DE2702997A1

DE2702997A1 - Automatic plant watering system - with vacuum maintained in water feed channel corresponding to plant suction pressure

Info

Publication number: DE2702997A1
Application number: DE19772702997
Authority: DE
Inventors: Gideon Gilead
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-25
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1978-06-01
Also published as: IL50989A0; IL50989A

Abstract

The watering procedure uses a feed channel which has outlets close to the plant roots. A vacuum is maintained in the water feed channel and this corresponds to the suction pressure of the plants during the desired watering. The water outlet is sealed against air entry into the water feed channel by a seal, especially a liquid seal. A temporary pressure which is higher than the operating pressure is set up in the water feed channel so that a fluid film is produced to seal the water outlet. The vacuum in the water feed channel is varied according to the water demand which varies with plant growth and this variation is automatically programmed.

Description

Gi 3776Gi 3776

Gideon Gilead, Jerusalem / IsraelGideon Gilead, Jerusalem / Israel

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen BewässerungMethod and device for automatic irrigation

von Pflanzenof plants

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur selbsttätigen Bewässerung von Pflanzen mit Hilfe eines Wasserzuführkanales, der in der Nähe der Pflanzenwurzeln wenigstens eine Wasseraustrittsöffnung aufweist.The invention relates to a method and a device for automatically watering plants with With the help of a water supply channel that has at least one water outlet opening near the plant roots having.

Zur selbsttätigen Bewässerung von Pflanzen sind Verfahren bekannt (vgl. etwa US-PS 3 778 928 und 3 871 131), bei denen zwischen einem Wasser-Reservoir und den Wurzeln der zu bewässernden Pflanzen eine saugfähige Materialschicht bzw. ein Element angeordnet ist, dessen Kapillarwirkungen ausgenutzt werden, um den Pflanzen eine Wassermenge zuzuführen. Bei derartigen Bewässerungsverfahren ist nachteilig, daß die Menge des den Pflanzen zugeführten Wassers im wesentlichen nur von den Kapillareigenschaften der das Wasser zuführenden Schicht abhängig ist, nicht dagegen dem unter Umständen in sehr weiten Grenzen veränderlichen jeweiligen Wasserbedürfnis der Pflanzen entspricht. Methods are known for the automatic watering of plants (cf. for example US Pat. No. 3,778,928 and 3,871,131), where there is an absorbent layer of material between a water reservoir and the roots of the plants to be irrigated or an element is arranged, the capillary effects of which are used to give the plants an amount of water to feed. In such irrigation method is disadvantageous that the amount of the plants supplied Water is essentially only dependent on the capillary properties of the layer supplying the water, not on the other hand, it corresponds to the respective water requirement of the plants, which may vary within very wide limits.

^V 809822/0500 ^V 809822/0500

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Mängel der bekannten Lösungen ein neues Verfahren zur selbsttätigen Bewässerung von Pflanzen zu schaffen, das mit besonders einfachen anlagentechnischen Mitteln eine optimale Dosierung des zugeführten Wassers - unter Berücksichtigung des veränderlichen Wasserbedürfnisses der Pflanzen - gewährleistet.The invention is therefore based on the object of avoiding these shortcomings of the known solutions to create a new method for the automatic watering of plants , which ensures an optimal dosage of the supplied water with particularly simple technical means - taking into account the variable water requirements of the plants.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in dem Wasserzuführkanal einen Unterdruck aufrechterhält, der etwa dem Saugdruck der Pflanzen bei der qewünschten Bewässerung entspricht.This object is achieved according to the invention in that a negative pressure is maintained in the water supply channel which corresponds approximately to the suction pressure of the plants during the desired irrigation.

Die Erfindung geht von der in der Biologie bekannten Erscheinung aus, daß eine Pflanze das von ihr benötigte Wasser aus dem Boden ansaugt und dadurch im Boden in der Nähe der Pflanzenwurzeln einen Wasser-Saugdruck (d.h. einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdruck) erzeugt. Dieser Saugdruck hängt einerseits vom Wasserbedürfnis der Pflanze und andererseits von der Bodenfeuchtigkeit in der Nähe der Pflanzenwurzeln ab: Der Saugdruck ist umso stärker (d.h. der absolute Druck umso geringer), je geringer die. Bodenfeuchtigkeit im Bereich der Pflanzenwurzeln und je größer infolgedessen das Wasserbedürfnis der Pflanze ist. The invention is based on the phenomenon known in biology that a plant sucks in the water it needs from the soil and thereby generates a water suction pressure (ie a negative pressure below atmospheric pressure) in the soil near the plant roots. This suction pressure depends on the one hand on the plant's need for water and on the other hand on the soil moisture in the vicinity of the plant roots: The lower the suction pressure, the stronger (ie the lower the absolute pressure). Soil moisture in the area of the plant roots and the greater the plant's need for water as a result.

Es ist in jüngster Zeit bereits vorgeschlagen worden, diesen im Boden jeweils herrschenden Wasser-Saugdruck mit Hilfe geeigneter Tensiometer zu messen und in Abhängigkeit von diesem Meßwert eine automatische Bewässerungsanlage zu regeln. Ein derartiges Verfahren ist jedoch mit dem grundsätzlichen Nächteil behaftet, daß cie mit Hilfe derartiger Meßinstrumente gewonnenen Meßwerte jeweils nur für ganz bestimmte Punkte des Bodens repräsentativ sind. Berücksichtigt It has recently been proposed to measure this water suction pressure prevailing in the soil with the aid of suitable tensiometers and to regulate an automatic irrigation system as a function of this measured value. Such a method, however , has the fundamental disadvantage that the measured values obtained with the aid of such measuring instruments are only representative for very specific points on the ground. Considered

809822/0500809822/0500

man jedoch die im Boden selbst zwischen nahe benachbarten Zonen häufig bestehenden beträchtlichen Feuchtigkeitsunterschiede, so leuchtet ein, daß auf diese Weise - selbst unter Einsatz einer Vielzahl von Meßgeräten und demgemäß mit hohem anlagentechnischen Aufwand - eine optimale automatische Bewässerung nicht erreicht werden kann.However, the considerable differences in moisture that often exist in the soil itself between closely adjacent zones, So it is clear that in this way - even with the use of a large number of measuring devices and accordingly with high technical expenditure - optimal automatic irrigation cannot be achieved.

Die Erfindung nutzt demgegenüber die oben erwähnte Naturerscheinung unmittelbar zur Realisierung eines selbsttätigen Bewässerungsverfahrens aus. Indem man in dem Wasserzuführkanal einen Unterdruck einstellt und aufrechterhält, der etwa dem Saugdruck entspricht, den die Pflanzen im Boden in der Nähe ihrer Wurzeln bei einer für die Bewässerung optimalen Bodenfeuchtigkeit erzeugen, gewährleistet man, daß aus dem Wasserzuführkanal erst dann Wasser austritt, wenn die Bodenfeuchtigkeit im Bereich der Pflanzenwurzeln unter den optimalen Wert zu sinken beginnt. Der Wasseraustritt hört dagegen automatisch auf, so bald durch das ausgetretene Wasser die optimale Bodenfeuchtigkeit im Wurzelbereich wiederhergestellt und damit der im Boden herrschende Wasser-Saugdruck wieder auf den ursprünglichen Wert gefallen ist. Es leuchtet ein, daß auf diese Weise eine optimale Wasserdosierung erfolgt, indem sowohl eine übermäßige Wasserzufuhr als auch eine zu geringe Wasserzufuhr mit Sicherheit selbsttätig vermieden werden.In contrast, the invention uses the natural phenomenon mentioned above immediately to the realization of an automatic irrigation process. By standing in the water supply channel sets and maintains a negative pressure that corresponds approximately to the suction pressure that the plants in the soil produce near their roots with optimal soil moisture for irrigation, this ensures that that water only emerges from the water supply channel when the soil moisture in the area of the plant roots begins to decrease below the optimal value. The water leakage stops automatically, however, as soon as the leaked one Water restores the optimal soil moisture in the root area and thus that prevailing in the soil Water suction pressure has fallen back to the original value. It stands to reason that doing this is optimal Water dosing takes place by using both an excessive water supply and a too little water supply Safety can be avoided automatically.

Wenn im Rahmen dieser Beschreibung von dem "Unterdruck im Wasserzuführkanal" gesprochen wird, so ist damit - streng genommen - der am austrittsseitigen Ende der Wasseraustrittsöffnung herrschende Druck gemeint. Zu berücksichtigen ist nämlich, daß - je nach Ausbildung des Wasserzuführkanales (sowie eines eventuell im Wasserzuführkanal vorgesehenen Langwegkanales, vgl. oben) sowie der Wasseraustrittsöffnungen - noch ein beträchtlicher Druckabfall zwischen dem zuströmseitigen Ende des Wasserzuführkanales und dem ab-If in the context of this description the "negative pressure in the water supply channel" is spoken of, it is - strict taken - the pressure prevailing at the outlet end of the water outlet opening is meant. To be considered namely that - depending on the design of the water supply channel (and one possibly provided in the water supply channel) Langwegkanales, see above) as well as the water outlet openings - still a considerable pressure drop between the upstream end of the water supply channel and the downstream

809822/0500809822/0500

strömseitigen Ende der Wasseraustrittsöffnung vorhanden sein kann. Unter Berücksichtigung dieses Druckabfalles muß also der am zuströmseitigen Ende des Wasserzuführkanales herrschende Druck etwas höher eingestellt werden als der im Boden herrschende Wasser-Saugdruck. Der Einfachheit halber wird jedoch im Rahmen der folgenden Beschreibung von diesem Druckverlust im Wasserzuführkanal (einschließlich der Wasseraustrittsöffnung) abgesehen und erfindungsgemäß annähernde Gleichheit zwischen dem Unterdruck im Wasserzuführkanal und dem im Boden herrschenden Wasser-Saugdruck angenommen.Upstream end of the water outlet opening may be present. Taking this pressure drop into account, the pressure prevailing at the inflow end of the water supply channel must therefore be set somewhat higher than the water suction pressure prevailing in the ground. For the sake of simplicity, however, this pressure loss in the water supply channel (including the water outlet opening) is disregarded in the context of the following description and, according to the invention, approximate equality between the negative pressure in the water supply channel and the water suction pressure prevailing in the ground is assumed.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie von Vorrichtungen bzw. Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bewässerungsverfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele erläutert.Appropriate configurations of the method according to the invention and of devices or systems for carrying it out of the irrigation method according to the invention are the subject of the subclaims and are related explained with the description of some exemplary embodiments.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 ein Schema eines Teilstückes einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bewässerungsverfahrens; 1 shows a diagram of a section of a system for carrying out the irrigation method according to the invention;

Fig. 2 bis 5 Schemadarstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele von für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Wasserzuführkanälen;FIGS. 2 to 5 are schematic representations of various exemplary embodiments of water supply channels which can be used for the method according to the invention;

Fig. 6 und 7 Schnitt durch zwei Wasserzuführkanäle mit einer die Wasseraustrittsöffnungen umgebenden, porösen Materialschicht;6 and 7 section through two water supply channels with one surrounding the water outlet openings, porous material layer;

Fig. 8 eine Schemadarstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;8 shows a schematic representation of a further exemplary embodiment a system for carrying out the method according to the invention;

809822/0500809822/0500

Fig. 9 eine Schemadarstellung einer Bewässerungsanlage mit Wasserzuführkanälen, Schirmen zur Wasserverteilung sowie Dränagerohren;9 shows a schematic representation of an irrigation system with water supply channels, screens for Water distribution and drainage pipes;

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiele eines Pflanzbehälters mit erfindungsgemäßer Bewässerung.10 shows an exemplary embodiment of a plant container with irrigation according to the invention.

Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte erfindungsgemäße Bewässerungsanlage enthält einen Wasserzuführungskanal 100, der von einem (nicht veranschaulichten) Wasser-Reservoir Wasser über ein gesteuertes Ventil 110 erhält. Wenn im folgenden der Einfachheit halber von "Wasser" gesprochen wird, so versteht es sich doch, daß die für Bewässerungszwecke zugeführte Flüssigkeit auch Zusätze verschiedenster Art enthalten kann, wie Nährstoffe, Unkrautvertilgungsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel usw.The schematically illustrated in Fig. 1 according to the invention Irrigation system includes a water supply channel 100 from a (not shown) water reservoir Receives water through a controlled valve 110. If "water" is used in the following for the sake of simplicity, so it goes without saying that the liquid supplied for irrigation purposes also includes additives of the most varied kinds may contain, such as nutrients, herbicides, pesticides, etc.

Der Wasserzuführungskanal 100 ist in einer geeigneten Tiefe von beispielsweise 20 bis 30 cm unter der Bodenoberfläche verlegt, und zwar grundsätzlich etwas tiefer als die Bodenbearbeitungstiefe.The water supply channel 100 is at a suitable depth of, for example, 20 to 30 cm below the ground surface laid, generally a little deeper than the tillage depth.

Der Wasserzuführungskanal 100 kann durch ein Rohr oder einen Schlauch aus Metall, Kunststoff oder einem geeigneten sonstigen Material gebildet werden. Wichtig ist nur, daß dieser Wasserzuführungskanal die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit besitzt, die für einen wartungsfreien Langzeit-Aufenthalt im Boden erforderlich sind.The water supply channel 100 can be through a pipe or a hose made of metal, plastic or a suitable one other material are formed. It is only important that this water supply channel has the strength and corrosion resistance which are necessary for a maintenance-free long-term stay in the ground.

Der Wasserzuführungskanal 100 ist mit einer Vielzahl von über seine Länge verteilt angeordneten öffnungen 104 versehen, deren Durchmesser in der Größenordnung von 0,001 bis 0,1 mmThe water supply channel 100 is provided with a multiplicity of openings 104 distributed over its length, their diameter in the order of magnitude of 0.001 to 0.1 mm

809822/0500809822/0500

liegt. Derartige öffnungen 104 befinden sich vorzugsweise in der Nähe der Wurzeln der einzelnen Pflanzen, so daß die Kapillarwirkung des Bodens ausreicht, um das Wasser von den öffnungen zu den Pflanzenwurzeln zu transportieren. Die öffnungen 104 können entweder alle gleich ausgebildet sein oder es können öffnungen unterschiedlicher Größe vorgesehen sein. Im allgemeinen befinden sich derartige öffnungen in gleichmäßigen Abständen; die öffnungen können jedoch auch ungleichmäßig über die Länge des Wasserzuführungskanales 100 verteilt sein.lies. Such openings 104 are preferably located close to the roots of each plant so that the capillary action of the soil is sufficient to remove the water from the openings to the plant roots. The openings 104 can either all have the same design or openings of different sizes can be provided be. In general, such openings are at regular intervals; the openings can however, it can also be distributed unevenly over the length of the water supply channel 100.

Der Durchmesser der öffnungen wird zweckmäßig kleiner gewählt als derjenige Durchmesser, bei dem mit der Gefahr eines Eindringens der PIfanzenwurzeln in den Wasserzuführungskanal und einer dadurch bedingten Verstopfung dieses Kanales gerechnet werden müßte.The diameter of the openings is expediently chosen to be smaller than the diameter at which the risk of the plant roots penetrating into the water supply channel and the resulting blockage of this channel would have to be expected.

Es muß darauf geachtet werden, daß die in der Umgebung des Wasserzuführungskanales im Boden befindliche Luft nicht die Möglichkeit hat, in das Innere des Wasserzuführungskanales 100 einzudringen. Im allgemeinen wird dies bereits durch die sehr kleinen Abmessungen der öffnungen 104 erreicht, zumal über den öffnungen 104 noch ein abdichtender Wasserfilm liegt. Je nach der Art des Bodens,Care must be taken to ensure that the air in the ground in the vicinity of the water supply channel does not have the opportunity to penetrate into the interior of the water supply channel 100. In general, this is already achieved by the very small dimensions of the openings 104 , especially since a sealing film of water still lies over the openings 104. Depending on the type of soil,

in dem der Wasserzuführungskanal 100 verlegt ist, kann es jedoch evtl. erforderlich sein, die öffnungen 104 noch mit einer Materialschicht zu umgeben, die eine Dichtungsfunktion erfüllt. Ausführungsbeispiele dieser Art werden in Verbindung mit den Fig. 6 und 7 noch näher erläutert.in which the water supply channel 100 is laid, however, it may possibly be necessary to surround the openings 104 with a layer of material which fulfills a sealing function. Embodiments of this type are explained in more detail in connection with FIGS. 6 and 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist an den Wasser·* Zuführungskanal 100 ein Druckmeßgerät 106 angeschlossen, das den im Kanal 100 herrschenden Druck anzeigt. Wie eingangs bereits erwähnt, erreicht man ein optimales Pflanzenwachstum, wenn im Boden in der Nähe der Pflanzenwurzeln durch entsprechende Wasserzufuhr ein bestimmter Saugdruck aufrecht-In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a pressure measuring device 106 is connected to the water supply channel 100 and displays the pressure prevailing in the channel 100. As already mentioned at the beginning, optimal plant growth is achieved if a certain suction pressure is maintained in the soil near the plant roots by means of an appropriate supply of water.

809822/0500809822/0500

-sr --sr -

erhalten wird. Die metrische Druckeinheit ist das "bar" (entsprechend 0,987 at). Für die meisten Nutzpflanzen liegt der optimale Wert des im Boden einzuhaltenden Wasser-Saugdruckes zwischen 0,01 bis 0,3 bar.is obtained. The metric pressure unit is the "bar" (corresponding to 0.987 at). For most crops the optimum value of the water suction pressure to be maintained in the soil is between 0.01 and 0.3 bar.

Damit nun das Wasser aus dem Wasserzuführungskanal inSo that the water from the water supply channel is now in

austreten kann,can leak

den umgebenden Boden darf der im Wasserzuführungskanal herrschende Unterdruck nicht größer sein als der im umgebenden Boden herrschende Wasser-Saugdruck. Eine optimale Bewässerung erhält man dann, wenn im Wasserzu. führungskanal ein Unterdruck eingestellt wird, der etwa dem Saugdruck der Pflanzen bei der gewünschten Bewässerung entspricht.The negative pressure in the water supply channel must not be greater than that of the surrounding soil water suction pressure prevailing in the surrounding soil. Optimal irrigation is obtained when in the water. A negative pressure is set in the guide channel, which is approximately equal to the suction pressure of the plants during the desired irrigation is equivalent to.

Der gewünschte Unterdruck im Wasserzuführungskanal 100 wird mit Hilfe des Ventils 102 eingestellt. Dieses Ventil 102 kann ein übliches druckgesteuertes Ventil sein, das dann, wenn aus dem Wasserzuführungskanal 100 Flüssigkeit abgesaugt wird (wodurch der Unterdruck im Kanal 100 steigt), eine entsprechende Flüssigkeitsmenge nachströmen läßt und damit den Unterdruck im Kanal 100 auf dem eingestellten Wert hält. Das Ventil 102 ist zweckmäßig einstellbar, so daß der im Wasserzuführungskanal 100 herrschende Unterdruckwert und damit die Bewässerungsbedingungen den jeweiligen Verhältnissen optimal angepaßt werden können. Das Ventil 102 kann ferner mit einem Programmgeber verbunden werden, der den Betriebsdruck im Wasserzuführungskanal 100 entsprechend einem bestimmten Programm automatisch ändert.The desired negative pressure in the water supply channel 100 is set with the aid of the valve 102. This valve 102 can be a conventional pressure-controlled valve which, when liquid from the water supply channel 100 is sucked off (which increases the negative pressure in the channel 100), allows a corresponding amount of liquid to flow in and so that the negative pressure in channel 100 is kept at the set value. The valve 102 is expediently adjustable, so that the prevailing negative pressure value in the water supply channel 100 and thus the irrigation conditions can be optimally adapted to the respective conditions. The valve 102 can also be connected to a programmer which automatically adjusts the operating pressure in the water supply channel 100 according to a certain program changes.

Parallel zum Ventil 102 ist eine By-pass-Leitung 108 mit einem Absperrventil 110 vorgesehen. Beim öffnen dieses Ventiles 110 wird das (nicht veranschaulichte) Wasser-Reservoir unmittelbar mit dem Wasserzuführungskanal 100 verbunden. Infolge des dann im Kanal 100 herrschenden, erhöhten DruckesA bypass line 108 with a shut-off valve 110 is provided parallel to the valve 102. When opening this Valve 110, the (not illustrated) water reservoir is connected directly to the water supply channel 100. As a result the then prevailing in the channel 100, increased pressure

809822/0500809822/0500

tritt eine beträchtliche Wassermenge aus den öffnungen in den Boden aus. Das Absperrventil 110 kann entweder von Hand gesteuert werden, oder es kann ein Programmgeber vorgesehen sein, der von Zeit zu Zeit oder beim Auftreten bestimmter Betriebsbedingungen (etwa bei der festgestellten Verstopfung einer Vielzahl von öffnungen 104) das Ventil 110 öffnet und durch den dadurch bewirkten starken Wasseraustritt beispielsweise im Falle der angenommenen Verstopfung von öffnungen diese wieder freispült bzw. den Wasserfilm wiederherstellt.a considerable amount of water escapes from the openings in the ground out. The shut-off valve 110 can either be controlled manually or a programmer can be provided from time to time or when certain operating conditions occur (such as the determined Blockage of a large number of openings 104) opens the valve 110 and the resulting strong Water leakage, for example in the case of the assumed blockage of openings, flushes them free again or the Restores the water film.

Die Funktion der Bewässerungsanlage gemäß Fig. 1 sei nochmals kurz zusammengefaßt.The function of the irrigation system according to FIG. 1 is again briefly summarized.

Der Einlaß 112 ist mit einem geeigneten, unter Druck stehenden Wasseranschluß verbunden. Vor der normalen Bewässerung wird das Absperrventil 110 kurzzeitig geöffnet, so daß der Wasserzuführungskanal 100 und die öffnungen gespült werden. Dadurch werden einerseits Verunreinigungen, insbesondere im Bereich der öffnungen 104 entfernt, und es wird zum andern in der Umgebung der öffnungen 104 eine Flüssigkeitsschicht erzeugt, die als Dichtung wirkt und das Eindringen von Luft (aus dem umgebenden Boden) in den WasserZuführungskanal 100 verhindert. Wie bereits erwähnt, kann dieses kurzzeitige öffnen des Absperrventiles 110 von Zeit zu Zeit während des Betriebes wiederholt werden.Inlet 112 is connected to a suitable pressurized water supply. Before normal watering the shut-off valve 110 is opened briefly, so that the water supply channel 100 and the openings be rinsed. As a result, on the one hand, impurities, in particular in the area of the openings 104, are removed and on the other hand, a liquid layer is generated in the vicinity of the openings 104, which acts as a seal and prevents air (from the surrounding soil) from penetrating into the water supply channel 100. As already mentioned, can this brief opening of the shut-off valve 110 of Be repeated from time to time during operation.

Nach diesem Spülvorgang und dem Schließen des Ventiles 110 wird Flüssigkeit dem Wasserzuführungskanal 100 nur noch über das Ventil 102 zugeführt. Das Ventil 102 ist, wie bereits erwähnt, auf einen bestimmten Unterdruckwert (entsprechend den jeweiligen Wachstumsbedingungen der bewässerten Pflanzen) eingestellt. Das Ventil 102 läßt infolge dessen Wasser in den Kanal 100 nur insoweit nachströmen, als der Druck in diesem Zuführungskanal auf den Wert fällt (mit anderen Worten, der im Kanal 100 herrschende Unterdruck auf den Wert steigt),der etwa dem SaugdruckAfter this flushing process and the closing of the valve 110, liquid only becomes the water supply channel 100 supplied via valve 102. As already mentioned, the valve 102 is at a specific negative pressure value (according to the respective growth conditions of the irrigated plants). The valve 102 leaves as a result whose water flows into the channel 100 only to the extent that the pressure in this supply channel falls to the value (with In other words, the negative pressure prevailing in the channel 100 increases to the value) that is approximately the suction pressure

809822/0500809822/0500

der Pflanzen bei der gewünschten Bewässerung entspricht. Ein Wasseraustritt aus dem Wasserzuführungskanal 100 in den umgebenden Boden erfolgt jeweils dann, wenn durch eine Verringerung der Bodenfeuchtigkeit in der Nähe der Pflanzenwurzeln der von den Pflanzen erzeugte Wasser-Saugdruck etwas stärker als der im Wasserzuführkanal 100 herrschende vorbestimmte Unterdruck ist.of plants at the desired irrigation. A water outlet from the water supply channel 100 in the surrounding soil occurs whenever there is a decrease in soil moisture in the vicinity of the Plant roots the water suction pressure generated by the plants is somewhat stronger than that prevailing in the water supply channel 100 predetermined negative pressure is.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Wasserzuführungskanal 12O mit einzelnen Abzweigleitungen 122 versehen, die jeweils in einem Endstück 124 aus porösem Material ausmünden. Diese porösen Endstücke 124 lassen (wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel) Wasser nur dann austreten, wenn ein gewisses Druckgefälle zwischen dem im Wasserzuführkanal 120 herrschenden Unterdruck und dem von den Pflanzen im Boden erzeugten Saugdruck besteht (wobei hier, ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel, auch noch ein gewisser kleiner Druckverlust im Bereich der porenartigen Austrittskanäle des Endstückes 124 zu überwinden ist). Die porösen Endstücke 124 bilden ferner einen gasdichten Flüssigkeitsverschluß zwischen dem Innern des Wasserzuführkanales 120 und dem umgebenden Boden (verhindern also einen Gaseinbruch in das Innere des Wasserzuführkanales, wenn unter bestimmten Betriebsverhältnissen in der Umgebung des Kanales ein etwas höherer Druck herrscht).In the embodiment according to FIG. 2, the water supply channel is 12O provided with individual branch lines 122, each in an end piece 124 made of porous Flow out material. These porous end pieces 124 leave water (as in the exemplary embodiment explained above) only emerge if a certain pressure gradient between the negative pressure prevailing in the water supply channel 120 and the suction pressure generated by the plants in the soil (here, as well as in the case of the previously explained Embodiment, also a certain small pressure loss in the area of the pore-like outlet channels of the end piece 124 is to be overcome). The porous end pieces 124 also form a gas-tight one Prevent liquid occlusion between the interior of the water supply channel 120 and the surrounding soil So a gas intrusion into the interior of the water supply channel, if under certain operating conditions in the There is a slightly higher pressure around the canal).

Es versteht sich, daß Form und Dimensionierung des Wasserzuführkanales, der Abzweigleitungen, der porösen Endstücke usw. mannigfache Variationsmöglichkeiten unterliegt. It goes without saying that the shape and dimensions of the water supply channel, the branch lines, the porous End pieces, etc. subject to manifold possible variations.

809822/0500809822/0500

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind in gewissen Abständen längs eines Wasserzuführkanales 136 gruppenweise zusammengefaßte Abzweigleitungen 132 vorgesehen, die jeweils in einem porösen Endstück 134 ausmünden. Eine derartige gruppenweise Zusammenfassung einer Vielzahl von Wasseraustrittsöffnungen ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn Pflanzen mit einem ausgedehnten Wurzelbereich von einem einzigen Wasserzuführkanal aus bewässert werden sollen.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, at certain intervals along a water supply channel 136 Branch lines 132 combined in groups are provided, each in a porous end piece 134 flow out. Such a group-wise combination of a multiplicity of water outlet openings is for example, useful when plants with an extensive root area from a single water supply channel from being watered.

Fig. 4 zeigt ein poröses Rohr 140, das durch seine poröse Wand einen Flüssigkeitsaustritt dann zuläßt, wenn der von der Pflanze im umgebenden Bodenbereich erzeugte Wasser-Saugdruck etwas größer als der im Innern des Rohres 140 eingestellte Unterdruck ist. Das Rohr 140 kann aus den verschiedensten Materialien bestehen. Wichtig ist nur, daß es die erforderliche mechanische Festigkeit für eine unterirdische Verlegung besitzt, genügend korrosions- und witterungsbeständig ist und der Saugdruck-Belastung standhält.Fig. 4 shows a porous tube 140, which then allows a liquid exit through its porous wall when the from of the plant in the surrounding soil area generated water suction pressure somewhat greater than that set inside the pipe 140 Negative pressure is. The tube 140 can be made from a wide variety of materials. The only important thing is that it is has the necessary mechanical strength for underground installation, sufficient corrosion and is weatherproof and withstands the suction pressure load.

Statt eines ganz aus porösem Material bestehenden Rohres, wie es Fig. 4 zeigt, kann auch ein Wasserzuführkanal Verwendung finden, bei dem poröse und nicht poröse Wandteile abwechselnd aufeinanderfolgen. Eine weitere Kombination der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Merkmale besteht ferner darin, einen mit Abzweigleitungen versehenen Wasserzuführkanal, jedoch ohne poröse Endstücke, zu verwenden. Eine solche Ausführung kann besonders dann zweckmäßig sein, wenn das Wasser von einem verhältnismäßig tief im Boden verlegten Wasserzuführkanal bis auf das Niveau der Pflanzenwurzeln herangeführt werden muß. Ein weiteres Anwendungsbeispiel liegt vor, wenn der Wasserzuführkanal auf der Oberfläche des Bodens verlegt ist und das Wasser von hier ausInstead of a pipe made entirely of porous material, as shown in FIG. 4, a water supply channel can also be used find, in which porous and non-porous wall parts alternate one after the other. Another combination the features apparent from FIGS. 1 to 3 also consist in a water supply channel provided with branch lines, but without porous end pieces to be used. Such a design can be particularly useful if when the water comes from a water supply channel that is relatively deep in the ground down to the level of the plant roots must be introduced. Another application example is when the water supply channel is on the surface of the ground is laid and the water from here

809822/0500809822/0500

auf das tiefer liegende Niveau der Pflanzenwurzeln geführt werden muß, und zwar hinreichend tief, so daß die am Ende der Abzweigleitung vorgesehene öffnung dicht gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen werden kann.led to the lower level of the plant roots must be, and sufficiently deep so that the opening provided at the end of the branch line is tightly opposite the atmosphere can be completed.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind zwei schlauch- bzw. rohrförmige Elemente ineinander angeordnet. Das innere Element ist ein Wellrohr 150 mit in Abstanden über die Länge verteilt angeordneten öffnungen 152. Das äußere Element ist ein im wesentlichen zylindrisches Rohr 156, das mit dem Wellrohr 150 im Bereich der Scheitel 154 dicht verbunden ist und in Abständen öffnungen 158 aufweist. Die öffnungen 158 sind in Längsrichtung des Rohres gegenüber den öffnungen 152 versetzt. Zwischen den Rohren 15O und 156 ist auf diese Weise ein schraubenlinienförmig verlaufender Kanal 160 vorhanden. Das Wasser wird in der anhand von Fig. 1 erläuterten Weise dem Wellrohr 150 zugeführt (das hier somit die Funktion des Wasserzuführkanales 100 erfüllt). Es tritt dann durch die öffnungen 152 in den Kanal 160 ein und gelangt nach dem Durchströmen dieses Kanales 160 durch die öffnungen 158 in den umgebenden Boden. Das Durchströmen des schraubenlinienförmig verlaufenden Kanales 160 bewirkt eine weitere Druckverringerung der zur Bewässerung zugeführten Flüssigkeit.In the embodiment according to FIG. 5, two hose-like or tubular elements are arranged one inside the other. The inner element is a corrugated tube 150 with spaced apart Openings 152 arranged distributed over the length. The outer element is an essentially cylindrical tube 156, which is tightly connected to the corrugated pipe 150 in the region of the apex 154 and has openings 158 at intervals. The openings 158 are offset in the longitudinal direction of the tube with respect to the openings 152. Between the tubes 15O and 156 a helical channel 160 is provided in this way. The water is in the based on 1 supplied to the corrugated pipe 150 (the here thus fulfills the function of the water supply channel 100). It then enters the channel 160 through the openings 152 and, after flowing through this channel 160, it passes through the openings 158 into the surrounding soil. The flowing through of the helically extending channel 160 causes a further pressure reduction of the supplied for irrigation Liquid.

An dieser Stelle sei hervorgehoben, daß statt des in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsbeispieles auch verschiedene andere Formen des vom Anmelder entwickelten Tropfbewässerungsrohres eingesetzt werden können. Derartige Rohre, die den Wasserdruck weiter herabsetzen, sind besonders dann zweckmäßig, wenn es um die Bewässerung von Böden geht, bei denen die aus dem Wasserzuführkanal austretende Flüssigkeit dazu neigt, durch Erosionserscheinungen Lufttaschen zu bilden, die im Falle eines Eindringens in den Wasserzuführkanal die oben beschriebene Funktion (die auf der Aufrechterhaltung eines Unterdruckes im Wasserzuführkanal beruht) beeinträchtigen könn$<gpg 822/0500At this point it should be emphasized that instead of the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, there are also various other forms of drip irrigation pipe developed by the applicant can be used. Such Pipes that further reduce the water pressure are particularly useful when it comes to irrigation of the soil, in which the liquid emerging from the water supply channel tends to create air pockets due to erosion phenomena to form the function described above (the one on the maintenance of negative pressure in the water supply channel) can affect $ <gpg 822/0500

Es sei allerdings darauf hingewiesen, daß im Falle eine solchen Lufteinbruches in den Wasserzuführkanal eine normale Funktion der Bewässerungsanlage in der Weise wieder hergestellt werden kann, daß die ganze Anlage (etwa durch öffnen des Absperrventiles 110 gemäß Fig. 1) mit Wasser gründlich gespült und dadurch die Gasundichtigkeit beseitigt wird.It should be noted, however, that in the event of such an ingress of air into the water supply channel a normal function of the irrigation system can be restored in such a way that the whole system (for example by opening the shut-off valve 110 according to FIG. 1) thoroughly rinsed with water and thereby the gas leakage is eliminated.

Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsbeispiele von Wasserzuführkanälen, bei denen jeweils eine Ummantelung vorgesehen ist, die in der Nähe der öffnungen eine Flüssigkeitsschicht hält, die eine Dichtungsfunktion ausübt. Fig. zeigt einen Wasserzuführkanal 161 mit einer Wasseraustrittsöffnung 162, wobei der Kanal 161 von einer Schicht 164 aus Schaumstoff umgeben ist. Diese Schicht 164 hält in der Nähe des Kanales 161, insbesondere in der Nähe der öffnung 162 eine ausreichende Flüssigkeitsmenge.FIGS. 6 and 7 show two exemplary embodiments of water supply channels, in each of which a casing is provided that a layer of liquid in the vicinity of the openings holds, which has a sealing function. 1 shows a water supply channel 161 with a water outlet opening 162, the channel 161 being surrounded by a layer 164 of foam. This layer 164 holds in the In the vicinity of the channel 161, in particular in the vicinity of the opening 162, a sufficient amount of liquid.

Fig. 7 zeigt einen Wasserzuführkanal 170 mit einer öffnung 172 und zwei konzentrisch angeordneten Schichten 174 (aus Sand) bzw. 176 (aus Ton). Es können auch andere Kombinationen gewähltverden. Es bestehen ferner auch verschiedene sonstige Möglichkeiten, um in der Nähe der öffnung 172 die gewünschte Flüssigkeitsmenge zu halten und auf diese V/eise den Einbruch von Atmosphärenluft in den Wasserzuführkanal 170 zu verhindern.7 shows a water supply channel 170 with an opening 172 and two concentrically arranged layers 174 (made of sand) or 176 (made of clay). Other combinations can also be chosen. There are Furthermore, there are also various other possibilities for maintaining the desired amount of liquid in the vicinity of the opening 172 and in this way the ingress of atmospheric air in the water supply channel 170 to prevent.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Wasserzuführkanäle sind üblicherweise mit einer Vielzahl von in Längsrichtung verteilten öffnungen versehen. Die Ummantelung eines solchen Zuführkanales mit Schaumstoff oder mit einer sonstigen Materialkombination kann nach einem in der Technik üblichen Verfahren erfolgen. Es versteht sich, daß diese Ummantelungen im Bedarfsfalle auch nur in der Nähe der Wasseraustrittsöffnungen vorgesehen werden können.The water supply channels shown in FIGS. 6 and 7 are usually with a plurality of longitudinally distributed openings. The sheathing of such a feed channel with foam or some other Combination of materials can take place according to a method customary in technology. It is understood that these sheaths if necessary, only in the vicinity of the water outlet openings can be provided.

809822/0500809822/0500

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem anderen Druckregler anstelle des steuerbaren Ventiles 102. Das Wasser wird von einem (nicht veranschaulichten) Reservoir über einen Einlaß 112 zu einem dicht abgeschlossenen Behälter 180 über ein von einem Schwimmer 184 gesteuertes Ventil 182 geführt. Im Behälter 180 wird mit Hilfe eines einstellbaren Lufteinlaßventiles 186 ein bestimmter Unterdruck aufrechterhalten. Das Ventil 186 entspricht hinsichtlich seiner prinzipiellen Funktion dem Ventil 102 gemäß Fig. !.Unterschiedlich ist allerdings, daß das Ventil 102 unmittelbar den Flüssigkeitszufluß zum Kanal 100 dosiert, während das Ventil 186 den im Luftraum des Behälters 180 herrschenden Unterdruck reguliert.Fig. 8 shows an embodiment with a different pressure regulator instead of the controllable valve 102. Das Water is supplied from a reservoir (not shown) via inlet 112 to a sealed container 180 guided via a valve 182 controlled by a float 184. In the container 180 is with the help of a adjustable air inlet valve 186 maintain a certain negative pressure. The valve 186 corresponds in terms of Its basic function is the valve 102 according to FIG.!. What is different, however, is that the valve 102 directly metered the flow of liquid to the channel 100, while the valve 186 the in the air space of the container 180 the prevailing negative pressure.

Fig. 9 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Wasserzuführkanales 190 in der Nähe der Wurzeln einer Pflanze und oberhalb eines Schirmes 192, der im wesentlichen zwei Aufgaben erfüllt: Indem er den unterhalb des Schirmes 192 liegenden Bodenbereich gegenüber dem Wasserzuführkanal 190 abschirmt, vergrößert er in erwünschter Weise die Bodenfeuchtigkeit im Bereich der Pflanzenwurzeln, sorgt also für eine gute Ausnutzung des zugeführten Wassers. Zum andern leitet der Schirm 192 etwa auftretendes Dränagewasser, das einen verhältnismäßig hohen Salzanteil aufweisen kann, vom Bereich der Wurzeln weg zu Dränagekanälen 195. Der Schirm 192 kann beispielsweise auch durch eine Tonschicht ersetzt werden.Fig. 9 shows the arrangement of a water supply channel 190 according to the invention in the vicinity of the roots of a Plant and above a screen 192, which essentially fulfills two tasks: By having the underneath the Shield 192 lying floor area against the water supply channel 190 shields, it enlarges in a desired Wise the soil moisture in the area of the plant roots, so it ensures good use of the supplied Water. On the other hand, the screen 192 conducts any drainage water that may occur, which is relatively high May have salt content, away from the area of the roots to drainage channels 195. The screen 192 can, for example can also be replaced by a layer of clay.

Fig. 10 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Bewässerungssystemes auf Pflanzen, die sich in Pflanzbehältern befinden. Ein Wasserzuführkanal 200 (entsprechend dem Kanal 100 gemäß Fig. 1) ist über eine Stichleitung 202 mit einem porösen Endstück 204 verbunden, die sich in dem Pflanzbehälter in der Nähe der Wurzeln befindet. DiesesFig. 10 shows the application of the irrigation system according to the invention on plants that are in plant containers. A water supply channel 200 (corresponding to the channel 100 according to FIG. 1) is connected via a stub 202 to a porous end piece 204, which is located in the planter is close to the roots. This

809822/0500809822/0500

poröse Endstück 204 läßt ebenso wie das poröse Endstück 124 gemäß Fig. 2 Wasser dosiert austreten, und zwar - ebenso wio bei allen zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen in Abhängigkeit einerseits von dem durch die Pflanzen erzeugten Wasser-Saugdruck im Boden und andererseits von dem im Wasserzuführkanal eingestellten Unterdruck.Porous end piece 204, like the porous end piece 124 according to FIG wio for all previously explained embodiments in Dependence on the one hand on the water suction pressure in the soil generated by the plants and on the other hand on the negative pressure set in the water supply channel.

Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene weitere Abwandlungen möglich. So kann auf der Außenseite des Wasserzuführkanales im Bereich der Wasseraustrittsöffnung ein vorzugsweise durch eine Folie gebildetes, als Rückschlagventil dienendes Element vorgesehen werden, das Wasser bei einem entsprechenden Druckgefälle nur von innen nach außen gelangen läßt.Various other modifications are also possible within the scope of the invention. So can on the outside of the water supply channel In the area of the water outlet opening, a non-return valve, preferably formed by a film, is used as a non-return valve Serving element are provided, the water can only get from the inside to the outside with a corresponding pressure gradient leaves.

Es kann ferner auf der Zuströmseite vor der Wasseraustrittsöffnung ein Druckreduzierelement angeordnet werden, das eine genaue Druckregelung am Austritt und eine Vergleichmäßigung des Druckes über die Kanallänge bewirkt. Es versteht sich, daß in diesem Falle der Druck in dem auf der Zuströmseite des Druckreduzierelementes liegenden Teil des Wasserzuführkanales entsprechend höher eingestellt werden muß.It can also be on the inflow side in front of the water outlet opening a pressure reducing element can be arranged, which an exact pressure control at the outlet and an equalization of the pressure over the channel length. It goes without saying that in this case the pressure in the on the upstream side of the pressure reducing element lying part of the water supply channel is set correspondingly higher must become.

Während bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 6 und die zur Aufnahme eines abdichtenden Wasserfilmes dienende poröse Materialschicht eine gleichmäßige Stärke ringsum den Wasserzuführkanal besitzt, sind im Rahmen der Erfindung auch Ausführungen möglich, bei denen diese poröse Materialschicht in verschiedenen Richtungen eine unterschiedliche Ausdehnung aufweist. Auf diese Weise kann eine bevorzugte Flüssigkeitsleitung in bestimmten Hauptrichtungen erfolgen.While in the embodiments according to FIG. 6 and the porous material layer serving to accommodate a sealing water film has a uniform thickness all around the water supply channel, embodiments are also possible within the scope of the invention in which this porous material layer has different dimensions in different directions. In this way, a preferred liquid line can take place in certain main directions.

Für die Ausgestaltung des Wasserzuführkanales bestehen, wie anhand einiger Ausführungsbeispiele dargelegt wurde, zahlreiche Möglichkeiten. Eine brauchbare Variante, die sichExist for the design of the Wasserzuführkanales, as stated with reference to some embodiments, numerous possibilities. A useful variant that

809822/0500809822/0500

durch besondere Einfachheit und hohe Festigkeit auszeich net, sieht beispielsweise ein Wellrohr vor.A corrugated pipe, for example, is characterized by its particular simplicity and high strength.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Wasserzuführkanal bei einer etwa durch Niederschläge hervorgerufenen, über dem gewünschten Wert liegenden Bodenfeuchtigkeit als Dränagerohr wirkt.Finally, it should be noted that the inventive Water supply channel at a value caused by precipitation, for example, above the desired value lying soil moisture acts as a drainage pipe.

809822/0500809822/0500

Claims

- XT-

Claims

Process for the automatic watering of plants with the help of a water supply channel, which is nearby the plant roots has at least one water outlet opening, characterized that one maintains a negative pressure in the water supply channel, which is approximately the suction pressure of plants at the desired irrigation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the water outlet opening against an ingress of air into the interior of the water supply channel through a seal, preferably a layer of liquid, seals.

3. The method according to claim 2, characterized in that there is temporarily one opposite in the water supply channel the operating pressure sets a significantly increased pressure and thereby a water outlet opening sealing liquid layer generated.

4. The method according to claim 1, characterized in that the negative pressure in the water supply channel as a function of the water requirement, which changes with plant growth, preferably automatically a programmer, changed.

809822/0500809822/0500

5. The method according to claim 1, characterized in that there is a negative pressure in the water supply channel maintains between 0.01 to 0.3 bar.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that for adjustment the desired negative pressure in the water supply channel (e.g. 100) in the water supply line an adjustable Throttle valve (102) is arranged.

7. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that for setting the desired An intermediate container (180) is provided in the water supply line due to negative pressure in the water supply channel (e.g. 100) is, the liquid level of which is arranged in the water inlet to the container, by a float (184) controlled throttle valve (182) is regulated and its air space located above the liquid level is connected to atmosphere through an adjustable throttle valve (186).

8. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the water outlet openings Part of a porous wall piece (e.g. 124) of the water supply channel or a branch pipe (e.g. 122) of the water supply channel.

9. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the water supply channel has a has a long-travel channel (e.g. 160) serving to reduce pressure.

809822/0500

10. The device according to claim 9, characterized in that the water supply channel by one of two coaxial films (150, 156) which are arranged in relation to one another and are firmly connected to one another are formed, wherein the one film is profiled and the other is smooth and the long path channel (160) through the space is formed between the two films and wherein furthermore in the two films in the longitudinal direction against each other offset openings (152, 158) are provided for water inlet and outlet.

11. Device for performing the method according to claims 1 and 2, characterized in that the water outlet opening (eg 162) provided in the wall of the water supply channel (eg 161) is surrounded by at least one porous material layer (eg 164) which is intended to receive a the opening serves to seal against an ingress of air by a liquid layer.

12. The device according to claim 11, characterized in that the porous material layer is formed by at least one foam layer.

13. The device according to claim 11, characterized in that the porous material layer is formed by at least one layer of sand, clay and / or broth .

14. Apparatus for performing the method according to claim

1 , characterized in that the diameter of the water outlet opening is between 0.1 and 0.001 mm.

809822/0500809822/0500

15. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that on the A screen (192) is arranged on the side of the water supply channel (e.g. 190) facing away from the plant roots is.

16. The device according to claim 15, wherein the water supply channel is arranged below the plant roots is and the screen is provided below the water supply channel, characterized in that below the edges of the preferably convex upwardly curved screen (192) drainage pipes (195) are provided.

17. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by its application for automatic watering in pots, buckets or plants arranged in other containers.

18. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that on the outside of the water supply channel in the area of the water outlet opening is preferably formed by a film, as Check valve acting element is provided.

19. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the water supply channel is formed by a corrugated pipe.

20. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that on the inflow side a pressure reducing element is arranged in front of the water outlet opening.

809822/0500809822/0500

21. The device according to claim 11, characterized in that the porous surrounding the water outlet opening Material layer has a different expansion in different directions.

809822/0500809822/0500