PL175171B1

PL175171B1 - Wąż do nawadniania kroplowego i sposób wytwarzania węża do nawadniania kroplowego

Info

Publication number: PL175171B1
Application number: PL94312664A
Authority: PL
Inventors: Michael P. Defrank
Original assignee: T Systems Int Inc
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1998-11-30
Also published as: DE69413234T2; EP0710155A4; ES2120629T3; EP0809933A3; CN1070740C; IL110408A0; EP0710155B1; AU678280B2; PT809933E; ES2146067T3; EP0809933A2; JPH09500588A; CN1129409A; EP0710155A1; AU7337194A; DE69413234D1; EP0809933B1; WO1995003130A1; US5458712A; IL110408A

Abstract

1 . Waz do nawadniania kroplowego, zawierajacy podluzny glówny kanal doprowadzajacy wode o duzym polu przekroju poprzecznego, do wnetrza którego jest przymo- cowany, sterujacy przeplywem wody do wnetrza glównego kanalu, podluzny kanal regulujacy o malym polu przekroju poprzecznym, usytuowany pomiedzy wzdluznymi bocznymi scianami zawierajacymi podniesione wzdluzne krawedzie, które wystaja promieniowo od wzdluznych scian bocznych, przy czym w bocznych scianach kanalu regulujacego sa rozmie- szczone w odstepach od siebie otwory wlotowe doprowadza- jace wode do kanalu regulujacego, a w dolnej scianie kanalu regulujacego sa rozmieszczone w odstepach otwory wylotowe wydzielajace wode na zewnatrz weza, znamienny tym, ze kanal regulujacy (13) ma czesc górna przeplywu laminarne- go usytuowana wzdluz jego dlugosci pomiedzy wzniesiony- mi krawedziami (16, 17) scian bocznych (18, 19) i majaca gladkie powierzchnie wewnetrzne oraz ma czesc dolna prze- plywu turbulentnego utworzona wzdluz dlugosci kanalu regu- lujacego (13) przy scianie wewnetrznej kanalu glównego (12), pomiedzy scianami bocznymi (18,19) majacymi uksztaltowa- ne zebowo wewnetrzne powierzchnie, a od góry do scian bocz- nych (18, 19) kanalu regulujacego (13) jest przymocowana szczelnie, odksztalcalna do dolu pod wplywem wzrostu cis- nienia w kanale glównym ( 1 2 ), ciagla tasma (15) z elastycz- nej folii z tworzywa sztucznego. F i g .6 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wąż do nawadniania kroplowego i sposób wytwarzania węża do nawadniania kroplowego.

Znane są węże do nawadniania kroplowego, które zawierają nieciągłe dozowniki albo ciągłe integralne dozowniki. Wąż do nawadniania kroplowego, zawierający nieciągłe dozowniki jest pokazany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 850 531.

Przykład ciągłego integralnego dozownika laminamego przepływu jest pokazany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 247 051.

Wąż do nawadniania kroplowego musi mieć zapewnione równomierność wydzielania kropli z każdego dozownika. Ponieważ ciśnienie wody w układzie nawadniania kroplowego zmienia się w funkcji wznoszenia gruntu, więc zwykle w dozownikach umieszcza się mechanizm regulujący ciśnienie. Przepływ turbulentny jest mniej wrażliwy na zmiany ciśnienia niż przepływ laminarny. Dlatego zwykle w wężach do nawadniania kroplowego stosuje się wężowate, regulujące przepływ kanały jako ciągłe integralne dozowniki w celu wywołania turbulentnego przepływu.

Przykład takiego węża jest ujawniony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 984 739. Znany wąż do nawadniania kroplowego zawiera podłużny główny kanał doprowadzający wodę o dużym polu przekroju poprzecznego, do wnętrza którego jest przymocowany, sterujący przepływem wody do wnętrza głównego kanału, podłużny kanał regulujący o małym polu przekroju poprzecznego. Kanał regulujący jest usytuowany pomiędzy wzdłużnymi bocznymi ścianami zawierającymi podniesione wzdłużne krawędzie, które wystają promieniowo od wzdłużnych ścian bocznych. W bocznych ścianach kanału regulującego są rozmieszczone w odstępach od siebie otwory wlotowe doprowadzające wodę do kanału regulującego, a w dolnej ścianie kanału regulującego są rozmieszczone w odstępach otwory wylotowe wydzielające wodę na zewnątrz węża.

Sposób wytwarzania tego węża do nawadniania kroplowego polega na tym, że przez stanowisko montażowe przenosi się ciągle taśmę folii z tworzywa sztucznego mającą brzegi wzdłużne pierwszy i drugi i wzdłużny obszar centralny pomiędzy nimi, po czym nakłada się na taśmę folii co najmniej jeden wałek ciekłego tworzywa sztucznego i kształtuje się boczne ściany kanału regulującego. Następnie formuje się otwory wlotowe do kanału regulującego w odstępach wzdłuż jego długości i formuje się w niej otwory wylotowe węża w odstępach wzdłuż jej długości. Następnie zawija się taśmę folii wzdłuż długości układając jej jeden wzdłużny brzeg na drugim i szczelnie spaja się zachodzące na siebie brzegi.

Wąż do nawadniania kroplowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kanał regulujący ma część górną przepływu laminamego usytuowaną wzdłuż jego długości pomiędzy wzniesionymi krawędziami ścian bocznych i mającą gładkie powierzchnie wewnętrzne oraz ma część dolną przepływu turbulentnego utworzoną wzdłuż długości kanału regulują4

175 171 cego przy ścianie wewnętrznej kanału głównego, pomiędzy ścianami bocznymi mającymi ukształtowane zębowo wewnętrzne powierzchnie, a od góry do ścian bocznych kanału regulującego jest przymocowana szczelnie, odkształcalna do dołu pod wpływem wzrostu ciśnienia w kanale głównym, ciągła taśma z elastycznej folii z tworzywa sztucznego.

Ściany kanału głównego mają postać ciągłego paska folii z tworzywa sztucznego, którego wzdłużne brzegi są spojone ze sobą na ich krawędziach, a ściany boczne kanału regulującego odchodzą do wewnątrz od paska kanału głównego.

Gładkie powierzchnie wewnętrzne wzniesionych krawędzi są usytuowane w jednej linii z podstawami zębów wewnętrznych powierzchni ścian bocznych.

Odkształcalny pasek kanału regulującego jest cieńszy niż pasek kanału głównego. Korzystnie odkształcalny pasek zawiera więcej materiału elastomerowego niż pasek kanału głównego.

Sposób wytwarzania węża do nawadniania kroplowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wałki stopionego tworzywa sztucznego nakłada się na obszar centralny taśmy folii z tworzywa sztucznego, a przed zawinięciem taśmy, do bocznych ścian, gdy są one jeszcze w stanie ciekłym, dołącza się pasek folii z tworzywa sztucznego, który jest węższy niż taśma i spaja się go szczelnie z bocznymi ścianami.

Pasek kształtuje się z folii bardziej elastycznej niż folia taśmy. Pasek kształtuje się jako cieńszy od taśmy folii. Korzystnie również pasek kształtuje się z folii zawierającej więcej materiału elastomerowego niż folia taśmy.

Podczas zawijania przykrywa się pasek taśmą.

Otwory wlotowe kształtuje się w jednej ze ścian bocznych. Otwory wylotowe kształtuje się w taśmie folii.

Boczne ściany kształtuje się ze wzdłużnymi wzniesionymi krawędziami, a pasek folii spaja się szczelnie ze wzniesionymi krawędziami utrzymując wierzch ścian bocznych w odstępie od paska. Korzystnie kształtuje się wzniesione krawędzie z gładkimi powierzchniami.

Kształtuje się wewnętrzne powierzchnie ścian bocznych z zębami.

Wąż według wynalazku zapewnia regularne, równomierne wydzielanie wody bez względu na jej ciśnienie w kanale głównym węża.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widokiem z boku układ do wytwarzania węża do nawadniania kroplowego sposobem według wynalazku, fig. 2 - układ z fig. 1 w przekroju płaszczyzną 2-2 z fig. 1, fig. 3 - urządzenie z fig. 1 w przekroju płaszczyzną 3-3 z fig. 1, fig. 4 - układ z fig. 1 w przekroju płaszczyzną 4-4 z fig. 1, fig. 5 - układ z fig. 1 w przekroju płaszczyzną 5-5 z fig. 1, fig. 6 przedstawia wąż do nawadniania kroplowego wykonany sposobem według wynalazku, w przekroju poprzecznym, a fig. 7 - fragment węża z fig. 6, w przekroju wzdłużnym, ukazującym kanał regulujący przepływ z fig. 6.

Jak pokazano na fig. 6, wąż do nawadniania kroplowego według wynalazku zawiera ciągłą taśmę 10 z elastycznej nieprzepuszczalnej dla wody folii z tworzywa sztucznego, zawiniętą wzdłużnie tak, że jej brzegi zachodzą na siebie. Zachodzące na siebie brzegi taśmy 10 są ze sobą spojone szczelnie za pomocą wałeczka 11 stopionego tworzywa sztucznego odpowiedniego dla utworzenia węża. Alternatywnie brzegi taśmy 10 korzystnie są, jeśli to jest pożądane, ogrzewane i łączone bezpośrednio. Zwykłe taśma 10 ma grubość rzędu 0,1-0,4 mm. Powierzchnia wewnętrzna węża wyznacza stosunkowo duży doprowadzający wodę kanał główny 12. Dużo mniejszy, regulujący przepływ kanał regulujący 13 jest utworzony pomiędzy częścią 14 taśmy 10 i cienkim, ciągłym, modulującym przepływ paskiem 15 folii z tworzywa sztucznego. Pasek 15 jest bardziej elastyczny niż taśma 10. Dlatego pasek 15 odkształca się bardziej niż taśma 10 w reakcji na ciśnienie wody. Zwykle pasek 15 jest cieńszy i/lub zawiera więcej tworzywa elastomerowego niż taśma 10. Na przykład, pasek 15 korzystnie jest folią z tworzywa sztucznego o grubości 0,1 mm składającą się z 50% LLDPE i 50% termoplastycznego elastomeru.

Do wewnątrz od powierzchni wewnętrznej taśmy 10 odchodzą ściany boczne 18, 19 z tworzywa sztucznego do połączenia taśmy 10 z paskiem 15 wzdłuż długości kanału

175 171 regulującego 13 węża. Ściany boczne 18,19 mają wzdłużne wzniesione krawędzie 16 i 17. Wzniesione krawędzie 16 i 17 mają gładkie prostoliniowe wewnętrzne powierzchnie. Boczne ściany 18 i 19 mają boczne wewnętrzne powierzchnie w kształcie zębów lub daszkowym, które mają -za zadanie wywoływać turbulentny przepływ. Wszystkie zęby mają zachodzące na' siebie, przesunięte wierzchołki (fig. 7) tak, że cały płyn przepływający pomiędzy bocznymi ścianami 18 i 19 musi zmienić kierunek przy każdym wierzchołku. Dlatego boczne ściany 18 i 19 tworzą część dolną kanału regulującego 13, w której jest wytwarzany turbulentny przepływ. Podstawy zębów są usytuowane wzdłuż gładkich powierzchni wzniesionych krawędzi 16 i 17 ścian bocznych 18,19. Gładkie powierzchnie wzniesionych krawędzi 16 i 17, wierzch bocznych ścian 18 i 19 i powierzchnia paska 15 ograniczają w kanale regulującym 13 część górną laminarnego przepływu oraz sąsiadującą z nią część górną turbulentnego przepływu, które są ze sobą połączone. Pasek 15, wzniesione krawędzie 16 i 17 oraz boczne ściany 18 i 19 z tworzywa sztucznego są także dobrane odpowiednio do materiału taśmy 10.

Jak pokazano na fig. 7, kanał regulujący 13 rozciąga się ciągle na całej długości węża, lecz jest korzystnie podzielony na odcinki, które tworzą powtarzalny układ. Każdy odcinek kanału regulującego 13 ma otwór wlotowy 20 utworzony przez przerwy we wzniesionej krawędzi 17 w pobliżu jednego końca odcinka i otwór wylotowy 21 utworzony w taśmie 10 w pobliżu drugiego końca odcinka. Otwór wylotowy 21 korzystnie ma postać otworu lub szczeliny. Poprzeczna końcowa ściana 22 oddziela otwór wlotowy 20 jednego odcinka kanału regulującego 13 od otworu wylotowego 21 sąsiedniego odcinka. Końcowe ściany 22 mają tę samą grubość co wzniesione krawędzie 16 i 17 i tworzą szczelne połączenie z paskiem 15. W rezultacie tego jedyna droga dla przepływu wody z doprowadzającego wodę kanału głównego 12 do otworów wylotowych 21 prowadzi przez część dolną turbulentnego przepływu i część górną laminarnego przepływu kanału regulującego 13.

Gdy wzrasta ciśnienie w doprowadzającym wodę kanale głównym 12, wówczas pasek 15 jest odginany w kierunku górnych powierzchni bocznych ścian 18 i 19 i zmniejsza się przestrzeń pomiędzy paskiem 15, a tym samym pole przekroju poprzecznego części przepływu laminarnego kanału regulującego 13. Zwiększa to stosunek przepływu turbulentnego do przepływu laminarnego, zmniejsza pole całkowitego przekroju poprzecznego kanału regulującego 13, co powoduje, że i natężenie przepływu z węża do nawadniania kroplowego jest mniej zależne od ciśnienia.

W celu wytworzenia węża do nawadniania kroplowego według wynalazku w układzie pokazanym na fig. 1, ciągłą taśmę 10 z tworzywa sztucznego najpierw przeprowadza się na pierwszej rolce 30, gdzie wykonuje się szczeliny lub otwory tworzące otwory wylotowe 21 w znany sposób opisany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 123 984 lub w zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr kolejny 08/067 382. Następnie taśma 10 owija się wokół zmieniającej kierunek drugiej rolki 32, przygotowującej go do przejścia obok wytłaczarki 34, za pomocą której nakłada się dwa ciągłe wałeczki 35a i 35b płynnego tworzywa sztucznego na wewnętrzną powierzchnię taśmy 10 po obu stronach otworów wylotowych 21 (fig. 2).

Wałeczki 35a i 35b oraz taśma 10 przeprowadza się przez chwyt formującej trzeciej rolki 36 i podtrzymującej czwartej rolki 37 w stanie jeszcze stopionym w celu uformowania szyn 16 i 17, bocznych ścianek 18 i 19, wlotów 20 i końcowych ścianek 22, w wyniku czego powstaje listwa 35 (fig. 3). Korzystnie, trzecią rolkę 36 montuje się na tym samym wałku co pierwszą rolkę 30. Taśmę 10 doprowadza się do chwytu pomiędzy formującą piątą rolką 38 i szóstą rolką 39, gdzie doprowadza się ze szpuli pasek 15 i formuje się listwę 35, kiedy jest jeszcze ona w stanie stopionym (fig. 4) w celu spojenia paska 15 ze wzniesionymi krawędziami 16 i 17 oraz z końcowymi ścianami 22. Po opuszczeniu chwytu piątej rolki 38 i szóstej rolki 39 jeden brzeg taśmy 10 zawija się pod kątem 90° za pomocą prowadnika folii (nie pokazany) w dobrze znany sposób, a drugi brzeg taśmy 10 zawija się pod kątem 180° za pomocą prowadnika folii w celu uformowania płaskiej powierzchni, na której osadza się za pomocą wytłaczarki 43 ciągły wałek 42 kleju (fig. 5). Następnie drugi brzeg zakłada się na wałek 42 kleju i otrzymany szew przeprowadza się przez chwyt formujący rolek siódmej 44

1715171 i ósmej 45 w celu zamknięcia węża do nawadniania kroplowego. Podczas opisanego wykonywania węża do nawadniania kroplowego, taśma 10 jest podparta na powierzchni (nie pokazano).

Opisany przykład wykonania wynalazku jest uważany jedynie za korzystny i ilustrujący pomysł wynalazczy, jednak zakres wynalazku nie ogranicza się do takiego przykładu wykonania. Specjalista w tej dziedzinie może wymyślić wiele różnych innych układów bez odchodzenia od istoty i zakresu mniejszego wynalazku.

175 171

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wąż do nawadniania kroplowego, zawierający podłużny główny kanał doprowadzający wodę o dużym polu przekroju poprzecznego, do wnętrza którego jest przymocowany, sterujący przepływem wody do wnętrza głównego kanału, podłużny kanał regulujący o małym polu przekroju poprzecznym, usytuowany pomiędzy wzdłużnymi bocznymi ścianami zawierającymi podniesione wzdłużne krawędzie, które wystają promieniowo od wzdłużnych ścian bocznych, przy czym w bocznych ścianach kanału regulującego są rozmieszczone w odstępach od siebie otwory wlotowe doprowadzające wodę do kanału regulującego, a w dolnej ścianie kanału regulującego są rozmieszczone w odstępach otwory wylotowe wydzielające wodę na zewnątrz węża, znamienny tym, że kanał regulujący (13) ma część górną przepływu laminarnego usytuowaną wzdłuż jego długości pomiędzy wzniesionymi krawędziami (16,17) ścian bocznych (18,19) i mającą gładkie powierzchnie wewnętrzne oraz ma część dolną przepływu turbulentnego utworzoną wzdłuż długości kanału regulującego (13) przy ścianie wewnętrznej kanału głównego (12), pomiędzy ścianami bocznymi (18,19) mającymi ukształtowane zębowo wewnętrzne powierzchnie, a od góry do ścian bocznych (18,19) kanału regulującego (13) jest przymocowana szczelnie, odkształcalna do dołu pod wpływem wzrostu ciśnienia w kanale głównym (12), ciągła taśma (15) z elastycznej folii z tworzywa sztucznego.
2. Wąż według zastrz. 1, znamienny tym, że ściany kanału głównego (12) mają postać ciągłego paska folii z tworzywa sztucznego, którego wzdłużne brzegi są spojone ze sobą na ich krawędziach, a ściany boczne (18,19) kanału regulującego (13) odchodzą do wewnątrz od paska kanału głównego (12).
3. Wąż według zastrz. 1, znamienny tym, że gładkie powierzchnie wewnętrzne wzniesionych krawędzi (16,17) są usytuowane w jednej linii z podstawami zębów wewnętrznych powierzchni ścian bocznych (18,19).
4. Wąż według zastrz. 1, znamienny tym, że odkształcalny pasek (15) kanału regulującego (13) jest cieńszy niż pasek (10) kanału głównego (12).
5. Wąż według zastrz. 1, znamienny tym, że odkształcalny pasek (15) zawiera więcej materiału elastomerowego niż pasek kanału głównego (12).
6. Sposób wytwarzania węża do nawadniania kroplowego, w którym przez stanowisko montażowe przenosi się ciągle taśmę folii z tworzywa sztucznego mającą brzegi wzdłużne pierwszy i drugi i wzdłużny obszar centralny pomiędzy nimi, po czym nakłada się na taśmę folii co najmniej jeden wałek ciekłego tworzywa sztucznego i kształtuje się boczne ściany kanału regulującego oraz formuje się otwory wlotowe do kanału regulującego w odstępach wzdłuż jego długości i formuje się w niej otwory wylotowe węża w odstępach wzdłuż jej długości, a następnie zawija się taśmę folii wzdłuż długości układając jej jeden wzdłużny brzeg na drugim i szczelnie spaja się zachodzące na siebie brzegi, znamienny tym, że wałki (35a, 35b) stopionego tworzywa sztucznego nakłada się na obszar centralny taśmy (10) folii z tworzywa sztucznego, a przed zawinięciem taśmy (10), do bocznych ścian (18,19), gdy są one jeszcze w stanie ciekłym, dołącza się pasek (15) folii z tworzywa sztucznego, który jest węższy niż taśma (10) i spaja się go szczelnie z bocznymi ścianami (18,19).
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pasek (15) kształtuje się z folii bardziej elastycznej niż folia taśmy (10).
8. Sposób według zastrz. 7, w którym pasek (15) kształtuje się jako cieńszy od taśmy (10) folii.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że pasek (15) kształtuje się z folii zawierającej więcej materiału elastomerowego niż folia taśmy (10).

175,171
10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że podczas zawijania przykrywa się pasek (15) taśmą (10).
11. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że otwory wlotowe (20) kształtuje się w jednej ścianie bocznej (18,19).
12. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że otwory wylotowe (21) kształtuje się w taśmie (10) folii.
13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że boczne ściany (18,19) kształtuje się ze wzdłużnymi wzniesionymi krawędziami (16,17), a pasek (15) folii spaja się szczelnie ze wzniesionymi krawędziami (16,17) utrzymując niższe części ścian bocznych (18,19) w odstępie od paska (15).
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że kształtuje się wzniesione krawędzie (16,17) z gładkimi powierzchniami.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że kształtuje się wewnętrzne powierzchnie ścian bocznych (18,19) z zębami.