DE69824615T2

DE69824615T2 - Verbesserter tropfbewässerungsauslass

Info

Publication number: DE69824615T2
Application number: DE69824615T
Authority: DE
Inventors: Raphael Mehoudar
Original assignee: HYDRO PLAN ENG Ltd; Hydro Plan Engineering Ltd
Current assignee: HYDRO PLAN ENG Ltd; Hydro Plan Engineering Ltd
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: EP2140755B1; PT1022936E; JP2004187685A; CN1550128B; EP1435196A3; AR015961A1; AU9557598A; BR9813864A; EP1435196B1; JP4762497B2; JP2001519174A; WO1999018771A1; ATE450139T1; US6206305B1; EP2140755A2; IL121967A; KR100368706B1; TW389707B; CN1275884A; EP1435196A2

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Emittereinheit für die Tropfbewässerung zur Verwendung in einem System für die Tropfbewässerung. Die Erfindung ist speziell bei solche Systemen anwendbar, bei denen Emittereinheiten, auch Tropfer genannt, an sich im voneinander befindenden Stellen mit der Innenfläche einer Leitung vor Auflassöffnungen in der Leitung integral verbunden sind, so dass eine Bewässerungsströmung in der Leitung dazu führt, dass der Austritt des Bewässerungsstroms aus den Auslassöffnungen der einzelnen Emittereinheiten in Form von Tropfen erfolgt.
Hintergrund der Erfindung
Solche Systeme für die Tropfbewässerung und insbesondere solche Emittereinheiten zur Verwendung in diesen sind seit einiger Zeit wohl bekannt. Sie umfassen das Vorsehen eines verlängerten, die Strömung zurückhaltenden oder hemmenden Strömungswegs innerhalb des Emitters, durch welchen Wasser aus der Leitung ausströmt, so dass es aus dem Leitungsauslass als im wesentlichen druckloser Tropfen austritt.
Der Aufbau und das Vorsehen dieses die Strömung zurückhaltenden bzw. Strömung hemmenden Strömungsweg fällt im allgemeinen in eine von zwei Hauptkategorien:

a) eine, bei der der Strömungsweg vollständig innerhalb eines Emittergehäuses vorgesehen ist, und
b) eine, bei der der Strömungsweg zwischen dem Gehäuse des Emitters und der Fläche der Leitung vorgesehen ist, mit der das Gehäuse verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung ist speziell auf die erste dieser Kategorien gerichtet, d.h. diejenige, bei der der Strömungsweg innerhalb des Emittergehäuses bestimmt ist. Fernerhin betrifft die Erfindung vorzugsweise eine solche Emittereinheit, die mit Mitteln zur Strömungssteuerung ausgestattet ist, d.h. mit Steuerungsteilen für einen Differenzdruck, die derart ausgebildet sind, dass die zeitliche Ausströmmenge aus dem Emitter von Schwankungen des Drucks der zulaufwenden Bewässerungsströmung in die Emittereinheit im wesentlichen unabhängig ist.
Solch Systeme zur Tropfbewässerung und, im besonderen, solche Emittereinheiten für die Tropfbewässerung zum Einsatz in diesen sind in unserem älteren US Patent Nr. 4 210 287 (im folgenden das '287 Patent) beschrieben worden. Das '287 Patent offenbart eine Emittereinheit, die mit einer nachgiebig flexiblen Membran versehen ist, welche innerhalb eines länglichen Körpers oder Gehäuseteils so herausnehmbar gehalten ist, dass sie eine Doppelfunktion übernimmt, nämlich, auf der einen Seite, während sie dem Bewässerungsströmungsdruck innerhalb der Leitung ausgesetzt ist, die Steuerung eines Differenzdrucks auszuüben, und, auf der anderen Seite, mit Bezug auf eine die Strömung begrenzende, in den Körperteil eingeformten Strömungskanal mit einem Paar einander gegenüberliegend zugewandten Sätzen von strömungshemmenden Querwänden, einen strömungshemmenden langen Strömungsweg zwischen dem Einlass in das Gehäuse und dem Auslass aus dem Gehäuse zu bilden.
Es hat auch frühere Vorschläge zum Einschluss der Emittereinheit in einem Gehäuse gegeben. Diese Vorschläge haben aber zu keinen adäquaten Lösungen, wenn überhaupt, im Zusammenhang mit Problemen geführt, die sich im Zusammenhang mit den Möglichkeiten des Zusammenbaus der Teile ergeben, aus denen das längliche Gehäuse aufgebaut ist.
Aus der US Patentschrift Nr. 4 105 162, die der französischen Patentbeschreibung 2 366 790 entspricht, ist ein Emitter bekannt, der ein aus einem nachgiebigen Material gefertigtes strömungshemmendes Teil hat, das in einem scheibenförmigen, kreisrunden, aus zwei Teilen bestehenden Gehäuse, einem becherförmigen Unterteil und einem daran mit einer Druckverbindung zwischen einer umlaufenden Nut im Deckel und einer dazu passenden Schulter im Unterteil besteht. Das strömungshemmende Teil ist mit einem kreisförmig gewundenen Strömungsweg versehen, der zumindest zum Teil durch Rücksprünge gebildet ist, die in beiden einander zugewandten Stirnseiten ausgebildet sind, der sich mit dem Zulaufdruck ändern. Ein flaches Steuerteil ist zwischen dem strömungshemmenden Teil und dem Gehäuseeinlass so vorgesehen, dass die Einlassfläche des Steuerteils dem Flüssigkeitsdruck am Einlass des Gehäuses ausgesetzt ist. Das becherförmige Gehäuseteil hat eine mittige Säule mit einer mittigen Einlassbohrung und eine Schulter, mit der sie mit der Innenfläche einer Wasserleitung oder einer flüssigkeitsführenden Leitung an einer Stelle verbindbar ist, an der diese mit einer Auslassöffnung versehen ist.
Ein anderer bekannter Emitter für die Tropfbewässerung hat ein längliches Gehäuse, das derart ausgebildet ist, dass es durch Plastikverschweißung an der Innenfläche einer Rohrlei tung für die Wasserversorgung unterhalb einer Wasserauslassöffnung angebracht werden kann, wie es in der US Patentbeschreibung 5 294 058 erläutert ist. Eine Strömungssteuerung ist mit einer elastomeren Membran mit einer den Durchfluss hemmenden mittigen Öffnung durch einen dünnen Wandabschnitt von ihr erzielbar. Das Gehäuse ist aus zwei rechteckförmigen, ineinander drückbaren Gehäusehälften hergestellt und die Membran ist zwischen diesen beiden Hälften eingefügt, wobei die becherförmige Aufnahmehälfte darin eine fugenartige umlaufende Nut für den Eingriff mit einem eingesetzten Verschlussdeckel hat. Innerhalb des Gehäuses des Emitters ist kein länglicher, strömungshemmender Strömungspfad ausgebildet. Dieser Emitter gehört nicht zu der weiter oben erläuterten ersten Kategorie.
Besondere Probleme erwachsen besonders dort, wo wie im Fall von Emittereinheiten, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, relativ lange, längliche Emittereinheiten erforderlich sind und Mittel für die Verbindung der das Gehäuse bildenden Einzelteile vor deren Verbindung mit der Leitung vorzusehen sind, insbesondere wenn das Gehäuse aus vergleichsweise nachgiebigem Kunststoffmaterial (z. B. Polyethylen) hergestellt ist, um auf diese Weise die einwandfreie Verbindung mit der Leitung zu erleichtern.
Es ist daher ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendes Problem, eine neue und verbesserte Emittereinheit für die Bewässerung zur Verwendung in Systemen zur Tropfbewässerung zu schaffen, bei der die oben erläuterten Anforderungen im wesentlichen erfüllt sind.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Emittereinheit geschaffen, die zur direkten Verbindung mit der inneren Oberfläche einer Leitung bestimmt ist, umfassend ein längliches Gehäuse, einen Gehäuseeinlass, durch den eine Verbindung zum Innenraum der Leitung hergestellt wird, einem Gehäuseauslass, der mit einem Wandauslass der Leitung in Durchlassverbindung gebracht werden kann, einen in dem Gehäuse ausgebildeten länglichen strömungshemmenden Strömungsweg, einem Einlass für den Strömungsweg, der mit dem Gehäuseeinlass in Verbindung steht, einer in dem Gehäuse angebrachten nachgiebigen flexiblen Membran, bei der das Gehäuse von geschlossener kastenförmiger Gestalt ist und durch die Verbindung eines Aufnahmeteils mit einem korrespondierenden Abdeckteil entstanden ist und miteinander in Eingriff kommende vorspringende und zurückspringende Verbindungsteile an den Randbereichen dieser Teile ausgebildet sind und im wesentlichen quer zur Längsachse dieser Teile so ausgerichtet sind, dass die vorspringenden Verbindungsteile des einen Teils einen dichtverschließenden Druckverschluss innerhalb der korrespondierenden zurückspringenden Verbindungsteile des anderen Teils bilden.
Der dichtschließende Druckverschluss zusammen mit den ineinander in Eingriff kommenden Teilen über die Länge der Ränder der sie bildenden Teile des Gehäuses stellen einen effektiven Zusammenhalt dieser Teile nach deren Zusammenbau sicher und verhindern deren Trennung vor der Verbindung des Gehäuses mit der Leitung. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn man bedenkt, dass auf der einen Seite die Emittereinheiten nach ihrem Zusammenbau zunächst gelagert werden müssen und folglich mechanischen Handhabungsbeanspruchungen während der Verbindungsprozedur ausgesetzt sind, und auf der anderen Seite die eingeschlossene Membran innerhalb des Gehäuses unter einem gewissen Maß an elastischer Pressung gehalten werden muss.
Aufgrund der Möglichkeit eine vergleichsweise lange Emittereinheit eines sicheren, gehäuseförmigen Aufbaus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, ist es möglich, bestimmte weitere zusätzliche Vorteile zu gewinnen, von denen die folgenden erwähnenswert sind:

1. die Bereitstellung von mehreren übereinander angeordneten miteinander verbundenen strömungshemmenden Strömungswegen, die voneinander durch die Membran oder zusätzlichen Membranen getrennt sind,
2. den Einbau einer wirksamen Rückschlagventil-Konstruktion in die Emittereinheit und
3. das Vorsehen einer ausgedehnten Filteranordnung.

Die Emittereinheit ist vorzugsweise mit einer Steuerungseinrichtung für einen Differenzdruck versehen, für welchen Fall in dem Gehäuse eine Aussparung mit vergleichsweise großer Abmessung im Vergleich zur Breite des Strömungswegs ausgeformt ist, mit einem Auslass, der in dem Unterteil der Aussparung ausgebildet ist, einem Rand der Aussparung, der eine Fläche hat, die erheblich größer als die Fläche des Auslasses der Aussparung ist, eine erste Fläche der Membran, die so ausgestaltet ist, dass sie dem Flüssigkeitszulaufdruck ausgesetzt ist, eine zweite und gegenüber liegende Fläche der genannten Membran, die dem genannten Rand gegenüber angeordnet ist und so ausgestaltet ist, dass sie gegen den genannten Rand unter dem Einfluss des Zulaufdrucks angepresst wird, um so mit der Aussparung eine Aus lass-Steuerkammer zu bilden, wobei die Anordnung derart ist, dass sich, wenn der Flüssigkeitszulaufdruck den Druck innerhalb der Auslass-Steuerkammer um einen vorbestimmten Betrag übersteigt, die Membran zu dem Auslass der Aussparung hin durchbiegt, um mit dem Auslass der Aussparung einen verengten Auslass-Strömungsweg zu bilden.
Auf diese Weise werden vorzugsweise während des vergleichsweise einfachen Giessens der einzelnen Teile des Gehäuses geeignete strömungshemmende längliche Nuten zusammen mit der Auslass-Steuerkammer-Aussparung diese Nuten und diese Aussparung zusammen mit der dazwischen eingelegten Membran die strömungshemmenden Strömungswege und auch die Auslass-Steuerkammer bilden.
Aufgrund des Vorsehens eines kastenförmigen Gehäuses ist es möglich, in dem Gehäuse gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung einen oder mehrere längliche Einströmkanäle vorzusehen, die vorzugsweise zwischen dem benachbarten einen oder den beiden länglichen Rändern des einen der das Gehäuse bildenden Teile angeordnet sind.
Diese Kanäle, die auch während des Giessens des einen oder des anderen das Gehäuse bildenden Teile geformt wurden, sind teilweise abgedeckt, so dass sie das Vorsehen eines vergleichsweise eingeschnürten filterartigen Einlasses in die Kanäle erlaubt und zur gleichen Zeit das Vorsehen eines vergleichsweise weit dimensionierten Kanals ermöglichen.
Die Kanäle sind in deren Längsrichtung mit einer regelmäßigen Anordnung (Reihe) von Filterquerwänden versehen. Auf diese Weise gelangt der Bewässerungszulauf in die Emittereinheit längs eines oder mehrerer verlängerter offener Zulaufkanäle, die mit Mitteln zum Filtern ausgestattet sind. Auf diese Weise kann der Zulaufkanal selbst von vergleichsweise breiter Erstreckung sein, um auf diese Art wiederum die Gefahr einer Verstopfung zu begrenzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur Erläuterung, wie diese in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine auseinander gezogene Explosionszeichnung in perspektivischer Ansicht einer Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist und eine gegenüber der in 1 dargestellten Ansicht invertierte Ansicht zeigt;
3 eine perspektivische Ansicht der zusammengebaute Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine perspektivische Ansicht einer Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in teilweise weggeschnittener Ansicht zeigt, die gegenüber der in 3 dargestellten Ansicht invertiert ist,
5 ein Längsschnitt eines Systems zur Tropfbewässerung ist, das eine Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, und der sie in einem anfänglichen Stadium des Betriebs zeigt;
6 ein Längsschnitt eines Systems zur Tropfbewässerung ist, das die Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in einer nachfolgenden Stadium des Betriebs zeigt und
7 eine Querschnittsansicht des Systems der Tropfbewässerung längs der Linie VII-VII zeigt, das in 5 dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Wie sich aus den Zeichnungen ersehen lässt, umfasst die Emittereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ein längliches Gehäuse 1 (siehe 3), das im wesentlichen kastenförmig ist und eine rechteckige Form mit abgerundeten Stirnenden hat. Das Gehäuse 1 ist durch ein korrespondierend geformtes längliches Aufnahmeteil 2, ein entsprechend geformtes längliches Abdeckteil 3 und eine entsprechend geformte längliche, nachgiebig flexible Membran 4 gebildet.
Wie sich aus den 1 und 2 der Zeichnungen ersehen lässt, besteht das Aufnahmeteil 2 im wesentlichen aus einer ebenen Bodenwand 6 und einer in Umfangsrichtung zu dieser verlaufenden Seitenwand 7.
Die in Umfangsrichtung verlaufende Seitenwand 7 hat ein Paar rechteckförmiger gerader Seitenränder 8a und ein Paar bogenförmiger Stirnränder 8b mit einer Stirnfläche 80'.
Eingeformt in jeden länglichen Seitenrand 8a ist eine regelmäßige Anordnung (Reihe) von einander abwechselnden schwalbenschwanzförmigen Aussparungen bzw. zurückspringender Verbindungsteile 9a und Vorsprüngen bzw, vorspringender Verbindungsteile 9b mit Seitenflächen 82' mit zusammenwirkenden Wänden 84', die sich längs der Seitenfläche 82' erstrecken und an der Stirnfläche 80' enden. Die Vorsprünge 9b sind ihrerseits jeweils mit einer Aussparung versehen, der den die Vorsprünge 9b begrenzenden Wänden eine nachgiebige Flexibilität verleihen.
Auf der Innenfläche der Bodenwand 6 des Aufnahmeteils 2 ist eine längliche Rille 11 ausgebildet, die sich von einem Einlassabschnitt 11a (mit vergleichsweise ausgedehnter Breite) bis zu einem Zwischen-Endabschnitt 11b über einen strömungshemmenden Abschnitt 11c erstreckt, der in bekannter Weise mit einem Paar entgegengesetzt gerichteter regelmäßiger Anordnungen von strömungshemmenden im wesentlichen dreieckförmigen Querwänden 12 gebildet ist.
Ein Einlass 13 ist innerhalb des Einlassabschnitts 11a durch ein vorspringendes Einlassmundstück 14 gebildet, das einen umlaufenden Mündungsrand 16 hat. Dieser Mündungsrand 16 erstreckt sich, wie sich deutlich aus den 5 und 6 der Zeichnungen entnehmen lässt, von der Innenfläche der Bodenwand 6 bis über die Querwände 12 hinaus.
Aus den 2, 4 und 7 der Zeichnungen erkennt man nun ferner, dass in einer Außenfläche der Bodenwand 6 neben den Längsrändern ein Paar länglicher Zulaufkanäle 17a und 17b, die entsprechende regelmäßige Anordnungen von Filterquerwänden 18a und 18b haben, die über deren Länge angeordnet sind. In der Bodenwand 6 des Aufnahmeteils 2 befindet sich der in Querrichtung sich erstreckende Verbindungskanal 19, der dazu dient, eine Verbindung zwischen den länglichen Zulaufkanälen 17a und 17b zu bilden. Der Verbindungskanal 19 steht über eine zentrale Öffnung 19a mit dem Einlass 13 in Verbindung. Die länglichen Zulaufkanäle 17a und 17b münden alle über den Verbindungskanal 19 in die zentrale Öffnung 19a und bilden auf diese Weise die einzige Quelle für den Zulauf in die Emittereinheit. Eine in Querrichtung gerichteter enger Gehäuseschlitz 21 ist in die Oberfläche der Bodenwand 6 des Einlassteils 2 ausgebildet und steht über seine Länge mit dem Verbindungskanal 19 in Verbindung.
Wie sich insbesondere aus den 4 und 7 der Zeichnungen entnehmen lässt, sind die länglichen Zulaufkanäle 17a und 17b, die während des Giessens des Aufnahmeteils 2 ausgebildet werden, mit einer Teilabdeckung 17c versehen. Auf diese Weise ist das Vorsehen eines vergleichsweise begrenzten Einlasses in die Zulaufkanäle 17a und 17b zum Filtern erleichtert und ist zur gleichen Zeit das Vorsehen von vergleichsweise breit dimensionierten Zulaufkanälen 17a und 17b möglich.
Das Abdeckteil 3 ist mit länglichen rechteckförmigen Seitenrändern 22a und bogenförmigen Stirnrändern 22b mit einer Stirnfläche 80'' gebildet.
Über die Länge jedes länglichen Seitenränder 22a ist eine regelmäßige Anordnung von einander abwechselnden Vorsprüngen bzw. vorspringenden Verbindungsteilen 23a und Rücksprüngen bzw. zurückspringenden Verbindungsteilen 23b mit Seitenflächen 82'' mit miteinander zusammenwirkenden Wänden 84'' vorgesehen, die entlang den Seitenflächen 82'' verlaufen und an den Stirnflächen 80'' enden. Sie haben jeweils eine schwalbenschwanzförmige Querschnittsform. Jeder Rücksprung 23b hat von seiner Grundfläche vorspringende halbzylindrische Vorsprünge 23c.
Die Vorsprünge 23a und Rücksprünge 23b entsprechen einander in Form und Abmessung mit den Rücksprüngen 9a und den Vorsprüngen 9b, so dass die Vorsprünge 23a, 9b durch Druck in Eingriff miteinander gebracht werden können und innerhalb der Rücksprünge 23b, 9a sicher festgehalten bleiben.
Das Vorsehen der mit Aussparungen versehenen Vorsprünge 9b auf jeder Seite der sie bildenden Wände der Rücksprünge 9a erlaubt eine vergleichsweise nachgiebige Flexibilität dieser Wände nach Einsatz der Vorsprünge 23a. Die Vorsprünge 23c passen wirksam in die in den Vorsprüngen 9b eingebrachten Rücksprünge.
Auf der inneren Oberfläche des Abdeckteils 3 ist eine längliche Rille 24 ausgebildet, die in Formgebung und Abmessung der der Rille 11 entspricht. In diesem Falle ist die Rille 24 in einem auslassseitigem Endabschnitt vergrößerte Abmessung und eine Aussparung 24a bildend ausgebildet, die in Größe und Abmessung mit dem im Einlassteil 2 ausgebildeten Einlassabschnitt 11a entspricht. Die Rille 24 ist ferner mit einem Zwischen-Einlassabschnitt 24b versehen, der in Formgebung und Abmessung mittleren Zwischen-Endabschnitt 11b der im Aufnahmeteil 2 ausgebildeten Rille entspricht. Schließlich umfasst die Rille 24 einen verlängerten, strömungshemmenden Abschnitt 24c, der in Form und Abmessung mit dem im Aufnahmeteil 2 ausgebildeten strömungshemmenden Abschnitt 11c der Rille 11 überein stimmt, und ebenso wie jener strömungshemmende Rillenabschnitt mit strömungshemmenden Querwänden 25 ausgestattet ist. Im Unterteil der Aussparung 24a befindet sich ein Auslass 26 aus dieser Aussparung, der sich durch das Abdeckteil 3 hindurch erstreckt. Eine schmale Blindrille 27 ist in der Bodenwand der Aussparung 24a ausgebildet und steht mit dem Auslass 26 der Aussparung 24a in Verbindung.
Die längliche, nachgiebige flexible Membran 4 entspricht in Größe und Abmessungen der der inneren Fläche des Aufnahmeteils 2 und ist mit einer Verbindungsöffnung 28 versehen, die im zusammengebauten Zustand der Emittereinheit, wie man dies deutlich den 5, 6 und 7 der Zeichnungen entnehmen kann, zwischen dem Zwischen-Endabschnitt 11b der Rille 11 und dem mittleren oder zwischen Einlassabschnitt 24b der Rille 24 im Abdeckteil 3 anzuordnen.
Der Zusammenbau der Emittereinheit wird durch Einlegen der Membran 4 in den Aufnahmeteil 2 und durch Eindrücken des Abdeckteils 3 in das Aufnahmeteil 2 bewirkt, wobei die Vorsprünge 23a und 9b fest und reibschlüssig ineinander greifen und innerhalb der Rücksprünge 9a und 23b gehalten sind. Wie sich der 6 der Zeichnungen entnehmen lässt, ist die Membran im eingebauten Zustand unter Vorspannung gegen den umlaufenden Mündungsrand 16 angedrückt, wodurch die Emittereinheit wirksam gegen eine Rückströmung aus dem Auslass 26 in den Einlass des Emitters gesichert ist. Auf diese Weise ist der Emitter mit einer wirksamen Rückschlagsperrventil-Konstruktion versehen. Eine Öffnung des Ventils um so die Strömung von Wasser in die Emitter über die Einlässe 19, 19a zu erlauben, ist nur möglich, wenn der Zulaufdruck hoch genug ist, um die Membran 4 vom Mündungsrand 16 abzuheben.
Die auf diese Weise zusammen gebaute Emittereinheit 1 kann danach zum anschließenden Einsetzen und Verbinden mit einer Leitung während sie extrudiert wird, beispielsweise gemäß dem Verfahren, wie es in unserem älteren US Patent Nr. 5 324 371 beschrieben und dargestellt ist, gelagert werden.
Die zur Verbindung des Abdeckteils 3 mit dem Aufnahmeteil 2, bei dem die vergrößerten Oberflächen der Vorsprünge 23a, 9b bewirken, dass die Rücksprünge 9a, 23b in gedrücktem reibschlüssigen Kontakt miteinander stehen, eingesetzten Mittel machen es äußerst unwahrscheinlich, dass sich die Einheiten während der Lagerung und beim Einsetzen und beim Verbinden in ihre Einzelteile trennen.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der bevorzugten gerade erläuterten Ausführungsform jedes der vorspringenden Verbindungsmittel 23a, 9b sich mit der engsten Stelle neben dem Randabschnitt 22a, 8a der Teile 3, 2, von denen sie jeweils vorspringen und sich nach außen zu den Randabschnitten 8a, 22a der anderen Teile 2, 3 aufweiten, befindet, während jedes zurückspringende Verbindungsteil 9a, 23b sich mit der breitesten Stelle neben dem Randabschnitt 8a, 22a der Teile 2, 3 befindet, in denen sie ausgebildet sind und sich zu dem Randabschnitt 22a, 8a des anderen Teils 3, 2 verjüngen. Aufgrund dieser Ausbildung und des Umstandes, dass beide Vorsprünge und Rücksprünge sich normal zur Längsachse der Teile 2 und 3 erstrecken, sind die Teile wirksam gegenüber möglichen Trennungskräften, die unmittelbar quer zu der Längsachse wirken, gesichert.
Darüber hinaus stellen die vergrößerten Oberflächen der Vorsprünge auf der einen Seite und der Rücksprünge auf der anderen Seite ein wirksames reibungsschlüssiges Festhalten der Vorsprünge innerhalb der Rücksprünge gegen eine Verschiebung der Teile 2 und 3 gegeneinander nach außen hin sicher.
Während in dem speziellen Beispiel, das hier dargestellt und beschrieben ist, die Vorsprünge 23a und Rücksprünge 9a als von im wesentlichen schwalbenschwanzförmiger Gestalt dargestellt sind, lassen sich auch im wesentlichen äquivalente andere Formgebungen einsetzen. So können z. B. Ω-förmige Vorsprünge und Rücksprünge zum Einsatz kommen.
Schließlich kann darüber hinaus in einigen Fällen ein adäquates Festhalten mit einem einzigen Paar von ineinander greifenden Vorsprüngen und Rücksprüngen sicher erzielt werden, ebenso wie mit solchen Vorsprüngen und Rücksprüngen, die eine Konstruktion mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Wänden hat. Wie sich den 5, 6 und 7 der Zeichnungen entnehmen lässt, ist die Emittereinheit 1 mit der innere Oberfläche einer Leitung 30 genau an den miteinander in Eingriff stehenden Randabschnitten 8 und 22 des Aufnahmeteils 2 und des Abdeckteils 3 verbunden und dieser Akt des dauerhaften Verbindens verbindet die Teile 2 und 3 sicher miteinander und stellt deren abdichtende Anbringung aneinander und an der Leitung 30 sicher.
Zur Erläuterung der Betriebsweise eines Systems zum Tropfbewässerung, das die gerade beschriebene und dargestellte Emittereinheit 1 einsetzt, wird nun auf die 4, 5, 6 und 7 der Zeichnungen Bezug genommen.
Bewässerungswasser strömt durch die Leitung 30 und tritt durch die Filtereinlaufkanäle 17a und 17b und durch den Gehäuseschlitz 21 und über den Verbindungskanal 19 und die mittige Öffnung 19a in den Gehäuseeinlass 13 ein. Der Druck des Einlaufenden Wassers verlagert die Membran aus ihrer vorgespannten abdichtenden Stellung vom umlaufenden Mündungsrand 16 (wie dieser in den 4 und 6 erkennbar ist) ab und ermöglicht dadurch die Wasserströmung in Richtung der in 6 eingetragenen Pfeile durch den strömungshemmenden Strömungsweg, der zwischen der Membran 4 und der strömungshemmenden Rille 11c in den endseitigen Zwischen-Endabschnitt 11b. Das Wasser strömt dann durch die Verbindungsöffnung 28 in den Zwischen-Einlassabschnitt 24b der Rille, durch den verlängerten, strömungshemmenden Strömungsweg, der zwischen der Membran und dem Abschnitt 24c der Rille gebildet ist und in die Aussparung 24a hinein. Das Wasser tritt aus der Aussparung 24a über den Auslass 26 der Aussparung aus, nachdem er einer weiterten strömungshemmenden Einwirkung in den strömungshemmenden Strömungsweg ausgesetzt ist, so dass es schließlich als druckloser Tropfen austritt.
Die Membran 4, die am Rand der Aussparung 24a anliegt, bildet mit der Aussparung 24a eine wirksame Auslass-Steuerkammer, wobei die eine Seite der Membran 4 dem Druck der Zulaufströmung ausgesetzt ist, und der gegenüberliegenden Seite der Membran 4 dem Strömungsdruck in der Auslass-Steuerkammer ausgesetzt ist.
Folglich ist eine wirksame Differenzdrucksteuerung möglich, durch die, wenn der Druck des Flüssigkeitszulaufs, der auf die erste Seite der Membran 4 ausgeübt wird, den Flüssigkeitsdruck in der Auslass-Steuerkammer um einen bestimmten Betrag übersteigt, sich die Membran 4 zum Auslass 26 der Aussparung hin durchbiegt, so dass sie zusammen mit dem Auslass der Aussparung einen eingeengten oder begrenzten Auslass-Strömungspfad bildet. Eine derartige Differenzdrucksteuerung ist in ihrer Anwendung auf eine Emittereinheiten für die Bewässerung bereits zuvor beschrieben, z. B. in dem '287 Patent.
Man kann erkennen, dass bei den Emittereinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung der Einsatz eines kastenförmigen Gehäuses, das Vorsehen eines doppellagigen und daher besonders stark verlängerten, strömungshemmenden Strömungswegs ermöglicht. Solche langen strömungshemmenden Strömungswege haben Abmessungen in der Breite, die erheblich größer als jene sind, die bei Emittereinheiten einer konventionellen Konstruktion verwirklicht werden können und dies ist natürlich von erheblicher Bedeutung, weil die Gefahr einer Verstopfung des Strömungswegs gegenüber einem Gitter oder dergleichen stark vermindert ist.
Man erkennt jedoch, dass die Erfindung in gleicher Weise auf Emittereinheiten anwendbar ist, die nur eine einzige strömungshemmende Lage (Ebene) haben. Ebenso ist die Erfindung in gleicher Weise anwendbar auf Emittereinheiten, bei denen die oder jede strömungshemmende Lage mehr als einen strömungshemmenden Strömungsweg hat.
Während die Erfindung insbesondere mit Hinblick auf den Einsatz einer Membran beschrieben ist, mit der eine Differenzdrucksteuerung verwirklichbar ist, ist ohne weiteres einsichtig, dass die Erfindung in gleicher Weise auf Emittereinheiten anwendbar ist, die davon abweichende Formen der Strömungssteuerung anwenden und bei denen die Membran dazu dient, zusammen mit der inneren Gehäusewand den strömungshemmenden Strömungsweg zu definieren und ebenfalls mit diesem in Wechselwirkung zu treten, um so eine effektive Strömungssteuerung zu bewirken.
Ferner ist zu beachten, dass während die Anwendung der Erfindung speziell im Zusammenhang mit der Verbindung der Emittereinheiten mit einer extrudierten Leitung während des Extrudierprozesses beschrieben ist, die Erfindung in gleicher Weise auf die Verbindung von Emittereinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung mit der inneren Oberfläche eines Flachbandes für eine Leitung anwendbar ist, das dann im Anschluss hieran zur Bildung einer Leitung längs der Längsränder zusammengeschweißt wird.
Fernerhin ermöglicht der Einsatz einer verhältnismäßig starken Wand bei dem Aufnahmeteil 2 für die Bildung von Einlasskanälen zum Filtern ferner den Einsatz von Zulaufwegen, die in der Breite vergleichsweise größer als jene der bekannten Emittereinheiten sind, was hier wiederum die Gefahr einer Verstopfung minimiert.
Dieses ist von besonderer Bedeutung dort, wie bei der Emittereinheit, die insbesondere beschrieben und dargestellt ist, eine Rückschlagsperrventil-Konstruktion vorzusehen ist. Mit einer solchen Konstruktion ist nur ein einziger begrenzter Einlass 19, 19a in der Emittereinheit erzielbar und ein solcher begrenzter Einlass könnte keine ausreichenden Mittel für ein Filtern aufnehmen. Solche Mittel sind daher dadurch vorgesehen, dass Zuströmkanäle für das Filtern durch die Konstruktion der Emittereinheit in Übereinstimmung mit der Erfindung ermöglicht sind.

Claims

Emittereinheit, die zur direkten Verbindung mit der inneren Oberfläche einer Leitung (30) bestimmt ist, mit einem länglichen Gehäuse (1), einem Gehäuseeinlass (13), durch den eine Verbindung zum Innenraum der Leitung hergestellt wird, einem Gehäuseauslass (26), der mit einem Wandauslass der Leitung in Durchlassverbindung gebracht werden kann, einem im Gehäuse ausgebildeten länglichen strömungshemmenden Strömungsweg (11c, 24c), einem Einlass (11a) für den Strömungsweg, der mit dem Gehäuseeinlass (13) in Verbindung steht, einem Auslass (24a) für den Strömungsweg, der mit dem Gehäuseauslass (26) in Verbindung steht, einer in dem Gehäuse angebrachten nachgiebig flexiblen Membran (4), bei der das Gehäuse (1) von geschlossener kastenförmiger Gestalt ist und durch die Verbindung eines Aufnahmeteils (2) mit einem Abdeckteil (3) entstanden ist, von denen das Aufnahme- und das Abdeckteil (2, 3) jeweils einen Randbereich (8a, 22b) mit einer Vorderfläche (80', 80'') und mit Seitenflächen (82', 82'' hat, von denen die Vorderflächen (80', 80'') des Aufnahmeteils (2) und des Abdeckteils (3) vor dem Zusammenbau einander zugewandt sind, von denen das Aufnahmeteil (2) und das Abdeckteil (3) miteinander in Eingriff kommende vorspringende und zurückspringende Verbindungsteile (9b, 9a, 23a, 23b) an den Randbereichen (8a, 22a) dieser Teile (2, 3) haben, von denen die vorspringenden und zurückspringenden Verbindungsteile miteinander zusammenwirkende Wände (84', 84'' haben, die derart zu den Seitenflächen (82', 82'') hin ausgerichtet sind und an den Vorderflächen (80', 80'') enden, dass vorspringende Verbindungsteile (9b, 23a) des einen Teils so ausgebildet sind, dass sie einen dicht schließenden Druckverschluss innerhalb des korrespondierenden zurückspringenden Verbindungsteils (9a, 23b) des anderen Teils bilden.
Emittereinheit nach Anspruch 1, bei der das Aufnahmeteil und das Abdeckteil (2, 3) jeweils mit einer Vielzahl von vorspringenden und zurückspringenden Verbindungsteilen (9b, 9a, 23a, 23b) versehen ist.
Emittereinheit nach Anspruch 2, bei der aufeinanderfolgende vorspringende und zurückspringende Verbindungsteile (9b, 9a, 23a, 23b) in regelmäßiger Anordnung vorgesehen sind.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das oder jedes vorspringende Verbindungsteil (9b, 23a) angrenzend an dem Randbereich (8a, 22a) des Gehäuseteils (2, 3), von dem es sich weg erstreckt, am schmalsten ist und sich nach außen zum Randbereich (8a, 22a) des anderen Gehäuseteils (3, 2) hin erweitert, während das oder jedes andere zurückspringende Verbindungsteil (9a, 23b) am Randbereich (8a, 22a) des Gehäuseteils (2, 3), in dem es ausgebildet ist, am breitesten ist und sich zum Randbereich (8a, 22a) des anderen Gehäuseteils (3, 2) hin verjüngt.
Emittereinheit nach Anspruch 4, bei dem jedes zurückspringende Verbindungsteil (9a, 23b) ein dazu benachbartes zurückspringendes, nachgiebiges, ausgespartes vorspringendes Verbindungsteil (9b, 23a) hat.
Emittereinheit nach Anspruch 3, bei dem die vorspringenden Verbindungsteile (9b, 23a) und die korrespondierenden zurückspringenden Verbindungsteile (9a, 23b) eine im wesentlichen schwalbenschwanzförmige Formgebung haben.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem innerhalb des Gehäuses (1) eine Aussparung (24a) mit einem im unteren Teil der Aussparung ausgebildeten Aussparungs-Auslass (26) ausgebildet hat, wobei die Aussparung (24a) einen Einlass in sie mit einem erheblich größeren Querschnitt als dem Querschnitt des Aussparungs-Auslasses (26) hat und eine größere Längsabmessung im Vergleich zur Breite des Strömungsweges (24c) zwischen dem Einlass in sie und dem Aussparungs-Auslass aufweist; bei dem eine erste Seite der Membran (4) dem Einströmdruck des Flüssigkeit ausgesetzt sein kann; eine zweite, gegenüberliegende Seite der Membran gegenüber den Randbereichen (22a, 22b) liegt, so dass sie durch den Zuilaufdruck gegen die Randbereiche gedrängt wird und so mit der Aussparung (24a) eine Ausström-Steuerkammer bildet; bei der die Anordnung derart getroffen ist, dass wenn der Einströmdruck der Flüssigkeit den Flüssigkeitsdruck in der Ausström-Steuerkammer um einen vorbestimmten Betrag übersteigt, die Membran (4) sich zum Aussparungs-Auslass (26) hin durchbiegt, um auf diese Weise zusammen mit dem Aussparungs-Auslass einen strömungshemmenden Strömungsweg zu bilden.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der auf der Innenfläche wenigstens eines der Gehäuseteile (2, 3) eine längliche Rille (11, 24) ausgebildet ist, welche zusammen mit der Membran (4) den strömungshemmenden Strömungsweg (11c, 24c) bildet.
Emittereinheit nach Anspruch 8, bei der auf der Innenseite beider Gehäuseteile (2, 3) längliche Rillen (11, 24) ausgebildet sind, die zusammen mit der Membran (4) jeweils einen Weg der strömungshemmenden Strömungswege (11c, 24c) bilden, die über eine Verbindungsöffnung (28) miteinander in Verbindung stehen.
Emittereinheit nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Rille (11, 24) mit einem Paar entgegengesetzt gerichteter regelmäßiger Anordnungen von strömungshemmenden Querwänden (25) versehen sind.
Emittereinheit nach Anspruch 9 oder 10, bei der, wenn auf Anspruch 7 zurückbezogen, der Einlass (11a) für den Strömungsweg einer ersten Rille (11) der Rillen (11, 24) zugeordnet ist, bei der der Strömungsauslass einer zweiten Rille (24) der Rillen (11, 24) zugeordnet ist, bei der der Einlass (13) in das Gehäuse im ersten Gehäuseteil (2) der Gehäuseteile (2, 3) ausgebildet ist, und bei der der Auslass (26) des Gehäuses und die Aussparung (24a) in einem zweiten Gehäuseteil (3) der Gehäuseteile (2, 3) ausgebildet ist und die Verbindungsöffnung (28) in der Membran (4) neben dem stromabwärts gelegenen Ende der ersten Rille (11) und einem stromaufwärts gelegenen Ende der zweiten Rille (24) ausgebildet ist.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Gehäuseeinlass ein in das Gehäuse (1) vorspringendes Einlassmundstück (13) aufweist, das einen umlaufenden Mündungsrand (16) hat, gegen den die Membran (4) normalerweise in abdichtender Anlage angedrückt ist, und bei der die Anordnung derart gewählt ist, dass ein vorbestimmter Mindestdruck für den Zulauf der Flüssigkeit, die auf die Membran (4) wirkt, die Membran aus ihrer abdichtenden Anlage an dem Mündungsrand (16) abzuheben vermag.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der an wenigstens einem der Längsränder eines der Gehäuseteile (2) in einer seiner Außenflächen ein länglicher Zulaufkanal (17a, 17b) ausgebildet ist, der mit dem Gehäuseeinlass (13) in Verbindung steht und der so ausgebildet ist, dass er dem Innenraum der Leitung (30) zugewandt ist und in seiner Längsrichtung eine regelmäßige Anordnung von Filterquerwänden (18a, 18b) angeordnet hat.
Emittereinheit nach Anspruch 13, bei der ein Paar von länglichen Zulaufkanälen (17a, 17b) längs der einander gegenüberliegenden Längsränder des einen Gehäuseteils (2) ausgebildet ist.
Emittereinheit nach Anspruch 13 oder 14, bei der der oder jeder längliche Zulaufkanal (17a, 17b) auf der Außenseite des Aufnahmeteils (2) ausgebildet ist.
Emittereinheit nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei der, bei Rückbezug auf Anspruch 1, die Zulaufkanäle (17a, 17b) alle jeweils in den Gehäuseeinlass (13) münden.
Emittereinheit nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die Zulaufkanäle (17a, 17b) zum Teil übergedeckt sind.
Tropfbewässerungssystem mit einer Bewässerungsleitung (30) und einer Folge von beabstandeten Emittereinheiten (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, die jeweils an den miteinander verbundenen Randbereichen der Gehäuseteile (2, 3) mit der Innenfläche der Leitung 30 verbunden sind.
Emittereinheit nach Anspruch 1, bei der die Membran (4) derart in dem Gehäuse (1) angebracht ist, dass sie wenigstens einen Teil des Strömungswegs (11c, 24c) überdeckt und mit diesem in Wechselwirkung tritt.
Emittereinheit nach Anspruch 19, bei der der Gehäuseeinlass ein in das Gehäuse hineinragendes Einlassmundstück (13) mit einem äußeren Mündungsrand (16) umfasst, der gegenüber der Membran (4) liegt.
Emittereinheit nach Anspruch 20, bei der die Membran (4) normalerweise in abdichtender Anlage am äußeren Mündungsrand (16) anliegt und bei der die Anordnung derart gewählt ist, dass ein vorbestimmter Mindestdruck für den Zulauf der Flüssigkeit, der auf die Membran (4) wirkt, die Membran aus ihrer abdichtenden Anlage an dem Mündungsrand (16) abzuheben vermag.
Emittereinheit nach Anspruch 1, bei der die Membran (4) derart ausgebildet ist, dass sie den Ausfluss hemmt (begrenzt).
Emittereinheit nach Anspruch 1, bei der die Wände (84', 84'') miteinander zusammenwirken, wenn das Gehäuse (1) zusammengesetzt ist.
Emittereinheit nach Anspruch 1, bei der die Wände (84', 84'') bei Betrachtung in Richtung der zusammengebauten Gehäuseteile (2, 3) quer zur Längsachse ausgerichtet sind.