НАСАДКА НА БУТЫЛКУ ДЛЯ ПОЛИВА РАСТЕНИЙ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к средствам для полива растений, а более конкретно к насадкам на бутылки для полива растений, включающим в себя соединительный участок, имеющий сквозную полость с винтовой внутренней резьбой для соединения с бутылкой и опорный участок для полива растений и может быть использовано для полива растений в горшках в домашних условиях и растений в грунте в дачных условиях.
В данном описании термины «верхний» и «нижний» приводятся только для упрощения понимания описания, и соответствуют направлениям параллельно силе тяжести при ориентации изделия в рабочем состоянии, при этом «нижний» направлен по вектору силы тяжести, а «верхний» ему противоположен. Они применимы для положения предлагаемого устройства в рабочем состоянии, когда насадка воткнута в грунт.
В данном описании под бутылкой понимается преимущественно пластиковая тара, обычно объема 0,5-1-1,5-2 л, а также аналогичная тара для жидкостей, например в виде канистр 5 л.
Соединительный участок - участок устройства, который навинчивается на бутылку.
Опорный участок - участок устройства, который вставляется в грунт.
Уровень техники.
Существует множество устройств для автоматического полива растений в отсутствие человека, которые решают задачу обеспечения полива в течение некоторого времени отсутствия человека. Это может быть полив домашних растений в горшках во время отпуска или полив садовых растений в грунте, когда на даче никого нет.
Но общим недостатком таких устройств является то, что они сложные, дорогие, неудобные в использовании. Это может быть некий резервуар с системой капилляров, автоматические электронные устройства. Но это все не позволяет их использовать в массовом количестве, например на даче, где требуется обеспечить полив множества растений одновременно.
Есть решения, заключающиеся в том, что упрощение устройства достигнуто за счет использования подручной тары, например, пластиковой бутылки, которая часто выбрасывается и всегда есть в наличии. Достаточно к ней присоединить насадку для полива, чтобы решить задачу по поливу растений.
Известна из уровня техники насадка на бутылку для полива растений, включающая в себя соединительный участок, имеющий сквозную полость с винтовой внутренней резьбой для соединения с бутылкой и опорный участок для полива растений, см. описание к патенту на изобретение РФ № 2264704 опубликован 20.10.2004.
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
В данном решении опорный участок для полива выполнен в виде конуса из пористого керамического материала, обеспечивающего постепенное просачивание воды.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, низкая технологичность, так как такое устройство требует дорогих специальных материалов при производстве, специального сборочного оборудования.
Другим недостатком является то, что ввиду не идеальности поливочной воды (содержание железа, или неочищенная вода из естественных водоемов) такой конус из пористого керамического материала быстро забьется и устройство нужно будет выбрасывать и устанавливать новое.
То есть проблемой является сложность насадок, их недолговечность.
Раскрытие полезной модели.
Опирающаяся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить насадку на бутылку для полива растений, включающая в себя соединительный участок, имеющий сквозную полость с винтовой внутренней резьбой для соединения с бутылкой и опорный участок для полива растений, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить упрощение конструкции насадки при повышении надежности пропуска воды при эксплуатации поливального устройства, что и является поставленной технической задачей.
Для достижения этой цели опорный участок имеет сквозную полость для полива растений, расположенную по оси симметрии насадки, причем длина опорного участка находится в диапазоне 1,5-8 от длины соединительного участка, при этом соединительный участок имеет герметизирующее кольцо, выполненное с возможностью предотвращения выливания воды сквозь винтовую резьбу, причем внутренний диаметр выходного отверстия полости опорной части находится в диапазоне 0,15-0,8 от диаметра полости соединительного участка.
Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность выполнить изделие в виде единой детали, изготовить, например, методом отливки, из единого материала. Такое изделие будет легко навинчиваться на обычную пластиковую бутылку, при этом герметизирующее кольцо будет защищать от протечек через резьбовое соединение, вся вода будет вытекать только через полость опорного участка. Длина же опорного участка такова, что обеспечивает надежное удорожание насадки с заполненной водой бутылки в вертикальном положении в грунте и при этом необходимую глубину проникновения воды к корням.
Действительно, при длине опорного участка меньшем, чем 1,5 длины соединительного участка, насадка с установленной на ней бутылкой с водой может падать, а при длине опорного участка большей, чем 8 длинсоединительного участка, не обеспечивается полив верхних слоев корневой системы.
А также размер отверстия выбран в диапазоне, который обеспечивает оптимально долгий излив воды из бутылки. Про большем отверстии(чем указано в диапазоне) - вода будет быстро выливаться, при меньшем - может вообще не выливаться, маленькое отверстие может забиться грунтом при установке.
Существует вариант полезной модели, в котором толщина стенок опорного участка находится в диапазоне 0,03-0,16 от длины соединительного участка.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность оптимального выбора толщины стенок опорного участка, при толщине стенок опорного участка, меньшей 0,03 от длины соединительного участка, теряется необходимая прочность, а при толщине стенок опорного участка, большей 0,16 от длины соединительного участка, происходит неоправданный расход материала, изделие имеет большую массу, дорожает производство, усложняется хранение, транспортировка.
Существует также вариант полезной модели, в котором опорный участок имеет форму полого цилиндра.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность полива растений в варианте цилиндрической формы опорного участка.
Существует преимущественный вариант полезной модели, в котором опорный участок имеет форму полого усеченного конуса.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность легкой установки в грунт, а также компактного штабелирования изделий по время хранение и транспортировки, так как такая форма позволяет размещать один конус внутри другого.
Существует еще один вариант полезной модели, в котором опорный участок имеет наружную фаску у выходного отверстия.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность заострить конец опорного участка, что также облегчает установку в грунт. Кроме того, эта же фаска отводит грунт, соприкасающийся при установке изделия с краем опорного участка, в сторону от отверстия, то есть предотвращает попадание излишнего грунта внутрь отверстия опорного участка.
Существует кроме вышеперечисленных и такой вариант полезной модели, в котором опорный участок имеет ребра жесткости, расположенные снаружи опорного участка.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность повышения прочности предлагаемой полезной модели, устранения прокручивания относительно вертикально оси симметрии после установки.
Существует также и такой вариант полезной модели, в котором ребра жесткости расположены равномерно по всей длине опорного участка и равномерно по его окружности
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность равномерного распределения нагрузки на ребра жесткости.
Существует, наконец, и такой вариант полезной модели, в котором ребра жесткости имеют радиальный размер ребра, который находится в диапазоне 0,25-1,0 от диаметра выходного отверстия полости опорной части.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность оптимального выбора размера ребра жесткости. При размере ребра жесткости меньшем, чем 0,25 от диаметра выходного отверстия полости опорной части, его становится не заметно, пропадает функция упрочнения. При размере ребра жесткости большем, чем 1,0 от диаметра выходного отверстия полости опорной части происходит неоправданный расход материала, изделие имеет большую массу, дорожает производство, усложняется хранение, транспортировка.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
фиг. 1 схематично изображает внешний вид насадки на бутылку для полива растений, согласно полезной модели,
фиг. 2 схематично изображает разрез насадки на бутылку для полива растений вместе с бутылкой, согласно полезной модели,
фиг. 3 схематично изображает использование насадки на бутылку для полива растений, согласно полезной модели,
фигура 4 схематично изображает внешний вид опытного образца насадки на бутылку для полива растений, согласно полезной модели,
фиг. 5 схематично этапы работы эксплуатации на бутылку для полива растений, согласно полезной модели.
Фиг. 6 схематично этапы альтернативного варианта эксплуатации насадки на бутылку для полива растений, согласно полезной модели.
Согласно фиг. 1-4 насадка на бутылку для полива растений включает в себя соединительный участок 1, имеющий сквозную полость 2 с винтовой внутренней резьбой 3 для соединения с бутылкой 4 и опорный участок 5 для полива растений. Опорный участок 5 имеет сквозную полость 6 для полива растений, расположенную по оси симметрии 7 насадки.
Длина опорного участка Н находится в диапазоне 1,5-8 от длины h соединительного участка. При этом соединительный участок имеет герметизирующее кольцо 8, выполненное с возможностью предотвращения выливания воды сквозь винтовую резьбу 3.
Внутренний диаметр d выходного отверстия полости опорной части находится в диапазоне 0,15-0,8 от диаметра D полости соединительного участка.
Толщина стенок опорного участка находится в диапазоне 0,03-0,16 от длины h соединительного участка.
Опорный участок 5 может иметь форму полого цилиндра, но преимущественно выполнен таким, что имеет форму полого усеченного конуса.
Опорный участок 5 преимущественно имеет наружную фаску 9 у выходного отверстия. Угол среза преимущественно составляет 45°, но в общем случае он острый.
Опорный участок 5 может иметь ребра жесткости 10, расположенные снаружи опорного участка 5.
Ребра жесткости 10 преимущественно расположены равномерно по всей длине опорного участка и равномерно по его окружности.
Ребра жесткости 10 могут иметь радиальный размер ребра, который находится в диапазоне 0,25-1 от диаметра выходного отверстия полости опорной части.
Изделие предполагается изготавливать из пластмассы, например из полиэтилена или полиуретана. Но, в общем, изделие можно изготавливать из различных материалов, обеспечивающих прочностные характеристики и функциональные задачи изделия: поликарбонат, металл и т.д. Однако лучшим соотношением цены и качества является полиэтилен (низкая цена, долговечность, небольшой вес).
На фиг. 3 также обозначено:
11 - растение,
12 - уровень грунта,
13 - корни растения,
14 - вода для полива.
Осуществление полезной модели.
Насадка на бутылку для полива растений работает следующим образом. Приводится не ограничивающий применения полезной модели вариант осуществления. Согласно фигуре 5:
Этап А1. Наливают в пластиковую бутылку воду для полива.
Этап А2. Навинчивают насадку на бутылку до плотного соприкосновения бутылки с герметизирующим кольцом соединительного участка.
Этап A3. Переворачивают насадкой вниз и втыкают в грунт до полного проникновения в грунт опорной части насадки.
Этап А4. Вода под действием тяжести начинает выливаться, но так как в бутылке нет отверстия, а размокший грунт под отверстием опорной части не дает воздуху проникнуть внутрь бутылки, то вода перестает выливаться.
Этап А5. Постепенно проникая в грунт, создаются условия для постепенного излива воды из бутылки.
Существует еще один способ использования изделия. Согласно фиг. 6:
Этап В1. Отрезают дно у пластиковой бутылки.
Этап В2. Навинчивают насадку на бутылку до плотного соприкосновения бутылки с герметизирующим кольцом соединительного участка.
Этап В3. Переворачивают насадкой вниз и втыкают в грунт до полного проникновения в грунт опорной части насадки.
Этап В4. Наливают в пластиковую бутылку воду для полива.
Этап В5. Вода под действием тяжести начинает выливаться, но так как в бутылке есть отверстие, а размокший грунт под отверстием опорной части не дает значительного сопротивления, то вода выливается быстро, при этом обеспечивается точное попадание воды к корневой системе растений. Вода не растекается вокруг.
Приведенные варианты работы полезной модели являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные без потери возможности полива растений.
Промышленная применимость.
Предлагаемая насадка на бутылку для полива растений может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели, а также критерию «полнота» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителями был изготовлен опытный образец насадки на бутылку для полива растений.
В качестве исходного материала был использована стандартная пробка для ПЭТ-бутылки, к которой был приварен опорный участок, выполненный в виде полого конуса с заостренным концом, выполненный из полиэтилена. (В промышленных объемах производства предполагается производить изделие литьем в виде единой детали). См. фиг. 4. Ребра жесткости не использовались.
Размеры соединительной части были: длина - 13 мм, диаметр внутренний - 25 мм. Размеры опорной части варьировались для установления оптимальных соотношений.
Оптимальные размеры опытного образца составили:
Длина опорной части - 49 мм,
Диаметр выходного отверстия опорной части - 8 мм, Максимальный диаметр полости опорной части (в пределах уплотнителя стандартной пробки) - 20 мм,
Толщина стенок опорной части - 1,2 мм
Опытная эксплуатация насадки на бутылку для полива растений показала, что стало возможно:
без усилий устанавливать насадку с бутылкой в грунт;
обеспечивать устойчивое вертикальное положение всей конструкции;
осуществлять длительный полив растений в отсутствие человека, время полива до 5 недель;
осуществлять полив необходимой корневой области, вода попадает именно к корням растения.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - упрощение конструкции насадки при повышении надежности пропуска воды при эксплуатации поливального устройства.
Достоинством предлагаемой полезной модели является малый вес, так вес опытного образца составил всего 4,8 г.
Например, если бы отверстие располагалось не по оси симметрии, а сбоку, то пришлось бы делать стенки значительно толще. Вес бы увеличился, как и расход материала.
Преимуществом применения данной полезной модели является также то, что она очень недорогая в производстве, очень технологична, проста в эксплуатации, надежна в работе.
В совокупности предлагаемая полезная модель обеспечивает:
минимальный, но максимально эффективный расход воды;
минимальную себестоимость, так как можно производить насадку с тонкими стенками с минимальным расходом материалом и весом;
максимальную компактность, так как конусообразные опорные участки позволяют входить один в другой.
максимальную долговечность и надежность,
максимальное удобство для потребителя, так как насадка полностью готова к работе, не нужно делать в ней никаких отверстий,
минимальный процент брака в производстве за счет простоты изделия,
что в итоге гарантируют явное преимущество перед всеми существующими изделиями в этой области.
Рекомендуется широко использовать данную полезную модель в домашних и дачных условиях для полива растений в горшках, теплицах и открытом грунте.