Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Bewässerungsschlauches nach dem Oberbe¬ griff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchfüh¬ rung dieses Verfahrens nach Anspruch 8..

Für ein optimales Pflanzenwachstum ist es neben der Zufuhr einer ausreichenden Lichtmenge und Wärme erforderlich, den Pflanzen genügend Feuchtigkeit zukommen zu lassen. In klima¬ tisch in der Regel trockenen Gebieten ist es daher üblich, zur Bewässerung der Pflanzen Beregnungsanlagen einzusetzen. Aufgrund der diesen Anlagen systembedingt anhaftenden Nach¬ teilen (Verdunstung, punktuelle Verbrennungen der Pflanzen) wurden Tropfbewässerungsanlagen entwickelt, die die gewün¬ schte Feuchtigkeit unmittelbar in den Wurzelbereich der Pflanzen abgeben können.

Bei diesen Anlagen handelt es sich um Schläuche, die ent¬ lang der Pflanzenreihen ausgelegt werden und in ^* regelmäßigen Abständen mit kleinen Öffnungen versehen sind, aus denen Wasser tropfenweise austreten kann, das von einer zentralen Wasserversorgung in die Schläuche eingespeist ist.

Derartige Einrichtungen sind durch besondere Maßnahmen so¬ weit verbessert worden, daß die Abgabemenge aus den Schläu¬ chen druckunabnangig eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck sieht beispielsweise die US PS 4 210 287 vor, daß auf der Innenseite eines langen Schlauches unterhalb der Öffnungen Ventilelemente (Tropfelemente) angeordnet werden, die über einen weiten Druckbereich des durch die Schläuche zugeführ-

^" ten Wassers eine gleichmäßige Menge an Wasser pro Zeitein¬ heit hindurchlassen. Derartige Tropfelemente weisen eine Membran auf, die in Abhängigkeit vom Wasserdruck einen mä- anderför igen Durchlaßweg mehr oder weniger stark verengt.

Die aus dieser Druckschrift bekannten Tropfelemente werden mit der Innenseite des Schlauches verschweißt. Um die Ver- bindung der Tropfelemente mit dem Schlauch zu verbessern, sieht diese Entgegenhaltung vor, den Schlauch im Bereich der Tropfelemente zu verdicken.

Bei dieser Art der Verbindung von Tropfelementen und Schlauch darf keines der großen Zahl von Tropfelementen innerhalb eines Schlauches sich von dem Schlauch lösen bzw. eine Undichtig¬ keit im Verbindungsbereich zwischen Tropfelement und Schlauch aufweisen, da anderenfalls erhebliche Wasserverluste auftre¬ ten können. Die Gefahr des Lδsens der Tropfelemente von der Wand des Schlauches ist insbesondere beim Hantieren des Schlauches und Aufhaspeln gegeben.

Aus der US 4 817 875 ist eine andere Schlauchanordnung be¬ kannt, bei der ähnliche Tropfelemente von außen in Ausneh¬ mungen eines inneren Schlauches eingesetzt werden, der im Bereich der Tropfelemente eine Perforierung aufweist. So¬ wohl Tropfelemente als auch innerer Schlauch werden zusätz¬ lich von einem äußeren Schlauch umgeben, der ebenfalls einen Durchlaß im Bereich der Tropfelemente aufweist. Durch- das Einsetzen der Tropfelemente zwischen einen inneren und einen äußeren Schlauch ist eine erhöhte Sicherheit gegen Leckver¬ luste gegeben, da sowohl eine Befestigung der Tropfelemente in Bezug auf den inneren Schlauch als auch in Bezug auf den äußeren Schlauch gegeben ist, so daß eine doppelte Sicher¬ heit gegenüber Leckverlusten vorliegt.

Das in dieser Druckschrift angegebene Herstellungsverfahren zum Einsetzen der Tropfelemente in Ausnehmungen des inneren Schlauches hat sich in der Praxis als nicht praktikabel er¬ wiesen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Bewässerungsschlauches der in der US 4 817 875 angegebenen Art anzugeben, das eine einfache, kostengünstige und quali¬ tativ hochwertige Herstellung eines derartigen Bewässerung¬ schlauches ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin¬ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß nach Extrudieren eines inneren Schlauches und anschließendem Abkühlen des Schlauches dieser in regelmäßigen Abständen zur Herstellung von Einlaßöffnungen perforiert wird, daß der Schlauch nach¬ folgend wenigstens im Bereich der Perforationen wieder auf¬ geheizt wird und daß daran anschließend an den aufgeheizten Perforationsstellen jeweils ein Tropfelement in die Ober¬ fläche des inneren Schlauches eingedrückt und mit dem in¬ neren Schlauch dabei verbunden wird. Innerer Schlauch und Tropfelemente werden anschließend mit einem äußeren Schlauch verschweißt, in den schließlich an den Stellen der Tropfelemente äußere Auslaßöffnungen eingebracht werden.

Ein derartig hergestellter Bewässerungsschlauch ist in der Lage, die eingebrachten Tropfelemente fest und sicher zu halten. Durch die Verschweißung der Tropfelemente sowohl

am inneren Schlauch als auch am äußeren Schlauch ist eine doppelte Sicherheit gegenüber Leckverlusten gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert keine besondere Ausbildung einer Vertiefung im inneren Schlauch, da diese Vertiefung durch das Tropfelement selbst bei dessen Auf¬ bringen auf den inneren Schlauch hergestellt wird. Tole¬ ranzprobleme sind damit ausgeschlossen.

Vorzugsweise erfolgt die Perforation des inneren Schlauches an den Stellen, an denen die Tropfelemente aufgebracht wer¬ den sollen, durch einen mit der Geschwindigkeit des Schlau¬ ches mitlaufenden Perforationsstempel. Nach der Perforation wird wenigstens die Perforationsstelle durch einen Wärme¬ strahler oder Heißluft erwärmt, wobei in besonderer Ausge¬ staltung der Erfindung zwei Heizquellen vorgesehen sind, die nacheinander die Aufheizung der Perforationsstelle über¬ nehmen. Beide Heizquellen bewegen sich über eine vorgegebene Strecke vorzugsweise mit der gleichen Geschwindigkeit wie der innere Schlauch. Die Perforationsstellen können daher bis unmittelbar vor dem Ort des Aufbringens der Tropfele¬ mente so weit aufgeheizt werden, daß bei Aufbringen der ebenfalls vorgeheizten Trop elemente eine unmittelbare Ver¬ schweißung des unteren Randes der Tropfelemente mit dem in¬ neren Schlauch stattfinden kann. Zur Erhöhung der Verschweis- ungssicherheit kann vorgesehen sein, daß im Inneren des In- nenschlauches ein Innendorn vorgesehen ist, der im Bereich des Ortes, an .dem die Tropfelemente auf den Innenschlauch aufgebracht werden, entsprechend der Ebene des Randes der' Tropfelemente flach ausgebildet ist, um so eine Druckkraft zwischen den aufgedrückten Tropfelementen und dem Innen¬ schlauch zu erzeugen.

Um ein Ausweichen des Innenschlauches bei seiner Perforation

zu vermeiden, kann der Innendorn in diesem Bereich eine Aus¬ sparung aufweisen, in die der Perforationsstempel nach Durch¬ stoßen des Innenschlauches kurzzeitig eintreten kann.

Das Aufbringen des äußeren Schlauches erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines zweiten Querspritzkopfes unter Verwendung eines Vakuums, um den äußeren Schlauch gut auf den in -neren

Schlauch mit den Tropfelementen aufzuziehen und hiermit zu verschweißen. Anschließend wird das vervollständigte Rohr durch ein Wasserbad gezogen und abgekühlt. Schließlich er¬ folgt noch die Ausbildung der Auslaßöffnung im äußeren Schlauch, insbesondere durch Bohren eines Loches über dem Tropfelement.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Einrich¬ tung ermöglichen die Herstellung eines Bewässerungsschlau¬ ches mit Geschwindigkeiten bis zu mehr als 30 m pro Minute. Der hergestellte Schlauch ist unempfindlich in der Handha¬ bung und kann auch unter rauhen Einsatzbedingungen verwen¬ det werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Die Ansicht eines Extruders mit nachgeschaltetem Vakuum-Kalibriertank,

Fig. 2 ein Tropfereinschubgerät und Raupenabzüge,

Fig. 3 eine Einrichtung zur Zwischenaufheizung und einen zweiten Extruder,

Fig. 4 eine Kühlstation und einen weiteren Raupenabzug

Fig . 5 eine Haspel ,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Innendorns,

Fig. 7 eine Aufsicht auf einen Innendorn,

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Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Bewässerungsschlauch,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch einen Bewässerungsschlauch.

Eine Einrichtung zur Herstellung eines Bewässerungsschlauches nach der Erfindung ist in den Figuren 1 - 5 dargestellt. Der im Verfahren erste Anlagenteil besteht aus einem Einschnek- kenextruder 2, dem das Schlauchmaterial, insbesondere PE über einen Einfuhrtrichter 8 zugeführt wird. Der Extruder 2 führt auf einen Querspritzkopf 3, an den sich ein Vakuum-Kali¬ briertank 4 anschließt. Zur Initialisierung der Extrusion kann der auf einem Gerüst 12 angeordnete Kalibriertank 4 über Rollen 11 seitlich verschoben und vom Querspritzkopf 3 getrennt werden.

Eine derartige Einrichtung zur Herstellung eines glatten PE-Rohres ist in herkömmlicher Weise ausgebildet.

Durch die Extrusion wird ein glattes, dünnwandiges PE-Rohr mit einer Wanddicke von etwa 0,5 ιp erzeugt. Dieses wird gemäß Fig. 2 mit einem Raupenabzug 16 gezogen und dem Per ^* -- forier- und Punktheizgerät 13 zugeführt. Der Raupenabzug besteht im wesentlichen aus über einen Antrieb 14 gegenläufig angetriebenen Bändern 15 und 18. Der Raupenabzug 16 schließt sich an den Vakuum-Kalibriertank 4 an.

Der bereits heruntergekühlte Schlauch 31 wird nunmehr dem Perforier- und Punktheizgerät 13 zugeführt. Am Eingang der Behandlungsstrecke befindet sich eine Meßrolle 20, die die Bewegung des Schlauches 31, insbesondere dessen Geschwindig¬ keit, feststellt. Daran anschließend befindet sich das Per¬ foriergerät, das hier nicht dargestellt ist. Das Perforier¬ gerät weist einen Hebelarm auf, an dessen freiem Ende eine Nadel angeordnet ist, die über eine Parallelmechanik ^' während der gesamten Bewegung des Hebelarms im rechten Winkel zum Schlauch geführt werden kann. Die Hebelarmbewegung ist mit der Abzugsgeschwindigkeit des Schlauches synchronisiert, so daß die Nadel in Axialrichtung des Schlauches nahezu ohne Relativbewegung zwischen Schlauch und Nadel in den Schlauch rechtwinklig eintreten kann. Auch bei großer Abzugsgeschwin¬ digkeit von mehr als 30 m pro Minute kann auf diese Weise eine exakte Perforation ohne Bewegungsunterbrechung des Schlauches erfolgen. Der Perforationstakt ist einstellbar und wird von der Meßrolle 20 abgeleitet. Die Perforations- abstände liegen beispielsweise bei 50 cm.

Im Anschluß an die Perforationsstation erfolgt ein Wieder¬ aufheizen des Schlauches im Bereich der Perforierungen. Zu diesem Zweck sind zwei Heizquellen 21 und 22 vorgesehen, die entlang einer Führungsstange 23 parallel zum Schlauch ge¬ führt sind. Die Bewegung der Heizquellen wird über einen An¬ trieb 24 bewirkt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Heizquel¬ len 21 und 22 wird ebenfalls von der Meßrolle 20 abgeleitet, so daß die Aufheizung des Schlauches an den Perforationsstel¬ len ohne Relativbewegung zwischen Heizquelle und Schlauch er¬ folgen kann.

Am Ende der Bewegungsbahn der ersten Heizquelle 21 übernimmt die zweite Heizquelle 22 die weitere Aufheizung einer Perfo-

rationsstelle, während sich in dieser Zeit die Heizquelle 21 beschleunigt zur nächsten Perforationsstelle zurückbewegt und diese dann entlang ihrer Bewegungsstrecke aufheizt. Aufgrund der nacheinander folgenden Aufheizung des Schlauches an den Perforationsstellen durch zwei Heizquellen 21 und 22 ist eine kontinuierliche Aufheizung über den gesamten Bewegungsweg der Heizquellen möglich, ohne daß eine Zwischenabkühlung des Schlauches stattfindet.

Die Aufheizung kann sowohl durch Strahlungswärme als auch durch Heißluft erfolgen. Vorzugsweise wird Heißluft ver¬ wendet.

An das Ende der Aufheizstrecke schließt sich das Tropferein- schubgerät 1 an.

Die verwendeten Tropfelemente werden aus einem Vorratsbe¬ hälter über ein Schwingfδrdergerät 26 und einem Zufuhrkanal 25 zum Tropfereinschubgerät 1 überführt. Dabei sorgt ein LageerkennungsSystem dafür, daß die einzelnen Tropfer in vertikal richtiger Ausrichtung dem Einschubgerät zugeführt werden. Die Förderung erfolgt vorzugsweise mittels eines Förderbandes und einer schiefen Ebene. Das Tropfereinschub¬ gerät übernimmt die Tropfelemente in ein Magazin mit pneu¬ matischem Quertransport, der die Tropfer genau über dem Schlauch auf einem Heizspiegel positioniert. Dadurch er¬ folgt eine Vorheizung der Tropfelemente.

Wenn jetzt eine perforierte, vorgeheizte Stelle des Schlau¬ ches vorbeiläuft, wird durch einen Stößel der Tropfer vom Heizspiegel über eine schiefe Ebene auf den Schlauch ge¬ schoben, so daß sich das Tropfelement in den Schlauch ein¬ senkt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß innerhalb des Schlauches ein Innendorn verwendet ist, der im Bereich des Aufbringens der Tropfelemente entsprechend der Oberflächenkante des Tropfele¬ mentes abgeflacht ist. Dieser Innendorn wird vom Extrusions- kopf gehalten. Durch Aufdrücken der Tropfelemente auf den Schlauch und den durch den Innendorn erzeugten Gegendruck kann eine besonders gute Verschweißung der Kante der Tropf¬ elemente mit dem Schlauch bewirkt werden.

Der verwendete Innendorn weist auch vorzugsweise im Bereich des Perforiergerätes ein Langloch auf, in das bei der Per¬ foration die Nadel des Perforiergerätes eintreten kann. Da¬ durch kann die Kantenausbildung des perforierten Loches ver¬ bessert werden, ohne daß die Federwirkung des Schlauches die Perforation verhindern könnte.

Die Tropfelemente werden in den Schlauch soweit eingedrückt, daß sie am Schlauchscheitelpunkt nur noch etwa 0,5 - 1 mm überstehen. Im Anschluß an das Tropfereinschubgerät wird der Schlauch 31 über einen Raupenabzug 17 mit zwei über einen Antrieb 27 gleichsinnig bewegten Bändern 28 und 29 weiter¬ gezogen.

Die inzwischen erfolgte Abkühlung des Schlauches mit den Tropfelementen verhindert ein Abfallen der Tropfelemente. Im Anschluß an die Abzugsstation 17 wird der gesamte Schlauch durch eine Heizstation 19 geführt, die mehrere Heizwendeϊn 32 aufweist. Hierdurch wird der innere Schlauch auf eine Tem¬ peratur vorgeheizt, mit der er in einen zweiten Extruder 5 eingeführt werden kann. Der in Fig. 5 dargestellte zweite Ex¬ truder 5 weist ebenfalls einen Zuführtrichter 33 und einen Querspritzkopf 6 auf. In diesem Spritzkopf wird der äußere

Schlauch um den aus der Heizstation 19 austretenden inneren Schlauch mit den Tropfelementen herumgelegt. Durch eine Va¬ kuum-Kalibrierung wird ein besonders gutes Aufziehen des Aus- senmantels auf den inneren Schlauch und eine gute Abfor ung der geringfügig vorstehenden Tropfelemente erreicht. Hierzu weist der Querspritzkopf eine Abdichtung nach hinten auf, die das Anlegen des Vakuums ermöglicht.

An den Querspritzkopfskopf 6 schließt sich ein Wasserbad 7 an, in dem der fertiggestellte Doppelschlauch abgekühlt wird. Ein weiterer Raupenabzug 34 sorgt für den Weitertransport. Daran anschließend wird der äußere Schlauch durch ein Bohr¬ gerät mittig über dem Tropfelement perforiert. Ein Über¬ wachungsgerät 9 registriert, ob das Loch an der richtigen Stelle gebohrt wurde und gibt ein Fehlersignal ab, falls zu¬ viel oder zuwenig Arbeitstakte erfolgt sind.

Gemäß Fig. 5 schneidet ein Meß- und Abschneidegerät 10 den hergestellten Schlauch nach eingestellter Länge ab. Eine Doppelhaspel 35 mit Lagenwickler wickelt den Schlauch auf.

Sämtliche Verfahrensschritte werden vorzugsweise durch einen Prozeßrechner gesteuert und synchronisiert. Dieser Proze߬ rechner ist frei programmierbar, so daß das Verfahren an veränderte Anforderungen leicht anpaßbar ist. Dies ermög¬ licht auch eine umfangreiche Überwachung der ^" Qualität der Einbringung der Tropfelemente in den inneren Schlauch sowie dessen Ummantelung durch den äußeren Schlauch.

Fig. 6 zeigt einen Innendorn, der zur Abstützung des inneren Schlauches während des Aufbringens der Tropfelemente auf den Schlauch dient. Der Innendorn wird vom Extrusionskopf des er¬ sten Extruders gehalten. Auf seiner Oberseite weist der In-

nendorn 36 eine Abflachung auf, über die die Oberseite des Schlauches mit aufgesetzten Tropfelementen gleiten kann. Im Bereich des Aufsetzens der Tropfelemente auf den Innenschlauch weist der Dorn 36 seitliche Stützplatten 37, 43 auf, von denen in Fig. 6 die Stützplatte 37 zu sehen ist. Diese Stützplatte 37 weist im Bereich des Aufbringens der Tropfelemente eine er¬ höhte Oberkante 40 auf, die der besseren Abformung des Innen¬ schlauches dient, wie in Fig. 8 deutlich dargestellt ist.

Im Bereich des Aufbringes der Tropfelemente weist der Dorn ferner seitliche Druckstücke 38 und 39 auf, die paarweise angeordnet sind, und die abwechselnd zur einen bzw. anderen Seite des Dorns nach außen drücken. Diese Druckstücke sind federgelagert und stützen den Innenschlauch ab.

Fig. 7 zeigt einen Dorn von Fig. 6 in Aufsicht. Es ist deut¬ lich dargestellt, daß die Druckstücke 38 und 39 quer zum Dorn seitlich gerichtet sind. Der Gleitweg 42 beginnt kurz vor der Stelle, an der die Tropfelemente auf den Innenschlauch aufge¬ setzt werden und verläuft bis zum Ende des Dorns.

An der Stelle, an der die Perforationseinrichtung ein Loch in den Innenschlauch stanzt, weist der Innendorn eine Ausnehmung 41 auf, in die die Nadel des Perforation≤gerätes eintauchen kann.

Fig. 8 zeigt die Querschnittsansicht eines fertigen Schlauch¬ stückes im Bereich eines Tropfelementes. Der Innenschlauch 44 ist nahezu auf dem gesamten Umfang mit dem Außenschlauch 45 verschweißt. An der Oberseite des Schlauches befindet sich ein Tropfelement 48 zwischen innerem Schlauch 44 und äußerem Schlauch 45. Mit der Ziffer 50 ist die durch das Perforations¬ gerät gestanzte Öffnung des Innenschlauches gekennzeichnet.

Der äußere Schlauch weist ebenfalls eine Öffnung auf, die mit der Ziffer 51 angegeben ist.

Das Tropfelement ist in an sich bekannter Art gestaltet, und weist insbesondere eine Membran 49 auf, die eine Druck¬ regulierung des durch die Öffnung 50, das Tropfelement 48 und die äußere Öffnung 51 durchlaufenden Wassers bewirkt.

Zur Verdeutlichung der Art des Aufbringens des Tropfele¬ ments 48 auf den Innenschlauch 44 ist der Innendorn 36 in Fig. 8 eingezeichnet worden. Bei Aufdrücken des Tropfele¬ ments 48 auf die Oberseite des Innenschlauches 44 formt sich der Innenschlauch 44 um die Stützplatten 37 und 43 herum ab. Die Darstellung der Fig. 8 zeigt allerdings ver¬ kürzte Stützplatten 37 und 43, die außerhalb des Bereiches des Aufbringens der Tropfelemente vorgesehen sind, um die Gesamtreibung des Dorns im Inneren des Schlauches zu ver¬ ringern.

Es sind ferner die Druckstücke 38 und 39 angedeutet, die an ihren Enden Druckkugelή 46 und 47 aufweisen, die seit¬ lich gegen den Innenschlaueh drücken. Diese Anordnung ist in Fig. 8 lediglich zur Verdeutlichung eingezeichnet, während sie sich tatsächlich an einer Stelle des Innendorns befindet, an der noch kein Außenschlauch auf den Innenschlauch aufgezo¬ gen ist. Die Stützplatten 37 und 43 und die Druckstücke 38 und 39 in Verbindung mit den Druckkugeln 46 und 47 ermög¬ lichen es, daß der Innenschlauch sich besonders gut an die Tropfelemente 48 anlegt und damit ein großflächiges Ver¬ schweißen des Innenschlauchs 44 und des Tropfelements 48 ermöglicht. Damit ist die Sicherheit gegen Leckverluste außerordentlich erhöht.

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Fig. 9 zeigt einen Schlauchabschnitt im Bereich eines Tropf- elementes in Querschnittsansicht. Das Tropfelement 48 ist an allen Kanten mit dem Innenschlauch 44 und dem Außenschlauch 45 verschweißt. Der Durchtritt des Wassers aus dem Schlauch nach außen erfolgt über die Öffnung 50, das Innere des Tropf- elements 48 mit der Membran 49, die der Druckregulierung dient, und die äußere Öffnung 51.

Bezugszeichenllste

1 Tropfereinschubgerat

2 Extruder

3 Querspritzkopf

4 Vakuum-Kalibriertank

5 Extruder

6 Querspritzkopf

7 Wasserbad

8 Einfülltrichter

9 Überwachungsgerät

10 Meß- und Abschneidegerät

11 Rolle

12 Gestell

13 Perforier- und Punktheizgerät

14 Antrieb

15 Band

16 Raupenabzug

17 Raupenabzug

18 Band

19 Heizstation

20 Meßrolle

21 Heizquelle

22 Heizquelle

23 Führungstange

24 Antrieb

25 Zufuhrkanal

26 Schwingförderer

27 Antrieb

28 Band

29 Band

30 Quereinführung

31 Schlauch