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Title:
WATERING DEVICE HAVING AN ELASTICALLY COMPRESSIBLE BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/025157
Kind Code:
A1
Abstract:
For a watering device, which contains at least one compressible compensating body as a freezing-protection device, the compressibility of the compensating body is determined by micro-sized hollow bodies, which are embedded into a carrier material and which have a flexible closed shell.

Inventors:
AGRAWAL RAM KRISHNA (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/062543
Publication Date:
March 01, 2012
Filing Date:
August 27, 2010
Export Citation:
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Assignee:
GARDENA MFG GMBH (DE)
AGRAWAL RAM KRISHNA (DE)
International Classes:
A01G25/00; E03B7/00
Foreign References:
DE102005035037A12007-01-25
DE9312825U11995-01-05
GB2206666A1989-01-11
US5418257A1995-05-23
US7278625B22007-10-09
US20070065316A12007-03-22
Attorney, Agent or Firm:
GARDENA MANUFACTURING GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1 . Bewässerungseinrichtung mit wenigstens einer zur Aufnahme von Wasser ausgebildeten Kammer und wenigstens einem elastisch komprimierbaren Körper, welcher Gaseinschlüsse enthält und mit in der Kammer befindlichem Wasser wasserleitend in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der komprimierbare Körper gasgefüllte Mikrohohlkörper mit einer flexiblen geschlossenen Hülle enthält. 2. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Mikrohohlkörper weniger als 0,1 mm betragen.

3. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als die Hälfte der Mikrohohlkörper Durchmesser von weniger als 0,05 mm aufweisen.

4. Bewässerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrohohlkörper in ein flexibles Trägermaterial eingebettet sind.

5. Bewässerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck innerhalb der Hohlkörper bei Betriebstemperatur der Bewässerungseinrichtung höher ist als der Umgebungsluftdruck.

6. Bewässerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kumulierte Gasvolumen der Mikrohohlkörper wenigstens 50 % des Volumens des komprimierbaren Körpers ausmacht.

7. Bewässerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der komprimierbare Körper um wenigstens 40 % seines unkomprimierten Volumens komprimierbar ist. 8. Verfahren zur Herstellung eines elastisch komprimierbaren Körpers für eine Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1 mittels eines bei erhöhter Prozesstemperatur ausgeführten Formvorgangs, bei welchem aus einem thermoplastischen Ausgangsmaterial ein Körper mit gasgefüllten Hohlräumen erzeugt wird, wobei

- als Ausgangsmaterial ein Materialgemisch aus einem thermoplastischen Elastomer und aus expandierbaren Mikropartikeln gewählt wird,

- die expandierbaren Mikropartikel innerhalb eines Mantels aus einem ther- moplastischen Material ein bei der erhöhten Prozesstemperatur ein Gas bildendes Treibmittel enthalten,

- bei der erhöhten Prozesstemperatur die expandierbaren Mikropartikel unter der Einwirkung des Gasdrucks des Treibmittels zu gasgefüllten Mikro- hohlkörper mit Hüllen aus thermoplastischem Material expandiert werden, welche von den thermoplastischen Elastomer umgeben sind,

- der aus dem thermoplastischen Elastomer und der Mikrohohlkörper zusammengesetzte Körper abgekühlt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Mikropartikel im Ausgangsmaterial zwischen 1 % und 20 %, insbesondere zwischen 2,5 % und 10 % gewählt wird.

Description:
Bewässerungseinrichtung mit elastisch komprimierbarem Körper und Verfahren zu dessen Herstellung.

Die Erfindung betrifft eine Bewässerungseinrichtung mit einem elastisch komp- rimierbaren Körper als Gefrierschutzeinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines komprimierbaren Körpers für eine Bewässerungseinrichtung.

Bei Bewässerungseinrichtungen ist das Problem bekannt, dass Frosteinwirkung auf solche ganz oder teilweise mit Wasser gefüllten Bewässerungseinrichtun- gen durch die starke Volumenausdehnung beim Übergang vom flüssigen Zustand in Eis Gehäuse der Bewässerungseinrichtung zerstört werden können. Als Gegenmaßnahme ist insbesondere bekannt, in die Gehäuse solcher Bewässerungseinrichtungen komprimierbare Ausgleichkörper zu integrieren. Solche komprimierbaren Ausgleichkörper bestehen typischerweise aus geschlos- senzelligem Schaumstoff aus einem elastischen Material, welches bei der Volumenausdehnung des Wassers komprimiert wird und dadurch einen zu starken Anstieg des Innendrucks in der Bewässerungseinrichtung verhindert. Ausführungen sind z. B. in der US 7 278 625 oder der US 2007/06531 6 A1 beschrieben.

Die Praxis zeigt, dass sich diese Schaumstoffe im Laufe der Zeit mit Wasser vollsaugen und dadurch die Volumenreduzierbarkeit der Ausgleichkörper im Falle des Gefrierens nur noch in geringem Maße gegeben ist und einen Druckanstieg nicht mehr ausreichend begrenzen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewässerungseinrichtung mit wenigstens einem komprimierbaren Körper als Gefrierschutzeinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen komprimierbaren Körpers anzugeben. Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Es zeigt sich überraschend, dass ein als Gefrierschutz eingesetzter, elastisch komprimierter Körper, nachfolgend auch als Ausgleichkörper bezeichnet, durch die Verwendung von geschlossenen flexiblen Hüllen eine Gasfüllung einschließen, eine hohe reversible Komprimierbarkeit bei gleichzeitig hoher Langzeitsta- bilität gegen das Eindringen von Wasser in die Hohlkörper besitzt. Gasgefüllte Mikrohohlkörper, welche typischerweise eine Kugelform besitzen und unter ihrer englischen Bezeichnung microspheres bekannt sind, sind insbesondere als Füllstoffe in unterschiedlichen Anwendungen gebräuchlich. Deformierbare Mikrohohlkörper besitzen eine dünne Hülle aus einem flexiblen Material, welches typischerweise ein thermoplastisches Material ist. Die Herstellung erfolgt aus kleineren Mikropartikeln, welche innerhalb eines geschlossenen Mantels aus thermoplastischem Material ein Treibmittel enthalten, indem die Mikropartikel auf eine erhöhte Temperatur erhitzt werden, bei welchen das thermoplastische Material erweicht und das Treibmittel ein Gas bildet, welches die Partikel zu den Hohlkörpern aufbläht. Beim Abkühlen bleibt deren Form erhalten.

In dem Ausgleichkörper sind die Mikrohohlkörper vorteilhafterweise mittels eines weiteren flexiblen, insbesondere eines elastisch verformbaren Trägermaterials miteinander verbunden. Die Mikrohohlkörper können insbesondere in das Trägermaterial eingebettet sein, welches Zwischenräume zwischen den Mikro- hohlkörpern im wesentlichen ausfüllt. Die Mikrohohlkörper weisen vorteilhafterweise eine Größenverteilung der Durchmesser mit einem Verhältnis größter Durchmesser zu kleinstem Durchmesser von wenigstens 2,0 auf, wodurch ein besonders hoher Anteil des Volumens des Ausgleichkörpers durch die Mikro- hohlkörper eingenommen werden kann, woraus ein besonders hohes Maß an Komprimierbarkeit des Ausgleichkörpers gegeben ist. Das über alle Mikrohohl- körper kumulierte Gasvolumen, welches wegen der geringen Wandstärke der flexiblen Hülle dem Volumen der Mikrohohlkörper annähernd gleichgesetzt werden kann, beträgt vorteilhafterweise mehr als 50 % des Volumens des Ausgleichkörpers in dessen unkomprimiertem Zustand. Der Hohlkörper ist vorteilhafterweise bei Drücken, welche maximal von dem zu schützenden Gehäuse der Bewässerungseinrichtung unbeschadet ausgehalten werden und z. B. bei 20 bar liegen, um wenigstens 40 % seines unkomprimierten Volumens kompri- mierbar.

Die Herstellung eines als Gefrierschutz in einer Bewässerungseinrichtung zu verwendenden komprimierbaren Körpers erfolgt vorteilhafterweise durch Anwendung einer erhöhten Prozesstemperatur auf ein Ausgangsmaterial, welches eine Mischung aus einem thermoplastischen Trägermaterial und expandierbaren Mikropartikeln ist. Die erhöhte Prozesstemperatur ist so zu wählen, dass dabei die Mikropartikel in der bereits beschriebenen und allgemein bekannten Weise zu den Mikrohohlkörpern aufgebläht wird. Das Trägermaterial, welches vorzugsweise von dem thermoplastischen Material der Hülle der Mikrohohlkör- per verschieden ist, ist bei dieser erhöhten Prozesstemperatur, welche typischerweise zwischen 120° C und 220 ° C liegt, gleichfalls in einem plastischen Zustand. Expandierbare Mikropartikel sind von verschiedenen Anbietern in unterschiedlichen Materialien und Größen erhältlich. Die Herstellung des Ausgleichkörpers kann vorteilhafterweise in einem die Gestalt des Ausgleichkör- pers bestimmenden Formwerkzeug erfolgen.

Die Gasfüllung der Mikrohohlkörper steht typischerweise unter einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck, welcher vorteilhafterweise durch Prozessparameter des Herstellungsprozesses eingestellt werden kann. Insbe- sondere kann auch ein Innendruck der Mikrohohlkorper eingestellt werden, welcher geringfügig höher ist als der Wasserdruck im regulären Betrieb der Bewässerungseinrichtung, so dass bei häufig wechselndem Druck, wie z. B. auf der Druckseite einer öfters ein- und ausgeschalteten Gartenpumpe oder zwischen einem Absperrventil und einer Austrittsdüse einer Gartenspritze im regulären Betrieb keine Komprimierung des Ausgleichkörpers auftritt und Ermüdungserscheinungen in dem thermoplastischen Kunststoff der Hüllen der Mikrohohlkorper weiter vorgebeugt wird. Der Innendruck der Mikrohohlkorper ist aber wesentlich niedriger zu wählen als der maximal für das Gehäuse der Be- Wässerungseinrichtung zulässige Druck. Wenn letzterer beispielsweise 20 bar beträgt, könnte der Innendruck der Mikrohohlkorper vorteilhafterweise im Bereich von 5 bar liegen.

Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbil- düngen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.




 
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