DE2462474C2 - Sprinklerkopf - Google Patents

Description

— daß der obere Abschnitt des Gehäuses (12) einen nach innen ragenden UmfangsHansoh (32) mit einem davon ausgehend nach unten weisenden Lippenabschnitt (33) aufweist,

— daß der Dichtungsring (36) zwischen dem Umfangflansch (32) und einer an der Unterseite der Düse (26) vorgesehenen Düsenscheibe (35) angeordnet ist und den Strömungsweg des Fluids zwischen Gehäuse (12) und Düse (26) unmittelbar umgibt,

— daß der Dichtungsring (36) einen ersten, im wesentlichen aufrechten Ringabschnitt (111) und einen einstückig damit ausgebildeten, im wesentlichen waagerecht verlaufenden Flanschabschnitt (112) aufweist, wobei die Übergangsstelle zwischen beiden Abschnitten eine gegen die Unterseite der Düsenscheibe (35) anliegende Dichtungslippe (113) bildet,

— und daß ein erster Raum (114) zwischen dem Flanschabschnitt (112) des Dichtungsrings (36) und dem Umfangsflansch (32) sowie ein zweiter Raum (115) zwischen dem Lippenabschnitt (33) des Gehäuses (12) und dem aufrechten Ringabschnitt (111) des Dichtungsrings (36) gebildet sind.

Die Erfindung betrifft einen Sprinklerkopf entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein solcher Sprinklerkopf ist aus der US-PS 29 09 325 bekannt.

Hierbei handelt es sich um einen Sprinklerkopf, der beim Betrieb nach oben aufspringt. Ein kleines Wasserturbinenrad, das sich mit verhältnismäßig hoher Drehzahl dreht, bewirkt mittels eines über einen Exzenter angetriebenen Taumelrohrs eine langsame Drehung der Düse. Zwischen dem Taumelrohr und dem äußeren, rohrförmigen Gehäuse ist an der Unterseite einer inneren Schulter des Gehäuses ein Dichtungsring angeordnet. Dieser befindet sich zwischen einer das Taumelrohr umgebenden drehbaren Hülse und einem äußeren Ring, der mit einem Flansch unter der Schulter des Gehäuses liegt. Unterhalb des äußeren Rings ist die Hülse mit einem äußeren Flansch versehen, der eine Antriebs-SCnüiicj biiuci. uic Siuli gegen cmc Aniriebsiippe an dem Ring anlegt. Zum Schutz dieser Antriebsanordnung ist unterhalb derselben eine weitere Dichtung vorgesehen. Der Wasserdruck gelangt also nur zum kleinsten Teil auf den Dichtungsring am oberen Abschnitt des Gehäuses, da die weitere Dichtung und die Lippe an der Schulter zwischen dem vollen Wasserdruck und dem Dichtungsring angeordnet sind. Der obere Dichtungsring liegt also nicht unmittelbar im Strömungsweg des Fluids, und er wirkt unabhängig von dem jeweiligen Fluiddruck. Andererseits strömt bei der bekannten Anordnung das Wasser innerhalb des Taumelrohrs aus dessen oberem Ende unmittelbar in die Düsenkanäle. Da sich die Düse dreht, kann hier Verschleiß mit der Folge einer Undichtigkeit auftreten. Eine Sicherstellung der Abdichtung bzw. eine dem Verschleiß entsprechende Nachstellung der Dichtungsanordnung ist nicht gegeben.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses und der drehbaren Düse zu verbessern und über lange Betriebszeiträume und auch bei auftretendem Verschleiß sicherzustellen.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung des Sprinklerkopfs gemäß dem Patentanspruch erreicht

Der Dichtungsring umgibt also unmittelbar den Strömungsweg des Fluids zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses und der Düse. Da der Dichtungsring elastisch ist, wird bei Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Fluid der Druck zwischen dem Dichtungsring einerseits und der Düse sowie dem oberen Abschnitt des Gehäuses andererseits verstärkt Je größer der Betriebsdruck ist, desto besser ist also die Abdichtung. Wenn Verschleiß an der Düse auftritt, würde die Kraft des Wasserdrucks die Düse mehr und mehr von dem Gehäuse abheben, wodurch die Gefahr eines Leckens entstehen könnte. Da jedoch die Abdichtungswirkung des Dichtungsrings sich mit zunehmendem Wasserdruck, also im Betrieb, verstärkt, schafft der Dichtungsring gleichzeitig auch einen Verschleißausgleich zwischen Düse und Gehäuse. Unter dem Druck des Fluids verformt sich der Dichtungsring und dehnt sich so aus, daß er den Spalt zwischen Gehäuse und Düse ausfüllt und somit ein Lecken und ein Eindringen von Schmutz verhindert

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben:

F i g. I zeigt einen lotrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Sprinklerkopf;

Fig.2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils der Dichtungsanordnung des Sprinklerkopfs gemäß Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein Berieselungs- bzw. Sprinklerkopf 10 dargestellt, der ein äußeres, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 11 und ein koaxial angeordnetes, im wesentlichen zylindrisches inneres Gehäuse 12 aufweist. Am unteren Ende des Gehäuses 11 ist ein Wassereinlaß 13 gebildet Das obere Ende des Gehäuses 11 ist offen und weist auf seiner Außenseite Gewindegänge 15 auf. Eine Kappe 16 mit einem nach unten ragenden Ringflansch 17, der auf seiner Innenseite mit Gewindegängen 18 versehen ist, ist in dargestellter Weise auf die Gewindegänge 15 aufgeschraubt.

Das innere Gehäuse 12 ist ein Steigrohr, das verschiebbar innerhalb des äußeren Gehäuses 11 gelagert und so angeordnet ist, daß es aus der Kappe 16 herausragen kann, wie dies strichpunktartig dargestellt ist. Unterhalb der Kappe 16 ist ein mit Nuten versehenes Ringeiemeni iS angeordnet, das eine im wesentlichen senkrechte zylindrische Wand 20 aufweist, längs der das innere Gehäuse 12 gleiten kann. Die Oberseite der Kappe 16 ist bei 21 abgeschrägt, so daß ein Hohlraum besteht, auf dem bzw. dessen Wand ein Düsenkappenring 22 aufsitzen kann. Auf diesem sitzt eine Düsenkappe 23, die einen nach unten ragenden rohrförmigen Abschnitt 24 aufweist, durch den sich ein axialer Durchlaß 25 er-

■ streckt

Die Unterseite der Düsenkappe 23 ist so ausgebildet, daß sie mit dem Düsenkappenring 22 gut dichtet, jedoch

■» einen Raum 25a zwischen dem Ring 22, der Kappe 23

Γ und der Oberseite einer Düse 26 freiläßt Die Düse 26 weist zahlreiche, in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Kanäle 27 auf, die am unteren Ende mit dem Inneren des Gehäuses 12 und am oberen Ende mit der Außenseite 26a der Düse 26 in Verbindung stehen.

' An der Oberseite der Düse 26 ist ein Vorsprung 28 ausgebildet der über eine kurze Strecke in den Raum 25a ragt Ferner ist auf der Unterseite der Kappe 23 ein

j nach unten ragender Vorsprung 29 ausgebildet Dieser Vorsprung 29 hat einen gewissen Abstand zur Oberseite der Düse 26, so daß diese Teile sich nicht behindern. Wenn die Kappe 23 gedreht wird, kommt der Vorsprur.g 29 mit dem Vorsprung 28 in Eingriff, so daß die Drehung auf die Düse 26 übertragen wird.

Die Unterseite der Düse 26 liegt am oberen Ende 30 des inneren Gehäuses 12 an. Hierdurch wird die Abwärtsbewegung der Düse 26 begrenzt

* Innerhalb des Sprinklerkopfs 10 ist zur Übertragung einer Drehung auf die Düsenkappe 23 ein Getriebe angeordnet das ein koaxial innerhalb des inneren Gehäu- ses 12 angebrachtes Getriebegehäuse 31 aufweist Einstückig mit der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 ist ein Umfangsflansch 32 ausgebildet, der einen nach unten ragenden Lippenabschnitt 33 aufweist. Eine mit öffnungen versehene Düsenscheibe 35 ist zwischen der Unterseite der Düse 26 und der Oberseite des Umfangsflansches 32 angeordnet Eine Einrichtung zum Abdichten dieser Teile in Form eines elastischen Dichtungsringes 36, dessen Beschaffenheit im folgenden noch anhand von F i g. 2 ausführlich beschrieben wird, ist zwischen der Unterseite der Düsenscheibe 35 und dem oberen Ende des Flansches 32 sowie der Außenfläche des Lippenabschnitts 33 angeordnet

Eine Abschirmeinrichtung in Form eines in der Regel zylindrischen Schirmelementes 37 mit zahlreichen darin ausgebildeten öffnungen 38 ist im Sprinklerkopf 10 zwischen dem inneren Gehäuse 12 und dem äußeren Ge- ^! häuse 11 angebracht. Das Ringelement 19 kann eine Ringnut 41 aufweisen, die durch eine Trennwand 41a

• begrenzt ist und dazu dient, auf einer Seite der Trennwand das obere Ende 42 des Schirmelementes 37 dicht passend aufzunehmen. Das Ringelement 19 besteht yor-

' zugsweise aus nachgiebigem Material, beispielsweise Kunststoff, so daß, wenn das innere Gehäuse 12 in den Sprinklerkopf 10 eingezogen wird, das Ringelement 19 als Dichtung zwischen der Kappe 16 und dem Düsenkappenring 22 wirkt Dadurch wird, wenn der Sprinklerkopf 10 nicht arbeitet, unter niedrigem Druck stehendes Wasser am Aussickern aus dem Sprinklerkopf 10 gehindert, und ferner wird verhindert, daß Schmutz eindrin- gen kann.

Das untere Ende 45 des Schirmelementes 37 ist konisch geformt und liegt am oberen Ende des Wassereinlasses 13 an. Schließlich ist eine Rückstellfeder 48 zwischen der anderen Seite der Trennwand 41a des Ring- elementes V) und einem umlaufenden unteren Randabschnitt 49 eingesetzt. Die Rückstellfeder 48 drückt somit das innere Gehäuse 12 aus seiner ausgefahrenen Stellung, die am oberen Ende des Sprinklerkopfes 10 in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt ist, in seine eingezogene Stellung.

Das Fluid, beispielsweise Wasser, strömt in Richtung der Pfeile 55,57,59,60,68a nach oben in das Innere des inneren Gehäuses 12 ein und treibt einen darin gelagerten Rotor 69 an.

Das Getriebegehäuse 31 ist mit einer drehbaren Membran 74 versehen, die von einem Ringelement 77 und dem unteren Ende 78 des Getriebegehäuses 31 in ihrer Stellung gehalten wird. Darüber ist in dem Getriebegehäuse 31 ein Untersetzungsgetriebe mit Getrieberädern 85 bis 87 angeordnet die mit einer verzahnten Innenfläche 89 kämmen.

Das obere Ende des Getriebegehäuses 31 endet in einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 100, der in seinem Inneren eine in Längsrichtung nach unten verlaufende Nabe 101 aufweist Eine Buchse 103 ist über eine Preßpassung flüssigkeits- und gasdicht in eine öffnung 104 der Nabe 101 eingepaßt Die Buchse 103 weist eine in Axialrichtung verlaufende Bohrung 105 mit Gewinde auf, die in Verbindung mit dem Durchlaß 25 in der Düsenkappe 23 steht Durch den Durchlaß 25 geht ein Gewindebolzen 106 hindurch, der in die Bohrung 105 eingeschraubt ist, so daß die Düsenkappe 23 fest mit der Buchse 103 und somit dem Getriebegehäuse 31 verbunden ist.

Die verschiedenen, vom Getriebegehäuse 31 getragenen Teile, d. h. der Rotor 69, die Membran 74 und die zahlreichen Zahnräder und Mittel zu ihrer Verbindung, können leicht und einfach über Schnappverbindungen miteinander verbunden werden, so daß eine Getriebebaugruppe für den Sprinklerkopf 10 entsteht. Die Getriebebaugruppe ist vollständig gegenüber durch den Wassereinlaß 13 in den Sprinklerkopf 10 eintretenden Fluiden abgedichtet Darüber hinaus kann die Düsenbaugruppe mittels des Gewindebolzens 106 schnell und leicht mit der Getriebebaugruppe verbunden werden.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des zusammengebauten Sprinklerkopfes 10 erläutert

Das unter Druck stehende Fluid, beispielsweise Wasser, tritt in den Boden des Sprinklerkopfes 10 durch den Wassereinlaß 13 ein. Das Fluid wird gegen die Laufschaufeln des Rotors 69 ausgestoßen. Der Rotor 69 wird gedreht, während das Fluid zentrifugal nach außen geschleudert wird, so daß es durch den zwischen dem Außenumfang des Getriebegehäuses 31 und der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 gebildeten Raum nach oben strömt. Die auf das Gehäuse 12 wirkende Kraft überwindet die Kraft der Rückstellfeder 48, wodurch bewirkt wird, daß das innere Gehäuse 12 in die in F i g. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung ausgefahren wird. Dies bedeutet, daß die vom Gehäuse 12 getragene Düsenbaugruppe in die in F i g. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung aufspringt. Dabei wird das Fluid aus den Kanälen 27 in durch Pfeile und strichpunktierte Linien dargestellter Weise ausgesprüht. Das gummiartige Element 19 verhindert, daß Schmutz oder dgl. in das Gehäuse 11 eintritt. Durch die Zusammendrückung der Rückstellfeder 48 und einen Abschnitt 50 des inneren Gehäuses 12 wird das Ausmaß des Ausfahrens der Düsenbaugruppe 22,23 und 26 gesteuert.

Sobald die Düsenbaugruppe 22, 23 und 26 von der Kappe 16 freigekommen ist, dreht gegen die Laufschaufeln des Rotors 69 strömendes Wasser über die Getrieberader si bis 87 das Getriebegehäuse 3i. Aufgrund dieses Untersetzungsgetriebes dreht sich die Düsenbaugruppe 22, 23,26, die über den Gewindebolzen 106 mit dem Getriebegehäuse 31 gekoppelt ist, mit verminderter Drehzahl. Auf diese Weise kann die Drehzahl der Düsenbaugruppe 22,23,26 und somit die Ausspritzmenge von Wasser aus den Kanälen 27 gesteuert werden.

Die unterhalb der Düse 26 angeordnete Düsenschei-

be 35 kann mit einem Keil 109 auf der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 oberhalb des Umfangsflansches 32

verkeilt sein. Die Scheibe 35 kann eine Öffnung UO )

haben, die so ausgebildet ist, daß eine Seite der Kanäle 27 geschlossen wird, wogegen die andere Seite offenge- 5

halten wird. Da die Scheibe 35 mit dem inneren Gehäuse 12 verkeilt ist und somit stationär bleibt, während sich

die Düse 26 dreht, kann auf diese Weise das Sprühmu- ί

ster geändert werden. Dies bedeutet, daß das Wasser in t,

unterschiedliche Kanäle 27 in der Düse 26 eintritt, wenn 10 ψ*

die Kanäle 27 über die stationäre Scheibe 35 gedreht |i

werden. M

Es ist eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten des jf

Inneren des inneren Gehäuses 12 vorgesehen, so daß 1'

das Fluid das Gehäuse nicht umgehen kann, wenn es in 15 ff

die Düse 26 eintritt. Bei dem dargestellten Ausführungs- ψ

beispiel umfaßt diese Dichtungseinrichtung einen Dich- ?<j

tungsring 36, wie er in F i g. 2 dargestellt ist. Der Dich- ii

tungring 36 besteht aus elastischem Material und weist §

einen ersten im wesentlichen senkrecht nach unten er- 20 jfj

streckten Ringabschnitt 111 sowie einen einstückig da- §

mit ausgebildeten, im wesentlichen waagerecht verlau- v;

fenden Flanschabschnitt 112 auf. Die Verbindungsstelle if

dieser Abschnitte 111 und 112 bildet eine Lippe 113, die gegen die Unterseite der Düsenscheibe 35 in der in Fig.2 gezeigten Weise anliegt. Der Flanschabschnitt 112 ragt von der Lippe 113 im wesentlichen nach außen und nach unten, so daß ein Raum 114 gebildet wird, wenn der Flanschabschnitt 112 auf der Oberseite des

Umfangsflansches 32 aufliegt. Es ist ferner erkennbar, 30 ί

daß der Lippenabschnitt 33 des Umfangsflansches 32 ί'|

des inneren Gehäuses 12 relativ zur Senkrechten geneigt ist, d. h. im wesentlichen nach unten und nach innen verläuft, so daß ein zweiter Raum 115 zwischen dem

Lippenabschnitt 33 und dem Ringabschnitt 111 gebildet 35 ^;

wird, wenn der Dichtungsring 36 eingesetzt ist.

Im vorstehenden wurde die normale Stellung des

Dichtungsringes 36 beschrieben, wenn er sich in seiner '

Betriebsstellung innerhalb des inneren Gehäuses 12 befindet.

Dabei wird die Lippe 113 unter der Düsenscheibe 35 eingequetscht, und eine wasserdichte Abdichtung wird an den drei Berührungsstellen 115,117 und 118 erzeugt. An der Berührungsstelle 116 auf den Dichtungsring 36 wirkender Wasserdruck drückt den Dichtungsring gegen seinen Sitz; dabei ermöglicht jedoch die Elastizität des Dichtungsringes 36 an der Lippe 113 und der Berührungsstelle 118 in einem gewissen Ausmaß eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung. Da die Düsenscheibe 35 aus Metall oder dgl. und die Düse 26 aus Kunststoff oder dgl. besteht, tritt eine gewisse Schwierigkeit beim Dichten zwischen diesen unterschiedlichen Materialien auf. Der Dichtungsring 36 wirkt jedoch als Feder, die die Scheibe 35 fest nach oben gegen die Unterseite der Düse 26 druckt Selbst wenn die Düse 26 während des Betriebes verschleißt, liegt der Dichtungsring 36 an der Unterseite der Scheibe 35 an, so daß er die Scheibe 35 in dichtender Anlage an der Unterseite der Düse 26 hält. Tatsächlich kann diese Dichtung sogar durch Verschleiß verbessert werden. Die Elastizität des Dichtungsringes und seine beschriebene Gestalt unterstützen dies zusammen mit der Gestalt des Umfangsflansches 32 und den dazwischen ausgebildeten Räumen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sprinklerkopf mit einer von Kanälen durchsetzten, am oberen Abschnitt eines Gehäuses angeordneten Düse zum Aussprühen eines Fluids, mit einem in dem Gehäuse eingeschlossenen, durch das Fluid betätigten Drehantrieb für die Düse und mit einem am oberen Abschnitt des Gehäuses angeordneten elastischen Dichtungsring, der das Fluid daran hindert, zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses und der Düse hindurchzutreten, wobei jedoch ein Ausströmen des Fluids aus der Düse möglich ist, dadurch gekennzeichnet,