DE2716365A1 - Tropfbewaesserungsschlauch - Google Patents

Description

DR. BERG DIFL.-ING. STAPF

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 860245

Anwaltsakte 28 002 13- April 1977

Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner

GmbH & Co.

8729 Königsberg/Bayern

TROPPBEWXSSERUNGSSCHLAUCH

Die Erfindung betrifft einen Tropfbewässerungsschlauch aus Kunststoff mit einer dem Wassertransport über die Länge des Schlauches dienenden Hauptleitung und einer Vielzahl an die Hauptleitung über deren Länge verteilt anschließender Kapillarleitungen, welche zu Wasseraustrittsöffnungen führen.

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: Bayerische Vereinsbank München 4S] Hypo-Bank München 3890002624 Postscheck München 65343-80»

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Derartige Tropfbewässerungsschläuche sind z.B. aus der DOS 23 60 283 bekannt.

Bei den bekannten Tropfbewässerungsschläuchen sind zwei ineinander liegende Schläuche vorgesehen, von denen einer in Umfangsrichtung gewellt ist und der andere nicht. Zwischen den beiden Schläuchen wird durch die Wellung in Umfangsrichtung eine wendeiförmige Kapillarleitung erzeugt, deren eines Ende mit dem Inneren des Schlauches und deren anderes Ende mit dem Freien in Verbindung steht.

Die Herstellung dieser bekannten Schläuche ist aufwendig. Es bedarf hierzu der für die Herstellung von Faltenrohren oder Riffelrohren üblichen Maschine mit einer vor der Düse eines Rohrextruders angeordneten fortlaufend wandernden Hohlform. Die bekannten Schläuche lassen sich auch nicht ohne Beschädigung flach zusammendrücken, da die Umfangsprofilierung darunter leidet.

Die Erfindung schafft einen Tropfbewässerungsschlauch der eingangs umrissenen Art, welcher äußerst einfach im Aufbau, sehr leicht herstellbar und darüber hinaus in flach zusammengelegtem Zustand transportierbar ist.

Der Tropfbewässerungsschlauch gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarleitungen in wenig-

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stens einer Falte der Schlauchwandung verlaufen, die jeweils vom Übrigen die Hauptleitung bildenden Teil der Schlauchwandung durch Schweißnähte abgetrennt ist.

Der Schlauch besteht dementsprechend aus einem flexiblen Kunststoff, wie z.B. einem Hochdruckpolyäthylen oder einem ausreichend mit Weichmacher versehenen Polyvinylchlorid.

Die Wandstärke des Schlauches kann z.B. in der Größenordnung von 0,2 bis 0,8 mm liegen. Die genaue Bemessung der Wandstärke hängt letztlich von der Größe des Schlauches, der beabsichtigten Länge desselben, dem Wasserdruck und was dgl. mehr ist, ab.

Die Herstellung eines Schlauches gemäß der Erfindung kann in einfachster Weise dadurch erfolgen, daß ein durch Extrusion in üblicher Weise erzeugter glattwandiger Kunststoffschlauch in flachgelegtem Zustand zwischen zwei Schweißrollen hindurchgeführt wird, welche die in diesem Zustand vorliegenden beiden Schichten des Schlauches längs der gewünschten Linien miteinander verbinden, so daß Kapillarleitungen entstehen. Die Schweißnähte können dabei leicht so geführt werden, daß der Wassereintritt von dem die Hauptleitung bildenden Teil des Schlauches in die Kapillarleitung ausgespart wird. Die Wasseraustrittsöffnung für jede Kapillarleitung kann dann leicht, beispielsweise

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durch Stanzen, Ausschneiden oder eine andere geeignete Methode, erzeugt werden.

Das Schweißen kann beispielsweise durch Ultraschallschweißen oder mittels Hochfrequenzerwärmung oder einem anderen zum Verschweißen von Kunststoffolien und Kunststoffbahnen üblichen Verfahren durchgeführt werden, vorzugsweise jedoch unter Ausnutzung der im Kunststoffschlauch noch vorhandenen Extrusionswärme.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Kapillarleitung von einer aus dem flachgelegten Schlauch abgeschweißten Tasche gebildet. Dabei ist in der Tasche durch von gegenüberliegenden Seiten ausgehende frei endende Schweißnähte eine hin- und hergehende Kapillarleitung gebildet. Die die Tasche abteilende Schweißnaht ist an einem Ende der Kapillarleitung unterbrochen, während am anderen Ende der Kapillarleitung die Schlauchwandung eine öffnung hat.

Bevorzugt bilden die Taschen wenigstens eine gemeinsame Längsfalte der Schlauchwandung. In diesem Fall sind also die Taschen in einer Reihe eine Falte der Schlauchwandung bildend angeordnet.

Um der Gefahr zu begegnen, daß beim Benutzen des Schlauches

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infolge der Auswölbung desselben und der einseitigen Taschenanordnung der Schlauch sich krümmt, können die Taschen auch an einander gegenüberliegenden Seiten des Schlauches vorgesehen sein. Hierbei können beispielsweise je zwei Taschen einander gegenüberliegen. Die Taschen können jedoch auch in Schlauchlängsrichtung gesehen abwechselnd einmal an der einen und einmal an der anderen Seite liegen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann jede Kapillarleitung von einer abgeschweißten schmalen Längsfalte des Schlauches gebildet sein.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der in den Zeichnungen als erläuternde Beispiele dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Tropfbewässerungsschlauch gemäß der Erfindung in flachgelegtem Zustand von einer Flachseite her, so daß der Verlauf der einzelnen Schweißnähte sowie die eingestanzten Wassereintrittsöffnungen erkennbar sind.

Fig. 2 zeigt die Ansicht von oben auf Fig. 1.

Fig. 3 zeigt perspektivisch einen Teil eines Schlauches gemäß Fig. 1 in unter Druck stehendem Zustand,

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wie er sich während des Betriebes einstellt

Fig. 4 zeigen in unterschiedlichen Maßstäben stark bis 10

schematisiert in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 weitere Ausführungsformen von Tropfbewässerungsschläuchen gemäß der Erfindung.

Der in Fig. 1 bis 3 gezeigte Tropfbewässerungsschlauch besteht aus einem - wie dies selbstverständlich erforderlich ist gut verschweißbaren Kunststoff, z.B. einem Hochdruckpolyäthylen. Er besitzt bei einer Wandstärke von 0,3 Millimetern einen Umfang von etwa 110 Millimetern. Dementsprechend ist er in dem in Fig. 1 und 2 gezeigten flachgelegten Zustand etwa 55 Millimeter breit.

Wie man aus Fig. 1 bis 3 erkennt, ist der Schlauch 1 durch eine von den Wassereintrittsöffnungen 2 in die Kapillarleitungen 3 unterbrochene Längsschweißnaht oder Längsschweißlinie Ü in zwei Teile geteilt, von denen der Teil 5 die Hauptleitung bildet, während die durch die Schweißnaht H von diesem Teil abgetrennte Falte β die Kapillarleitungen enthält. Diese sind im gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch gebildet,

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daß von der Längsschweißnaht 4 kammartige Schweißnähte 7 in gleichmäßigem Abstand zum in Fig. 1 linken Rand verlaufen, jedoch schon in einem gewissen Abstand von diesem Rand enden. Jeweils in den Zwischenraum zwischen zwei Schweißnähten 7 ragen vom in Fig. 1 linken Rand des Schlauches Schweißnähte 8 senkrecht zur Schlauchlängsrichtung auf die Schweißnaht *4 zu, enden jedoch ebenfalls im Abstand von dieser. Oberhalb jeder der Wassereintrittsöffnungen in die auf diese Weise gebildeten hin- und hergehenden Kapillarleitungen 3 ist die von der Längsschweißnaht *i abragende Querschweißnaht 7a bis zum äußersten Rand durchgeführt. In Fig. 1 oberhalb der Schweißnaht 7a ist der äußerste Rand ausgestanzt oder mittels geeigneter Messer eingeschnitten, vorzugsweise sternförmig, um auf diese Weise eine Wasseraustrittsöffnung zu bilden.

Man erkennt, daß bei dieser Konstruktion die Schweißnaht 4 in Verbindung mit der Schweißnaht 7a oberhalb der zugehörigen öffnung 2 eine Tasche der Schlauchwandung bildet, in welcher die Kapillarleitung verläuft. Durch den labyrinthartigen Verlauf der Kapillarleitung ist deren Durchflußwiderstand groß und der Leitungsquerschnitt kann daher auch relativ groß sein. Die Einbringung der Schweißnähte erfolgt in irgend einer konventionellen Weise. Sie bietet bei flachgelegtem Schlauch keinerlei Schwierigkeiten. Die Hauptleitung 5 des so geschaffenen Tropfbewäs-

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serungsschlauches kann mittels eines geeigneten Mundstückes nun an eine Wasserleitung angeschlossen werden. Unter dem für die Tropfbewässerung in der Leitung herrschenden Wasserdruck nimmt der Schlauch 1 dann die in Fig. 3 gezeigte Form an. Das durch jede öffnung 2 in die Kapillarleitung 3 eintretende Wasser tritt dann infolge des hohen Strömungswiderstandes der Kapillarleitung 3 durch das zugehörige in der Schlauchwandung ausgestanzte Loch nur in der gewünschten geringen Menge aus.

Die Zeichnung ist nicht maßstäblich. In der Praxis wird man die Abstände der Schweißnähte 7 und 8 voneinander geringer halten. Wie groß man diesen Abstand hält, hängt davon ab, wieviel Wasser in der Zeiteinheit aus jeder öffnung 9 austreten soll, wie hoch die Betriebstemperatur und damit die Flexibilität des verwendeten Kunststoffschlauches ist, von der Größe des Schlauches und was dgl. mehr ist.

Wenn gewünscht, können die Schweißnähte 8 auch breiter ausgeführt und in der Mitte geschlitzt werden, um auf diese Weise beim Betrieb des Schlauches eine Krümmung desselben infolge der Verformung in die in Fig. 3 gezeigte Form geringer zu halten.

Der in Fig. k gezeigte Tropfbewässerungsschlauch IO ist in gegenüber Fig. 1 verkleinertem Maßstab, jedoch im übrigen gleicher Darstellungsweise gezeigt. Er unterscheidet sich

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von dem Schlauch 1 im wesentlichen dadurch, daß bei ihn die einzelnen, durch entsprechende Schweißlinien in eine Labyrinthkapillarleitung unterteilten Taschen nicht in einer fortlaufenden Folge an einer Seite des Schlauches angebracht sind. Beim Schlauch 10 sind diese Taschen 11 vielmehr abwechselnd auf der einen und der anderen Seite des flachliegenden Schlauches aufgeschweißt. Auch hier erkennt man die Eintrittsöffnung 12 in jede Kapillarleitung sowie die ausgestanzte Austrittsöffnung 13 am Ende jeder Kapillarleitung. Der Aufbau derselben ist im übrigen der gleiche wie beim Schlauch 1. Die gezeigte Ausführung hat gegenüber dem Schlauch 1 den Vorteil, daß die Tendenz des in Fig. 1 gezeigten Schlauches, sich in dem in Fig. 3 gezeigten gefüllten Zustand nach einer Seite zu krümmen, wegfällt. Die jeweilige Krümmungstendenz aufgrund der Kürzung des gefüllten Schlauches im Bereich der Taschen 11 wird durch die gegenüberliegende Anordnung der Taschen beim Schlauch 10 aufgehoben.

Der in Fig. 5 gezeigte Schlauch 20 unterscheidet sich von dem Schlauch 10 gemäß Fig. ¹J im wesentlichen nur dadurch, daß die einzelnen die Kapillarleitungen 22 enthaltenden Taschen nicht gestaffelt, sondern jeweils paarweise auf

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gleicher Höhe in bezug auf die Länge des Schlauches angebracht sind.

Die Austrittsöffnungen müssen nicht im Bereich des Knicks der Schlauchwandung liegen, wie dies gezeigt ist. Bei entsprechender Führung der Kapillarleitung können sie auch z.B. am Innenrand der Tasche sitzen.

Der in Fig. 6 gezeigte Tropfbewässerungsschlauch 30 unterscheidet sich von dem Schlauch im wesentlichen nur dadurch, daß in den Taschen 31 die den Tascheninnenraum in eine labyrinthartige Leitung unterteilenden Schweißnähte 32 nicht quer zur Schlauchlängsrichtung, sondern in Schlauchlängsrichtung verlaufen. Ein weiterer, allerdings geringfügiger, Unterschied liegt darin, daß beim Schlauch 30 sowohl die Eintrittsöffnung 33 der in der Tasche angeordneten Kapillarleitung als auch deren Austrittsöffnung 3^ jeweils am gleichen Ende der Tasche liegen.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Tropfbewässerungsschlauch ^O ist die Ausbildung der die Kapillarleitungen ^l begrenzenden Schweißnähte H2 im Prinzip ähnlich wie beim Schlauch 1 gemäß Fig. 1. Im Gegensatz zu letzterem verlaufen jedoch die quer zur Schlauchlängsrichtung sich erstreckenden Schweißnähte Hj, HH und ^5 nicht senkrecht zur Schlauchlängsrichtung, sondern sind in einem spitzen Winkel zur Schlauchlängsrichtung geneigt. Auch hier erkennt man die aus der Hauptleitung ^7 in die Kapillarleitungen Hl führenden Wasserein-

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trittsöffnungen 46 und die aus der Schlauchwandung ausgestanzten Wasserauslaßöffnungen 4 8.

Der in Fig. 8 gezeigte Tropfbewässerungsschlauch 50 ist ebenfalls durch Anbringung entsprechender Schweißnähte an einem flachgelegten schweißbaren thermoplastischen Kunststoffschlauch und Ausstanzen der V/assereintrittsöf fnungen 51 hergestellt.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, verlaufen bei diesem Tropfbewässerungsschlauch 50 bei flachgelegtem Schlauch längs der beiden Knickränder verhältnismäßig lange Schweißnähte, die in der Länge der gewünschten Kapillarleitungen entsprechenden Abständden unterbrochen sind und so Wassereintrittsöffnungen 52 in die Kapillarleitungen 54 bilden, die von der durch die jeweilige Schweißnaht 53 von der Hauptleitung 55 abgetrennten Randfalte des Schlauches gebildet werden. Bei jeder Unterbrechung 52 läuft das Ende der einen Schweißnaht nach außen zum Rand des Schlauches durch und beendet dort die Kapillarleitung 5¹*. In diesem Kapillarleitungsende ist jeweils eine Äusstanzung 51 vorgesehen, welche die Wasseraustrittsöffnung bildet. Auf diese Weise strömt das Wasser aus der Hauptleitung 55 durch die öffnung 2 jeweils in die Kapillarleitung 5¹* und am anderen Ende durch das Loch 51

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aus der Kapillarleitung ins Freie. Eine derartige Konstruktion weist den Vorteil auf, daß sie mit verhältnismäßig geringen Wasserleitungsdrücken auskommt, da der Wasserdruck sich nicht selbst erst die Kapillarleitung aufweiten muß. Diese wird vielmehr durch die Spannung in der Schlauchwandung im Bereich des in Fig. 8 als Schlauchbegrenzung in Erscheinung tretenden Faltenknicks 57 offengehalten. Bei 59 ist der Querschnitt dieses Schlauches in Betriebsstellung gezeigt. Dort sind gestrichelt weitere Kapillarleitungen angedeutet, die nach de ir. gleichen Prinzip in Form von abgeschweißten Längsfalten gebildet sind. Eine solche Ausbildung erlaubt eine sehr große Kapillarleitungslänge pro Längeneinheit des Schlauches, da praktisch der ganze Umfang mit axialen Kapillarleitungen besetzt werden kann.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung eines Tropfbewässerungsschlauches ist in Fig. 9 gezeigt. Der dort gezeigte Schlauch 60 besitzt lediglich in flachgelegtem Zustand Iäng3 des einen Schlauchrandes 61 verlaufende Kapillarleitungen Die Kapillarleitungen verlaufen hier, wie aus der Zeichnung ersichtlich, doppelt, ebenfalls in Längsrichtung des Schlauches. Die Kapillarleitungen überlappen sich hier jeweils zur Hälfte, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Auch hier ist dementsprechend ähnlich wie beim Schlauch 50 jede Wassereintritts-

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Öffnung 63 in die Kapillarleitung 62 nahe der Wasseraustrittsöffnung 6¹I aus der vorhergehenden hier gerade endenden Kapillarleitung. Auch hier können ähnlich wie beim Schlauch 50 anstelle der gezeigten Kapillarleitungsanordnung mehrere derartige Anordnungen über den Umfang verteilt werden.

Fig. 10 zeigt schließlich einen Tropfbewässerungsschlauch 70, der im Prinzip ähnlich aufgebaut ist, wie der Tropfbewässerungsschlauch 10. Bei dem Schlauch 70 sind die die Kapillarleitungen enthaltenden Taschen 71 jedoch derart etwa dreieckig mit abgerundeten Spitzen geformt, daß die Hauptleitung 72 strömungsgünstiger verläuft, nämlich mit etwa konstantem Querschnitt und geringeren Umlenkungen. Entsprechend der Form der Taschen 71 sind die den Innenraum der Tasche jeweils in eine Labyrinthleitung unterteilenden Schweißnähte 73> 7¹*, 75 und 76 parallel zu der einen ebenfalls durch eine Schweißnaht gebildeten Taschenbegrenzungslinie in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise angeordnet. Am einen Ende der Tasche befindet sich jeweils die Einlaßöffnung 77 in die Labyrinthleitung zwischen den einzelnen Schweißnähten 73 bis 76. Am anderen Ende der etwa dreieckigen Tasche befindet sich die Austrittsöffnung 78.

Wenn es auch in der Regel genügen wird, die Wandungen des Tropfbewässerungsschlauchs gemäß der Erfindung ausschließ-

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lieh aus einem schweißbaren Kunststoff herzustellen, so besteht auch die Möglichkeit, im Kunststoffschlauch ein Verstärkungsgittergewebe vorzusehen. Die Herstellung derartiger mit einem eingebetteten Verstärkungsgittergewebe versehener thermoplastischer Kunststoffschläuche ist bekannt.

Ein Tropfbewässerungsschlauch gemäß der Erfindung muß nicht unbedingt nur eine Hauptleitung aufweisen. So besteht beispielsweise genauso gut die Möglichkeit, bei einem flachgelegten Kunststoffschlauch entsprechend großen Durchmessers eine Folge von Taschen durch entsprechende Schweißnähte in einem Mittelbereich dieses Schlauches anzubringen, so daß dann zu beiden Seiten des Schlauches Hauptleitungen verlaufen. In diesem Mittelbereich können dann die Taschen etwa ähnlich wie beim Schlauch gemäß Fig. 1 vorgesehen sein und abwechselnd von der rechten und der linken Hauptleitung mit Wasser gespeist werden. Der Wasseraustritt kann dann ebenfalls durch einfache Stanzlöcher gebildet sein.

Auch können z.B. bei einem Schlauch nach den Fig. 1 bis 7 mehr als die gezeigten ein oder zwei Taschenreihen vorgesehen sein.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Tropfbewässerungsschlauch aus Kunststoff mit einer den Wassertransport über die Länge des Schlauches dienenden Hauptleitung und einer Vielzahl an die Hauptleitung über dessen Länge verteilt anschließender Kapillarleitungen, welche zu Wasseraustrittsöffnungen führen, dadurch gekennzeichnet , daß die Kapillarleitungen in wenigstens einer Falte der Schlauchwandung verlaufen, die jeweils vom übrigen die Hauptleitung bildenden Teil der Schlauchwandung durch Schweißnähte abgetrennt ist.

2. Tropfbewässerungsschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Kapillarleitung von einer aus dem flachgelegten Schlauch abgeschweißten Tasche gebildet ist, daß in der Tasche durch von gegenüberliegenden Seiten ausgehende frei endende Schweißnähte eine hin- und hergehende Kapillarleitung gebildet ist, und daß die die Tasche abteilende Schweißnaht am einen Ende der Kapillarleitung unterbrochen ist, während am anderen Ende der Kapillarleitung die Schlauchwandung eine öffnung hat.

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3. Tropfbewässerungsschlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Taschen wenigstens eine gemeinsame Längsfalte der Schlauchwandung bilden.

¹I. Tropfbewässerungsschlauch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Taschen an einander gegenüberliegenden Seiten des Schlauches vorgesehen sind.

5. Tropfbewässerungsschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kapillarleitungen von abgeschweißten schmalen Längsfalten des Schläuche gebildet sind.

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