DE4220479A1 - Vom elektrischen Netz unabhängige Ventileinheit sowie Anlage mit derartigen Ventileinheiten zur Bewässerung einer Pflanzenkultur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine vom elektrischen Netz unabhängige Ventileinheit, mit einem Magnetventil für Fluide und auf eine Anlage mit derartigen Ventileinheiten zur Bewässerung einer Pflanzenkultur, mit einem Wasserleitungsnetz und zeitabhängig gesteuerten Magnetventilen zur zeitweisen Verbindung der einzelnen Wasserleitungen mit einer Versorgungsleitung.

In Trockengebieten bedient man sich zur Versorgung von Pflanzenkulturen ausgedehnter Bewässerungssysteme, die Wasser und Nährstoffe unmittelbar zu den Pflanzen bringen. Weil nicht alle Flächen, die bewässert werden sollen, gleichzeitig bedient werden können, unterteilt man in Teilflächen, die jeweils einzeln nacheinander mit Wasser beschickt werden. Elektrisch betriebene Ventile öffnen und schließen die betreffenden Leitungsstränge. Hierzu muß man ein elektrisches Netz bereithalten. Dies ist nachteilig, weil man hohe Kosten allein für die Stromversorgung aufwenden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vom elektrischen Netz unabhängige Ventileinheit zu schaffen, mit der ohne Anschluß an ein elektrisches Netz eine Anlage zur Bewässerung einer Pflanzenkultur betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 8 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß eine beliebig ausgedehnte Anlage zur Bewässerung einer Pflanzenkultur ohne elektrisches Netz betrieben werden kann, wobei die Versorgungsleitung, an die die einzelnen Wasserleitungen zeitgesteuert angeschlossen werden, nur einen geringeren Leitungsquerschnitt aufweisen muß, als dies bisher nötig war. Auch der Wasserdruck auf der Versorgungsleitung kann geringer sein als bisher, weil die einzelnen Wasserleitungen nur zeitweise mit der Versorgungsleitung verbunden sind.

Für die einzelnen Ventileinheiten ist kein elektrischer Strom aus einem elektrischen Netz notwendig, weil in Trockengebieten - beispielsweise Wüstenregionen - in der Regel ausreichend Solarenergie für die Ventileinheiten gewonnen werden kann. Die Ventileinheiten und damit die Bewässerung der gesamten Pflanzenkultur kann deshalb ohne Kosten für die Errichtung und Unterhaltung eines elektrischen Netzes und den Bezug elektrischen Stroms betrieben werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Pflanzenkultur mit einer Versorgungsleitung und an sie über Ventileinheiten angeschlossenen Wasserleitungen,

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Ventileinheit mit aufgesetztem Solarmodul.

Die Pflanzen 2 in einer Pflanzenkultur 1 (Fig. 1) werden in Trockengebieten, in denen vom Wettergeschehen her nicht genug Trockengebieten, in denen vom Wettergeschehen her nicht genug Wasser für die Pflanzen zur Verfügung steht, und wo häufig auch karge Bodenverhältnisse vorherrschen, mit Wasser versorgt, das in Richtung eines Pfeils 5 über eine Versorgungsleitung 3 zufließt und über Wasserleitungen 4 an die einzelnen Pflanzen 2 gebracht wird. Die Wasserleitungen 4 können in an sich bekannter Weise als gelochte Schläuche ausgebildet sein. Je nach Bedarf werden dem Wasser Nährstoffe zugesetzt.

Damit Wasserleitungen 4 zu verschiedenen Zeiten an die Versorgungsleitung 3 angeschlossen werden können, ist jede Wasserleitung 4 jeweils über eine individuell steuerbare Ventileinheit 10 (Fig. 1, 2) an die Versorgungsleitung 3 angeschlossen.

Jede Ventileinheit 10 (Fig. 2) umfaßt in einem Gehäuse 21 ein Magnetventil 11 und eine Zeitschaltuhr 14. Das Gehäuse 21 ist mit einer Buchse 16 versehen, über die ein Solarmodul 15 zur Gewinnung elektrischer Energie aus Solarenergie elektrisch und mechanisch mit der Ventileinheit verbindbar ist.

Bei dem Magnetventil 11 handelt es sich um ein impulsgesteuertes Magnetventil, bei dem die Offenstellung und die Schließstellung stabile Stellungen sind. Ein solches Ventil ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 41 24 087.1 "Magnet mit stabilen Ankerstellungen, insbesondere zur Verwendung in einer Sanitärarmatur" vom 20.07.91 der Anmelderin beschrieben.

Das Magnetventil 11 (Fig. 2) umfaßt einen Ventilkörper 20, einen Schließkörper 17 und in einem Ventilgehäuse 19 einen Akkumulator 13 zur Speicherung der vom Solarmodul gewonnenen elektrischen Energie sowie eine wasserdicht vergossene Elektronik 12 zur Steuerung des Magnetventils.

Die Steuerung des Magnetventils 11 erfolgt zeitabhängig, und zwar gesteuert durch die Zeitschaltuhr 14. Letztere erhält zu ihrem Betrieb ebenfalls elektrische Energie von dem Die Steuerung des Magnetventils 11 erfolgt zeitabhängig, und zwar gesteuert durch die Zeitschaltuhr 14. Letztere erhält zu ihrem Betrieb ebenfalls elektrische Energie von dem Solarmodul 15. Die Zeitschaltuhr hat einen Einstellknopf 18 zur Einstellung der Ein- und Ausschaltzeiten des Magnetventils 11. Der Einstellknopf 18 wird bei auf die Ventileinheit 1 aufgesetztem Solarmodul 15 von diesem überdeckt, so daß Unbefugte nicht ohne weiteres dazu veranlaßt werden, die eingestellte(n) Zeit(en) zu verändern. Beim Ausführungsbeispiel ist am Solarmodul eine Aussparung 22 vorgesehen, in der der Einstellknopf 18 der Zeitschaltuhr 14 Platz findet.

Bei einem anderen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist der Einstellknopf 18 der Zeitschaltuhr 14 vertieft in der Wandung des Gehäuses 21 der Ventileinheit 1 angeordnet, so daß er nicht aus dem Gehäuse 21 der Ventileinheit 1 herausragt und beispielsweise nur mit einem Werkzeug bedient werden kann.

In jede Wasserleitung 4 (Fig. 1) ist eine Ventileinheit 10 eingeschaltet. An jeder Ventileinheit 10 werden absolute Zeit und Zeitdauer der Öffnung des Magnetventils 11 individuell eingestellt, so daß man einen harmonischen Wasserfluß in der Pflanzenkultur 1 erreichen kann.

Der Akkumulator 13 (Fig. 2) einer jeden Ventileinheit 10 wird vom Solarmodul 15 wird über die Buchse 16 und Leitungen 23 ständig aufgeladen gehalten.

Über die Leitungen 23 (Fig. 2) und Leitungen 24 wird auch die Zeitschaltuhr 14 mit elektrischer Energie versorgt. Die Zeitschaltuhr 14 kann in an sich bekannter Weise ebenfalls einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Akkumulator umfassen, so daß die Zeitschaltuhr als Echtzeituhr betrieben werden kann.

Über Leitungen 25 (Fig. 2) ist die Zeitschaltuhr 14 mit der Elektronik 12 zur Steuerung des jeweiligen Magnetventils 11 elektrisch verbunden. Die Zeitschaltuhr 14 dient der Lieferung von Steuerimpulsen an die ihr zugeordnete Elektronik 12, die das ihr zugeordnete Magnetventil 11 veranlaßt, zu öffnen bzw. zu schließen und damit die betreffende Wasserleitung 4 (Fig. 1) mit der Versorgungsleitung 3 zu verbinden bzw. von ihr zu trennen.

Das Magnetventil 11 ist mit zwei (in der Zeichnung nicht dargestellten) Magnetspulen ausgerüstet, die so ausgelegt sind, daß seine Anzugswicklung bei 4 Volt Gleichspannung noch genügend Strom erhält, damit das Magnetventil 11 öffnet, und die Abfallwicklung bei 2 Volt Gleichstrom noch ausreichend Strom erhält, um das Magnetventil zu schließen. Dauermagnete (die in der Zeichnung nicht dargestellt sind) im Magnetventil 11 sind so angebracht, daß das Magnetventil auch bei Federbruch nach Erhalt des Abfallimpulses sicher schließt.

Claims (8)

1. Vom elektrischen Netz unabhängige Ventileinheit, mit einem Magnetventil für Fluide, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (11) eine stabile Offen- und eine stabile Schließstellung hat, ihm eine Elektronik (12) zu seiner Steuerung zugeordnet ist, ein Akkumulator (13) und eine Zeitschaltuhr (14) vorgesehen sind.

2. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventileinheit (10) ein Solarmodul (15) zur Aufladung des Akkumulators (13) zugeordnet ist.

3. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ventileinheit (10) eine Buchse (16) zum elektrischen Anschluß des Solarmoduls (15) vorgesehen ist.

4. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Solarmodul (15) so bemessen ist, daß es ein Einstellmittel (Einstellknopf 18) der Zeitschaltuhr (14) überdeckt.

5. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Solarmodul (15) eine Aussparung (19) zur Aufnahme des Einstellmittels (Einstellknopf 18) der Zeitschaltuhr (14) vorgesehen ist.

6. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (11) ein impulsgesteuertes Magnetventil ist.

7. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (11) eine vorgesteuerte Membrane aufweist.

8. Anlage zur Bewässerung einer Pflanzenkultur (1), mit einem Wasserleitungsnetz und zeitabhängig gesteuerten Magnetventilen zur zeitweisen Verbindung der einzelnen Wasserleitungen (4) mit einer Versorgungsleitung (3), dadurch gekennzeichnet, daß in die einzelnen Wasserleitungen (4) Ventileinheiten (10) nach den Ansprüchen 1 bis 7 eingeschaltet sind.