Rotierender Beregner Die vorliegende Erfindung betrifft einen rotierenden Beregner, der aus einem Gehäuse - mit Wassereinlass besteht und einem im Gehäuse um eine lotrechte Achse rotierenden Düsenkörper, welch letzterer einen Wasser auslass hat, aus dem das Wasser in Form eines Strahles austritt.
Es sind eine Anzahl von Bauarten solcher Beregner bekannt und im Gebrauch, jedoch alle leiden unter einem oder unter mehreren der folgenden Nachteile: Die Kontrolle und ein etwa notwendig werdender Austausch der Dichtungen ist unter Bedingungen im Felde schwierig; der Zufluss zur Austrittsdüse ist in der Form von engen Durchflüssen gegeben, die sick leicht durch im Wasser mitgeführten Schmutz oder Fremdkörper verstopfen; der Beregner arbeitet aus schliesslich unter einem bestimmten Druck und unzu länglich oder überhaupt nicht bei höherem oder niedrige rem Wasserdruck;
es ist die Beregnung lediglich kreis förmiger Flächen zu erreichen, quadratische oder recht eckige Flächen können mittels des betreffenden Bereg- ners nicht erfasst werden; die Kosten sowohl der Her stellung als auch der Instandhaltung sind hoch, da die bekannten Beregner aus einer grossen Zahl komplizierter Teile besteht, die mit genauen Toleranzen hergestellt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die oben er wähnten Nachteile zu vermeiden und der Beregner gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor drehend auf dem Düsenkörper angebracht ist und der Rotor eine Mehrzahl voneinander entfernt angebrachter Flügel hat, die so gestellt sind, dass der aus dem Düsenkörper austretende Strahl auf sie in einem Punkte aufschlägt, der in der Waagrechten von der Drehachse entfernt ist und dadurch die Drehung des Rotors und des Düsenkörpers herbeiführt.
Ein Beregner, in dem die letztgenannten Merkmale vorliegen, zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor auf seinem Rohr schwebt , so dass bei Beginn der Funktion des Gerätes die innere Gruppe von Rotor flügeln vom Wasserstrahl getroffen werden und somit die Drehbewegung des Rotors verursachen, und als weitere Folge der Rotor durch den Wasserstrahl nach aussen gedrückt wird längs seinem Rohr, was nunmehr zur Folge hat, dass die äussere Gruppe von Flügeln im Wege des Wasserstrahles liegt und die Rotation des Rotors sowie des Düsenkörpers während des Laufes des Gerätes gewährleistet ist.
Die beiliegende Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar.
Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Beregners, wobei dieser Schnitt durch die inneren und nicht durch die äusseren Flügel hindurchgeht.
Die Fig. 2 ist eine Draufsicht des Beregners nach Fig. 1 mit dem Rotor um 90 gedreht.
Die Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Rotors gemäss einer Variante.
Die Fig. 4 ist eine Seitenansicht, die den Aufbau und die Wirkungsweise des Beregners zeigt, wobei der Rotor nach Fig. 3 verwendet wird.
Der Beregner, der in den Zeichnungen dargestellt ist, besteht aus einem Gehäuse 2 und möglicherweise aus Kunstharz hergestellt werden kann. Am unteren Ende des Gehäuses hat dieses ein Innengewinde 4 und am oberen Ende eine mit einer Öffnung versehene obere Wand 6. Das untere Ende des Gehäuses dient gleichzeitig als Wassereintritt und kann mittels des Gewindes 4 mit einem Steigrohr 5 verbunden werden. Der Beregner hat ferner einen Düsenkörper 8, der einen nach aussen ragenden Flansch 10 hat, der gegen die innere Fläche der oberen Wand des Gehäuses 2 anliegt. Im Gehäuse 2 ist eine Dichtung 12, die gleichzeitig als Drucklager für den Düsenkörper 8, der sich in dem Gehäuse 2 dreht, dient.
Der Düsenkörper 8 hat eine nach dem Austritt zu sich verjüngende Bohrung, die sich schräg zur Vertikalachse des Gehäuses erstreckt. Das Wasser, das in das Gehäuse 2 eintritt, verlässt das Gerät durch die Bohrung 14 in Form eines Strahles 16. Mit dem Düsenkörper 8 ist ein Rohr 18 fest verbunden, auf welchem ein Rotor 20 gleitend und drehend (d. h. schwebend ) gehalten ist. Das Rohr 18 ist auf dem Düsenkörper 8 befestigt, so dass der aus dem letzteren austretende Wasserstrahl schräg auf den Rotor auf schlägt und dies in einem Punkte, der in der Waag rechten, von der Vertikalachse, d. h. der Drehachse, des Düsenkörpers entfernt ist (siehe Fig. 2).
Das Rohr 18 ist auch gegen die Waagrechte schräg und seitlich zum Wasserstrahl gestellt, so dass der Rotor 20 infolge seines Gewichtes veranlasst ist, auf dem Rohr nach unten, d. h. in Richtung des Strahles zu gleiten.
Der Rotor 20 trägt zwei separate und verschiedene Gruppen von Flügeln, nämlich eine äussere und weit voneinander gesetzte Anzahl Flügeln 22 und eine innere Gruppe näher aneinander gesetzter Flügel 24. Die äusseren Flügel 22 sind durch einen Abstand vonein ander getrennt, der ein Vielfaches des Durchmessers des Wasserstrahles ist, während die inneren Flügel 24 so nahe aneinander sitzen, dass der Wasserstrahl keines falls zwischen zwei Flügeln durchtreten kann.
Der bisher beschriebene Beregner arbeitet in fol gender Weise: Bevor das Gerät zu laufen beginnt, d. h. vor An drehen des Wasserzuflusses, hat der Rotor die Tendenz infolge seiner Schwerkraft in Richtung des Düsenkörpers 8 zu gleiten. Sobald das Wasser zu strömen beginnt, schlägt der Wasserstrahl nur gegen die inneren, nahe aneinander sitzenden Flügel 24. Dies hat zur Folge, dass der Rotor auf dem Rohr 18 sich zu drehen beginnt und natürlich setzt dies auch den Düsenkörper 8, infolge des Rückstosses, um die Vertikalachse des Beregners in Drehbewegung.
Zusätzlich treibt die Kraft des aus tretenden Strahles den Rotor 20 auf dem Rohr 18 nach aussen, so dass der Wasserstrahl nunmehr die weit aus einander sitzenden Flügel 22 des sich bereits drehenden Rotors trifft und natürlich auch den Düsenkörper in Drehbewegung hält (in Richtung des Pfeiles in Fig. 2). In dieser Stellung bleibt sowohl der Rotor auf dem Rohr als auch der Düsenkörper um die lotrechte Achse in Drehung.
Fällt der Wasserdruck, so gleitet der Rotor auf dem Rohr nach unten, so dass wiederum die Flügel 24 vom Strahl getroffen werden und somit auch bei geringerem Wasserdruck das Gerät weiter läuft. Steigt der Wasser druck aber, so gleitet der Rotor nach aussen und die auf ihn wirkenden Kräfte verringern sich. Mit anderen Worten, der Rotor schwebt also längs seines Rohres 18 und bewirkt somit eine selbsttätige Regulierung der aus der vom Wasserstrahl entnommenen Energie herrühren den Drehgeschwindigkeit des Beregners.
Aus vorgehendem ist es klar, dass bei der beschrie benen Bauart, die als Lager dienende Packung 12 leicht kontrolliert und auch im Felde ohne weiteres ausge tauscht werden kann. Das Wasser fliesst bei der vor liegenden Bauart aus dem Gehäuse direkt in den Düsen körper, ohne enge Kanäle passieren zu müssen und die Verstopfung des Zuflusses durch Fremdkörper oder mitgeführten Sand, ist daher beinahe ausgeschlossen. Die durch den schwebend> angebrachten Rotor er reichte selbsttätige Regulierung gewährleistet das Ar beiten des Gerätes auch bei Änderung des Druckes. Schliesslich ist es ersichtlich, dass der beschriebene Beregner aus einfachen und nicht kostspieligen Teilen hergestellt ist und daher die Anschaffungskosten für ein solches Gerät recht niedrig sind.
Die bisher beschriebene Bauweise ermöglicht ausser dem die Einrichtung, mit welcher eine wechselnde Ver teilung des Wassers zur Erreichung verschiedener be regneter Flächen vorgenommen werden kann, wie dies z. B. bei Rasenflächen oder in Gewächshäusern not wendig werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Stange 26 vorgesehen, die co-axial durch das Rohr 18 hin durchgeht und am äusseren Ende einen Anschlag in Form einer aufgeschraubten Mutter 28 trägt. Eine Feder 30 ist zwischen Mutter und Rotor 20 einge spannt, wobei eine Scheibe 32 die auftretende Reibung herabsetzt. Das entgegengesetzte Ende der Stange 26 - mit 34 bezeichnet - ist nach unten abgebogen und trägt einen Anschlag in Form einer Rolle 36, die am Umfang einer Nockenscheibe 38 entlang gleiten kann.
Die Nockenscheibe 38 ist am Gehäuse 2 befestigt. Als Beispiel ist in Fig. 2 eine quadratisch geformte Nocken scheibe 38 gezeigt, die benutzt wird, wenn das Wasser statt eine kreisförmige eine quadratische Fläche be regnen soll.
Während der Drehung des Düsenkörpers 8 um seine Drehachse gleitet die Rolle 36 längs der Kante der Nockenscheibe 38 und dies hat zur Folge, dass der Rotor 20 auf dem Rohr 1-8 in Einklang mit der die Nockenscheibe umschreibenden Linie schwebend auf- oder abgleitet. Somit wird der Rotor, in dem Moment, wo die Rolle um die Ecken des Quadrates geht (um die mit 38' bezeichneten Punkte), durch die Feder 30 gezwungen, sich nach innen zu bewegen, näher zum Strahl 16, wodurch die Wurfweite des Strahles ver kürzt wird. Solange die Rolle längs der Seiten des Quadrates gleitet, d. h. längs der Seitenfläche 38", ist der Rotor weiter vom Strahl entfernt, mit anderen Worten, die Wurfbreite des Strahles wird verlängert.
Aus vorstehendem dürfte auch klar werden, dass mit Verkürzung der Wurfweite die Umlaufgeschwindig keit des Düsenkörpers steigt, dies infolge der grösseren Anzahl von Aufschlägen des Wasserstrahles auf die innere Gruppe der nahe aneinander sitzenden Flügel 24; anderseits mit der Auswärtsbewegung des Rotors und der Verlängerung der Wurfweite verlangsamt sich die Umlaufgeschwindigkeit des Düsenkörpers.
Somit wird die Erreichung einer bestimmten beregneten Fläche von einer bestimmten Form nicht durch die Änderung der Stärke des Wasserstrahles erreicht, sondern durch Verkürzung der Wurfweite und Vergrösserung der Ge schwindigkeit an den Seiten des Vierecks und Erhöhung der Wurfweite und Herabsetzung der Geschwindigkeit an den Ecken. Auf diese Weise kann eine ziemlich genau voraus zu bestimmende Form von Fläche beregnet wer den, was bei bisher bekannten Bauarten nur - falls überhaupt - mit komplizierten Mitteln zu erreichen ist.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Einzelheiten einer Rotor bauart, wie er zur Verwendung gelangen kann. Wie in den Zeichnungen dargestellt, sind lediglich zwei diame tral gegeneinander versetzte Flügel 122 vorgesehen, deren Vorderseite keilförmig gestaltet ist, während die Hinterkante 122' (im Sinne der Drehbewegung des Rotors) verdickt ist, so dass diese Flügel um einen kleinen Winkel in bezug auf die Rotationsebene des Rotors geneigt sind. Die innere Gruppe besteht aus nahe aneinander sitzenden Flügeln 124, die in einem Winkel zur Drehebene eingestellt und leicht gekrümmt sind. Die Vorderkante eines jeden Flügels ist wiederum keilförmig und die Hinterkante 124' ist verdickt.
Die Bewegung ist im Sinne des Uhrzeigers, beim Anlauf befindet sich der Rotor in der Stellung, die in vollen Linien in Fig. 4 gezeigt ist, in welcher der Strahl nur auf die inneren Flügel 124 schlägt, wobei der Rotor sich infolge des aufschlagenden Strahles 116 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung bewegt. Es werden hier nur die äusseren Flügel 22 durch den Strahl während des normalen Betriebsstandes geschlagen. Eine Kappe 128 dient als Anschlag am Ende der Stange 118. Sie ist aber nicht unbedingt nötig, wenn die Stange 118 genügend lang ist, um der schwebenden Bewegung des Rotors während des normalen Betriebsstandes anzu passen.
Die unregelmässige Verteilung der Elemente 26 bis 38 kann selbstverständlich weggelassen werden, wo bei der Rotor frei und ungehindert auf die Stange von seiner Ausgangsstellung, in welcher der Wasserstrahl nur auf die inneren Flügel schlägt, bis zu seiner normalen Betriebsstellung gleiten kann, in welcher der Wasser strahl nur auf die äusseren Flügel schlägt.
Rotating sprinkler The present invention relates to a rotating sprinkler which consists of a housing - with a water inlet and a nozzle body rotating in the housing around a vertical axis, the latter having a water outlet from which the water emerges in the form of a jet.
A number of types of such sprinklers are known and in use, but all suffer from one or more of the following disadvantages: control and any necessary replacement of seals is difficult in field conditions; the inflow to the outlet nozzle is given in the form of narrow passages, which are easily clogged by dirt or foreign bodies carried along in the water; the sprinkler works from finally under a certain pressure and inadequately or not at all at higher or lower water pressure;
only circular areas can be sprinkled; square or rectangular areas cannot be covered by the relevant sprinkler; the costs of both manufacture and maintenance are high, since the known sprinkler consists of a large number of complicated parts that must be manufactured with precise tolerances.
The present invention aims to avoid the disadvantages mentioned above and the sprinkler according to the invention is characterized in that a rotor is rotatably mounted on the nozzle body and the rotor has a plurality of mutually spaced wings which are positioned so that the from The jet emerging from the nozzle body strikes it at a point which is horizontally away from the axis of rotation and thereby causes the rotor and the nozzle body to rotate.
A sprinkler in which the latter features are present is characterized in that the rotor floats on its tube, so that when the device begins to function, the inner group of rotor blades are hit by the water jet and thus cause the rotor to rotate, and As a further consequence, the rotor is pushed outwards by the water jet along its tube, which now has the consequence that the outer group of wings lies in the path of the water jet and the rotation of the rotor and the nozzle body is guaranteed while the device is running.
The accompanying drawing represents an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 1 shows a longitudinal section of the sprinkler, this section going through the inner and not through the outer wings.
FIG. 2 is a top view of the sprinkler according to FIG. 1 with the rotor turned 90.
3 is a front view of a rotor according to a variant.
Fig. 4 is a side view showing the structure and operation of the sprinkler using the rotor of Fig. 3.
The sprinkler shown in the drawings consists of a housing 2 and can possibly be made of synthetic resin. At the lower end of the housing this has an internal thread 4 and at the upper end an upper wall 6 provided with an opening. The lower end of the housing also serves as a water inlet and can be connected to a riser pipe 5 by means of the thread 4. The sprinkler also has a nozzle body 8 which has an outwardly protruding flange 10 which rests against the inner surface of the upper wall of the housing 2. In the housing 2 there is a seal 12 which at the same time serves as a thrust bearing for the nozzle body 8, which rotates in the housing 2.
The nozzle body 8 has a bore which tapers towards itself after the outlet and which extends obliquely to the vertical axis of the housing. The water entering the housing 2 leaves the device through the bore 14 in the form of a jet 16. Fixed to the nozzle body 8 is a pipe 18 on which a rotor 20 is slidably and rotatably supported (i.e. floating). The tube 18 is attached to the nozzle body 8, so that the water jet emerging from the latter strikes the rotor at an angle and this at a point that is right in the horizontal, from the vertical axis, i. H. the axis of rotation of the nozzle body is removed (see Fig. 2).
The tube 18 is also inclined relative to the horizontal and to the side of the water jet, so that the rotor 20 is caused by its weight to move down on the tube, i. H. slide in the direction of the beam.
The rotor 20 carries two separate and different groups of blades, namely an outer and widely spaced number of blades 22 and an inner group of blades 24 set closer together. The outer blades 22 are separated from one another by a distance that is a multiple of the diameter of the Water jet is, while the inner wings 24 sit so close to one another that the water jet can in no case pass between two wings.
The sprinkler described so far works in the following way: Before the device starts to run, i. H. Before turning the water supply, the rotor has the tendency to slide in the direction of the nozzle body 8 due to its gravity. As soon as the water begins to flow, the water jet only hits the inner, closely spaced wings 24. This has the consequence that the rotor on the tube 18 begins to rotate and of course this also sets the nozzle body 8, as a result of the recoil, rotating around the vertical axis of the sprinkler.
In addition, the force of the emerging jet drives the rotor 20 outward on the pipe 18, so that the water jet now hits the wings 22 of the already rotating rotor, which are far apart, and of course also keeps the nozzle body rotating (in the direction of the arrow in Fig. 2). In this position, both the rotor on the tube and the nozzle body remain rotating about the vertical axis.
If the water pressure drops, the rotor slides down on the pipe, so that the blades 24 are hit by the jet again and the device continues to run even at a lower water pressure. If the water pressure increases, however, the rotor slides outwards and the forces acting on it decrease. In other words, the rotor floats along its tube 18 and thus effects an automatic regulation of the speed of rotation of the sprinkler resulting from the energy taken from the water jet.
From the foregoing it is clear that in the case of the type described enclosed, the pack 12 serving as a bearing can be easily checked and easily exchanged in the field. In the case of the present design, the water flows out of the housing directly into the nozzle body without having to pass through narrow channels and the inflow is therefore almost completely blocked by foreign bodies or sand. The automatic regulation achieved by the floating rotor> ensures that the device works even if the pressure changes. Finally, it can be seen that the sprinkler described is made from simple and inexpensive parts and that the acquisition costs for such a device are therefore quite low.
The construction described so far also enables the device with which an alternating distribution of water Ver can be made to achieve various rainy surfaces, as z. B. in lawns or in greenhouses can be agile. For this purpose, a rod 26 is provided which passes co-axially through the tube 18 and carries a stop in the form of a screwed nut 28 at the outer end. A spring 30 is clamped between the nut and the rotor 20, with a washer 32 reducing the friction that occurs. The opposite end of the rod 26 - denoted by 34 - is bent downwards and carries a stop in the form of a roller 36 which can slide along the circumference of a cam disk 38.
The cam disk 38 is attached to the housing 2. As an example, a square-shaped cam disk 38 is shown in Fig. 2, which is used when the water is to rain a square area instead of a circular one.
During the rotation of the nozzle body 8 about its axis of rotation, the roller 36 slides along the edge of the cam disk 38 and this has the result that the rotor 20 floats up or down on the tube 1-8 in accordance with the line circumscribing the cam disk. Thus, the moment the roller goes around the corners of the square (around the points indicated by 38 '), the spring 30 will force the rotor to move inward, closer to the jet 16, thereby increasing the throw of the jet is shortened. As long as the roller slides along the sides of the square, i. H. along the side surface 38 ″, the rotor is further away from the jet, in other words the throwing width of the jet is increased.
From the above it should also be clear that the speed of the nozzle body increases as the throwing distance is shortened, due to the greater number of impacts of the water jet on the inner group of closely spaced wings 24; on the other hand, with the outward movement of the rotor and the lengthening of the throw, the rotational speed of the nozzle body slows down.
Thus, the achievement of a certain irrigated area of a certain shape is not achieved by changing the strength of the water jet, but by shortening the throwing distance and increasing the speed on the sides of the square and increasing the throwing distance and reducing the speed at the corners. In this way, a shape of surface to be determined in advance can be irrigated, which with previously known designs can only be achieved with complicated means, if at all.
3 and 4 show the details of a rotor type of construction, how it can be used. As shown in the drawings, only two diametrically offset blades 122 are provided, the front side is designed wedge-shaped, while the rear edge 122 '(in the sense of the rotational movement of the rotor) is thickened, so that these blades at a small angle with respect to the plane of rotation of the rotor are inclined. The inner group consists of closely spaced wings 124, which are set at an angle to the plane of rotation and are slightly curved. The leading edge of each wing is again wedge-shaped and the trailing edge 124 'is thickened.
The movement is in the clockwise sense; when starting up, the rotor is in the position shown in full lines in FIG. 4, in which the jet only hits the inner wings 124, the rotor shifting as a result of the impacting jet 116 moved into the position shown in dash-dotted lines. Only the outer wings 22 are struck by the jet during normal operating conditions. A cap 128 serves as a stop at the end of the rod 118. However, it is not absolutely necessary if the rod 118 is long enough to adapt to the floating movement of the rotor during normal operating conditions.
The irregular distribution of the elements 26 to 38 can of course be omitted, where the rotor can slide freely and unhindered on the rod from its starting position, in which the water jet only hits the inner wings, to its normal operating position, in which the water beam flaps only on the outer wings.