DE2641638A1

DE2641638A1 - Beregnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2641638A1
Application number: DE19762641638
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Riesner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1978-03-23

Description

Armut Karl-Heine 3iesner, Selmer Straße 16-18, 4716 Olfen

BereKnunKSVorrichtunK

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beregnungsvorrichtung, bestehend aus einem Regner und einem langen Zuführungsschlauch, der auf einem Feld ausgelegt ist und langsam auf eine antreibbare Schlauchtrommel aufgewickelt wird, die am Rande des Feldes aufgestellt ist, und aus einer Wasserzuführung, die dem Schlauch das Beregnungswasser unter Druck zuführt.

Eine derartige Beregnungsvorrichtung funktioniert, indem der Regner beispielsweise auf einen Schlitten oder Wagen montiert ist, der über die ganze Länge des Feldes langsam gezogen wird, wobei aus dem Regner kontinuierlich Wasser ausgesprüht wird. Über eine Pumpe, die mit dem Schlauch verbunden wird, wird zunächst das zugeführte Wasser durch ein zentral angeordnetes Verbindungsstück hindurchgeleitet, bevor es die bereits auf der Trommel befindlichen Schlauchwicklungen durchläuft. Das Wasser steht etwa unter einem Druck von 8 bar. Gängige Werte der Ausfließgeschwindigkeit sind etwa 50 m /h.

Um eine genau geregelte Bewässerung pro Flächeneinheit zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Schlauchtrommel, die

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den Schlauch nach und nach aufwickelt, in einer genau gesteuerten Bewegung zu betreiben. Hierzu ist es bekannt, Elektromotoren mit einem entsprechenden Übersetzungsverhältnis an der Trommel anzubringen und diese die Trommel antreiben zu lassen. Es sind auch elektrische Relaissteuerungen bekannt, die die Schlauchtrommel jeweils nach einer bestimmten Zeit um ein Stück weiter bewegen.

Bei allen diesen bekannten Antriebsvorrichtungen ist nachteilig, daß sie eine externe Energiequelle benötigen, daß sie relativ umständlich in ihrem zeitlichen Ablauf zu steuern sind und daß sie nur schwer in einen anderen Regelkreis zu integrieren sind.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, eine Beregnungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Antriebsvorrichtung für die Schlauchtrommel besitzt, die nicht auf eine externe Energiezufuhr angewiesen ist, die in ihrem Zeitablauf und in ihrer Geschwindigkeit in einfacher Weise zu steuern ist, die robust ist, so daß eine lange Standzeit möglich ist und die insgesamt so preisgünstig herzustellen ist, insbesondere aus bekannten, standardisierten Teilen, daß sie ohne wesentliche Mehrkosten an der bekannten Beregnungsvorrichtung auch nachträglich anzubringen ist.

Diese Aufgaben werden gelöst gemäß Erfindung, indem der Antrieb der Schlauchtrommel mittelbar oder unmittelbar

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durch das zugeführte Wasser vor Eintritt in den Zuführungsschlauch erfolgt. Diese grundsätzliche Idee "beinhaltet, daß das zugeführte Wasser, beispielsweise durch eine Tur-Mne oder dergleichen, eine Antriebs energie erzeugt, die für den Antrieb und die Steuerung der Schlauchtrommel verwendet wird. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß in den Strom des zugeführten Wassers eine durch die Strömung in Rotationsbewegung versetzbare Antriebsmaschine eingebaut ist, die beispielsweise eine im Antriebssinn durchflossene Kreiselpumpe sein kann.

Die Achse der Antriebsmaschine wird zweckmäßigerweise unmittelbar mit der Achse einer Hydraulikpumpe verbunden, die einen Hydraulxkkrei slauf mit Druck beaufschlagt, der die Schlauchtrommel bewegt. Es ist bekannt, Hydraulikkreisläufe elektrisch oder hydraulisch zu steuern, wobei standardisierte Einzelteile verwendbar sind, die in Massenfertigung relativ preisgünstig angeboten werden.

Insbesondere enthält der Steuer- und Bewegungskreis für die Schlauchtrommel folgende Einzelteile:

a) eine von der Strömung des zugeführten Wassers betriebene Antriebsmaschine;

b) einen Hydraulik-Kreislauf, bestehend aus ölvorratstank, !Pumpe, Steuerventile und Antriebsvorrichtung;

c) einen Steuerkreis, der das Steuerventil betätigt.

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Insbesondere wird vorgeschlagen, den Steuerkreis elektrisch zu betätigen, wobei der Steuerkreis auch ein Zeitrelais umfassen kann. Durch das Relais kann eine zeitliche Abfolge der Taktlänge genau eingestellt werden. Jeweils nach Ablauf eines Taktes wird das Steuerventil für den Hydraulik-Kreislauf erneut betätigt und bewegt die Schlauchtrommel um ein Stück weiter. Dabei kann jeweils zwischen den sich folgenden Bewegungen ein längerer Pausenzeitraum eingeschaltet sein.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß für die Energieversorgung des elektrischen Steuerkreises mittelbar oder unmittelbar ein Generator verwendet wird, der axial von der Antriebsmaschine angetrieben wird.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Bewegung der Schlauchtrommel durch eine EoIben-Zylinder-Anordnung erfolgt, die mit einer mit dem Kolben verbundenen Klinke in eine am umfang der Schlauchtrommel angebrachten Kerbe eingreift und die Schlauchtrommel jeweils um eine Arbeitslänge der Kolben-Zylinder-Anordnung antreibt. Diese Vorrichtung funktioniert demnach etwa wie bei einem Uhrwerk. Beim Herausfahren der durch die Hydraulikflüssigkeit angetriebenen Kolbenstange treibt diese die Schlauchtrommel um ein Stück vorwärts. Fach Vollendung der Bewegung verharrt die Klinke zunächst eine Zeit lang, bis das Zeitrelais den Befehl zum Zurückziehen der Kolbenstange gibt, wobei die Schlauchtrommel von der zurückziehbaren Klinke verlassen

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wird, welche beim Zurückgehen der Kolbenstange in die nächste Kerbe eingreift.

Die !Punktion der Steuerkreise sowie einzelner Elemente werden an einem Ausführungsbeispiel der Beregnungsvorrichtung, welches in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: Fig. 1 in Gesamtdarstellung die Beregnungsvorrichtung

mit Schlauchtrommel und Fahrgestell·, Fig. 2 ein Detail der Antriebsvorrichtung; Fig. 3 einen Funktionsplan für die hydraulische und elektrische Steuerung der Antriebsvorrichtung.

In Figur Λ ist eine Beregnungsvorrichtung dargestellt, die aus einem Regner 1 besteht, der mit einem langen Zuführungsschlauch 2 versehen ist. Im vorliegenden Fall ist der Zuführung sschlauch fast auf seiner ganzen Länge auf eine Schlauchtrommel 3 aufgewickelt. Üblicherweise wird er von der Schlauchtrommel abgezogen und über die Länge eines Feldes ausgelegt, an dessen Eand das Fahrgestell 4 mit der Schlauchtrommel aufgestellt wird. Durch langsames Aufwickeln des Schlauches 2 wird der Regner 1, der auf einem Schlitten oder Fahrgestell 5 montiert ist, über das Feld gezogen und spritzt dabei in einstellbaren Sektoren 6 das Beregnungswasser über das Feld.

An der Beregnungsvorrichtung ist weiterhin eine Wasserzuführung 7 angebracht, die mit einer externen Pumpe, einem

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unter Druck stehenden Vorrat oder dergleichen verbunden ist (nicht dargestellt). Die ganze Vorrichtung kann mit Hilfe des Fahrgestelles 4 und der Zugvorrichtung 8 von Ort zu Ort verbracht werden. Weiterhin ist an der Schlauchtrommel über ein Getriebe eine Antriebswelle 9 vorgesehen, mit der die Trommel gedreht werden kann, wenn die Wasserzuführung 7 geschlossen ist. Die Welle 9 kann an die Zapfwelle eines Schleppers angeschlossen werden.

Am Umfang der Schlauchtrommel 3 ist ein Kranz 11 angebracht, der mit zahlreichen Lücken oder Kerben 12 versehen ist, die deutlicher aus Figur 2 ersichtlich sind, die einen Teil des Kranzes 11 zeigen. An dem Fahrgestell ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung 13 angebracht, deren Zylinder von zwei Hydraulik-Ölleitungen 14, 15 am unteren bzw. oberen Ende beaufschlagt ist. Fließt öl durch die Leitung 14, so hebt sich der Kolben 16 an. An seinem oberen Ende ist eine Klinke 17 befestigt, die unter Federdruck steht (Hülse 18). Die Klinke I7 hebt beim Anheben der Kolbenstange den Kranz 11 der Schlauchtrommel an und befördert diesen um die Arbeitslänge der Kolben-Zylinder-Anordnung weiter. Dadurch wird die Schlauchtrommel 3 bei federn Kolbenhub um ein bestimmtes Stück weiter gedreht. Beim Zurückgehen der Kolbenstange verläßt die Klinke die Kerbe 12 und rastet in der nächst unteren Kerbe ein. Nachdem der Kolben wieder mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt ist, beginnt das Spiel von neuem, d.h* die Schlauchtrommel wird um ein weiteres Stück weiter bewegt.

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Die Einzelheiten der Steuerung werden weiter unten erläutert. Die Wasserzuführung 7 für die Beregnungsanlage gelangt über eine Leitung 18 in eine Antriebsvorrichtung 19» durch die das Wasser hindurchgeschickt wird und die mit einer Welle 20 verbunden ist, die aufgrund der Wasserströmung rotiert. Im vorliegenden Beispiel ist eine umgekehrt angeschlossene Kreiselpumpe verwendet.

Die weiteren Elemente befinden sich in dem Kasten 21, der auf das Fahrgestell aufgesetzt ist und der die Einzelteile enthält, die schematisch in der Figur 3 dargestellt sind. Das über die Leitung 7 anströmende Wasser gelangt zunächst in die Antriebsvorrichtung 19» die mit einer Welle 20 ausgestattet ist. Um die Geschwindigkeit und die Leistung der Antriebsvorrichtung 19 steuern zu können, ist eine Bypass-Leitung 22 vorgesehen, die mit einem Steuerungsventil 23 ausgestattet ist. Über die Bypass-Leitung gelangt demnach ebenfalls ein Teil des Beregnungswassers. Das zum Antrieb benutzte Wasser vermischt sich in der Verbindung wieder mit dem Wasser aus der Bypass-Leitung und wird anschließend in den Schlauch 2 eingespeist.

An die Welle 20 ist zunächst ein Generator G, Bezugszeichen 25,angeschlossen. Der Generator erzeugt die für den Betrieb der elektrischen Steuerelemente benötigte Energie. Weiterhin ist auf der Welle 20 eine Hydraulikpumpe P, Bezugszahl 26, angeschlossen. Die Hydraulikpumpe 26 ist in einen Ölkreislauf

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eingeschaltet. Sie bezieht aus einem ölvorrat 27 ständig eine Menge öl und pumpt diese in eine Leitung 28, wobei bei Überdruck die Überflußmenge über ein Ventil 29 in den Ölvorrat zurückfließen kann. Die Leitung 28 endet an einem Steuerventil 30, das jeweils nach Stellung des Schiebers die Leitung 14 oder 15 für die Kolben-Zylinder-Anordnung 1$ beaufschlagt. Das Steuerventil 30 wird gesteuert über ein elektrisches Zeitrelais 31> das wiederum Signale von den Begrenzungsschaltern 32 bzw. 33 empfängt. Außerdem ist das Zeitrelais y\ noch mit einem Endabschalter 35 verbunden, der im Bereich des Fahrgestelles 4 angebracht ist und der dann eingeschaltet wird, wenn der Regner mit dem Fahrgestell 5 bis ganz nahe an die Schlauchtrommel herangefahren ist, d.h. bei Beendigung der Beregnungsarbeiten. In diesem Falle schaltet das Relais 35 ein. Das Zeitrelais wird auf Neutralstellung gesetzt und es erfolgt keine weitere Bewegung der Kolben-Zylinder-Anordnung mehr. Außerdem ist noch ein Notschalter 36 vorgesehen, der die ganze Anlage ebenfalls unterbrechen kann und die Schlauchtrommel stoppt.

Der Arbeitsablauf der Beregnungsvorrichtung ist demnach wie folgt:

Zunächst wird der Regner mit dem Fahrgestell 5 zusammen mit dem Schlauch 2 von der Schlauchtrommel abgezogen. Ist der Schlauch in der jeweils gewünschten Länge von der Trommel abgezogen, wird die externe Pumpe (nicht dargestellt)

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angestellt und es fließt Wasser durch die Schlauchleitung "bis zum Regner 1. Hierbei ist eine zentrale Verbindung des Schlauches so vorgenommen, daß auch bei Drehung der Trommel ein Anschluß gewährleistet ist. Die Wassermenge beträgt etwa 50 m /h. Hierbei sind selbstverständlich weite Variationen möglich. Der Wasserdruck beträgt etwa 8-10 bar. Das durch die Leitung 7 strömende Wasser treibt die Antriebsvorrichtung (Kreiselpumpe) 19 an, die wiederum für die Energieerzeugung und Aufladung der Batterie sowie für den Aufbau eines Hydraulik-Druckes sorgt.

Anschließend wird die Zeitdauer des Zeitrelais 31 eingestellt, d.h. es wird die Spanne bestimmt, die jeweils verstreichen soll, bis das Ventil 30 jeweils wieder neu aktiviert wird. Anschließend wird der Schalter 36 eingestellt und die Trommel beginnt sich, aufgrund der Kolbenbewegung jeweils um ein kleines Stück zu drehen. Dabei wird der Schlauch 2 mit dem Fahrgestell 5 jeweils um ein kurzes Stück über das EeId gezogen. Nach Zurücklegen der gewünschten Strecke schaltet sich die Anlage über das Endrelais 35 ab·

Die Trommel 3 ist auf einem Ständer 37 gelagert. Im Bereich ihrer Nabe befindet sich eine Scheibenbremse 38, die jedoch während des Antriebes gelöst ist.. Auch der Bremsdruck für die Scheibenbremse 38 kann mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit aufgebracht werden.

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Claims

Patentansprüche

Beregnungsvorrichtung, bestehend aus einem Regner mit einem langen Zuführungsschlauch, der auf einem PeId ausgelegt ist und langsam auf eine angetriebene Schlauchtrommel aufgewickelt wird, die am Rande des Feldes aufgestellt ist, und aus einer Wasserzuführung, die dem Schlauch das Beregnungswasser unter Druck zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Schlauchtrommel (3) mittelbar oder unmittelbar durch das zugeführte Wasser vor Eintritt in den Zuführungsschlauch (2) erfolgt.
2. Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strom des zugeführten Wassers eine durch die Strömung in Rotationsbewegung versetzbare Antriebsmaschine (19) eingebaut ist.
3. Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine eine im Antriebssinn durchflossene Kreiselpumpe ist.
4·. Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine axial mit einer Hydraulikpumpe (26) verbunden ist, die einen Hydraulik-Kreislauf mit Druck beaufschlagt, der die Schlauchtrommel bewegt.
5- Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Steuer- und Bewegungskreis für die Schlauchtrommel folgende Einzelteile umfaßt:

a) eine von der Strömung des zugeführten Wassers betriebene Antri eb smas chine (19);

b) ein Hydraulik-Kreislauf, bestehend aus Ölvorratstank (27), Pumpe (26), Steuerventile (30) und Antriebsvorrichtung (13)5

c) einen Steuerkreis (31)? der das Steuerventil betätigt.
6. Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis elektrisch betätigt ist.
7· Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Steuerkreis ein Zeitrelais (31) umfaßt.
8. Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung des elektrischen Steuerkreises mittelbar oder unmittelbar über einen axial mit der Antriebsmaschine verbundenen Generator (25) erfolgt.

9· Beregnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Schlauchtrommel durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung erfolgt, die mit einer mit dem Kolben verbundenen Klinke in eine am Umfang der Schlauchtrommel angebrachte Kerbe (12) eingreift und die Schlauchtrommel jeweils um eine Arbeitslänge der Kolben-Zylinder-Anordnung weiter treibt.

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