AT525866A2 - Düse und regner für das zentrale pivot-ende - Google Patents

Abstract

Regnerdüse für einen Regner, der an einem distalen Ende eines Kreisberegnungs-Bewässerungssystems positioniert ist. Die Regnerdüse umfasst ein Verbindungsteil, das an dem Regner befestigt werden kann, und eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils. Eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils ist teiltoroidal geformt und teilweise blockiert oder schräg gestellt, um den Wasserfluss zu Teilen der Ablenkplatte entsprechend einer gewünschten benetzten Fläche zu steuern. Die teiltoroidale Form überspannt einen Bogen von weniger als 360 Grad. Die Düse ermöglicht eine maßgeschneiderte Wasserausbringung als Ergänzung zu den anderen Regnern auf dem Pivot und kann so geformt werden, dass sie auch Wasser über das Ende des Pivotrohrs hinaus ausbringt, um die Ausbringungsrate der Regner entlang des Pivotrohrs anzupassen.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

[0001] Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/119,826, eingereicht am 1. Dezember 2020, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

STELLUNGNAHME BEZÜGLICH FÖDERATIV FINANZIERTER FORSCHUNG ODER ENTWICKLUNG

[0002] (NICHT ZUTREFFEND)

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

[0003] Die Erfindung betrifft eine Düse und einen Regner, die für das distale Ende eines Kreisberegnungs-Bewässerungssystems (Center-Pivot-Bewässerungssystems) geeignet sind, und insbesondere eine Regnerdüse für einen Regner, der die Bewässerungseffizienz am Ende des Kreisberegnungs-Systems verbessert.

[0004] In der Nähe und jenseits des Endes eines Kreisberegungs-

Bewässerungssystems ist es schwierig, einen Regner so zu gestalten, dass er die gleiche Menge an Wasser auf ein Anbauprodukt wie unter der Länge des Pivot-Rohrs ausbringt. Üblicherweise wird in der Nähe des Endes weniger Wasser ausgebracht, da die Endregner weniger Regner haben, um überlappendes Wasser bereitzustellen. Dies führt zu weniger Pflanzenwachstum am Feldrand und weniger Ertrag für den Anbauer.

[0005] Es ist wünschenswert, eine Entfernung, z. B. 20 bis 30 Fuß (6,096 bis 9,144 Meter), Jenseits des Endes des Pivots effizient zu bewässern, um die durch den Pivot vollständig bewässerte Anbaufläche erheblich zu erhöhen und somit den Ertrag ohne wesentliche Kostensteigerungen zu erhöhen. Vorhandene Regner sind jedoch nicht so gestaltet, dass sie genügend Wasser jenseits des Pivot-Rohrendes verteilen, was zu einem kümmerlichen Wachstum der Anbauprodukte in der Nähe und Jenseits der Enden des PivotRohrs führt.

KURZDARSTELLUNG

[0006] Es ist möglich, einen Regner der Rotationplattenart unter Verwendung unrunder Düsenöffnungen zu gestalten, um eine

[0007] Die Düsenöffnung kann so hergestellt sein, dass sie wesentlich mehr als 180 Grad beträgt, um eine effektivere Vermischung mit den Regnern entlang des Pivots zu ermöglichen. Der Abschnitt der Düse, der blockiert ist, kann bezüglich des PivotRohrs abgeschrägt sein, um eine Krümmung in der Verteilerplatte auszugleichen und um auch den Rand des Musters unter dem PivotRohr präziser auszuformen.

[0008] Die Düse kann so geformt sein, dass sie auch Wasser in einer Entfernung jenseits des Endes des Pivots ausbringt, derart, dass die Ausbringungsrate der Regner entlang des Pivots angepasst wird, wodurch die von dem Pivot bewässerte Fläche effektiv erhöht wird.

[0009] In einem Ausführungsbeispiel schließt eine Regnerdüse für einen Regner, der an einem distalen Ende eines KreisberegnungsBewässerungssystems positioniert ist, ein Verbindungsteil, das an dem Regner befestigbar ist, und eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils ein. Die Düsenöffnung ist teiltoroidförmig und teilweise blockiert oder abgeschrägt, um den Wasserfluss zu Abschnitten der Ablenkplatte gemäß einer gewünschten befeuchteten Fläche zu steuern. Die teiltoroidförmige Öffnung überspannt einen Bogen von weniger als 360 Grad. Die Düsenöffnung kann ein Blockelement einschließen, das die teiltoroidförmige Öffnung durchquert und den Wasserfluss zu einem Abschnitt der Ablenkplatte behindert. Die teiltoroidförmige Öffnung kann einen teilkreisförmigen Umfang einschließen und das Blockelement kann über ein Segment des teilkreisförmigen Umfangs positioniert sein. Das Blockelement kann an einer distalen Endseite der Düsenöffnung angeordnet sein. Die teiltoroidförmige Öffnung kann bezüglich einer Längsachse des Pivot-Rohrs geneigt sein.

[0010] In einigen Ausführungsformen kann die Düse mehrere Blockelemente, welche die teiltoroidförmige Öffnung durchqueren, einschließen. In diesem Zusammenhang kann die teiltoroidförmige Öffnung einen teilkreisförmigen Umfang einschließen, wobei die Blockelemente über Segmenten des teilkreisförmigen Umfangs positioniert sind. Die mehreren Blockelemente können

[0011] Die teiltoroidförmige Öffnung kann einen Bogen zwischen 240 und 270 Grad überspannen.

[0012] In einigen Ausführungsformen kann die teiltoroidförmige Öffnung abgeschrägt sein, sodass die Düsenöffnung eine längliche teiltoroidförmige Form haben kann. Die längliche teiltoroidförmige Form kann eine größere Öffnung an einer distalen Endseite einschließen.

[0013] In einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt ein Regner einen Hauptkörper, der mit einer Wasserquelle unter Druck verbindbar ist, die Regnerdüse der beschriebenen Ausführungsformen, die an dem Hauptkörper befestigt ist, und eine Ablenkplatte, die der Regnerdüse stromabwärts der Regnerdüse zugewandt positioniert ist, ein.

[0014] In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt ein Kreisberegnungs-Bewässerungssystem einen zentralen Pivot (Center Pivot), ein Pivot-Rohr, das drehbar mit dem zentralen Pivot gekoppelt ist, und mehrere Regner, die entlang einer Länge des Pivot-Rohrs installiert sind, ein. Der Regner der beschriebenen Ausführungsformen ist einem distalen Ende des Pivot-Rohrs benachbart angeordnet.

[0015] In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt eine Regnerdüse für einen Regner, der an einem distalen Ende eines Kreisberegnungs-Bewässerungssystems positioniert ist, ein Verbindungsteil, das an dem Regner befestigbar ist, und eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils, die teiltoroidförmig mit einem teilkreisförmigen Umfang ist und ein erstes Blockelement in Form eines Segments des teilkreisförmigen Umfangs einschließt, das die teiltoroidförmige Öffnung durchquert und einen Wasserfluss zu einem Abschnitt der Ablenkplatte behindert, ein. Die Düsenöffnung schließt ein Paar zweite Blockelemente in Form von abgewinkelten Blockelementen ein, die an Enden der teiltoroidförmigen Öffnung positioniert sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0016] Diese und andere Aspekte und Vorteile werden ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die Folgendes zeigen:

[0018] FIG. 2 einen beispielhaften Regner, der eine beispielhafte Düse der beschriebenen Ausführungsformen enthält; [0019] FIG. 3A eine Draufsicht auf die beispielhafte Düse aus FIG. 2;

[0020] FIG. 3B eine Draufsicht auf eine Düse mit einer

abgeschrägten Öffnung;

[0021] FIG. 4 Testergebnisse der Düse und des Regners gemäß den beschriebenen Ausführungsformen und

[0022] FIG. 5 und 6 alternative Düsen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0023] FIG. 1 ist eine schematische Darstellung eines Kreisberegungs-Bewässerungssystems. Das KreisberegnungsBewässerungssystem schließt einen zentralen Pivot (Center Pivot) 12 und ein Pivot-Rohr 14 ein, das drehbar mit dem zenralen Pivot 12 gekoppelt ist. Das Rohr 14 ist entlang seiner Länge über fahrbare Stützen (nicht gezeigt) abgestützt. Es sind mehrere Regner mit dem Pivot-Rohr 14 verbunden und entlang dessen Länge befestigt. Die Anzahl und der Abstand der Regner variieren basierend auf der Anwendung, der Art des Regners usw.

[0024] Gemäß den beschriebenen Ausführungsformen ist eine Regnerdüse in einem Regner an einem distalen Ende 14a des PivotRohrs 14 installiert. Die Regnerdüse und der Regner sind dazu gestaltet, den vorgeschlagenen durch den Regner befeuchteten Bereich 16 zu erzeugen, wie in FIG. 1 gezeigt.

[0025] FIG. 2 zeigt einen beispielhaften Regner 18, der mit dem Pivot-Rohr 14 verbindbar ist. Der Regner 18 kann direkt mit dem Pivot-Rohr 14 verbunden sein oder über ein Abwasserrohr oder dergleichen mit dem Pivot-Rohr verbunden sein.

[0026] Der Regner 18 schließt einen Hauptkörper 20 ein, der mit einer Wasserquelle unter Druck verbunden werden kann (z. B. über das Pivot-Rohr 14). Stromabwärts eines Wassereinlasses ist im Hauptkörper 20 eine Regnerdüse 22 montiert. Die Regnerdüse 22 wird mit dem Hauptkörper 20 verbunden, indem ein Verbindungsteil der

[0027] Eine Ablenkplatte 24 ist der Regnerdüse 22 zugewandt stromabwärts der Regnerdüse 22 positioniert. Die Ablenkplatte 24 schließt Nuten und Stege ein, die das Wasser gemäß einem gewünschten Verteilungsmuster verteilen und eine Drehung der Ablenkplatte 24 bewirken, wenn sie von Wasser aus der Düse 22 getroffen wird. Der in FIG. 2 gezeigte beispielhafte Regner schließt auch einen Bremsmechanismus 26 zum Steuern einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Ablenkplatte 24 ein. Die Ablenkplatte 24 und der Bremsmechanismus 26 können über eine Strebe 28 oder dergleichen mit dem Hauptkörper 20 verbunden sein.

[0028] Jeder geeignete Regner, der die Düse 22 der beschriebenen Ausführungsformen enthält, könnte verwendet werden und der in FIG. 2 gezeigte Regner 18 ist nur beispielhaft. Der Aufbau und die Funktion des Hauptkörpers 20, der Ablenkplatte 24, des Bremsmechanismus 26 und der Strebe 28 sind bekannt und Details davon werden nicht beschrieben.

[0029] FIG. 3A und 3B sind Draufsichten auf die Düse 22 mit einer beispielhaften Düsenöffnung stromabwärts des Düsenbodens 23. In der beispielhaften Düse 22, die in FIG. 3A und 3B gezeigt ist, ist die Düsenöffnung 30 teiltoroidförmig und schließt ein Blockelement 32, das die teiltoroidförmige Form durchquert, um einen Wasserfluss zu einem Abschnitt der Ablenkplatte 24 zu behindern, ein. In einigen Ausführungsformen üÜüberspannt die teiltoroidförmige Form einen Bogen von weniger als 360 Grad, vorzugsweise zwischen 240 und 270 Grad. In FIG. 3A kann die Düsenöffnung 30 auch abgewinkelte Blockelemente 33 einschließen, welche die Wasserverteilung zurück zum Regner vor (d.h. stromaufwärts von) dem distalen Ende 14a des zentralen Pivot-Rohrs 14 steuern. Die abgewinkelten Blockelemente 33 sind an den Enden der teiltoroidförmigen Öffnung 30 positioniert.

[0030] Unter weiterem Bezug auf FIG. 3A und 3B ist die teiltoroidförmige Form der Düsenöffnung 30 durch einen teilkreisförmigen Umfang 34 definiert, wobei das Blockelement 32 über einem Segment des teilkreisförmigen Umfangs 34 positioniert ist. Es kann sein, dass das Blockelement 32 kein perfektes Segment für den teilkreisförmigen Umfang 34 definiert, aber für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung kann ein „Segment“ des

[0031] Das Blockelement 32 kann an einer distalen Endseite der Düsenöffnung 30 angeordnet sein. Das heißt, dass in der in FIG. 3A und 3B gezeigten Ausrichtung das Pivot-Rohr des KreisberegnungsBewässerungssystems in FIG. 3A und 3B von unten nach oben ausgerichtet sein würde, wobei das obere Ende von FIG. 3A und 3B einem distalen Ende des Pivot-Rohrs entspricht. Darüber hinaus ist in der in FIG. 3B gezeigten Ausführungsform die teiltoroidförmige Form bezüglich einer Längsachse des Pivot-Rohrs geneigt, um eine Krümmung in der Ablenkplatte 24 auszugleichen und um genauer gesagt auch den Rand des Musters unter dem Pivot-Rohr abzuschwächen. In FIG. 3B ist die teiltoroidförmige Form leicht entgegen dem Uhrzeigersinn geneigt. Wie in FIG. 3A gezeigt, kann die teiltoroidförmige Form in anderen Ausführungsformen nicht geneigt sein.

[0032] Die Düse 22 ist insbesondere gestaltet, um die vorgeschlagene befeuchtete Fläche 16 zu erreichen, wie in FIG. 1 gezeigt. Da die teiltoroidförmige Form einen Bogen von weniger als 360 Grad überspannt, behindert die Pivot-Seite (gegenüber der distalen Endseite) der Düse den Wasserfluss zur Pivot-Seite der Ablenkplatte 24. Das Blockelement 32 blockiert in ähnlicher Weise einen Abschnitt der distalen Endseite, um einen Wasserfluss zur distalen Endseite der Ablenkplatte 24 zu behindern.

[0033] Die Form der teiltoroidförmigen Öffnung ähnelt der vorgeschlagenen durch den Regner befeuchteten Fläche 16, wie in FIG. 1 gezeigt. Indem die befeuchtete Fläche 16 zurück in Richtung des Pivot-Endes des Pivot-Rohrs 14 erweitert wird, kann der am distalen Ende des Pivot-Rohrs 14 positionierte Regner 18 die gewünschte Überlappung mit den benachbarten Regnern bereitstellen.

[0034] Das Blockelement 32 stellt für die abgeflachte befeuchtete Fläche das Steuern der Auswärtsreichweite der Wasserverteilung bereit.

[0035] FIG. 4 zeigt Versuchsergebnisse unter der Verwendung der Regnerdüse der beschriebenen Ausführungsformen. Die Zielratenlinie 36 stellt die gewünschte Ausbringungsrate der Wasserverteilung in Gallonen pro Minute pro Fuß (gpm/£ft) dar. Ein Ziel ist es, die Zielrate entlang des Pivot-Rohrs 14 und vorbei an dem Pivot-Rohr 14 bis etwa 30 Fuß (9,144 Meter) zu erreichen. Die gestrichelte

[0036] Die kombinierte Linie 42 ist die Kombination der Wasserverteilung von allen Regnern einschließlich des Regners 18 des distalen Endes mit der Regnerdüse 22 gemäß den beschriebenen Ausführungsformen. Die Versuchsergebnisse spiegeln die gewünschten Ergebnisse wider, wobei die Wasserverteilung in der Nähe der Zielratenlinie 36 bis etwa 30 Fuß (9,144 Meter) hinter dem distalen Ende des Pivot-Rohrs bleibt.

[0037] Unter Bezug auf FIG. 5 kann die Düse 22 alternativ mit mehreren Blockelementen 32 bereitgestellt sein, welche die teiltoroidförmige Form durchqueren. Die Blockelemente 32, die bei 90 Grad und 270 Grad gezeigt sind, sind über Segmenten des teilkreisförmigen Umfangs 34 positioniert und das Blockelement 32 bei 180 Grad kann alternativ geformt sein, um eine gewünschte Wasserflussbehinderung zu der Ablenkplatte 24 zu bewirken.

[0038] FIG. 6 zeigt eine noch weitere Variante, bei der die Düse 122 eine Öffnung 130 mit länglicher, teiltoroidförmiger Form einschließt. Das heißt, dass die teiltoroidförmige Form so abgeschrägt ist, dass sie eine größere Öffnung an der distalen Endseite einschließt (d. h. in der 180-Grad-Position). Die Düse 122 erzeugt in ähnlicher Weise ein Verteilungsmuster, welches das Verteilungsmuster der Regner entlang des Pivots ergänzt. In dieser Ausführungsform maximiert die Düse 122, anstatt das Muster bei 25 bis 30 Fuß (7,62 bis 9,144 Metern) zu verkürzen, um mit der Wurfweite der Regner entlang des Pivot-Rohrs übereinzustimmen, die Wurfweite des Regners, während das Anbauprodukt noch über das Ende der befeuchteten Fläche hinaus bewässert wird.

[0039] Wie in FIG. 6 gezeigt, ist die Öffnung 130 in der Düse 122 in Richtung der distalen Endseite erweitert, anstatt sie zu verkürzen, was zu mehr Wasser in Richtung der distalen Endseite des Regners führt. Das heißt, dass die längliche, teiltoroidförmige Düsenöffnung 130 an der Seite des distalen Endes breiter und an den Seiten schmaler ist.

[0041] Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit dem, was gegenwärtig als die praktischsten und bevorzugtesten Ausführungsformen angesehen werden, beschrieben wurde, soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil die verschiedenen Modifikationen und äquivalenten Anordnungen, die im Geist und Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche enthalten sind, abdecken soll.

Claims (15)

1. Regnerdüse für einen Regner, der an einem distalen Ende eines Kreisberegnungs-Bewässerungssystems positioniert ist, wobei das Kreisberegnungs-Bewässerungssystem ein Pivot-Rohr, das drehbar mit einem zentralen Pivot (Center Pivot) gekoppelt ist, und mehrere Regner einschließt, die entlang des Pivot-Rohrs montiert sind, wobei die Regnerdüse mit einer Ablenkplatte des _Regners zusammenwirken kann und Folgendes aufweist:

ein Verbindungsteil, das an dem Regner befestigbar ist; und

eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils, wobei die Düsenöffnung teiltoroidförmig ist und teilweise blockiert oder abgeschrägt ist, um den Wasserfluss zu Abschnitten der Ablenkplatte gemäß einer gewünschten befeuchteten Fläche zu steuern, und wobei die teiltoroidförmige Öffnung einen Bogen von

weniger als 360 Grad überspannt.

2. Regnerdüse nach Anspruch 1, wobei die Düsenöffnung ein Blockelement einschließt, das die teiltoroidförmige Öffnung durchquert und den Wasserfluss zu einem Abschnitt der Ablenkplatte behindert.

3. Regnerdüse nach Anspruch 2, wobei die teiltoroidförmige Öffnung einen teilkreisförmigen Umfang einschließt und wobei das Blockelement über ein Segment des teilkreisförmigen Umfangs

positioniert ist.

4. Regnerdüse nach Anspruch 3, wobei das Blockelement an

einer distalen Endseite der Düsenöffnung angeordnet ist.

5. Regnerdüse nach Anspruch 4, wobei die teiltoroidförmige

Öffnung bezüglich einer Längsachse des Pivot-Rohrs geneigt ist.

6. Regnerdüse nach Anspruch 2, die mehrere Blockelemente

aufweist, welche die teiltoroidförmige Öffnung durchqueren.

7. Regnerdüse nach Anspruch 6, wobei die teiltoroidförmige Öffnung einen teilkreisförmigen Umfang einschließt und wobei die Blockelemente über Segmente des teilkreisförmigen Umfangs

positioniert sind.

8. Regnerdüse nach Anspruch 6, wobei die mehreren Blockelemente Blockelemente aufweisen, die bei 90 Grad und 270

Grad bezüglich einer Längsachse des Pivot-Rohrs positioniert sind.

10719

9. Regnerdüse nach Anspruch 1, wobei die teiltoroidförmige

Öffnung einen Bogen zwischen 240 und 270 Grad überspannt.

10. Regnerdüse nach Anspruch 1, wobei die teiltoroidförmige Öffnung so abgeschrägt ist, dass die Düsenöffnung eine längliche

teiltoroidförmige Form hat.

11. Regnerdüse nach Anspruch 10, wobei die Längliche Teiltoroidform eine größere Öffnung an einer distalen Endseite

einschließt.

12. Regner, aufweisend:

einen Hauptkörper, der mit einer Wasserquelle unter Druck verbindbar ist;

die Regnerdüse nach Anspruch 1, die an dem Hauptkörper befestigt ist; und

eine Ablenkplatte, die der Regnerdüse zugewandt stromabwärts

der Regnerdüse positioniert ist.

13. Kreisberegnungs-Bewässerungssystem, aufweisend:

einen zentralen Pivot (center pivot);

ein Pivot-Rohr, das drehbar mit dem zentralen Pivot gekoppelt ist; und

mehrere Regner, die entlang einer Länge des Pivot-Rohrs installiert sind, wobei der Regner nach Anspruch 12 einem distalen

Ende des Pivot-Rohrs benachbart positioniert ist.

14. Regnerdüse für einen Regner, der an einem distalen Ende eines Kreisberegnungs-Bewässerungssystems positioniert ist, wobei das Kreisberegungs-Bewässerungssystem ein Pivot-Rohr, das drehbar mit einem zentralen Pivot gekoppelt ist, und mehrere Regner einschließt, die entlang des Pivot-Rohrs montiert sind, wobei die Regnerdüse mit einer Ablenkplatte des Regners zusammenwirken kann und Folgendes aufweist:

ein Verbindungsteil, das an dem Regner befestigbar ist; und

eine Düsenöffnung stromabwärts des Verbindungsteils, wobei die Düsenöffnung teiltoroidförmig mit einem teilkreisförmigen Umfang ist und ein erstes Blockelement in Form eines Segments des teilkreisförmigen Umfangs einschließt, das die teiltoroidförmige Öffnung durchquert und den Wasserfluss zu einem Abschnitt der Ablenkplatte behindert, und wobei die Düsenöffnung ein Paar

zweiter Blockelemente in Form von abgewinkelten Blockelementen

einschließt, die an Enden der teiltoroidförmigen Öffnung

positioniert sind.

15. Regnerdüse nach Anspruch 14, wobei die teiltoroidförmige

Öffnung einen Bogen von weniger als 360 Grad überspannt.