<Desc/Clms Page number 1>
Beregnungsapparat
Die Erfindung bezieht sich auf jene bekannte
Art von Beregnungsapparaten, die mit einem
Strahlrohr versehen sind, welches um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. Dieses
Strahlrohr wird durch den Einfluss der Reaktionskraft, die durch eine periodisch in den Flüssigkeits- strahl eintretende Prallfläche ausgelöst wird, im Kreise geschwenkt.
Diese Art von Regnern wurde bisher so ausgeführt, dass seitlich von dem Strahlrohr ein scheibenförmiges Rad drehbar gelagert wurde, das an seinem Umfang verteilt einen Schaufelkranz trägt. Auf einem Teil des Umfanges war der Schaufelkranz durch eine Platte ersetzt, die ebenso wie die Schaufeln in den Bereich des Flüssigkeitsstrahles treten kann. Den Schaufeln fällt die Aufgabe zu, die Eigendrehung des Schaufelrades aufrecht zu erhalten, während die Platte, die zum Flüssigkeitsstrahl unter einem spitzen Winkel geneigt ist, durch den Wasserdruck zur Seite geschoben wird und somit der ganze Regnerkopf ruckweise im Kreise gedreht wird. Der gegenseitige Abstand der Schaufeln wurde hiebei so bemessen, dass eine Schaufel in den Bereich des Flüssigkeitsstrahles eintritt, wenn die vorausgehende Schaufel soeben den Bereich verlassen hat.
Durch diese Ausgestaltung des Regners, insbesondere des Schaufelrades wurde es dem Wasserstrahl unmöglich gemacht, frei auszuströmen, er wurde vielmehr durch den ständigen Eingriff der Schaufeln und der Platte fortlaufend zerrissen und an dem Erreichen seiner vollen Wurfweite gehindert. Die gesamte verregnete Wassermenge versprühte daher auf einer Kreisfläche von geringem Durchmesser. Die Verwendungsmöglichkeit dieses Apparates blieb somit notwendigerweise auf kleine Grundstücke beschränkt.
Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion war die Anordnung des Schaufelrades seitlich vom Strahlrohr. Hiedurch wurde der Gesamtschwerpunkt des Regnerkopfes so weit aus der vertikalen Drehachse verschoben, dass bei einer nicht vollkommen lotrechten Stellung des Apparates im Gelände die Reaktionskraft nicht mehr stark genug war, die im Schwerpunkt vereinigt gedachten Massen des Regnerkopfes über den tiefsten Punkt ihrer nunmehr kreisförmigen Bahn hinwegzuziehen und der Regner stehen blieb.
Ferner ist die Anordnung eines Schaufelkranzes auf einer Radscheibe, selbst wenn dieselbe durch- brochen ist, insofern ungünstig, als sie dem Wind eine zu grosse Angriffsfläche bietet und die gleichmässige Drehung des Regnerkopfes stört.
Hier schafft eine Erfindung Abhilfe, deren wesentliches Kennzeichen darin besteht, dass als Triebwerk ein zweiarmiger Propeller verwendet wird, der auf einem Arm eine geringe Anzahl von Treibschaufeln, auf dem anderen dagegen eine Prallfläche trägt. Sowohl die Treibschaufeln als auch die Prallfläche können in den Bereich des Flüssigkeitsstrahles treten, wobei durch die Beaufschlagung der Treibschaufeln, die zur Strahlachse unter einem gewissen Winkel, vorzugsweise etwa 45 0, geneigt sind, die Eigendrehung des Propellers aufrecht erhalten wird, während der Druck des strömenden Wassers, welcher die Prallfläche trifft und sich über den Propeller und dessen Achse dem Regner mitteilt, den Regnerkopf und dessen vertikale Achse ruckweise im Kreise dreht.
Unter Umständen kann dabei der die Prallfläche tragende Propellerarm vor- zugsweise an beiden Enden der Prallfläche mit zusätzlichen Treibflächen (Hilfstreibschaufeln) ausgestattet sein. Von besonderer Bedeutung ist noch die weitere erfindungsgemässe Ausgestaltung nach welcher die Masse des Propellers gegenüber seiner Lagerachse so ausgeteilt ist, dass er eine ausgeprägte Ruhestellung besitzt, in welcher die Treibschaufeln, vornehmlich die erste Treibschaufel, im Bereich des Flüssigkeitsstrahles liegen. Die Empfindlichkeit und damit die Anfälligkeit für Betriebsstörungen wird dabei dadurch fast völlig ausgeschaltet, dass der Propeller beim Versagen seines Antriebes sofort in seine Ausgangslage (Ruhestellung) zurückkehrt und aus dieser durch den Flüssigkeitsstrahl neuerlich angeworfen wird.
Der Einfluss der Windrichtung ist hiebei auch weitgehend unschädlich gemacht, da der propellerartige Rotor nur eine sehr kleine Angriffsfläche bietet. Der Wirkungsgrad des Apparates ist durch diese Konstruktion auf ein Höchstmass gebracht, da die Störung des Flüssigkeitsstrahles nur über
<Desc/Clms Page number 2>
einen kleinen Bruchteil der Bewegungsbahn des Propellers erfolgt und der Flüssigkeitsstrahl im übrigen Bereich, in der Regel mehr als drei Viertel der Bahn, frei ausspritzen kann.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Ausgestaltung des Beregnungsapparates, insbesondere des den Vorschub des Strahlrohres besorgenden Propellers, ist darin gelegen, dass eine vollkommen gleichmässige Beregnung innerhalb der durch die Reichweite des frei ausspritzenden Strahles bestimmten kreisförmigen Grenze erreicht wird, indem beim Umlauf des Propellers eine abgestufte Beeinflussung des Strahles eintritt. Die an einem Arm des Propellers vorgesehene Prallfläche bewirkt die Beregnung im unmittelbaren Bereich des Standortes des Apparates. Die am anderen Arm des Propellers vorgesehenen Treibschaufeln beeinflussen den Strahl in seiner Reichweite so, dass im wesentlichen eine Beregnung des Mittelfeldes eintritt, während im unbeeinflussten Bereich der Strahl frei ausspritzt und daher
EMI2.1
Ein Höchstmass an Betriebssicherheit erhält der Apparat dadurch, dass die Laufebene des Propellers parallel zur Strahlachse, jedoch zur Horizontalebene unter einem spitzen Winkel geneigt angeordnet wurde, so dass der Propeller ungehindert am lotrechten Standrohr vorbeidrehen kann und anderseits der Propellerschwerpunkt mit der lotrechten Drehachse und dem Schwerpunkt des Strahlrohres in einer Vertikalebene zu liegen kommt. Ferner wurde die Achse des Propellers so gelagert, dass der Schwerpunkt des Strahlrohres einerseits und der Schwerpunkt des Propellers anderseits auf verschiedenen Seiten der lotrechten Drehachse liegen.
Weiters wurden die Massen des Strahlrohres und des Propellers, sowie deren Schwerpunktabstände von der lotrechten Drehachse so berechnet, dass sich ihre Massenmomente in bezug auf die lotrechte Drehachse aufheben und der Gesamtschwerpunkt des Regnerkopfes somit in diese lotrechte
EMI2.2
durch die Unebenheiten des Geländes, oder ungleichmässiges Einsinken des Untergestelles bedingten Lage im indifferenten Gleichgewicht und wird durch die Reaktionskraft absolut zuverlässig im Kreise gedreht.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Apparates, Fig. 2 eine Rückansicht hiezu, Fig. 3 den Propeller in Untersicht und Fig. 4 einen Längsschnitt zu Fig. 3 von der rechten Seite aus gesehen.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 das schwenkbar angeordnete Strahlrohr und 2 den auf diesem drehbar gelagerten Propeller. Die Lagerung des Propellers erfolgt dabei unter Vermittlung eines Bolzens 3, auf dem Ansatz 4, eines am Strahlrohr 1 aufgeklemmten Ringes 5, der durch eine Schraube 6 fixierbar ist. Der Propeller weist, wie insbesondere die Fig. 3 und 4 deutlich zeigen, auf seinem einen Arm 2 a mehrere, z. B. fünf Treibschaufeln 7 auf, die gegen den kreisförmigen Rand des Propellers unter dem Winkel a geneigt sind, der wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der Regel die Grösse von zirka 450 besitzt. Der andere Arm 2 b des Propellers trägt die vorzugsweise kegelförmige Prallfläche 8.
Zur Unterstützung der Antriebswirkung können, wie in der Zeichnung dargestellt, an beiden Enden der Prallfläche < ?, Hilfstreib- schaufeln 7 a angeordnet sein, die ebenso wie die Treibschaufeln 7 zur Strahlachse eine Schrägstellung von 45'aufweisen.
Der Propeller 2 ist in an sich bekannter Weise so gegenüber dem Strahlrohr angeordnet, dass sowohl die Treibschaufeln 7 bzw. 7 a, als auch die Prallfläche 8 abwechselnd und periodisch in den Bereich des Flüssigkeitsstrahles gelangen, wobei einerseits durch die Treibschaufeln 7 bzw. 7 a die Drehbewegung des Propellers sichergestellt wird, während anderseits die Prallfläche 8 jene freie Reaktionskraft des Flüssigkeitsstrahles auslöst, die sich auf das Strahlrohr im Sinne einer Schwenkbewegung desselben auswirkt.
Wie schon eingangs erwähnt, ist dabei die Form bzw. die Anordnung der Treibschaufeln so gewählt, dass sich im Zusammenwirken mit dem Flüssigkeitsstrahl ein Höchstmass der Antriebswirkung für den Propeller ergibt, wogegen die Prallfläche 8 für sich wieder so gestaltet wurde, dass sie eine ausreichend grosse Reaktionskraft auslöst und damit einen zuverlässigen Vorschub des Regners gewährleistet.
Von besonderer Bedeutung ist jenes Merkmal der Erfindung, nach welchem die Masse des Propellers gegenüber seiner Lagerachse so ausgeteilt wird, dass der Propeller eine ausgeprägte Ruhestellung besitzt, in welcher die Treibschaufeln 7, vornehmlich die im Drehsinn des Propellers an erster Stelle liegende Treibschaufel, im Bereich des Flüssigkeitsstrahles liegen. Falls der Propeller aus irgend einem Grunde in seinem Umlauf gestört oder gehemmt wird, so geht er automatisch in die erwähnte Ruhestellung, in welcher er einen neuerlichen kräftigen Antriebsimpuls erhält.
Ein weiteres wesentliches Kennzeichen der Erfindung liegt darin, dass die Laufebene des Propellers 2 zur Horizontalebene unter einem spitzen Winkel geneigt ist, so dass einerseits der Propeller 2 an der Hülse 9 vorbeidrehen kann und anderseits der Schwerpunkt Sp des Propellers 2 mit dem Schwerpunkt Sk des Krümmers und der lotrechten Drehachse xx in einer Ebene liegt (s. Fig. 1 und 2). Ferner liegen die Schwerpunkte des Krümmers 1 und des Propellers 2 auf verschiedenen Seiten der Achse xx, des weiteren sind die Massen des Krümmers 1 und des Propellers 2, sowie die dazugehörigen Schwerpunktabstände k bzw. p so gewählt, dass die Summe ihrer Massenmomente in Bezug auf die Drehachse xx Null wird (s. Fig. 1).
Hiedurch erscheint das System in Bezug auf diese Achse ausgewuchtet und ist somit in allem insbesondere
<Desc/Clms Page number 3>
durch die Unebenheiten des Geländes bedingten Lagen im Gleichgewicht und ist damit eine absolute Betriebssicherheit gewährleistet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Beregnungsapparat mit einem drehbar angeordneten Strahlrohr, das unter dem Einfluss der Reaktionskraft verschwenkt wird, welche durch eine periodisch in den Flüssigkeitsstrahl eingreifende Prallfläche ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Prallfläche (8) auf
EMI3.1
seiner Umlaufbahn den Strahl frei ausspritzen lässt und auf seinem anderen Arm (2 a) mehrere Treibschaufeln (7) trägt, die gleichfalls in den Bereich des Flüssigkeitsstrahles treten können und dadurch die Drehung des Rotors besorgen.