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Vorrichtung zur Unterbodenbewässerung im Wurzelfas-
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sungsbereich von Pflanzen, insbesondere von Bäumen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Unterbodenbewässerung im Wurzelfassungsbereich von Pflanzen,
insbesondere von Bäumen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise durch die DE-OS 15 82
692 bekannt geworden. Dieses vorbekannte Gerät besteht aus einem Ober- und Unterteil
und endet lanzenartig in einer konischen Spitze. Das Oberteil weist außen eine Anzahl
von Abstufungen dergestalt auf, daß jede dieser Abstufungen nach unten hin im Durchmesser
kleiner ist als die vorhergehende. Beim Eintreiben der Lanze in den Boden wird das
Erdreich um diese herum verdichtet, so daß die Gefahr besteht, daß hierbei Teile
des Erdreiches in die zum Wasseraustritt dienenden Bohrungen oder Düsen eindringen
können und diese verstopfen oder zum mindesten den Wasseraustritt erschweren. Andererseits
soll hierdurch das Hochsteigen des austretenden Wassers entlang des Lanzenrohres
an die Erdoberfläche verhindert werden. Wie Versuche Jedoch gezeigt haben, läßt
sich sowohl durch die Abstufungen des Lanzenrohres als auch durch die Verwendung
von Gewindehülsen gemäß dem DE-Gbm 83 21 063 kein Hochsteigen des Wassers entlang
der Lanzenstangen wirksam verhindern. Darüber hinaus läßt sich mit beiden vorgenannten
Vorrichtungen auch keine einwandfreie Verankerung der Sonde im Boden
erreichen,
da durch auftretende Wasserstöße und durch die Umlenkung des Wasserflusses ständige
Schwingungen auftreten, die mit der Zeit in beiden vorgenannten Fällen einen direkten
Weg für das nach oben austretende Wasser bahnen, d.h. daß insbesondere bei periodischem
Betrieb freie Luftwege geschaffen werden, die auch eine direkte Verbindung für das
schädliche und mit umweltfeindlichen Elementen verseuchte Regenwasser darstellen.
In vielen Fällen stellen die freien Luftwege einen direkten Durchgang bis in die
Grundwasserzone her, so daß letzteres ebenfalls verunreinigt wird.
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Ebenso kann auf dem gleichen Wege salzhaltiges Wasser durch Auflösung
von Streusalzen udgl. direkt in das Grundwasser gelangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
zu beseitigen und darüber hinaus noch die Möglichkeit zu schaffen, eine den Jeweiligen
Erfordernissen entsprechende, gezielte Wassermenge und auch eine gezielte Richtung
für das zu wässernde Wurzelwerk einstellen zu können, damit mit einer minimalen
Wassermenge ein Maximum an Bewässerungswirkung erzielt werden kann, d.h. daß möglichst
wenig vom einzubringenden Wasser mehr oder weniger nutzlos in das Grundwasser oder
am Rohr entlang zur Erdoberfläche gelangt. Darüber hinaus soll der Gegenstand der
Erfindung in manchen Fällen auch zur Anhebung des Grundwasserspiegels benutzt werden
können und vollautomatisch ausbildbar sein.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
erfaßt.
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Der Gegenatand der Erfindung zeichnet sich den bekannten Vorrichtungen
gegenüber vor allem dadurch aus, daß der zur Verankerung und zur Abdichtung des
am Rohr nach oben fließenden Wassers dienende Preßkörper nicht auf der Wasserzuftihrsonde
selbst, sondern auf dem diese umgebenden Rohr befestigt ist. Auf diese Weise werden
weder Wasserstöße noch irgendwelche anderen hydraulischen DrUcke, die vom WasserzufluB
herrühren, übertragen. Ferner wird eine absolut sichere Verankerung im Erdreich
erreicht, die gewünschtenfalls, beispielsweise beim Ortswechsel der Vorrichtung,
wieder entfernbar ist.
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Darüber hinaus können sich im Erdreich keine direkten Wege zur Einleitung
von schädlichen Stoffen bilden.
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Weitere Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung erwähnt.
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Eines der möglichen Ausführungsbeispiele nach der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 einen teilweisen Schnitt und in Ansicht eine Wasserzuführsonde'z.B.
aus Kunststoff, und Fig. 2 im Schnitt und in Ansicht ein Rohr, in das die Wasserzuführsonde
einführbar ist und mit einem weiteren Rohr, das gewünschtenfalls zur Teilabdeckung
der Wasseraustrittsöffnungen dient, und Fig. 3 einen Schnitt durch die beiden vorgenannten
Rohre gemäß der Linie III-III der Fig. 2, und Fig. 4 einen Längsschnitt des Wasseraustrittsbereiches,
wobei das innere Rohr mit seinen Wasseraustrittsöffnungen mit denen des halben Rohrumfanges
deckungsgleich sind, und
Fig. 5 im Querschnitt gemäß der Linie V-V
der Fig. 4 dargestellt, daß das Wasser gewünschtenfalls nur aus den mit Pfeilen
angedeuteten Wasseraustrittsöffnungen im Halbkreis austreten kann, und Fig. 6 in
Ansicht und im vergrößerten Maßstabe den Preßkörper auf einem Teilstück des Rohres,
und Fig. 7 in Draufsicht gemäß der Linie VII-VII die Anordnung des Preßkörpers auf
dem Rohr und Fig. 8 eine weitere Ausführungsform des Preßkörpers in Draufsicht,
wobei dieser aus zwei Teilen besteht, die einerseits mit einem scharnierartigen
Verbindungsstück und andererseits beide Teile mit einem Verschluß zusammengehalten
werden, und Fig. 9 in Ansicht die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung für die Unterbodenbewässerung
im Wurzelfassungsbereich von Pflanzen, insbesondere von Bäumen.
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Die Wasserzuführsonde 1, beispielsweise aus Kunststoff, ist am unteren
Ende mit Wasseraustrittsöffnungen 2, beispielsweise in Langform, und am oberen Ende
mit einem Schieber 3 versehen, der entweder zur Betätigung ein Handrad 4 oder in
automatischen Anlagen einen Antriebsmotor M aufweist. Selbstverständlich können
statt dessen auch Magnetventile oder gleichwirkende Sperrmittel verwendet werden.
Zum AnschluB der Wasserzuführsonde 1 an eine Wasserversorgungsanlage 5 ist eine
Flanschkupplung 6 und zur Feststellung des Wasserdrucks ein Druckmesser P bekannter
Art vorgesehen.
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Die Wasserzuführsonde 1 ist in ein im Wurzelfassungsbereich des zu
bewässernden Baumes 7, oder in sonstigen Plantagenpflanzungen eingesetztes Rohr
8 einführ-und befestigbar. Das Rohr 8 ruht in einer Bohrung und ist unten mit einer
einer,Verschlußplatte 9 und oben mit einem Kopfstück 10 versehen, das eine Sondendurchgangsverschraubung
11 für die Einführung der Wasserzuführsonde 1 aufweist.
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Ferner weist das Rohr 8 etwa in Höhe des zu bewässernden Wurzelbereiches
ringsum Wasseraustrittsöffnungen 12 auf, so daß bis zur Verschlußplatte 9 ein kammerartiger
Zwischenraum 13 entsteht, der zur Mischung des Wassers mit etwaigen flüssigen oder
festen Nährstoffen und/oder zur gewünschten Begrenzung des Bewässerungsumfeldes
dient.
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In der oberen Hälfte des Rohres 8 ist in einer verankerungsfähigen
Bodenschicht ein Preßkörper 14 auf dem Mantel des Rohres 8 fest angebracht. Dies
kann auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es z.B. möglich, den Preßkörper 14
und das Rohr 8 aus Kunststoff herzustellen und beide Teile miteinander zu verschweißen.
In Fig. 2 und in Fig. 6 sind die Schweißnähte mit 15 und 16 bezeichnet. Außerdem
ist es möglich, den Preßkörper 14 auch durch Ver- bzw. Preßgießen und/oder Kleben
mit dem Rohr 8 zu verbinden. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die unmittelbar - oder
durch Zwischenfügung einer dünnen Glasfasermatte - am Rohr 8 anliegende innere Mantelseite
des Preßkörpers 14 mit Durchtrittsöffnungen 17 für den durch Fullstutzen 18 unter
Druck eingepreßten, flüssigen und später härtbaren Kunststoff versehen ist. In Fig.
8 sind die Durchtrittsöffnungen 17 auf dem Umfang der inneren Preßkörperwandung
in Form von Strichen dargestellt.
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Der Preßkörper 14 löst im vorliegenden Falle noch eine weitere Aufgabe,
nämlich die Stabilisierung des Rohres 8 im Erdreich. Zu diesem Zweck ist die äußere
Mantelfläche 19 mit Ausnehmungen 20 versehen, die vorteilhaft ringsherum angeordnet
und ebenfalls in Form von Strichen dargestellt sind. Durch diese Ausnehmungen tritt
unter Druck ein durch den bzw. die FUllstutzen 18 gepreßter flüssiger Kunststoff
in das den Preßkörper 14 umgebende Erdreich aus und vermischt sich dort mit den
Erdteilchen. Je größer der auf den Kunststoff ausgeübte Druck gewählt wird, desto
größer wird die Eindringtiefe des Kunststoffes in die unberührten Bodenschichten
ausgeweitet. Nach Aushärtung des Kunststoffes wird auf diese Weise eine homogene,
absolut dichte "Verzahnung" des Kunststoffes mit dem Erdreich erreicht, die in Jedem
Fall das unter Druck stehende und nach oben aufsteigende Wasser am weiteren Hochsteigen
bis zur Erdoberfläche wirksam hindert.
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Das bisher beschriebene Ausführungsbeispiel ist für eine "Rundumbewässerung"
geeignet, d.h. daß das Wasser nach allen Richtungen (um 3600) austritt, wie dies
in Fig. 3 durch Pfeile A dargestellt ist. Diese Ausführungsart ist somit im wesentlichen
für großflächige Plantagen geeignet.
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Soll dagegen beispielsweise nur ein einzelner Baum bzw. nur eine verhältnismäßig
kleine Fläche bewässert werden, so genügt in vielen Fällen ein Wasseraustrittsbereich
von etwa 1800 oder kleiner. Hierzu kann beispielsweise ein weiteres Rohrstück 21
mit etwa dem Außendurchmesser D2 in das Rohr 8 mit dem Innendurchmesser D1 (Fig.
4) gleitend eingebracht werden, das nur auf dem halben Rohrumiang mit Durchtrittsöffnungen
12a versehen ist und die mit den Wasseraustrittsöffnungen 12 des Rohres 8 zur Deckung
gebracht werden
können. Dies kann beispielsweise durch Anheben
des Rohrstückes 21 um die Teilung T (Fig. 2) erfolgen, wie dies in Fig. 4 und Fig.
5 dargestellt ist (siehe Pfeile B). Hierdurch kann der Bewässerungsbereich - im
vorliegenden Fall gemäß Fig. 5 mit 1800 -genau festgelegt und die Wassermenge nur
für diesen kleineren Bereich gezielt eingesetzt werden. Selbstverständlich können
auf diese Weise noch kleinere Bereiche oder auch noch Bereiche von 1800 bis 3600
beliebig gewählt werden.
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Die Einstellung des Rohrstückes 21 kann in einfacher Weise - wie in
Fig. 2 dargestellt - bei abgenommenem oder angehobenem Kopfstück 10 in der Weise
erfolgen, daß das Rohrstück 21 in die obengenannte Deckungslage der Wasseraustrittsöffnungen
12 und 12a gebracht und in dieser Lage mit Hilfe der Laschen 23 an den Haltegliedern
22 befestigt wird.
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Der Preßkörper 14 braucht nicht aus einem einzigen Stück zu bestehen,
sondern er kann vorteilhaft auch mehrteilig ausgebildet werden. In Fig. 8 ist ein
aus den Teilen 24 und 25 bestehender Preßkörper 14 dargestellt, dessen Teilstücke
über ein scharnierartiges Bindeglied 26 schwenkbar miteinander verbunden sind.
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Als Verschluß 27 können dabei Gewindeschrauben mit zugehörigen Muttern
oder schraubzwingenartige Befestigungsmittel oder Schnellverschlüsse bekannter Art
verwendet werden.
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Anhand der Fig. 9 wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Unterbodenbewässerung im Wurzelfassungsbereich von Pflanzen, insbesondere von
Bäumen, näher erläutert.
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Sobald die Hydrostatsonde 28 anzeigt, daß der vorgegebene Feuchtigkeitswert
unterschritten wird, wird die Wasserzufuhr, beispielsweise durch Einschalten einer
Brunnenpumpe oder durch Anschluß an andere Wasserversorgungsleitungen freigegeben
und der Schieber 3 geöffnet. Das Wasser läuft alsdann in die WasserzufUhrsonde 1
ein und verläßt diese durch die Wasseraustrittsöffnungen 2 und gelangt somit in
das unten abgedichtete Rohr 8. Das Wasser steigt im Rohr 8 an, so daß ein Teil des
Wassers aus den im Rohr 8 angebrachten Wasseraustrittsöffnungen 12 zunächst drucklos
austreten kann. Erst wenn der darüber hinausgehende Teil des Wassers im Rohr weiter
nach oben steigt, verläßt dieses die Wasseraustrittsöffnungen 12 unter Druck, so
daß es in Form einer Parabel das Erdreich durchdringt und die Baum- oder Strauchwurzeln
unabhängig vom Jeweiligen Grundwasserstand mit reinem Wasser versorgt, d.h. daß
das aufsteigende Wasser dem Oberboden mit geringerer Bodendichte dem Wurzelfassungsbereich
zur Aufnahme zugeführt wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht nur zur Unterbodenbewässerung
und zum Zuführen von flüssigen oder auflöslichen Nährstoffen verwendbar, sondern
er kann ebenso mit Vorteil zur Verbesserung der Bodenqualität eingesetzt werden.
Wie Versuche gezeigt haben, kann mancher stark wasserdurchlässige Sandboden und
vor allem Wüstensandboden auf diese Weise mit Tonmehl (Schluff) wasserhaltend verbessert
werden.
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Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, mit verhältnismäßig
wenigen Teilen die für eine Automatisierung erforderlichen Meßstellen an den Stellen
der Vorrichtung unterzubringen, an denen die Meßwerte optimal entnehmbar sind, nämlich
in dem von der Wasserzuführsonde 1 und dem Rohr 8 gebildeten Zwischenraum, der sich
praktisch von der Verschlußplatte 9 bis
zum Kopfstück 10 erstreckt.
Außer der Sonde 28 zur Messung der Luftfeuchtigkeit im System, die ihr Signal an
die Klemme 31 weiterleitet, sind noch die Wasserstandssonden 29 und 30 vorgesehen,
die ihre Signale an die Klemmen 32 und 33 weiterleiten. Die Wasserstandssonde 29
ist für die automatische Ausschaltung und die Wasserstandssonde 30 iilr die automatische
Einschaltung der Vorrichtung vorgesehen.