-
SDriiheinheit für eine Bewässerungseinrichtung Die Erfindungbesieht
sich auf 3ewäeserungseinrichtungenund betrifft ein. neuartiges System, bei des die
Sprüh- oder Spritzeinheiten, die iit einer geeigneten Zuftihrleitungverbunden sind,
so tief in dem Boden angebracht werden können, daß sie beim Pflügen oder Kultivieren
der oberen Bodenschichten nicht stören; die sich Jedoch dann selbständig so aufrichten,
daß die Sprühköpfe über die Oberfläche des Bodens vorstehen, wenn die Bewässerung
vorgenosenwerden soll.
-
Gemäß der Erfindung ist eine Sprüheinheit mit einem hohlen, in Längsrichtung
ausfahrbaren Körper versehen, der an einem Ende eine Grundplatte aufweist und in
der Näheder Grundplatte mit einem Einlaß zum Anschluß an eine Versorgungsleitung
einer unter Druck stehenden Plüssigkeit versehen ist, wobei die Einheit, wenn sie
in einer aufrechten Stellung mit unten liegender Grundplatte im Boden unterhalb
der Oberfläche angeordnet ist, von der Grundplatte aus nach oben infolge des Druckes
der Flüssigkeit ausfahrbar
ist, so daß ein oberer Teil der So ruh
einheitnach oben durch die Bodenoberfläche stößt, wenn der Flüssigkeitsdruck innerhalb
der Einheit einen vorbestimmten Wert erreicht, und wobei die Einheit unter einer
Federvorspxnnungsteht, die bei Absinken des Flüssigkeitsdrucks unter den vorbestimmten
Wert oder einen geringeren vorbestimmten Wert die Einheit in den zusammengeschobenen
Zustand zurückkehren läßt.
-
Bei einer Aus führungs formweist die Spriheinheit eine teleskopartige
Anordnung von zwei oder mehr rohrförmigen Abschnitten auf, die verschiebbar ineinander
sitzen, wobei die Grundplatte am geschlossenen Ende des Abschnitts mit dem größten
Querschnitt sitzt und der Abschnittiit dem kleinsten Querschnitt, der als der oberste
Abschnitt bezeichnet werden soll, an seinem von der Grundplatte entfernt liegenden
Ende mit dem Sprühkopf versehen ist. Die Abschnitte stehen unter einer Federvorspannung,
die sie teleskopartig ineinander achiebenkann, und weisen innenliegende Kolbeneinriohtungen
auf, mit denen Jeder Abschnitt außer dem Abschnitt mit der Grundplatte teleskopartig
gegen die Wirkung der Federvorspannung aus dem darunter liegenden Abschnitt mit
größerem Querschnitt bis in eine voll ausgefahrene Stellung.
-
herausgedrückt wird, wenn zersder Flüssigkeitsdruck irInneren der
Einrichtung den genannten vorbestimmten Wert überschreitet.
-
Die Erfindung schließt weiterhin eine Bewässerungseinrichtung mit
einer Mehrzahl von in Längsrichtung ausfahrbaren Sprüche in heiten ein, die unterhalb
des Bodens angeordnet sind und durch ein Netzwerk oder eine Ringleitung von unterirdischen
Versorgungsleitungen für eine unter Druck stehende Flüssigkeit verbunden sind.
-
In der Praxis wird Jede SpruheinheSt in einer solchen Tiefe angeordnet,
daß sie die Bodenbearbeitung nicht behindert, und wird mit der unterirdischen Versorgungsleitung
verbunden. Wenn eine Berieselung oder Bewässerung erfolgen soll, wird durch die
unterirdische Leitung mittels eines geeigneten Ventils am Ende der Leitung zunächst
der vorbestimmte Flüssigkeitsdruck zugeführt, der den oberen Abschnitt oder die
oberen Abschnitte jeder Sprüheinheit nach oben durch den Boden ausfährt, bis der
Spruhtopf oberhalb der Bodenoberfläche liegt und die Flüssigkeit austreten läßt.
Wenn die Bewässerung beendet ist, wird das Ventil geschlossen, worauf der innere
Wasserdruck auf einen Wert absinkt, der nicht mehr ausreicht, der Federvorspannung
entgegenzuwirken, so daß die Abschnitte der Spruheinheit durch die Federvorspannung
wieder ineinander geschoben werden, und der Sprühkopf wieder unter der Erde verschwindet.
-
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist Jede Sprüheinheit zusätzlich
zum untersten Abschnitt und zum obersten Abschnitt wenigstens noch einen Zwischenabschnitt
auf, wobei die Federvorspannung und die entsprechenden Kolbenflächen derart gewählt
sind, daß bei Erreichen eines ersten vorbestimmten Werts des Innendrucks der Zwischenabschnitt
oder die Zwischenabschnitte vom untersten Abschnitt aus nach oben in eine ausgefahrene
Stellung gebracht werden, wobei aber der oberste Abschnitt, der den Spruhkopf aufweist,
noch innerhalb des anschließenden Zwischenabschnitts verbleibt, wenn dieser sich
in seine ausgefahrene Stellung bewegt. Wenn der Innendruck dann auf einen zweiten
vorbestimmten Druck erhöht wird, wird der oberste Abschnitt teleskopartig aus dem
Zwischenabschnitt ausgefahren.
-
Bei dieser Anordnung kann die Einheit in einer solchen Tiefe angeordnet
werden, daß der sprühkopf des obersten Abschnitts jederzeit voll eingefahren bleibt
und damit vor einem möglichen
Verschmutzen mit Erde geschützt ist,
wenn nicht das obere Ende des Zwischenabschnitts, der darunter sitzt, bis über den
Boden ausgefahren ist.
-
Die Erfindung läßt sich in vielfältiger Weise verwirklichen.
-
Eine besondere Aus führungs formund einige Abwandlungen sind in der
beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und werden im folgenden im einzelnen
erläutert.
-
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine einzige Sprüheinheit in der
voll eingefahrenen Stellung.
-
Fig. 2 zeigt die Spruheinheit der Fig. 1, die im Boden angeordnet
ist, in einem ersten Stadium des Ausfahrens.
-
Fig. 3 zeigt die Sprüheinheit der Fig. 1 und 2 im voll ausgefahrenen
Zustand, wobei die Sprühdüse oberhalb der Bodenoberfläche liegt.
-
Fig. 4 läßt im einzelnen das untere Ende des untersten Abschnitts
der Sprüheinheit erkennen, wobei die Grundplatte abgenommen ist, Fig. 5 zeigt in
einer auseinandergezogenen Darstellung einen Zwischenabschnitt der Sprüheinheit.
-
Fig. 6 ist in einem größeren Maßstab ein Schnitt durch den oberen
Teil des obersten Abschnitts der Sprüheinheit.
-
Fig. 7 und 8 zeigen andere Ausbildungsmöglichkeiten des oberen Abschnitts
der Spruheinheit mit unter schiedlichen Sprühköpfen, Big. 9 entspricht der Fig.
4 und zeigt eine Abänderung des unteren Endes und der Grundplatte der Spruheinheit
der Fig. 1 bis 6.
-
Fig. 10 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Rohrverlegungsmaschine,
mit der flexible Wasserrohre verlegt werden können, die bei einer Einrichtung mit
Sprüheinheiten gemäß der Fig. 9 verwendet werden.
-
Big. 11 zeigt in einer Einzelheit in der Draufsicht und in größerem
Maßstab den hinteren Teil der in der Fig. 10 dargestellten Maschine.
-
Bei der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
weist eine Bewässerungseinrichtung eine Anzahl von teleskopartigen Sprüheinheiten
10 auf, die durch eine flexible Wasserleitung 11 mit einer Wasserversorgung oder
einer anderen Quelle einer unter Druck stehenden Flüssigkeit verbunden sind, wie
beispielsweise einer üblichen Pumpeinrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt
ist. Jede teleskopartige Sprühein heit 10 besteht aus einem nichtkorrodierendenMaterial
wie beispielsweise Polyvinylchlorid, das mit Lösungsmittel schweißbar ist, und weist
drei hohe zylindrische Abschnitte A, B und 0 mit zunehmend kleiner werdendem Durchmesser
auf, die teleskopartig ineinander greifen. Der oberste Abschnitt A mit dem
kleinsten
Durchmesser ist etwa 18" (ca. 45 cm) lengund 2" (ca. 5 cm) im Durchmesser, während
die beiden weiteren Abschnitte B und C eine Länge von etwa 30" bzw. 36" (ca. 75
bzw. 90 cm) und Durchmesser von etwa 3" (ca. 7,5 cm) bzw. 4" (ca. 10 cm) aufweisen.
-
Der oberste Abschnitt A ist an seinem oberen Ende mit einem Sprühkopf
12 versehen, der mit einer Anzahl von nach außen gerichteten Sprühdüsen oder Strahlöffnungen
13 versehen ist, die um den Umfang herum verteilt angeordnet sind. Selbstverständlich
können auch andere Arten von Sprübköpfen vorgesehen werden, falls es gewünscht wird.
Der oberste Abschnitt A faßt verschiebbar und dichtend in eine eng passende Offnung
14 im oberen Ende des Zwischenabschnitts B ein und trägt an seinem offenen unteren
Ende einen radial nach außen vorstehenden Ringkolben 15, der eng in die zylindrische
Bohrung des Zwisohenabschnitts B paßt und in dieser mittels Dichtungsringen 16 abgedichtet
ist. Der untere Teil des oberen Abschnitts A ist innerhalb des Zwischenabschnitts
B von einer Druckfeder 17 umschlossen, die unten am Kolben 15 anliegt und den oberen
Abschnitt in den Zwischenabschnitt hineinzuziehen versucht.
-
Der obere Abschnitt A ist mit zwei O-Ringen 18 in der Öffnung 14 abgedichtet.
Die Strahldüsen 13 liegen in Ausnehmungen 19, wie es Fig. 6 erkennen läßt. In gleicher
Weise sitzt der Zwischenabschnitt B verschiebbar und dichtend im unteren Abschnitt
o und ist mit einem Kolben 20 versehen, der in den unteren Abschnitt einfaßt und
mittels O-Ringen 21 abgedichtet ist.
-
Weiterhin ist auch hier eine Druckfeder 22 vorgesehen, die den Zwischenabschnitt
in den unteren Abschnitt C hineinzuziehen versucht. Fig. 5 zeigt im einzelnen den
Aufbau des mittleren Abschnitts B, der aus einem Rohrstück 22 besteht, an dessen
unterem Ende ein Ring 20 durch Kleben oder Kitten befestigt ist,
der
den Kolben darstellt. Am oberen Ende ist eine mit Gewinde versehene Ausnehmung 23
vorgesehen, in die ein gesonderter Stopfen 24 eingeschraubt wird, der die Öffnung
14 festlegt, in der die O-Ringe sitzen. Der untere Abschnitt C ist mit einem geschlossenen
unteren Ende 25 versehen, das einen nach außen ragenden Flansch 26 aufweist und
durch Kleben oder Kitten mit der zylindrischen Wand 27 des unteren Abschnitts averbunden
ist. In die Wandung 27 des unteren Abschnitts C in an einer Seite ein Rohrstutzen
28 eingesetzt, um die Sprüheinheit an eine flexible Wasserleitung 11 anschließen
zu können, beispielsweise an einen Abzweig einer Ringleitung.
-
Weiterhin sind nicht dargestellte Anschläge vorgesehen, die das Einschieben
der Abschnitte A und B in den unteren Abschnitt C begrenzen, so daß in der vollkommen
eingeschobenen Stellung die oberen Enden sämtlicher drei Abschnitte A, B und C miteinander
fluchtens wie es Fig. 1 zeigt.
-
In der Praxis ist eine Anzahl von Sprüheinheiten 10 in geeigneter
Weise mit einem flexiblen Leitungssystem 11 verbunden, das zusammen mit den Einheiten
in den Boden eingesetzt so ist, daß die Einheiten in geeigneter Weise über ei.nen
Bereich derart verteilt sind, daß ein gewünschtes Bewässerungsmuster erhalten wird.
Jede Sprüheinheit 10 ist in vollkommen eingefahrenem Zustand senkrecht nach oben
weisend in ein sandgefülltes Loch im Boden eingesetzt und ruht auf einer Bodenplatte
29, die unterhalb der Bodenoberfläche angeordnet ist, wie es Fig. 1 erkennen läßt.
Das obere Ende der vollkommen eingefahrenen Einheit liegt etwa 18" (ca. 45 cm) unterhalb
der Bodenoberfläche, so daß ,jegliche Bodenbearbeitung wie Pflügen usw. in der oberen
Bodenschicht durch die Einheit nicht behindert wird. Des flexible
Leitungssystem
11 ist über ein geeignetes Regelventil, das progressiv öffnen und schließen muß,
an eine Wasserversorgung mit einem Druck von etwa 60 psi (ca. 4,2 kp/cm2) angeschlossen,
z.B. an eine übliche Pumpeinrichtung für eine Bewässerungsein richtung.
-
Wenn bewässert werden soll5 wird das Regelventil langsam geöffnet,
so daß Wasser unter ansteigendem Druck in das Innere Jeder Spriiheinheit 10 gefördert
wird. Wenn der hydrostatische Druck innerhalb Jeder Einheit 10 einen bestimmten
Wert, beispielsweise 30 psi (ca. 2,1 kp/cm2) erreicht hat, überwindet der Druck
auf den Kolben 20 und die Unterseite des Zwischenabschnitts B die Kraft der Rückholfeder
22, die auf den Abschnitt einwirkt, und der Zwischenabschnitt B wird senkrecht nach
oben durch den Boden und aus dem unteren Abschnitt herausgedrückt. Dabei nimmt er
den oberen Abschnitt A mit in die in Fig. 2 dargestellte Stellung. Die Kolbenfläche
und die Feder 17 des oberen Abschnitts A sind derart bemessen, daß hierbei der Wasserdruck
noch nicht ausreicht, die Kraft der oberen Feder 17 zu überwinden, so daß der obere
Abschnitt A vollkommen innerhalb des Zwisohenabschnitts B verbleibt, wenn dieser
nach oben bewegt wird. Der Zwischenabschnitt B verbleibt, wenn dieser nach oben
bewegt wird, Der Zwischenabschnitt gelangt dann mit seinem oberen Ende bis oberhalb
des Bodens, der dabei bis zu einer Höhe von etwa 6" (ca. 15 cm) aufgeworfen wird,
und zwar rund um das vorstehende Ende des Abschnitts B herum. Bevor und während
der Bewegung des Zwischenabschnitts B nach oben sind die Strahldüsen 13 im Sprühkopf
12 dadurch geschützt, daß sie innerhalb der Öffnung 14 im Stopfen 24 des Zwischenabschnitts
B liegen, wie es die Fig. 1 und 6 erkennen lassen.
-
Das Regelventil wird jetzt weiter geöffnet, um den Wasserdruck in
den Sprüheinheiten weiter ansteigen zu lassen, bis ein Druck von etwa 60 psi (ca.
4,2 kp/cm2) erreicht ist, der ausreicht, die Kraft der oberen Feder 17 in jeder
Einheit zu überwinden.
-
Dadurch wird der obere Abschnitt A Jeder Einheit nach oben aus dem
bereits ausgefahrenen Zwischenabschnitt B herausgedrückt.
-
Wenn die Spsüheinheiten die vollkommen ausgefahrene Stellung einnehmen,
liegen die Spräliköpfe 12 etwa 2'6" (ca. 75 cm) oberhalb der Bodenoberfläche, während
sie das Wasser versprühen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, und verbleiben auch
in dieser voll ausgefahrenen Stellung, solange der Wasserdruck aufrechterhalten
wird.
-
Wenn das Bewässern beendet werden soll, wird das Regelventil zunehmend
weiter geschlossen, so daß anfänglich die oberen Abschnitte A sämtlicher Einheiten
10 automatisch durch die Rückholfedern 17 in die weiterhin noch nach oben ragenden
Zwischenabschnitte B eingefahren werden. AnschlieBend wird das Regelventil weiter
geschlossen, so daß die Zwischenabschnitte B Jetzt durch ihre Rückholfedern 22 in
die unteren Abschnitte C bis unter den Boden eingefahren werden, wobei sie die bereits
eingefahrenen oberen Abschnitte A mitnehmen. Während der Zeit, in der die Einheiten
10 ausgefahren sind und ebenso während des Ausfahrens und des Zurückziehens wird
Wasser durch die Strahldüsen 13 gedrückt, so daß ein Zusetzen mit Erde verhindert
wird. Die Sprüheinheiten sind also selbstreinigend. Wenn schließlich alle Einheiten
voll eingefahren sind, wird das Regelventil vollkommen geschlossen, um das Wasser
abzustellen, und die Einrichtung verbleibt unterhalb des Bodens, bis wieder eine
Bewässerung erforderlich ist.
-
Es ist klar, daß die Sprüheinheiten 10, außer daß sie selbstreinigend
sind, auch so ausgelegt sind, daß der Boden nicht
zwischen den
Abschnitten eingeschlossen werden kann, wenn die Abschnitte eingefahren werden,
da sämtliche sich bewegenden Abschnitte glatt ausgebildet sind und keine nach außen
vorstehenden Teile aufweisen, so daß die Gefahr des Versagens beim Einfahren sehr
gering ist.. Weiterhin sind, wenn die Einheiten aus Polyäthylen oder einem anderen
mit Wasser schmierbaren Eunststoff hergestellt sind, die Einheiten während des Betriebs
auch selbstschmierend.
-
Der obere Abschnitt läßt sich durch Abnahme des Stopfens 24 leicht
abnehmen, so daß er mit anderen Abschnitten ausgetauscht werden kann, die mit anderen
Spruhköpfen versehen sind. Beispielsweise kann eine abgeänderte Ausführungsform
eines oberen Abschnitts A1, wie sie in Fig. 7'dargestellt ist, verwendet werden.
Dieser Abschnitt ist an seinem Kopf mit einer abgeschrägten Ausnehmung 32 versehen,
die eine übliche Sprüheinrichtung 33 oder eine Beregnungskanone aufnehmen kann.
Außerdem läßt sich ein weiterer Abschnitt A2 verwenden, der im Kopf mit einer Reflektor-Sprohdüse
34 versehen ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
-
Falls es gewijnscht wird, kann der untere Abschnitt C Jeder Sprüheinheit
10 mit zwei Rohrstutzen 28 versehen sein, die einander diametral gegenüberliegen,
so daß die Einheit direkt in einen Strang einer Ringleitung 11 ohne Benutzung einer
Zweigleitung eingesetzt werden kann.
-
Jede Sprüheinheit 10 kann auch mit einer abgeänderten Grundplatte
versehen werden, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist. Hier ist die Wand 27 des untersten
rohrförmigen Abschnitts C am unteren Ende mit einem Außengewinde 40 versehen und
kann i.n eine
mit Innengewinde versehene Öffnung 41 in einem Anschlußteil
42 eingeschraubt werden, das mit entgegengesetzt vorstehenden Verbindungsfianschen
43 aus einem Stück besteht. an die die Rohrenden einer zugehörigen Ringwasserleitung
11 angeschlossen werden können. Das Anschlußstück 42 kann aus Polyvinylchlorid hergestellt
sein. Die Fassungen der Anschlußflansche 43 können in geeigneter Weise kegelig ausgebildet
sein, so daß die Rohrenden 11 mit Hilfe von Lösungsm-itteln in der richtigen Stellung
eingeschweißt werden können. Die Gewindeabschnitte 40 und 41 können parallel ausgebildet
sein oder auch kegelige Form besitzen, um das Einschrauben des Abschnitts a in die
Öffnung 41 im Anschlußstück zu erleichtern.
-
Bei dieser Ausbildung kann die Wasserleitung 11 als Ringleitung mit
bereits angebrachten Anschlußstücken 42 der Sprüheinheiten 10 verlegt werden, wobei
jedoch die Anschlußstücke noch von den unteren Abschnitten C der Sprüheinheiten
getrennt sind.
-
Das Rohr 11 mit den dazwischen eingebauten Anschlußstücken 42 kann
unterirdisch mit Hilfe einer Rohrverlegnngsmaschine bekannter Bauart verlegt werden,
wie es schematisch in den Fg. 10 und 11 angedeutet ist. Eine solche Maschine weist
einen Maulwurf-Pflug 50 auf, der einen unterirdisohen Tunnel herstellt, sowie Führungseinrichtungen
51, mit denen das flexible Rohr 11 hinter dem Pflug 50 nach unten in den neu hergestellten
Tunnel eingebracht und im Tunnel abgelegt wird. Sobald eines der Anschlußstücke
42 in der Rohrleitung 11 nach unten bewegt wird und die richtige Stellung im hergestellten
Tunnel eingenommen hat, wird die Maschine angehalten, und es wird im Boden ein Loch
hergestellt, das bis zu dem Anschlußstück im Tunnel herunterreicht. Um zu vermeiden,
daß das Loch von Hand hergestellt werden muß, ist die Rohrverlegungsmaschine mit
einer hydraulisch betätigten Einrichtung für diesen Zweck versehen, die zwei im
Abstand voneinander liegende senkrechte Platten 52
aufweist, welche
mit ihren vorderen, senkrechten Kanten am hinteren Ende des Führungsgehäuses 54
angelenkt sind, und zwar je eine auf Jeder Seite der Öffnung des Führungskanals
55, der durch das Gehäuse 54 verläuft, um das flexible Rohr 11 nach unten in den
neu hergestellten Kanal hinter dem Pflug zu bewegen.
-
Die gelenkig angebrachten Platten 52 ragen von oberhalb der Bodenoberfläche
bis zur Höhenlage des Pfluges 56 nach unten, wobei zwischen den hinteren Enden der
oberen Teile der Platten ein Hydraulikzylinder 57 vorgesehen ist. Während des normalen
Pflügens und Verlegens des Rohres werden die Platten 52 parallel zueinander gehalten,
und das flexible Rohr 11 mit den dazwischensitzenden Anschlußstücken 42 wird im
Puhrungskanal 55 nach unten bewegt und tritt zwischen den parallelen Platten 52
in den neu hergestellten Tunnel im Boden aus. An einer Stelle, an der eine Sprüheinheit
vorgesehen werden soll, wird die Maschine angehalten, wenn sich ein Anschlußstück
in der richtigen Stellung im Tunnel befindet. Dann wird der Hydraulikzylinder betätigt,
so daß die Platten 52 voneinander getrennt werden, wobei sie um ihre Gelenke schwenken
und eine nach außen auseinander gehende Stellung einnehmen, wie es in Fig. 11 dargestellt
ist. Dabei wird die Maschine langsam vorwärtsbewegt, so daß der Boden durch die
auseinandergespreizten Platten nach außen gedrückt wird.
-
Hierdurch wird ein Hohlraum gebildet, der leicht geleert werden kann.
Der Rest der zugehörigen SpFuheinheit 10, d.h. die teleskopartigen Abschnitte A,
B und a werden dann von Hand in den Hohlraum eingeführt, und das untere Ende des
Abschnitts C wird in die nach oben weisende Öffnung 41 des Anschlußstücks 42 eingeschraubt,
wobei ein geeigneter Steckschlüssel verwendet werden kann. Dann wird Sand über die
Einheit 10 gebracht, um das Loch auszufüllen, und die Maschine wird wieder vorwärtsbewegt,
um das Pflügen und Rohrverlegen fortzusetzen.
-
Es ist klar, daß die Abmessungen der drei rohrförmigen Abschnitte
A, B und a Jeder Sprüheinheit durchaus von den oben angegebenen
abweichen
können. Beispielsweise wird der oberste Abschnitt A normalerweise nicht länger sein
als der Zwischenabschnitt, Jedoch kann, wenn eine größere Spruhhöhe über dem Boden
erforderlich ist, ein längerer oberer Abschnitt A verwendet werden, wobei das Rohr
des Zwischenabschnitts B dann verlängert wird und nach unten bis unter seinen Kolben
20 herunterreicht, um die zusätzliche Länge des Abschnitts A aufnehmen zu können,
wobei der Hub des Kolbens 20 beibehalten wird.