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Wassermotor für Beregnungsanlagen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wassermotor für Beregnungsanlagen od. dgl., mit einer Kammer und einem Antriebsring, der eine mittig angeordnete Welle umschliesst.
Bekannt sind auch Flüssigkeits-Sternmotore mit einem walzenförmigen Zylinderstern und einer ungeraden Zahl von Kolben, die um eine feststehende Steuerachse mittels einer Rolle an einer inneren Nockenlaufbahn geführt sind, wobei jede Ausbuchtung der feststehenden Nockenbahn, die als ein geradzahliges Vieleck mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist, wenigstens einen zugeordneten Druckkanal aufweist und je zwei einander diametral gegenüberliegende Druckkanäle zum Ändern des Drehmomentes wahlweise an die Hauptzuführungsleitung für die Druckflüssigkeit anschliessbar oder von dieser trennbar sowie mit der Rückführungsleitung für die Druckflüssigkeit verbindbar sind.
Diese bekannten Wassermotoren konnten jedoch für Beregnungsanlagen wegen ihrer komplizierten konstruktiven Gestaltung nicht recht befriedigen. Sie erfordern eine äusserst sorgfältige Vorausberechnung und Anfertigung der Nockenlaufbahn, was ihre Herstellungskosten ungünstig beeinflusst.
Ziel der Erfindung ist ein Wassermotor der eingangs angeführten Art, der die aufgezeigten Mängel vermeidet, der in seiner konstruktiven Gestaltung einfach, demnach billig und im Betrieb, insbesondere für Beregnungsanlagen praktisch und verlässlich ist.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass der Antriebsring mit einer ihn in Richtung seiner Längsachse durchsetzenden polygonalen Ausnehmung mit mehreren Anschlagzonen versehen ist, die getriebene Welle am Umfang mit Stossaufnahmezonen ausgebildet ist und um mindestens eine Stossaufnahmezone weniger aufweist, als die den Antriebsring durchsetzende polygonale Ausnehmung und dass eine den Antriebsring um die Welle drehende Einrichtung vorgesehen ist, die mindestens eine vorzugsweise tangential in die Kammer mündende Öffnung für einen den Ring drehbaren Wasserstrahl aufweist.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann die Welle einen polygonalen Abschnitt aufweisen und von dem Antriebsring lose drehbar umgeben sein.
Nach andern Merkmalen der Erfindung kann die im Antriebsring vorgesehene polygonale Ausnehmung Seitenwände mit dazwischenliegenden Drehrinnen oder-nuten aufweisen, die Welle Drehrippen besitzen, welche die Seitenwände der Welle verbinden, die Seitenwände der Welle sowie die Ringwände können im wesentlichen die gleiche Breite haben und ausserdem können die Drehrinnen oder-nuten sowie die Drehrippen bei der Drehung des Antriebsringes schrittweise drehbar sein.
Gemäss weiteren Erfindungsmerkmalen kann der Motor ein mit einer mittleren Bohrung versehenes Gehäuse besitzen, mit einer am oberen Ende dieser Bohrung befindlichen Kammer und mindestens einem Durchlass, der sich von der Bohrung in die Kammer erstreckt, ausgestattet sein. Die drehbare Welle kann mit einem an ihrem unteren Ende gelegenen, in die Bohrung passenden Kolben, sowie mit einem aus ihrem Ende ragenden und sich über die Kammer hinaus erstreckenden Schaft versehen und die Welle durch einen in der Bohrung vorgesehenen Wasserdruck in axialer Richtung bewegbar sein, sowie einen mit der Kammer in Verbindung stehenden Einlass und einen am oberen Ende des Schaftes angeordneten Auslass aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen
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schematisch dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. l einen Längsschnitt durch die den Wassermotor enthaltende Beregnungsvorrichtung in ihrer zurückgezogenen Stellung nach der Linie 1-1 in Fig. 3, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Wassermotor bei in vorgeschobener Stellung befindlichen Beregnungsvorrichtung nach der Linie 2-2 in Fig. 3, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Motor nach der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine geänderte Ausführungsform der Welle und des Antriebsringes, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere geänderte Ausführungsform der getriebenen Welle und des Antriebsringes, Fig.
6 einen Teilschnitt durch den oberen Bereich eines vom Wassermotor getriebenen Spritzkopfes.
Der Wassermotor gemäss den Fig. 1, 2 und 3 ist in einem Gehäuse --1-- eingeschlossen, das an seinem unteren Ende einen Einlass -2-- zum Anschluss an ein Wasserrohr hat. Oberhalb dieses Einlasses ist
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Verbindung mit der Bohrung-3-her.
Die Bohrung -3- nimmt das untere Ende einer drehbaren Welle --7-- auf, die mit einer mittleren Bohrung --8-- versehen ist und durch die Bodenplatte --6-- hindurch in die Motorkammer --4- ragt.
Der grösste Teil der Welle--7-weist einen im Querschnitt polygonalen Abschnitt auf und bildet einen Stossaufnahmeteil --9-- mit Seitenwänden --10--. Bei der dargestellten Ausführung besitzt der Stossaufnahmeteil --9- einen dreieckigen Querschnitt. Jede Ecke des Stossaufnahmeabschnittes oder-teiles ist mit einer Drehrippe -11- versehen.
Der obere Teil der Welle-7-ist rund ausgebildet und besitzt einen Absatz, so dass ein Schaft - mit in seinem oberen Ende vorhandenen Auslass-13-in Form von Sprühöffnungen geformt ist.
Der polygonale Stossaufnahmeteil --9-- ist mit Einlassöffnungen --14-- versehen. Das untere Ende der Welle --7-- trägt einen Kolben-15-, der in die Bohrung -3- passt und von einer Schraube-16festgehalten wird, die von einer kleinen Bohrung-17-durchsetzt ist.
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motors keine Axialverschiebung der Welle --7-- erwünscht, dann kann der Antriebsring-21-im wesentlichen die gesamte Länge der Motorkammer einnehmen. Auf der Aussenseite hat der Antriebsring ebenfalls eine polygonale Form, wobei die Wände im wesentlichen gleichförmig dick sind.
Der Wassermotor für Beregnungsanlagen arbeitet in folgender Weise :
Der unterhalb des Kolbens-15-zur Einwirkung gebrachte Wasserdruck hebt die Welle--7-- aus
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aufeinanderfolgende Ecken des Antriebsringes-21-gegen aufeinanderfolgende Ecken der Welle-7schlagen oder stossen. Jeder Stoss oder Schlag bewirkt eine kleine Drehung der Welle-7-. Die Stösse erfolgen in rascher Aufeinanderfolge, so dass es den Anschein hat, als ob sich die Welle -7-- ohne Unterbrechung mit lansamer Drehung kontinuierlich drehen würde. Tatsächlich wird eine wesentliche Geschwindigkeitsuntersetzung zwischen der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit des Antriebsrin-
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ges -21- und der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit der Welle7 erzeugt.
Die Ecken der Welle -7-- sind zwar in der dargestellten Ausführung mit Drehrippen-11-und die Ecken des Antriebsringes-21-sind mit Nuten oder Rinnen -23- versehen, doch besteht auch ohne Rippen und Rinnen eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsring und der Welle, jedoch ist das Arbeiten weniger wirkungsvoll, d. h. bei Vorhandensein von Rippen und Rinnen ist eine genauere
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vorhanden ist. Hiebei wird der stärkste Anschlag oder Stoss erzielt. Haben die Rippen kleinere Abmessungen, so dass die Seitenwände flach aneinanderliegen, so arbeiten der Antriebsring und die Welle aber trotzdem wirkungsvoll zusammen.
Während bei der bisher beschriebenen Ausführung eine dreieckige Welle und ein vierseitiger Antriebsring dargestellt sind, zeigt Fig. 4 eine Antriebswelle mit zwei entgegengesetzt gerichteten Vor- sprüngen-24--, die gebogene Seitenflächen --25- haben, welche durch gekrümmte Enden mit kleineren Radien miteinander verbunden sind. In diesem Falle ist ein vorzugsweise dreieckiger Antriebsring - vorgesehen, es kann jedoch auch ein vierseitiger Antriebsring verwendet werden (Fig. 5). Die Arbeitsweise entspricht im wesentlichen jener der zuerst beschriebenen Ausführung.
Fig. 6 zeigt eine geänderte Ausführung, in der der Wassermotor einen Impuls-Sprenkler treibt. In
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obere Ende des Schaftes 12 ist mit einem Schraubengewinde zum Aufschrauben eines üblichen Spritzkopfes versehen. Ein Deckel-32-wird vom Spritzkopf-31-getragen, um den Gehäuseansatz bei zurückgezogenem Spritzkopf zu schliessen.
Die dargestellten Ausführungen sind nur als Beispiele zu werten. Es können zahlreiche weitere Ab- änderungen und Abwandlungen im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wassermotor für Beregnungsanlagen od. dgl., mit einer Kammer und einem Antriebsring, der
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(21) mit einer ihn in Richtung seiner Längsachse durchsetzenden polygonalen Ausnehmung mit mehreren Anschlagzonen versehen ist, die getriebene Welle (7) am Umfang mit Stossaufnahmezonen versehen ist und um mindestens eine Stossaufnahmezone weniger aufweist als die den Antriebsring (21) durchsetzende polygonale Ausnehmung und dass eine den Antriebsring (21) um die Welle (7) drehende Einrichtung vorgesehen ist, die mindestens eine vorzugsweise tangential in die Kammer (4) mündende Öffnung (6b) für einen den Ring (21) drehbaren Wasserstrahl aufweist.
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Water motor for sprinkler systems or the like.
The invention relates to a water motor for sprinkler systems or the like, with a chamber and a drive ring which encloses a centrally arranged shaft.
Also known are liquid radial engines with a cylindrical cylinder star and an odd number of pistons, which are guided around a fixed control axis by means of a roller on an inner cam track, each bulge of the fixed cam track, which is designed as an even polygon with rounded corners, has at least one associated pressure channel and two diametrically opposite pressure channels for changing the torque can be optionally connected to or separated from the main supply line for the pressure fluid and can be connected to the return line for the pressure fluid.
However, these known water motors could not be quite satisfactory for irrigation systems because of their complicated structural design. They require extremely careful pre-calculation and manufacture of the cam track, which has a negative impact on their manufacturing costs.
The aim of the invention is a water motor of the type mentioned at the outset which avoids the deficiencies indicated, which is simple in its structural design, therefore cheap and practical and reliable in operation, especially for sprinkling systems.
This is achieved according to the invention in that the drive ring is provided with a polygonal recess penetrating it in the direction of its longitudinal axis with several stop zones, the driven shaft is designed with shock absorption zones on the circumference and has at least one shock absorption zone less than the polygonal recess penetrating the drive ring and that a device is provided which rotates the drive ring around the shaft and has at least one opening, preferably tangentially opening into the chamber, for a water jet which can rotate the ring.
According to a feature of the invention, the shaft can have a polygonal section and be surrounded loosely rotatably by the drive ring.
According to other features of the invention, the polygonal recess provided in the drive ring can have side walls with rotating grooves or grooves in between, the shaft have rotary ribs which connect the side walls of the shaft, the side walls of the shaft and the ring walls can and can have essentially the same width the rotating grooves or grooves and the rotating ribs can be rotated step by step when the drive ring is rotated.
According to further features of the invention, the motor can have a housing provided with a central bore, with a chamber located at the upper end of this bore and at least one passage which extends from the bore into the chamber. The rotatable shaft can be provided with a piston located at its lower end and fitting into the bore, as well as with a shaft protruding from its end and extending beyond the chamber and the shaft can be moved in the axial direction by a water pressure provided in the bore, and an inlet communicating with the chamber and an outlet located at the upper end of the shaft.
The invention is described below with reference to some exemplary embodiments shown in the drawings
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are shown schematically, explained in more detail. 1 shows a longitudinal section through the sprinkling device containing the water motor in its retracted position along line 1-1 in FIG. 3, FIG. 2 shows a longitudinal section through the water motor with the sprinkling device in the advanced position along line 2-2 in FIG Fig. 3, Fig. 3 shows a cross section through the motor along the line 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 shows a cross section through a modified embodiment of the shaft and the drive ring, Fig. 5 shows a cross section through a further modified embodiment of the driven Shaft and the drive ring, Fig.
6 shows a partial section through the upper area of a spray head driven by the water motor.
The water motor according to FIGS. 1, 2 and 3 is enclosed in a housing --1-- which has an inlet -2-- at its lower end for connection to a water pipe. Above this inlet is
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Connection with the hole 3.
The hole -3- takes the lower end of a rotatable shaft --7-- which is provided with a central hole --8-- and protrudes through the base plate --6-- into the motor chamber --4-.
Most of the shaft - 7 - has a section that is polygonal in cross section and forms a shock absorbing part --9-- with side walls --10--. In the embodiment shown, the shock absorbing part -9- has a triangular cross-section. Each corner of the shock absorbing section or part is provided with a rotary rib -11-.
The upper part of the shaft-7- is round and has a shoulder, so that a shaft - with the outlet-13 present in its upper end - is shaped in the form of spray openings.
The polygonal shock absorption part --9-- is provided with inlet openings --14--. The lower end of the shaft --7-- carries a piston-15-, which fits into the bore -3- and is held in place by a screw-16 through which a small bore-17-passes.
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motors, no axial displacement of the shaft --7-- is desired, then the drive ring -21-can take up essentially the entire length of the motor chamber. On the outside, the drive ring also has a polygonal shape, the walls being essentially uniform in thickness.
The water motor for irrigation systems works in the following way:
The water pressure applied beneath the piston 15 lifts the shaft 7 out
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Successive corners of the drive ring -21-hit or butt against successive corners of the shaft-7. Every shock or impact causes the shaft-7- to turn slightly. The shocks take place in quick succession, so that it appears as if the shaft -7- is rotating continuously without interruption with slow rotation. In fact, there is a substantial reduction in speed between the average rotational speed of the drive ring
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ges -21- and the average speed of rotation of the shaft7.
The corners of the shaft -7- are provided with rotary ribs -11- and the corners of the drive ring -21- are provided with grooves or grooves -23- in the embodiment shown, but there is a drive connection between the drive ring and even without ribs and grooves the shaft, however, the work is less efficient, i.e. H. in the presence of ribs and gutters is more accurate
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is available. The strongest impact or impact is achieved here. If the ribs have smaller dimensions, so that the side walls lie flat against one another, the drive ring and the shaft nevertheless work together effectively.
While a triangular shaft and a four-sided drive ring are shown in the embodiment described so far, FIG. 4 shows a drive shaft with two oppositely directed projections -24-, which have curved side surfaces -25-, which are formed by curved ends with smaller radii are connected to each other. In this case, a preferably triangular drive ring is provided, but a four-sided drive ring can also be used (FIG. 5). The mode of operation essentially corresponds to that of the embodiment described first.
Fig. 6 shows a modified embodiment in which the water motor drives a pulse sprinkler. In
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The upper end of the shaft 12 is provided with a screw thread for screwing on a conventional spray head. A cover 32 is carried by the spray head 31 in order to close the housing extension when the spray head is withdrawn.
The explanations shown are only to be regarded as examples. Numerous other modifications and variations can be provided within the scope of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Water motor for sprinkler systems or the like, with a chamber and a drive ring that
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(21) is provided with a polygonal recess penetrating it in the direction of its longitudinal axis with several stop zones, the driven shaft (7) is provided with shock absorption zones on the circumference and has at least one shock absorption zone less than the polygonal recess penetrating the drive ring (21) and that a device is provided which rotates the drive ring (21) around the shaft (7) and has at least one opening (6b), preferably tangentially opening into the chamber (4), for a water jet which can rotate the ring (21).
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