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Beregungsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Beregungsvorrichtung,
bei der Spritzöffnungen in einem Winkelbereich eine Schwenkbewegung ausführen, wobei
die Schwenkbewegung über Untersetzungsgetriebe von einer Es Plüssigkeitsturbine
bewirkt wird und bei der die tpritzöffnungen in einem schwenkbaren Gehäuse angeordnet
sind, das die Flüssigkeitsturbine umschließt.
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Es sind bereits derartige Beregungsvorrichtungen, bekannt, die überwiegend
als Rasensprenger eingesetzt werden. Sie werden auch als "Viersch-Regner" beseichnet,
da sie einen ii wesentlichen viereckigen Bereich beregnen. Bei den bekannten Vorrichtungen
erfolgte der Antrieb durch eine Turbino, die durch einen Wasserstrom angetrieben
wurde. Die Turbine die stets in einer Drehrihtung lief, trieb über
ein
Untersetzungsgetriebe eine Kurbel oder eineh Erzeuter an, wodurch ein die Spritzöffnungen
enthaltendon Rohr eine Schwenkbewegung ausführte. Die bekannten Vorrichtungen haben
erhebliche Nachteile. Ein prinzipleller Machtell lirgt darin, daß zahlreiche Gelenke
erforderlich waran, die bei den Betriebsbedingungen einer solchen Baragnungs vorrichtung,
d.h. unter ständigem Feuchtigkeits- und Schmutzeinfluß, dehr störanfällig waren.
Die erförderlichen großen Gelenkspiele erhöhten noch die ohnehin zu große Verweilzeit
in den Umkehrpunkten, so daß die Beregnung noch ungleichmäßiger wurde. Infolge des
mechanischen Surbel-bzw. Exzentertriebes war die Herstellung sehr aufwendig.
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Es ist bereits eine Beregnungsvorrichtung bekannt geworden, bei der
die Turbine in einem die Spritzdüsen tragenden Gehäuse flacher aufrechtstehender
From angeordnst ist. Die Welle der Turbine ragt seitlich durch die Seitenwände des
Gehäuses hindurch und wirkt auf ein außenliegendeß Untersetzungsgetriebe ein, das
mit einem am Puß der Vorrichtung angelenkten Arm nach Art eines Exzentergetriebes
zusammenwirkt. Der Schwenkbereich kann durch andere Anbringung des Armes am Exzenterrad
stufenweise verstellt werden Der Flüssigkeitsanschluß' liegt am Gehause, schwenkt
also stets mit, und die Spritzdüsen liegen auf einem über die länge der Vorrichtung
einseitig gekriinten Wandabschnitt des Gehäuses. Diese Vorrichtung hat zahlreiche
Nachteile. Die Abdichtung der schnellaufenden Turbinenwelle bereitet große Schwierigkeiten
und mindert wegen der Stopfbuchsreibung den Wirkungsgrad bzw. den einwandfreien
Laut der Vorrichtung. Das außenliegende Vbersetzungs- und Exzentergetriebe ist der
Verschmutzung und dem Verschleiß ausgesetzt. Ferner kann der Betrieb durch den stets
mitachwenkenden Flüssigkeitsanschluß cund Anschlußschlauch) behindert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beregungsvorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, bei der diese Nachteile behoben sind. Insbesondere sollen
die ßchmutsanfälligkeit und AbdichtungsBchwieriiskeiten auf ein Minimum herabgesetzt
werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Untersetzungsgetriebe
innerhalb des Gehauses angeordnet ist, daß das Untersetungsgetriebe und die Turbine
von einer mittig in das Gehäuse hineinragenden ortsfesten Achse getragen werden,
die auch die Schwenkachse bildet, und daß der Flüssigkeitssintritt in die Beregnungsvorrichtung
über die zumindest teilweise als zentrale hohlachse ausgebildete Achse erfolgt.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Vorrichtung in nur etwa der halben
Baugröße der bekannten Vorrichtungen der gleichen Größe gerzustellen. Es wird eine
raumsparende und kompakte Bauweise der Beregungsvorrichtung erzielt.
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Es ist nicht mehr notwendig, den machanischen Antriebsteil und den
die Spritzöffnungen bzw. Spritzdüsen tragenden Teil voneinander zu trennen. Damit
entfallen auch offene, dem Schmutz und andern schädlichen Einflüssen zugängliche
Lagerstellen.
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sehr vorteilhaft ist ems, daß der Stopfbuchsdurchmesser außerordentlich
klein gehalten werden kann und trotzdem nur der langsamen Schwenkbewegung ausgesetzt
ist. Das Getriebe erreicht einen sehr hohen Wirkungsgrad, da es stets in der im
Gehäuse enthaltenen Flüssigkeit läuft.
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Die Beregnungsvorrichtung hat vorzugsweise eine im wesentliche zylindrische
Form, in deren Mittellinie die Achse angeordnet ist.
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Nach einem vorteilhaften Merkmal besitzt die Beregnungsvorrichtung
zwei ortsfeste Endabschnitte, die durch einsteckbare, als Ständer dienende U-förmige
Bügel miteinander verbunden sind, wobei einer der Endabschnitte den Flüssigkeitseintritt
trägt und der andere Endabschnitt ein Lagerteil besitzt, das mit einem entsprechenden
Lager des Gehäuses zussmmenwirkt.
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Es ist zu erkennen, daß auf dieee Weise vorteilhaft ein das schwenkbare
Gehäuse stützender und lagern.
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der Rahmen geschaffen wird, der einfach aufgebaut ist und eine leichte
Montage und Demontage ermöglieht. Die Bügel, die gleichzeitig als ständer und als
Verbindungsteile dienen, werden bei der Montage einfach eingeschoben. Sie dienen
ferner als Gleitkufen, so daß die Beregungsvorrichtung einfach an dem Schlauch gezogen
werden kann, wenn sie zu einer anderen zu beregnenden Fläche transportiert werden
soll. Es kann dadurch vermieden werden, daß die nasse, beregnete Fläche begangen
wird.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Beregnungsvorrichtung
derart ausgebildet, daß eine die Turbine tragende ortsfeste Sentrals Welle an ihrem
einen Ende in einem Lager gelagert ist, das an einer Flüssigkeitsraum des Gehäuses
abschließenden
Querwand angeordnet ist, und daß das Lager des Gehäuses
zur vom Flüssigkeitseintritt abgewandten Seite hin bis nahe an das andere Lager
heranreicht. Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise der Einfluß von Biegekräften
auf das Gehäuse weitgehend vermieden ist. Die beiden Lager treffen sich, ohne daß
die Achsen fest miteinander verbunden sind, an einem Punkt, der vorzugsweise in
der Mittel- des Gehäuses liegt. Dadurch ist die gesamte Spritzrichtung mit einem
sozusagen Strahlauflösung Träger ver sehen, der die Auswirkung von Biegekräften
verbinders und trotzdem nur eine würde, nötig macht.
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Um in oinem relativ kleinen Gehäuse die Spritzöffnungen für eine große
Erstreckung der Beregnung in Richtung der Schwenkachse der Vorrichtung zu schaffen,
sind die Spritzöffnungen unter verschiedenen Winkeln zur Schwenkachse angeordnet.
Eine gleichmäßige Beregnung wird erzielt, wenn die Spritzöffnungen so angeordnet
sind, daß ihre Achsen Radien einer Kugel sind. Nach einem vorteilhaften Merkmal
der Erfindung sind die Spritzöffnungen Bohrungen mit nicht parallelen Achsen, und
die Austritte der tpritzöffnungen liegen in Abschnitten kugliger Ausbildung, wobei
die Bohrungsachsen im wesentlichen durch die Mittelpunkte der Kugeln verlaufen.
Dadurch wird es ermöglicht, die Spritzöffnungen auf einer ebenen Fläche bzw. einer
Fläche mit geraden Mantellinien unterzubringen. Ohne Anwendung dieses vorteilhaften
Merkmals würden die Spritzöffnungen schräg abgeschnittene Austritte haben, wodurch
sich eine Strahlauflösung ergeben würde, so daß die Spritzweite und die Genauigkeit
der Strahlführung exheblich leiden würden. Bei den bekannten Vorrichtungen mußte
aus diesem Grunde der Träger für die Spritzöffungen eine
entsprechende
Wölbung aufweisen. Meist bestand er aus einem gebogenen Rohr, in das die Spritzöffnungen
gebohrt waren. Es ist zu erkennen, daß dieses Merkmal erheblich dazu beiträgt, eine
kompakte Beregungsvorrichtung von hohem Gebrauchswert zu schaffen. Die Abschnitte
kugliger Ausbildung können entweder kuglige Vorsprünge oder kuglige Einsenkungen
sein. Die Ausbildung mit kugeligen Vorsprüngen hat dabei den zusätzlichen Vorteil,
daß auch bei geringer Wandstärke des Teiles, in dem die Spritz öffnungen liegen,
eine größere Länge der Bohrungen möglich ist, so daß die Strahlführung verbessert
wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung
und den Unteransprüchen hervor.
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Einige Ausführugsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden naher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen
Längsschnitt durch eine Beregnungs-Vorrichtung nach der Ertindung nach der Linie
1 - I in Fig. 2, wobei zur Verdeutlichung der Darstellung der rechts von der Schnittlinie
VI - VI gelegene Teil des Getriebes um 450 verschwenkt ist1 Fig 2 eine Draufsicht
auf die Beregnungsvorrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III
- III in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie £W - IV in Fig.1 Fig. 5 einen
Schnitt nach der Linie V - V in Fig. 1, Fig, 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI
in Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 1, Fig. 8 ei Detail
an der Spritzöffungen der Ausführugsform nach den Fig. 1 bis 8 und Fig.9 ein Detail
der Spritzöffungen im Schnitt einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung.
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Die Schnittdarstellungen sind jeweils in Richtung der Pfeile gesehen.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen zeigen eine
als Garantengerät, beispielsweise als Rasensprenger,verwendbare Beregnungsvorrichtung.
Sie besitzt zwei Endabschnitte 11, 12, die nach beiden Seiten den Abschluß der im
wesentlichen zylindrischen Vorrichtung bilden. Die Endabschnitte haben die Form
von Hauben, wobei der Endabschnitt 11 eine Nabe 13 besitzt, die ein innengewinde
14 trägt. In das Innengewinde 14 ist ein Anschlußstück 15 eingeschraubt, das den
Flüssigkeitseintritt 16 bildet. Das Anschlußstück 15 ist an seinem äußeren Fnde
zum Zusammenwirken mit einer Steckkupplung, die sich am Ende eines Schlauches befindet
nicht dargestellt), ausgebildet. In einen abgesetzten Tell 17 der Nabe 13 ist eine
Hohlachse 18 eingeschoben, die, wis auch aus Fig, 3 hervorgeht, eine Anzahl von
Längsnuten aufweist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind fUrif Längsnuten 19 vorgesehen,
von denen vier gleichmäßig über den umfang verteilt sind, während eine der Längsnuten
zusätzlich zwischon zwei anderen vorgesehen ist. Sie bildet somit eine Kennungsnute,
die ein fehlerhaftes Zusammenbauen unmöglich macht. In einer Umfangsnut 20 an der
Hohlachse 18 liegt ein 0-Ring 21. Dieser ist axial zwischen dem abgesetzten Tell
17 und einer nach innen abgeschrägten Scheibe 22 eingespannt, die unter Zwischenschaltung
eines Siebes 23 von dem Anschlußstück 15 angepreßt wird. Der O-Ring 21 bildet somit
eine axiale Festlegung der Hohlachse 18 in dem Endabschnitt 11, Das Sieb 23 stellt
einen Filter ftlr grobe Partikel dar, die mit der zu verspritzenden Fluasigkeit
in die Beregnungsvorrichtung eindringen könnten.
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Die beiden Endabschnitte 11, 12 sind durch Fügel 25 mitain ander verbunden,
die aus Metall hergestellt sind und in nicht dargestellte Öffnungen in den Endabschnitten
eingssteckt sind. Die Bügel 25 erfüllen eine dreifsche Funktion, indem sie als Ständer
zum Aufstellen der Vorrichtung, als Gleitkufen und als Rahmen dienen, der die, beiden
Endabschnitte 11, 12 die beide ortsfest, d. h. nicht schwenkbar sind, zusammenhält.
Der Endabschnitt 12 ist ebenfalls haubenförmig ausgebildet und besitzt eine sich
in die Vorrichtung hinein erstreckende Hohlachse 26, die ein Lagerteil für ein schwenkbares
Gehäuse 27 bildet und mit einem Lagerteil 289 das an dem Gehäuse 27 angeformt ist,
zu sammenarbeitet Die Hohlachse 26 hat einen relativ großen Durchmesser und eine
große Lagerlänge, um die Kräfte in diesem Lagerteil gering zu halten.
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Das Gehäuse 27 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und erstreckt
sich Uber den größten Teil der axialen Länge der Vorrichtung. An seiner Oberseite
sind in einer Abflaschung 29 Spritzöffnungen 30 angeordnet. Jeder Spritzöffnung
oder -düse 30 ist ein Abschnitt 31 mit einer kugligen Oberfläche zugeordnet. Es
sind, wie aus Fig. 2 zu er kann, drei Reihen von je fünf bzw. sechs Spritzöffnungen
vorgesehen.
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Damit ein großer Bereich in axialer Richtung von der Vorrichtung bestrichen
werden kann, sind die Spritzöffnungen 30 unter verschiedenen Winkeln angeordnet.
Sie bestehen aus Bohrungen, deren Achsen Radien einer Kugel sind, d. h. die Achsen
der Spritzöffnungen 30 treffen sich alle in einem Punkte Sie können jedoch auch
nur in axialer Richtung auseinanderlaufend ausgebildet sein. Dann verlaufen drei
Reihen von Spritztrahlen zueinander parallel. Bei der insbesondere in den Fig. 1
und B dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Abschnitten 31
um
kugline Einzsnkungen. Die Bohrungen sind in diesen Einsenkungen derart angesetzt,
daß zie durch den Mittelpunkt einer gedachten Kugel gehen, von der die Abschnutte
31 einen feil der Oberfläche bilden. Dadurch ist gewährleistet, daß die Spritzöffungen
eine Austrittskants haben, die eine Umfangslihie der Bohrung bildet. Mit znderen
Worten Die Spritzöffnungen 30 sind nicht schräg abgeschnitten, obwohl ihre Achsen
gegenüber dem zylindrischen Gehäuss geneigt sind In die Hohlachse 18 ist eine aus
Metall bestehende Welle 32 eingesetzt, die in einem Lager 33 drehbar gelagert ist
Das Lager 33 ist ein Zapfenlager, das an einer Trennwand 34 des Gehäuses 27 angeordnet
ist. Die Trennwand 34 teilt In dem Gehäuse 27 eine flüssigkeitagefüllte Kammer 35
ab und verläuft im wesenlichen über die gesamte Quarschnittafläche des Gehäuses.
Sie ist lediglich in Bereich der Spritzöffnungen 30 unterbrochen, um einen Kanal
36 zu bilden, der die Flüssigkert den Spritzöffungen zuführt.
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Es ist zu erkennen, das die Lagerung 26 28 sowie die lagerung zwischen
der Welle 32 und des Lager 33 örtlich dicht beieinander liegen. Es ist daher möglich,
das Gehäuse zwischen den beiden Endabschnitte 11, 12 ohne eine durobgehende Achs,
die eine doppelte Abdichtung erfordern wUrde, zu lagern, ohne daß die beiden Endabschnitte
11,12 durch einen starren Rahmen mitenander verbunden sind. So hat es sich als vollständig
ausreichend erwiesen, die beiden Endabschnitte durch die Bügel 25, die eingesteckt
sind, mit.
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einander zu verbinden.
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Auf der Welle 32 ist ein Turbinenrad 37 drehbar gelagert.
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Das Trubinenrad 37 besitzt im wesentlichen radial abstehende, in Acharictung
verlaufende Schaufeln 38. Es ist vorteilhaft, die Schaufeln symmetrisch auszubilden,
da die Turbine tAr beide Drehrichtungen ausgelegt ist, Die Turbine wird von Beaufschlagungen
39, 40 mit der zu verspritzenden Flüssigkeit wechselweise beaufshlagt. Die Beaufschlagungen
39, 40 besitzen Düsen 41, 42 durch die der Flüssigkeitsstrom in etwa tangential
auf die Schaufeln 38 aufgebracht wird. Die DUsen sind derart angeordnet, daß Je
von ihnen die Turbine in einer anderen Drehrichtung antreibt. Sie werden über Kanäle
43, 44 gespeist (Fig.7).
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Das Turbinenrad 37 treibt ein Untersetzungsgetriebe 45 an Mit dem
Turbinenrad 37 ist eine Schneclce 46 einstückig verbunden. Diese treibt ein Schneckenrad
47 an, das auf einer Welle 48 frei drehbar gelagert ist. Des Schneckenrad 47 ist
mit einer weiteren Schnecke 49 verbunden und mit dieser vorzugsweise einstückig
ausgebildet. Die Schnecke 49 greift in ein Schneckenrad 50 ein, das mit einem Ritzel
51 aus einem Stück besteht. Dis Einheit Schneckenrad 50/Ritzel 51 ist auf einer
Welle 52 drehbar gelagert. Die Wellen 48, 52 bestehen vorzugsweise aus Hohlnieten,
wodurch die Herstel lung bzw Montage wesentlich vereinfacht wird. Das gestrat Getriebe
wird von eines Träger 53 gestragen, der an der Hohlachse 18 befestigt ist und auch
mit dieser einstückig ausgebildet sein kann. Wie bereitz erwähnt, ist zu bezerken,
daß in Fig. 1 zu. Zwecke der besseren Darstellung das Getrierbe um 45° geschwenkt
ist (vgl. auch Fig.6)
Aus Fig, 6 ist zu erkennen, daß das Ritzel
51 mit einer Innenverzahnung 54 in Eingriff steht, die an einem Einsatz 55 ausgebildet
ist. Der Einsatz 55 ist in das Ge häuse 27 in Flgo 1 von links eingeschoben und
wird von der Hohlachse 18 durchragt. Gegenüber dieser ist er durch einen O-Ring
56 abgedichtet. Die Innenverzahnung 54 erstreckt sich in etwa über den halben Kreisumfang
und ist im dargestellten Beispiel mit ihner Symmetrieachse um 45° gegenüber der
Senkrechten versetzt. Sie ist derart angeordnet, daß das Ritzel in der dargestellten
Mittellage auf der Symmetricachse der innverzahung eingreift.
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Im unteren Tell des Einsatzes sind die Beaufschlagungen 39, 40 angeformt.
Sie bilden in Fig. 1 rechts von den Düsen 41, 42 Ansätze 57, die zur Festlegung
des Einsatzes gegen Verdrehung dienen. Zu diese. Zwecke ist zwischen ihnen ein Stopfen
58 angeordnet, der eine Ablaßöffung 59 in dem Gebäuse 27 verschließt und mittels
eines Bajonettverschlussez festgelegt und mittels eines =-Ringes abgedichtet ist.
Der Stopfen 58, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht, trägt eine angeformte Nadel
60, die zur Reinigung der Spritzöffnungen 30 vorgesehen ist.
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Der Stopfen 58 erfülit somit eine dreifache Funktion: Er dient als
Verschluß für eine Ablaßöffung, aus der beispielsweise sich ansammelnder Schmutz
entfernt werden kann, Außerdes dient er zur verdrehungssicheren Festlegung des Einsatzes
55, und außerden kann die angeformte Model 60 im abgenommenen Zustand als Reinigungsnadel
für die Spritzöffnungen 30 verwendet werden. Durch die Kombination von Verschluß
und Düsennadel ist außerdem sichergestellt, daß
bei der Reinigung
der Düsen das Schmutzwasser abgelassen wird, wodurch verhindert wird, daß die Spritzöffnungen
sich erneut zusetzen.
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Der Einsatz 55 wird von einem Deckel teil 61 gegen einen Absatz 62
in dem Gehäuse 27 angepreßt. Das Deckelteil 61 ist an seinem Umfang mit einem Gewinde
63 versehen, das mit einem entsprechenden Innengewinde des Gehäuses 27 zusammenwirkt.
Zur genauen Zentrierung des Deckelteiles 61 und des Einsatzes 55 zueinander ist
ein Stift 64 an dem Deckelteil 61 angeformt, der in eine entsprechende Ausnehmung
im Binsatz 55 eingreift. Zwischen dem Einsatz 53 und dem Deckelteil 61, das ebenfalls
gegenüber der Hohlachse durch einen O-Ring 66 abgedichtet ist, entzteht eine Steuerkammer
65.
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Van den Durchlaß 67 in der Hohlachse 18 führen seitliche Öffnungen
68 in die Steuerkammer. Im unteren Teil der Steuerkammer 65 ist eine Umschaltvorrichtung
69 angeordnet.
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Die umschaltvorrichtung 69 besitzt ein umschaltelement 70.
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Das Umschaltelement 70 besteht aus einen schwach V-förmig ausgebildeten
Teil, der an den Enden des V nach innen gerichtete Ansätze 71,72 besitzt (Fig. 5).
Die Außenzeiten der V-Schenkel bilden zwei Dichtflüchen 73, 74 die mit den beiden
Enden der Kanäle 43, 44 abwechselnd zusammenwirken können. Das Umschaltelement 70,
das min auch als Steuerklappe bezeichnen könnte, ist auf den Scheitel desV wie auf
einer Schneide gelagert und wird von zwei zeitlichen Zapfen 75, die mit Ansätzen
76 an Einsatz 55 zusammenarbelten, in zeiner genauen lage gehalten. Es zei bemerkt,
daß die Zapfen 75 lediglich die Führung in seitlichar Richtung übernehmen, wührend
das Umschaltelement 70 in
Achzrichtung nach links (Fig. 1) frei
beweglich ist, Das Umschaltelement 70 besteht aus einem Kunststoff mit besonders
guten Federeigenschaften, Dabei ist insbesondere eine große Konstanz der Federcharakteristik
des Werkstoffes Uber große Zeiträume erforderlich. Der Kunststoff darf also seine
Federkonstante nicht durch Altern verändern. Es ist.
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gefunden worden, daß dazu ein Kunststoff aus einem Polyacetal-Homopolymerisat
besonders gut gesignet is. Die Ansätze 71, 72, die, wie aus Fig, 5 zu erkennen,
relativ dUnn ausgebildet und leicht nach innen gekrümmt sind, wirken als Federelemente.
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Sie wirken zu diesem Zwecke mit eine. Steuerglied 77 zuzammen, das
ebenfalls zu der Umschaltvorrichtung 69 gehört Das Steuerglied 77 hat die Form einer
Wippe, an der sich zwei Steuerflächen 78, 79 befinden. An ihrer dem De¢kelteil 61
zugewandten Seite ist die Wippe kuglig ausgebildet und besitzt einen Schalthebel
80, der, senkrecht auf der Wippe stehend, an dieser angeformt ist.
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Das Steuerglied 77 ragt mit dem Schalthebel h durch eine Öffung 81
in dem Deckelteil 61 hindurch. Er ist auf der Kugeifläche 82 schwenkbar gelagert.
Als Gegenlager dient eine Einsenkung 83 in dem Deckelteil 61, in die O-Ring 84 eingelegt
ist. Der O-Ring und die damit zusammenwirkende Kugelfläche 82 haben eine Doppelfunktion:
Sie bilden die schwenkbare Lagerung und dichten außerdem die Steuerkammer 65 ab
Dabei ißt es besonders vorteilhaft, daß die Dichtung infolge des, wie noch baschrieben
werden wird, in der Steuerkanner herrschenden Flüssigkeitsdruckes um so besser wird,
je höher der Flüssigkeitsdruck ist. Kugelfläche
82 und O-Ring
84 werden dann um so stärker aufeinander gepreßt. Das Umschaltelement 70 und das
Steuerglied 77 sind so angeordnet, daß das Steuerglied mit zeinen Steuerflächen
78, 79 auf die als Federelemente dienenden Ansätze 71, 72 einwirkt.
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Der durch die in Form eines Schiltzse ausgebildete Öffnung 81 hindurchragende
Schalthebel 80 greift durch zwei bogenförmige Schlitze 85, 86 in zwei Einstellteilen
87, 88 hindurch. Die Einstellteile 87, 88 sind identisch ausgebildet, nur in gegeneinander
verdrehter Lage eingebaut. Sie bezitzen je eine Nabe 89, 90 die auf dem abgesetzten
Teil 17 der Nabe 13 des Endabschnittes 11 laufen. In Ausnehmungen der Naben liegen
zwischen den beiden Einstellteilen 87, 88 zwei O-Rings 91, 92, die beim Einbau zusammengepreßt
werden und durch die Pressung in radialer Richtung eine Bremseinrichtung für die
Naben 89, 90 auf dem Teil 17 bilden. An ihrem Außenumfang haben die Einstellteile
87, 88 voestehende Griffansätze 93, 94, die eine Verdrehung der Kinstellteile von
Hand zulassen. In der Nähe der Schlitze 85, 86 bezitzen die Einstallteile Vorsprüge
98, die, wie insbessondere aus Fig. 3 hervorgeht, eine gegenzeitige Verdrehung der
Einstellteile 87, 88 nur in eines bestimmten Winkelbereich ermöglichen.
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Es zei vermerkt, daß sich durch die vorteilhafte Ausbildung die gesante
Beregnungsvorrichtung mit Ausnshme der ausdrücklich erwähnten Teile aus Kunststoffspritzgußteilen
herstellen läßt. Obwohl diese Ausbildung besonders vorteil haft ist und einen niedrigen
Herstellungspreis ermöglicht, ist es jedoch zelbstverständlich möglich, zei auch
aus
anderen Materialien herzustellen. Der kunststoff hat ferner
den Vorteil, daß er gegenüber den verspritzten Flüssigkeiten sehr beständig ist0
Dadurch wird eine zichre Funktion auch bei längerer Einwirkung der Flüssigkei ten
auf die Vorrichtung zichergestellt.
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In Fig. 9 ist eine Variante der Ausbildung der Spritzöffnungen dargestellt.
Es ist zu erkennen, daß bei dieser Ausführungsfori die aus einer kugelförmigen Fläche
bestehenden Abschnitte 31' als kugligs Vorsprüge ausgebildet sind.
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Auch hier ist darzuf geachtet, daß die Achsen der die Sprizöffnungen
30 bildenden Bohrungen durch den Mittelpunkt derjenigen Kugel gehen, von der der
Abschnitt 31' ein Oberflächenteil ist. Durch die Ausbildung nach Fig. 9 ist es möglich,
trotz geringer Wandstärke des die Spritzöffnungen tragenden Wndteils des Gehäuses
27 die Spritzöffnungen relativ lang auszubilden, so daß eine gute StrahlfUhrung
möglich ist. Es hat sich herausgestellt, daß lit der Ausbildung nach Fig. 9 besonders
groß Spritzweiten möglich sind. Aus Fug. 2 geht hervor, daß mehrere Reihen von Spritzöffnungen
nebeneinander angeordnet sind1 Dabei wird auch bei den seitlich gelegenen Spritzöffnungen
darauf feachtet, daß die vorstehend beschriebene Bedingrng eingehalten ist. Der
Austritt der Spritzöffnungen liegt bei den seitlichen Reihen nicht nur in Acharichtun
gegenüber dem höchsten Punkt der Erhebungen versetzt, sondern gleichzeitig auch
i Umfangzrichtunh. Obwohl eine Kugelfläche die günstigsten Bedingungen schafft und
vor allen keine besondere Anpassung der Werkzeigformen an die spezielle Lage der
Spritzöffnung erfordert, ist es jedoch
bei den Ausführungsformen
nach Fig. 8 und 9 möglich, auch andere Flächenformen zu benutzen, die den gleichen
Zweck erfüllen. Bei entsprechenden räumlichen Kurven Miß dann der Austrittspunkt
so gewählt werden, daß die Austrittzkante der Spritzöffnungen 30 gerade abgeschnitten
ist. Die Ausführugsform nach Fig.8 hat den Vorteil, daß das Gehäuse bei seiner Herstellung
als Spritzgußteil eine einfachere Form ermöglicht.
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Die in den Fig. 1 bis 9 dargestellte Beregnungsvorrichtung arbeitet
wie folgt: Die Vorrichtung wird vorzugsweise zentral auf einer zu beregnenden Fläche
aufgestellt. An das Anschlußstück 15 wird mittels einer an sich bekannten und hier
nicht dargestellten Steckkupplung ein Schlauch angeschlossen, der von einer Flüssigkeitsquelle
kommt. Die Flüssigkeit, meist Wasser, strömt durch die Bohrung 24 in den Anschlußstück,
duroh das aus einem Metallnetz bestehende Sieb 23, den Durchlaß 67 in der Hohlachse
18 und durch die Öffnungen 68 in der Wandung der Hohlachse 18 in die Steuerkammer
65.
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Die Flüssigkeit sollte einen Überdruch von etwa 0,5 k/cm2 haben, damit
die Vorrichtung einwandfrei arbeitet, Dieser zu fordernde Überdruch liegt erheblich
unter demjenigen, der bei bekannten Vorrichtungen erforderlich ist. es ist su erkennen,
daß die Vorrichtung nach der Erfindung noch bei Drücken arbeitet, die nur etwa 1/10
des normalen Leitungsdruckes tragen.
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Aus Fig.5ist zu erkannen, daß in dem dargestellten Zustand die Dichtfläche
74 an der in dem Einsatz 55 ausgebildeten öffnung des Kanales 44 anliegt und diesen
verschließt.
Die Flüssigkeit strömt daher aus der Steuerkanner
65 in den Kanal 43 und durch die Düse 41 tangential auf die Turbinenschaufeln 38.
Die Turbine wird dadurch in der durch den Pfeil 96 angedeuteten Drehrichtung, d.h.
in Fig. 7 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.
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Das Untersetzungsgetriebe 45 ist so eingerichtet, daß es bei dieser
Drehung des Turbinenrades eine Drehung der Innenverzahnung bewirkt, die in Fig.
6 antgegen dem Uhrzeigerzinne verläuft (Pfeil 97). Obwohl das Untersetzungsgetriebe
nur aus insgezant drei Räderpaaren besteht, ist es durch die günstige Hintereinanderschaltung
zweier Sohneckengetrieb möglich, eine außerordentlich große Untersetzung (bei. dargestellten
Ausführungsbeispiel nahezu 1 U 1 500) auf kleinstem Raum unterzubringem. Durch die
geringe Anzahl der Getrieberäder wird auch Ger zwangsläufig erforderliche Totgang
in den Umkehrpunkten auf ein Minimum herabgesetzt. Dieser Totgang wirkt bei der
Vorrichtung nach der Erfindung nicht störend, da er gerade in dem Punkt auftritt,
wo die Turbine ungesteuert wird. Die Turbine kann also, ohne die Reibung im Getriebe
und in den lagern überwinden zu Büssen, erst einmal in der Gegenrichtung anlaufen.Sie
kommt dann sofort auf hohe Geschwindigkeit. Aus diesen Grunde findet die Umsteuerung
der Spritzstrahlen fast ohne zeitliche Verzögerung Statt.
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Zusammen mit dem Gehäuse 27,das die Spritzöffnungen 30 trägt, werden
der Einsatz 55, das Deckelteil 61 und die Um steuervorrichtung 69 verschwenkt. Die
Umsteuervorrichtung 69 läuft also in Fige 5 nach oben, ind zwar so lange, bis
der
Schalthebel 80 an das Ende des Schlitzes 86 anntbßt (z.auch Fig.3) und in Fig.5
entgegen dem Ührzeigerzinne verschwenkt wird.
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in der in Fig 5 dargestellten Stellung wird das Umschaltelement 70
von dem Differenzdruck, der Flüssigkeit der zwischen der Steuerkanner 63 und der
Flüssigkeitakanner 33 im Gehäuse 27 besteht, auf die Öffnung des Kanales 44 gedrückt.
Dieser Differenzdruck ist durch die zwangsläufing notwendigen, jedoch recht geringen
Druckverluste in den Beaufschlagungen und der Turbine bedingt. Die Druckdifferenz
hat sich jedoch trotz des guten Wirkungsgrades der gesanten Vorrichtung und der
daraus resultierenden geringen Druckabfälle auch bei geringen Gesantdrücken als
ausrsichend erwiesen, das Umschaltelement 70 sicher an die jeweilige Kanalöffnung
anzupressen.
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Beim Anlaufen des Schlithebels 80 an den einem Anschlag bildenden
Rand des Schiltzen 86 und der dadurch bewirkten Verschwenkung des Steuergliedes
77 entgegen dem Uhrzeigerzinne (Fig. 5) drückt die Steuerfläche 78 des Steuerglisdes
77 auf den ein Federelement bildenden Absatz 71 des UMschaltelementes. Infolge dieser
Zwangskraft wird das Umschaltelement 70 aus der in Fig. 5 dargesteiten Lage entgegen
dem Uhrzeigersinne verschwenkt und bis zur Anlage an die Öffnung des Kanales 43
herungedrückt. In deiser Lage wird das Umschalelement 70 wiederum von dem Differensdruch
zwischen den Kazmmern 35 und 65 gehalten. Die Ausbildung der Ansätze 71, 72 als
Federelemente hat den Vorteil, daß einerseits das Umschaltelement 70 etwas weicher
bewegt
wird das, daß keine harten mechanischen Schläge auftreten, die zu einer Beschädigung
führen könnten, und andererseits' duroh die noch vorhandene Federkraft ein sicheres
Umkippen des Umschaltelementes 70 bis in seine neue Endlage gewährleistet ist. Wenn
danach die Wirkung des Differenzdruckes auf das Umschaltelement einsetzt, so reicht
die verbleibende geringe Federwirkung nicht aus, um eine unerwünschte Trennung des
Umschaltelement von der Knal öffnung herbeizuführen.
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Die die Schlitze 85, 86 tragenden Einstellteilö 87, 88 sind unabhängig
voneinander in einem bestimmten Winkelbsreich, dar meist 450 zu Jeder Seite reicht,
einstellbar Sie gleiten dabei mit ihren Naben 89, 90 zum dem Teil 17, wobei zie
durch die vorgespannte Anlage der O-Ringe 91, 92 an Nabe und Welle gebramst werden,
so daß sie sich nicht von zelbst verstellen können. Die gegenseitige abage der beiden
Einstellteile 87, 88 wird durch Vorsprünge 98 begrenzt.
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Bs wird damit vermieden, daß die Vorrichtung in einen Spritzbereich
gestellt wird, der einerseits wegen einer zu flachen Strahlführung für die beregneten
Flächen ungünstig ist und andererzeits ein Herauslaufen des Ritzels 51 aus der Innenverzahnung
54 herbeiführen könnte. Durch die Verstellung der Einstelltelle 87,88, die mittels
der Griffansätze 93, 94 vorgenommen wird, wird die Lage der beiden' Schlitze 85,
86 zueinander und zu dem Steuerhebel verändert. Es ist mit der Vorrichtung nach
der Erfindung vorteilhaft möglich, den Spritzbereich auch unsymmetrisch zur Mittelebene
der Vorrichtung einzustellen. Dazu werden beide Griffansätze in die entsprechende
Richtung gegchwenkt, so daß der
Schwenkbereich, der normalerweise
zwischen 40° und 45° zu beiden Seiten liegt, beispielsweise auf eine einseitige
Beregnung mit einem Schwenkbereich von nur wenigen Grad eingestellt werden kann.
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Es ist zu erkennen, daß die in den Zeichnungen beispielsweise dargestellte
Vorrichtung nach der Erfindung zahlreiche Vorteile hat. Dadurch, daß viele Teile
eine doppelte und dreifache Funktion erfüllen, konnte der nechanische Aufwand auf
ein Minimum herebgesetzt werden. Die kompakte zylindrische Form der gesanten Vorrichtung
erleichtert die Handhabung, Unterbringung und Aufstellung der Vorrichtung Die Abdichtung
der einzelnen Teile erfolgt durch einfaches Einlegen von O-Ringen, währed die Montage
der gesamten Vorrichtung durch Zusammenstecken und nur zwei Schraubverbindungen
vorgenommen wird. Es sind somit geringste Herztellungskosten zu erzielen. Die kompakte
Form erschwert auch das Eindrigen von Schmutz zwischen mechanisch zweinander bewegte
Teile.
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Es hat sich herausgestellt, daß die gesamte Bewegungsmschanid einen
erstaunlich guten Wirkungsgrsd hat. Das liegt zum großen Teil daran, daß alle mechanisch
bewegten Toile ztets von Flüssigkeit umspült sind (mit Ausnahme des großflächigen
und niedrig belasteten Lagers 269 28). Die verwendeten Kunststoffe haben gute Naßlaufeigenschaften,
so daß die Schmierung mit dem meist als Spritzmittel verwandsten wasser vollständig
susreicht. Der Druck, den die in der Kammer 35 befindliche Flüssigkeit auf die Hohlachse
118 aus-Ubt und der einen Reaktionsdruck an dem O-Ring 66 erzeugen
würde,
wodurch eine Schwergängigkeit der Lagerung herbeigeführt werden könnte, wird weigehend
durch die dynamische Reaktion der Flussigkeit bei der Umlenkung aus dem Durchlaß
67 in die Kammer 65 aufgehoben Dazu sind die Öffnungen 68 in der Hohlachse so ausgebildet,
daß sie die Flüssigkeit um im wesentlichen 90° umlenken. Besonders vorteilhaft ist
die Entastungswirkung, wenn der Umlenkwinkel größer als 90° ist, Dabei ist es vorteilhaft,
daß die gesante Flüssigkeitamenge die aus den Spritzdüsen 30 austritt, zu dieser
Wirkung beiträgt. Wie aus Fig1I zu erkennen ist, ist die Hohlachse 18 im Bereich
der Steuerkammer im Durchmesser abgezetzt. Dadurch ist der effektive Abdichtunges-Durchmesser
an dem O-Ring 66 gerfiger. Wegen des höheren Druckes in der Sreuerkammer 65 gegenüber
dem Druck in der Kammer 35 ergibt sich ein Schub an der Hohlachse in Richtung auf
die Kammer 35 (bzw. dem Gehäuse in die entgegengesetzte Richtung) der dem erwähnten
Reaktionsdruck entgegenwirkt. Durch die besonders vorteilhafte Anwendung beider
ausgleichender Maßnahmen ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung ein nahezu vollständiger
Druckausgleich herbeigeführt.
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Wegen des relativ geringen Druckabfalles, den die Antriebazechanik
verursacht, stegt in der Kammer 35 ein recht hoher Druck zur Verfügung, der einegut
gerichtete und weitreichende Spritzwirkung der Flüssigkeit, die unmittelbar aus
der Kammer 35 über die Spritzöffnungen 30 austritt, ermöglicht.
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Die Erfindung ermöglicht sahlreiche Abwandllungan. So könnte beispielsweise
die Umsteuerung auch über eine Klappe erfolgen, die nicht von einem spezillen Steuerhebel
umgeschaltzt waird. In diesen Falle ist jedoch die Abdichtung der Steuerkammer 65
schwierig, wann eine
Einstellbarkeit des Spritzbereiches vorgesehen
sein soll.
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Die Ansätze 71, 72 und die Steuerflächen 78, 79 könnten auch eine
andere Ausbildung haban. Beim vorliegenden ausführungsbeispiel sind zie jedoch vorteilhaft
so gestaltzt, daß beim Aufziehen der Federelemente kaum eine reibende Relativbewegung
zwischen den Flächen auftritt. Sie rollen lediglich aufeinander ab. Es ist auch
möglich, daß die Spritzöffnungen aus gesonferten Teilen, beispielsweise Metalldüsen,
bestshen, die in des Gehäuse eingesetzt sind.