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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Bewässerung von in einem Pflanzbereich vertikal angeordneten Pflanzen.
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Die Bewässerung einer Grünanlage stellt einen wesentlichen Bestandteil zum Erhalt der Grünanlage dar. Dabei muss sichergestellt werden, dass eine Bewässerung so rechtzeitig erfolgt, dass die zum Teil sehr unterschiedlich ausgeprägten Grünpflanzen rechtzeitig mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden. Gerade bei sehr großen Grünanlagen ist eine manuelle Bewässerung wirtschaftlich nicht mehr sinnvoll durchzuführen, sodass letztlich nicht nur aus diesem Grunde sich im Laufe der Zeit eine Vielzahl von verschiedenen automatisierten Bewässerungslösungen entwickelt haben.
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Bei einer automatisierten Bewässerung wird ein Bewässerungsfluid (bspw. Bewässerungswasser) zu den einzelnen Grünpflanzen derart zugeleitet, dass diese ausreichend bewässert werden, ohne die Pflanzen mit zu viel oder zu wenig Wasser zu schädigen. Eine Möglichkeit ist dabei ein sogenannter Bewässerungsschlauch, der eine Perforation aufweist, aus der dann das dem Bewässerungsschlauch zugeführte Bewässerungswasser tröpfchenweise austreten kann.
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Bei der Begrünung von vertikalen Begrünungsflächen, bei denen Grünpflanzen wie bspw. Moose vertikal angeordnet sind, ist eine automatisierte Bewässerung wünschenswert, da insbesondere bei großen vertikalen Begrünungsflächen eine manuelle Bewässerung technisch nicht zu realisieren ist. Eine Vorrichtung zur Bewässerung einer vertikalen Begrünungsfläche ist bspw. aus der
DE 20 2012 104 884 U1 bekannt. Die Bewässerung erfolgt hierbei über eine sogenannte Bewässerungsrinne.
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Aus der
DE 10 2013 109 821 A1 ist eine Bewässerungsvorrichtung zur Bewässerung von vertikalen Begrünungsflächen bekannt, bei der mit Hilfe eines horizontal angeordneten Düsenrohrs, das vertikal in der Höhe verstellbar ist, die gesamte Oberfläche der vertikalen Begrünungsfläche bewässert werden kann, indem das Düsenrohr vertikal gegenüber der Begrünungsfläche verfahren wird. Allerdings ist dies bei sehr großen vertikalen Begrünungsflächen mit Nachteilen behaftet, da ab einer gewissen Höhe die Konstruktion für das vertikal verfahrbare Düsenrohr sehr starke Kräfte aufnehmen muss, wenn die entsprechenden Sicherheitsaspekte beachtet werden sollen. Außerdem steigt mit zunehmender Höhe der vertikalen Begrünungsfläche der notwendige Wasserdruck, um ein Austreten des Bewässerungsfluides aus den einzelnen Düsen der Düsenöffnung noch derart sicherstellen zu können, dass die dahinterliegende Begrünungsfläche mit ihren Grünpflanzen auch mit ausreichendem Bewässerungswasser bewässert wird. Daher ist die maximale Höhe einer solchen aus der
DE 10 2013 109 821 A1 bekannten Bewässerungsanlage für vertikale Grünflächen in der Praxis begrenzt.
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Es besteht jedoch in der Praxis ein Bedürfnis, auch sehr hohe Fassaden mit derartigen vertikalen Grünflächen zu begrünen, wobei jedoch eine Bewässerung der gesamten vertikalen Grünfläche zu jeder Zeit sichergestellt werden soll. Da eine Fassadenbegrünung in der Regel zusätzlich zu einem späteren Zeitpunkt an der Fassade angeordnet wird, muss gerade bei großen Fassadenhöhen sichergestellt werden, dass die Konstruktion zur Bewässerung der Fassadenbegrünung sicher, stabil und zuverlässig funktioniert.
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Die
DE 20 2015 100 160 U1 offenbart ein Pflanzsystem, bei dem an einer Halterung mehrere Pflanzenträger angeordnet sind. Diese Pflanzenträger ragen dabei von der Halterung in Richtung Boden, wobei an den Pflanzenträgern dabei die Pflanzen angeordnet sind. Die einzelnen Pflanzen werden dabei an dem jeweiligen Pflanzenträger mittels einer Hülse und einem Substrat befestigt und hierrüber auch mit Wasser und Nährstoffen versorgt.
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Die
EP 3 153 013 A1 offenbart ein modulares System für eine lebende Wand, wobei das System ein Frontelement aufweist mit mindestens einem Substrathalter. An der Rückwand sind integrierte Bewässerungsleitungen vorgesehen, die mit den Substratbehältern kommunizierend in Verbindung stehen.
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Die
DE 41 14 294 A1 offenbart eine Pflanzmatte zum Ziehen von Pflanzen, wobei die Matte aus Schichten aus Naturfasergeflecht und Pflanzsubstrat gebildet ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anlage zum automatischen Bewässern von vertikal angeordneten Pflanzen anzugeben, mit der eine ausreichende Bewässerung der vertikal angeordneten Pflanzen erreicht werden kann und die nicht auf eine maximale Fassadenhöhe konstruktionsbedingt beschränkt ist.
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Die Aufgabe wird der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
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Gemäß Anspruch 1 wird eine Vorrichtung zur automatischen Bewässerung von in einem Pflanzbereich vertikal angeordneten Pflanzen vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine Tragkonstruktion hat, die an einer Sichtseite den Pflanzbereich zum vertikalen Anordnen der Pflanzen ausbildet und eine Bewässerungsanlage hat, die zur automatischen Bewässerung der in dem Pflanzbereich vertikal angeordneten Pflanzen ausgebildet ist.
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Diese gattungsgemäß bekannte Vorrichtung wird nun erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Bewässerungsanlage eine Mehrzahl von Wasserspeicher hat, wobei jeder Wasserspeicher mit einer Wasserzuleitung zum Befüllen des jeweiligen Wasserspeichers verbunden ist, wobei von jedem Wasserspeicher mindestens eine Bewässerungsleitung, vorzugsweise mehrere Bewässerungsleitungen, in den Pflanzbereich führt, um die in dem Pflanzbereich angeordneten Pflanzen zu bewässern, wobei jede Bewässerungsleitung ein Bewässerungsventil zur Steuerung der Bewässerung hat, und wobei die Bewässerungsventile mit einer Bewässerungssteuerung verbunden sind, die zur automatischen Bewässerung der in dem Pflanzbereich vertikal angeordneten Pflanzen durch Ansteuerung bzw. Einstellen der jeweiligen Bewässerungsventile eingerichtet ist.
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Durch das Vorsehen von einer Vielzahl von einzelnen Wasserspeichern, die jeweils einen bestimmten Pflanzabschnitt bewässern sollen, kann unabhängig von der vertikalen Begrünungsfläche ein ausreichender Wasserdruck zur Verfügung gestellt werden, da die Bewässerung innerhalb des dem jeweiligen Wasserspeicher zugeordneten Bewässerungsabschnitt durch das Wasser aus dem jeweiligen Wasserspeicher erfolgt. Es muss demzufolge während der Bewässerung das Wasser nicht von einem unteren Niveau auf ein sehr hohes Niveau gepumpt werden, um den Bereich zu bewässern, sondern es wird für die Bewässerung immer das Wasser bzw. das Bewässerungsfluid aus den Wasserspeichern verwendet, welches sich auf der entsprechenden vertikalen Ebene befindet. Lediglich das Befüllen der Wasserspeicher erfolgt durch eine entsprechende Zuleitung, wobei es hierbei jedoch nicht darauf ankommt, dass auch bei sehr großen Höhen noch ein hoher Wasserdruck vorhanden ist. Es muss vielmehr sichergestellt sein, dass die Zuleitung einen Wasserdruck derart aufweist, dass zumindest am letzten oberen Wasserspeicher noch ein Befüllen des jeweiligen Wasserspeichers möglich ist. Dieser Wasserdruck muss jedoch nicht zwangsläufig dafür ausreichend sein, um auch hinreichend den dem Wasserspeicher zugeordneten Bewässerungsabschnitt auch tatsächlich bewässern zu können.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass jeder Bewässerungsabschnitt, der einem Wasserspeicher zugeordnet ist, immer gleichmäßig mit demselben Druck und derselben Wassermenge bewässert wird, da eine Bewässerung in der Regel erst dann erfolgt, wenn der jeweilige Wasserspeicher seinen maximalen Füllstand erreicht hat. Jeder Bewässerungsabschnitt wird somit mit einer definierten Wassermenge bewässert, ohne dass auf unterschiedliche Durchflussmengen in verschiedenen Höhen aufgrund des absinkenden Wasserdrucks in zunehmender Höhe Rücksicht genommen werden muss. Hierdurch vereinfacht sich der gesamte konstruktive und zu regelnde Aufwand und macht die gesamte Anlage robust und widerstandsfähig. Dies ist insoweit deshalb wichtig, da eine derartige Bewässerungsanlage bzw. Vorrichtung permanent den Umwelteinflüssen ausgesetzt ist.
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Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da derartige Bewässerungsanlagen in großen Höhen nur sehr schwierig und mit zum Teil sehr hohen Kosten instandgesetzt und repariert werden können.
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Die Wasserspeicher können dabei so ausgebildet sein, dass alle Wasserspeicher die gleiche Menge bzw. das gleiche Volumen an Bewässerungsfluid aufnehmen können.
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Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn die Wasserspeicher auf jeweils verschiedenen vertikalen Ebenen an der Tragkonstruktion angeordnet sind, wobei jedem Wasserspeicher ein vertikaler Teilabschnitt des Pflanzbereiches zum Bewässern der Pflanzen in dem jeweiligen vertikalen Teilabschnitt zugeordnet ist, wobei die von dem jeweiligen Wasserspeicher in dem Pflanzbereich führende Bewässerungsleitung in den dem jeweiligen Wasserspeicher zugeordneten vertikalen Teilabschnitt des Pflanzbereiches führt, um die in dem vertikalen Teilabschnitt des Pflanzbereiches angeordneten Pflanzen zu bewässern.
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So kann auf mehreren verschiedenen vertikalen Ebenen jeweils ein Wasserspeicher an der Tragkonstruktion angeordnet sein, wodurch sich mehrere verschiedene vertikale Ebenen gleichzeitig oder auch zeitlich unabhängig voneinander prozesssicher bewässern lassen.
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Die Bewässerungsleitungen können in einer horizontalen Düsenstange bzw. Bewässerungsstange münden, die eine Mehrzahl von Bewässerungsöffnungen hat, um das aus der Bewässerungsleitung kommende Bewässerungswasser im jeweiligen Bewässerungsbereich, der dem Wasserspeicher oder dem Bewässerungsventil zugeordnet ist, im Wesentlichen gleichmäßig zu verteilen. Vorzugsweise ist die eine oder sind die mehreren Düsenstangen bzw. Bewässerungsstangen am oberen Ende des jeweiligen Bewässerungsbereiches angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist mindestens ein Wasserspeicher, vorzugsweise alle Wasserspeicher der Bewässerungsanlage an einer der Sichtseite der Tragkonstruktion gegenüberliegenden Rückseite der Tragkonstruktion angeordnet, wodurch die Wasserspeicher nicht die Sicht auf die vertikale Grünfläche der Sichtseite behindern.
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Gemäß einer Ausführungsform führt mindestens eine Bewässerungsleitung, vorzugsweise alle Bewässerungsleitungen, mindestens eines Wasserspeichers, vorzugsweise aller Wasserspeicher, von einer der Sichtseite der Tragkonstruktion gegenüberliegenden Rückseite der Tragkonstruktion in den Pflanzbereich der Tragkonstruktion zum Bewässern der im Pflanzbereich angeordneten Pflanzen und ragt in diesen jeweiligen Pflanzbereich hinein, sodass die Grünpflanzen, die in dem Pflanzbereich angeordnet sind, direkt vom Wurzelwerk her bewässert werden, was vorteilhaft ist in Regionen, in denen eine hohe Sonneneinstrahlung auf die vertikale Grünfläche fällt. Hierdurch kann der Verlust von Bewässerungswasser durch Verdunstung auf ein Maximum reduziert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform hat mindestens ein Wasserspeicher, vorzugsweise alle Wasserspeicher eine horizontale Ausdehnung, die kleiner oder gleich der horizontalen Ausdehnung der Tragkonstruktion oder des Pflanzbereiches ist. Hierdurch wird vermieden, dass die Wasserspeicher in den Randbereichen der Tragkonstruktion hinausragen und so eine lückenlose Anordnung mehrerer Vorrichtungen nebeneinander verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform hat die Tragkonstruktion eine Mehrzahl von Pflanzkassetten, in denen abschnittsweise die Pflanzen angeordnet werden oder angeordnet sind. Diese Pflanzkassetten sind in Art eines Gefäßes vertikal aufgestellt und erlauben so den sicheren Halt der Pflanzen an der vertikalen Tragkonstruktion (Die Öffnungsebene der Pflanzkassetten liegt im Wesentlichen in der vertikalen Ebene). Der gesamte Pflanzbereich wird durch die Pflanzkassetten so in eine Vielzahl von einzelnen Pflanzbereichen bzw. Pflanzabschnitten unterteilt, wobei mindestens eine Bewässerungsleitung in jede dieser Pflanzkassetten führt, um die in dieser Pflanzkassette angeordneten Grünpflanzen entsprechend zu bewässern.
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Dabei können in einer vertikalen Ebene auch mehrere Pflanzkassetten nebeneinander angeordnet sein, wobei dieser vertikalen Ebene somit mehrere Pflanzkassetten zugeordnet sind, die dann wiederum einem einzigen Wasserspeicher zugeordnet sein können. Von dem Wasserspeicher gehen nun mehrere Bewässerungsleitungen aus, wobei jede dieser Bewässerungsleitungen in jeweils einer dieser Pflanzkassetten mündet. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass die Bewässerungsleitung sich in Form einer Verteilung aufspaltet und dann jeder aufgespaltete Teil jeweils eine Kassette bewässert.
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Durch die Pflanzkassetten wird des Weiteren auch verhindert, dass Bewässerungswasser zum Bewässern der Pflanzen von ganz oben nach ganz unten durchläuft, ohne den Bewässerungseffekt in der jeweiligen vertikalen Ebene zu erreichen.
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Im Zusammenhang mit den Pflanzkassetten spielt die Erfindung dabei besonders ihre vorteilhaften Effekte aus, da jedem Wasserspeicher ein oder mehrere Pflanzkassetten zugeordnet sein können, die dann durch das Wasser in dem jeweiligen Wasserspeicher bewässert werden. Damit kann gezielt die gesamte vertikale Grünfläche problemlos bewässert werden, wobei auch große Höhen überwunden werden können und auch in oberen Abschnitten der gesamten Grünfläche eine prozesssichere Bewässerung stattfinden kann.
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Bezüglich der Pflanzkassetten ist es vorteilhaft, wenn in diesen ein Fasergebilde enthalten ist, auf dem die Pflanzen angeordnet werden oder angeordnet sind, wobei die Bewässerungsleitungen der jeweiligen Wasserspeicher bis in das Fasergebilde der jeweiligen Pflanzkassette ragen. Ein solches Fasergebilde hat dabei den Vorteil, dass den Pflanzen ein sicherer Halt gegeben werden kann, wenn diese vertikal in die Höhe angeordnet werden. Das Fasergebilde stellt somit eine Haltevorrichtung bereit, an der die Pflanzen festwachsen können und somit an der vertikalen Tragkonstruktion befestigt werden können. Durch das Bewässern der Fasergebilde durch die Bewässerungsleitung durch den jeweiligen Wasserspeicher wird das gesamte Fasergebilde entsprechend befeuchtet, wodurch den an dem Fasergebilde anhaftenden bzw. angewachsenen Pflanzen das entsprechende Bewässerungswasser zugeführt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Fasergebilde mäanderförmig in der jeweiligen Pflanzkassette angeordnet, sodass eine kompakte und mehrdimensionale Pflanzoberfläche entsteht. Mäanderförmig meint hierbei, dass ausgehend von dem Sichtbereich, in dem die Pflanzen sichtbar sind, sich das Fasergebilde mäanderförmig in die Tiefe, d.h. in Richtung der Rückseite der Tragkonstruktion erstreckt und wieder in Richtung Sichtseite zurückläuft. Somit entstehen in die Tiefe gerichtete Taschen, in denen die Pflanzen gut einwachsen können und somit auch vertikal festgehalten werden.
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Gleichzeitig entsteht ein kompaktes und mehrdimensionales Fasergebilde, das sich gut durch die Bewässerungsleitungen der jeweiligen Wasserspeicher durchgehend zur Bewässerung befeuchten lässt.
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Bei dem Fasergebilde kann es sich um ein Vlies oder dergleichen handeln.
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Erfindungsgemäß ist in der Wasserzuleitung zu einem, mehreren oder an allen Wasserspeichern jeweils ein Zulaufventil zur Steuerung des Befüllens des jeweiligen Wasserspeichers vorgesehen. Durch das Öffnen des Zulaufventils, das einem konkreten Wasserspeicher zugeordnet ist, wird ein Durchfluss durch das Zulaufventil ermöglicht, so dass der dem Zulaufventil zugeordnete Wasserspeicher mit dem Bewässerungswasser befüllt wird. Nachdem ein entsprechender Pegelstand erreicht wurde, der sensorisch erfassbar ist, kann beispielsweise durch die Bewässerungssteuerung dann das jeweilige Zulaufventil so angesteuert werden, dass der Durchfluss unterbrochen wird und das Zulaufventil geschlossen wird, wodurch das Befüllen des Wasserspeichers eingestellt wird.
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Erfindungsgemäß bilden das Zulaufventil und die Bewässerungsventile eines jeweiligen Wasserspeichers ein Mehrwegventil, wobei das Mehrwegventil mittels der Bewässerungssteuerung in eine erste Ventilposition bringbar ist, bei der weder ein Durchfluss an dem Zulaufventil noch ein Durchfluss an den Bewässerungsventilen eingestellt ist, wobei das Mehrwegventil mittels der Bewässerungssteuerung in eine zweite Ventilposition bringbar ist, bei der ein Durchfluss an dem Zulaufventil zum Befüllen des jeweiligen Wasserspeichers eingestellt ist, und wobei das Mehrwegventil mittels der Bewässerungssteuerung in eine dritte Ventilposition bringbar ist, bei der Durchfluss an den Bewässerungsventilen zum Bewässern des dem jeweiligen Wasserspeicher zugeordneten Pflanzbereiches eingestellt ist.
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Das Zulaufventil und die Bewässerungsventile eines jeweiligen Wasserspeichers sind dabei derart miteinander gekoppelt, dass sie ein Mehrwegventil bilden, das eine erste Ventilposition, eine zweite Ventilposition sowie eine dritte Ventilposition einnehmen kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in der zweiten Ventilposition der Durchfluss an dem Zulaufventil zum Befüllen des jeweiligen Wasserspeichers eingestellt ist, während ein Durchfluss an den Bewässerungsventilen nicht eingestellt ist. Es ist darüber hinaus auch vorteilhaft, wenn in der dritten Ventilposition ein Durchfluss an den Bewässerungsventilen zum Bewässern des Pflanzbereiches eingestellt ist, während kein Durchfluss an dem Zulaufventil zum Befüllen des jeweiligen Wasserspeichers eingestellt ist. Demzufolge kann mithilfe des Mehrwegventiles entweder ein Befüllen und ein Bewässern vollständig unterbrochen sein (erste Ventilposition), ein Befüllen des Wasserspeichers ohne Bewässern (zweite Ventilposition) eingestellt sein oder ein Bewässern ohne gleichzeitiges Befüllen des Wasserspeichers (dritte Ventilposition) eingestellt sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hierzu sind das Zulaufventil und die Bewässerungsventile eines jeweiligen Wasserspeichers über eine gemeinsame Ventilstange so miteinander verbunden, dass die Durchflusseigenschaft der jeweiligen Ventile gemeinsam und simultan eingestellt werden kann. Wird beispielsweise durch einen Servomotor die Ventilposition an dem Zulaufventil verändert, so wird diese Einstellung über die Ventilstange auch an Bewässerungsventile übertragen, die ebenfalls ihre Ventilposition ändern. Demzufolge wird von der ersten Ventilposition das Mehrwegventil in die zweite Ventilposition bewegt, bei dem ein Durchfluss durch das Zulaufventil eingestellt ist, während weiterhin kein Durchfluss durch die Bewässerungsventile existiert. Wird das Mehrwegventil in die dritte Ventilposition gebracht, so wird die Ventilposition am Zulaufventil geschlossen bzw. bleibt in der geschlossenen Position, während ein Durchfluss an den Bewässerungsventilen eingestellt wird.
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So ist es denkbar, dass das Zulaufventil eine Durchflussbohrung hat, die mit der Wasserzuleitung in Übereinstimmung gebracht werden kann, so dass ein Durchfluss eingestellt ist. Selbiges gilt für die Bewässerungsventile, die jeweils eine Durchflussbohrung haben, die mit der Bewässerungsleitung in Übereinstimmung gebracht werden kann, so dass ein Durchfluss eingestellt ist. Über die gemeinsame Ventilstange eines Mehrwegventils sind diese Durchflussbohrungen nun radial versetzt zueinander, so dass die Durchflussbohrung des Zulaufventils in Übereinstimmung mit der Wasserzuleitung gebracht werden kann, während gleichzeitig die Durchflussbohrungen der Bewässerungsventile nicht in Übereinstimmung mit der Bewässerungsleitung stehen und somit der Durchfluss gesperrt ist. Die gemeinsame Ventilstange definiert somit die relative Zuordnung der Durchflussbohrungen jedes einzelnen Ventils, so dass lediglich die Ventilstange in die jeweilige Position gebracht werden muss, um die gewünschte Ventilposition einzustellen.
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Somit kann auf sehr einfache und komfortable Weise eine Steuerung sowohl des Befüllens des jeweiligen Wasserspeichers als auch des Bewässerns des jeweiligen Pflanzbereiches realisiert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Bewässerungsventile derart ausgebildet, dass mittels der Bewässerungssteuerung die Durchflussmenge einstellbar ist. So kann beispielsweise die dritte Ventilposition, bei der ein Durchfluss durch die Bewässerungsventile eingestellt ist, in eine Vielzahl von feinen Nuancen einstellbar sein, bei denen zwar ein Durchfluss durch das jeweilige Bewässerungsventil eingestellt ist, die Durchflussmenge jedoch innerhalb der dritten Ventilposition variabel ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist wenigstens einer der Wasserspeicher, vorzugsweise alle Wasserspeicher, eine oder mehrere Trennwände auf, die den Wasserspeicher in eine Mehrzahl von Teilspeichern unterteilen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn jedem Teilspeicher wenigstens eine Bewässerungsleitung zugeordnet ist. Die Bewässerungssteuerung ist dann so ausgebildet, dass sie den jeweiligen Wasserspeicher soweit mit dem notwendigen Bewässerungswasser befüllt, bis der Wasserstand höher innerhalb des Wasserspeichers steigt als die Trennwände hoch sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass jeder Teilspeicher, der durch die Trennwände gebildet wird, auch tatsächlich vollständig befüllt wird.
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Durch das Vorsehen von Trennwänden innerhalb des Wasserspeichers kann eine definierte Menge bzw. ein definiertes Volumen von Bewässerungswasser pro Bewässerungsleitung, die dem jeweiligen Teilspeicher zugeordnet ist, garantiert werden. Weist beispielsweise eine der Bewässerungsöffnungen eine leichte Verstopfung auf, durch die die Durchflussmenge reduziert wäre, so würde ohne Trennwände ein Großteil des Bewässerungswassers innerhalb des Wasserspeichers durch die jeweils anderen Bewässerungsöffnungen der Bewässerungsleitungen abfließen. Durch die Trennwände wird realisiert, dass jeder Bewässerungsleitung eine vorgegebene Menge bzw. ein vorgegebenes Volumen von Bewässerungswasser zugeordnet wird, so dass immer die vorgegebene Menge bzw. das vorgegebene Volumen von Bewässerungswasser für den jeweiligen Pflanzabschnitt gewährleistet werden kann.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 schematische Darstellung der gesamten Vorrichtung;
- 2 Darstellung einer Ausführungsform.
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1 zeigt die Vorrichtung 10, mit der in einem Pflanzbereich 11 vertikal angeordnete Pflanzen automatisch bewässert werden können. Hierfür weist die Vorrichtung 10 eine Tragkonstruktion 12 auf, an der eine Mehrzahl von Pflanzkassetten 13 befestigt sind. Jede dieser Pflanzkassetten 13 ist dabei vertikal aufgestellt, sodass ein vertikaler Pflanzbereich ausgebildet wird. Innerhalb der jeweiligen Pflanzkassette 13 befindet sich ein mäanderförmig eingeschlagenes Fasergebilde in Form eines Vliesstoffes, an dem die zur Begrünung vorgesehenen Pflanzen angepflanzt sind. Aus Darstellungszwecken sind die Pflanzen sowie das Fasergebilde in der 1 nicht gezeigt.
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Wie in 1 zu erkennen ist, sind mehrere Pflanzkassetten nebeneinander angeordnet, wobei die nebeneinander angeordneten Pflanzkassetten jeweils eine vertikale Ebene 14 bilden, die separat und unabhängig von den jeweils anderen vertikalen Ebenen 14 bewässert werden soll.
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Die Vorrichtung 10 weist des Weiteren eine Bewässerungsanlage 20 auf, mit der die einzelnen vertikalen Ebenen 14 separat und unabhängig voneinander bewässert werden sollen. Jeder vertikalen Ebene ist dabei ein Wasserspeicher 21 zugeordnet, der ein Wasserreservoir bildet, mit dem die Pflanzen der jeweiligen dem Wasserspeicher 21 zugeordneten vertikalen Ebene 14 bewässert werden sollen. Dabei ist für jede vertikale Ebene 14 wenigstens ein Wasserspeicher 21 vorgesehen, um die jeweilige vertikale Ebene 14 zu bewässern, wobei die konstruktive Ausgestaltung für jede vertikale Ebene 14 dieselbe ist. Daher wird im weiteren Verlauf die vorliegende Erfindung anhand der Bewässerung einer vertikalen Ebene 14 erklärt, die sich auf alle anderen vertikalen Ebenen 14 übertragen lässt.
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Der Wasserspeicher 21 befindet sich dabei an einer Rückseite der Tragkonstruktion 12, sodass die Sicht auf den vorderen Pflanzbereich 11 an der Sichtseite frei bleibt.
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Die Bewässerungsanlage 20 weist des Weiteren ein Zulaufventil 22 auf, das mit einer zentralen Wasserzuleitung 23 kommunizierend in Verbindung steht. Das Zulaufventil 22 kann dabei an dem Wasserspeicher 21 oder alternativ an der Tragkonstruktion 12 bzw. der Vorrichtung 10 angeordnet sein. Um mehrere vertikale Ebenen mit entsprechenden Wasserspeichern realisieren zu können, mündet die Wasserzuleitung 23 mit einem Seitenarm 24 bzw. Speicherleitung in dem Wasserspeicher 21, wobei in dem Seitenarm bzw. der Speicherleitung 24 dann das Zulaufventil 22 vorgesehen ist.
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Das Zulaufventil 22 kann dabei von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand bzw. von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand überführt werden, wobei im geschlossenen Zustand kein Bewässerungswasser in den Wasserspeicher 21 aus der Wasserzuleitung 23 über die Speicherleitung 24 eingefüllt wird, während im geöffneten Zustand ein Durchfluss durch das Zulaufventil 22 realisiert ist und dabei Bewässerungswasser von der Wasserzuleitung 23 über die Speicherleitung 24 in den jeweiligen Wasserspeicher 21 eingefüllt wird.
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Über eine nicht dargestellte Sensorik kann dabei die Wassermenge in dem Wasserspeicher 21 überprüft werden, so dass das Zulaufventil 22 von der geöffneten Position in die geschlossene Position überführt wird, wenn der Wasserspeicher 21 seine maximale Füllmenge bzw. seinen vordefinierten Füllstand erreicht hat. Eine solche Sensorik kann beispielsweise in der einfachsten Ausführungsform ein Schwimmer sein, der ein elektrisches Signal nach Erreichen des maximalen Füllstandes generiert, wodurch das Zulaufventil 22 in eine geschlossene Position wechselt (oder in eine andere Position, je nach Programmierung), um so das weitere Befüllen des Wasserspeichers 21 zu unterbinden.
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Des Weiteren weist die Bewässerungsanlage 20 für jeden Wasserspeicher 21 ein oder mehrere Bewässerungsleitungen 25 auf, die an der Unterseite eines jeden Wasserspeichers 21 vorgesehen sind. In diesen Bewässerungsleitungen 25 befindet sich jeweils ein Bewässerungsventil 26, das ebenfalls, wie das Zulaufventil 22, von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position bzw. von einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position gebracht werden kann. In einer geöffneten Position tritt dabei aus den jeweiligen Bewässerungsleitungen 25 das in dem jeweiligen Wasserspeicher 21 befindliche Bewässerungswasser heraus und bewässert dabei den der jeweiligen Bewässerungsleitung 25 zugeordneten Pflanzbereich. In einem geschlossenen Zustand der Bewässerungsventile 26 tritt darüber hinaus kein Bewässerungswasser aus dem Wasserspeicher 21 aus.
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Die Wasserspeicher 21 weisen hierfür entsprechende Öffnungen am Grund auf, wobei die Öffnungen dann in der jeweiligen Bewässerungsleitung 25 münden. Jede Bewässerungsleitung mündet dabei in eine horizontale Düsenstange 32 bzw. Bewässerungsstange, die in der horizontalen Ebene ein oder mehrere Bewässerungsöffnungen hat, um den Pflanzbereich zu bewässern. Die Düsenstange 32 erstreckt sich dabei im Wesentlichen über die gesamte Breite (abzüglich einer Toleranz) einer Pflanzkassette 13 und ist vorzugsweise, wie in 1 gezeigt, am oberen Ende einer jeden Pflanzkassette 13 angeordnet, um so die gesamte Pflanzkassette von oben nach unten gleichmäßig bewässern zu können. Bewässerungsleitung 25 und Düsenstange 32 können dabei lösbar miteinander verbunden sein, um die Montage zu verbessern und ggf. die Wartung zu vereinfachen. Die Bewässerungsleitung 25 ragt dabei in Richtung Pflanzkassette nach vorne und mündet dort dann in die Düsenstange 32.
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Das Zulaufventil 22 sowie die Bewässerungsventile 26 können dabei mit einer Bewässerungssteuerung 40 in Verbindung stehen, um so die jeweiligen Ventile entsprechend anzusteuern und so entweder den Wasserspeicher 21 zu befüllen oder die jeweilige vertikale Ebene 14 zu bewässern.
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In 2 ist ein Wasserspeicher 21 mit samt seiner für die Bewässerung notwendigen Elemente in einer Detaildarstellung gezeigt. Das Zulaufventil 22 sowie die drei gezeigten Bewässerungsventile 26 sind dabei über eine gemeinsame Ventilstange 27 miteinander verbunden und bilden so ein Mehrwegventil 30. Das Mehrwegventil 30 hat einen Servomotor 31, der zu Drehen der Ventilstange 27 (beispielsweise über die Ankopplung an das Zulaufventil 22) ausgebildet ist. Über diese gemeinsame Ventilstange 27 können die Bewässerungsventile 26 sowie das Zulaufventil 22 in ihre jeweilige geschlossene oder geöffnete Position gebracht werden.
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Hierfür ist vorgesehen, dass das Mehrwegventil 30 eine erste Ventilposition hat, in der sowohl das Zulaufventil 22 als auch die Bewässerungsventile 26 in einer geschlossenen Position eingestellt sind und somit kein Durchfluss durch das jeweilige Ventil eingestellt ist. Durch Drehen der Ventilstange 27 durch den Servomotor 31 kann dabei eine zweite Ventilposition angefahren werden, in der die Bewässerungsventile 26 nach wie vor in einer geschlossenen Position vorliegen und kein Durchfluss eingestellt ist, während das Zulaufventil 22 in einer geöffneten Position eingestellt ist. In der zweiten Ventilposition des Mehrwegventils 30 wird somit der Wasserspeicher 21 mit dem Bewässerungswasser über die Speicherleitung 24 befüllt.
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Des Weiteren kann das Mehrwegventil 30 in eine dritte Ventilposition gebracht werden, indem die Ventilstange 27 entsprechend so gedreht wird, dass die Bewässerungsventile 26 in einer geöffneten Position vorliegen, während das Zulaufventil 22 geschlossen ist. In dieser dritten Ventilposition wird somit der Wasserspeicher 21 nicht mit Bewässerungswasser gefüllt, dafür tritt jedoch das in dem Wasserspeicher 21 befindliche Bewässerungswasser durch die Bewässerungsleitungen 25 aus und bewässert so den entsprechenden Pflanzbereich.
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Das Zulaufventil 22 bzw. die Bewässerungsventile 26 können dabei in Form von Kugelventilen oder Zylinderventilen ausgebildet sein, deren Position durch Drehen der Ventilkugel oder des Ventilzylinders entsprechend eingestellt werden kann. Stehen das Zulaufventil 22 und die Bewässerungsventile 26 über die Ventilstange 27 in entsprechender Wirkverbindung, so können sämtliche Ventilkugeln nur durch Drehen der Ventilstange 27 in ihre jeweilige Position gebracht werden.
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Durch die Ventilstange 27 sind die Bewässerungsventile 26 und das Zulaufventil 22 so miteinander fest verbunden, dass durch Drehen der Ventilstange 27 alle befestigten Ventile 22 und 26 eingestellt werden können. Die relative Stellung der Ventile 22 und 26 zueinander ist dabei durch die Ventilstange 27 fest vorgegeben, so dass sich radial versetzte Durchgangsbohrungen zwischen dem Zulaufventil 22 und dem Bewässerungsventil 26 ergibt. So können die Durchgangsbohrungen, die den Durchfluss durch das jeweilige Ventil erzeugen, zwischen dem Zulaufventil 22 und dem Bewässerungsventil 26 um 60° bzw. 90° versetzt zueinander vorgesehen sein.
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Bei 0° könnte in einem Ausführungsbeispiel die erste Ventilposition eingestellt sein, bei der sowohl das Zulaufventil 22 als auch die Bewässerungsventile 26 geschlossen sind. Bei 30° bzw. 45° könnte die zweite Ventilposition eingestellt sein, bei dem am Zulaufventil 22 ein Durchfluss eingestellt ist, während die Bewässerungsventile 26 geschlossen sind. Bei 60° bzw. 90° sind hingegen die Bewässerungsventile 26 geöffnet, während das Zulaufventil 22 geschlossen ist, was die dritte Ventilposition bildet.
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Hierdurch lässt sich ein einfaches, robustes und prozesssicheres Bewässerungssystem installieren, das den ständig einwirkenden Umwelteinflüssen standhält.
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Des Weiteren ist in 2 gezeigt, dass der Wasserspeicher 21 zwei Trennwände 29 hat, wodurch der Wasserspeicher 21 in drei Teilspeicher 21a, 21b und 21c aufgeteilt wird. Das Befüllen des Wasserspeichers 21 erfolgt dabei so, dass zunächst der hintere Teilspeicher 21c bis zur Höhe der Trennwand 29 befüllt wird, wobei dann durch ein weiteres Befüllen das Wasser in den Teilbereich 21b läuft, bis dieser vollständig gefüllt ist. Anschließend läuft das Wasser über die nächste Trennwand 29 in den letzten Teilbereich 21a, bis auch dieser vollständig gefüllt ist. Demzufolge wird der Wasserspeicher 21 mindestens so weit gefüllt, dass entweder der letzte Teilspeicher 21a gefüllt ist oder bis ein Pegelstand erreicht wurde, der über der Höhe der Trennwand 29 liegt. So kann sichergestellt werden, dass sämtliche Teilspeicher 21a bis 21c vollständig gefüllt sind.
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Jedem Teilspeicher 21a bis 21 c ist nun über eine entsprechende Bodenöffnung 28 eine Bewässerungsleitung 25 zugeordnet, die dann einen entsprechenden Pflanzbereich bewässern soll. Über das Unterteilen des Wasserspeichers 21 mithilfe der Trennwände 29 in die jeweiligen Teilspeicher 21a bis 21c kann erreicht werden, dass jeder Bewässerungsleitung 25 eine vorgegebene Wassermenge bereitgestellt wird, die auch immer über die jeweilige Bewässerungsleitung 25 abgeführt wird. Unterschiedliche Durchflussgeschwindigkeiten der Bewässerungsleitungen 25, die sich beispielsweise durch Ablagerung organischer Materialien ergeben können, werden somit kompensiert. Es kann hierdurch gewährleitstet werden, dass jeder Pflanzbereich die ihm zugedachte Menge an Bewässerungswasser erhält.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es somit möglich, die verschiedenen vertikalen Ebenen 14 unabhängig und getrennt voneinander zu bewässern, wobei das Befüllen des Wasserspeichers 21 unabhängig von der Höhe der zentralen Wasserzuleitung 23 und dessen Wasserdruck ist, während in jeder vertikalen Ebene 14 die dortigen Pflanzkassetten 13 mit der vorgegebenen definierten Wassermenge des Wasserspeichers 21 bewässert werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 11
- Pflanzbereich
- 12
- Tragkonstruktion
- 13
- Pflanzkassette
- 14
- vertikale Ebene
- 20
- Bewässerungsanlage
- 21
- Wasserspeicher
- 22
- Zulaufventil
- 23
- Wasserzuleitung
- 24
- Seitenarm bzw. Speicherleitung
- 25
- Bewässerungsleitung
- 26
- Bewässerungsventil
- 27
- Ventilstange
- 28
- Bodenöffnung
- 29
- Trennwand
- 30
- Mehrwegventil
- 31
- Servomotor
- 32
- Düsenstange
- 40
- Bewässerungssteuerung
