DE2846370A1

DE2846370A1 - Vorrichtung zur automatischen dosierten zugabe von wasser in pflanzbehaelter o.dgl.

Info

Publication number: DE2846370A1
Application number: DE19782846370
Authority: DE
Inventors: Joseph Kroack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1980-05-08

Description

Patentanwalt *^vS "~ Coburg, 2 L OKT. 1978 M/rne

Dipl.-Ing. Jürgen Metzler d 203

8630 Coburg

Ketschendorfer Str. 76

Tel. 09561 -188 44

Joseph K r ο a c k , 86o2 Memmelsdorf

Vorrichtung zur automatischen dosierten
Zugabe von Wasser in Pflanzbehälter od.dgl,

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Es ist bekannt, zur Niveauregelung von Wasser beispielsweise im Sanitärbereich, einen verschwenkbaren Hebel anzuordnen, der einerseits einen Schwimmer tragt und andererseits auf das Zuflußventil einwirkt. Sobald der Wasserstand im Spülbehälter eine bestimmte, ggfs. einstellbare Höhe erreicht hat, hat der Hebel durch den Auftrieb des
Schwimmers eine Stellung erreicht, in der das Zulaufventil geschlossen wird.

Diese im Sanitärbereich bekannte Vorrichtung kann jedoch nicht zur dosierten Zugabe von Wasser auf dem in Rede
stehenden Gebiet herangezogen werden. Wie bereits ausgeführt, erlaubt die bekannte Vorrichtung eine Einstellung des Wasserstandes auf einer bestimmten Höhe, d. h., daß
bei der Bewässerung von Pflanzen beispielsweise der Einsatz

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h 7"

dieser Vorrichtung zwar einen kontinuierlichen Wasserstand und damit durch entsprechende Maßnahmen auch eine kontinuierliche Befeuchtung der Erde erlaubt, dies entspricht jedoch nicht den Anforderungen einer der Natur veitgehend nachgeahmten Bewässerung der Pflanzen, weil diese einem kontinuierlichen Feuchtigkeitsgrad ausgesetzt sind, so daß es zu einem Sauerwerden der Erde kommt. Dies hat entsprechende negative Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum zur Folge, wobei es im Laufe der Zeit zu einem Absterben der Pflanzen kommt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Vorrichtung inso-weit zu verbessern daß bei der Bewässerung, d, h. der dosierten Zugabe von Wasser in Pflanzbehälter oder dgl., oder aber im Freilandanbau Bedingungen geschaffen werden, die weitgehend den natürlichen Bedingungen nachgeahmt sind. D. h. es soll eine Wasserzugabe so erfolgen, daß sich feutere Perioden des Bodens bzw. der Erde mit Trockenperioden oder trockneren Perioden abwechseln, was zu optimalen Wuchsbedingungen der überwiegenden Anzahl der Pflanzen führt. Die Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, die Vorrichtung so auszubilden, daß sie über einen langen Zeitraum hinweg wartungs- und störungsfrei arbeitet, so daß das tägliche Gießen, insbesondere von Zimmerpflanzen, entfällt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den weiteren Ansprüchen für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind.

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Bei der Erfindung ist also eine wasseraufnehmende bzw. -abgebende Saugmasse am Hebel angeordnet, deren Feuchtigkeitsgehalt zumindest kurz vor Verschwenkung des Hebels im Sinne eines Öffnens des Ventils in direkter Abhängigkeit vom Feuchtegehalt des Bodens bzw. der Erde steht, die befeuchtet werden soll. Durch den Feuchtegehalt der Saugmasse wird deren Gewicht bestimmt, d. h. bei größerem Feuchtigkeitsgehalt und damit höherem Gewicht der Saugmasse verbleibt der Hebel in der Stellung, in der das Ventil für den Wasserzulauf verschlossen ist, während nach Verdunstung des Wasser;, in der Saugmasse und damit einer Verringerung des Feuchtegehalts bis ggfs. zum völligen Austrocknen der Saugmasse ein Gewicht erreicht wird, bei dem der Hebel beispielsweise unter der Wirkung einer Feder, eines Gegengewichts oder dgl. in die Stellung verschwenkt, bei der das Ventil für den Wasserzulauf geöffnet wird. Mit der Vorrichtung ist es also möglich, unter Beachtung der für die jeweiligen Pflanzen bzw. Pflanzenarten optimalen Feuchtigkeitswerte dosiert Wasser rij-rii . geben und dabei Perioden größerer Feuchtigkeit mil ' Sn geringerer Feuchtigkeit bzw. Trockenperioden abwechseln zu lassen. Damit werden für die Pflanzen optimale Wuchsbedingungen geschaffen und völlige Wartungsfreiheit erzielt, so daß bei Anwendung einer derartigen Vorrichtung auch in der Urlaubszeit keinerlei Gießtätigkeit notwendig wird.

Die Erfindung wird nun anHand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung mit Saugmasse und Schwimmer,

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Fig. 2 das Ende des Hebels, an. dem die Saugmasse angeordnet ist,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. h die Wasserzuleitung mit Stellschraube zum dosierten Benetzen der Saugmasse und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Ventilbetätigung über ein Gestänge erfolgt.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht die Vorrichtung zur automatischen dosierten Zugabe von Wasser im wesentlichen aus einem doppelarmig ausgebildeten Hebel 1, der einerseits einen Schwimmer 2 trägt, der gleichzeitig als Gegengewicht dient, während andererseits eine Saugmasse 3 angeordnet ist, die beispielsweise als Schwamm ausgebildet sein kann. Der Hebel 1 ist bei h schwenkbar gelagert, wobei im Bereich dieser Schwenkstelle h ein Zahnsegment 5 angeordnet ist, welches mit einer Zahnstange 6 in Verbindung steht. Die Zahnstange 6 führt zum Zulaufventil 7» welches den Zulauf des Wassers durch die Leitung 8 öffnet bzw. schließt.

Unterhalb der Saugmasse 3 ist ein Feuchtigkeitsvermittler 9 angeordnet, der aus einem porösen Material, wie beispielsweise Ton, besteht. Dieser Feuchtigkeitsvermittler 9 steht in di-trektem Kontakt mit der Erde 1o des nicht weiter dargestellten Pflanzbehälters oder dgl. und überträgt die Feuchtigkeit bzw. den Grad der Feuchtigkeit der Erde 1o zur Saugmasse 3 hin. In Fig. 1 ist der Hebel 1 in einer Stellung ge zeigt, bei der Wasser über die Leitung 8 gemäß der angegebenen

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Pfeilrichtung an die Unterseite des nicht weiter dargestellten Pflanzbehälters und damit an die Unterseite der Erde 1o fließt. Beim Einströmen des Wassers wird der Schwimmer 2 entsprechend dem steigenden Wasserstand nach oben mitgenommen, wodurch der Hebel 1 derart verschwenkt wird, daß die Saugmasse 3 in Kontakt mit dem Feuchtigkeitsvermittler 9 kommt. Gleichzeitig wird das Ventil 7 über die Zahnstange 6 und das Zahnsegment 5 bei einer bestimmten Stellung des Hebels 1 verschlossen.

Beim Einströmen des Wassers hat sich auch die Saugmasse mit Wasser vollgesaugt, so daß das Gewicht der Saugmasse entsprechend ansteigt. Durch das Gewicht der Saugmasse 3 wird der Hebel 1 auch beim Absinken des Wasserstandes in der Schließposition gehalten, bei der die Saugmasse 3 weiter auf den Feuchtigkeitsvermittler 9 aufliegt. Solange nun die Erde einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad aufweist wird über den Feuchtigkeitsvermittler 9 auch der Saugmasse 3 Feuchtigkeit zugeführt, so daß deren vergrößertes Gewicht erhalten bleibt und somit der Hebel 1 in der Schließposition verbleibt. Kommt es nun im weitern Verlauf durch die Entnahme von Feuchtigkeit durch die Pflanzwurzeln zu einem allmählichen Trocknerwerden des Bodens bzw. zu einer Verringerung des Feuchtegrades des Bodens, so wird aufgrund Verdunstung auch der Feuchtegehalt der Saugmasse 3 abnehmen. Sobald das Gewicht der Saugmasse 3 einen bestimmten Wert erreicht, wird der Hebel 1, unter der Wirkung des Gewichts des Schwimmers 2, in eine Position verschwenkt,bei der die Saugmasse 3 vom Feuchtigkeitsvermittler 9 abgehoben wird und gleichzeitig die Öffnung des Ventils 7 und damit das Einströmen von Wasser erfolgt I der Zyklus beginnt nun von vorne.

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Der Wasserstand kann dadurch eingestellt werden, daß der Schwimmer in Bezug auf den Hebel 1 eine bestimmte Stellung einnimmt. Zu diesem Zweck ist der Schwimmer 2 über eine Stange 11 mit dem Hebel 1 verbunden und wird über eine Flügelschraube 12 festgehalten. Der Schwimmer 2 kann nach Lösen der Flügelschraube 12 in der Höhe verändert werden, wodurch auch die Höhe des Wasserstandes eingestellt werden kann.

Da es Pflanzen gibt, die zeitweise eine geringere Feuchtigkeit bzw. sogar einen völlig trocknen Boden Verlagen, ist die Saugmasse 3» v±e insbesondere in Fig. 2 gezeigt, in Richtung der Länge des Hebels 1 gemäß Doppelpfeil A verschiebbar. Zu diesem Zweck sind am Hebel 1 mehrere in Längsrichtung versetzte Kerben 13 vorgesehen, in die die Saugmasse 3 eingehängt werden kann. Der Hebel 1 ist auf dieser Seite geringfügig aufwärts gebogen, so daß trotz Verlängerung des Hebelarmes die Saugmasse 3 bei einer bestimmten Winkelstellung des Hebels 1 in Kontakt mit dem Feuchtigkeitsvein ittler 9 stellt. Wird nun beispielsweise die Saugmasse 3 weiter nach außen hin angeordnet, so verschwenkt der Hebel 1 aufgrund des jetzt vergrößerten Hebelmoments erst dann, wenn das Gewicht der Saugmasse 3 einen gegenüber der früheren Anordnung niedrigeren Wert annimmt, d. h. erst dann, wenn die Feuchtigkeit der Saugmasse 3 einen geringeren Grad aufweist. Kurz gesagt findet ein Verschwenken des Hebels 1 im Sinne eines Öffnens des Ventils 7 bei weiter außen angehängter Saugmasse erst dann statt, wenn ein verringerter Feuchtigkeitsgrad des Bodens 1o erreicht ist. Je weiter außen die Saugmasse 3 angeordnet ist, desto geringer ist die Feuchtigkeit der Saugmasse 3 im Zeitpunkt des Verschwenkens des Hebels 1 im Sinne des Öffnens des Ventils 7.

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In Fig. 3 ist eine Gießvorrichtung gezeigt, bei der die Wasserzuleitung 8, die vom Ventil 7 herführt und, was keiner weiteren Erwähnung bedarf, an eine nicht weiter gezeigte Wasserquelle angeschlossen ist, direkt an der Saugmasse 3 vorbeigeführt. Dabei weist die Wasserzuleitung 8 in der Nähe der Saugmasse 3 eine Austrittsöffnung auf, wie dies insbesondere in Fig. h näher gezeigt ist. Beim entsprechenden Verschwenken des Hebels 1, der im Fall der Fig. 3 mittels einer als Druckfeder ausgebildeten Feder 14 in der Gleichgewichtslage gehalten wird und über das Zahnsegment 5 und die Zahnstange 6 das Ventil 7 betätigt, strömt nun Wasser gemäß Pfeilen B zur Unterseite des Pflanzbehälters oder dgl., wobei gleichzeitig ein bestimmter Prozentsatz des zuströmenden Wassers durch die in Fig. h mit 15 bezeichnete,ι Austrittsöffnung gelangt und die Saugmasse 3 entsprechend benetzt. Die Austrittsöffnung 15 ist mittels einer Stellschraube 16 im freien Querschnitt veränderbar, wobei die Stellschraube 16 mit ihrem konisch ausgebildeten Ende 17 in die Austrittsöffnung 15 eintaucht und durch mehr oder weniger tiefes Einstehen dieses konischen Endes 17 in der Austrittsöffnung 15 den freien Durchflußquerschnitt bestimmt. Über die Rändelscheibe 18 wird die Stellschraube 16 mehr oder weniger weit in die Austrittsöffnung 15 hinein verlagert.

Wie bereits ausgeführt, strömt somit ein einstellbarer Prozentsatz der gesamten zugeführten Wassermenge aus der Austritt söffnung 15 aus und gelangt zur Saugmasse 3» wobei sich deren Gewicht entsprechend der Vergrößerung ihres Feuchtegrades erhöht. Sobald ein bestimmtes Gewicht der Saugmasse 3 erreicht ist, senkt sich die Saugmasse 3 auf den Feuchtigkeitsvermittler 9 ab, der in Kontakt mit dem Boden 1o des Pflanz-

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behälters I9' steht. Durch das Absinken der Saugmasse 3 wird der Hebel 1 entsprechend verschwenkt und das Ventil 7 geschlossen. Sodann spielt sich der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Vorgang ab, d. h., sobald der Boden 1o und damit die Saugmasse 3 einen bestimmten verringerten Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, so daß sich das Gewicht der Saugmasse 3 entsprechend verringert, wird der Hebel 1 wieder unter der Wirkung der Feder 14 in die Stellung verschwenkt, bei der die Saugmasse 3 vom Feuchtigkeitsvermittler 9 abhebt und das Ventil 7 geöffnet wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Wasserzuleitung 8 kann beispielsweise, insbesondere bei länglichen Pflanzbehältern, innerhalb des Behälters rundumlaufend verlegt sein, und eine Reihe feiner Duchtrittsöffnungen aufweisen, durch die das zugeführte Wasser in den Boden 1o übertritt. Dabei kann die im Behälterinneren verlegte Wasserzuleitung 8 als Schlauch ausgebildet sein, so daß er flexibel verlegt werden kann. Dabei kann auf die Austrittsöffnung 15 verzichtet werden, in-dem das Ende des zunächst im Inneren des Behälters verlegten Schlauches wieder zur Saugmasse 3 zurückgeführt wird. Beim Wasserzulauf gelangt so ein bestimmter Anteil der Gesamtwassermenge in Abhängigkeit von der Anzahl und Größe der im Schlauch angeordneten Löcher direkt an die Unterseite^vzu befeuchtenden Bodens, während ein bestimmter (geringerer) Prozentsatz noch am Ende des Schlauches austritt und die Saugmasse 3 befeuchtet, die sich bei Erreichen eines bestimmten Feuchtigkeitsgrades unter Sperrung des Ventils 7 absenkt. Selbstverständlich kann aber bei einer derartigen Ausführung der Vorrichtung auch die Stellschraube 16 verbleiben, so daß

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mit Hilfe der Stellschraube 16 der Schaltpunkt in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit eingestellt werden kann. Es ist aber auch möglich, eine derartige Stellschraube oder ein einstellbares Ventil am Ende des Schlauches anzubringen, so daß das austretende, die Saugmasse 3 benetzende Wasser entsprechend reguliert werden kann«

Schließlich ist in Fig. 5 ein Hebel 1 gezeigt, der wiederum unter der Wirkung einer Feder Ik steht, bei dem jedoch die Betätigung des in Fig. 5 nicht weiter gezeigten Ventils 7 nicht über ein Zahnsegment und eine Zahnstange erfolgt, sondern es ist ein entsprechendes mit1^Q bezeichnetes Hebelgestänge vorgesehen. Der Schwenkpunkt des Hebels 1 liegt bei 4. Des weiteren zeigt Fig. 5» daß die Saugmasse 3 mit einem oder mehreren Dochten 2o in Verbindung steht, wodurch eine noch bessere Vermittlung und Übertragung der Feuchtigkeit vom Boden 1o über den Feuchtigkeitsvermittler 9 zur Saugmasse 3 hin erfolgt.

Wie bereits erwähnt, kann die Saugmasse 3 als Schwamm ausgebildet sein; es kann aber auch für die Saugmasse 3 ein anderes geeignetes Material Verwendung finden, welches lediglich in der Lage sein muß, Feuchtigkeit aufzunehmen \md zu halten bzw. wieder durch Verdunstung abzugeben. Im Hinblick auf den Feuchtigkeitsvennittler 9 ist noch darauf hinzuweisen, daß dieser nicht nur die Aufgabe hat, die Feuchtigkeit des Bodens an die Saugmasse 3 weiterzugeben, sondern auch dafür sorgen soll, daß sich beim Aufliegen der Saugmasse 3 auf dem Feuchtigkeitsvermittler 9 keine Erde an die Saugmasse 3 anhaftet, was zu einer Verfälschung und Veränderung des Schaltpunktes aufgrund des sich dadurch ändernden Gewichts der Saugmasse führen könnte.

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Die Vorrichtung wurde in Verbindung mit Pflanzbehaltern beschrieben. Sie kann jedoch auch im Freilandanbau Verwendung finden, wie sie auch für Hydrokultur geeignet ist.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die gesamte Vorrichtung innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Durch dieses Abkapseln der Vorrichtung wird erreicht, daß von außen einwirkende Fremdeinflüsse, wie Staub, Blätterfall, Insekten usw., die die getroffene Einstellung der Vorrichtung verändern könnten, von dieser ferngehalten werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

Vorrichtung zur automatischen dosierten Zugabe von Wasser in Pflanzbehälter, Pflanztöpfe, Blumenkästen oder im Freilandanbau, dadurch gekennzeichnet, daß an einem das Ventil (7) für den Wasserzulauf betätigenden schwenkbar gelagerten Hebel (1) eine wasseraufnehmende bzw. -abgebende Saugmasse (3) angeordnet ist, die in der Schließstellung des Ventils (7) mit einem den Feuchtegehalt der Erde (io) übertragenden Feuchtigkeitsvermittler (9) in Kontakt steht, wobei der Hebel (1) bei einem bestimmten, in Abhängigkeit vom sich ändernden Feuchtegehalt und damit Gewicht der Saugmasse (3) stehenden, entgegen der Wirkung einer Feder (14), eines Gewichtes (2) oder/dgl. gerichteten Hebelmoment von der einen in die andere Stellung im Sinne eines Schließens bzw. Öffnens des Ventils verschwenkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Schwimmer (2) ausgebildetes Gegengewicht vorgesehen ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) höhenverstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (1) im Bereich seines Schwenkpunktes (k) eine Zahnsegmentscheibe (5) trägt, die mit einer mit dem Ventil (7) in Verbindung stehen-

• den Zahnstange (6) in Eingriff steht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (1) über ein Gestänge (19) mit dem Ventil (7) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1*0 als Druckfeder ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsvermittler (9) aus einem in direktem Kontakt mit der Erde (io) stehenden porösen Material, wie Ton usw., besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Saugmasse (3) ein Schwamm ist.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugmasse (3) zur Veränderung des Hebelmoments und damit des SehaltZeitpunkts auf dem Hebel (i) verschiebbar angeordnet ist.

1o. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch

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gekennzeichnet, daß der Hebel (1) mehrere in Längsrichtung versetzte Kerben (13) zum Einhängen der Saugmasse (3) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Ventil (7) gekoppelte Wasserzuleitung (8) an der Saugmasse (3) vorbeigeführt ist und dort eine Austrittsöffnung (I5) zur Benetzung der Saugmasse (3) mit Wasser aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der Austrittsöffnung (I5) mittels einer Stellschraube (16) veränderbar und einstellbar ist.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugmasse (3) mit einem oder mehreren zum Feuchtigkeitsvermittler (9) führenden Dochten (2o) in Verbindung steht.

Ik, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß - insbesondere bei länglichen Pflanzbehältern (I9¹) - die Waseerzuleitung (8) behälterinnenseitig rundumlaufend verlegt ist und gleichmäßig über die Länge verteilte feine Austrittsöffnungen aufweist, wobei die im Inneren des Behälters liegende Zuleitung (8) als Schlauch ausgebildet ist.

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15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1^, dadurch gekennzeichnet, daß sie abgekapselt innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist.

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