DE3011070A1

DE3011070A1 - System zur automatischen bewaesserung von pflanzen in gewaechshaeusern

Info

Publication number: DE3011070A1
Application number: DE19803011070
Authority: DE
Inventors: Gunnar Nybro Laugesen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DK113279A; DK149481B; DK149481C

Description

System zur automatischen Bewässerung von Pflanzen in Gewächshäusern

Die Erfindung betrifft ein System zur automatischen Bewässerung von Pflanzen in Gewächshäusern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

In gewerbsmäßigen Gewächshäusern ist es natürlich von lebenswichtiger Bedeutung, daß die Bewässerung genau nach den jeweils herrschenden Umständen gesteuert wird, und hierfür sind hochkomplizierte Steuervorrichtungen entwickelt worden. Auch in privaten kleinen Gewächshäusern ist die Verwendung von Bewässerungssystemen bekannt, die einfache Arten von Drosselvorrichtungen enthalten, die von Hand oder auch automatisch von Raumtemperaturfühlern gesteuert werden können.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit Bewässerungssystemen für solche kleineren Gewächshäuser . Normalerweise ist es nicht erwünscht, das Bewässerungssystem unter vollem Wasserdruck von der Hauptleitung zu betreiben_/und eine wichtige Komponente ist daher ein Wasserzuführungsbehälter, der das Wasser aus der Hauptleitung über ein Ventil aufnimmt, das für einen konstanten Pegel sorgt, beispielsweise ein durch einen Schwimmer gesteuertes Ventil, wobei der Auslaß des Behälters mit der Bewässerungsvorrichtung verbunden ist, normalerweise einem System aus dünnen Röhren oder Schläuchen, durch das das Wasser in den Boden sickert. Wie weiter unten noch beschrieben wird, können andere oder zusätzliche Komponenten in dem System verwendet werden, aber grundsätzlich wird die erwünschte langsame Bewässerung dadurch erreicht, daß das Wasser aus dem Zuführungsbehälter gegen den Wider-

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stand ausgelassen wird, der durch das Bewässerungssystem und durch geeignete Drosselventile, sofern solche vorhanden sind, gebildet wird. Aufgrund der insgesamt kleinen Abmessungen der das Wasser leitenden Mittel erfordert die Steuerung der Drosselung eine sehr empfindliche Ausrüstung, und bei dieser besteht die Gefahr einer Verstopfung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bewässerungssystem zu schaffen, bei dem die Menge der Bewässerung in einfacher und zuverlässiger Weise steuerbar ist. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst, d.h. vorzugsweise dadurch, daß der Zuführungsbehälter in 'der Höhe einstellbar gemacht wird. Da der Wasserauslaß durch den allgemeinen Widerstand im Leitungssystem gesteuert wird, nimmt der tatsächliche Auslaß zu, wenn eine Anhebung erfolgt, und damit läßt sich eine sehr feine Einstellung erzielen, ohne daß überhaupt ein Drosselventil verwendet werden muß.

Gemäß der Erfindung kann die Höheneinstellung des Vorratswasserpegels automatisch in Abhängigkeit von Änderungen, beispielsweise der Belüftungs- oder Temperaturbedingungen erfolgen, da beispielsweise der vollständige Versorgungsbehälter durch eine unmittelbare mechanische Verbindung mit dem Steuersystem zum öffnen und Schließen des Ventilationsfensters oder mit einem sog. Thermozylinder zur Messung der Raumtemperatur angehoben und abgesenkt werden kann.

Das grundsätzliche Prinzip der Erfindung kann auch für andere Strömungssteuerzwecke im Bewässerungssystem verwendet werden, insbesondere zur Steuerung der kontinuierlichen Hinzufügung einer Düngerlösung zum Wasser;. In diesem Fall wird vorzugsweise ein gesonderter Mischbehälter

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für das Wasser und den Dünger verwendet, und das Wasser kann dann langsam diesem Behälter entsprechend der eingestellten Höhendifferenz zugeführt werden, während das Wasser aus dem Mischbehälter intermittierend an das Bewässerungssystem abgegeben wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig.1 eine perspektivische Darstellung des

Inneren eines mit dem erfindungsgemäßen Bewässerungssystem. ausgerüsteten Gewächshauses;

Fig. 2 und 3 eine Front bzw. Seitenansicht eines darin verwendeten Wasserversorgungsbehälters ;

Fig. 4 und 5 entsprechende Ansichten einer Dosierungsvorrichtung für flüssigen Dünger;

Fig. 6 und 7 entsprechende Darstellungen eines

in dem System verwendeten entleerbaren Mischungsbehälters und

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung eines

in dem entleerbaren Behälter verwendeten Syphons.

Das in Fig. 1 dargestellte Bewässerungssystem enthält drei Hauptteile, nämlich einen Wasserversorgungsbehälter 2, eine Dosiervorrichtung 4 und einen Mischbehälter 6, und ein gemeinsames Merkmal aller drei Teile ist ihre vertikal ver-

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schiebbare Anordnung an vertikalen Wandschienen 26 eines Gewächshauses 8.

Der Wasserversorgungsbehälter 2 ist frei entlang seiner Schiene 26 bewegbar und an einem Draht 12 aufgehängt, der über Führungsrollen 14 und 16 mit einem Fenster 10 verbunden ist. Die Führungsrolle 16 ist vertikal mittels eines Thermoelements 18 verschiebbar, das von bekannter Bauart sein kann und beispielsweise als Thermozylinder 20 ausgebildet sein kann, der zum öffnen und Schließen des Fensters 10 dient. Hierdurch wird der Wasserversorgungsbehälter 2 unmittelbar in Abhängigkeit von den Öffnungsbewegungen des Fensters 10 vertikal verstellt, und zusätzlich erfolgt über die Rolle 16 eine Verstellung nach Maßgabe der von dem Element 18 gemessenen Raumtemperatur.

Die Dosierungsvorrichtung 4 und der Mischbehälter sind in vorgegebenen unterschiedlichen Höhen angeordnet, wobei der Mischbehälter 6 in einer solchen Höhe angeordnet wird (z.B. 100 cm über dem Boden), daß eine wirksame Syphonentleerung durch einen Auslaßschlauch 74, der eine Reihe von Bewässerungsabzweigen 76 besitzt, sichergestellt ist. Dem Behälter 2 wird Wasser vom Hauptanschluß durch einen Schlauch 38 und durch ein eingebautes, für einen konstanten Pegel sorgendes Ventil zugeführt, um sicherzustellen, daß innerhalb des Behälters der Umgebungsdruck herrscht und der Behälter stets ausreichend gefüllt ist. Der Behälter 2 versorgt den Mischbehälter 6 über einen engen Schlauch oder eine Röhre 42 mit Wasser, d.h. nahezu tropfenweise. Durch eine weitere enge Röhre 48 erhält der Mischbehälter 6 einen flüssigen Dünger von der Dosiervorrichtung in einer sehr geringen Menge, z.B. zur Erzeugung eines Wasser/Dünger-Verhältnisses von etwa 200 : 1 im Mischbehälter 6. Ein Syphon in diesem Behälter entleert diesen automatisch, zumindest teilweise

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immer dann, wenn er vollgelaufen ist, wobei die Bewässerung durch den Schlauch 74 intermittierend mit einer Durchschnittsmenge erfolgt, die durch die Mengen der konstanten Zuführung zum Mischbehälter bestimmt ist.

Das vorherrschende Mittel zur Steuerung der Menge ist somit die tatsächliche konstante Wasserströmung vom Behälter 2 zum Behälter 6. Es ist ersichtlich, daß diese Strömung zunimmt, wenn der Behälter 2 angehoben wird, da dann der Wasserdruck zunimmt und daß die Strömung abnimmt, wenn der Behälter abgesenkt wird. Wenn damit die in Fig. 1 dargestellten Behälterpositionen richtig für eine Bewässerung bei den vorhandenen klimatischen Bedingungen sind, nimmt die Bewässerungsmenge automatisch zu, wenn die Temperatur ansteigt, d.h. in der gewünschten Weise, weil der Behälter 2 dann automatisch durch eines der beschriebenen Steuermittel angehoben wird. Es "wurde gefunden, daß es auf diese Weise tatsächlich möglich ist, eine voll befriedigende automatische Einstellung des Systems zu erzielen, wobei die Verwendung spezieller Regulierventile vollkommen entfällt.

Es sei hervorgehoben, daß bei dem beschriebenen System die Bewässerungsmenge durch den Höhenunterschied zwischen den Behältern 2 und 6 bestimmt wird, wobei ein ähnliches Ergebnis erzielt würde, wenn anstelle eines Anhebens des Behälters 2 der Behälter 6 abgesenkt würde, obwohl in diesem Falle sogar die Zuführung von Dünger erhöht werden könnte, wenn die Vorrichtung 4 nicht zugleich mit dem Behälter 6 bewegt wird. Natürlich kann es wünschenswert sein, die Bewässerungssteuerung in Abhängigkeit von der Änderung weiterer Parameter zu bewirken, z.B. der Feuchtigkeit oder der Bodentemperatur, und unter Verwendung geeigneter Sensoren und Umsetzer kann dies erreicht werden, indem eine entsprechende Einstellung

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des wirksamen Höhenunterschiedes zwischen den Behältern 2 und 6 oder zwischen deren Inhalten bewirkt wird. Somit kann der Behälter 2 ein hoher stationärer Behälter sein, in dem die Mittel zur Erzeugung des konstanten Pegels selbst in der Höhe einstellbar sind, und entsprechend kann der Syphon des Behälters 6 (oder äquivalente Mittel zur Steuerung des Auslasses) einstellbar sein, um eine teilweise Entleerung zwischen in der Höhe einstellbaren Pegeln zu bewirken.

Ein bevorzugter Wasserversorgungsbehälter 2 ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Er besteht aus einem oberen umgedrehten Schalenelement 22, das auf der vertikalen Schiene 26 gleitbar gelagert ist. Das Element 22 besitzt ein Einlaßventil 32 mit einem Schwimmer 36 zur Steuerung des konstanten Pegels, und am Boden befindet sich ein üblicher Kunststoffbehälter 28 mit seiner Unterseite nach oben, wobei der Boden des Behälters wenigstens teilweise ausgeschnitten ist, so daß der Wasserbehälter als solcher durch den umgedrehten Kunststoffbehälter gebildet wird. An der normalen Öffnung oder dem Ausguß des Behälters ist die Auslaßröhre 42 abdichtend befestigt. Der Draht 12 ist an einem Gleitschuhelement 24 befestigt, das das Schalenelement in Eingriff mit der Schiene 26 hält.

Die Dosiervorrichtung 4 (Fig. 4 und 5)

enthält ein gleiches Schalenelement 22 wie der Behälter 2, jedoch ist dieses an der zugehörigen Schiene 26 so gelagert, daß seine Oberseite nach oben weist. Innerhalb des Schalenelementes befindet sich ein umgedrehter, abgeschnittener Oberteil 44 eines normalen Kunststoffbehälters, so daß dessen Ausguß 46 durch eine Bodenöffnung des Schalenelementes 22 ragt, wo er mit der sehr dünnen und langen Röhre 48 ver-

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bunden ist, die als Widerstandsröhre entsprechend der gewünschten Zuführungsmenge des flüssigen Düngers zum Behälter 6 bemessen ist. Der Behälterteil 44 dient als Flüssigkeitsreservoir, das die Düngerlösung von einem umgedrehten Vorratsbehälter 28 empfängt, dessen Ausguß 50 nach unten in den Behälterteil 44 hineinragt, um darin einen konstanten Flüssigkeitspegel vorzugeben. Das Schalenelement kann an der Schiene 26 mittels einer Fingerschraube 88 befestigt werden.

Der Mischbehälter 6 (Fig. 6 und 7) enthält ebenfalls ein höhenverstellbar an der Schiene 26 befestigtes umgedrehtes Schalenelement 22. Ein üblicher Kunststoffbehälter ist aufrecht in dem Schalenteil angeordnet. Ein an sich bekannter Entleerungssyphon 56 ist abdichtend im Behälterausguß angebracht, so daß das untere innere Ende des Syphons 5 6 sich gerade oberhalb des Behälterbodens befindet, während der andere Teil des Syphons das Schalenelement nach unten als Röhre 68 verläßt, die mit dem Bewässerungsschlauch 74 über eine Y-förmige Abzweigröhre 7 0 verbunden ist, an die auch eine Belüftungsröhre 72 angeschlossen ist. Der innere Syphonabzweig ist in einer vertikalen Röhre 64 angeordnet, die oben eine T-förmige Abzweigröhre 58 ausweist / die mit der Auslaßröhre 42 und der Röhre 48 von den Behältern 2 bzw. 4 verbunden ist. Der untere Abzweig der Röhre 58 ragt nach unten in die vertikale Röhre 64 bis in eine Wandöffnung 66, die als Inspektions- und Belüftungsöffnung dient. Wenn der Behälter 28 und die Röhre 64 bis oben hin gefüllt sind, sorgt der Syphon dafür, daß der Behälter durch den Bewässerungsschlauch entleert wird, worauf ein neuer Füllzyklus beginnt.

Es ist möglich, von einem weiteren Wasserversorgungsbehälter Gebrauch zu machen, der gleich ausgebildet ist wie

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der Behälter 2 und mit demselben Mischbehälter 6 verbunden ist, der jedoch individuell in der Höhe in Abhängigkeit von einem oder mehreren zusätzlichen Parametern einstellbar ist, z.B. der durch geeignete Mittel gemessenen Lichtintensität. Der Temperaturfühler 18 kann als unmittelbares Lager für den Behälter 2 (oder auch als Aufhängemittel für den Behälter 6) angeordnet werden.

Die einzelnen Behälter können als besondere Einheiten für den jeweiligen Zweck ausgebildet werden, jedoch führt die Verwendung von üblichen Behälterhalterungen 22 und von einfachen im Handel erhältlichen Kunststoffbehältern zu einem niedrigen Preis des Bewässerungssystems.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Abwandlung endet die innere Syphonröhre 68 unmittelbar unterhalb eines Stopfens 78, der im Abstand vom Boden der Röhre 64 angeordnet ist, und in der Röhre sind Löcher 80 zwischen dem Stopfen 78 und auf einer höheren Ebene gelegenen Belüftungslöchern 57 vorgesehen. Die Syphonröhre 68 besteht aus einem engen Schlauch. Die Löcher 80 dienen als Einlaßlöcher zum Behälter 6, während das Syphonauslaßloch das untere Ende der Röhre 64 ist. Hierdurch werden zwei Vorteile erreicht, nämlich daß Verunreinigungen weniger dazu neigen, sich an dem engen Syphonauslaß anzusammeln, weil eine physikalische Trennung zwischen Einlaß und Auslaß besteht, und daß die Entleerungszeit für den Behälter vermindert wird, weil der untere Endteil der wirksamen inneren Syphonröhre nun einen erweiterten Durchmesser aufweist. Durch Anordnung des Stopfens, der Löcher 80 und des Endes der Syphonröhre an einer hohen Stelle in der Röhre 64, wie z.B. in gestrichelten Linien angedeutet, wird der Auslaßströmungswiderstand entsprechend vermindert und damit eine wünschenswerte Verringerung der Entleerungszeit erzielt.

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Claims

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Gunnar Nybro Laugesen 259/118

PATENTANSPRÜCHE :

System zur automatischen Bewässerung von Pflanzen in Gewächshäusern, mit einem Wasserversorgungsbehälter, dessen Wassereinlaßmittel für einen konstanten Wasserpegel sorgen, und dessen Auslaß über enge Verbindungsmittel, vorzugsweise über einen in einem Pegel unterhalb des Wasserversorgungsbehälters angeordneten entleerbaren Behälter an ein Bewässerungssystem angeschlossen ist, um Wasser in geringer Durchschnittsmenge zum Boden oder zu den Pflanzen zu befördern, wobei das System einstellbar ist, um eine den Erfordernissen angepaßte Bewässerungsmenge zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserversorgungsbehälter (2) oder zumindest dessen Pegelsteuermittel zur Einstellung der Bewässerungsmenge höhenverstellbar in bezug auf den wirksamen Ausgangspegel der Anschlußmittel (42) angeordnet sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sensor- und Betätigungsmittel (18, 12) zur zwangsläufigen Bewirkung der Höheneinstellung in automatischer Abhängigkeit von Änderungen relevanter Parameter,wie der Raumtemperatur oder der Lüftungsmenge vorgesehen sind.

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3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserversorgungsbehälter (2) frei vertikal auf einer Führungsschiene (16) gleitbar gelagert und an einem Draht (12) aufgehängt ist, der mit einem Belüftungsfenster (10) oder mit automatischen Mitteln zur öffnung desselben derart verbunden ist, daß der Behälter in Abhängigkeit vom öffnen des Fensters angehoben wird.
4*. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (12) über eine Führungsrolle (16) läuft, die gerade oberhalb des Behälters (2) angeordnet und höhenverstellbar an einem expansiblen Raumtemperaturfühler (18) gelagert ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Auslaß des Wasserversorgungsbehälters mit einem entleerbaren Behälter verbunden ist, der ein Syphonelement zur periodischen Abgabe von Wasser zum Bewässerungssystem enthält, dadurch gekennzeichnet, daß auch der entleerbare Behälter (6) höhenverstellbar, z.B. durch eine oder auf einer vertikalen Schiene (26) gelagert ist.
6. System nach Anspruch 5, bei dem der entleerbare Behälter (6) zusätzlich eine Düngerlösung von einer Düngerdosiervorrichtung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Dosiervorrichtung (4) höhenverstellbar, z.B. auf derselben Schiene

(26) wie der entleerbare Behälter (6) gelagert ist.
7. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (2, 6) aus handelsüblichen Kunststoffbehältern bestehen, die in gleichen Halterungen (22) sitzen, die mit Eingriffsmittelxi zur Höhenvorstellung in den vertikalen Schienen (26) versehen sind, und daß die Dosierungsvorrichtung (4) eine gleiche Halterung

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zur Aufnahme eines Behälters für die Versorgung mit Dünger enthält.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß wenigstens ein zusätzlicher Wasserversorgungsbehälter vorgesehen ist, der automatisch in Abhängigkeit von der Änderung eines oder mehrerer anderer Parameter als jener zur Steuerung der Höhenlage des ersten Wasserversorgungsbehälters (2) in der Höhe verstellbar ist.
9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Syphonelement gemäß Fig. 8 ausgebildet ist.

- Beschreibung -

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