DE19634332A1 - Beregnungs-Vorrichtung - Google Patents
Beregnungs-VorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit welcher ein
Fluid, wie Wasser, auf eine Vegetationsfläche oder dgl. als
Strahl ausgebracht werden kann, der nach Ablösung von der
Vorrichtung am Fluid-Auslaß unter dem Fluiddruck gebündelt
oder zersprüht in einer freien Bahn bis zur Vegetationsfläche
gelangt und dabei von der Vorrichtung aus zunächst ansteigt
bzw. zur zu beregnenden Fläche abfällt. Die Vorrichtung bzw.
der Regner kann mit einer Regnerbasis aufrechtstehend am
Geländeboden verankert werden, so daß der an seinem oberen
Ende vorgesehene Fluid-Auslaß im Abstand oberhalb der Ver
ankerung liegt. Die Regnerbasis weist einen Versorgungs-Anschluß
zum lösbaren Ankuppeln einer Fluidleitung, wie eines
Wasserschlauches auf, über welchen die Flüssigkeit unter
Druck einer Kanalisierung zugeführt wird, die innerhalb des
Regners vom Anschluß bis zum Auslaß führt.
Zweckmäßig ist der Auslaß gegenüber der Basis bewegbar,
insbesondere drehbar, und in seiner Bewegung durch das
strömende Wasser angetrieben, so daß mit dem aus ihm austre
tenden Wasser eine größere Fläche beregnet werden kann, als
dies der Fall wäre, wenn der Auslaß unbewegt wäre. Beispiels
weise kann eine Vielzahl von radial gerichteten Auslässen an
einem konstant in derselben Richtung drehenden Rotor, wie
einem Turbinenläufer, so vorgesehen sein, daß das Wasser in
einem Gesamtsektor über 360° um die Drehachse oder in dem
gegenüber kleineren Teilsektoren ausgetragen wird. Der
Austrag kann dabei jeweils bis nahe an den Regner selbst
erfolgen, so daß derselbe Wasserstrahl radial zum Regner über
eine verhältnismäßig große Strecke auf die zu beregnende
Fläche auftrifft.
Diese Radialausdehnung bzw. die geringste Entfernung der
beregneten Fläche vom Regner hängt von Strahlquerschnitten
ab, welche der Wasserstrahl am Fluidauslaß bzw. stromaufwärts
davon innerhalb des Regners hat. Zweckmäßig ist innerhalb des
Regners eine Düsenanordnung vorgesehen, aus welcher das
Wasser als Strahl so austritt, daß dieser über eine freie
Bahn gegen eine Leitfläche gelangt, welche ihn dem Fluidaus
laß zuführt. Dieser kann durch das Auslaßende der Leitfläche
gebildet sein. Die Düsenanordnung weist um die Achse mit
gleichen Radialabständen verteilt mehrere benachbarte Düsen
einheiten auf, welche jeweils einen gesonderten Strahl gegen
gesonderte Bereiche des Leitflächen-Körpers richten und daher
nur jeweils den zugehörigen, gleichbleibenden Teilsektor der
Vegetationsfläche mit Wasser versorgen. Durch Verschluß der
zugehörigen Düseneinheit kann der zugehörige Teilsektor von
der Beregnung ausgenommen werden. Die einzelne Düseneinheit
kann durch eine einzige oder mehrere Strahldüsen gebildet
sein, wobei die von der Düseneinheit ausgehenden bzw. auf der
Leitfläche auftreffenden Strahlquerschnitte auch die Strahl
form am Fluidauslaß bestimmen. Ist die Düseneinheit durch
eine einzige, in Strömungsrichtung gesehen kreisrunde Öffnung
gebildet, so ergibt sich ein engstmöglich gebündelter Strahl,
welcher ab dem Fluidauslaß über eine große Entfernung aus
getragen wird und den bis unmittelbar nahe an den Regner
reichenden Bereich der Vegetationsfläche nicht beregnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beregnungs-Vor
richtung zu schaffen, bei welcher Nachteile bekannter
Ausbildungen bzw. der beschriebenen Art vermieden sind und
die insbesondere die Erzeugung eines Fluidstrahles ermög
licht, welcher zur Beregnung des Nahfeldes des Regners
geeignet ist bzw. weniger weit ausgetragen wird als der
beschriebene, weittragende Wasserstrahl.
Erfindungsgemäß sind stromaufwärts des Fluidauslasses Mittel
vorgesehen, um den von der einzelnen Düseneinheit erzeugten
Strahlquerschnitt dahingehend zu beeinflussen, daß er eine
von der kreisrunden Form abweichende Form hat und in dieser
abweichenden Form auf die Leitfläche auftrifft. Durch einen
solchen, bereits stromaufwärts des Fluidauslasses aufge
fächerten Strahl ist auch der den Fluidauslaß verlassende
Strahl weniger gebündelt, weshalb er nach Durchlaufen einer
kurzen Bahnparabel auch nahe beim Regner auf die Vegetations
fläche auftrifft.
Es ist zwar denkbar, den Strahl beim oder nach dem Verlassen
der Düseneinheit bzw. beim oder vor dem Auftreffen auf die
Leitfläche durch Störmittel in die genannte Strahlform zu
überführen, jedoch erfolgt dies zweckmäßig durch ent
sprechende Formgebung der Begrenzung der Düsenöffnung z. B.
so, daß die Düseneinheit in Axialansicht mit einer gedachten
Hüllfläche zu begrenzen ist, die langgestreckt ist. Innerhalb
dieser Hüllfläche könnte eine zentrale größere Strahldüse und
seitlich benachbart dazu mindestens eine engere Strahldüse
vorgesehen sein, wobei eine oder alle Strahldüsen kreisrund
sind und die sie verlassenden Wasserstrahlen vor Auftreffen
auf der Leitfläche sich zu einem gemeinsamen Strahl vereinen.
Zweckmäßig jedoch ist nur eine einzige Strahldüse vorgesehen,
die in Axialansicht nicht kreisrund, sondern langgestreckt
begrenzt, z. B. langrund, flachoval, ellipsenförmig oder
linsenförmig ist. Dadurch kann die Düse seitlich engere
Bereiche und dazwischen einen erweiterten Bereich aufweisen,
so daß die genannten Strahlquerschnitte erzeugt werden. In
Axialansicht liegt zweckmäßig die größere Querschnitts
erstreckung der Düse rechtwinklig quer zum zugehörigen, den
Fluidauslaß verlassenden Strahl, wodurch dieser entsprechend
verbreitert und daher weniger weit ausgetragen bzw. bereits
vor Verlassen des Fluidauslasses parallel und/oder rechtwink
lig zur Beregnungsfläche aufgefächert wird.
Die Strahldüse bildet dadurch auch aneinanderschließende
Bereiche unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit des
Wassers, die in Axialansicht nebeneinander liegen. Im Bereich
der Schmalseiten der Düseneinheit ist die Strömungsgeschwin
digkeit höher als benachbart dazu im erweiterten Düsen
bereich.
Jede Leitfläche ist zweckmäßig durch eine Vertiefung, wie
eine Nut gebildet, entlang deren Boden- und Flankenflächen
das Wasser in einer radial nach außen gekrümmten Bahn geführt
wird. Die größere Ausdehnung der Düseneinheit ist zweckmäßig
größer als die in gleicher Richtung zu messende Breite der
Vertiefung und kleiner als deren kleinste Tiefe, so daß der
aus der Düseneinheit austretende Strahl nicht nur in der
Vertiefung, sondern auch auf den Vorsprüngen auftrifft,
welche die Vertiefung beiderseits mit ihren Flanken begrenzen
bzw. jeweils zwischen zwei benachbarten Vertiefungen liegen.
Der jeweilige Vorsprung könnte daher mit seiner Kopffläche
eine gegenüber der Bodenfläche der Vertiefung entgegen
Strömungsrichtung versetzte Leitfläche für das Wasser bilden,
so daß dieses beim Verlassen des Fluidauslasses noch weiter,
nämlich quer zur Beregnungsfläche aufgefächert ist. Die
Leitflächen sind vorteilhaft an einem in Strömungsrichtung
erweiterten Körper vorgesehen, welcher den Rotor bildet.
Dieser kann als Turbinenläufer ohne Zwischenschaltung eines
Getriebes nur von den die Düseneinheiten verlassenden Was
serstrahlen, also allein hydraulisch, angetrieben sein, so
daß sich eine sehr einfache Ausbildung des Regners ergibt.
Die Düseneinheiten sind in Axialansicht in einem Kranz um
einen Trag- bzw. Lagerkörper für den Leit- oder Rotorkörper
angeordnet, so daß die einzelne Düseneinheit unmittelbar
benachbart zur Nabe des Rotors liegen kann. Die jeweilige
Düsenöffnung kann versenkt liegen, so daß in Strömungsrich
tung an sie einander gegenüberliegende Leitflanken an
schließen, welche den Strahl nach Verlassen der Düsenöffnung
in seiner Form stabilisieren, bevor er die Flanken verläßt
und in freier Bahn zum größten Teil berührungsfrei bis zur
Leitfläche gelangt. Die beiden Flanken liegen an den Breit
seiten der Düseneinheit und können durch eine V-förmige Nut
gebildet sein. Auch die durchgehende bzw. einteilige, als
Abrißkante für den Strahl ausgebildete Begrenzung der Düsen
öffnung kann, wie der zugehörige Anschluß der Leitflanke,
axial gegeneinander versetzte Abschnitte aufweisen. Insbeson
dere sind die die Schmalseiten der Düseneinheit bildenden Ab
schnitte gegenüber den die Breitseiten bildenden Abschnitten
zurückversetzt, da die Schmalseiten am spitzen Nutgrund der
die Leitflanken bildenden Nut liegen.
Die Düseneinheit bildet das Ende eines in Strömungsrichtung
verlaufenden Düsenkanals, der einen bis zur Strahldüse
verengten Kanalendabschnitt aufweist. Dadurch ergibt sich ein
Flachstrahl, der sich in Strömungsrichtung und in der Ebene
zwischen den Breitseiten der Strahldüse ständig verbreitert.
Die Folge davon ist, daß der Wasserstrahl auch am Fluidauslaß
des Rotors breiter ist, so daß sich die Endbereiche der
einzelnen Beregnungssektoren überschneiden und eine gleich
mäßigere Beregnung gewährleistet ist.
Zum Ab- bzw. Zuschalten einzelner Teilsektoren des Bereg
nungsfeldes sind Stellmittel vorgesehen, wobei vorzugsweise
die Düseneinheit bzw. die gesamte Düsenanordnung gegenüber
der Regnerbasis und auch gegenüber den Leitflächen und dem
Fluidauslaß manuell drehbar ist. Zweckmäßig ist die Düsenan
ordnung an einem Düsenkopf vorgesehen, welcher im Betrieb das
obere Ende der Regnerbasis bildet, in den die unteren Enden
der Leitflächen hineinragen und dessen Außenumfang eine
Handhabe bildet, um die Düsenanordnung in verschiedene
Stellungen zu überführen. Ein dabei gegenüber dem Düsenkopf
sich bewegender bzw. drehender Stell- oder Ventilkörper
verschließt oder öffnet je nach Stellung jede beliebige der
Düseneinheiten für sich. Dieser Ventil- oder Steuerkörper
deckt vorteilhaft Einlaßenden von Düsenkanälen ab, deren
andere, stromabwärts liegende Enden jeweils eine einzige
Düseneinheit bzw. deren Düsenöffnung bilden und vom Steuer
körper bis zu dieser einteilig durchgehen.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen aus
der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren
in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der
Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und
vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen dar
stellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge
stellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, teilweise im
Axialschnitt,
Fig. 2 den Rotor gemäß Fig. 1 in vergrößerter Axial
ansicht,
Fig. 3 das obere Ende der Regnereinheit gemäß Fig. 1 in
vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 den Düsenkopf gemäß Fig. 3 in Axialansicht entgegen
Strömungsrichtung,
Fig. 5 den Düsenkopf in Axialansicht in Strömungsrichtung
und
Fig. 6 den Steuerkörper der Stellmittel gemäß Fig. 3 in
Axialansicht und einer Lage, in welcher in Überein
stimmung mit der Lage nach Fig. 5 alle Düsenein
heiten geöffnet sind.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist als Versenk-Regner 1 aus
gebildet, dessen Basis 2 zwei teleskopartig ineinander
verschiebbare sowie stets gegeneinander verdrehgesicherte
Einheiten 3, 4 aufweist. Die gegenüber der Standfläche bzw.
dem Boden feststehend zu verankernde äußere Einheit 3 kann
über den größten Teil ihrer Länge versenkt und fest verankert
im Boden so angeordnet werden, daß aus ihrem oberen Ende die
innere Einheit 4 in die Betriebsstellung herausgefahren
werden kann, in welcher sie mit dem größten Teil ihrer Länge
aus der Einheit 3 frei vorsteht. Beide Einheiten 3, 4 sind
langgestreckt im wesentlichen rohrförmig. Im unteren Bereich
weist die Einheit 3 einen radialen Versorgungs-Anschluß 5 zur
Verbindung mit einem Schlauch oder dgl. auf, über welchen das
Leitungswasser unter Druck einem Kanalsystem 6 zugeführt
wird, dessen Strömungswege in Betriebsstellung im unteren
Bereich von der Einheit 3 und nach oben an das untere Ende
der Einheit 4 anschließend nur von dieser begrenzt sind.
Das obere Ende der Kanalisierung 6 ist durch eine Vielzahl
von mindestens acht oder zehn Auslässen 7 gebildet, die an
einem das oberste Ende des Reglers 1 bildenden Kopf 8 in
gleicher Höhe vorgesehen sind und gleiche Abstände voneinan
der haben. An den Auslässen 7 löst sich das Wasser schräg
nach oben gerichtet vom Regner 1 vollständig bzw. berührungs
frei ab und gelangt über eine parabelförmige Wurfbahn bis zur
Beregnungsfläche des Vegetationsgeländes. Dem Kopf 8 und den
Auslässen 7 wird das gesamte Wasser ohne Bypass durch einen
das obere Ende der Einheit 4 bildenden Düsenkopf 9 zugeführt,
der wie der Regner 1 bzw. die Einheiten 2 bis 4, 7 und 8 in
einer zentralen Achse 10 oder symmetrisch zu dieser liegt.
Die gleichen Auslässe 7 sind mit gleichen Radial- sowie
Umfangsabständen um die Achse 10 verteilt.
Die gemeinsam einteilig begrenzten Auslässe 7 sind jeweils
durch das stromabwärts liegende Ende einer gesonderten
Leitfläche 11 bzw. Vertiefung oder Nut gebildet, die über
ihre Länge konstante Breite, unterschiedliche Tiefe und gemäß
Fig. 1 einen abgewinkelten oder gekrümmten Verlauf derart
hat, daß die Rückstoßwirkung des aus den Auslässen 7 austre
tenden Wassers den Kopf 8 unmittelbar in schnelle Rotation um
die Achse 10 versetzt. Alle Leitflächen 11 sind gleich und
gegenüber einer Radialanordnung auch im Bereich ihrer radial
inneren Enden in Strömungsrichtung entgegen der Drehrichtung
leicht schräggestellt, wie der Axialansicht parallel zur
Achse 10 gemäß Fig. 2 zu entnehmen ist. Jede Leitfläche 11
weist eine im Axialschnitt in Strömungsrichtung schräg
ansteigende bzw. durchgehend konkav gekrümmte Bodenfläche 12
und an diese anschließend zwei seitliche, zueinander sowie
zur Achse 10 parallele Flankenflächen 13 auf, welche durch
zwischen benachbarten Leitflächen 11 liegende Vorsprünge 14
gebildet sind.
Alle Vorsprünge 14 bilden mit ihren Kopfflächen einen
unteren, höchstens rechtwinklig oder spitzwinklig konisch
nach oben erweiterten Außenumfang, welcher an einen zylin
drischen Umfang anschließt, der von den Auslässen 7 durch
setzt ist, da diese durch die stromabwärts liegenden Enden
der Leitflächen 11 gebildet sind. Die Nuten 11 leiten das
Wasser so, daß es aus einer zur Achse 10 parallelen Ein
trittsrichtung progressiv radial nach außen bis zu den
Auslässen 7 umgelenkt wird und dann an diesen sowie ggf. im
Bereich des konischen Umfanges austritt, da hier die jeweili
ge Nut 11 ihre geringste Tiefe hat und die Nut-Längsöffnungen
diesen konischen Umfang zwischen benachbarten Vorsprüngen 14
durchsetzen, während die Endöffnung der Nut 11 den zylin
drischen Umfang durchsetzt. Die gegenüber der Nutbreite
durchgehend größere Tiefe der Nut 11 nimmt über deren ganze
Länge zum Auslaß 7 ab.
Der Kopf 8 ist von einem Lagerkörper 15 durchsetzt, welcher
über seine gesamte Länge durch einen geraden Rundstab kon
stanter Außenquerschnitte gebildet und auf dem der Kopf 8
mit einer zentralen Nabe 17 drehbar gelagert ist. Benachbart
zum Außenumfang des unteren, frei vorstehenden Endes der
Nabe 17 liegen die axialen Einlässe 16 der Leitflächen 11
derart, daß dieser zylindrische Außenumfang kontinuierlich in
die gekrümmten Flächen 12 übergeht und entgegen Strömungs
richtung nach unten über die Einlässe 16 und die Vorsprünge
14 bzw. den konischen Außenumfang vorsteht. Dieses untere
Ende der einteilig mit dem Kopf 8 ausgebildeten Nabe 17
reicht nahezu bis zum oberen Ende eines hülsenförmigen
Düsenkörpers 18, in den die Nabe 17 auch eng angepaßt ver
senkt eingreifen kann und der ebenfalls von der Achse 15
durchsetzt ist. Die Achse 15 ragt nach unten bis in eine
nabenförmige Achshalterung 19, in welcher sie mit ihrem
unteren Ende gegenüber der Einheit 4 festsitzend angeordnet
ist. Die einteilig miteinander ausgebildeten Körper 9, 18
sind auf der Achse 15 drehbar, jedoch axial nicht verschieb
bar.
Der Körper 18 bildet an seinem oberen Ende sowie versenkt
innerhalb des Kopfes 9 eine nur axial gegen die Einlässe 16
und nicht gegen die Längsöffnungen der Nuten 11 gerichtete
Düsenanordnung 20 aus gleichmäßig um die Achse 10 verteilten
Düseneinheiten 21, deren Anzahl wesentlich kleiner als die
jeweilige Anzahl der Anordnungen 7, 11 bis 14 bzw. 16 oder
die Hälfte davon ist; hier sind vier gleichmäßig mit gegen
seitigen Abständen um die Achse 10 verteilte Einheiten 21 so
vorgesehen, daß jeweils zwei Einheiten 21 einander beider
seits der Achse 10 in deren gemeinsamer Axialebene gegenüber
liegen und der mittlere Bogenabstand zwischen benachbarten
Einheiten 21 90° beträgt. Die Einheiten 21 liegen in einer
gemeinsamen, zur Achse 10 rechtwinkligen Ebene und in einer
solchen Ebene bzw. Stirnfläche liegen auch die Einlässe 16
mit einem Abstand der oberen Stirnfläche des Körpers 18
gegenüber, welcher kleiner als die Nuttiefe an den Einlässen
16 ist.
Jede Einheit 21 weist eine einzige Strahldüse 22 bzw. Düsen
öffnung 23 auf, die gemäß den Fig. 4 und 5 derart linsen
förmig ist, daß sie zwei einander gegenüberliegende und
gegeneinander erweiterte spitze Schmalseiten 24 und zwei
einander rechtwinklig quer dazu gegenüberliegende Breitseiten
25 bildet, die durch zwei gleiche, einander gegenüberliegende
konkave Begrenzungen der Düsenöffnung 23 gebildet sind. Diese
Begrenzungen bzw. die Breitseiten 25 liegen in einer gemein
samen Ebene 36, die eine Axialebene der Achse 10 ist. Die
Schmalseiten 24 liegen in einer dazu rechtwinkligen Ebene 37.
Die kleinere Weite der Düsenöffnung 23 liegt parallel zur
Ebene 36 und kann höchstens bzw. mindestens um die Hälfte
oder ein Drittel kleiner sein als die zur Ebene 37 parallele
größte Weite. An den Schmalseiten 24 gehen die konkaven
Begrenzungen 25 spitzwinklig scharf ineinander über. Alle
Öffnungen 23 haben gleiche mittlere Radialabstände von der
Achse 10.
Die, den Körper 18 durchsetzenden Öffnungen 23 liegen radial
geringfügig außerhalb des Außenumfanges des unteren Naben
endes 17 und radial vollständig innerhalb der radial äußeren
Begrenzungen der Einlässe 16 sowie versenkt innerhalb der
Stirnwand des Körpers 18. Jede Öffnung 23 schließt an eine
oder zwei einander gegenüberliegende Leitflächen bzw. ebene
Flanken 26, 27 an, die jeweils auf einer Seite der Ebene 37
einander wie die Begrenzungen 25 symmetrisch gegenüberliegen
und spitzwinklig schräg nach außen geneigt sind, da sie durch
eine spitzwinklig V-förmige Nut mit offenen Nutenden gebildet
sind. Diese in Strömungsrichtung erweiterten Nuten durch
setzen die obere Stirn- bzw. Endfläche des Körper 18, so daß
das Wasser von hier aus berührungsfrei bis zu den Einlässen
16 strömt und dabei nur am Außenumfang des unteren Nabenendes
17 Berührung mit dem Regner 1 zu haben braucht.
Das von der jeweiligen Breitkante 25 abreißende Wasser wird
dabei gegen die gegenüberliegende Flanke 26 bzw. 27 geleitet,
so daß sich einander überkreuzende Strömungen ergeben, welche
fächerförmig oder parallel gerichtet gegen das Einlaßende 16
des Kopfes 8 strömen. Durch die Flanken 26, 27 liegen die
Schmalseiten 24 gegenüber den mittleren Bereichen der Breit
seiten 25 zurückversetzt, wobei diese mittleren Bereiche
kontinuierlich zu den Schmalseiten 24 abfallen. Die beider
seits über die Schmalseiten 24 parallel zur größeren Ausdeh
nung der Öffnung 23 vorstehenden Flanken 26, 27 bewirken
gemeinsam mit den Öffnungen 23, daß der jeweils austretende
Strahl bei stillstehendem Kopf 8 gleichzeitig in mehr als nur
einen oder zwei Einlässe 16 eintritt. Die von Spitzen der
Vorsprünge 14 begrenzten Einlässe 16 liegen in Umfangs
richtung wesentlich näher beieinander als die Auslässe 7.
Benachbarte Strahlen benachbarter Einheiten 21 vermischen sich
jedoch vor Erreichen der Einlässe 16 und bis zu den Öffnungen
7 nicht oder nur unwesentlich.
Die lichten Bogenabstände zwischen benachbarten Öffnungen 23
sind größer als deren Weite. Um die Achse 10 erstreckt sich
die Einheit 21, 23 über einen spitzen Winkel von höchstens
60° oder 45°. Jede Öffnung 23 bzw. jede Leiteinrichtung 26,
27 ist durch das stromabwärts liegende Ende eines Düsenkana
les 28 gebildet, der mehrere axial aneinanderschließende
Abschnitte jeweils unterschiedlichen Querschnittes aufweist,
vollständig innerhalb des Körpers 18 liegt und wie die
Flächen 26, 27 einteilig von diesem begrenzt ist. Am Ein
laßende der Kanäle 28 sind Stellmittel 30 vorgesehen, mit
welchen eine beliebige Anzahl der Kanäle 28 bzw. Öffnungen 23
so geöffnet bzw. gesperrt werden kann, daß das Wasser sie
durchfließt oder nicht.
Die Öffnung 23 ist durch das Ende eines in Strömungsrichtung
spitzwinklig, ggf. auch recht- oder stumpfwinklig verengten
Abschnittes 29 des Kanales 28 gebildet. Dieser Endabschnitt
29 weist an seinem stromaufwärts liegenden Ende einen
zentrisch-symmetrischen oder kreisrunden Querschnitt auf, von
welchem er stetig und unter Verringerung seines Durchlaß
querschnittes in die Form der Öffnung 23 übergeht, so daß
sich hier eine starke Strömungsbeschleunigung ergibt. An den
Einlaß des Abschnittes 29 schließt ein gleich weiter und
achsgleicher, zylindrischer Abschnitt 31 größerer Länge als
der Abschnitt 29 an. An dessen Einlaß schließt ein nochmals
erweiterter, ringsektorförmig um die Achse 10 gekrümmter
Abschnitt an, welcher eine gesonderte Einlaß- bzw. Steuerkam
mer 32 bis 35 jeweils für den zugehörigen Kanal 28 bildet.
Die innerhalb des Körpers 18 voneinander getrennten
Abschnitte 23 bis 35 haben unterschiedliche Radialausdehnun
gen derart, daß in einer Richtung um die Achse 10 die Radial
ausdehnung vom kleinsten Abschnitt 32 zum größten Abschnitt
35 stufenweise zunimmt; dies gilt auch für die Radialabstände
der radial äußeren Begrenzungen der Abschnitte 32 bis 35,
deren radial innere Begrenzungen gleiche Radialabstände von
der Achse 10 haben und die wie die Kammern 32 bis 35 um die
Achse 10 gleiche Bogenwinkel einnehmen. Die Abschnitte 32 bis
35 liegen symmetrisch zu den zugehörigen Ebenen 36. Ihre
Einlässe liegen in der unteren, stromaufwärts liegenden sowie
ebenen Stirn- und Endfläche des Körpers 18.
Jede Düseneinheit 21 bis 28 ist an einem gesonderten Vor
sprung 38 des Körpers 18 vorgesehen und durchsetzt diesen
Vorsprung, der von einer ringförmigen Stirnwand 39 in
Strömungsrichtung ausgeht und gemäß Fig. 4 radial vorsteht,
so daß das Auslaßende des Körpers 18 gemäß Fig. 1 kreuz- bzw.
sternförmig ist und jeweils ein Sternarm einen Vorsprung 38
bildet. Die Stirnwand 39 liegt mit Abstand zwischen den Enden
des Körpers 18, schließt einteilig an dessen Außenumfang an
und ist über den größten Teil ihres Umfanges eben, wobei sie
im Bereich einer Kammer 34 auch nach Art eines Konussektors
geneigt sein kann.
Der Körper 18 ist mit einer Lagerung 40 manuell beweg- bzw.
drehbar gegenüber und unmittelbar an der Einheit 4 gelagert,
um die Stellvorrichtung 30 zu verstellen. Zu diesem Zweck
bildet der Körper 18 eine einteilige Einheit mit einem
Lagerkörper bzw. Mantel 41, welcher das obere Ende bzw. im
zugehörigen Axialbereich den freiliegenden Außenumfang der
Einheit 4 bildet und in welchem vollständig versenkt sowie
durchgehend mit Radialabstand der Körper 18 liegt. Dieser
schließt über die Verbindung 39 unmittelbar an die Innenseite
des Mantels 41 an. Radial unmittelbar innerhalb der Kanäle 28
bildet der Körper 18 eine Nabe 42, mit welcher die Körper 9,
18, 41 drehbar auf der Achse 15 gelagert sind und die mit
ihrem Außenumfang die Kammern 32 bis 35 im radial inneren
Bereich begrenzt.
Der im Betrieb freiliegende Außenumfang der Einheit 4 ist
über den größten Teil seiner Länge von einem rohrförmigen
Kanalkörper 43 gebildet, hat über den größten Teil seiner
Länge konstante Querschnitte und bildet als oberes Ende einen
im Außenumfang verengten Lageransatz 44 des Lagers 40. Das
Ende 44 wird mit Abstand unterhalb des unteren Endes des
Körpers 18 von dem über dieses Ende nach unten vorstehenden
Mantel 41 drehbar übergriffen. Der Außenumfang des Mantels 41
bildet eine kontinuierliche Fortsetzung des an den Ansatz 44
anschließenden Außenumfanges des Kanalkörpers 43. Die Einheit
9, 18, 41 kann durch den Kopf 8 und eine Schulter des Körpers
43 in beiden entgegengesetzten Richtungen axial gesichert
sein.
Diese Einheit 9, 18, 41 ist in der jeweiligen Drehstellung
mit einer Rastung oder Schnappsicherung 45 gegenüber der
Einheit 2 bis 4 festzusetzen, wobei auch diese Sicherung 45
eine Axialsicherung bilden kann. Sie weist einen über den
Außenumfang des Ansatzes 44 vorstehenden Schnappnocken auf,
der in Rastöffnungen bzw. Durchbrechungen des Mantels 40 so
federnd eingreift, daß die Rastkraft durch manuelles Drehen
des Düsenkopfes 9 überwunden werden kann. Die zugehörige
Handhabe 48 ist durch den Außenumfang des Mantels 41 des
Kopfes 9 gebildet. Es sind gleich viele Raststellungen wie
Düseneinheiten 21 vorgesehen, nämlich vier, so daß der Kopf 9
von einer Stellung zur nächsten um 90° zu drehen ist und mit
dem Regner 1 wahlweise um die Achse 10 ein Sektor von 360°,
einer von 270°, einer von 180° und einer von 90° beregnet
werden kann. Der zu beregnende Sektor ist somit jeweils ein
ganzzahliges Vielfaches des kleinsten Sektors.
In den Kanalwegen 6 ist innerhalb der Einheit 4 und stromauf
wärts von den Stellmitteln 30 ein Steuerventil 46 vorgesehen,
mit welchem die Durchlaßquerschnitte der Kanalwege 6 stufen
los verändert oder ganz gesperrt werden können. Das Ventil 46
weist einen radial zur Achse 10 vollständig versenkt inner
halb des Körpers 43 liegenden Ventilkörper 47 auf, welcher in
Betriebsstellung von der Außenseite der Einheit 4 benachbart
zum unteren Ende des Kopfes 9 frei zugänglich ist und in der
Ruhestellung gemäß Fig. 1 versenkt innerhalb der Einheit 3
liegt. Das Ventil 46 weist ein einteilig mit dem Körper 43
ausgebildetes Ventilgehäuse auf, in welchem der Ventilteil 47
um die querliegende Achse drehbar und durch eine mit beiden
Ventilteilen einteilig ausgebildete Schnappsicherung axial
gesichert eingesetzt ist. Der Ventilkörper 47 ist wie die
Handhabe 48 in der ausgefahrenen Betriebsstellung am Außenum
fang des Körpers 43 zur unmittelbaren manuellen Betätigung
zugänglich, jedoch in der eingefahrenen Stellung gemäß Fig. 1
vollständig in der Einheit 3 versenkt.
Die Steuermittel 30 weisen einen einteiligen Steuerkörper 50
auf, welcher in einer Nabe 49 von der Achse 15 durchsetzt ist
und gegenüber dieser beim Verstellen der Vorrichtung 30
feststeht, da er über eine Sicherung 51 gegen Bewegungen bzw.
Drehen gesichert in die Einheit 4 bzw. den Körper 43 ein
greift. Der Steuerkörper 50 weist in gleicher Verteilung, wie
anhand der Kanalabschnitte 32 bis 35 erläutert, Steuerab
schnitte 52 bis 55 auf, von welchen einer einen bis zur Nabe
49 freien Sektor 52 bildet, während die übrigen von der Nabe
49 ausgehend Nocken 53 bis 55 mit abgestuft unterschiedlicher
Radialerstreckung bilden. Überträgt man die Lage des Steuer
körpers 50 gemäß Fig. 6 auf die Lage der Abschnitte 32 bis 35
gemäß Fig. 5, so liegt der Sektor 52 über dem kleinsten
Abschnitt 32, der kleinste Nocken 53 über dem nächstgrößeren
Abschnitt 33, der nächstgrößeren Nocken 54 über dem wiederum
nächstgrößeren Abschnitt 34 und schließlich der größte Nocken
55 über dem größten Abschnitt 35 derart, daß entlang des
Außenumfanges jedes Nockens 53 bis 55 ein ringsektorförmiger
Durchlaßquerschnitt bzw. eine Öffnung als Anschluß der
zugehörigen Kammer 33 bis 35 an das zuströmende Wasser frei
bleibt und auch die Kammer 32 angeschlossen ist. Wird dem
gegenüber der Steuerkörper 50 um einen Schaltschritt nach
rechts verdreht, so schließt der Nocken 55 die Kammer 32
vollständig, während die Durchlaßquerschnitte zu den übrigen
Kammern 33 bis 35 entsprechend radial erweitert werden, weil
nunmehr der Sektor 52 die Kammer 33 vollständig freigibt und
die Nocken 53, 54 die Kammern 34, 35 weniger abdecken. Dies
erfolgt auch beim Weiterschalten um den nächsten Schalt
schritt, wobei dann die Kammern 32, 33 vollständig verschlos
sen sind usw.
Zugehörig zur Lagesicherung 51 weist der Steuerkörper 50 ein
Sicherungsglied 56, insbesondere einen oder mehrere zahnungs
artig über den Außenumfang der Nabe 59 bzw. die untere
Stirnfläche mindestens eines Nockens 54 vorstehende Siche
rungsnocken auf, die formschlüssig drehgesichert in ein
Gegenglied 57 eingreifen. Dieses Glied 57 ist am oberen Ende
des Körpers 43 bzw. des Ansatzes 42 nach Art einer um die
Achse 10 durchgehenden Stirn-Zahnung vorgesehen, so daß der
Körper 50 nahezu stufenlos in jeder beliebigen Drehstellung
mit der Einheit 4 verbunden werden kann. Nach axialem Lösen
bzw. Abziehen des Kopfes 9 kann auch der Steuerkörper 50
axial gelöst bzw. abgezogen und in einer veränderten Dreh
stellung axial wieder in die Lagesicherung 51 eingesetzt
werden. Die Nabe 49 steht nur über die von den Kanälen 48
abgekehrte Seite der Nocken 53 bis 55 vor, so daß die obere
Stirnfläche des Körpers 50 bzw. aller Nocken 53 bis 55 in
einer gemeinsamen Ebene liegt und dicht bzw. unter Pressung
an der zugehörigen Stirnfläche des Steuerkörpers 18 anliegt.
Die Pressung wird von einem um die Achse 15 angeordneten
Federglied, wie einem Dichtungsring, erzeugt.
Am unteren Ende des Körpers 43 ist ein ringförmiger Kolben 58
allein durch radiale Aufweitung und nachfolgendes rückfedern
des Einschnappen in eine Umfangsnut des Körpers 43 angeord
net, der an einer Zylinderfläche im Innern der Einheit 3
läuft. Der Außenumfang der Einheit 4 ist von einer Feder 59
umgeben, welche an Stirnflächen des Kolbens 58 und im oberen
Bereich der Einheit 3 so abgestützt ist, daß die Druckfeder
59 die Einheit 4 stets nach unten belastet. Durch den
Anschluß 5 eintretendes Wasser wirkt auf den Kolben 58 und
fährt die Einheit 4 gegen die Feder 59 bis zum Anschlag nach
oben aus der Einheit 3 heraus.
Die Einheit 3 weist einen einteilig mit dem radial vorstehen
den Stutzen 5 ausgebildeten, rohrförmigen Gehäusekörper 60
auf, welcher die Laufbahn für den Kolben 58 bildet und an
dessen oberem Ende ein Deckel 61 unter Zwischenlage einer
Dichtung 62 durch Aufschrauben lösbar befestigt ist. Die
zwischen dem Deckel 61 und dem oberen Ende des Körpers 60
lösbar eingespannte, ringförmige Dichtung 62 liegt in jeder
Stellung dicht am Außenumfang der Einheit 4, nämlich des
Kopfes 9 und des Körpers 43 an und dient zur Abstützung des
oberen Endes der Feder 59. Gemäß Fig. 1 liegt der Kopf 8 bis
auf einen Endflansch 63 vollständig innerhalb der Einheit 3
bzw. des Deckels 61. Durch Anlage des Flansches 63 an der
oberen Stirnfläche des Deckels 61 ist die Einheit 4 in der
eingefahrenen Stellung anschlagbegrenzt.
Bei Inbetriebnahme des Regners 1 drückt das durch den An
schluß 5 zufließende Wasser die Einheit 4 zunächst aus der
Einheit 3 heraus, so daß der Körper 60 bis zum Kolben 58
vollständig mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser fließt dann
durch ein Filter und das Innere des Körpers 43, dann durch
das Ventil 46 und von dort mit beschleunigter Strömung durch
einen Ringspalt zwischen den Ansätzen 19, 44 sowie durch die
Sicherung 51 unmittelbar in eine den Steuerkörper 50 aufneh
mende Kammer innerhalb des Kopfes 9. Je nach Stellung des
Steuerkörpers 50 fließt das Wasser von hier unmittelbar in
eine oder mehrere der Kammern 32 bis 35, dann von dort unter
weiterer Beschleunigung in die zugehörigen Kanalabschnitte 31
sowie nochmals unter Beschleunigung in die Kanalabschnitte
29, so daß es dann als Breitstrahl aus den zugehörigen
Düsenöffnungen 23 austritt. Das untere, konische Ende des
Kopfes 8 ragt in das obere Ende des Mantels 41 soweit hinein,
daß in diesem Ende die Einlässe 16 liegen, in welche das
Wasser in der beschriebenen Weise unmittelbar aus den Öffnun
gen 23 eintritt. Nur dieses untere Ende des Kopfes 8 bildet
durch die schaufelartigen Vorsprünge 14 einen vom Wasser
dann angetriebenen Turbinenrotor 64, in welchem das Wasser im
wesentlichen nur innerhalb der Nuten 11 zu den Auslässen 7
geleitet wird. Obwohl mehrere Rotore denkbar sind, ist nur
ein einziger Rotor 64 bzw. kein Rotor vorgesehen, welcher
über ein Zwischengetriebe, eine Schaltkupplung oder dgl.
angetrieben und relativ zum anderen Rotor drehbar ist. Nur ab
den Auslässen 7 wird dann das Wasser berührungsfrei so ausge
tragen, daß es von nahe bei der Vorrichtung 1 bis in eine
verhältnismäßig große Entfernung auf der Beregnungsfläche
auftrifft.
Wegen weiterer Merkmale und Wirkungen wird zu deren Ein
beziehung in die vorliegende Erfindung auf die
DE-OS 44 29 952 Bezug genommen. Alle angegebenen Wirkungen
und Eigenschaften können genau oder nur etwa bzw. im wesent
lichen wie beschrieben vorgesehen sein und gegebenenfalls
davon auch stark abweichen. Solche Teile bzw. Verbindungen,
die als lösbar beschrieben sind, sind zerstörungsfrei sowie
ggf. ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen unmittelbar manuell
lösbar.
Claims (10)
1. Beregnungs-Vorrichtung insbesondere zum Austrag eines
wäßrigen Fluids auf Vegetationsflächen, mit einer im
Betrieb feststehenden Regnerbasis (2) und einer von
einem Versorgungs-Anschluß (5) zu einem Fluid-Auslaß (7)
führenden Kanalisierung (6), welche stromaufwärts des
Auslasses (7) eine Düsenanordnung (20) mit mindestens
einer gegen eine Leitfläche (11) gerichteten Düsen
einheit (21) aus wenigstens einer Strahldüse (22)
enthält, wobei die Düseneinheit (21) einen Strahlquer
schnitt bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlquerschnitt von der Kreisform abweicht, insbeson
dere einen Breitstrahl bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Düseneinheit (21) zwei quer zueinander liegende
Axialebenen (36, 37) bestimmt und im Querschnitt entlang
einer Axialebene (37) eine größere Ausdehnung als
entlang der anderen Axialebene (36) aufweist, daß
insbesondere mindestens eine der Ausdehnungen gegenüber
der Breite der vertieften Leitflächen (11) größer ist
und daß vorzugsweise die Düseneinheit (21) nur eine
einzige Strahldüse (22) mit Flachquerschnitt aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Düsenanordnung (20) mehrere um eine
Zentralachse (10) angeordnete Düseneinheiten (21)
enthält, die gegen mehrere um die Zentralachse (10)
angeordnete Leitflächen (11) gerichtet sind, daß ins
besondere die Leitflächen (11) an einem von der Düsen
einheit (21) unmittelbar angetriebenen Rotor (64)
vorgesehen sind und daß vorzugsweise die etwa parallel
zur Zentralachse (10) gerichtete Strahldüse (22) radial
weiter innen als ein nach außen gerichtetes Auslaßende
(7) der im Axialschnitt konkav gekrümmten Leitfläche
(11) liegt, wobei die kleinere Ausdehnung des Strahl
querschnittes etwa radial zur Zentralachse (10) vor
gesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (22) über
ihren Umfang flachoval begrenzt ist, daß insbesondere
eine Düsenöffnung (23) der Strahldüse (22) linsenförmig
begrenzt ist und daß vorzugsweise an wenigstens eine
Flachseite (25) der Düsenöffnung (23) wenigstens eine
spitzwinklig nach außen geneigte Leitflanke (26, 27) im
wesentlichen unmittelbar anschließt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinheit (21) das
Ende eines in Strömungsrichtung verengten Düsenkanales
(28) bildet, daß insbesondere der Düsenkanal (28) einen
bis zur Strahldüse (22) verengten Kanal-Endabschnitt
(29) mit Flachquerschnitten aufweist und daß vorzugs
weise wenigstens eine Schmalseite (24) der Strahldüse
(22) gegenüber mindestens einer Breitseite (25) axial
versetzt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinheit (21) im
Innern eines Düsenkopfes (9) angeordnet ist, in welchen
das Einlaßende (16) der Leitfläche (11) hineinragt, daß
insbesondere die Düseneinheit (21) in Axialansicht an
einem radialen Düsenvorsprung (38) des Düsenkopfes (9)
vorgesehen ist und daß vorzugsweise mehrere annähernd
gleiche Düseneinheiten (21) gleichmäßig um die Zentral
achse (10) verteilt an mehreren gleichen Düsenvorsprün
gen (38) vorgesehen sind, welche einen innerhalb eines
Mantels (41) liegenden Vorsprungsstern und eine Bauein
heit mit dem Düsenkopf (9) bilden.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Stellmittel (30, 46) zur
Veränderung der Versorgungsquerschnitte wenigstens eines
Teiles der Düsenanordnung (20) vorgesehen sind, daß
insbesondere die Düseneinheit (21) um eine Bezugsachse
(10) einen im wesentlichen gesonderten Austrag-Teilsek
tor bestimmt und ihr Versorgungsquerschnitt mit den
Stellmitteln veränderbar ist und daß vorzugsweise die
jeweilige Düseneinheit (21) gegenüber dem Versorgungs-Anschluß
(5) absperrbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellmittel (30, 46) ein gegenüber der Düsenein
heit (21) drehbares Stellglied (50, 47) aufweisen, daß
insbesondere die Düseneinheit (21) gegenüber der Regner
basis (2) drehbar ist und daß vorzugsweise der Düsenkopf
(9) manuell drehbar am oberen Ende der Regnerbasis (2)
gelagert ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß radial benachbart zur
Düseneinheit (21) ein Lagerkörper (15) vorgesehen ist,
daß insbesondere der Lagerkörper (15) mindestens teil
weise den Düsenkopf (9), die Stellmittel (30) bzw. die
Regnerbasis (2) durchsetzt und daß vorzugsweise am
oberen Ende des durch einen Rundstab gebildeten Lager
körpers (15) der als Turbine ausgebildete Rotor (64)
drehbar gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regnerbasis (2) zwei
gegeneinander verschiebbare Basiseinheiten (3, 4)
aufweist, von denen die eine die Düsenanordnung (20) und
die andere den Versorgungs-Anschluß (5) trägt, daß
insbesondere in einer gegenseitigen Verschiebelage der
Basiseinheit (3, 4) der Fluid-Auslaß (7) im wesentlichen
verdeckt innerhalb einer Abschirmung (61) liegt und daß
vorzugsweise die Basiseinheiten (3, 4) mit einem
Fluid-Antrieb (58) gegeneinander verstellbar sind.
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