten und den dritten Anschluss 22a, 22c der Versorgungseinheit 20 zugeführt
werden können, können die Betriebsarten Belüftung
und Gasaustausch zur Austrocknung des Wurzelraums 34 der Vegetationsschichten 32 führen.
Dieser Effekt wird bei einem zusätzlichen Beheizen noch
verstärkt. Zur Rettung der Vegetationsschichten 32 muss
daher ggf. zu ungeeigneten Zeitpunkten bewässert werden, was
in einigen Fällen zu einer ungewünschten Übernässung
des Erdreichs 36 und der Vegetationsschichten 32 führen
kann.
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Im
Gegensatz dazu bietet der Wasserbelüfter 24 die
Möglichkeit, die Vegetationsschichten 32 gleichzeitig
mit Wasser und Sauerstoff zu versorgen, was zu einer optimalen und
bedarfsgerechten Behandlung des Wurzelbereichs 34 führt.
Insbesondere können ein Austrocknen der Vegetationsschicht 32, ein Übernässen
des Erdreichs 36 und eine Unterversorgung des Wurzelbereichs 36 auf
einfache Weise vermieden werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 1 ist der
Wasserbelüfter 24 der Versorgungseinheit 20 vorgeschaltet,
d. h. an deren vierten Anschluss 22d angeschlossen. Alternativ
ist es auch möglich, einen solchen Wasserbelüfter 24 in
die Versorgungseinheit 20 zu integrieren. In diesem Fall
können die Anschlüsse 25a, 25 des
Wasserbelüfters 24 vorzugsweise mit den Anschlüssen 22a, 22c der
Versorgungseinheit 20 gekoppelt werden. Dabei ist es besonders
vorteilhaft, wenn diese Kopplung zum Beispiel über Zweiwegeventile
erfolgt, sodass die über den ersten Anschluss 22a zur
Verfügung gestellte Flüssigkeit entweder direkt
den Membranschläuchen 12 oder dem ersten Anschluss 25a des
Wasserbelüfters 24 zugeleitet werden kann und
analog das über den dritten Anschluss 22c der
Versorgungseinheit 20 zur Verfügung gestellte
Gas entweder direkt den Membranschläuchen 12 oder
dem zweiten Anschluss 25b des Wasserbelüfters 24 zugeleitet
werden kann.
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Vorzugsweise
enthält die Versorgungseinheit 20 auch einen oder
mehrere Filter 29 für den jeweiligen Fluidstrom.
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Des
Weiteren ist ein Druckregler 21 vorgesehen, um einen Druck
des jeweiligen Fluids, das in die Membranschläuche 12 geleitet
wird, auf einen vorbestimmten Wert bzw. Wertebereich zu regeln bzw.
zu steuern.
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Mit
Hilfe dieses Druckreglers 21 kann das Pflegesystem auf
einfache Weise an den jeweiligen Pflegebereich 10 und/oder
die jeweiligen Umgebungsbedingungen angepasst werden. Insbesondere
kann der Fluiddruck derart eingestellt werden, dass eine gleichmäßige
Versorgung der Vegetationsschichten 32 mit dem jeweiligen
Fluid über den gesamten Pflegebereich 10 hinweg
erzielt wird.
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Der
Filter 21 und/oder der Druckregler 21 können
wahlweise intern oder extern bezüglich der Versorgungseinheit 20 angeordnet
sein.
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In
die Versorgungseinheit 20 sind ferner eine Temperiereinrichtung 26 zum
Temperieren der Fluide, bevor diese in die Verteilungsvorrichtung 16 und in
die Membranschläuche 12 gelangen, ggf. eine Stromversorgung 23 für
die später zu erläuternden Temperiervorrichtungen 38 der
Membranschläuche 12 und/oder eine Zugabevorrichtung 27 zum
Zugeben zusätzlicher Wirkstoffe in den Fluidstrom integriert.
Mögliche Wirkstoffe sind beispielsweise Mittel zur Düngung,
Schädlingsbekämpfung, Unkrautbekämpfung,
Krankheitsbekämpfung und dergleichen. Die Temperiereinrichtung 26 kann
zum Kühlen, zum Heizen oder zum wahlweisen Kühlen
oder Heizen ausgebildet sein. Eine mögliche Ausführungsform
für diese Temperiereinrichtung 26 ist zum Beispiel
ein Durchlauferhitzer.
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Auch
Temperiereinrichtung 26, Stromversorgung 23 und/oder
Zugabevorrichtung 27 können wahlweise intern oder
extern bezüglich der Versorgungseinheit 20 angeordnet
sein.
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Die
Verteilungsvorrichtung 16 und damit die Membranschläuche 12 werden
je nach Bedarf z. B. mittels geeigneter Ventile, wie beispielsweise
elektromagnetischer oder über Druckluft betätigter
Ventile, oder geeigneter Stellelemente wahlweise an einen der Anschlüsse 22a..d
der Versorgungseinheit 20 angeschlossen. Diese Ventile
bzw. Stellelemente der Versorgungseinheit 20 werden zum
Beispiel von einer Steuereinrichtung 28 in entsprechender
Weise angesteuert. Die Steuereinrichtung 28 weist vorzugsweise
einen Speicher auf, in dem der Benutzer die von ihm gewünschten
Pflegebedingungen und Pflegezyklen der Vegetationsschichten 32 speichern kann,
sodass die Pflege automatisch erfolgt. Außerdem kann der
Benutzer natürlich jederzeit der Steuereinrichtung 28 manuell
Steuerbefehle eingeben, um die Funktion der Steuereinheit 20 unmittelbar und/oder
kurzfristig zu beeinflussen oder die gespeicherten Werte zu ändern.
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Die
Steuereinrichtung 28 steuert außerdem die Stromversorgung 23,
die Temperiereinrichtung 26, die Zugabevorrichtung 27 und/oder
die Vorrichtung 24 zum Begasen von Flüssigkeiten.
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Zusätzlich
kann die Steuereinrichtung 28 mit verschiedenen Sensoren 30 verbunden
sein, welche für die Pflege der Vegetationsschichten 32 wichtige Umgebungsbedingungen
wie zum Beispiel die Temperatur T und die Feuchtigkeit φ sowohl
der Luft als auch des Erdreichs sowie den pH-Wert des Erdreichs 36 erfassen,
um die Pflege der Vegetationsschichten 32 möglichst
optimal auf diese aktuellen Umgebungsbedingungen abstimmen zu können.
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Wie
in 2 veranschaulicht, werden die Membranschläuche 12 im
Erdreich 36 unterhalb des Wurzelbereichs 34 der
Vegetationsschicht 32 verlegt. Die typische Einbautiefe
der Membranschläuche 12 liegt – abgesehen
von Sonderanwendungen – allgemein z. B. zwischen 12 und
25 cm, meist zwischen 15 und 20 cm.
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Die
Einbautiefe, der Durchmesser, der gegenseitige Abstand und die Porosität
der Wandung 12a dieser Membranschläuche 12 sind
an die Bodenbeschaffenheit und die Klimaverhältnisse der
jeweils zu pflegenden Vegetationsschichten 32 anpassbar.
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Zusätzlich
kann bei Bedarf unterhalb der Anordnung der Membranschläuche 12 auch
noch eine wasserundurchlässige Trennvorrichtung (nicht
dargestellt), zum Beispiel in Form einer Folie oder eines Profilblechs
angeordnet werden, auf der dann die Membranschlauche 12 verlegt
werden, um ein Versickern von Wasser im Erdboden zu verhindern.
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Die
porösen Membranschläuche 12 sind für Fluide
wie Flüssigkeiten und Gase in beiden Durchtrittsrichtungen
durchlässig und bestehen vorzugsweise aus einem chemisch
und physikalisch widerstandsfähigen Kunststoff- oder Kautschukmaterial. Um
eine lange Haltbarkeit des verlegten Pflegesystems ohne Instandsetzungsmaßnahmen
zu gewährleisten, sollten die Membranschläuche 12 insbesondere
frostsicher, bruchsicher, resistent gegen der Flüssigkeit
beigefügte Pflegewirkstoffe, druckfest, usw. sein. In einer
bevorzugten Ausführungsform sind die Membranschläuche 12 aus
einem Altreifengranulat mittels eines geeigneten Extrusionsverfahrens
gefertigt.
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Die
Membranschläuche 12 sind im Allgemeinen flexibel
bzw. biegsam ausgebildet, um ein einfaches und flexibles Verlegen
sowie eine Lagerung in gewickelter Form zu ermöglichen.
Je nach Anwendungsfall können aber auch steifere Membranschläuche 12 zum
Einsatz kommen.
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Verschiedene
Beispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten Membranschläuchen 12,
die für ein solches Pflegesystem eingesetzt werden können, werden
nun anhand von 3 und 4 genauer beschrieben.
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In
einer ersten Ausführungsform (3A und 3B)
besitzen die Membranschläuche 12 eine mit Poren 12b versehene
Wandung 12a, die den Durchtritt von Fluiden (Flüssigkeiten
und Gase) in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt, und einen durch diese
Wandung 12a begrenzten Hohlraum 12c zum Transportieren
der Fluide.
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Die
Querschnittsformen der Membranschläuche sind üblicherweise
rund, insbesondere kreisförmig, wie in 2 bis 4 dargestellt.
Die Erfindung ist aber natürlich nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt. So können zum Beispiel auch runde
Querschnittsformen mit einer oder mehreren abgeflachten Seiten oder
mehreckige Querschnittsformen verwendet werden.
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Der
Membranschlauch 12 der Erfindung unterscheidet sich von
den herkömmlichen Membranschläuchen dadurch, dass
seine Wandung 12a teilweise verschlossen ist. Dies erfolgt
zum Beispiel durch eine Abdichtung 44 an der Außenseite
der Wandung 12a, kann aber alternativ oder zusätzlich auch
an der Innenseite der Wandung 12a bzw. unmittelbar in den
Poren 12b vorgesehen sein.
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Das
teilweise Verschließen der Wandung 12a der Membranschläuche 12 führt
zu einem verbesserten Strömungsverhalten der Fluide durch
die Membranschläuche 12. Insbesondere können
die Fluide mit einer gleichmäßigeren und gleichbleibenden
Geschwindigkeit durch die Membranschläuche 12 transportiert
werden, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung
der Fluide über einen großen Pflegebereich 10 hinweg
führt.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 3A und 3B ist
die Abdichtung 44 nur auf einer Umfangsseite des Membranschlauchs 12 vorgesehen.
Die mit der Abdichtung 44 versehene Seite des Membranschlauchs 12 wird
dann beim Installieren des Pflegesystems nach unten gerichtet im
Erdreich 36 verlegt.
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Auf
diese Weise kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass
Wasser und/oder Luft, die durch die Membranschläuche 12 zu
den Vegetationsschichten 32 geleitet werden sollen, nach
unten aus den Membranschläuchen 12 gedrückt
werden. Stattdessen werden die Fluide hauptsächlich nach
oben aus den Membranschläuchen 12 in das Erdreich 36 herausgedrückt
und können damit rascher und sicherer dem Wurzelbereich 34 der
Vegetationsschichten 32 zugeführt werden. Mit
anderen Worten können die Drainage der zugeführten
Fluide durch Gravitation vermindert und die kapillare Verteilung
in Richtung zum Wurzelbereich verbessert werden. Dies kann in vorteilhafter
Weise zu einer Wassereinsparung des gesamten Pflegesystems führen.
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Es
können bis zu etwa 50% der Wandung 12a mit der
Abdichtung 44 verschlossen sein. Allgemein kann ein Verschließen
der Wandung 12a der Membranschläuche 12 mit
Anteilen von etwa 20% bis etwa 65%, bevorzugter von etwa 35% bis
etwa 55% von Vorteil sein.
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Wie
in 3C und 3D veranschaulicht, ist
die teilweise verschlossene Wandung 12a nicht auf die Verteilung
der Abdichtung 44 von 3A und 3B beschränkt.
In anderen Ausführungsformen sind auch ein spiralförmiges
Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit einem Abdichtband 44 (3C) oder
das Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit einem Abdichtband 44 in
regelmäßigen oder unregelmäßigen
Abständen (3D) denkbar.
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel eines Membranschlauchs 12 ist
in 4 dargestellt. Gleiche bzw. analoge Komponenten
sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet wie in 3A bis
D.
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Der
Membranschlauch 12 von 4 enthält im
Vergleich zu dem in 3 dargestellten
Membranschlauch 12 eine Temperiervorrichtung 38. Selbstverständlich
kann eine solche Temperiervorrichtung 38 auch mit allen
Ausführungsformen der 3A bis
D kombiniert werden.
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Die
Temperiervorrichtung 38 ist im Hohlraum 12c des
Membranschlauchs 12 angeordnet. Sie erstreckt sich im Wesentlichen über
die gesamte Länge des Membranschlauches 12. Vorzugsweise
ist die Temperiervorrichtung 38 derart ausgebildet, dass
der Membranschlauch 12 einschließlich der Temperiervorrichtung 38 gewickelt
werden kann. Dies kann Lagerung, Transport und Einbau des Membranschlauchs 12 wesentlich
vereinfachen.
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Die
Temperiervorrichtung 38 ist zum Beispiel lose in den Hohlraum 12c des
Membranschlauchs 12 eingelegt. Alternativ kann die Temperiervorrichtung 38 auch
fest mit einer Innenseite der Wandung 12a des Membranschlauchs 12 verbunden,
z. B. verklebt oder dergleichen sein.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 4 weist die
Temperiervorrichtung 38 einen elektrischen Widerstandsheizdraht 40 auf,
der zum Beispiel als Konstantandraht ausgebildet und von einer Isolierung 42 umschlossen
ist. Der Widerstandsheizdraht 40 ist über die
Kupplungselemente 14, 18 mit der Stromversorgung 23 der
Versorgungseinheit 20 verbunden. Die Isolierung 42 dient
einerseits zum Schutz des elektrischen Widerstandsheizdrahtes 40 vor
den durch den Hohlraum 12c des Membranschlauchs 12 strömenden
Fluiden und andererseits zum Schutz dieser Fluide sowie der Wandung 12a des
Membranschlauchs 12 vor einer Beeinflussung durch den Widerstandsheizdraht 40.
Sie hat daher bevorzugt insbesondere elektrisch und chemisch isolierende
Eigenschaften.
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Durch
diese Temperiervorrichtung 38 können die durch
den Membranschlauch 12 strömenden Fluide entlang
des gesamten Transportweges im Membranschlauch 12 bei Bedarf
temperiert werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die durch
den Membranschlauch 12 transportierten Fluide über
einen großen Bereich hinweg mit einer im Wesentlichen gleichen
Temperatur aus dem Membranschlauch 12 in ein diesen umgebendes
Erdreich 36 abgegeben werden können. Als Ergebnis
können Vegetationsschichten 32 über einen
ausgedehnten Pflegebereich 10 hinweg gleichmäßig
temperiert werden.
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Nachfolgend
wird nun unter Bezug auf 5 und 6 eine Vorrichtung
zum unterflurigen Verlegen von Membranschläuchen 12 und
Installieren des oben beschriebenen Pflegesystems erläutert.
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Wie
in 5 veranschaulicht, sollen gemäß der
vorliegenden Erfindung die Membranschläuche 12 im
Wesentlichen entlang von Höhenlinien im Pflegebereich 10 verlegt
werden. Dies hat zur Folge, dass die Membranschläuche 12 auch
bei einem profilierten Pflegebereich im Wesentlichen horizontal verlaufen.
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Bei
einem horizontalen Verlauf der Membranschläuche 12 kann
eine gleichmäßige und sichere Zufuhr der Fluide
zu den Vegetationsschichten 32 erzielt werden, da die Fluide
keine oder allenfalls sehr geringe Höhendifferenzen überwinden
müssen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die
Fluide mit nur relativ geringen Drücken durch die Membranschläuche 12 zu
den Vegetationsschichten 32 geleitet werden sollen, was
im Allgemeinen für ein gleichmäßig verteiltes
Ausbringen der Fluide durch die Wandung 12a der Membranschläuche 12 erforderlich ist.
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Die
in 6 dargestellte Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen
eines Membranschlauchs 12 enthält insbesondere
eine Schneidevorrichtung 50, eine Aufweitungsvorrichtung 52,
eine Aufnahmevorrichtung 54 zum Aufnehmen eines zu verlegenden Membranschlauchs 12,
eine Einlegevorrichtung 56 und eine Walze 58.
Diese Komponenten 50–58 sind in einer
Bewegungsrichtung (Pfeil A) beim Verlegevorgang in dieser Reihenfolge
hintereinander angeordnet. In bevorzugter Weise können
diese Komponenten 50–58 dabei an einem
gemeinsamen Gerät, zum Beispiel einem selbstfahrenden Gerät
oder einem an ein Fahrzeug wie einen Traktor, eine Zugmaschine oder
dergleichen anhängbaren Gerät, montiert sein,
um das Verlegen des Membranschlauchs 12 in einem Arbeitsgang
durchführen zu können.
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Wie
in 6 angedeutet, sind die Aufweitungsvorrichtung 52 und
die Einlegevorrichtung 56 bevorzugt integral ausgebildet.
Das heißt, sie sind zum Beispiel als eine Einheit ausgebildet
oder fest miteinander verbunden. Insbesondere sollen die beiden
Vorrichtungen 52 und 56 möglichst nah
hintereinander angeordnet sein.
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In
der Seitenansicht von 6 ist jeweils nur eine der genannten
Komponenten 50–58 zu erkennen, die dem
Verlegen eines einzelnen Membranschlauchs 12 dienen. Selbstverständlich
können in einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung auch gleichzeitig mehrere Membranschläuche 12 parallel
verlegt, sodass auch die Komponenten 50–58 in entsprechender
Anzahl parallel zueinander (in der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene
nebeneinander) an der Vorrichtung vorgesehen sind. Da die parallel
angeordneten Komponenten 50–58 grundsätzlich
gleich aufgebaut sind, wird nachfolgend der Einfachheit halber nur
die Vorrichtung zum Verlegen eines einzelnen Membranschlauchs 12 beschrieben.
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Die
in Bewegungsrichtung A vorderste Komponente, die Schneidevorrichtung 50 enthält
ein vertikal angetriebenes Schneidmesser 68 mit einem entsprechenden
Hubantrieb 70. Wahlweise können auch zwei oder
mehr Schneidmesser 68 in Bewegungsrichtung A hintereinander
und/oder nebeneinander vorgesehen sein. Mit anderen Worten arbeitet die
Schneidevorrichtung 50 in der Art einer Stichsäge.
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Die
Schneidevorrichtung 50 ist dabei so positioniert und das
Schneidmesser 68 ist dabei so bemessen, dass der Schlitz 64 eine
Tiefe von mindestens der Einbautiefe des zu verlegenden Membranschlauchs 12 aufweist.
Ferner ist die Breite des Schneidmessers 68 (quer zur Bewegungsrichtung
A) kleiner oder gleich dem Durchmesser des zu verlegenden Membranschlauchs 12 gewählt,
sodass eine ggf. vorhandene Vegetationsschicht 32 möglichst wenig
beschädigt wird.
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Nach
dem Schneiden des Schlitzes 64 durch die Schneidevorrichtung 50 wird
der Schlitz 64 durch ein feststehendes Aufweitmesser 66 der
Aufweitungsvorrichtung 52 auf eine Breite im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser des zu verlegenden Membranschlauchs 12 aufgeweitet.
Das Aufweitmesser 66 hat dabei eine Eindringtiefe ins Erdreich,
die der Einbautiefe des zu verlegenden Membranschlauchs 12 entspricht.
Wie in 6 angedeutet, ist das untere Ende des Aufweitmessers 66 bezüglich
der Bewegungsrichtung A bevorzugt nach hinten abgewinkelt, um zu
vermeiden, dass Steine und dergleichen an die Oberfläche
befördert werden.
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In
der Aufnahmevorrichtung 54 befindet sich eine Haspel, auf
der ein zu verlegender Membranschlauch 12 aufgewickelt
ist. Mit Hilfe eines Führungselements der Einlegevorrichtung 56 wird
der Membranschlauch 12 von der Haspel abgewickelt und in
den durch das Aufweitmesser 66 aufgeweiteten Schlitz 64 eingelegt.
Die Zufuhr des Membranschlauchs 12 in den Schlitz 64 kann
allein durch die Bewegung A der Einlegevorrichtung 56 (und
der übrigen Komponenten 50–58)
erfolgen; wahlweise kann aber auch eine zusätzliche Fördereinrichtung
vorgesehen sein.
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Nachdem
der Membranschlauch 12 in den Schlitz 64 eingelegt
ist, wird der Schlitz 64 durch die nachlaufende Walze 58 wieder
geschlossen.
-
Obwohl
nicht dargestellt, kann die Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen
eines Membranschlauchs 12 zusätzlich einen Vorratsbehälter
für zusätzliche Mittel, wie beispielsweise Sand,
Dünger, Saatgut und dergleichen, aus dem das zusätzliche Mittel in
den Schlitz 64 einbringbar ist, und/oder eine weitere Aufnahmevorrichtung
für eine wasserundurchlässige Trennvorrichtung
sowie eine Einlegevorrichtung zum Abnehmen der Trennvorrichtung
von der weiteren Aufnahmevorrichtung und Einlegen der Trennvorrichtung
in den aufgeweiteten Schlitz, bevor der Membranschlauch 12 eingelegt wird,
aufweisen.
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Weitere
Einzelheiten des Aufbaus und der Funktionsweise dieser Vorrichtung
zum Verlegen eines Membranschlauchs
12 ergeben sich aus
dem Studium der
EP
1 811 218 A1 des Erfinders. Auf diese Druckschrift wird
hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.
-
Im
Vergleich zu der in
EP
1 811 218 A1 offenbarten Vorrichtung mit einer Schneidevorrichtung
mit mehreren rotierenden Schneidmessern besitzt die Installationsvorrichtung
von
6 eine in Bewegungsrichtung A deutlich kürzere
Baulänge. Dies hat den Vorteil, dass mit dieser kürzeren
Installationsvorrichtung auch gekrümmte Bahnen mit kleineren
Radien gefahren werden können. Je nach Geländeformen und
Aufbauten der Pflegebereiche
10 kann dies ein unterfluriges
Verlegen der Membranschläuche
12 erleichtern,
ein im Wesentliches horizontales Verlegen der Membranschläuche
12 ermöglichen
und die Einsatzmöglichkeiten der Verlegevorrichtung erweitern. Selbstverständlich
können mit der in
6 dargestellten
Vorrichtung die Membranschläuche
12 bei Bedarf
aber auch geradlinig verlegt werden.
-
- 10
- Pflegebereich
- 12
- Membranschlauch
- 14
- Kupplungselement
- 16
- Verteilungsvorrichtung
- 18
- Kupplungselement
- 20
- Versorgungseinheit
- 21
- Druckregler
- 22a
- erster
Anschluss von 20
- 22b
- zweiter
Anschluss von 20
- 22c
- dritter
Anschluss von 20
- 22d
- vierter
Anschluss von 20
- 23
- Stromversorgung
- 24
- Vorrichtung
zum Begasen von Flüssigkeiten
- 25a
- erster
Anschluss von 24
- 25b
- zweiter
Anschluss von 24
- 26
- Temperiereinrichtung
- 27
- Zugabevorrichtung
- 28
- Steuervorrichtung
- 29
- Filtervorrichtung
- 30
- Sensoren
- 32
- Vegetationsschicht
- 34
- Wurzelbereich
- 36
- Erdreich
- 38
- Temperiervorrichtung
- 40
- Widerstandsheizdraht
- 42
- Isolierung
- 44
- Abdichtung
- 50
- Schneidevorrichtung
- 52
- Aufweitungsvorrichtung
- 54
- Aufnahmevorrichtung
- 56
- Einlegevorrichtung
- 58
- Walze
- 64
- Schlitz
- 66
- Aufweitmesser
- 68
- Schneidmesser
- 70
- Hubantrieb
für 68
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3829560
A1 [0010]
- - DE 10137147 A1 [0011, 0053]
- - DE 20211742 U2 [0011]
- - EP 1811218 A1 [0017, 0109, 0110]
- - DE 20211742 U1 [0053]