DE434536C - Automatic soil irrigation system - Google Patents
Automatic soil irrigation systemInfo
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems
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Description
Selbsttätiges Bodenbewässerungssystem. Das selbsttätige Bodenbewässerungssystem beruht auf der Ausnutzung der Saugkraft des Bodens mittels poröser Röhren mit der Eigenschaft, das Wasser durch ihre Wände durchzulassen und, wenn die Röhren feucht sind, die Luft nicht durchzulassen. Das Verfahren zur selbsttätigen Bodenbewässerung ist schon bekannt, doch hat es keine Anwendung gefunden, hauptsächlich darum, weil es auf einer falschen Vorstellung über das kapillare Saugen des Wassers von dem Boden beruhte und weil es mittels poröser Röhren, die durch ihre Wände mit dem Wasser zusammen auch Luft durchließen, ausgeführt war.Automatic ground irrigation system. The automatic ground irrigation system is based on the utilization of the suction power of the floor by means of porous tubes with the Ability to let water through their walls and when the tubes are wet are not to let the air through. The procedure for automatic soil irrigation is already known, but it has not found application, mainly because it on a misconception about the capillary sucking of the water from that Ground was based and because it means porous tubes running through their Walls with the water together also let air through.
Das vorgeschlagene Bodenbewässerungsystem wurde erst nach dem Studium der Saugkraft des Bodens, Messung ihrer Größe und Feststellung deren Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren möglich. Diese Messungen wurden erst mit Hilfe einer Meßvorrichtung zur Bestimmung der Sangkraft und der Feuchtigkeit des Boden ausführbar.The proposed soil irrigation system was only implemented after graduation the suction power of the soil, measuring its size and determining its dependency possible from various factors. These measurements were only made with the help of a Measuring device for determining the singing power and the moisture of the soil can be carried out.
Durch das Studium der Saugkraft des Bodens mittels der genannten Vorrichtung
wurden folgende Tatsachen festgestellt, die die Grundlage für die vorliegende Erfindung
bilden i. Der Boden kann das Wasser von allen feuchten Gegenständen mit einer bestimmten
Kraft aufsaugen, falls die Feuchtigkeit von diesen Gegenständen mit einer kleineren
Kraft gehalten wird als die, mit der der Boden das Wasser saugt. So z. B. haben
(gemessen in Zentimeter/Quecksilbersäule)
2. Gepreßte Böden saugen das Wasser stärker als lockere Böden, z.
B.
4. Jeder Boden besitzt einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad, der nicht nur für die Pflanzen, sondern auch für den Boden selbst der günstigste ist. Dieser günstigste Feuchtigkeitsgehalt liegt in dem Schnittpunkte der beiden auf der Zeichnung dargestellten Geraden (Abb. 4) und bildet die Übergangsgrenze zwischen der kapillaren und molekularen (d. h. im Zustande der Oberflächenspannung sich befindenden) Feuchtigkeit.4. Every floor has a certain degree of moisture, which is not is the cheapest only for the plants, but also for the soil itself. This the most favorable moisture content is at the intersection of the two on the drawing shown straight line (Fig. 4) and forms the transition boundary between the capillary and molecular (i.e. in a state of surface tension) moisture.
Molekulare Feuchtigkeit wird von jedem Bodenteilchen auf seine Oberfläche in Form einer Haut durch die Wirkung der- molekularen Kräfte festgehalten; sie kann sich nicht in den Bodenschichten schnell bewegen und ist für die Pflanzen wenig brauchbar. Kapillare Feuchtigkeit, die sich in den Bodenkapillaren befindet, verstopft die Poren des Bodens und verhindert den Luftzugang zu den unteren Schichten des Bodens, wodurch die sogenannte Versumpfung des Bodens hervorgerufen wird.Molecular moisture is carried by every soil particle on its surface held in the form of a skin by the action of the molecular forces; she can do not move quickly in the soil layers and is little for the plants useful. Capillary moisture that is in the bottom capillaries clogs the pores of the soil and prevents air access to the lower layers of the Soil, causing the so-called swamping of the soil.
5. Die Größen der Saugkraft des Bodens bei dem günstigsten Feuchtigkeitsgrade ist für die verschiedenen Bodenarten verschieden, was mittels der Vorrichtung zur Messung der Saugkraft und der Feuchtigkeit des Bodens festgestellt ist.5. The sizes of the suction power of the soil at the most favorable degrees of humidity is different for the different types of soil, what by means of the device for Measurement of the suction force and the moisture of the floor is established.
Auf den oben beschriebenen Grundlagen beruht das vorliegende Bodenbewässerungssystem, das gemäß den Abb. i, 2, 3 und 4 folgendermaßen eingerichtet ist.The present soil irrigation system is based on the principles described above, which is set up according to Figs. i, 2, 3 and 4 as follows.
Es werden im Boden, etwas tiefer als die Pflugschicht, besondere poröse Röhren i (Abb. i, 2 und 3j, die das Wasser durch ihre Wände durchlassen und im feuchten Zustande die Luft nicht durchlassen, in Reihen in einigen Abständen voneinander gelegt.In the soil, a little deeper than the plow layer, there are particularly porous ones Tubes i (Fig. I, 2 and 3j, which let the water pass through their walls and in the moist Make sure not to let the air through, in rows at some distance from each other placed.
Alle Röhren werden mittels besonderer luftdichter Verbindungsstücke miteinander verbunden. Die Linien der porösen Röhren i enden in vertikalen Röhren mit Kontrollgefäßen 2 aus Glas, die mit Hähnen und Druckmessern versehen sind. Alle Röhrenlinien i werden über Kontrollgefäße und elastische oder andere Röhren, die mit einem Ventil versehen sind, an eine gemeinsame Hauptleitung 5 angeschlossen. Die Hauptleitung 5 ist an beide Kontrollbehälter 61, 62 angeschlossen, die auf dem höchsten Punkte der zu bewässernden Fläche angebracht und in ihrem oberen Teil durch ein Rohr miteinander verbunden sind. Die Kontrollbehälter 61, 62 dienen zur Beobachtung des aus dem Wasserbehälter 7 in das System eintretenden Wassers, zum schnellen Füllen des Systems mit Wasser und zum Entfernen des Wassers aus dem System sowie auch zum besseren Verteilen und Regulieren des in das System fließenden Wassers. Ohne den Hauptkontrollbehälter 61, 62 hört das System auf zu arbeiten, falls in die porösen Röhren auf irgendeine Weise Luft hinzukommt und dadurch sich in den Röhren Luftpropfen bilden. Die genannten Luftpropfen können z. B. durch Eindringen der Luft in die porösen Röhren entstehen. Sie können z. B. infolge Senkung der Bodenschichten, ferner durch Risse in den porösen Röhren, die Luft hineinlassen, sich bilden. Arbeitet das System als Dränage, d. h. wenn es das Wasser aus den Röhren i nach dem Wasserbehälter führt, so wird, falls ein Luftpropfen in dem Saugrohr entsteht bzw. hinzukommt, der Wasserstrahl unterbrochen und das weitere Saugen dadurch unmöglich gemacht. Die Hauptkontrollgefäße 61, 61 verhindern diese Unterbrechung des Wasserstrahls und damit auch eine Betriebsstörung, die bei dem Eindringen der Luft in die porösen Röhren eiltstehen könnte.All tubes are connected by means of special airtight connectors connected with each other. The lines of the porous tubes i terminate in vertical tubes with control vessels 2 made of glass, which are provided with taps and pressure gauges. All Tube lines i are over control vessels and elastic or other tubes that are provided with a valve, connected to a common main line 5. The main line 5 is connected to both control containers 61, 62, which are on the attached to the highest points of the area to be irrigated and in its upper part through a pipe are connected to each other. The control containers 61, 62 are used for observation of the water entering the system from the water tank 7 for quick filling the system with water and to remove the water from the system as well as to the better distribution and regulation of the water flowing into the system. Without that Main control tank 61, 62 the system stops working if in the porous Air is added to the tubes in one way or another and this creates plugs of air in the tubes form. The air plugs mentioned can z. B. by penetration of the air in the porous tubes. You can e.g. B. as a result of subsidence of the soil layers, also through cracks in the porous tubes that let air in. Is working the system as drainage, d. H. when there is the water from the tubes i after the water tank leads, if a plug of air arises or is added to the intake manifold, interrupted the water jet and made further suction impossible. The main control vessels 61, 61 prevent this interruption of the water jet and thus also a malfunction that occurs when the air penetrates the porous Tubes could be urgent.
Von den Hauptkontrollgefäßen 61, 62 aus geht ein mit einem Hahn versehenes Saugrohr nach dem Brunnen g oder irgendeinem Wasserbehälter, dessen Wasserspiegel niedriger liegt als die Ebene, in der die porösen Röhren verlegt sind. In diesen letzten Wasserbehälter wird (las Wasser aus irgendeiner Wasserquelle durch ein Rohr 13 hineingelassen, das mit einem selbsttätigen Ventil versehen ist, mittels welchem immer derselbe gewünschte Wasserspiegel eingestellt werden kann.From the main control vessels 61, 62 a suction pipe provided with a tap goes to the well g or any water container whose water level is lower than the level in which the porous tubes are laid. In this last water container (read water from any water source is admitted through a pipe 13 which is provided with an automatic valve, by means of which the same desired water level can always be set.
Zur Bewässerung von Bäumen und Blumenbeeten kann nian die vertikalen porösen Röhren io verwenden. Diese vertikalen Röhren io sind unten mit Böden versehen und enden oben in Kontrollgefäße aus Glas, die zwei öffnungen. haben, von denen die obere, die mit einem Hahn versehen ist, zum Herauslassen der Luft bestimmt ist und die untere zum Anschluß an die Hauptleitung i i dient. Alle in die Erde eingegrabenen vertikalen porösen Röhren io werden mittels elastischen oder anderen Verbindungsröhren mit der Hauptleitung zweiter Ordnung i i, die in die Hauptleitung 5 mündet, verbunden.For watering trees and flower beds, nian can use the vertical use porous tubes io. These vertical tubes io are provided with floors at the bottom and end up in control vessels made of glass, the two openings. have of those the upper one, which is provided with a tap, is intended to let the air out and the lower one is used for connection to the main line i i. All buried in the ground vertical porous tubes io are made by means of elastic or other connecting tubes with the main line of the second order i i, which opens into the main line 5, connected.
Zur Bewässerung von Blumenbeeten werden die vertikalen porösen Röhren auf der Erdoberfläche aufgestellt und finit Boden verdeckt. In diesem Falle haben die vertikalen Röhren am unteren Ende einen Stutzen, der mittels elastischen oder anderen Röhren finit der Leitung i i verbunden wird. Das obere Ende der vertikalen Röhren mündet entweder in ein Kontrollgefäß aus Glas mit Verschlußliahn oder in einen Blumentopf nach besonderem System.The vertical porous tubes are used to water flower beds placed on the surface of the earth and concealed finite soil. In this case have the vertical tubes at the lower end have a nozzle, which by means of elastic or other tubes are finitely connected to the line i i. The top of the vertical Tubes open either into a control vessel made of glass with a stopper or into a flower pot according to a special system.
Das Bewässerungssystem wird aufgebaut und wirkt wie folgt. Um (las Bewässerungssystem in Gang zu bringen, wird es mit Wasser gefüllt. Zu dieseln Zwecke werden alle Lufthähne an den Enden der porösen Röhren aufgemacht, der Hahn i2 des Saugrohres 1q. wird verschlossen und das Wasser in die Hauptkontrollgefäße eingegossen. Da die Hauptkolitrollbehälter 61, 62 auf dein höchsten Punkt der zti bewässernden Fläche stehen, so fließt das Wasser aus diesen in die Rohrleitungen hinein und füllt sie, indem die Luft verdrängt wird und durch die Endliählie 13 entweicht.The irrigation system is set up and works as follows. To (read To start up the irrigation system, it is filled with water. For diesel purposes all the air taps at the ends of the porous tubes are opened, tap i2 of the Suction pipe 1q. is closed and the water poured into the main control vessels. Since the main kolitroll container 61, 62 on your highest point of the zti watering If the surface is standing, the water flows out of this into the pipelines and fills by displacing the air and escaping through the end line 13.
Nachdem das ganze System mit Wasser gefüllt ist und die porösen Röhren finit Wasser durchtränkt sind, «-erden alle Lufthähne verschlossen, der Hahn 1a des Saugrohres geöffnet und (las System mit dem tiefer liegenden Wasserbehälter 7 verbunden. Da der Wasserspiegel in dein Wasserbehältnis tiefer als die ini Boden verlegten Röhren steht, so entstellt infolge dieses Höhenunterschiedes gleich ini ganzen System ein bestimmter Unterdruck, dessen Größe von dem Druckmesser an den Enden der porösen Röhren i und an den Hauptkontrollgefäßen 6 angezeigt wird. Je niedriger der Wasserstand in dein Wasserbehältnis 7 ist, je größer wird der Unterdruck in den Röhren sein. Da nun das ganze System niit Wasser gefüllt ist und die porösen Röhren feucht sind, so saugt der Boden infolge seiner Saugkraft das Wasser durch die Röhrenwandungen auf. Das ganze System ist dabei dicht, und die Röhren lassen nur das Wasser hindurch. Infolgedessen wird der Unterdruck in den Röhren größer, so daß das Wasser, infolge der Druckdifferenz von außen und innen, in das System steigt und das verbrauchte Wasser, das in den Boden übergegangen ist, ersetzt. Dieselbe Wassermenge, die der Boden aus den Röhren abgesaugt hat, steigt aus dem Wasserbehältnis in das System hinauf.After the whole system is filled with water and the porous tubes are soaked in finite water, "- all air taps are closed, tap 1a of the suction pipe opened and (read the system with the lower-lying water tank 7 connected. Because the water level in your water container is lower than the ini soil laid pipes is distorted as a result of this height difference ini whole system a certain negative pressure, the size of the pressure gauge to the Ends of the porous tubes i and on the main control vessels 6 is displayed. Ever The lower the water level in your water container 7, the greater the negative pressure be in the tubes. Since the whole system is now filled with water and the porous ones The pipes are damp, the soil sucks the water through due to its suction power the tube walls. The whole system is tight, and the tubes leave just the water through. As a result, the negative pressure in the tubes increases, so that the water, as a result of the pressure difference from outside and inside, enters the system increases and replaces the used water that has passed into the ground. Same The amount of water that the soil has sucked out of the pipes rises from the water container up into the system.
Das selbsttätige Bodenbewässerungssystem ermöglicht, einen bestimmten günstigsten oder auch einen anderen Feuchtigkeitsgrad des Bodens einzustellen. Dieses wird durch Einstellen der Hölle des Wasserspiegels in dein tiefer liegenden Wasserbehältnis erreicht. Je tiefer der Wasserspiegel in dein Wasserbehältnis eingestellt wird, je höher wird der Unterdruck in den porösen Röhren und damit auch der Feuchtigkeitsgrad desBodens kleiner. Bei einer kleineren Saughöhe dagegen stellt sich ein größerer Feuchtigkeitsgrad im Boden ein. Zur Bestimmung des Unterdrucks in den Röhren und des Feuchtigkeitsgrades des Bodens sind alle Enden der porösen Röhren mit Druckmesser versehen, die den Unterdruck anzeigen. Kennt man die Abhängigkeit der Saugkraft des Bodens von seiner Feuchtigkeit, so kann man nach einer fertigen Tabelle über die Feuchtigkeit des Bodens urteilen und das Bewässerungssystem so einstellen, daß ein bestimmter Feuchtigkeitsgrad erreicht wird.The automatic ground irrigation system enables a certain to set the most favorable or a different degree of moisture in the soil. This is made by setting the hell of the water level in your lower lying water container achieved. The lower the water level is set in your water container, the higher the negative pressure in the porous tubes and thus also the degree of humidity of the ground smaller. With a smaller suction lift, however, there is a larger one The degree of moisture in the soil. To determine the negative pressure in the tubes and the moisture level of the soil are all ends of the porous tubes with pressure gauges that show the negative pressure. One knows the dependency of the suction force of the soil from its moisture, so you can refer to a ready-made table judge the moisture of the soil and adjust the irrigation system so that a certain degree of humidity is reached.
Das Einstellen geschieht durch Senkung oder Steigung des Wasserspiegels in dem Wasserbehältnis 7, wobei ein selbsttätiges Ventil verwendet wird.The setting is done by lowering or rising the water level by doing Water container 7, using an automatic valve will.
Der Boden kann nur dann das Wasser von den porösen Röhren saugen, falls das Wasser von diesen Röhren mit einer kleineren Kraft gehalten wird als die, mit der der Boden das Wasser saugt. Da aber die Saugkraft für jeden Boden, bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad, eine bestimmte Größe hat, so saugt der Boden ständig das Wasser, weil in den Röhren ein kleinerer Unterdruck als die Saugkraft des Bodens eingestellt ist.The floor can only suck the water from the porous tubes, if the water is held by these pipes with a smaller force than that, with which the soil sucks the water. But since the suction power for every floor, with one If it has a certain degree of moisture and a certain size, the soil is constantly vacuuming the water, because the vacuum in the pipes is less than the suction force of the soil is set.
Indem der Feuchtigkeitsgrad des Bodens steigt, sinkt seine Saugkraft und, bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad, wird die Saugkraft des Bodens gleich der Höhendifferenz zwischen Wasserspiegel in dem Behälter 7 und den porösen Röhren i, so daß eine weitere Steigung des Wassers in das System aufhört.As the soil's moisture level increases, its suction power decreases and, at a certain level of moisture, the suction power of the floor becomes the same the difference in height between the water level in the container 7 and the porous tubes i so that further slope of the water into the system stops.
Wird der Boden durch iiberflüssige Regenfälle bis zu einem größeren Feuchtigkeitsgrad überwässert, so wird das überflüssige Wasser von den porösen Röhren i aufgesaugt und in den Wasserbehälter 7 entfernt, da diese überflüssige Feuchtigkeit von dem Boden mit einer kleineren Kraft gehalten wird als die, mit der die Röhren das Wasser saugen. Hier soll bemerkt werden, daß eine Entfernung des Wassers aus dem Boden nur dann möglich ist, wenn der Boden bis zur kapillaren Feuchtigkeit, d. h. bis zu einem größeren als der günstige Feuchtigkeitsgrad, bewässert ist, da sich nur die kapillare Feuchtigkeit in den Bodenschichten frei bewegen kann. Die molekulare Feuchtigkeit kann aus dem Boden nicht entfernt werden.If the soil becomes larger due to superfluous rainfall If the moisture level is overwatered, the excess water is removed from the porous tubes i sucked it up and put it in the water tank 7 as this excess moisture is held by the ground with less force than that with which the tubes suck the water. It should be noted here that a removal of the water from the soil is only possible if the soil reaches capillary moisture, d. H. to a greater than the favorable degree of moisture, is watered, there only the capillary moisture in the soil layers can move freely. the molecular moisture cannot be removed from the soil.
Das selbsttätige Bodenbewässerungssystem arbeitet nur dann richtig, wenn die Röhren und alle Verbindungen vollkommen luftdicht sind. Dringt an irgendeiner Stelle Luft in das System ein, so hört es auf zu arbeiten.The automatic ground irrigation system only works properly when the tubes and all connections are completely airtight. Urges anyone Put air into the system and it will stop working.
Zur Beobachtung der richtigen Arbeit des Systems und der Luft ist eine Reihe Kontrollvorrichtungen vorhanden. Zur Beobachtung und auch zur besseren Regulierung des Wasserzuflusses in das System sowie auch zum schnellen Füllen des Systems mit Wasser und zum Ablassen des Wassers dienen die vor dem System aufgestellten zwei Hauptbehälter 6, die oben mit einem elastischen Rohr miteinander verbunden sind.To observe the correct work of the system and the air is a number of control devices are available. For observation and also for the better Regulation of the flow of water into the system as well as for quick filling of the Systems with water and for draining the water are those placed in front of the system two main containers 6, which are connected to one another at the top with an elastic tube are.
Fängt das System an, das Wasser zu saugen, so steigt das Wasser zunächst aus dem Wasserbehältnis 7 in den ersten Hauptkontrollbehälter 62, und dann tritt es durch das Verbindungsrohr i in den zweiten Wasserbehälter 61 ein, was in Form von Tropfen oder eines Wasserstrahls geschieht und beobachtet werden kann. Arbeitet das System infolge einer starken Überwässerung des Bodens als Dränage, so fließt das Wasser in einer entgegengesetzten Richtung und kann durch den anderen Hauptkontrollbehälter 62, der mit dem Saugrohr verbunden ist, beobachtet werden.When the system starts to suck in the water, the water rises first from the water container 7 into the first main control container 62, and then occurs it through the connecting pipe i into the second water tank 61, what in the form happens by drops or a jet of water and can be observed. Is working the system as a result of excessive overwatering of the soil as drainage, so flows the water in an opposite direction and can through the other main control tank 62, which is connected to the suction pipe, can be observed.
Zur Kontrolle der Luftdichtigkeit der Röhren sind die Röhrenlinien mit Glasgefäßen mit Hähnen versehen. Die in die Röhren eingetretene Luft verdrängt unter dem Druck der Wassersäule das Wasser aus den Glasgefäßen :2 und tritt in diese ein, was sofort zu bemerken ist. Außerdem sinkt der Unterdruck in den Röhren, was durch die Manometer angezeigt wird. Jede Röhrenlinie i ist mittels Röhren mit Hähnen 4 an die Hauptrohrleitung 5 angeschlossen. Im Falle irgendeiner Betriebsstörung in der Röhrenlinie i wird die betreffende Röhrenlinie durch Schließen des Hahnes 4 von dein gesamten System abgetrennt.The pipe lines are used to check the airtightness of the pipes provided with glass vessels with taps. The air that has entered the tubes is displaced under the pressure of the water column the water from the glass vessels: 2 and enters them one thing to be noticed immediately. In addition, the negative pressure in the tubes drops, what indicated by the pressure gauge. Each pipe line i is by means of pipes with taps 4 connected to the main pipeline 5. In the event of any malfunction In the pipe line i, the pipe line in question is opened by closing the tap 4 disconnected from your entire system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK94847D DE434536C (en) | 1925-07-03 | 1925-07-03 | Automatic soil irrigation system |
Applications Claiming Priority (1)
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DEK94847D DE434536C (en) | 1925-07-03 | 1925-07-03 | Automatic soil irrigation system |
Publications (1)
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---|---|
DE434536C true DE434536C (en) | 1926-10-05 |
Family
ID=7237983
Family Applications (1)
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DEK94847D Expired DE434536C (en) | 1925-07-03 | 1925-07-03 | Automatic soil irrigation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE434536C (en) |
-
1925
- 1925-07-03 DE DEK94847D patent/DE434536C/en not_active Expired
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