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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung
des Wasserstandes gemäss
Oberbegriff des Anspruches 1.
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Wasserstandsanzeiger
oder Feuchtigkeitsmessgeräte
sind nötig,
um ein Übergiessen
oder Vertrocknen von Pflanzen in Pflanzengefässen zu vermeiden. In Erdkulturen
mit Übertöpfen besteht
auch die Gefahr der sogenannten Staunässe: Mangels einer Möglichkeit,
den Wasserstand zu kontrollieren, wird zu früh nachgegossen, so dass das
Pflanzengefäss
permanent im Wasser steht. Die Pflanzen verlangen jedoch, dass der
Wasservorrat regelmässig aufgebraucht
wird und die untersten Pflanzsubstratschichten allenfalls noch feucht,
nicht jedoch durchtränkt
sind. Die Staunässe
bewirkt ein Fäulnis
der Wurzeln, insbesondere der empfindlichsten und für die Pflanze
wertvollsten Wurzelteile, und schliesslich ein Absterben von Wurzeln.
Das Wachstum der Pflanze wird entsprechend beeinträchtigt,
wobei die Pflanze sogar absterben kann. Darin eingeschlossen sind
Kulturen in Erde bis zu Hydrokultur. Ein derartiger Wasserstandsanzeiger
ist aus der CH-570 754 bekannt.
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Die
bekannten Wasserstandsanzeiger haben jedoch den Nachteil, dass sie
es grundsätzlich nicht
erlauben, den Wasserpegel bis zum Boden des Pflanzengefässes oder
gar bis zum Boden des Untersetzers oder Übertopfes zu bestimmen. Die
Wasserstandsmesser mit Schwimmer haben darüber hinaus oben eine Öffnung,
durch die Pflanzsubstrat (z.B. Erde) oder andere Verunreinigungen
in das Innere des Schwimmergehäuses
gelangen kann, wodurch dieser an seiner Funktion gehindert wird.
Daneben besteht auch eine Gefahr, dass Pflanzsubstrat und Wurzeln
von unten her in das Schwimmergehäuse eindringen und die Funktion
beeinträchtigen
oder es können
sich undichte Schwimmerkugeln mit Wasser füllen und die Wasserstandsmesser
dadurch funktionsuntüchtig
werden.
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Dem
gegenüber
besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Wasserstands-Messvorrichtung
für Pflanzengefässe anzugeben,
bei der die Gefahr einer Funktionsbeinträchtigung durch Verschmutzung
wesentlich vermindert ist. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Wasserstands-Messvorrichtung
für Pflanzengefässe anzugeben,
die eine Wasserstandsbestimmung bis zum Boden des Auffanggefässes erlaubt.
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Eine
Vorrichtung, die wenigstens die erst genannte Aufgabe erfüllt, ist
im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen
an.
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Demgemäss besteht
die Wasserstands-Messvorrichtung, oder kurz der Pegelmesser, im
Wesentlichen aus einer Halterung oder Führung und einem Messrohr. Das
Messrohr kann durch die Halterung hindurch bis zum Boden des Wasserauffanggefässes abgesenkt
werden. Der Wasserstand im Messrohr entspricht dabei genau dem umgebenden
Pegel des Wassers im Pflanzengefäss
bezw. dem umgebenden Übertopf,
soweit vorhanden. Wird nun das obere Ende des Messrohres einfacherweise mit
einem Finger verschlossen, so bleibt dieser Pegelstand im Messrohr
beim Herausziehen erhalten und kann abgelesen werden.
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Das
Messrohr kann zusätzlich
Markierungen aufweisen, die es erleichtern, festzustellen, ob sich der
Wasserpegel in einem erlaubten Bereich befindet.
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Die
Erfindung wird weiter an Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf Figuren erläutert.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemässen
Pegelmessers;
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform des
Pegelmessers;
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3 zeigt
einen Längsschnitt
durch das obere Ende einer ersten Variante eines Führungsrohrs;
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4 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine zweite Variante eines Führungsrohrs;
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5 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine dritte Variante eines Führungsrohrs;
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6 zeigt
eine Seitenansicht auf eine Variante eines Halters mit verlängertem
Fortsatz;
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7 zeigt
eine Ansicht von oben auf eine andere Variante eines Halters;
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8 zeigt
eine Seitenansicht einer Variante eines Halterfortsatzes; und
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9 einen
Teilschnitt durch ein Pflanzengefäss mit einer weiteren Ausführungsform
des Pegelmessers.
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1 zeigt
einen Schnitt durch ein Pflanzengefäss 1 mit Pflanzsubstrat 2 und
einer Pflanze 3. Das Pflanzengefäss 1 befindet sich
in einem Übertopf 5,
in dem noch eine Wasserauffangwanne 6 unter dem Pflanzengefäss 1 angeordnet
ist. Oft wird jedoch auf die Wasserauffangwanne (Untersetzer) 6 verzichtet,
wenn der Übertopf 5 diese
Aufgabe übernehmen
kann.
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In
das Pflanzsubstrat 2 ist der Halter 8 des Pegelmessers
eingerammt. Er verfügt
dazu über
einen dornartigen Fortsatz 10, an dessen oberen Ende sich
eine seitlich abstehende Zunge 12 befindet, in der eine Öffnung 14 angeordnet
ist. Durch die Öffnung 14 ist
das Messrohr 16 hindurchgesteckt. Offensichtlich stellt
es dabei kein Problem dar, das Messrohr 16 bis zum Boden
der Wasserauffangwanne 6 bezw. falls eine solche fehlt,
bis zum Boden des Übertopfes 5 abzusenken.
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Der
Wasserpegel im Messrohr 16 stimmt so gemessen vom unteren
Ende 17 mit hoher Genauigkeit mit dem aktuellen Wasserstand
in der Pflanzenkulturanordnung 19 überein, ohne das ein Totbereich zu
berücksichtigen
ist. Für
die Messung wird das obere Ende des Messrohres 16 verschlossen,
am Einfachsten mit dem Finger, und das Messrohr 16 herausgezogen.
Es kann dann direkt über
die Höhe
des Wasserstandes im Messrohr 16 auf den Wasserpegel 23 geschlossen
werden.
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Für das Einhalten
eines bestimmten Bereiches des Pegels 23 kann das Messrohr 16 noch
Markierungen aufweisen (s.u. 9). Um ein
schräges Einführen des
Messrohres 16 zu verhindern, ist an oder in der Öffnung 14 eine
Führungshülse 18 vorhanden.
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Offensichtlich
ist es zum Einen sehr einfach feststellbar, wenn sich einzelne Teile
des Pflanzsubstrates in das Messrohr verirrt haben und seine Funktion
beeinträchtigen.
Eine Reinigung kann einfacherweise durch Ausspülen des Messrohres 16 erfolgen. Andererseits
stimmt, auch bei Vorhandensein von Substratpartikeln im Messrohr 16,
der Wasserstand im Letzteren immer noch mit dem Pegel 23 überein, da
sich das Messrohr 16 in der Regel dauernd in der Vorrichtung
befindet und sich daher der Wasserstand im Messrohr 16 auch
bei teilweiser Verstopfung auf den umgebenden Wasserstand einstellen
kann.
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Die
in 2 gezeigte zweite Ausführungsform der Erfindung ist
für den
Einsatz im Inneren eines Pflanzengefässes 1 ausgebildet.
Dabei befindet sich im Pflanzsubstrat 2 ein Führungsrohr 30,
dessen Innendurchmesser grösser
ist als der Aussendurchmesser des Messrohres 16. Das Führungsrohr 30 ragt
durch das Pflanzsubstrat 2 und durch ein Wasserablaufloch 32 im
Boden des Pflanzengefässes 1 hindurch
bis zum Boden der Wasserauffangwanne 6. Das Messrohr 16 kann
damit durch das Führungsrohr 30 problemlos
bis zum tiefsten Punkt (hier: zum Boden der Wasserauffangwanne 6),
abgesenkt werden und damit wie oben beschrieben der tatsächliche Wasserpegel
ermittelt werden. Das Führungsrohr 30 kann
dabei an einem Punkt zwischen Wasserablaufloch 32 und Boden
der Auffangwanne 6 enden.
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Das
Führungsrohr 30 kann
an seinem oberen Ende mit einem Deckel 33 verschlossen
werden, um ein Hineinfallen von Pflanzsubstrat 2 oder anderen
Störkörpern zu
vermeiden.
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Das
Führungsrohr 30 wird
am Besten bei leerem Pflanzengefäss 1 eingesetzt
und dann das Pflanzsubstrat 2 mit Pflanze 3 in
das Pflanzengefäss 1 hineingegeben.
Insbesondere ist es damit problemlos möglich, das Führungsrohr 30 durch
ein Wasserabflaufloch 32 hindurchzustecken.
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Muss
das Führungsrohr 30 später eingeführt werden,
so muss es in, einer Art Bohrvorgang durch das Pflanzsubstrat 2 und
das mehr oder weniger dichte Wurzelwerk 35 zum Boden des
Pflanzengefässes 1 vorgetrieben
werden. Schliesslich muss dann auch noch ein Wasserablaufloch 32 getroffen werden.
Notfalls kann es aber auch genügen,
nur bis zum Boden des Pflanzengefässes 1 vorzudringen und
damit nur den Wasserpegel 23 vom Boden des Pflanzengefässes 1 aus
bestimmen zu können.
Das beim Bohren in das Führungsrohr 30 eingedrungene Pflanzsubstrat 2 muss
danach durch Spülen
entfernt werden. Dazu kann z.B. eine Nadel von oben eingeführt und
Wasser am unteren Ende des Führungsrohres 30 injiziert
werden, wodurch im Rohr enthaltenes Substrat nach oben hinausgedrückt wird.
Ragt das Führungsrohr 30 unten
aus dem Pflanzengefäss 1 heraus,
so ist natürlich
auch eine Spülung
von oben nach unten möglich,
indem das Führungsrohr 30 etwas
zurückgezogen
wird bezw. das Pflanzengefäss 1 gekippt
oder aus dem Übertopf 5 herausgehoben wird.
Denkbar ist aber auch, für
das Bohren das Führungsrohr 30 mit
einer Art Bohrspitze zu versehen, die zugleich das Führungsrohr 30 während des
Bohrvorganges verschliesst. Die Bohrspitze kann auch dazu dienen,
bei Pflanzengefässen
aus Kunststoff den Boden zu durchbohren. Die Bohrspitze kann, wenn
das Führungsrohr 30 aus
dem Pflanzengefäss 1 unten
heraustritt, auf geeignete Art entfernt werden z.B. abgeschnitten
oder an einer Bruchstelle abgeknickt werden.
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Denkbar
sind noch andere Methoden, um das Führungsrohr 30 bei
gefülltem
Pflanzengefäss 1 anzubringen,
z.B. ein Durchstossen von unten her mit nachfolgendem Spülen, wobei
die Suche nach einem Wasserablaufloch 32 vermieden wird.
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Führungsrohr 30 wie
auch Messrohr 16 können
aus verschiedensten Materialien bestehen: für das Messrohr 16 empfehlen
sich naturgemäss
durchsichtige Materialien wie Glas, Plexiglas oder andere Kunststoffe,
für das
Führungsrohr 30 kommen
auch rostfreie Metalle oder Ton in Frage. Der Halter 8 kann aus
denselben Materialien bestehen. Bevorzugt ist für Halter 8, Führungsrohr 30 und
Messrohr 16 ein Material, das chemisch und physikalisch
indifferent ist, also insbesondere gegenüber Wasser inert ist. Der Innendurchmesser
des Messrohres 16 ist so gewählt, dass Kapillarkräfte noch
keine Verfälschung des
Pegels 23 bewegen, andererseits jedoch auch nicht zu gross
gewählt,
um ein sicheres Verschliessen mit einem Finger zu ermöglichen.
Der Innendurchmesser liegt damit bevorzugt im Bereich von ca. 2
mm bis ca. 6 mm.
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Bevorzugt
sind die Öffnung 14 im
Halter 8 und das Führungsrohr 30 so
weit, dass das Messrohr 16 lose darin geführt ist,
also z.B. mit einer Weite um 0,1 mm bis 1 mm grösser als der Aussendurchmesser
des Messrohrs 16. Die 3 und 4 zeigen zwei
Möglichkeiten,
wie das Führungsrohr 30 aus Segmenten
zusammensetzbar ist. Das Führungsrohr kann
dadurch an verschiedene Pflanzengefässhöhen angepasst werden. In der
ersten Variante sind die Segmente 37 generell zylinderisch
mit Vorkehrungen (verjüngtes
eines Ende 39, komplementär dazu Ausnehmerung 40 am
anderen Ende), um die Segmente miteinander zu verbinden. Die zweite
Variante gemäss 4 benutzt
konische Segmente 38, die ineinandergestellt werden können. Über die
Konizität 42 kann
die Überlappung
der konischen Segmente eingestellt werden. Die Stufen 43 bei
dieser Ausführung
haben daneben noch eine gewisse Widerhakenwirkung, die das Führungsrohr 30 im
umgebenden Pflanzsubstrat verankert und gegen ein Herausziehen sichert.
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Denkbar
ist auch, eine Längenanpassung des
Messrohrs durch Ansetzen von Verlängerungen zu ermöglichen,
z.B. ähnlich
der 3. Dabei wäre jedoch
eine hinreichend luftdichte Verbindung vonnöten, z.B. durch eine Dichtung
wie einen O-Ring
(nicht dargestellt).
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5 zeigt
eine Variante eines Führungsrohrs,
bei dem die Aussenfläche
mit einem Sägezahnprofil 45 versehen
ist. Wie bei der Ausführung gemäss 4 wird
dadurch u.a. die Verankerung im Pflanzsubstrat verbessert.
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6 zeigt
eine Variante des Halters 8, die sich durch ihre Verstellbarkeit
auszeichnet.
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Die
Zunge 12 ist als Leiste 47 ausgebildet, die in
einer Führung 48 auf
dem Fortsatz 10 gemäss Pfeil 49 verschiebbar
ist. Um ein versehentliches Verschieben der Leiste 47 zu
vermeiden, kann an der Führung 48 und
der Leiste 47 ein gewelltes oder gezahntes Profil ausgebildet
sein, um beim Verschieben der Leiste 47 einen Rasteffekt
zu bewirken, wenn die Zahn- oder Wellenkämme übereinandergleiten.
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7 zeigt
eine weitere Variante des Halters 8 mit zwei oder mehr
Löchern 14.
Zwischen den Löchern 14 befinden
sich Perforationen, eingeprägte Bruchlinien
oder sonstige Vorkehrungen 52, um die Zunge 12 auf
die jeweils benötigte
Länge kürzen zu können. Dazu
wird der Teil der Zunge 12, der über das benötigte Loch 14 hinausragt,
abgetrennt. Damit kann die Zunge 12 z.B. an die Wandstärke des
Pflanzengefässes
angepasst werden analog der oben beschriebenen Variante.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
verfügt über einen
Fortsatz mit einer Länge
von ca. 6 cm (Spitze bis Oberfläche
der Zunge). Die Zunge weist eine Gesamtlänge von ca. 7 cm auf, die ersten
Trennlinien liegen bei ca. 4 cm, die übrigen Trennlinien sind etwa
gleichmässig
zwischen erster Trennlinie und dem Zungenende verteilt.
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In 8 ist
gezeigt, dass der Fortsatz 10 mit Versteifungsstegen 54 ausgestattet
sein kann. Insbesondere, wenn der Fortsatz 10 an sich einen
flachen Querschnitt aufweist, sind solche Stege vorteilhaft, um
ein Abknicken beim Einstechen zu vermeiden. Neben einem flachen
oder kreisförmigen
Querschnitt sind eine Vielzahl anderer Querschnitte des Fortsatzes
denkbar, z.B. dreieckig, quadratisch, allgemein polygonal (5-, 6-eckig
usw.), elliptisch, oval und Mischformen daraus.
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Als
eine weitere Weiterbildung ist in 6 auch eine
Verlängerung 50 des
Fortsatzes 10 angegeben, mit deren Hilfe eine Anpassung
an tiefe Pflanzsubstrate oder einen hohen, über das Pflanzsubstrat hinausstehenden
Rand des Pflanzengefässes
erfolgen kann.
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9 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemässen
Pegelmessers.
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In
einem Pflanzengefäss 1,
das sich in einem Übertopf 5 mit
Wasserauffangwanne 6 befindet (ähnlich 1 und 2),
ist in diesem Fall zur Verdeutlichung der Vorteile der weiteren
Ausführungsformen des
Pegelmessers eine Pflanze 56 mit dichtem, buschigem Wuchs
dargestellt. Das Führungsrohr
besteht aus dem Mantelrohr 58 und dem darin verschiebbar
angeordneten Verlängerungsrohr 60.
Das Verlängerungsrohr
weist eine oder mehrere ringförmige
Stege 62 auf, das Mantelrohr 58 dazu komplementär in bestimmten
Abständen
Nuten 64. Die Stege 62 (in 9: ein Steg 62)
und die Nuten 64 definieren Raststellungen für das Verlängerungsrohr 60 im
Mantelrohr 58. Sie sind so ausgebildet, dass mit geringem
Kraftaufwand das Verlängerungsrohr 60 im Mantelrohr 58 verschiebbar
ist, es jedoch jedenfalls nicht unter seinem Eigengewicht, aber
auch in der Regel nicht bei einfacher, unbeabsichtigter Berührung in
das Mantelrohr 58 zurückfällt.
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Das
Mantelrohr 58 und das Verlängerungsrohr 60 bestehen
aus Kunststoff. Das Material ist so gewählt, dass ein leichtes Gleiten
der Rohre ineinander gewährleistet
ist und durch elastische Verformung das Herausziehen der Raststege 62 aus
den Nuten 64 mit angemessenem Kraftaufwand möglich ist.
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Das
Mantelrohr 58 ist am unteren Ende in eine Kappe 68 eingesteckt.
Die Kappe 68, die aus Kunststoff besteht, erfüllt mehrere
Funktionen:
- – Sie filtert das aus der Wasserauffangwanne 6 in den
Pegelmesser eintretende Wasser durch einen Sieb 70 in ihrem
Boden. Für
den Zutritt von Wasser zur Unterseite des Siebs 70 sind
kleine Erhebungen 72 vorhanden, die einen geringfügigen, aber
ausreichenden Raum 74 zwischen Kappe 68 und Auffangwanne 6 definieren.
Die Form der Erhebungen oder Füsse 72 kann
dabei nahezu beliebig gewählt
werden. Insgesamt ist dabei zu beachten, dass für eine Messung bis zu geringen
Wasserpegeln der Abstand 76 zwischen dem Boden der Wasserauffangwanne 6 und
der Oberseite des Bodens der Kappe 68 möglichst gering ist. Ein bevorzugter
Wert ist 1 mm oder kleiner.
- – Die
Kappe 68 verhindert ein Zurückziehen des Pegelmessers nach
oben. Zu diesem Zweck verfügt
sie über
einen oder mehrere Flügel 78,
die in der Art eines Widerhakens an der Unterseite des Bodens des
Pflanzengefässes 1 angreifen
und damit eine Bewegung nach oben der Kappe 68 und damit
des Mantelrohres 58 verhindern.
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Zur
Erleichterung für
den Benutzer ist das Messrohr in dieser Ausführung auch mit zwei Markierungen 80, 82 versehen.
Die Markierung 80 definiert einen maximalen Pegel, der
möglichst
nicht überschritten
werden sollte, die Marke 82 einen minimalen Wasserpegel,
der nicht unterschritten werden sollte.
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Schliesslich
ist noch zu bemerken, dass die Anordnung aus Mantelrohr 58 und
Verlängerungsrohr 60 dank
der trichterartigen Erweiterung 84 am oberen Ende auch
als Giesshilfe einsetzbar ist, insbesondere wenn das Messrohr 16 herausgezogen ist.
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Vorteilhafterweise
lässt sich
der erfindungsgemässe
Pegelmesser auch an bekannten Hydrokultur-Pflanzengefässen einsetzen.
Diese weisen oft bereits am Rand eine Einbuchtung auf, die oben
mit einem Dach mit Durchführungsöffnung abgedeckt
ist. Die Einbuchtung ergibt einen erweiterten Raum zwischen Übertopf
und Pflanzengefäss,
in dem ein üblicher
Wasserstandsmesser mit Schwimmer angeordnet werden kann. Gerade
bei kleinen Pflanzengefässen
haben diese Wasserstandsmesser jedoch ein Gehäuse mit zu geringem Durchmesser,
in dem der Schwimmer verkantet oder aus sonstigen Gründen klemmt
und daher den Wasserstand falsch anzeigt.
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Dieses
Problem lässt
sich jedoch überraschend
einfach dadurch lösen,
dass der erfindungsgemässe
Pegelmesser in die Einbuchtung eingesetzt wird, wobei deren Dach
quasi als Halter 8 wirkt.
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Aus
der vorangehenden Beschreibung sind dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen
und Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zugänglich,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, der durch die
Ansprüche
definiert ist.
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Denkbar
sind beispielsweise:
- – Kombinationen der Variante
gemäss 3 – 5.
- – Andere
Längenanpassungen
von Fortsatz 10 oder Zunge 12 des Halters 8,
wie Anstecken von Zungen verschiedener Länge oder auch Aneinanderstecken
von Zungensegmenten.
- – Führungsrohre
und Messrohr mit anderem als kreisförmigem Querschnitt, z.B. oval,
elliptisch oder nierenförmig,
z.B. im Fall eines engen Spaltes zwischen Pflanzengefäss und Übertopf.
- – Die
Kappe weist nur eine oder zwei seiner Vorkehrungen (Sieb, Füsse und
Flügel)
auf.
- – Die Öffnung 14 im
Halter 8 ist weit genug, so dass das Führungsrohr 30 durchsteckbar
ist. Durch das Führungsroh
ist z.B. sichergestellt, dass das Messrohr zwischen Pflanzengefäss und Übertopf
einführbar
ist. Bevorzugt ist dabei das Führungsrohr
eng in der Öffnung
gehalten, so dass eine gewisse Klemmwirkung auftritt.
- – Statt
der umlaufenden Stege 62 und der Nuten 64 im Mantelrohr
können
die beiden Rohre auch derart eng ineinander gepasst sein, dass die
gewünschte
Klemmwirkung auftritt. Eine weitere Variante besteht in einem aussen
am Verlängerungsrohr
und/oder innen am Mantelrohr längs verlaufenden
Steg. Der Steg drückt
auf die Oberfläche
des anderen Rohrs und erzeugt dadurch die gewünschte Klemmwirkung. Rohre
mit derartigen, in Längsrichtung
verlaufenden Erhebungen sind preiswert durch Extrusion herstellbar.
Diese Varianten gewähren
auch das stufenlose Positionieren des Verlängerungsrohrs.