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Bewässerungsventileinrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bewässerungsventileinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein bekanntes Bewässerungsventil dieser Art weist einen Quellkörper
aus Holzstücken auf, die in einem Lochzylinder untergebracht sind und auf ein Magnetventil
einwirken. Das Magnetventil ist in eine Bewässerungsleitung eingeschaltet, die einen
Rasensprenger speist. Dieser ist so angeordnet, daß das von ihm abgegebene Beregnungswasser
den horizontal angeordneten Lochzylinder erreicht und durch die oeffnungen des Lochzylinders
hindurch auf den Quellkörper gelangt.
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Bei genügender Wasseraufnahme schließt der Quellkörper das Magnetventil.
Zur Regelung der Durchflußmenge hat der Lochzylinder auf seinem Umfang in Anzahl
und Durchmesser verschiedene Öffnungen. Durch Drehen des Lochzylinders wird dem
Beregnungswasser ein unterschiedlich großer Gesamtquerschnitt zum Durchtritt zum
Quellkörper dargeboten, so daß dieser bei gleicher Beregnungsstärke; mehr oder weniger
Wasser erhält. Ein Nachteil dieses Bewasserungsventils liegt darin, daß der Lochzylinder
den Quellkörper sehr stark
nach außen abdeckt, so daß die Umgebungsluft
zum Trocknen desselben nicht frei zutreten kann. Die Folge hiervon ist eine sehr
lange Trocknungszeit, während der keine Beregnung erfolgen kann. Dieses Problem
könnte zwar durch einen sehr langen Quellkörper, der den für die Ventilschaltung
erforderlichen Schwund in kürzerer Zeit erreicht, gemildert werden. Eine große Baulänge
des Quellkörpers ist andererseits aber auch unerwünscht, da die Bewässerungsventileinrichtung
dann unhandlich wird. Darüber hinaus ist das Magnetventil entweder offen oder geschlossen,
so daß in der Offenstellung des Magnetventils ein Überangebot an Wasser erfolgen
muß, damit die Pflanzen die Abschaltzeit des Magnets überbrücken können.
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Eine künstliche Bewässerung ist aber umso rationeller und wirkungsvoller
je kontinuierlicher die Wasserzufuhr durchgeführt wird. Ideal wäre eine kontinuierliche
Wasserzufuhrin genau dem MaBe, in dem die Pflanzen Wasser aufnehmen. Selbst wenn
eine derartige Dosierung schwierig ist, sollte angestrebt werden, den Pflanzen das
Bewässerungswasser in möglichst vielen kleinen Portionen zuzuführen.
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In der deutschen Gebrauchsmusterschrift 77 06 643 ist eine weitere
Bewässerungsventileinrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, die mit einem
in einem Lochzylinder untergebrachten Quellkörper aus Holz arbeitet, der mit seinem
einem Ende auf ein Membranventil einwirkt und mit seinem anderen Ende an einem Gewindestopfen
abgestützt ist. Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Stopfens in den
Lochzylinder kann die Ansprechschwelle dieses bekannten Hygrostaten eingestellt
werden.
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Da diese bekannte Bewässerungsventileinrichtung dazu bestimmt ist,
ins Erdreich eingegraben zu werden, ist eine Justierung der Ansprechschwelle des
Ventils durch Verdrehen des Stopfens von vornherein sehr umständlich, da das Ventil
infolge des an seinem unteren Ende befindlichen Stopfens
vollständig
aus der Erde ausgegraben werden muß. Darüber hinaus ist die Justierung des Spiels
für den Quellkörper grundsätzlich kein ausreichendes Mittel, eine optimale künstliche
Bewässerung sicherzustellen, da wegen der im wesentlichen linearen Abhängigkeit
der Längenzunahme des Quellkörpers von der Feuchtigkeitszunahme nur die Quelllänge
festgelegt wird, bei der das Ventil schließt bzw.
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öffnet. Es läßt sich also tatsächlich nur die Feuchtigkeitsansprechschwelle
einstellen, nicht aber beispielsweise die Schaltfrequenz variieren. Auf einen solchen
Einstellmechanismus wirkt sich insbesondere das Nachquellen des hölzernen Quellkörpers
nachteilig aus. Holz, das nicht schon seine maximale Quellung erreicht hat, quillt
nämlich nach der Benetzung mit Wasser weiter. Das bedeutet bei der bekannten Bewässerungsventileinrichtung,
daß sich der Quellkörper nach dem Abschalten des Ventils noch weiter verlängert.
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Diese Verlängerung wird von einer Feder in dem Stopfen aufgenommen
und wirkt sich auf die Empfindlichkeit der Bewässerungsventileinrichtung nachteilig
aus. Zunächst muß'der Quellkörper nämlich um den der Nachquellung entsprechenden
Federweg schwinden. Erst dann erfolgt mit dem weiteren Schwinden des Quellkörpers
das Öffnen des Ventils. Der Einbau des Hygrostaten in die Erde hat neben der schlechten
Zugänglichkeit des Stopfens zum Einstellen der Ansprechschwelle den weiteren Nachteil,
daß der Quellkörper von der austrocknenden Außenluft abgeschlossen ist. Die Feuchtigkeitsabgabe
des Holzes in der Erde ist für eine Pflanzenbewässerung jedoch zu langsam, da der
Holzkörper im Gegensatz zu einer Pflanze der Erde ja kein Wasser entzieht und somit
die Erde im Bereich des Holz körpers länger feucht bleibt als im Bereich einer wasserverbrauchenden
Pflanze. Diese langen Abschaltzeiten müssen durch entsprechend starke Bewässerung
der Pflanzen während der Öffnungszeiten des Ventils kompensiert werden, was dem
Ziel einer häufigen Wasserzugabe in kleinen Mengen widerspricht.
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In der DT-AS 1 191 163 ist eine Vorrichtung beschrieber, bei der ein
Quellkörper in Form eines Holzstabs infolge seiner Quellung einen Wasserschlauch
abquetscht und damit die Wasserzufuhr in einen Pflanzenbehälter unterbindet, wobei
der Quellkörper über einen Saugschwamm im Boden des Pflanzenbehälters mit Flüssigkeit
aus dem Erdreich beaufschlagt wird. Auch bei dieser Vorrichtung ist eine Stellschraube
für das Spiel des Quellkörpers vorgesehen, mit der lediglich das Maß der Quellung
des Quellkörpers eingestellt werden kann, bei der der Schlauch abgequetscht ist.
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Schließlich beschreibt die DT-AS 1 039 296 eine selbsttätige Bewässerungsvorrichtung
für Kulturpflanzen, bei der am Ende eines in den Boden einsteckbaren Rohres ein
Hygrometer angeordnet ist, welches ein am anderen Rohrende angeordnetes Flüssigkeitsventil
steuert. Die Feuchtigkeitsschwelle, bei der die Auslösung des Ventils erfolgen soll,
kann zum Beispiel durch eine Stellschraube reguliert werden. Auch dieser Bewässerungsvorrichtung
sind somit die Nachteile eigen, die sich durch das Unterbringen des Hygrometers
im Erdreich ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewässerungsventileinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die optimal justierbar
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Durch die erfindungsgemäß vorgesehene höhenverstellbare Zufuhr des
Quellwassers an den Quellkörper wird dieser praktisch in einen oberen und einen
unteren Abschnitt unterteilt, wobei der untere Abschnitt von dem Quellwasser benetzt
und der obere Abschnitt infolge Kapiarwirkung im Quellkörper durchfeuchtet wird.
Hierdurch ergibt sich eine ausgezeichnete Justierbarkeit der Bewässerungsventileinrichtung,
da
beispielsweise Holz als Quellkörper unterschiedliche Quellgeschwindigkeit bei Wässerung
und bei kapiflarer Wasseraufnahme zeigt. Indem die Größendes direkt benetzten unteren
Abschnitts des Quellkörpers und des nicht benetzten oberen Abschnitts des Quellkörpers
verändert werden, wird die Zeit bis zum Erreichen eines vorgegebenen Quellwerts
ebenfalls verändert. Praktisch stellt diese Zeit die Summe der Längenänderungszeiten
aus dem unteren und dem oberen Teil des Quellkörpers dar. Sie verlängert sich durch
Verschieben der Quellwasserzufuhr nach unten und verkürzt sich durch Verschieben
der Quellwasserzufuhr nach oben, da das Quellen bei direkter Benetzung bzw. Wässerung
wesentlich schneller erfolgt als bei einer durch KapilIarwirkung erfolgenden Feuchtigkeitsaufnahme.
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In Weiterbildung der Erfindung ist. der Quellkörper länglich ausgebildet
und senkrecht oder schräg angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine weitere Möglichkeit
der Beeinflussung der Quellzeit, und zwar desjenigen Zeitanteils, der auf die kapilhre
Durchfeuchtung zurückzuführen ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Quellung
eines länglichen Quellkörpers bei kapillare Wasseraufnahme umso schneller erfolgt,
je stärker der längliche Körper gegenüber der Vertikalen geneigt wird. Darüber hinaus
wird die durch kapilare Wasseraufnahme überhaupt wässerbare und damit quellbare
Länge umso größer, je stärker der Quellkörper gegenüber der Senkrechten geneigt
ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge
des Quellkörpers bzw. der im Ventilgehäuse für diesen zur Verfügung stehende Raum
so bemessen bzw.
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einstellbar, daß das Ventil bei maximal gequollenem Quellkörper gerade
geschlossen ist. Dies bedeutet, daß bereits das geringste Schwinden des Quellkörpers
im Anschluß an das Schließen des Ventils das Ventil sogleich wieder öffnet,
so
daß die Ventilschließzeiten relativ kurz gehalten werden können und damit das Bewässerungswasser
den Pflanzen in vielen kleinen Portionen. zugeführt werden kann. Das Bewässerungsventil
läßt sich damit in einen Gleichgewichtszustand versetzen jn dem es gerade so viel
Wasser abgibt, wie es andererseits benötigt, um diesen Zustand aufrecht zu erhalten.
Beobachtungen haben gezeigt, daß das gerade dann der Fall ist, wenn die Sonne intensiv
scheint oder eine geringe Luftfeuchtigkeit vorherrscht. Die Verdunstung im kapillaren
Teil des Quellkörpers hält dann dem auf steht genden Wasser das Gleichgewicht. Eine
solche Bewässerung ist für die Pflanzen ideal, da der Wasserbedarf bei geringer
Luftfeuchtigkeit und Sonnenschein steigt.
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Vorteilhaft ist der Quellkörper über der Erde angeordnet.
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Eine Möglichkeit für die Zufuhr des Quellwasser besteht dann darin,
daß eine Steuerleitung für das Quellwasser höhenverstellbar an dem Quellkörper mündet,
die mit einer Bewässerungsleitung stromab des Ventils verbunden ist. Das aus der
Steuerleitung austretende Quellwasser benetzt dann den unteren Teil des Quellkörpers
direkt, während der oberhalb der Quellwasserzufuhrstelle liegende Teil des Quellkörpers
kapillar durchfeuchtet wird. Beide Abschnitte sind also der Umgebungsluft ausgesetzt
und beginnen nach Beendigung der Quellwasserzufuhr relativ schnell zu schwinden.
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Die Bewässerungsventileinrichtung kann aber auch so aufgebaut sein,
daß der Quellkörper mit seinem unteren Ende die Erde berührt oder ein Stück in die
Erde eintaucht. Der unterhalb der Erdoberfläche befindliche Abschnitt des Körpers
wird dann durch Wasser aus der Erde direkt benetzt, während der über der Erdoberfläche
liegende Abschnitt des Quellkörpers infolge Kapilarwirkung durchfeuchtet wird.
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Die Höhenverstellbarkeit der Quellwasserzufuhr ist also durch mehr
oder weniger tiefes Eintauchen des Quellkörpers in die Erde gegeben. Darüber hinaus
kann auch bei dieser Ausführung der Erfindung eine mehr oder weniger starke Neigung
eines länglichen Quellkörpers gegenüber der Senkrechten vorgesehen sein.
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Vorzugsweise ist Quellwasser in einstellbarem Abstand von dem Quellkörper
in die Erde einleitbar. Auf diese Weise ergibt sich ein dritter einstellbarer Faktor
für die bis zum Schließen des Ventils verstreichende Zeit, die Zeit nämlich, die
das in die Erde geleitete Quellwasser benötigt, um durch Kapilarwirkung in der Erde
an den in die Erde eingetauchten Abschnitt des Quellkörpers zu gelangen.
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Eine sehr einfache Ventilkonstruktion ist dadurch gegeben, daß der
Quellkörper gegebenenfalls über einen bewegbar im Ventilkörper geführten Quetschbalken
auf einen in an sich bekannter Weise durch das Ventilgehäuse geführten Quetschschlauch
einwirkt.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Ventil als Sitzventil ausgebildet.
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Hierdurch wird es beispielsweise möglich, den Ventilkörper als in
eine Bewässerungsleitung einsetzbaren Tropfnippel zum teilweisen Einstecken ins
Erdreich auszubilden, wobei der Ventilsitz im Innern der Bewässerungsleitung vorgesehen
ist. Es können damit an einer Bewässerungsleitung eine Vielzahl derartiger Tropfnippel
angebracht werden, wobei die Wasserabgabe jedes einzelnen Tropfnippel durch Veränderung
der Einstecktiefe des Tropfnippels ins Erdreich dem jeweiligen Wasserbedarf angepaßt
werden kann.
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Der Ventilsitz kann aber auch in einer mit einem Wasserzulauf versehenen
Ventilkammer am unteren Ende einer Ventil stange untergebracht sein und über eine
Nut in der Ventilstange
mit einem Wasserablauf verstellbarEn Querschnitts
und darüber hinaus mit übereinander angeordneten Öffnungen in einer zwischen der
Ventilstange und dem hohlzylindrischen Quellkörper angeordneten Buchse verbunden
sein. Der Querschnitt des Wasserablaufs bestimmt den Druck des Wassers bei geöffnetem
Ventilsitz stromab des Ventilsitzes und damit die Höhe, bis zu der das Wasser entlang
der Ventilstange hochsteigt. Infolge der Öffnungen in der zwischenventilstange und
Quellkörper vorgesehenen Buchse gelangt das aufsteigende Wasser an den Quellkörper,
so daß sich wiederum ein direkt benetzter Quellkörperabschnitt und ein unter Kapilhrwirkung
durchfeuchteter Abschnitt des Quellkörpers ergibt. Wird der Wasserablaufquerschnitt
verringert, steigt das Wasser an der Ventilstange höher, so daß der direkt benetzte
Abschnitt des Quellkörpers länger wird und damit der Quellkörper schneller schwillt.
Dies hat also eine verringerte Bewässerungszeit bei verringertem Wasseraustrittsquerschnitt
zur Folge.
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Als Quellkörpermaterial ist vorzugsweise Holz, insbesondere Fichtenholz
vorgesehen.
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Da Holz tangential zu den Jahresringen am stärksten quillt, ist die
ausgenützte Quellung tangential zu den Jahresringen gerichtet. Die Längenzunahme
von Fichtenholz zum Beispiel beträgt tangential zu den Jahresringen 6 bis 8% bei
einer 24-stündigen Wässerung eines trockenen Holzstabs von 1 0x1 0mm Querschnitt.
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Als Quellkörpermaterial kommen aber auch hydrophile Kunststoffe mit
ausreichender Quellung in Betracht, die eine Durchfeuchtung unter Kapilärwirkung
haben. Diese Wirkung zeigen hydrophile Kunststoffe auf Polyurethanbasis.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von:
Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm
über die Längenänderung von Fichtenholz durch Wasseraufnahme in Abhängigkeit von
der Zeit, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bewässerungsventileinrichtung
mit über der Erde angeordnetem Quellkörper und höhenverstellbarer Quellwasserzufuhr,
Fig. 3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel
der Bewässerungsventileinrichtung, bei dem der Quellkörper ins Erdreich eindringt,
Fig. 5 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4, Fig. 6 eine
andere Fußform der Ausführung gemäß Fig. 5, Fig. 7 einen ein Gelenk aufweisenden
Fuß für die Ausführungsformen gemäß Fig. 5, Fig. 8 eine Bewässerungsventileinrichtung
in rorm einer Schere, Fig. 9 eine Bewässerungsventileinrichtung in Form eines Tropfnippels,
Fig. 10 den Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9, Fig. 11 eine Bewässerungsventileinrichtung
mit einem Sitzventil und
Fig. 12 ein Einzelteil der Ausführung
gemäß Fig. 11 in Seitenansicht.
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Das Diagramm in Fig. 1 zeigt die Längenänderung von Fichtenholz durch
Wasseraufnahme, die an einem Probestab von 10x10mm Querschnitt und 100 mm Länge
gemessen wurde. Die Stablängsrichtung verläuft etwa tangential zu den Jahresringen
des Holzmaterials. Zunächst wurde die Längenänderung während einer 24-stündigen
Wässerung des Probestabs gemessen.
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Dabei beträgt die Längenzunnahme der ersten Stunde bereits mehr als
Dreiviertel der später erreichten Gesamtzunahme, wie die oberste Diagrammkurve erkennen
läßt. Die Schrumpfung des gewässerten Holzstabes setzt bei 70% relativer Luftfeuchtigkeit
nach vier bis fünf Stunden ein. Erst nach etwa 15 bis 20 Stunden wird die kleinste
Länge entsprechend der herrschenden Luftfeuchtigkeit erreicht. Derselbe Versuch
wurde mit einem Holzstab von 20x20 mm Querschnitt durchgeführt, wobei sich zeigte,
daß eine Schrumpfung erst ca.
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20 Stunden nach der Wässerung einsetzte und bis zum Erreichen der
kleinsten Länge 40 bis 60 Stunden vergingen.
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Es empfiehlt sich daher zur Erzielung einer möglichst kontinuierlichen
Bewässerung ein möglichst geringer Quellkörperquerschnitt. Die relativ lange Zeit
bis zum Beginn der Schrumpfung tritt allerdings im praktischen Betrieb der Bewässerungsventileinrichtung
nicht auf, da ein Holzkörper bereits dann seine maximale Länge erreicht, wenn er
30% derjenigen Wassermenge aufgenommen hat, die er bei einer lang andauernden Wässerung
aufnehmen kann. Diese überschüssige Wassermenge erhält der Quellkörper allenfalls
infolge länger andauernden Regnens, nicht jedoch bei Trockenheit, bei der er das
Ventil bei Erreichen einer bestimmten Längenzunahme schließt und dann nur noch in
begrenztem Umfang Wasser aufnimmt.
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Wie einleitend bereits erwähnt, erfolgt die Wasseraufnahme und somit
die Längenzunahme (ebenfalls tangential zu den Jahresringen) durch Kapilarwirkung
erheblich langsamer. Um dies zu messen, wurde der Probestab an seinem unteren Ende
ins Wasser eingetaucht und in unterschiedlicher Neigung zur Senkrechten gehalten.
Dabei ergab sich die dem Diagramm zu entnehmende Schar von drei Kurven für O - Grad,
34 Grad und 45 Grad Neigung. Die Kurvenschar läßt erkennen, daß die Längenzunahme
bei senkrechter Anordnung des Probe stabs am langsamsten vor sich geht und sich
der geringste Endwert für die erreichbare Länge ergibt. Letzteres rührt daher, daß
bei kapillare Wasseraufnahme eine bestimmte Steighöhe nicht überschritten wird.
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Diese sogenannte Saughöhe des Kapilarwassers liegt bei trockenem Fichtenholz
in 24 Stunden bei ca. 60 bis 90 mm.
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Während die Längenzunahme bei Wässerung des Holzes prozentual zur
Gesamtlänge des Holzes zunimmt, also bei entsprechend langem Holzstab auch große
Werte erreichen kann, ist die Längenzunahme durch Kapillarwirkung wie vorbeschrieben
begrenzt. Durch Neigung des senkrecht stehenden Probestabes nehmen die SteiglänW
und die Steiggeschwindflceit des Kapilarwassers zu, womit auch die Längenänderung
des Quellkörpers durch Neigung bei kapil;brer Wasseraufnahme schneller vonstatten
geht und einen höheren Wert erreicht. Dies zeigen die für 34 Grad und 45 Grad Neigung
ermittelten Kurven. Der schraffierte Bereich zwischen der untersten und der obersten
Kurve wird von den nachstehend beschriebenen Bewässerungsventileinrichtungen durch
Kombination direkter Wasseraufnahme und kapillare Wasseraufnahme und in einigen
Fällen zusätzlicher Neigung des Quellkörpers ausgenützt.
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Die Bewässerungsventileinrichtung gemäß Fig. 2 dient der Bewässerung
größerer Flächen. Der Quellkörper 1, der - wie aus Fig. 3 ersichtlich - quadratischen
Querschnitt besitzt und beispielsweise aus Fichtenholz besteht, wobei die
Längsrichtung
des Quellkörpers 1 tangential zu den Jahresringen verläuft, wirkt über einen gegen
Verkanten geführten Quetschbalken 2 auf einen Quetschschlauch 3. Der Quellkörper
1 ist in einem Ventilkörper 5 in Form eines ins Erdreich einsteckbaren Herings untergebracht
und durch vier Führungsrippen 6 (Fi.g 3) geführt und gegen Ausknicken gesichert.
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Der Ventilkörper besitzt an seinem oberen Ende eine Einstecköffnung
für den Quellkörper 1, die durch eine Stellschraube 4 verschlossen ist. Der Quetschschlauch
3 tritt zwischen den Führungsrippen 6 durch den Ventilkörper hindurch und liegt
auf einem unteren, im Ventilkörper ausgebildeten Quetschbalken 7 auf. Dieser Quetschbalken
7 hat nach unten abfallende Flanken, damit bei der Bewässerung angeschwemmte Erde
die Funktion des Ventils nicht stören kann. Der Quetschschlauch 3'steht auf der
gemäß Fig. 2 linken Seite mit einem Wasseranschluß in Verbindung und speist bei
geöffnetem Ventil einen Bewässerungsschlauch 8, der auf dem Erdboden liegend zu
den zu bewässernden Pflanzen reicht. In gewünschten Abständen sind Tropfschläuche
9 oder Tropfnippel am Bewässerungsschlauch angeschlossen. Der dem Ventil am nächsten
liegende Tropfschlauch 9 ist auf einen Reiter 10 aufgesteckt, der auf zwei nebeneinander
liegenden Führungsrippen 6 höhenverstellbar angeordnet ist. Das aus diesem Tropfschlauch
austretende Wasser tropf auf eine im Reiter ausgebildete Wasserrinne 11 und von
dort an den Quellkörper 1, an dem es herabrinnt. Somit wird der unterhalb des Reiters
liegende Abschnitt, der in Fig. 2 mit b bezeichnet ist, direkt mit Quellwasser benetzt,
während der oberhalb des Reiters liegende Abschnitt des Quellkörpers 1, der in Fig.
2 mit a bezeichnet ist, unter Kapiihrwirkung durchfeuchtet wird. Da die Quellzeiten
für a relativ lang und für b relativ kurz sind, kann man durch entsprechende Verschiebung
des Reiters 10 die gewünschte Bewässerungsdauer einstellen.
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Zunächst wird der Quellkörper 1 24 Stunden lang gewässert und dann
in den Ventilkörper 5 eingesetzt. Die Stellschraube 4
wird dann
gerade so weit zugedreht, daß kein Wasser mehr durch den Quetschschlauch fließt.
Dadurch wird sichergestellt, daß jedes Schrumpfen des Quellkörpers 1 einen Wasserdurchgang
durch das Ventil zur Folge hat.
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Da in der Praxis die einzelnen Tropfstellen nicht genau in der gleichen
Höhe liegen, muß bei dieser Ausführung der Bewässerungsventileinrichtung ein genügender
Wasser druck, zum Beispiel 5 mWS zur Verfügung stehen, damit die inneren Durchflußwiderstände,
kleinen H6henunterschiede, Luftbläschen usw. überwunden werden können und die Tropfung
an allen Tropfstellen in Gang monat.
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Die Lange des Quellkörpers muß auf den Durchmesser des Quetschschlauchs
abgestimmt sein. Zur Erreichung einer großen Durchflußmenge muß der Quetschschlauch
3 einen großen Durchmesser haben und dementsprechend muß der Quellkörper 1, der
quadratischen Querschnitt von etwa 10 mm Kantenlänge hat, lang ausgeführt werden,
damit ein genügend großer Schrumpfweg zur Öffnung des Ventils zur Verfügung steht.
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Neben der Höhenverstellbarkeit des Reiters 10 kann eine weitere Justierung
durch Neigung des Ventilkörpersçund damit des Quellkörpers 1 erfolgen, was aus den
vorhergehenden Erläuterungen der kapilaren Wasseraufnahme ohne weiteres erklärlich
ist.
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Der Quetschschlauch 3 besteht zweckmaßig aus beständigem Silikon oder
Neopren. Der an den Quetschschlauch 3 angeschlossene Bewässerungsschlauch 8 besteht
aus Polyäthylen.
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Der Ventilkörper selbst kann aus beständigem Metall oder Kunststoff
hergestellt sein.
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In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Bewasserungsventileinrichtung
beschrieben, bei dem der Ventilkõrpersähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels
aufgebaut
ist. Der Quetschschlauch 3 liegt jedoch über den Quellkörper 1 zwischen zwei im
Ventilkörper geführten Quetschbalken 13. Der Ventilkörper 5 ist so weit ins Erdreich
eingesteckt, daß der Quellkörper 1 um den Abschnitt b in das Erdreich eintaucht.
Die Steuerung der Bewässerungszeit erfolgt durch einen Tropfnippel 14 in der Nähe
der Verbindungsstelle zwischen dem Quetschschlauch 3 und dem Bewässerungsschlauch
8.
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Das bei geöffnetem Ventil aus dem Tropfnippel 14 austretende Tropfwasser
muß zunächst durch die Erde über Kapilhrwirkung zum Quellkörper 1 gelangen und dabei
die Strecke c zurücklegen. Durch Verschieben des Quetschschlauches 3 im Ventil kann
dieser Tropfabstand c verändert werden. Die Eintauchtiefe des Quellkörpers 1 in
die Erde bestimmt dann die Abschnitte b bzw. a der direkten Benetzung des Quellkörpers
bzw. der kapilaren Wasseraufnahme. Die Gesamtbewässerungszeit ermittelt sich also
aus der Summe der den Abschnitten a, b und c entsprechenden Zeiten. Auch hier kann
eine weitere Justierung durch schräges Einstecken des Ventilkörpers 5 ins Erdreich
erfolgen. Darüber hinaus erfolgt die Einstellung der Stellschraube wie beim ersten
Ausführungsbeispiel in der Weise, daß der Quetschschlauch 3 bei vollständig gewässertem
Quellkörper gerade geschlossen wird.
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Während die Bewässerungsventileinrichtungen nach den Fig.
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2 und 4 für mehrere Tropfstellen und entsprechend hohem Wasserdruck
geeignet sind, ist die in Fig. 5 beschriebene Bewässerungsventileinrichtung auch
für geringen Wasserdruck (z. B. für Hausgärten aus einer Regentonne heraus) geeignet.
Und zwar ist das in Fig. 5 gezeigte Ventil für jede Tropfstelle vorgesehen. Der
Quellkörper 1 ist durchbohrt und auf den Ventilkörper 15 agesteckt. Der Ventilkörper
15 besitzt oberhalb der unteren Einsteckspitze
einen Flansch 16,
gegen den sich der Quellkörper 1 abstützt, und einen darüber liegenden Ansatz 17,
der den Quellkörper 1 unten zentriert. An seinem oberen Ende wird der Quellkörper
1 von einem auf dem Ventilkörper 15 gleitenden Ventilteil 18 zentriert, zwischen
dem und einem darüber angeordneten Ventilteil 19 der Quetschschlauch 3 durch eine
Bohrung oder ein Langloch 20 im Ventilkörper 15 verläuft. Die Ventilteile 19'und
20 weisen jeweils einen Quetschwulst 21 auf, zwischen denen der Quetschschlauch
3 zusammengepreßt wird. Dabei hat der untere Quetschwulst einen kleineren Durchmesser
als der obere, damit der Quetschschlauch 3 bogenförmig nach unten geneigt wird.
Die Tropfstelle liegt damit eindeutig fest und das Tropfwasser kann nicht am Quetschschlauch
3 entlanglaufen, was bei waagerecht verlaufendem Quetschschlauch 3 leicht geschehen
könnte. Die Lage des oberen Ventilteils 19 wird durch eine auf das obere Ende des
Ventilkörpers 15 aufgeschraubte Kappe 22 festgelegt. Das Ventilteil 19 besitzt auf
seiner Oberseite eine Einstellskala 23, während die Kappe eine entsprechende Nase
24 aufweist. Zweckmäßig ist das obere Ventilteil 19 dann nur längs verschiebbar
aber nicht drehbar auf den Ventilkörper 15 geführt. Unter dem Quellkörper 1 kann
eine Filzscheibe 25 angeordnet sein. Hinsichtlich der Einstellung der Bewässerungszeit
gilt das zu der Ausführung gemäß Fig. 4 Gesagte. Das heißt, daß der Abstand c durch
Verschieben des Quetschschlauchs 3 und die Abschnitte a und b durch mehr oder weniger
tiefes Einstecken ins Erdreich variiert werden können. Auch hier ist eine Neigung
des Ventilkörpers als zusätzliche Justiermöglichkeit gegeben.
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Fig. 6 zeigt einen anderen Fuß des in Fig. 5 gezeigten Ventilkörpers.
Und zwar ist der Fuß als flach angeordnete Scheibe 26 ausgebildet. Diese Ausführung
ist für Pflanzenkasten gedacht, wobei das Wasser im wesentlichen von dem Vlies 27
zum Quellkörper 1 transportiert wird.
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Gemäß Fig. 7 weist der Ventilkörper 15 ein Gelenk 28 zum seitlichen
Neigen des Quellkörpers 1 auf.
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Bei dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, ist der Ventilkörper
als Schere 29 ausgebildet, deren eines Hebelpaar 30 den Quellkörper 1 verstellbar
einklemmt und deren anderes Hebelpaar 31 den Quetschschlauch 3 einklemmt. Die Hebel
31 wirken zweckmäßig nicht direkt auf den Quetschschlauch 3 sondern über schwenkbar
gelagerte Zwischenstücke 32, an denen Quetschbalken ausgebildet sind. Der Vorteil
der Verwendung der Schere 29 liegt darin, daß der Quellkörper infolge der möglichen
Obersetzungswirkung durch unterschiedlich lange Hebel relativ kurz ausgebildet werden
kann. Die Funktion ist mit der in der Ausführung gemäß Fig. 4 identisch.
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Die in Fig. 9 gezeigte Bewässerungsventileinrichtung ist in Form ein
Tropfnippels direkt in eine Bewässerungsleitung 34 aus Polyäthylen eingesetzt. Der
Ventilkörper 35 weist eine Ringnut 36 auf, in die sich die Randabschnitte eines
Lochs in der Bewässerungsleitung so dicht einlegen, daß kein Wasser austritt. Der
Ventilkörper 35 ist durchbohrt und von einer Ventilstange 37 durchsetzt. Die Ventilstange
37 trägt an ihrem oberen Ende einen Ventilteller 38 und einen O-Ring 39, der mit
einer dem Ventilteller 38 gegenüberliegenden Sitzfläche 40 des Ventilkörpers 35
zusammenwirkt. Zwischen dem Ventilteller 38 und der Sitzfläche 40 ist eine Schraubenfeder
41 wirksam, die den Ventilteller 38 zusammen mit dem O-Ring von der Sitzfläche 40
abzuheben sucht. Die Ventilstange 37 ist mit einer durchgehenden Längsnut 42 in
Form einer Abflachung (Fig. 10) versehen, so daß dann, wenn die Schraubenfeder 41
den O-Ring 39 von der Sitzfläche 40 abhebt, Wasser aus der Bewässerungsleitung 34
durch die Nut 42 nach unten ausströmt. Der Ventilkörper 35 durchsetzt den Quellkörper
1, der die Form eines Hohlzylinders hat und sich an seinem oberen Ende an einem
Flansch
43 des Ventilkörpers 35 abstützt. Das untere Ende des Quellkörpers greift über einen
Zwischenring 44 und eine Einstellmutter 45 in der Weise an der Ventilstange 37 an,
daß ein Quellen des Quellkörpers 1 die Ventilstange 37 nach unten bewegt und'das
Ventil geschlossen wird. Die Einstellung der Einstellmutter 45 erfolgt wie auch
bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen in der Weise, daß bei vollständig
gewässertem Quellkörper 1 das Ventil gerade geschlossen ist. Diese Ventileinrichtung
in Form eines Tropfnippels wird in der Nähe der zu bewässernden Pflanze ins Erdreich
gesteckt, so daß die bereits erwähnten Abschnitte a und b entstehen, durch deren
Änderung die Bewässerungszeit geändert werden kann. Ebenso ist eine geneigte Anordnung
des Tropfnippels zusätzlich möglich. Bei geöffnetem Ventil gelangt das aus der Bewässerungsleitung
34 austretende Wasser am unteren Ende der Ventilstange 37 ins Erdreich und befeuchtet
sowohl die zu bewässernde Pflanze als auch den unteren Abschnitt b des Quellkörpers
1.
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Die in den Figuren 11 und 12 gezeigte Bewässerungsventileinrichtung
ist ähnlich wie die Ausführung gemäß den Figuren 9 und 10 als Sitzventil ausgebildet
Sie dient jedoch der Einschaltung in eine Bewässerungsleitung, die mehrere Tropfstellen
aufweisen kann und ähnelt in ihrer Funktion der Ausführung gemäß Fig. 2, da auch
hier aus dem Ventil hindurchgetretenes Wasser als Quellwasser für den Quellkörper
1 abgezweigt wird. Das Ventil besitzt einen einen Wasserzulauf 46 aufweisenden Bodenkörper
47, der an seiner Unterseite mit einer Einsteckspitze 48 versehen ist und eine Ventilkammer
49 umschließt, die nach oben durch einen wasserdicht aufgesetzten Nabenkörper 50
abgeschlossen ist.
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Tn dem Nabenkörper ist die mit ihrem am unteren Ende angebrachten
Ventilteller 38 in die Ventilkammer 49 hineinragende Ventil stange 37 verschiebbar
gelagert. Dem Ventilteller 38 gegenüberliegend ist die Sitzfläche 40 am Nabenkörper
50 ausgebildet. Zwischen Ventilteller 38 und Nabenkörper
50 wirkt
die Schraubenfeder 41 in Ventilöffnungsrichtung. Am oberen Ende des Nabenkörpers
50 besitzt dieser einen nabenförmigen Abschnitt 51, auf dem ein Stellring 52 verdrehbar
aufsitzt. Der Stellring 52 besitzt eine radiale Bohrung 54,die sich in einer Schlauchtülle
53 als Wasserablauf fortsetzt. Entsprechend ist eine radiale Bohrung 55 im nabenförmigen
Abschnitt 51 derart vorgesehen, daß bei fluchtenden Bohrungen 54 und 55 in der Nut
42 der Ventilstange 37 befindliches Wasser aus dem Ventil austreten kann. In der
zylindrischen Umfangsfläche des nabenförmigen Abschnitts 52 ist eine in Umfangsrichtung
verlaufende Nut 56 vorgesehen, deren Querschnitt sich mit zunehmendem Abstand von
der Bohrung 55 verringert (Fig. 12)Wenn daher der Stellring 52 aus der Stellung,
in der die Bohrungen 54 und 55 fluchten, verdreht wird, nimmt der Wasserauslaufquerschnitt
mit zunehmender Verdrehung ab.
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Oberhalb des Stellrings 52 ist eine Buchse 57 auf die Ventilstange
37 aufgesteckt, auf die ihrerseits der Quellkörper 1 in Form einzelner hohlzylindrische
Stücke aügesetzt ist, der die Buchse 57 nach oben ein Stückchen überragt. Der Quellkörper
1 wirkt über eine Scheibe 58 und die Einstellmutter 45 auf die Ventilstange 37.
Die Buchse 57 weist eine Reihe übereinander liegender Öffnungen 59 auf, die das
Innere der Nut 42 in der Ventilstange 37 mit dem Quellkörper 1 verbinden.
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Die Wirkungsweise der Ventileinrichtung gemäß den Fig. 11 und 12 ist
folgende: Zunächst wird die Einstellmutter so eingestellt, daß das Ventil bei vollständig
gewässertem Quellkörper 1 gerade schließt. Beim Schwinden des Quellkörpers 1 infolge
seines Austrocknens öffnet somit das Ventil unter dem Einfluß der Feder 41so daß
Wasser aus der Ventilkammer 49 in die Nut 42 der Ventilstange 37 eintreten kann.
Dieses Wasser gelangt von der Nut 42 in die Schlauchtülle.53 zur Bewässerung, wobei
der durch die
Stellung des Stellrings 52 bestimmte Austrittsquerschnitt
den Wasserdruck bestimmt, der sich in der Nut 42 einstellt.
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Ist dieser Druck infolge eines kleinen Austrittsquerschnitts sehr
hoch, steigt das Wasser ein beträchtliches Maß in der Nut 42 nach oben und benetzt
durch die Offnungen 59 hindurch den Quellkörper 1. Mit dem Stellring 52 kann somit
die Länge der Abschnitt a und b bestimmt und variiert werden, indem die Steighöhe
so eingestellt wird, daß das Wasser in der Nut 42 entweder nur die unterste oder
die unterste und die mittlere oder alle Öffnungen 59 der Buchse 57 erreicht.
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