DE3208442A1

DE3208442A1 - DISTRIBUTION HEAD FOR A WATERING DEVICE

Info

Publication number: DE3208442A1
Application number: DE19823208442
Authority: DE
Inventors: Edwin J. 92067 Rancho Santa Fe Calif. Hunter
Original assignee: Toro Co
Current assignee: Toro Co
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1982-10-21
Also published as: GB2094181A; GB2094181B; AU552704B2; FR2501074B1; JPS57162658A; CA1183564A; FR2501074A1; AU8022282A

Description

The Tpro Company Minneapolis, Minnesota 55420, V.St.A.The Tpro Company Minneapolis, Minnesota 55420, V.St.A.

Verteilerkopf für eine BeregnungseinrichtungDistributor head for a sprinkler system

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteilerkopf für eine Beregnungseinrichtung und betrifft insbesondere einen sich drehenden Verteilerkopf zur Ausgabe einer konstanten Wassermenge für einen vorgewählten.Beregnungsverlauf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a distributor head for a sprinkling device and in particular relates to one rotating distributor head for dispensing a constant amount of water for a preselected rainfall pattern according to the preamble of claim 1.

Turbinenangetriebene, ausfahrbare Verteilerköpfe gemäß der US-PS 2 909 325 stellen eine Weiterentwicklung in der Beregnungstechnik dar. Bisher wurden drehbare Verteilerköpfe stoßweise angetrieben, indem ein Wasserstrahl hoher Geschwindigkeit ein federbelastetes Schlagelement ablenkte, das bei seiner Rückführung den Verteilerkopf in Drehrichtung um eine vertikale Achse des Führungsstiftes anstieß. Diese derart stoßweise angetriebenen Verteilerköpfe gaben zur Schaffung der notwendigen Antriebskräfte für die Rotation eine hohe Niederschlagsmenge ab. Die ausfahrbaren Verteilerköpfe gemäß der US-PS 2 909 325 verwenden ein kleines, sich mit relativ hoher Geschwindigkeit drehendes Wasserturbinenschaufelrad,' um eine langsame Drehung des Düsendrehkopfes am oberen Ende des Verteilerkopfes zu bewirken. Der abgegebene Strom oder die abgegebenen Wasser-Turbine-driven, extendable distributor heads according to US Pat. No. 2,909,325 represent a further development in sprinkling technology Heretofore, rotatable distributor heads have been intermittently driven by a high speed water jet a spring-loaded impact element deflected, which when returned, the distributor head in the direction of rotation abutted about a vertical axis of the guide pin. This gave such intermittently driven distributor heads to create the necessary driving forces for the rotation from a high amount of precipitation. The extendable ones Manifold heads of US Pat. No. 2,909,325 use a small one that rotates at a relatively high speed Water turbine paddle wheel to cause slow rotation of the nozzle turret at the top of the distributor head. The delivered electricity or the delivered water

strahlen von einer oder mehr Düsenöffnungen im Drehkopf konnten entsprechend so sein, daß eine geringe Niederschlagsmenge abgegeben wurde, um ein möglichst intensives Eindringen des Wassers in den gewünschten Bereich und ein .5 möglichst geringes ungewünschtes Ablaufen des Wassers zu erreichen.jets from one or more nozzle openings in the rotating head could accordingly be such that a small amount of precipitation was given off to be as intense as possible Penetration of the water into the desired area and .5 the least possible undesired runoff of the water reach.

Aus der US-PS 3 854 664 ist eine Weiterentwicklung derartiger turbinenangetriebener Verteilerköpfe bekannt. Insbesondere ist hier zwischen der gewöhnlichen Druckwasserquelle und der Vielzahl von Düsenöffnungen im Drehkopf eine Trennwand angeordnet. Jede der Düsen endet in einer Öffnung, die über die Oberfläche der Trennwand streicht, •wenn sich der Drehkopf dreht. Durch Vorsehen von Öffnungen in der Trennwand werden die Düsenöffnungen als eine Funktion der Richtung, in welche die einzelne Düsenöffnung mo^- mentan gerichtet ist, wahlweise geöffnet und geschlossen. Auf diese Weise konnte ein vorbestimmter Ein/Aus-Sprühverlauf mit dem Verteilerkopf erreicht werden. Der vorbestimmte Sprühverlauf war jedoch auf kreisförmige Bögen begrenzt. A further development of such turbine-driven distributor heads is known from US Pat. No. 3,854,664. In particular is here between the ordinary pressurized water source and a partition wall is arranged in the rotary head for the plurality of nozzle openings. Each of the nozzles ends in one Opening that brushes the surface of the partition wall when • the turret rotates. By providing openings in the partition the nozzle openings are as a function of the direction in which the individual nozzle opening mo ^ - mentan is directed, optionally open and closed. In this way, a predetermined on / off spray course could be achieved with the distributor head. The predetermined one However, the spray flow was limited to circular arcs.

Bei Verteilerköpfen für Beregnungseinrichtungen wird jedoch sehr häufig ein rechtwinkliger Sprühverlauf gewünscht, da die meisten Gärten und Landstücke rechtwinklige Parzellen sind, die rechtwinklige Gebäude umgeben. Bekannte Verteilerköpfe zur Schaffung eines rechtwinkligen Beregnungsverlaufes sind entweder feststehend oder hin- und herschwingend. Die feststehende Bauart mit mehreren Öffnungen in der Oberseite verteilt im allgemeinen das Wasser nicht gleichförmig über das gesamte Gebiet und neigt zu einer hohen Niederschlagsmenge. Die hin- und herschwingende Bauweise ist groß und im allgemeinen nicht für dauernde Beregnungseinrichtungen geeignet, da sie mit dem Ende eines Gartenschlauchs verbunden wird und wahlweise innerhalbIn the case of distributor heads for irrigation systems, however, a right-angled spray pattern is very often desired, since most of the gardens and land are rectangular parcels surrounding rectangular buildings. Known distributor heads to create a right-angled sprinkling pattern are either fixed or swinging back and forth. The fixed design with multiple openings in the top does not generally distribute the water uniform over the entire area and tends to be one high rainfall. The swinging construction is large and generally not suitable for permanent irrigation systems, as it is associated with the end of a Garden hose is connected and optionally within

eines zu beregnenden Gebiets von Zeit zu Zeit versetzt wird.of an area to be irrigated from time to time will.

Weiter wird bei diesen bekannten Verteilerköpfen für einen vorbestimmten Beregnungsverlauf die Größe des zu beregnenden Gebiets verändert, indem der Druck des der Beregnungseinrichtung zugeführten Wassers steigt oder sinkt. Eine Verdoppelung des Druckes steigert bei den bekannten Verteilerköpfen die beregnete Zone um ungefähr das Vierfache. Die von den Verteilerkopfdüsen ausgegebene Wassermenge steigert sich jedoch nur um einen Faktor von 1,41 (Quadratwurzel aus 2). Entsprechend wird die Niederschlagsmenge sehr vermindert, wenn bekannte Verteilerköpfe verwendet werden, um größere Gebiete mittels Steigerung des Drucks des den Verteilerköpfen zugeführten Wassers zu beregnen.Furthermore, in these known distributor heads, the size of the water to be sprinkled for a predetermined sprinkling process Area changed by the pressure of the water supplied to the sprinkler increases or decreases. One With the known distributor heads, doubling the pressure increases the irrigated zone by approximately fourfold. the However, the amount of water dispensed by the distributor head nozzles only increases by a factor of 1.41 (square root from 2). Accordingly, the amount of precipitation is greatly reduced when known distributor heads are used to irrigate larger areas by increasing the pressure of the water supplied to the headers.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verteilerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine konstante Niederschlagsmenge bei einem vorgewählten Beregnungsverlauf erreicht wird.It is therefore the object of the present invention to provide a distributor head of the type mentioned to create a constant amount of precipitation with a preselected The irrigation process is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 und Anspruch 10 gekennzeichnete Erfindung gelöst.This object is achieved by the in claim 1 and claim 10 characterized invention solved.

Es wird ein mit einer Druckwasserquelle verbundener Verteilerkopf mit mindestens einer Düse geschaffen, die sich um ihre vertikale Achse mittels der Wasserströmung zwischen dem Wasseranschluß und der Düse zur Schaffung eines horizontalen Bewässerungsverlaufs mit dem aus der Düse ausgegebenen Wasser dreht. Die Düsenöffnung gibt einen Wasserstrahl veränderbaren Volumens und veränderbarer Länge von der Düse ab. Die Düsenöffnung wird kontinuierlich und in bestimmten Verhältnissen mit der Druckwasse.rquelle entsprechend einer vorbestimmten Punktion der momentanen Drehstellung der Düse, wenn sich die Düse dreht, ausgesetztA manifold head connected to a source of pressurized water is provided with at least one nozzle surrounding it its vertical axis by means of the water flow between the water connection and the nozzle to create a horizontal one Irrigation progress with the output from the nozzle Water turns. The nozzle opening emits a jet of water variable volume and variable length from the nozzle. The nozzle opening is continuous and in certain conditions with the Druckwasse.rquelle corresponding to a predetermined puncture of the current rotary position exposed to the nozzle when the nozzle rotates

_ ο —_ ο -

bzw..verbunden. Entsprechend schafft der Verteilerkopf einen horizontalen Sprühverlauf vorbestimmter Form und gibt auf alle Abschnitte des Sprühverlaufs ein relativ konstantes Wasservolumen ab.or connected. The distributor head creates accordingly a horizontal spray course of a predetermined shape and gives a relative to all sections of the spray course constant water volume.

Die Düsenöffnung kann "V-förmig ausgebildet sein, wobei der "V-Ausschnitt von einer Ebene parallel zur vertikalen Drehachse der Düse zu einer Ebene senkrecht zu der Achse bis zu einem Punkt relativ außerhalb der Düse verläuft. Die "V-förmige öffnung gibt einen Wasserstrahl ab, dessen Länge linear mit der mit der Druckwasserquelle verbundenen Öffnungslänge zunimmt, und dessen Volumen mit dem Quadrat der mit der Druckwasserquelle verbundenen Öffnungslänge zunimmt. Hierdurch wird eine konstante Beregnungsmenge erhalten, da das von der Düse abgegebene Wasservolumen quadratisch mit dem Abstand steigt, den der Wasserstrahl zurücklegen muß. Die radiale Form der öffnung richtet den. durch sie hindurchgelangenen Wasserstrahl in eine im allgemeinen horizontale Richtung, Die Düsenöffnungen sind mit der Druckwasserquelle mittels einerTrennwand verbunden, die zwischen den öffnungen und dem Wasser angeordnet ist. Die Trennwand weist, eine den zu erzeugenden Beregmingsverlauf definierende öffnung auf.The nozzle opening can be "V-shaped", wherein the "V-neck from a plane parallel to the vertical Axis of rotation of the nozzle to a plane perpendicular to the axis extends to a point relatively outside of the nozzle. The "V-shaped opening emits a water jet, the length of which is linear with that of the pressurized water source Opening length increases, and its volume with the square the opening length associated with the pressurized water source increases. In this way, a constant amount of irrigation is obtained, since the volume of water emitted by the nozzle is a square with the distance that the water jet increases must cover. The radial shape of the opening aligns the. water jet passed through them in a generally horizontal direction, the nozzle openings are with connected to the pressurized water source by means of a partition, which is arranged between the openings and the water. The dividing wall has a rain course to be generated defining opening.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It demonstrate:

Fig. 1 eine Ansicht eines ausfahrbaren Verteilerkopfes;Fig. 1 is a view of an extendable distributor head;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Düse des in Fig. 1 gezeigten Verteilerkopfes;FIG. 2 is a sectional view of the nozzle of the one shown in FIG Distributor head;

- ίο -- ίο -

Fig. 3 eine Schnittansicht der Düse von Fig. 2 längs der Ebene III-III;Fig. 3 is a sectional view of the nozzle of Fig. 2 along the plane III-III;

Fig. 4 eine Schnittansicht der Düse von Fig. 2 längs der Ebene IV-IV; undFig. 4 is a sectional view of the nozzle of Fig. 2 along the plane IV-IV; and

Fig. 5 eine Teilschnittansicht der Verbindung der Düsenöffnung mit der Wasserquelle innerhalb des Verteilerkopfes von Fig. 1 über die darin angeordnete Trennwand zur Steuerung des Beregnungsverlaufs.Figure 5 is a partial sectional view of the connection of the nozzle opening to the water source within the header of Fig. 1 via the partition wall arranged therein for controlling the course of the sprinkling.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines ausfahrbaren Verteilerkopfes 20, dessen allgemeine Anordnung in der US-PS 3 854 664 beschrieben ist. Zur Beschreibung der Erfindung wird deshalb die Anordnung 20 nur kurz beschrieben. Ein Einlaßrohr 22 von einer Druckwasserquelle führt in einen geschlossenen Grundkörper 24 bzw. ein Gehäuse des Verteilerkopfes. Der Grundkörper 24 umfaßt eine Kappe 42 mit einer kreisförmigen öffnung 23 in seiner Oberseite, durch welche sich ein zylindrisches Teil 28 bzw. ein inneres Gehäuse aufwärts- bzw. abwärtsbewegen kann. Das zylindrische Teil 28 ist mittels einer vorspannenden Feder 26 und mittels seiner Schwerkraft nach unten vorgespannt. Wenn Druckwasser in den Grundkörper 24 gelangt, wird das zylindrische Teil 28 durch die kreisförmige öffnung 23 gegen die Schwer-■ kraft und die vorspannende Feder 26 nach oben gedrückt. Wenn das Druckwasser abgeschaltet wird, bewegt sich das zylindrische Teil 28 durch die kreisförmige öffnung 23 wieder in den Grundkörper 24 zurück. Um das zylindrische Teil 28 ist eine zylindrische Abschirmung 27 mit kleinen Öffnungen angeordnet, so daß das Wasser hindurchfließen kann, jedoch größere Teile, die zu einer Störung der Funktionsweise des Verteilerkopfes führen würden, zurückgehalten werden.Fig. 1 shows a view of an extendable manifold head 20, the general arrangement of which is shown in U.S. Pat 3,854,664. In order to describe the invention, the arrangement 20 will therefore only be described briefly. An inlet pipe 22 from a pressurized water source leads into a closed base body 24 or a housing of the distributor head. The base body 24 comprises a cap 42 with a circular opening 23 in its upper side, through which a cylindrical member 28 or an inner housing can move upwards or downwards. The cylindrical part 28 is biased downward by means of a biasing spring 26 and by means of its gravity. When pressurized water reaches the base body 24, the cylindrical part 28 is through the circular opening 23 against the heavy ■ force and the biasing spring 26 is pressed upwards. When the pressurized water is turned off, it moves Cylindrical part 28 back into the base body 24 through the circular opening 23. To the cylindrical Part 28 is a cylindrical shield 27 with small openings arranged so that the water can flow through it can, however, hold back larger parts that would lead to a malfunction of the distributor head will.

In dem zylindrischen Teil 28 ist mit ihm bewegbar ein Turbinenantrieb 34 vorgesehen. Der Boden des zylindrischen Teils 28 umfaßt einen Stator 32 mit einer öffnung 30, durch welche das Wasser fließt und auf ein Flügelrad 33 des Turbinenantriebs 34 auftrifft. Wenn das Flügelrad 33 durch das durch die öffnung 30 strömende Wasser gedreht wird, bewirken mehrere nichtdargestellte Zahnräder eine langsame Drehung der oberen Welle 36. Die obere Welle 36 ist mit einer allgemein zylindrischen Düsenanordnung 44 verbunden, die durch die Welle gedreht wird.. Die Düsenanordnung 44 dreht sich innerhalb eines Rings 48, der unterhalb des oberen Teils des Grundkörpers 24 angeordnet ist. Der Ring 48 steht ebenfalls mit der vorspannenden bzw. schliessenden Feder 26 und der Abschirmung 27 in Eingriff, um sie innerhalb des Verteilerkopfes 20 in der richtigen Stellung zu halten. Das um den Turbinenantrieb 34 strömende Wasser gelangt in die Düsenanordnung 44 und tritt durch die Düsenöffnungen 52 aus, wodurch Wasserstrahlen 56 zur Bewässerung abgegeben werden, wenn sich die Düsenanordnung 44A turbine drive 34 is provided in the cylindrical part 28 such that it can move with it. The bottom of the cylindrical part 28 comprises a stator 32 with an opening 30 through which the water flows and hits an impeller 33 of the turbine drive 34. When the impeller 33 is rotated by the water flowing through the opening 30, a plurality of gears (not shown) cause the upper shaft 36 to rotate slowly. The upper shaft 36 is connected to a generally cylindrical nozzle assembly 44 which is rotated by the shaft 44 rotates within a ring 48 which is arranged below the upper part of the base body 24. The ring 48 is also engaged with the biasing or closing spring 26 and the shield 27 to hold them in the correct position within the manifold head 20. The water flowing around the turbine drive 34 enters the nozzle arrangement 44 and exits through the nozzle openings 52, whereby water jets 56 are emitted for irrigation when the nozzle arrangement 44 moves

dreht. .turns. .

Aus der Hydrodynamik ist es bekannt, daß der Fluiddruck und die Entfernung direkt proportional sind, wohingegen die Durchflußmenge (und das entsprechende Volumen) zum Druck in einem quadratischen Verhältnis stehen. Das heißt, daß, wenn der Druck eines Wasserstrahls verdoppelt wird, das Wasservolumen des Strahls nur um den 1,41-fachen Teil (Quadrat^- wurzel aus 2) gesteigert wird. Bei den bekannten Verteilerköpfen besteht die einzige Möglichkeit zur Beregnung größerer Flächen darin, den Wasserdruck zum Verteilerkopf hin zu steigern. Entsprechend wird, wenn bei den bekannten Verteilerköpfen der Druck verdoppelt wird, die doppelte Beregnungsentfernung erreicht. Die von dem Verteilerkopf ausgegebene Wassermenge wird jedoch nur um das 1,41-Fache gesteigert. Das heißt, daß die bekannten VerteilerköpfeIt is known from hydrodynamics that fluid pressure and distance are directly proportional, whereas the The flow rate (and the corresponding volume) are in a quadratic relationship to the pressure. That is, if the pressure of a water jet is doubled, the water volume of the jet is only 1.41 times the part (square ^ - root from 2) is increased. With the known distributor heads, there is the only possibility of irrigation larger areas to increase the water pressure towards the distributor head. Correspondingly, if with the known Manifold heads the pressure is doubled, twice the irrigation distance is achieved. The ones from the distributor head however, the amount of water dispensed is only increased by 1.41 times. That is, the known distributor heads

20:8442 .20: 8442.

größere Flächen nur mit einer niedrigeren Niederschlagsmenge beregnen können.can only irrigate larger areas with a lower amount of precipitation.

Wie bereits erwähnt, besteht das andere Problem bei den bekannten Verteilerköpfen darin, daß sie nur einen rechtwinkligen Beregnungsverlauf liefern. Die bekannten Verteilerköpfe sind nicht in der Lage, einen nicht rechtwinkligen Beregnungsverlauf willkürlicher Form zu schaffen.As mentioned, the other problem with the known manifold heads is that they are only rectangular Deliver the irrigation process. The known distributor heads are not able to produce a non-right-angled To create an arbitrary form of irrigation.

Um dies zu erreichen, ist die Düsenanordnung 44 mit mehreren Düsenöffnungen 52 versehen, wie dies in Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Wie man in Fig. 2 sieht, ist jede öffnung 52 im Querschnitt so ausgebildet, daß sie relativ zu einem Punkt außerhalb der Düsenanordnung 44 radial verläuft. Relativ zu einer Ebene senkrecht zur Drehachse sind die Düsenöffnungen 52 V-förmig ausgebildet, wie dies in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist. Mit der Düsenanordnung werden kräftige, gut verbundene Wasserstrahlen infolge der bogenförmigen Krümmung der Düsenöffnung 52 erzeugt.In order to achieve this, the nozzle arrangement 44 is provided with a plurality of nozzle openings 52, as shown in FIGS. 2 to 5. As can be seen in FIG. 2, each opening 52 is designed in cross section such that it extends radially relative to a point outside the nozzle arrangement 44. The nozzle openings 52 are V-shaped relative to a plane perpendicular to the axis of rotation, as shown in FIGS. With the nozzle arrangement, powerful, well-connected jets of water are generated due to the arcuate curvature of the nozzle opening 52.

Die Düsenanordnung 44 (siehe Fig. 2) besteht aus einem im allgemeinen zylindrischen Element mit mehreren Düsenöffnungen 52. An der Düsenanordnung 44 ist mittels einer Schraube 54, die mit einer Gewindeöffnung 63 in der Düsenanordnung 44 in Eingriff steht, eine obere Kappe 46 angebracht. Die obere Kappe 46 begrenzt die Abwärtsbewegung der Düsenanordnung 44 innerhalb des Grundkörpers 24 aufgrund der Schwerkraft und der schließenden Feder 26. Die Kappe 46 umfaßt weiter einen schraubenförmig mit Zähnen versehenen Ring 60, der im folgenden beschrieben wird.The nozzle assembly 44 (see FIG. 2) consists of a generally cylindrical member having a plurality of nozzle openings 52. A top cap 46 is attached to the nozzle assembly 44 by a screw 54 which engages a threaded opening 63 in the nozzle assembly 44. The top cap 46 limits the downward movement of the nozzle assembly 44 within the body 24 by virtue of gravity and the closing spring 26. The cap 46 further includes a helically toothed ring 60 which will be described below.

Die Düsenanordnung 44 kann ein Spritzgußteil aus Kunststoff sein. Das einstückig spritzgegossene Teil ist gegenüber den Düsenahordnungen bekannter Verteilerköpfe, die aus zwei zusammengeschweißten Teilen bestehen, von Vorteil.,The nozzle assembly 44 can be an injection molded part made of plastic be. The one-piece injection molded part is opposite to the nozzle assembly of known distributor heads, which consist of two welded parts are an advantage.,

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Unterhalb der Düsenanordnung 44 ist eine Trennwand 40 mit einer Öffnung 39 für den Beregnungsverlauf vorgesehen (siehe Fig. 5). Die Trennwand 40 ist fest, nicht drehbar in dem Verteilerkopf 20 mittels eines Schlitzes 64in der Trennwand 40, der mit einem sich von dem zylindrischen Teil 28 nach außen erstreckenden Vorsprung 62 in Eingriff tritt, befestigt. Die Trennwand liegt auf einem federnden Dichtring 38 auf, der sicherstellt, daß das gesamte vom Verteilerkopf zur Umgebung durch die Düsen 44 strömende Wässer durch die Öffnung 39 für den Beregnungsverlauf in der Trennwand 40 fließt.A partition 40 is provided below the nozzle arrangement 44 an opening 39 is provided for the course of the sprinkling (see FIG. 5). The partition wall 40 is fixed, not rotatable in the Distribution head 20 by means of a slot 64 in the bulkhead 40, which with a from the cylindrical part 28 outwardly extending projection 62 engages, attached. The partition rests on a resilient sealing ring 38, which ensures that all of the manifold head water flowing to the environment through the nozzles 44 through the opening 39 for the sprinkling process in the Partition 40 flows.

Die Trennwand 40 besteht vorzugsweise aus einem nachgiebigen, korrosionsbeständigen, verschleißfesten Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl. Hochfester, verschleißbe- . ständiger, mit Graphit gefüllter Kunststoff wurde ebenfalls mit gewissem Erfolg verwendet. Im Betrieb leitet die öff.*· nung 39 für den Beregnungsverlauf in der Trennwand 40 das Wasser aus dem Inneren des Verteilerkopfes 20 durch die Düsenöffnungen 52, da die Länge der Düsenöffnungen 52 kontinuierlich unmittelbar mittels der Trennwand 40 verändert wird.The partition wall 40 is preferably made of a compliant, corrosion-resistant, wear-resistant metal, such as for example stainless steel. High-strength, wear-resistant. permanent graphite-filled plastic was also used used with some success. In operation, the public * tion 39 for the rain course in the partition wall 40 the Water from inside the header 20 through the Nozzle openings 52, since the length of the nozzle openings 52 changes continuously directly by means of the partition 40 will.

In Fig. 5 sieht man, wie die Länge der Düsenöffnungen 52 bei sich relativ zur Trennwand 40 drehender Düsenöffnung verändert wird. Man sieht, daß die Länge der Düsenöffnung 52 in der 9 Uhr-Stellung entscheidend kleiner als die Länge der Düsenöffnung 52 in der 10 Uhr-Stellung ist.·Das heißt, die effektive Öffnung jeder Düsenöffnung 52 wird bei sich drehender Düsenanordnung 44 relativ zur Trennwand 40 kontinuierlich verändert. Das heißt, jede Düsenöffnung 52 ändert die Wasserstrahllänge proportional zur Länge der freigegebenen Düsenöffnung. Dabei ist es entscheidend, daß die V-Form jeder Düsenöffnung (in einer Ebene senkrecht zur Welle 36) ein Wasservolumen schafft, welches quadratischIn FIG. 5 one can see how the length of the nozzle openings 52 when the nozzle opening rotates relative to the partition wall 40 is changed. It can be seen that the length of the nozzle opening 52 in the 9 o'clock position is significantly smaller than the length nozzle opening 52 is in the 10 o'clock position. the effective opening of each nozzle opening 52 becomes continuous as the nozzle assembly 44 rotates relative to the partition wall 40 changes. That is, each nozzle opening 52 changes the water jet length in proportion to the length of the released Nozzle opening. It is crucial that the V-shape of each nozzle opening (in a plane perpendicular to the Wave 36) creates a volume of water that is square

mit der von.der Trennwand 40 freigegebenen Länge der Düsenöffnung 52 ansteigt. Das heißt, die in Fig. 5 freigegebene Länge der Düsenöffnung 52 in der 10 Uhr-Stellung entspricht etwa dem Zweifachen der Länge der freigegebenen Düsenöffnung 52 in der 9 Uhr-Stellung, so daß die Düsenöffnung 52 in der 10 Uhr-Stellung einen doppelt so langen Wasserstrahl wie die Düsenöffnung 52 in der 9 Uhr-Stellung mit dem vierfachen Volumen ausgibt.with the length of the nozzle opening released by the partition 40 52 increases. That is, the released length of the nozzle opening 52 in FIG. 5 corresponds to the 10 o'clock position approximately twice the length of the exposed nozzle opening 52 in the 9 o'clock position, so that the nozzle opening 52 in the 10 o'clock position a water jet twice as long as the nozzle opening 52 in the 9 o'clock position four times as long Outputs volume.

Entsprechend gibt jede Düsenöffnung einen Wasserstrahl ab, dessen Länge linear mit der freigegebenen Länge der Düsen- . öffnung 52 und dessen Volumen mit dem Quadrat der freigegebenen Länge der Düsenöffnung 52 ansteigt. Somit wird der Nachteil der bekannten Verteilerköpfe, größere Flächen nur mittels erhöhtem Druck zu beregnen, wodurch eine entsprechende Abnahme der Niederschlagsmenge in Kauf genommen werden muß, behoben. Die Düsenanordnung 4 4 und die Trennwand 40 schaffen Wasserstrahlen unterschiedlicher Länge bei konstantem Beregnungsvolumen, wodurch eine relativ gleichförmige Niederschlagsmenge über den gesamten beregneten Bereich erreicht wird. Aus der vorangegangenen Beschreibung ist es selbstverständlich, daß der mit der Erfindung erzielte Beregnungsverlauf irgendeine Form mit gerader oder gekrümmter Begrenzung oder mit irgendeiner Kombination derartiger Begrenzungen aufweisen kann. Ein rechtwinkliger Beregnungsverlauf wurde nur beispielsweise zur Vereinfachung der Beschreibung gewählt.Accordingly, each nozzle opening emits a water jet, the length of which is linear with the released length of the nozzle. opening 52 and its volume increases with the square of the released length of the nozzle opening 52. Thus the Disadvantage of the known distributor heads to irrigate larger areas only by means of increased pressure, whereby a corresponding A decrease in the amount of precipitation has to be accepted. The nozzle arrangement 4 4 and the partition 40 create jets of water of different lengths with a constant irrigation volume, creating a relatively uniform Rainfall is achieved over the entire irrigated area. From the previous description it goes without saying that the sprinkling process achieved with the invention has any shape with straight or curved boundary or with any combination of such boundaries. A right-angled sprinkling pattern has only been chosen as an example to simplify the description.

Die Einfachheit des beschriebenen Verteilerkopfes und seine Wirksamkeit bestehen nicht nur darin, Wasserstrahlen zu erzeugen, deren Länge der dem Wasser in dem Grundkörper 24 ausgesetzten Öffnungslänge direkt proportional ist, sondern der ebenfalls jedem Teil während des Beregungsverlaufs ein konstantes Wasservolumen zuführt.The simplicity of the described distribution head and its effectiveness are not just about creating jets of water, the length of which is directly proportional to the opening length exposed to the water in the base body 24, but which also applies to each part during the irrigation process supplies constant water volume.

Eine Steigerung oder Abnahme der mittels der Düsenanordnung 44 erzeugten Niederschlagsmenge kann' durch einfaches Ändern der Anzahl der Düsenöffnungen 52 in der Düsenanordnung 44 bewirkt werden. Es wurden Verteilerköpfe mit 6, 9, 12 oder 18 Düsenöffnungen 52 hergestellt, um die Niederschlagsmenge für das zu beregnende Gebiet zu verändern. Es hat sich dabei herausgestellt, daß 6 öffnungen mit einem Druck von 2,718 kg (6 pounds) eine gleichförmige Niederschlagsmenge über eine Parzelle von 1,524 χ 3,048 m erzeugt, während 18 öffnungen mit einem Druck von 13,59 kg (30 pounds) eine gleichförmige Niederschlagsmenge über eine Parzelle von 7,62 m χ 16,764 m erzeugt. Die Niederschlagsmenge wird insoweit als konstant bezeichnet, als ein 1,5- bis 1-faches Niederschlagsverhältnis zwischen den entferntesten und den nähergelegenen Zonen der zu beregnenden Fläche erreicht wird. Entsprechend wird die Anzahl der Düsen und der Druck der Wasserversorgung entsprechend der besonderen Größe der zu beregnenden Fläche ausgewählt.An increase or decrease in the means of the nozzle arrangement 44 generated can be 'by simply changing the number of nozzle openings 52 in the nozzle arrangement 44 be effected. Manifold heads with 6, 9, 12 or 18 nozzle openings 52 were made to control the amount of precipitation for the area to be irrigated. It has been found that 6 openings with a pressure of 2.718 kg (6 pounds) produced a uniform amount of rainfall over a plot of 1.524 χ 3.048 m while 18 orifices with a pressure of 13.59 kg (30 pounds) one Generated uniform rainfall over a plot of 7.62m χ 16.764m. The amount of precipitation is insofar referred to as constant, as a 1.5 to 1 fold Precipitation ratio between the most distant and the closer zones of the area to be irrigated is reached. The number of nozzles and the pressure become accordingly the water supply is selected according to the particular size of the area to be irrigated.

Während"man die Anzahl der Düsenöffnungen 52 zur Veränderung der mittels der Düsenanordnung 44 erzeugten Niederschlagsmenge verändern kann, hat sich herausgestellt, daß die optimale Form für jede Düsenöffnung wie folgt ist (siehe Fig. 5) : Die Abmessung A liegt optimal in der Größenordnung von 0,381 mm und die Abmessung B beträgt optimal 8 Grad. Der Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts der Düse (Abmessung C) in Fig. 2 beträgt ungefähr 15,24 mm.While "you can change the number of nozzle openings 52 can change the amount of precipitation generated by means of the nozzle arrangement 44, it has been found that the optimum The shape for each nozzle opening is as follows (see Fig. 5): The dimension A is optimally of the order of magnitude of 0.381 mm and the dimension B is optimally 8 degrees. The radius of curvature of the curved portion of the nozzle (dimension C) in Figure 2 is approximately 15.24 mm.

Wie oben erwähnt, werden unterschiedliche. Drücke und unterschiedliche Düsenöffnungen in Abhängigkeit von der Größe des zu beregnenden Gebiets verwendet. Für einen richtigen Betrieb des Verteilerkopfes muß dem Grundkörper ein relativ konstanter Druck zugeführt werden. In dieser Hinsicht ist die Einlaßleitung 22 vorzugsweise mit einem Druckregler verbunden, um einen gleichförmigen Druck sicherzustellen. Ebenfalls kann ein Druckregler innerhalb des Verteilerkopfes vorgesehen sein.As mentioned above, they will be different. Pressures and different Nozzle openings used depending on the size of the area to be irrigated. For a real one In operation of the distributor head, a relatively constant pressure must be supplied to the base body. In this regard it is the inlet line 22 is preferably connected to a pressure regulator to ensure uniform pressure. Likewise a pressure regulator can be provided within the distributor head.

Der Betrieb des Verteilerkopfes wird durch einen allgemein spiralförmig verzahnten Ring 60 verbessert/ der an der oberen Kappe 46 der Düsenanordnung 44 befestigt ist. Dieser gezahnte Ring (siehe Fig. 1, 2 und 4) wird verwendet, um das von den Düsenöffnungen 52 kommende Wasser zu einer Zone näher am Verteilerkopf 20 hin abzulenken. Die obere Kappe 46 wird relativ zur Düsenanordnung 44 mittels der Schraube 54 in dem Vorsprung bzw. der Gewindeöffnung 63 innerhalb der Düsenanordnung 44 gedreht. Durch Drehen der oberen Kappe 46 nach unten gelangen die Zähne am Ring 60 mit den ausgegebenen Wasserstrahlen 56 in Berührung, um sie näher zum Verteilerkopf 20 hin abzulenken.The operation of the header is enhanced by a generally helically toothed ring 60 attached to the top cap 46 of the nozzle assembly 44. This toothed ring (see FIGS. 1, 2 and 4) is used to divert the water coming from the nozzle orifices 52 to a zone closer to the manifold head 20. The upper cap 46 is rotated relative to the nozzle arrangement 44 by means of the screw 54 in the projection or the threaded opening 63 within the nozzle arrangement 44. By rotating the top cap 46 downward, the teeth on the ring 60 come into contact with the discharged water jets 56 to deflect them closer to the manifold head 20.

Der gezahnte Ring findet dann Anwendung, wenn große Flächen mit entsprechend hohen Drücken beregnet werden, um die Wasserstrahlen zur Bedeckung der Flächen abzulenken. Wenn der Druck vermindert wird, um kleinere Flächen zu beregnen, neigt der größte Teil des Wassers dazu, außerhalb der Begrenzung niederzugehen. Entsprechend werden durch Einstellen des spiralförmig verzahnten Rings 60 nach unten die Zähne des Rings aufeinanderfolgend mit mehreren Wasserstrahlen in Eingriff gebracht, um diese Strahlen abzulenken und ihre Strahllänge zu vermindern. Somit können mehrere Strahlen in die richtige Verteilung bei niedrigen Drücken gelenkt werden. Die Einstellung des gezahnten Ringes 60 wird nach unten gerichtet durchgeführt, wenn nicht genügend Wasser in die Nähe des Verteilerkopfes 20 gelangt, und wird in Richtung nach oben durchgeführt, wenn sich in der Nähe des Verteilerkopfes 20 zuviel Wasser befindet. Wie man im Querschnitt in Fig. 2 sieht, erhält man die spiralförmige Verzahnung des Rings, indem man am Ring kleinere Zähne 60a und größere Zähne 60b vorsieht.The toothed ring is used when large areas be irrigated with correspondingly high pressures in order to deflect the water jets to cover the surfaces. If the Pressure is reduced to irrigate smaller areas, most of the water tends to go out of bounds to go down. Similarly, by adjusting the helically toothed ring 60 downward, the Teeth of the ring successively engaged with multiple jets of water to deflect these jets and to reduce their beam length. Thus, multiple jets can be directed into the correct distribution at low pressures will. Adjustment of the toothed ring 60 is done in a downward direction when there is not enough water gets in the vicinity of the manifold head 20, and is carried out in the upward direction when in the vicinity of the Distributor head 20 is too much water. As can be seen in cross section in FIG. 2, the spiral toothing is obtained of the ring by providing smaller teeth 60a and larger teeth 60b on the ring.

Durch die Kombination der neuen Düsenanordnung 44 mit der Trennwand 40 und dem spiralförmig verzahnten Ring 60 erhält man eine relativ gleichförmige Beregnung bei den verschiedensten Beregnungsverläufen.The combination of the new nozzle arrangement 44 with the partition wall 40 and the spiral-shaped toothed ring 60 results in a relatively uniform sprinkling of the most diverse Irrigation courses.

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Claims

The Toro Company Minneapolis, Minnesota 55420, V.St.A.

Distributor head for a sprinkler system

Claims

Λ.) Distributor head for an irrigation device for connection to a pressurized water source with at least one nozzle, which can be rotated around a vertical axis by means of a water flow between the connection with the pressurized water source and the nozzle to generate a horizontal irrigation course of the water exiting the nozzle, characterized by

- Different nozzle openings for outputting a stream of water Volume and distance from the nozzle (44), and through

a device for continuously and proportionally connecting the nozzle openings to the source of pressurized water corresponding to a current function of the current rotational position of the nozzles when the distributor head rotates (20), whereby the distributor head creates a horizontal movement of a certain shape and a supplies relatively constant volume of water at all parts of the course.

_ ο -

2. Distributor head according to claim 1, characterized in that a device on the Nozzle (44) is provided for deflecting the water jets from the nozzle openings downwards, in order to get closer to the distributor head add more water to lying areas.

3. Distributor head according to claim 1, characterized ge ken rf characterized in that the individual opening (52) of the nozzle openings of the nozzle (44) in the radial direction from a plane parallel to the vertical axis of rotation to a plane perpendicular to this axis and relative to a point outside of the nozzle (44) is V-shaped, with a water jet being emitted from the V-shaped opening (52), the distance of which increases linearly with the length of the opening connected to the pressurized water source and the volume of which increases squarely with that connected to the pressurized water source Length increases, as a result of which a volume of water is output through the opening (52) which increases as the square of the distance between the opening (52) and the axis and with the radial shape of the opening directing the jet in a generally horizontal direction.

4. distributor head according to claim 1, characterized in that the device for connecting that of the nozzle openings one firmly between the openings (52) and the dividing wall (40) arranged for the pressurized water, with an opening (39) defining the spray path generated so that when the nozzle (44) rotates, the openings (52) are moved across the opening (39) of the partition (40) be, the opening (39) of the partition (40) the Size of the openings (52) connected to the water source • in relation to the length of the water jet that the nozzle for Execution of the irrigation process generated, changed and the openings (52) are connected to the water source Orifices (52) proportional opening size Provide water volume for the irrigation process.

5. distributor head according to claim 3, characterized in that the device for continuous and proportionally connecting the rotating V-shaped openings (52) to the water source Size of each associated with the water source openings (52) directly proportional to the water jet length, the nozzle to carry out the irrigation process. right away generated, changed, the openings (52) having an opening size that is proportional to the size of the opening connected to the water source Provide water volume for the irrigation process.

6. distributor head according to claim 5, characterized in that each of the nozzles with said openings (52) in a cylindrical part

(28) includes cut V-shaped neckline, which on End connected to the water source. .

7. distributor head according to claim 4, characterized in that the partition (40) as in the essentially flat plate arranged in the distribution head is formed with a flat opening (39) defining the course of the sprinkling.

8. distributor head according to claim 2, characterized in that g e -

indicates that the device for deflecting the water jets from an adjacent to the nozzle (44) arranged, vertically relative to the nozzle (44) adjustable, provided with teeth ring (60), whereby when the Ring (60) is moved vertically downwards, the teeth (60a, 60b) on the ring (60) the water jets partially closer to the Deflect the distributor head.

9. distributor head according to claim 8, characterized g e indicates that the teeth on the ring (60) extend helically, whereby the water jets are deflected unevenly.

-A--A-

10 »distributor head for an irrigation device with a hollow cylindrical one with its longitudinal axis aligned with the vertical axis of the sprinkler Basic body, with an open top and a closed one lower end and with a connection for connecting the base body to a pressurized source a sprinkling fluid, with one arranged in the base body Turbine motor, the turbine of which is rotated by the flow of water from the connection to the upper end of the base body is, and its output shaft driven by the turbine concentric to the longitudinal axis of the base body is arranged adjacent to the upper end, with a sealing and rotatable over the upper end of the base body The cylindrical part arranged to the base body and connected to the output shaft for rotation, characterized in that the cylindrical part (44) several nozzle openings formed in one piece in it (52) has, which with the pressurized water inside the base body (24) and outside of the cylindrical part (44) for outputting a plurality of jets of water as the cylindrical member (44) rotates, each of which communicates Nozzle opening outputs a variable volume of water, and that between the openings (52) and the pressurized water a device for the continuous and individually changeable connection of the openings (52) with the pressurized water as a function of the radial position of each opening according to a given, repetitive rainfall pattern, " is provided, whereby by means of the openings (52) a radial, changing and repeating Rainfall is created around the distributor head when the cylindrical part (44) rotates.

11. Distributor head according to claim 10, characterized in that the means for connecting from a transversely at the upper end of the base body

arranged partition plate (40) to shut off the pressurized water in the base body (24), which has an opening (39) for the Has / whereby the shape of the rain pattern the * water jets emitted from the cylindrical part (44) is defined, the nozzle openings

(52) stroke continuously across the partition (40), when the cylindrical part (44) rotates, whereby the Openings (52) are covered by the partition (40) and exposed to pressurized water in the ratio required to generate the irrigation process, when the cylindrical part (44) rotates.

12. Distributor head for a sprinkler system with a nozzle connected to a pressurized water source for the delivery of water jets, geke η η ζ ei c h - net through a nozzle body (44) with at least one V-shaped nozzle opening for the delivery of a limited water jet, which in a plane parallel to the vertical axis of the body up to a plane perpendicular to the axis to a point relatively outside the nozzle is cut into the body, the opening (52) emitting a water jet whose range is linear with the opening size ^ exposed to the pressurized water source is, increases, and its volume increases quadratically with the opening size, so that a water volume is released through the opening (52) which is square with the distance of the opening (52) from the axis and with the radial shape of the jet in a general horizontal direction directing opening (52) increases.