DE2719391A1

DE2719391A1 - Vorrichtung zum automatischen selektiven beregnen oder bewaessern von bepflanzungen

Info

Publication number: DE2719391A1
Application number: DE19772719391
Authority: DE
Inventors: Louis Richard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-04
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1977-11-17
Also published as: LU77249A1; NL7704850A; ES458670A1; FR2350051B1; IT1071337B; DK193377A; FR2350051A1; IE44831B1; DE2719391C2; US4175579A; IE44831L; GB1520707A; BE854169A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans Langt «sch Dr -«no. Heinz Hosenthien 7000 Stuttgart 1 Herdweg 62 Telefon (0711) 296523

Anmelder:

Jean Ollivier
Le Plessis

Mortagne-sur-Sevre (Vendee)
Frankreich

Vorrichtung zum automatischen selektiven Beregnen oder Bewässern von Bepflanzungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen selektiven Beregnen oder Bewässern von Bepflanzungen, bei der Wasser unter Druck zufließt und über mehrere Verteilerleitungen weitergeführt wird und die ein Antriebsorgan mit einem Untersetzungsgetriebe aufweist,

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dessen Abtriebswelle im Abstand voneinander mehrere Kurvenscheiben trägt, durch die abwechselnd identische Pilotventile steuerbar sind, die in Reihe hintereinander angeordnet sind. Durch die automatische selektive Beregnung können ausgewählte Zonen in Abwechslung über einen festgelegten Zeitraum mit Wasser versorgt werden.

Bei einer bekannten solchen Vorrichtung sind Elektroventile vorgesehen und man benötigt dazu besonders verlegte elektrische Leitungen und eine elektrische Spannungsquelle, wobei die Steuerung über elektrische Signale einer Uhr erfolgt. Das Verlegen der erforderlichen Installationsleitungen und der elektrischen Kabel ist aufwendig und teuer und zum anderen sind die verlegten elektrischen Leitungen eine Gefahrenquelle, ebenso die verlegten immer unter Druck stehenden Verteilungsrohre für das Wasser.

Zur Vermeidung dieser Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die keine elektrische Energie und besondere Steuerungsleitungen, sondern nur eine bruckwasserzuführung benötigt.

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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor', · " >3 α daß das Antriebsorgan eine Wasserturbine ist, deren Turbinenrad durch das unter Druck zufließende zu versprengende Wasser angetrieben ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann besonders vorteilhaft bei einer Berieselungsanlage eingesetzt werden, die viele verschiedene unter der Erdoberfläche verlegte Verzweigungsleitungen aufweist, wobei jede einzelne Verzweigungsleitung mindestens einen Regner- mit Wasser versorgt. Die einzelnen Verzweigungsleitungen werden einzeln abwechslungsweise während einer genau vorher bestimmten Zeit mit Wasser versorgt. Um die abwechselnde Versorgung der Verteilerleitungen sicherzustellen, weist die Vorrichtung ein geschlossenes Getriebegehäuse auf, in das Wasser unter Druck zuführbar ist,und einen Ausgang. Ferner ist im geschlossenen Getriebegehäuse das Turbinenrad und Zahnräder des Untersetzungsgetriebes angeordnet, wobei die Abtriebswelle aus dem Getriebegehäuse herausgeführt ist. Auf der Abtriebswelle sind im Abstand voneinander Kurvenscheiben angeordnet, die mit Ventilen zusammenwirken und diese steuern. Dabei weist das erste der Ventile einen Wassereinlaß auf, der direkt mit dem Durchgang des Gehäuses in Verbindung steht, so daß das aus dem Getriebegehäuse austretende Wasser direkt über die Ventile den Verteilerleitungen zuführbar ist, ohne Wasserverlust.

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Jedes Ventil hat einen seitlichen Wassereinlaß und auf der gegenüberliegenden Seiten symmetrisch eine entsprechende Mündung, die über eine innere Ringkammer miteinander verbunden sind. Die einzelnen Ventile sind mit ihren Wassereinlässen und Mündungen aneinandergereiht. Auf der angrenzenden Seite des Getriebegehäuses sind Gewindelöcher für Spannstangen vorgesehen, auf deren freies Ende eine Endplatte aufgesetzt ist, in der die Abtriebwelle geführt und durch die die Ventile mit dem Gehäuse zusammengehalten und verspannt sind.

In bekannter Weise sind die als Pilotventile ausgebildeten Ventile Membranventile mit einem kleinen Loch in der Membran und einem Hilfsventil mit einem Ventilkörper und einem Durchgang, der im Querschnitt größer ausgebildet ist als das Loch in der Membran. Dabei ist besonders einfach das Hilfsventil über einen Hebel, der mit dem Ventilkörper zusammenwirkt, durch eine der Kurvenscheiben steuerbar.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigt:

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ORIGINAL INSPECTED

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Flg. 1 eine schematisierte perspektivische

Darstellung einer Beregnungsanlage, die durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gesteuert ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine

erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig.

geschnitten dargestellte Vorrichtung und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Vor

richtung gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Beregnungsanlage erfolgt die Druckwasserzufuhr über eine Wasserversorgungsleitung l,in der ein Hauptabsperrschieber und ein Wasserzähler 3 angeordnet sind. Die Wasserversorgungsleitung 1 ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 4 verbunden und von dieser Vorrichtung 4 sind entsprechend den Bedürfnissen verschiedene Verteilerleitungen 5 weggeführt. Am Ende jeder dieser Verteilerleitungen 5 ist im Ausführungsbeispiel ein Regner 6 angeschlossen. Als Regner 6 können bekannte Regnertypen verwendet werden. Sie sind entsprechend den Bedürfnissen in der zu bewässernden Fläche angeordnet. Anstelle der Regner 6 können aber auch zur Wurzel-

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bewässerung perforierte Verteilerleitungen 5 im Wurzelbereich der Pflanzen verlegt sein, so daß eine unterirdische Pflanzenbewässerung ohne Verdunstungsverluste möglich ist. Die Verteilerleitungen 5 und die Wasserversorgungsleitung 1 sind unter der Erdoberfläche verlegt.

Bei einer Verlegung einer Vielzahl von Verteilerleitungen 5 reicht üblicherweise die Wasserzuführkapazität der Wasserversorgungsleitung 1 nicht aus, die einzelnen Verteilerleitungen 5 müssen daher zeitlich nacheinander mit Wasser versorgt werden, um sicherzustellen, daß jeweils am Regner 6 ein ausreichender Wasserdruck vorhanden ist, um mit diesem eine großflächige Beregnung unter Einsatz nur weniger Regner pro Fläche erreichen zu können. Durch die zeitliche Steuerung der Wasserversorgung der einzelnen Verteilerleitungen 5 kann gleichzeitig der unterschiedliche Wasserbedarf einzelner Flächen Berücksichtigung finden. Die Vorrichtung 4 übernimmt diese vorher festgelegte zeitliche Umschaltung.

Die Vorrichtung 4 weist ein geschlossenes Getriebegehäuse 7 auf, das über einen Anschluß 8 an der Wasserversorgungs-.leitung 1 angeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 7

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ist der Anschluß 8 als Düse verlängert (in den Figuren nicht dargestellt), die im Bereich eines Turbinenrads 9, das Außenflügel 10 trägt, endet. Im Gehäuse 7 sind ferner noch zwei Getriebewellen 11 und 12 gelagert, auf denen ein sechsstufiges Untersetzungsgetriebe angeordnet ist. Dabei wird ein erstes Ritzel 13 durch das Turbinenrad 9 gedreht. Das letzte Zahnrad 14 des Untersetzungsgetriebes ist drehgesichert auf der

Welle 12 befestigt. Bei einem Wasserdruck von 2,5 kg/cm dreht beim Ausführungsbeispiel das Turbinenrad 9 mit einer Drehzahl von 500 U/min. Durch das Untersetzungsgetriebe erfolgt eine Drehzahlreduktion, so daß das Zahnrad 14 auf der Abtriebswelle 12 nur etwa mit 3 U/h umläuft.

Die Abtriebswelle 12 ist aus dem Gehäuse 7 herausgeführt. Auf ihr sind aus den Teilen 15a und 15b bestehende Kurvenscheiben 15 mit Längsabstand voneinander angeordnet. Die Teile 15a und 15b können wie dies insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, über Muffe 16 und Klemmschraube 17 gegeneinander verdreht werden. Die Teile 15a und b sind am Umfang mit Aussparungen 18 versehen. Durch gegenseitiges Verdrehen der Teile 15a und b der Kurvenscheibe 15 kann so die Länge der über die Gesamtbreite der Kurvenscheibe 15 freibleibenden Aussparung 18 eingestellt und somit die Einschaltdauer eingestellt werden, denn jede Kurvenscheibe 15 ist einem Ventil 19

zugeordnet, das jeweils einen Wassereinlaß 20 und Wasserauslaß 21 aufweist. Jeder Wasserauslaß 21 ist durch einen Anschlußstutzen 21a verlängert. Dieser Anschlußstutzen 21a ragt quer zur Welle 12 verlaufend auf einer Seite heraus und dient zum Anschluß der Verteilerleitungen 5.

Jedes Ventil 19 hat einen Ventilkörper 22, durch den der Wasserdurchtritt vom Wassereinlaß 20 zum Wasserauslaß 21 ermöglicht oder verhindert wird. Ferner weist jedes Ventil 19 einen schwenkbar gelagerten Hebel 23 auf, dessen freies Ende eine Rolle 24 trägt, die mit der zugeordneten Kurvenscheibe 15 zusammenarbeitet. Danach wird von jeder Kurvenscheibe 15 direkt über den Hebel 23 der Ventilkörper 22 gesteuert. Daraus wird ersichtlich, daß für diese Steuerung über die Kurvenscheiben 15 eine gewisse Kraft erforderlich ist, die von dem Turbinenrad 9 aufgebracht werden muß. Mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes im Gehäuse 7 wird dies ermöglicht.

Um die erforderliche Steuerkraft für die Ventile 19 möglichst klein zu halten, sind diese Pilotventile. Vorteilhaft ist, wenn die Ventile 19 in einer Reihe angeordnet sind und entsprechend auch die Hebel 23, die

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jeweils mit einer Kurvenscheibe 15 zusammenwirken. Zur Befestigung sind auf einer Außenseite des Gehäuses 7, den Kurvenscheiben 15 zugewandt, Gewindelöcher für Spannstangen 25 (Fig. 3) angeordnet. Auf den Spannstangen 25 ist an deren freiem Ende eine Endplatte 26 vorgesehen, in der das freie Ende der Welle 12 drehbar gelagert ist und über die die Ventile 19 zusammengespannt sind. Bei der Anordnung vieler Ventile 19 kann eine mittlere Führungsplatte 27 zwischen den Kurvenscheiben 15 und den Ventilen 19 angeordnet sein, durch die die Welle 12 geführt ist. Sie wird ebenfalls durch die Spannstangen 25 zwischen den Ventilen 19 verspannt (Fig. 2).

Der Wassereinlaß 20 des am Gehäuse 7 angrenzenden Ventils 19 ist direkt mit einem Durchgang 28 des Gehäuses 7 in Verbindung. Weiter ist bei jedem Ventil 19 der Wassereinlaß 20 direkt mit einer Ringkammer 29 und über diese mit einer Mündung 30 verbunden. Die Mündung 30 ist symmetrisch in Verlängerung des Wassereinlasses 20 angeordnet. Dadurch kann, wenn ale Ventile 19 montiert und mit dem Gehäuse 7 verspannt sind, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, das Wasser der Wasserversorgungsleitung 1 die Turbine 9 antreibend über das Gehäuse 8 und den Durchgang 28 durch die Wassereinlässe 20 und Mündungen 30 allen Ventilen 19 unter Füllung aller

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Ringkammern 29 zugeführt werden.

Bei jedem Ventil 19 ist die innere Wand der Ringkanuner 29 zylindrisch, sie endet in ihrem oberen Teil in einem Sitz 31 der mit dem Ventilkörper 22 zusammenwirkt, der seinerseits mit einer flexiblen Membran 32 verbunden ist. Die Membran 32 ist an ihren Außenrändern zwischen einem Oberteil 33 und einem Unterteil

34, die zusammen das Gehäuse des Ventils 19 bilden, über Schraubendestgeklemmt.

im Unterteil 34 endet die Wand der Ringkammer 29 unterhalb des Sitzes 31 und bildet einen inneren Durchgang

35, der mit einem Innenraum 36 in Verbindung ist, der seinerseits im Wasserauslaß 21 mit dem AnschluBstutzen 21a endet.

Im Ctoerteil 33 haben die Membran 32 und der Ventilkörper 22 zur Verlagerung genügend Raum, und zwar in Verlängerung über dem Sitz 21, wozu eine nachgeschaltete Kammer 37 vorgesehen ist, dessen Wand einen Durchgang 38 mit kleinem Durchmesser aufweist, der durch einen Ventilkörper 39 abgeschlossen werden kann. Dieser Ventilkörper 39 ist beweglich in der Kammer 40 angeordnet, von der ein innerer Kanal 41 , Oberteil 33 \ind Unterteil 34 ■durchdringend ausgeht und mit dem Innenraum 36 verbindet.

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Der Durchgang 38 mit dem Ventilkörper 39 bildet ein Hilfsventil, durch das die nachgeschaltete Kammer mit dem Innenraum 36 verbindbar ist.

Auf dem Ventilkörper 39 stützt sich ein Stößel 42 ab, der durch die Wandung des Ventils 19 hindurchgeführt ist und der unter dem Hebel 23 endet. Der Hebel 23 ist um einen Stift 43 schwenkbar zwischen zwei Augen 44 gehalten, die Teil des Oberteils 33 sind. Durch eine Verschlußkappe 45, die auf dem Oberteil 33 aufgeschraubt ist und von dem Stößel 42 durchdrungen ist, ist der Ventilkörper 39 zugänglich.

In der flexiblen Membran 32, die mit dem Ventilkörper 22 verbunden ist, ist ein kleines Loch 46 vorgesehen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende.

Bei richtiger Einstellung der Kurvenscheiben 15 ist jeweils mindestens immer ein Ventil 19 geöffnet. Sobald man den Hauptabsperrschieber 22 öffnet, strömt über den Anschluß 8 Wasser in das Gehäuse 7, durch das das Turbinenrad 9 und damit über das Getriebe die Welle mit den Kurvenscheiben 15 angetrieben wird. Das Wasser verläßt über den Durchgang 28 das Gehäuse 7 und fließt

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durch die Ringkammer 29 der Ventile 19 zum Anschlußstutzen 21a des Ventils 19 oder der geöffneten Ventile 19 über die angeschlossene Verteilerleitung 5 zum Regner 6.

Beim in Fig. 4 dargestellten geschlossenen Ventil 19 drückt die Kurvenscheibe 15 über die Rolle 24 und den Hebel 23 den Stößel 42 nach unten, so daß durch den Ventilkörper 39 der Durchgang 38 geschlossen ist. Das in die Ringkammer 29 einfließende Wasser will den Ventilkörper 22 mit der Membran 32 anheben, aber es fließt auch Wasser durch das kleine Loch 46 der Membran 32 und füllt die ηachgeschaltete Kammer 37, aus der es wegen des verschlossenen Durchgangs 38 nicht austreten kann. Damit erfolgt beiderseits der Membran 32 ein Druckausgleich und der Ventilkörper 22 bleibt auf dem Sitz 31. Damit kann aus dem Wasserauslaß 21 kein Wasser das Ventil 19 durchfließen.

Dreht die Kurvenscheibe 15 weiter bis eine Aussparung 18 die Rolle 24 erreicht, so kann unter Anhebung durch den Wasserdruck der Ventilkörper 39 nach oben gehen, da er nicht mehr durch den Stößel 42 abgestützt ist und damit kann das Wasser aus der nachgeschalteten Kammer 37 über den Durchgang 38 und den inneren Kanal 41 abfließen. Der Druck in der Kammer 37 fällt ab,

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da durch das kleine Loch 46 nicht so viel Wasser nachfließen kann, weil der wirksame Durchmesser des Lochs 46 kleiner ist als der wirksame Durchmesser der Durchgänge 38 und 41. Damit kann das Wasser den Ventilkörper 22 vom Sitz 31 abheben, so daß es von der Kammer 29 über den Durchgang 35 zum Wasserauslaß 21 in die angeschlossene Verteilerleitung 5 zum Regner 6 fließen kann.

Sobald die Kurvenscheibe 15 von neuem auf den Hebel 23, den Stößel 42 und den Ventilkörper 39 drückt, steigt der Druck in der Kammer 37 wieder an und der Ventilkörper 22 kommt auf dem Sitz 31 zur Auflagernd versperrt so den Wasserdurchfluß.

Durch die Anordnung des Hilfsventils sind nur geringe Kräfte zum öffnen und Schließen des Ventils 19 erforderlich. Die erforderliche Kraft entspricht der Querschnittsfläche des Durchgangs 38 multipliziert mit dem Wasserdruck, wobei der Querschnitt des Durchgangs 38 relativ klein gehalten werden kann.

Durch die beschriebene Vorrichtung ist es möglich, automatisch die Wasserversorgung mehrerer Regner 6 bei gewählter Reihenfolge und Beaufschlagungszeit zu regeln, ohne daß elektrische Energie erforderlich ist.

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Es ist nur eine Wasserversorgungsleitung mit ausreichendem Wasserdruck erforderlich.

Bemerkt sei noch, daß die Kurvenscheiben 15 besonders einfach einstellbar sind, und zwar auch während des Betriebs der Vorrichtung. Sie sind alle identisch ausgebildet, ebenso die Ventile 19, so daß eine rationelle Fertigung möglich ist. Selbstverständlich können anstelle der beschriebenen Pilotventilausbildung auch anders gestaltete Pilotventile 19 verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

/T/ Vorrichtung zum automatischen selektiven Beregnen oder Bewässern von Bepflanzungen, bei der Wasser unter Druck zufließt und über mehrere Verteilerleitungen weitergeführt wird und die ein Antriebsorgan mit einem Untersetzungsgetriebe aufweisen, dessen Abtriebswelle im Abstand voneinander mehrere Kurvenscheiben trägt, durch die abwechselnd identische Pilotventile steuerbar sind, die in Reihe hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan eine Wasserturbine ist, deren Turbinenrad(9)durch das unter Druck zufließende zu versprengende Wasser angetrieben ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossenes Getriebegehäuse (7) mit einem Ausgang (28) vorgesehen ist, in das Wasser unter Druck zuführbar ist und daß im geschlossenen Getriebegehäuse (7) das Turbinenrad (9) und Zahnräder (13,14) des Untersetzungsgetriebes angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle (12) aus dem Getriebegehäuse (7) herausgeführt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (28) des Gehäuses (7) im Abstand von der Herausführung der Antriebswelle (12) angeordnet ist und daß die auf der Welle (12) angeordneten Kurvenscheiben (15) mit den Ventilen (19) zusammenwirken, wobei das erste der Ventile

(19) einen Wassereinlaß (20) aufweist, der direkt mit dem Durchgang (28) des Gehäuses (7) in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil (19) einen seitlichen Wassereinlaß

(20) und auf der gegenüberliegenden Seite symmetrisch eine entsprechende Mündung (30) aufweist, die über eine innere Ringkammer (29) miteinander verbunden sind, und daß die Ventile (19) mit ihren Wassereinlässen (20) und Mündungen (30) aneinandergereiht sind, daß ferner die angrenzende Seite des Getriebegehäuses (7) Gewindelöcher aufweist, in die Spannstangen (25) eingeschraubt sind, auf deren Ende eine Endplatte (26) vorgesehen ist, in der die Welle (22) geführt ist und durch die die Ventile (19) mit dem Gehäuse (7) zusammengehalten und verspannt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jedes Pilotventil als Membranventil ausgebildet ist mit einem

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kleinen Loch und einem Hilfsventil mit Ventilkörper und einem Durchgang, dessen Querschnitt größer ist als das Loch in der Membran , dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil über einen Hebel (23) , der mit dem Ventilkörper (39) zusammenwirkt, und durch eine der Kurvenscheiben (15) steuerbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (29) jedes Ventils (19) durch eine innere Wand begrenzt ist, die oben einen Sitz (31) für einen Ventilkörper (22) aufweist und daß die innere Wand einen inneren Durchgang (35) umschließt, der einerseits mit dem Wasserauslaß (21) des Ventils (19) verbunden ist und andererseits in einer öffnung in der Mitte des Sitzes (31) mündet und daß ferner der Ventilkörper (22) mit der Membran (32) verbunden ist und vom Sitz (31) in eine nachgeschaltete Kammer (37) abhebbar ist, die ihrerseits mit dem Hilfsventil in Verbindung steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (38) in der Wand der nachgeschalteten Kammer (37) am Sitz des Ventilkörpers (39) des HiIfsventils endet und daß die Kammer (40),

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in der der Ventilkörper vorgesehen ist, über einen Kanal (41) mit dem WasserauslaB (21) des Ventils (19) verbunden ist.

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