DE1965958C3 - Beregnungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beregnungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits derartige Beregnungseinrichtungen bekannt, die überwiegend als Rasensprenger eingesetzt werden. Sie werden auch als »Viereck-Regner« bezeichnet, da sie einen im wesentlichen viereckigen Bereich beregnen. Bei den bekannten Vorrichtungen erfolgte der Antrieb durch eine Turbine, die durch einen Wasserstrom angetrieben wurde. Die Turbine, die stets in einer Drehrichtung lief, trieb über ein Untersetzungsgetriebe eine Kurbel oder einen Exzenter an, wodurch ein die Spritzöffnungen enthaltendes Rohr eine Schwenkbewegung ausführte. Die bekannten Vorrichtungen haben erhebliche Nachteile. Ein prinzipieller Nachteil liegt darin, daß zahlreiche Gelenke erforderlich waren, die bei den Betriebsbedingungen einer solchen BeregnLngseinrichtung d. h. unter ständigem Feuchtigkeits- und Schmutzeinfluß, sehr störanfällig waren. Die erforderlichen großen Gelenkspiele erhöhten noch die ohnehin zu große Verweilzeit in den Umkehrpunkten, so daß die Beregnung noch ungleichmäßiger wurde. Infolge des mechanischen Kurbel- bzw. Exzenterbetriebes war die Herstellung sehr aufwendig.

Aus der US-PS 25 09 762 ist bereits eine Beregnungseinrichtung bekanntgeworden bei der die Turbine in einem die Spritzdüsen tragenden Gehäuse flacher aufrechtstehender Form angeordnet ist. Die Welle der Turbine ragt seitlich durch die Seitenwände des Gehäuses hindurch und wirkt .jf ein außenliegcndes Untersetzungsgetriebe ein. das mit einem am Fuß 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 Gehäuse, schwenkt also stets mit. und die Spritzdüsen hegen auf einem über die Länge der Vorrichtung einseitig gekrümmten 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 Lauf der Vorrichtung. Das außenliegende Übersetzungs- und Exzentergetriebe ist der Verschmut zung und dem Verschleiß ausgesetzt. Ferner kann der Betrieb durch den stets mitschwenkenden Flüssigkeit? anschluß(und Anschlußschlamh) behindert werden.

Die US-PS 31 07 056 beschreibt einen Sprinkler mit Spntzdüsen. die nicht im Gehäuse, sondern in einem gesonderten Düsenträger vorgesehen sind, der über eine Flüssigkeilsturbine und ein I ntersetzungsgetriebe gedreht wird. Der Flüssigkeitseintritt erfolgt dabei über einen Anschlußstwtzcn am ortsfesten Gehäuse. Die Turbine und das Untersetzungsgetriebe sind in dem ortsfesten Gehäuse montiert. Dieser Sprinkler ist zum festen Einbau Vorgesehen und nicht zur Ahwendung als bewegbarer Rasensprenger o. dgl.

Aus der GB-PS I 39 724 ist eine Beregnungsvorrichlung bekanntgeworden, bei der schräggeslellte Aus-

trittsdüsen durch Reaktiorfswirkung angetrieben werden. Es ist dort eine Strömungsbremse vorgesehen, um die Drehung der durch Reaktionskraft angetriebenen Austrittsdüsen zu verlangsamen. Die Strömungsbremse besteht aus Flügelrädern, die in einem drehbaren Gehäuse angebracht sind und über ein an dem Gehäuse gelagertes Getriebe angetrieben werden. Das Gehäuse steht jedoch mit dem Wasserkreislauf nicht in Verbindung. Die Flüssigkeitszuführung zu den Spritzdüsen verläuft zwar mittig durch das Gehäuse, hat jedoch keinerlei Verbindung mit diesem. Diese Vorrichtung unterscheidet sich wesentlich von der nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Antrieb durch Reaktionskraft ist bei unterschiedlichem Wasserdruck sehr verschieden und bei niedrigem Wasserdruck oft nicht ausreichend, um die Lagerreibungen etc. zu überwinden. In diesem Falle bleibt ein solcher Sprenger stehen und richtet durch »Eingraben« des Strahls im Boden u. U. großen Schaden an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beregnungseinrich- :o tung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten An zu schaffen, bei der Schmutzanfälligkeit und Abdichtungsschwierigkeiten auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die 2ί kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung ist es nicht mehr notwendig, den mechanischen Antriebsteil und den die Spritzöffnungen bzw. Spritzdüsen tragenden Teil voneinander zu trennen. Damit entfallen auch offene, dem Schmutz und anderen schädlichen Einflüssen zugängliche Lagerstellen. Es ist möglich, eine Vorrichtung zu schaffen, die ggf. in nur etwa der halben Baugröße der bekannten Vorrichtungen der gleichen Leistung herstellbar ist Es wird eine raumsparende und kompakte Bauweise der » Beregnungsvorrichtung erzielt. Es ist zu erkennen, daß ein das schwenkbare Gehäuse stützender und lagernder Rahmen geschaffen wird, der einfach aufgebaut ist und eine leichte Montage und Demontage ermöglicht. Die Bügel, dii. gleichzeitig als Ständer und als Verbindungs- ίο teile dienen, werden bei der Montage einfach eingeschoben. Sie dienen ferner als Gleitkufen, so daß die Beregnungsvorrichtung einfach an dem Schlauch gezogen werden kann, wenn sie zu einer anderen zu beregnenden Fläche transportiert werden soll. Es kann -r, dadurch vermieden werden, daß die nasse, beregnete Fläche begangen wird. Sehr vorteilhaft ist es, daß der Stopfbuchsdurchmesser außerordentlich klein gehalten werden kann und trotzdem nur der langsamen Schwenkbewegung ausgesetzt ist. Das Getriebe er- w reicht einen sehr hohen Wirkungsgrad, da es stets in der im Gehäuse enthaltenden Flüssigkeit läuft.

Die Beregnungsvorrichtung kann vorzugsweise eine im wesentlichen zylindrischen Form haben, in deren Mittellinie die Achse angeordnet ist. ί">

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Beregnungsvorrichtung derart ausgebildet, daß eine die Turbine tragende ortsfeste zentrale Welle an ihrem einen Ende in einem Lager gelagert ist, das an einer den Flüssigkeitsraum des Gehäuses ίο 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 Bißgekräften auf das Gehäuse weitgehend Vermieden ist. Die beiden Lager können sich, ohne daß die Achsen fest miteinander verbunden sind, an einem Punkt treffen, der vorzugsweise in der Mitte des Gehäuses liegt Dadurch ist die gesamte Vorrichtung mit einpm sozusagen »durchgehenden« Träger versehen, der die Auswirkung von Biegekräften verhindert und trotzdem nur eine Abdichtung nötig macht.

Es ist zu erkennen, daß die Vorrichtung nach der Erfindung zahlreiche Vorteile hat Dadurch, daß viele Teile eine doppelte und dreifache Funktion erfüllen, konnte der mechanische Aufwand auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die kompakte zylindrische Form der gesamten Vorrichtung erleichtert die Handhabung, Unterbringung und Aufstellung der Vorrichtung. Die Abdichtung der einzelnen Teile erfolgt durch einfaches Einlegen von O-Ringen, während die Montage der gesamten Vorrichtung durch Zusammenstecken und nur zwei Schraubverbindungen vorgenommen wird. Es sind somit geringste Herstellungskosten zu erzielen. Die kompakte Form erschwert auch das Eindringen von Schmutz zwischen mechanisch zueinander bewegte -Teile.

Es hat sich herausgestellt daP <iie gesamte Bewegungsrnc:;harnk einen erstaunlich guiro Wirkungsgrad hat Das liegt zum großen Teil daran, daß die meisten mechanisch bewegten Teile stets von Flüssigkeit umspült sind. Die vorteilhaft verwendbaren Kunststoffe habe^r gute Naßlaufeigenschaften, so daß die Schmierung mit dem meist als Spritzmittel verwendeten Wasser vollständig ausreicht

Weitere Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Beregnungsvorrichtung nach der Erfindung nach der Linie I-I in F i g. 2, wobei zur Verdeutlichung der Darstellung der rechts von der Schnittlinie VI-VI gelegene Teil des Getriebes um 45° verschwenkt ist

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Beregnungsvorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III in F ι g. 1,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 1,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1.

Figo einen Schnitt nach der Linie VI-VI in F ι g. 1,

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in F i g. 1,

Fig.8 ein Detail an den Spritzöffnungen der Ausführungsform nach den Fig. I bis b und

F i g. 9 ein Detail der Spritzöffnungen im Schnitt eines anderen Ausführungsbeispiels.

Die Schnittdarstellungen sind jeweils in Richtung der Pfeile gesehen.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen zeigen eine als Gartengerät, 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 hab^n die Form von Hauben, wobei der Endabschnitt 11 eine Nabe <3 besitzt, die ein Innengewinde 14 trägt. In das Innengewinde 14 ist ein Anschlußstück 15 eingeschraubt, das d.n Flüssigkeitseintritt 16 bildet Das AnschluBituck 15 ist an seinem äußeren Ende zum Zusammenwirken mit einer Steckkupplung, die sich am Ende eines Schlauches befindet (nicht dargestellt), ausgebildet. In einen abgesetzten Teil 17 der Nabe 13 ist eine Hohlachse 18 eingeschoben, die, wie auch aus Fig.3 hervorgehe eine Anzahl von Längsnuten aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Längsnuten 19 vorgesehen, von denen vier gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, während eine der

Längsnuten zusätzlich zwischen zwei anderen vorgesehen ist. Sie bildet somit eine Kennungsnut, die ein fehlerhaftes Zusammenbauen unmöglich macht. In einer Ümfangsnut 20 an der Hohlachse 18 liegt ein O-Ring 21. Dieser ist axial zwischen dem abgesetzten Teil 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 für grobe Partikel dar, die mit der zu verspritzenden Flüssigkeit in die Beregnungsvorrichtung eindringen könnten.

Die beiden Endabschnitte 11, 12 sind durch Bügel 25 miteinander verbunden, die aus Metall hergestellt sind und in nicht dargestellte öffnungen in den Endabschnitten eingesteckt sind. Die Bügel 25 erfüllen eine dreifache Funktion, indem sie als Ständer zum Aufstellen der Vorrichtung, als Gleitkufen und als Rahmen dienen, der die beiden Endabschnitte ii, \2, 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 28, das an dem Gehäuse 27 angeformt ist, zusammenarbeitet. Die Hohlachse 26 hat einen relativ großen Durchmesser und eine große Lagerlänge, um die Kräfte in diesem Lagerteil gering zu halten.

Das Gehäuse 27 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und erstreckt sich über den größten Teil der axialen Länge der Vorrichtung. An seiner Oberseite sinu in einer Abflachung 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 erkennen, drei Reihen von je fünf bzw. sechs Spritzöffnungen vorgesehen.

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 trpffpn cir-h allp in pinpm Punkt Sip knnnpn iprinrh auch

nur in axialer Richtung auseinanderlaufend ausgebildet sein. Dann verlaufen drei Reihen von Spritzstrahlen zueinander parallel. Bei der insbesondere in den F i g. 1 und 8 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Abschnitten 31 um kuglige Einsenkungen. Die Bohrungen sind in diesen Einsenkungen derart angesetzt daß sie durch den Mittelpunkt einer gedachten Kugel gehen, von der die Abschnitte 31 einen Teil der Oberfläche bildrn. Dadurch ist gewährleistet daß die Spritzöffnungen eine Austrittskante haben, die eine Umfangslinie der Bohrung bildet Mit anderen Worten: Die Spritzöffnungen 30 sind nicht schräg abgeschnitten, obwohl ihre Achsen gegenüber dem zylindrischen Gehäuse 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 flüssigkeitsgefüllte Kammer 35 ab und verläuft im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche des Gehäuses. Sie ist lediglich im Bereich der Spritzöffnungen 30 unterbrochen, um einen Kanal 36 zu bilden, der die Flüssigkeit den Spritzöffnungen zuführt

Es ist zu erkennen, daß die Lagerung 26,28 sowie die Lagerung zwischen der Welle 32 und dem Lager 33

örtlich dicht beieinander liegen. Es ist daher möglich, das Gehäuse zwischen den beiden Endabschnitten H₁ 12 ohne eine durchgehende Achse, die eine doppelte Abdichtung erfordern würde, zu lagern, ohne daß die beiden Endabschnitte H, 12 durch einen starren Rahmen miteinander verbunden sind. So hat es sich als vollständig ausreichend erwiesen, die beiden Endabschnitte durch die Bügel 25, die eingesteckt sind, miteinander zu verbinden*

Auf der Welle 32 ist ein Turbinenrad 37 drehbar gelagert. Das Turbinenrad 37 besitzt im wesentlichen radial abstehende, in Achsrichtung verlaufende Schaufeln 38. Es ist vorteilhaft, die Schaufeln symmetrisch auszubilden, da die Turbine für beide Drehrichtungen ausgelegt ist. Die Turbine wird von Beaufschlagungen 39,40 mit der zu verspritzenden Flüssigkeit wechselweise beaufschlagt. Die Beaufschlagungen 39, 40 besitzen Düsen 41, 42, durch die der Flüssigkeitsstrom in etwa tangential auf die Schaufeln J8 aufgebracht wird. Die Düsen sind derart angeordnet daß jede von ihnen die Turbine in einer anderen Drehrichtung antreibt. Sie werden über Kanäle 43,44 gespeist (F i g. 7).

Das Turbinenrad 37 treibt ein Untersetzungsgetriebe 45 an. Mit dem Turbinenrad 37 ist eine Schnecke 46 einstückig verbunden. Diese treibt ein Schneckenrad 47 an. das auf einer Welle 48 frei drehbar gelagert ist. Das 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. Die Einheit Schneckenrad 50 Ritzel 51 ist auf einer Welle 52 drehbar gelagert Die Wellen 48, 52 bestehen vorzugsweise aus Hohlnieten, wodurch die Herstellung bzw. Montage wesentlich vereinfacht wird. Das gesamte Getriebe wird von einem Träger 53 getragen, der an der Hohlachse 18 befestigt ist und auch mit dieser einstückig ausgebildet sein kann. Wie bereits erwähnt, ist zu bemerken, daß in F i g. 1 zum Zwecke der besseren Darstellung das Getriebe um 45° geschwenkt ist (vgl.

-to auch F i g. 6).

Aus F i g. 6 ist zu erkennen, daß das Ritzel 51 mit einer

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in Fintrriff cfiaht Hio an

Einsatz 55 ausgebildet ist. Der Einsatz 55 ist in das Gehäuse 27 in F i g. 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 ihrer Symmetrieachse um 45° gegenüber der Senkrechten versetzt Sie ist derart angeordnet daß das Ritzel in der dargestellten Mittellage auf der Symmetrieachsu der Innenverzahnung eingreift

Im unteren Teil des Einsatzes sind die Beaufschlagungen 39,40 angeformt Sie bilden in F i g. 1 rechts von den Düsen 41, 42 Ansätze 57, die zur Festlegung des Einsatzes gegen Verdrehung dienen. Zu diesem Zwecke ist zwischen ihnen ein Stopfen 58 angeordnet der eine Ablaßöffnung 59 in dem Gehäuse 27 verschließt und mittels eines Bajonettverschlusses festgelegt und mittels eines O-Ringes abgedichtet ist Der Stopfen 58, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht trägt eine angeformte Nadel 60, die zur Reinigung der Spritzöffnungen 30 vorgesehen ist

Der Stopfen 58 erfüllt somit eine dreifache Funktion:

Er dient als Verschluß für eine Ablaßöffnung, aus der beispielsweise sich ansammelnder Schmutz entfernt werden kann. Außerdem dient er zur verdrehungssicheren Festlegung des Einsatzes 55, und außerdem kann die

angeformte Nadel 60 irri abgenommenen Zustand als Reinigungsnade! 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 Spfitzöffnungen sich erneut zusätzen.

Dtfr Einsatz 55 wird von einem Deckelteil 61 gegen einen Absatz 62 in deni Gehäuse 27 angepreßt. Das Deckelteil 61 ist äri 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 Deckelleil 61 angeformt, der in eine entsprechende Ausnehmung im Einsatz 55 eingreift. Zwischen dem Einsatz 55 und dem Deckelteil 61, das ebenfalls gegenüber der Hohlachse durch einen ORing 66 abgedichtet ist, entsteht eine οίΐίϋ6ΓκΰΓΠΓΓι£Γ w.

Von dem Durchlaß 67 in der Hohlachse 18 führen seitliche öffnungen 68 in die Steuerkammer. Im unteren Teil der Steuerkammer 65 ist eine Umschaltvorrichtung 69 angeordnet. Die Umschaltvorrichtung 69 besitzt ein Umschaltelemenl 70. Das Umschaltelement 70 besteht aus einem schwach V-förmig ausgebildeten Teil, der an den Enden des V nach innen gerichtete Ansätze 71, 72 besitzt (Fig. 5). Die Außenseiten der V-Schenkel bilden zwei Dichtflächen 73, 74, die mit den beiden Enden der Kanäle 43, 44 abwechselnd zusammenwirken können. Das Umschaltelement 70. das man auch als Steuerklappe ! .„'zeichnen könnte, ist auf dem Scheitel des V wie auf einer Schneide gelagert und wird von zwei seitlichen Zapfen 75, die mit Ansätzen 76 am Einsatz 55 zusammenarbeiten, in seiner genauen Lage gehalten. Es sei bemerkt, daß die Zapfen 75 lediglich die Führung in seitlicher Richtung übernehmen, während das Umschaltelement 70 in Achsrichtung 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 über große Zeiträume erforderlich. Der Kunststoff darf also seine Federkonstante nicht durch Altern verändern. Es ist gefunden worden, daß dazu ein Kunststoff aus einem Polyacetal-Homopolymerisat besonders gut geeignet ist. Die Ansätze 71,72, die, wie aus F i g. 5 zu erkennen, relativ dünn ausgebildet und leicht nach innen gekrümmt sind, wirken als Federelemente.

Sie wirken zu diesem Zwecke mit einem Steuerglied 77 zusammen, 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 Deckelteil 6t zugewandten Seite ist die Wippe kuglig ausgebildet und besitzt einen Schalthebel 80, der, senkrecht auf der Wippe stehend, an dieser angeformt ist

Das Steuerglied 77 ragt mit dem Schalthebel 80 durch eine öffnung 81 in dem Deckelteil 61 hindurch. Er ist auf der Kugelfläche 82 schwenkbar gelagert Als Gegenlager dient eine Einsenkung 83 in dem Deckelteil 61, in die ein 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 ist es besonders vorteilhaft, daß die Dichtung infoige des, wie noch beschrieben werden wird, in der Steuerkammer herrschenden Flüssigkeitsdruckes um so besser wird, je höher der Flüssigkeitsdruck ist, Kugelfläche 82 und O-Ring 84 werden dann um so stärker a'üfeihafiderg'epreßt. Das Umschaltelemefil 70 Und das Steuerglied 77 sind so angeordnet, daß das Steuerglied mit seinen

Steuerflächen 78, 79 auf die als Fedefelemefite dienenden Ansätze 71,72 einwirkt.

Der durch die in Form eines Schlitzes ausgebildete Öffnung 81 hindurchfagende Schalthebel 80 greift durch zwei bogenförmige Schlitze 85,86 in zwei Einstellteileri

87, 88 hindurch; Die Einstellteile 87, 88 sind identisch ausgebildet nur in gegeneinander verdrehter Lage eingebaut. Sie besitzen 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-Ringe 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 Außoniimfann hsben die Einsteüieüe 57 SS vorstehende Griffansätze 93,94, die eine Verdrehung der Einstellteile von Hand zulassen. In der Nähe der Schlitze 85, 86 besitzen die Einstellteile Vorsprünge 98. die, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, eine gegenseitige Verdrehung der Einstellteile 87, 88 nur in einem bestimmten Winkelbereich ermöglichen.

Es sei vermerkt, daß sich durch die vorteilhafte Ausbildung die gesamte Beregnungsvorrichtung mit Ausnahme der ausdrücklich erwähnten Teile aus Kunststoffspritzgußteilen herstellen läßt. Obwohl diese Ausbildung besonders vorteilhaft ist und einen niedrigen Herstellungspreis ermöglicht, ist es jedoch selbstverständlich möglich, sie auch aus anderen Materialien herzustellen. Der Kunststoff hat ferner den Vorteil, daß er gegenüber den verspritzten Flüssigkeiten sehr beständig ist. Dadurch wird eine sichere Funktion auch bei längerer Einwirkung der Flüssigkeiten auf die Vorrichtung sichergestellt.

In Fig.9 ist eine Variante der Ausbildung der Spritzöffnungen dargestellt Es ist zu erkennen, daß bei dieser Ausführungsform die aus einer kugelförmigen Fläche bestehenden Abschnitte 31' als kugelige Vorsprünge ausgebildet sind. Auch hier ist darauf geachtet, daß die Achsen der die Spntzöffnungen 3U bildenden Bohrungen durch den Mittelpunkt derjenigen Kugel gehen, von der der Abschnitt 31' ein Oberflächenteil ist Durch die Ausbildung nach F i g. 9 ist es möglich, trotz geringer Wandstärke des die Spritzöffnungen tragenden Wandteile des Gehäuses 27 die Spritzöffnungen relativ lang auszubilden, so daß eine gute

Strahlführung möglich ist Es hat sich herausgestellt, daß mit der Ausbildung nach Fig. 9 besonders große Spritzweiten möglich sind. Aus F i g. 2 geht hervor, daß mehrere Reihen von Spritzöffnungen nebeneinander angeordnet sind. Dabei wird auch bei den seitlich gelegenen Spritzöffnungen darauf geachtet, daß die vorstehend beschriebene Bedingung eingehalten ist. Der Austritt der Spritzöffnungen liegt bei den seitlichen Reihen nicht nur in Achsrichtung gegenüber dem höchsten Punkt der Erhebungen versetzt, sondern gleichzeitig auch in Umfangsrichtung. Obwohl eine Kugelfläche die günstigsten Bedingungen schafft und vor allem keine besondere Anpassung der Werkzeugformen an die spezielle Lage der Spritzöffnung erfordert, ist es jedoch bei den Ausführungsformen nach Fig.8 und 9 möglich, auch andere Flächenformen zu

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entsprechenden räumlichen Kurven muß dann der Austrittspunkt so gewählt werden, daß die Austrittskan-

te der Spritzöffnungen 30 gerade abgeschnitten ist. Die Ausführungsform nach Fig.8 hat den Vorteil, daß das dehäuse bei seiner Herstellung als SpritzguDteil eine einfachere Form ermöglicht.

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 dem Anschlußstück, durch 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. Die Flüssigkeit sollte einen Überdruck von etwa 0,5 kp/cm² haben, damit die Vorrichtung einwandfrei arbeitet. Dieser zu fordernde Überdruck liegt erheblich unter demjenigen, der bei bekannten Vorrichtungen erforderlich ist. Es ist zu erkennen, daß die Vorrichtung noch bei Drücken arbeitet, die nur etwa ¹Ao des normalen Leitungsdruckes tragen.

Aus F i g. 5 ist zu erkennen, 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 Steuerkammer 65 in den Kanal 43 und durch die Düse 41 tangential auf die Turbinenschaufeln 38. Die Turbine wird dadurch in der durch den Pfeil % angedeuteten Drehrichtung, d.h. in Fig. 7 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.

Das Untersetzungsgetriebe 45 ist so eingerichtet, daß es bei dieser Drehung des Turbinenrades eine Drehung der Innenverzahnung bewirkt, die in Fig.6 entgegen dem Uhrzeigersinne verläuft (Pfeil 97). Obwohl das Untersetzungsgetriebe nur aus insgesamt drei Räderpaaren besteht, ist es durch die günstige Hintereinanderschaltung zweier Schneckengetriebe möglich, eine außerordentlich große Untersetzung (beim dargestellten Ausführungsbeispiel nahezu 1 :1500) auf kleinstem

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Vorrichtung ;'nd der daraus resultierenden geringen Druckabfälle auch bei geringen Gesamtdrücken als ausreichend erwiesen, das Ümschaiieiement 70 sicher an die jeweilige Kanalöffnung anzupressen.

Beim Anlaufen des Schalthebels 80 an den einen Anschlag bildenden Rand des Schlitzes 86 und der dadurch bewirkten Verschwenkung des Steuefgliedes 77 entgegen dem Uhrzeigersinne (Fig.5) drückt die Steuerfläche 78 des Steuergliedes 77 auf den ein Federelement bildenden Ansatz 71 des Ümschaltelementes. Infolge dieser Zwangskraft wird das Umschaltelement 70 aus der in Fig. 5 dargestellten Lage entgegen dem Uhrzeigersinne verschwenkt und bis zur Anlage an die Öffnung des Kanales 43 herumgedrückt.

In dieser Lage wird das Umschaltelement 70 wiederum von dem Differenzdruck zwischen den Kammern 35 und 65 gehalten. Die Ausbildung der Ansätze 71, 72 als Federelemente hat den Vorteil, daß einerseits das Ümschaiieiement 7ö etwas weicher bewegt wird, d. h.

daß keine harten mechanischen Schläge auftreten, die zu einer Beschädigung führen könnten, und andererseits durch 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 Umschaltelementes von der Kanalöffnung herbeizuführen.

Die die Schlitze 85, 86 tragenden Einstellteile 87, 88 sind unabhängig voneinander in einem bestimmten Winkelbereich, der meist 45° zu jeder Seite reicht, einstellbar. Sie gleiten dabei mit ihren Naben 89,90 auf dem Teil 17, wobei sie durch die vorgespannte Anlage der O-Ringe 91, 92 an Nabe und Welle gebremst werden, so daß sie sich nicht von selbst verstellen können. Die gegenseitige Lage der beiden Einslellteile 87, 88 wird durch Vorsprünge 98 begrenzt. Es 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 andererseits ein He; auslaufen des

Getrieberäder wird auch der zwangsläufig erforderliche Totgang in den Umkehrpunkten auf ein Minimum herabgesetzt. Dieser Totgang wirkt bei der Vorrichtung nicht störend, da er gerade in dem Punkt auftritt, wo die Turbine umgesteuert wird. Die Turbine kann also, ohne die Reibung im Getriebe und in den Lagern überwinden zu müssen, erst einmal in der Gegenrichtung anlaufen. Sie kommt dann sofort auf hohe Geschwindigkeit Aus diesem Grunde findet die Umsteuerung der Spritzstrahlen fast ohne zeitliche Verzögerung statt.

Zusammen mit dem Gehäuse 27, das die Spritzöffnungen 30 trägt, werden der Einsatz 55, das Deckelteil 61 und die Umsteuervorrichtung 69 verschwenkt. Die Umsteuervorrichtung 69 läuft also in F i g. 5 nach oben, und zwar so lange, bis der Schalthebel 80 an das Ende des Schlitzes 86 anstößt (s. auch Fig.3) und in Fig.5 entgegen dem Uhrzeigersinne verschwenkt wird.

In der in Fig.5 dargestellten Stellung wird das Umschaltelement 70 von dem Differenzdruck der Flüssigkeit, der zwischen der Steuerkammer 65 und der Flüssigkeitskammer 35 im Gehäuse 27 besteht, auf die öffnung des Kanales 44 gedrückt Dieser Differenzdruck ist durch die zwangsläufig notwendigen, jedoch recht geringen Drucfcverluste in den Beaufschlagungen und der Turbine bedingt Die Druckdifferenz hat sich jedoch trotz des guten Wirkungsgrades der gesamten könnte. Durch die Verstellung der Einstellteile 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 vorteilhaft möglich, den Spritzbereich auch unsymmetrisch zur Mittelebene der Vorrichtung einzustellen. Dazu werden beide Griffansätze in die entsprechende Richtung geschwenkt, 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.

Der Druck, den die in der Kammer 35 befindliche Flüssigkeit auf die Hohlachse 118 ausübt und der einen Reaktionsdruck an dem O-Ring 66 erzeugen würde, wodurch eine Schwergängigkeit der Lagerung herbeigeführt werden könnte, wird weitgehend durch die dynamische Reaktion der Flüssigkeit 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

S5 die Entlastungswirkung, wenn der Umlenkwinkel größer als 90° ist Dabei ist es vorteilhaft, daß die gesamte Flüssigkeitsmenge, die aus den Spritzdüsen 30 austritt zu dieser Wirkung beiträgt Wie aus Fig. 1 zu

erkennen ist, ist die Hohlachse 18 im Bereich der Steuerkammer im Durchmesser abgesetzt. Dadurch ist der effektive Abdichtungs-Durchmesser an dem O-Ring 66 geringer. Wegen des höheren Druckes in der Steuerkammer 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 ein nahezu vollständiger Druckausgleich herbeigeführt.

Wegen des relativ geringen Druckabfalles, den die Aritriebsrhöchanik verursacht, steht in der Kammer 35 ein recht höher Druck zur Verfügung, der eine gut gerichtete und weitreichende Spritzwirkung der Flüssigkeit, die unmittelbar aus der Kammer 35 über die

Spritzöffnungen 30 austritt, ermöglicht.

Es sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. So könnte beispielsweise die Umsteuerung auch über eine Klappe erfolgen, die nicht von einem speziellen Steuerhebel umgeschaltet wird. In diesem Falle ist jedoch die Abdichtung der Steuerkammer 65 schwierig, wenn eine Einstellbarkeit des Spritzbereiches vorgesehen sein soll. Die Ansätze 71,72 und die Steuerflächen 78,79 könntm auch eine andere Ausbildung haben. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sie jedoch vorteilhaft so gestaltet, daß beim Aufziehen der Federelemente kaum eine reibende Relativbewegung zwischen den Flächen auftritt. Sie rollen lediglich aufeinander ;äb. Es ist auch möglich, daß die Sprlizöffnüngen aus gesonderten Teilen, beispielsweise Metalldüsen, bestehen, die in das Gehäuse eingesetzt sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Beregnungseinrichtung, bei der Spritzöffnungen in einem Winkelbereich eine reversierende Schwenkbewegung ausführen, bei der die Schwenkbewegung über Untersetzungsgetriebe von einer Flüssigkeitsturbine bewirkt wird und bei der die Spritzöffnungen in einem schwenkbaren Gehäuse angeordnet sind, das die Flüssigkeitsturbine umschließt und bei der das Gehäuse zwischen zwei ι ο Abschnitten eines bügelartigen Ständers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (45) innerhalb des Gehäuses (27) angeordnet ist, daß die Abschnitte sich an beide Enden des Gehäuses (27) anschließende vordere und hintere Endabschnitte (11, 12) sind, in die die als Ständer dienenden und die Endabschnitte (11, 12) zusammenhaltenden Bügel (25) einsteckbar sind, daß der hintere Endabschnitt (12) ein Lagerteil (26) besitze das mit einem niedrig belasteten Lagerteil (28) des Gehäuses (27) zusammenwirkt, daß das Untersetzungsgetriebe (45) und die Turbine (37, 38) von einer mittig in das Gehäuse (27) hineinragenden, den vorderen Endabschnitt (11) durchragenden und mit diesem fest verbundenen Achse (18) getragen sind, daß die Achse (18) die Schwenkachse bildet, daß diese Achse (18) zumindest teilweise als zentrale Hohlachse ausgebildet ist und den Flüssigkeitseintritt (16) in das Gehäuse (27) bildet und daß eine von der Schwenkbewegung und mittels Anschlägen (87, so 88) betä'igbare Anordnung (69) zum Umschalten der Schwenknchtung vorhanden ist.

2. Beregnungsdnrichtang nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltanordnung (69) als Einstelleinric. tung für den Spritzbereich ausgebildet ist und zwei Einstellteile (87, 88) aufweist, die an einem der Endabschnitte (11) angebracht sind.

3. Beregnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellteile (87,88) *o zwischen dem Gehäuse (27) und dem vorderen Endabschnitt (11) angeordnet sind.

4. Beregnungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellteile (87,88) die Form von mit den Endabschnitten und dem -ti Gehäuse gleichachsigen Ringen haben.

5. Beregnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellteile (87, 88) gegenüber dem Gehäuse (27) und dem vorderen Endabschnitt (11) zur Einstellung v> von Hand verschwenkbar sind.

6. Beregnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einstellteile (87, 88) unabhängig voneinander ver schwenkbar sind. «

7. Beregnungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beregnungsvorrichtung eine im wesentlichen zylindrische Form hat, in deren Mittellinie die Achse (18) angeordnet ist.

8. BeregnUrtgseinrichtung nach einem der vorher* gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Turbine (37,38) tragende ortsfeste zentrale Welle (32) an ihrem einen Ende in einem Lager (33) gelagert ist, das an einer den Flüssigkeitsraum (35) des Gehäuses (27) abschließenden Querwand (34) angeordnet ist, und daß das Lager (28) des Gehäuses (27) Zur Vom Flüssigkeilseintritt (16) abgewandten Seite hin bis nahe an das andere Lager (33) heranreicht.

9. Beregnungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptteile der Beregnungsvorrichtung aus Kunststoff bestehen.