DE69605719T2

DE69605719T2 - Einfachverwendbare Bewässerungssteuerdose mit voreingestellten Programmen

Info

Publication number: DE69605719T2
Application number: DE69605719T
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Roman
Original assignee: Claber SpA
Current assignee: Claber SpA
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-08
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2016-06-09
Also published as: DE69605719T3; DE69605719D1; DE748584T1; EP0748584A1; IT1276725B1; ITMI951282A1; ITMI951282A0; ES2128278T5; ES2128278T3; EP0748584B2; AU5588996A; US5826619A; EP0748584B1; AU696982B2; ES2128278T1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Bewässerungssteuergerät unter vereinfachter Anwendung von vorgegebenen Programmen gemäß dem einleitenden Teil des Patentanspruchs 1.
Auf dem Gebiet von Gartenpflegeartikeln werden zunehmend automatische Bewässerungssysteme eingesetzt, welche elektronische Steuereinrichtungen aufweisen, welche Ventileinrichtungen betreiben, um automatisch die Öffnungs- und Schließzeiten derselben zu bestimmen.
Bewässerungssysteme dieser Art sind beispielsweise in EP-A-0 482 698 und EP-A-0 703 516 der vorliegenden Patentinhaberin angegeben. Beide Bewäs serungssysteme weisen eine elektronische Steuereinrichtung auf, welche durch einen Anwender mit Hilfe einer Tastatur zur Dateneingabe programmiert werden kann, und es ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, um den Anwender beim Programmieren zu unterstützen.
Obgleich diese Bewässerungssysteme äußerst flexibel einsetzbar sind, da der Anwender irgendein geeignetes gewünschtes Bewässerungsprogramm einstellen kann, ist aber deren Programmierung ziemlich arbeitsaufwendig, was sich nicht einfach lernen und merken läßt. Ferner muß die Steuereinrichtung elektrisch löschbare und programmierbare Speicher enthalten, welche bekanntlich relativ teuer sind.
Auch sind Bewässerungssysteme bekannt, bei denen die Steuereinrichtung einige gespeicherte Bewässerungsprogramme enthält, die vom Hersteller vorbestimmt sind und die sich durch den Anwender nicht austauschen lassen, welche sich aber durch den Anwender über eine Tastatur auswählen lassen.
Diese Systeme sind natürlich weniger flexibel als die zuerst beschriebenen Systeme, sie sind aber hinsichtlich der Anwendung einfacher. Ferner braucht die Steuereinrichtung nicht notwendigerweise löschbare und programmierbare Speicher zu enthalten, sondern allgemein erhältliche und wirtschaftliche ROM Speicher reichen aus. Der Einsatz einer Tastatur zum Auswählen des gewünschten vorbestimmten Bewässerungsprogramms hat sich aber im Hinblick auf die Einfachheit der Anwendung als nicht effektiv erwiesen.
In US-A-4,190,884 ist ein digitales Wassersteuersystem bekannt, welches zwei Drehschalter zum Wählen der Anzahl von Malen zum Starten des Systems und zum Wählen des Zeitinterwalls zwischen aufeinanderfolgenden Starts an einem Tag und jeweils zur Wahl des Tagesintervalls umfaßt.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik zielt die Erfindung darauf ab, ein Bewässerungssteuergerät bereitzustellen, mit welchem die vorstehend genannten Schwierigkeiten überwunden sind und der Einsatz äußerst einfach ist.
Nach der Erfindung wird hierzu ein Bewässerungssteuergerät bereitgestellt, dessen Merkmale im Anspruch 1 angegeben sind.
Das Bewässerungssteuergerät nach der Erfindung läßt sich äußerst einfach einsetzen, da es für den Anwender ausreicht, den Drehschalter zu verdrehen, bis eine dort vorgesehene Markierung in einer Position dem gewünschten Bewässerungsprogramm gegenüberliegend angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer als nicht beschränkendes Beispiel dienenden bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Bewässerungssteuergeräts nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1 von dem Steuergerät;
Fig. 3 ist ein Funktionsblockdiagramm der elektronischen Einrichtungen des Steuergeräts; und
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm des Programms des Steuergeräts.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist ein Steuergerät nach der Erfindung ein Gehäuse 20 auf, welches im wesentlichen so ausgelegt ist, wie dies in EP-A-0 745 322 beschrieben ist, welche der gleichen Patentinhaberin gehört.
Das Gehäuse 20 umfaßt ein Hauptgehäuse 30, an welchem eine Einlaßmuffe 70 und ein Auslaßanschluß 71 angebracht ist. Die Einlaßmuffe 70 ist mit einer Einlaßleitung 38 für das Gehäuse 30 verbunden. Zwischen der Einlaßleitung 38 und der Auslaßleitung 39 ist ein Abschnitt 40 zur Unterbrechung des Stromflußverlaufes einer Bewässerungsflüssigkeit vorgesehen.
Das Gehäuse 30 weist auch ein schalenförmiges Gehäuseteil 31 auf, welches ein Magnetventil 21 aufnimmt. Ein Schließelement 32 des schalenförmigen Teils 31 wirkt auch als ein Träger für eine gedruckte Schaltungsplatte 33 einer elektronischen Steuereinheit des Steuergeräts (nachstehend beschrieben). Oberhalb der gedruckten Schaltungsplatte 33 ist eine Platte 34 mit einem kreisförmigen Sitz für einen Handgriff 35 eines Drehschalters mit gedruckter Schaltung vorgesehen, welcher auf der Platte 33 vorgesehen ist. An dem Schließelement 32 kann eine Abdeckung angelenkt sein, welche sich umlegen läßt und im Schließzustand die Platte 34 vollständig überdeckt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist auf der Platte 34 eine in Umfangsrichtung verlaufende Folge von Markierungen entsprechend den unterschiedlichen Winkelpositionen vorgesehen, welche der Drehschalter einnehmen kann (beim dargestellten Beispiel sind sechzehn Positionen gezeigt).
Das Schließelement 32 ist auch mit einem Paar von flexiblen Halteteilen 36 versehen, welche im Innern der Schale 31 verlaufen und in geeigneter Weise mit einer Batterie 37 verbunden sind.
Das Magnetventil 21 ist von der Bauart, die in US-A-5,655,747 beschrieben ist. Es handelt sich um ein bistabiles, elektromagnetisch betriebenes Magnetventil mit geringem Energieverbrauch, da das Magnetventil nur während kurzen Zeitintervallen beim Öffnen oder Schließen mit Energie versorgt zu werden braucht, während dann, wenn es den Offenzustand oder den Schließzustand einnimmt, keine weitere elektrische Energie mehr verbraucht. Das Magnetventil 21 weist einen Stahlkolben 22 auf, welcher in einer Kammer gleitbeweglich geführt ist, die von einem zylindrischen Fortsatz 23 eines Flansches 24 gebildet wird. Um diesen zylindrischen Fortsatz 23 sind eine Scheibe 17 aus galvanisiertem Metallblech, ein Permanentmagnet 18 und ein Träger 19 aus galvanisiertem Metallblech für eine elektrische Wicklung (Spule) 44 vorgesehen. Der Träger 19, der Magnet 18 und die Scheibe 17 bilden einen Magnetkreis, in welchem die magnetischen Flußlinien konzentriert werden, die durch die Wicklung 44 erzeugt werden, wenn eine elektrische Stromversorgung erfolgt.
Der Kolben 22 hat an einem seiner Enden eine Kautschukauflage 25, welche dann, wenn der Kolben 22 in der in Fig. 2 gezeigten Position ist, eine Öffnung 26 verschließt, die in einem Dichtungsgehäuse 27 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die in einer ersten Ringkammer 41, welche in kommunizierender Verbindung mit der Einlaßleitung 38 steht, und in einer zweiten Ringkammer 42, welche in kommunizierender Verbindung mit der ersten Ringkammer steht, vorhandene Flüssigkeit zu der Auslaßleitung 32 austritt. Wenn anschließend an ein Signal von der elektronischen Steuereinheit der Kolben 22 eine Gleitbewegung von dem Dichtungsgehäuse 27 weg ausführt, gibt der Aufsatz 25 die Öffnung 26 frei, und in der zweiten Kammer 22 vorhandene Flüssigkeit geht in die Auslaßleitung 39. Der Unterdruck, welcher in der zweiten Kammer 22 erzeugt wird, bestimmt die Bewegung einer Membrane 43, wodurch ermöglicht wird, daß die in der ersten Kammer 41 vorhandene Flüssigkeit zu der Auslaßleitung 39 durchgehen kann.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuereinheit des Steuergeräts. Sie weist eine Mikrosteuereinrichtung 50 mit einem internen Speicher auf, in welchem vom Hersteller vorbestimmte Bewässerungsprogramme und das Programm gespeichert sind, welches zur Steuerung des Steuergeräts dient. Die Mikrosteuereinrichtung 50 erhält von dem Drehschalter 51 eine Mehrzahl von Eingangssignalen 52, wobei die Anzahl der Anzahl der unterschiedlich zu wählenden Programmen entspricht, und jedes Signal wird aktiviert, wenn der Drehschalter in eine der Positionen gedreht ist, welche mit "1"-"15" in Fig. 1 bezeichnet sind. Ein weiteres Signal 53 führt zu einer Aktivierung, wenn der Drehschalter in eine Testposition des Steuergeräts (welche mit "0" in Fig. 1 bezeichnet ist) gedreht ist, welche sich von den vorangehenden Positionen unterscheidet, und es wird der Mikrosteuereinrichtung 50 ein Rückstelleingang zugeleitet. Die Mikrosteuereinrichtung steuert über zwei Ausgangssignale 45, 45' eine Treibereinrichtung 55, welche ihrerseits das bistabile Magnetventil 21 betreibt und das Öffnen und Schließen desselben bestimmt (ein Signal, beispielsweise das Signal 54, bestimmt den Betrieb des Öffnens des Magnetventils und das andere den Betrieb zum Schließen).
Die elektronische Steuereinheit wird von einer Batterie 37, beispielsweise einer 9-Volt-Alkalibatterie, gespeist. Die Batterie 37 ist mit einer Schaltung 57 zum Schutz gegen eine Polaritätsumkehrung verbunden (um Beschädigungen durch ein falsches Anschließen der Batterie mit den positiven und negativen Polen in umgekehrter Reihenfolge zu verhindern). Der Ausgang der Schaltung 57 dient direkt zur Versorgung der Treibereinrichtung 55 und einer Spannungsreglerschaltung 58, welche die Mikrosteuereinrichtung 50 mit einer stabilen Spannung in der gewünschten Höhe, normalerweise niedriger als die Spannung der Batterie, versorgt. Auch ist eine Schaltung 59 zum Lesen des Spannungswertes der Batterie 37 vorgesehen (im allgemeinen ist es eine Einrichtung zum Messen der Spannung, und sie nimmt einen Vergleich zwischen der Spannung der Batterie mit einer Bezugsspannung vor, welche als minimale Schwellenspannung für die Batterie dient). Der Ausgang dieser Schaltung 59 wird an den Eingang der Mikrosteuereinrichtung 50 angelegt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 4 die Arbeitsweise des Steuergeräts näher erläutert. Wenn das Steuergerät eingeschaltet ist, das heißt wenn die Batterie angeschlossen ist und nach einem Initialisierungsschritt der Mikrosteuereinrichtung 50 schließt diese das Magnetventil 21 und liest die momentane Position des Drehschalters 51 und prüft, welches der Signale 52 aktiviert ist. Wenn der Schalter 51 in der Testposition ist, welche der in Fig. 1 mit "0" bezeichneten Position entspricht, wird das Testprogramm des Steuergeräts aktiviert und hierzu wird nach einem vorbestimmten Zeitintervall von etwa 15 Sekunden die Öffnung des Magnetventils 21 für ein vorbestimmtes Zeitintervall von drei Minuten vorgenommen und anschließend wird das Magnetventil 21 wiederum geschlossen. Das Steuergerät wird dann in eine Bereitschaftsstellung mit niedrigem Energieverbrauch gebracht, in welcher es bleibt, bis sich die Position des Drehschalters ändert. Die Testposition kann auch für eine manuell betriebene Bewässerung genutzt werden, welche keine Programmierung erforderlich macht.
Wenn der Drehschalter in eine andere Position als die Testposition gedreht wird, wird das Bewässerungsprogramm entsprechend der neuen Position des Schalters aktiviert, das heißt, es wird in einen dynamischen Speicher der Mikrosteuereinrichtung zur Ausführung geladen: Dieses Bewässerungsprogramm führt zu einer Öffnung des Magnetventils 21 eine vorbestimmte Zeit lang und mit einer vorbestimmten Unterbrechungsfrequenz.
Bei dem dargestellten Beispiel sind fünfzehn unterschiedliche Bewässerungsprogramme vorhanden, welche den fünfzehn Positionen "1"-"15" des Schalters in Fig. 1 zugeordnet sind. Diese Bewässerungsprogramme können beispielsweise die folgenden Zeiten zum Öffnen des Magnetventils und die folgenden Unterbrechungsfrequenzen bereitstellen:
Wenn der Schalter verdreht wird, um ein anderes Bewässerungsprogramm zu wählen, wird das Magnetventil sofort geschlossen, wenn es offen ist.
Alle nach dem Wählen durch Verdrehen des Drehschalters in die entsprechende Position eingestellten Bewässerungsprogramme sind so ausgelegt, daß jeder Ausführung ein Bereitschaftsschritt mit sechs Stunden vorangeht. Nach dem Ablauf dieser Zeit beginnt die Mikrosteuereinrichtung mit der Ausführung des gewählten Bewässerungsprogramms, welches mit dem Öffnen des Magnetventils 21 eingeleitet wird.
Während der Ausführung eines der Bewässerungsprogramme und vor dem Ausgeben des Öffnungssignals und während jeder Schließperiode des Magnetventils führt die Mikrosteuereinrichtung 50 eine Prüfung des Ladezustands der Batterie durch und prüft den Zustand des Ausgangssignals der Schaltung 59. Wenn der Ladezustand der Batterie ausreichend erscheint, führt die Mikrosteuereinrichtung mit der Öffnung des Magnetventils 21 fort. Wenn andererseits der Ladezustand der Batterie als nicht ausreichend erscheint, wird die Ausführung des momentanen Bewässerungsprogramms hinausgeschoben, bis die Batterie ausgetauscht worden ist. Auf diese Weise wird das Magnetventil nicht geöffnet, und die Bewässerung wird nicht aktiviert, sobald keine Gewißheit darüber besteht, daß noch ausreichend Energie zum wiederum korrekten Schließen des Magnetventils zur Verfügung steht. Auch ist es möglich, eine Prüfung zu beliebiger Zeit für den Ladezustand der Batterie durchzuführen, indem man das Steuergerät in die Testbetriebsart bringt (Position "0" des Schalters). Wenn gemäß der voranstehenden Beschreibung nach etwa 15 Sekunden das Magnetventil öffnet, ist der Ladezustand der Batterie ausreichend. Wenn andererseits 15 Sekunden abgelaufen sind und das Magnetventil nicht öffnet, bedeutet dies, daß die Batterie schwach ist und ersetzt werden muß.
Die zuvor beschriebene Betriebsart kann eine von mehreren unterschiedlichen Betriebsarten des Steuergeräts sein. In der Tat ist es beispielsweise möglich, eine Wähleinrichtung an der gedruckten Schaltungsplatte der elektronischen Steuereinheit vorzusehen, um unterschiedliche Betriebsarten des Steuergeräts auswählen zu können, bei denen es sich um so viele Betriebsarten wie zur Verfügung stehende Codes handeln kann, welche durch den Mikroprozessor verarbeitet werden können. Wenn dieser eingeschaltet wird, liest er den Zustand der Wähleinrichtung und bestimmt, welche der Betriebsarten auszuführen ist.
Beispielsweise kann sich eine zweite Betriebsart von der zuvor beschriebenen durch die Tatsache unterscheiden, daß jedes Bewässerungsprogramm unmittelbar nach seiner Auswahl mit Hilfe des Drehschalters (beispielsweise nach 5 Sekunden) ausgeführt wird, an Stelle daß ein Bereitschaftsschritt von sechs Stunden diesem vorangeht und durch die Tatsache, daß dann, wenn der Schalter in die Testposition ("0") gebracht worden ist, das Steuergerät in einen Bereitschaftszustand gebracht wird, ohne daß zuvor das Magnetventil drei Minuten lang offen war.

Claims

1. Bewässerungssteuergerät zum Steuern des Öffnens und Schließens eines Magnetventils, welches im Stromflußverlauf einer Bewässerungsflüssigkeit angeordnet ist, wobei das Bewässerungssteuergerät eine elektronische Steuereinheit mit einer Speichereinrichtung (50) aufweist, welche eine Mehrzahl von vorbestimmten unterschiedlichen Bewässerungsprogrammen speichert sowie eine Steuertafel (34) aufweist, auf der ein Drehschalter (35, 51) angeordnet ist, welcher in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Winkelpositionen bringbar ist, welche hinsichtlich ihrer Anzahl wenigstens gleich der Anzahl von vorgegebenen Bewässerungsprogrammen ist, um diese elektronisch zu steuern und die jeweilige selektive Aktivierung des jeweiligen vorgegebenen Bewässerungsprogramms zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Drehschalter (35, 51) vorgesehen ist und daß jedes vorgegebene Bewässerungsprogramm vorgegebene Zeiten für die Zykluslängen und Frequenzen der Bewässerung aufweist, und diese jeweils einer gewissen Winkelposition des Drehschalters (35, 51) zugeordnet sind, so daß die Verdrehung des Drehschalters (35, 51) in eine vorbestimmte Winkelposition die Auswahl eines entsprechenden vorgegebenen Bewässerungsprogramms bewirkt.

2. Bewässerungssteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit eine Mikrosteuereinrichtung (50) aufweist, welche von dem Drehschalter (35) Signale (52) zur Identifizierung der Winkelposition des Drehschalters und zum Aktivieren des zugeordneten Bewässerungsprogramms empfangen kann, und welche Signale (54, 54') an eine Einrichtung (55) zum Betreiben des Magnetventils (21) ausgeben kann.

3. Bewässerungssteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (37) zur Stromversorgung der elektrischen Steuereinheit und des Magnetventils (21) vorgesehen ist.

4. Bewässerungssteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung (59) zum Überprüfen des Ladezustands der Batterie (37) aufweist, welche mit der Mikrosteuereinrichtung (50) verbunden ist, um ein Öffnen des Magnetventils (21) zu verhindern, wenn der Ladezustand der Batterie (37) kleiner als ein vorbestimmter Sicherheitswert ist.

5. Bewässerungssteuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Position des Drehschalters (35, 51) gibt, in welcher die elektronische Steuereinheit einen Testablauf des Steuergeräts aktiviert, um das Arbeiten des Magnetventils (21) zu prüfen.

6. Bewässerungssteuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Testablauf vorsieht, daß das Magnetventil (21) nach einem ersten, fest vorgegebenen Zeitintervall geöffnet wird und daß das Magnetventil (21) nach einem zweiten vorbestimmten Zeitintervall geschlossen wird.