DE3315949A1 - Sprengvorrichtung mit schlagantrieb - Google Patents

Description

Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sprengvorrichtungen mit Schlagantrieb und insbesondere einen vereinfachten Schlag-Sprenger, der sich aus verhältnismäßig billigen Bauteilen aufbauen läßt und verbesserte Strömungseigenschaften zeigt.

Es sind aus dem Stand der Technik Sprenger mit Schlagantrieb bekannt/ um Feldern? Rasenflächen und dergleichen das erforderliche Wasser zuzuführen. Derartige Sprenger weisen typischerweise einen Körper auf, der am oberen Ende eines Wasserzufuhrrohrs bzw. einer Steigleitung so angeordnet ist, daß der Körper um die Achse des Rohres drehen kann. Im Sprengerkörper ist ein Wasserströmungsweg ausgebildet, um einen Wasserstrom unter Druck aus der Leitung aufwärts zu führen und dann allgemein aus- und aufwärts zu wenden, um ihn schließlich aus einer Düse auszustoßen. Ein unter Federspannung stehender Antriebshebel ist auf dem Sprengerkörper angeordnet und wird von dem ausgestoßenen Wasserstrahl so hin- und hergeschwenkt, daß er auf den Sprengerkörper in regel-

mäßigen Abständen aufschlägt und diesen dabei in kleinen Winkelschritten um die Achse der Steigleitung dreht, so daß der Wasserstrahl einen kreisförmigen Bereich des Erdbodens überstreichen und bewässern kann. Soll der überstrichene Bereich keinen vollständigen Kreis bilden, kann der Schlagantrieb eine herkömmliche Umkehrmechanik enthalten, die die Drehrichtung in regelmäßigen Abständen umkehrt, so daß die Sprengvorrichtung dazu verwendet werden kann, einen gewählten Winkel- bzw. Bodenbereich zu bewässern.

Nach den herkömmlichen Fertigungsverfahren ist der Körper der Sprengvorrichtung aus einem nichtrostenden oder rostbeständigen Werkstoff wie Messing oder Kunststoff nach einem Guß- oder Formverfahren hergestellt, bei dem man das Material in eine geschlossene Form gießt oder spritzt, deren Formhohlraum der gewünschten Gestalt des Körpers der Sprengvorrichtung entspricht. Dieses Herstellungsverfahren ist jedoch verhältnismäßig teuer, insbesondere weil für jede Sprengerform und -ausführung eine eigene Guß- bzw. Spritzform hergestellt werden muß.

In einem gegossenen oder geformten Sprengerkörper wird der interne Wasserströmungsweg typischerweise von einem Paar allgemein gradliniger Kanäle gebildet, die einander im Sprengerkörper winklig schneiden. Diese allgemein gradlinigen Kanäle lassen sich durch Kerne ausbilden, die man vor dem Gießen in den Formhohlraum einsetzt und dann nach dem Herausnehmen aus der Form aus dem Sprengerkörper entfernt. Alternativ kann man die allgemein gradlinigen Kanäle einbohren. In beiden Fällen bilden die sich schneidenden Kanäle im Wasserströmungsweg

einen verhältnismäßig abrupten Knick aus, der keinen glatten übergang bildet, um die Strömung bei minimaler Turbulenz zu optimieren. Vielmehr weist die Biegung an der Innenfläche eine Vielzahl von Unregelmäßigkeiten, Unstetigkeiten und Unterbrechungen auf, die bei den genannten Verfahren zur Ausbildung der sich schneidenden Kanäle unvermeidlich auftreten. Beim Einsatz von Sprengerkörper dieser allgemeinen Art erfährt daher das Wasser beim Durchfließen der Biegung eine erhebliche Turbulenz, so daß die kinetische Energie des aus der Düse ausgestoßenen Wasserstrahls, folglich auch die Reichweite des Wasserstrahls und damit die bewässerbare Bodenfläche abnehmen. Dieser Energieverlust läßt sich zwar teilweise durch sogenannte Leitflächen abschwächen, die unmittelbar stromaufwärts der Düse liegen; diese Leitflächen erhöhen jedoch die Kosten der Sprengvorrichtung und können auch den Energieverlust nicht vollständig ausgleichen.

Ein weiterer Nachteil, der bei herkömmlichen gegossenen Sprengerkörpern auftritt, ist, daß der federvorgespannte Antriebshebel nach Größe und Gestalt einem bestimmten Sprengerkörper angepaßt sein muß. Insbesondere wird der Antriebshebel typischerweise auf dem Sprengerkörper um die Achse der Wassersteigleitung hin- und herschwenkbar angeordnet und weist einen Ablenkkörper auf, der mit dem Wasserstrahl auf dessen Strahlbahn in Wechselwirkung treten kann. Soll jedoch ein anderer Sprengerkörper gefertigt werden, bei dem die Strahlbahn des ausgestoßenen Wassers einen anderen Anstellwinkel hat, muß auch ein anderer Antriebshebel gefertigt werden, der der neuen Strahlbahn angepaßt ist. Da diese Antriebsarme üblicher-

weise ebenfalls gegossen bzw. geformt werden, müssen weitere, nur jeweils für diese Teile erforderliche Formen vorgesehen werden, die zu den endgültigen Kosten der Sprengvorrichtung nicht unerheblich beitragen.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten und Nachteile des Standes der Technik, indem sie eine verbesserte Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb schafft, bei der der Sprengerkörper aus einem billigen Rohrabschnitt ausgebildet ist, das zu einem gewählten Winkel abgebogen ist, um den Wasserstrahl in einer geeigneten Richtung zu spritzen. Weiterhin ist der rohrförmige Sprengerkörper geeignet für die Verwendung mit einem Antriebshebel von im wesentlichen universeller Geometrie und, zwar unabhängig von der Richtung des gespritzten Wasserstrahls, wobei der Antriebshebel sich mit Vorteil aus billigen Stanzteilen herstellen läßt.

Die vorliegende Erfindung schafft folglich eine schlagangetriebene Sprengvorrichtung mit einem Sprengerkörper, der aus einem Rohrabschnitt gebildet und unter einem gewählten Winkel gebogen ist, um einen Wasserstrahl aus einer Steigleitung allgemein aus- und aufwärts zu spritzen, Eine Schlagantriebsmechanik ist auf den rohrförmigen Sprengerkörper aufgesetzt und schlägt auf diesen auf, um ihn in Winkelschritten relativ zur Steigleitung zu drehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sprengerkörper gebildet von einem Abschnitt

Metallrohr mit einer verhältnismäßig glatt konturierten Biegung eines gewählten Winkels zwischen den beiden Enden. Ein Ende des abgebogenen Rohrabschnitts ist das Wassereinlaßende und verläuft abwärts durch eine Drehlageranordnung r an der das Wassereinlaßende mit der Steigleitung so verbunden werden kann, daß sich der Sprengerkörper um die Achse der Steigleitung drehen läßt. Das Wassereinlaßende des Rohrs läuft in der Steigleitung zu einem auswärts aufgeweiteten Flansch aus, damit das Wasser aus der Steigleitung verhältnismäßig ungestört in den Rohrabschnitt einströmen kann. Der Rohrabschnitt bildet einenglatt konturierten Strömungsweg mit im wesentlichen gleichmäßigem Querschnitt, um das Wasser aufwärts zur Biegung im Rohrabschnitt und mit minimaler Turbulenz verhältnismäßig glatt durch diese hindurchzuführen. Von der Biegung fließt das Wasser im wesentlichen gradlinig allgemein aus- und schräg aufwärts angestellt zum Austrittsende des Rohrabschnitts und wird dort durch eine Düse ausgestoßen.

Der Schlagantrieb ist auf dem rohrförmigen Sprengerkörper in einer mindestens geringen Strecke stromabwärts der Biegung im Rohrabschnitt angeordnet. Dieser Antrieb weist einen allgemein aufwärts stehenden Schwenklagerstift auf, der über eine Torsionsfeder mit dem Antriebshebel gekoppelt ist, der seinerseits um die Achse des Schwenklagerstifts schwenkbar gelagert ist. Der Schwenklagerstift und der Antriebshebel sind so ausgerichtet, daß der Antriebshebel in einer Ebene sich bewegen kann, die allgemein parallel zum aus- und schräg aufwärts verlaufenden Teil des Rohrabschnitts liegt, so daß die Lage des Antriebshebels unabhängig von der Stärke der Bie-

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gung im Rohrabschnitt wird. Der Antriebshebel wird von der Torsionsfeder in eine Richtung gedreht, in der eine Anschlaglasche seitlich auf den Rohrabschnitt aufschlagen kann, so daß der Rohrabschnitt um einen verhältnismäßig kleinen Winkel um die Achse der Steigleitung gedreht wird. Bei diesem Aufschlag wird der Wasserstrahl von einer Ablenkflächeneinheit unterbrochen, die der Antriebshebel trägt, so daß eine Antriebskraft auftritt, die den Antriebshebel gegen die Torsionsfeder aus dem Wasserstrahl herausdreht. Danach kehrt die Torsionsfeder die Drehung des Antriebshebels schließlich wieder zum Rohrabschnitt zurück, so daß dieser mit der Anschlaglasche erneut auf den Rohrabschnitt aufschlägt.

Nach einem bevorzugten Aufbau des Schlagantriebs ist der Antriebshebel mit der Ablenkflächeneinheit und der Anschlaglasche aus verhältnismäßig glattflächigen gestanzten Metallteilen ausgebildet. Der auf dem Rohrabschnitt sitzende Schwenklagerstift steht aufwärts durch eine mittige öffnung im Antriebshebel vor und trägt eine am Antriebshebel befestigte Lagerhülse, um so die Achse für die Drehung des Antriebshebels zu bilden. Das obere Ende des Schwenklagerstifts trägt eine vielarmige Spinne, die ein Ende einer Torsionsschraubfeder trägt, deren anderes Ende von einer Vielzahl von Stellaschen getragen ist, die aus dem Antriebshebel herausgestanzt sind.Das entgegengesetzte Ende der Torsionsfeder ist zum Eingriff mit einem der Arme der Spinne und einer der Laschen radial einwärts zum Schwenklagerstift eingebogen, so daß sich die Stärke der von der Torsionsfeder ausgeübten Kraft verstellen läßt, in-

dem man die Federenden hinter einen bestimmten Spinnenarm bzw. eine bestimmte Lasche greifen läßt. Eine Schutzkappe ist auf den Schwenklagerstift, die Spinne und die Torsionsfeder aufgesetzt und weist eine Vielzahl von Sperrfingern auf, die von den Löchern im Antriebshebel aufgenommen werden, die beim Ausstanzen der Stellaschen entstanden sind.

Andere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die an einem Ausführungsbeispiel die Prinzipien der Erfindung darstellen.

Die beigefügten Zeichnungen stellen die Erfindung dar; es zeigen:

Fig. 1 in einer Perspektivdarstellung eine schlagangetriebene Sprengvorrichtung mit den neuartigen Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ;

Fig. 2 in einem vergrößerten und teilweise vertikal geschnittenen Aufriß die Sprengvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 einen allgemeinen vertikalen Schnitt auf der Ebene 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen allgemein vertikalen Schnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 eine auf der Ebene 5-5 teilgeschnittene allgemeine Draufsichtdarstellung der Sprengvorrichtung.

Wie in den Zeichnungen gezeigt, liegt die Erfindung in einer neuartigen und verbesserten Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb, wie sie allgemein mit dem Bezugszeichen bezeichnet und für die Bewässerung von Feldern, Rasenflächen und dergleichen gedacht ist. Die Sprengvorrichtung 10 weist einen vereinfachten Sprengerkörper aus einem abgebogenen Rohrabschnitt 12 auf, der einen glatten und im wesentlichen ununterbrochenen Strömungsweg 14 für die Wasserströmung aus einer Wasserversorgungs- bzw. Steigleitung 16 zu einer Auslaßdüse 18 schafft. Das Wasser wird als Strahl aus der Düse 18 in einer allgemein aus- und schräg aufwärts verlaufenden Richtung ausgestoßen, um eine vorgeschriebene Bodenfläche zu bewässern. Ein Schlagantrieb 20 ist auf dem rohrförmigen Sprengerkörper angeordnet und weist einen vereinfachten Antriebshebel 22 auf, der in Wechselwirkung mit dem ausgestoßenen Wasserstrahl und dem Sprengerkörper tritt, um letzteren in kleinen Winkelschritten fortschreitend um die Steigleitung zu drehen und so die Bodenflächen zu vergrößern, die vom ausgestoßenen Wasserstrahl bewässert wird.

Die Sprengvorrichtung 10 mit Schlagantrieb nach der vorliegenden Erfindung bietet erhebliche Vorteile gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sprengvorrichtungen. Insbesondere ist die Sprengvorrichtung 10 aus billigen Teilen aufgebaut, die man zu der gewünschten

Gestalt biegt bzw. stanzt und dann schnell und einfach zu einer sehr wirtschaftlich zu erstellenden Sprengvorrichtung zusammensetzt. Man kommt daher ohne die verhältnismäßig teuren gegossenen bzw. geformten Vorrichtungsteile aus, die bei den bekannten Sprengvorrichtunejen üblicherweise eingesetzt werden müssen - insbesondere hinsichtlich des Körpers der Sprengvorrichtung und des Antriebshebels. Weiterhin bildet der rohrförmige Körper der Sprengvorrichtung einen glattwandigen Strömungsweg mit im wesentl ichen ununterbrochenen) glo ichmäß iqem Querschnitt, der das Wasser bei minimaler Turbulenz von der Steigleitung durch die Biegung im Kohrabschnitt 12 in die aus- und schräg aufwärts verlaufende Strahlrichtung umlenkt. Diese gleichmäßige Wasserströmung in der Strömungsbahn 14 ergibt meßbare höhere kinetische Energien des Wasserstrahls an der Austrittsdüse, so daß man weiterhin eine erhebliche größere Reichweite des Wasserstrahls als bei den bekannten gegossenen oder geformten Sprengerkörpern erhält. Der jeweils vorliegende Anstellwinkel des Wasserstrahls läßt sich während der Fertigung durch einfaches Justieren der Rohrb iegevorr.ichtung (nicht gezeigt) wählen, und der Antriebshrbel 22 ist auf dem Rohrabschnitt so angebracht, daß man mit einer einliefen Anordnung für Sprengerkörper innerhalb eines breiten Bereiches von Abbiecrew i nku J η auskommt.

Wie die Fig. 1 und 2 zeiqen, weist die beispielhafte schlagangetriebene Sprengvorrichtung 10 einen Sprengerkörper auf, der aus einem Rohrabschnitt 12 ausgebildet ist, durch den der Strömungskanal 14 verläuft. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Rohrabschnitt 12 aus einem metallischen Werkstoff (beispieIs-

weise nichtrostendem Stahl), der sich unter Verwendung herkömmlicher Rohrbiegevorrichtungen (nicht gezeigt) zu einer gewählten Winkelgestalt abbiegen läßt. Der Rohrabschnitt wird dabei zu einer Gestalt gebogen, in der ein allgemein gradliniger unterer und oberer Rohrteil 24, 26 typischerweise unter einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen und von einer gleichmäßigen Biegung von einander getrennt sind, wie sie die Fig. 2 mit dem Pfeil 28 zeigt. Wesentlich dabei ist, daß nach dem Abbiegen der Strömungskanal 14 im Rohrabschnitt eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsgestalt aufweist, der von der glattwandigen Innenfläche des Rohrabschnitts umfaßt wird und in der dargestellten Ausführungsform ununterbrochen über die gesamte Länge des Rohrabschnitts verläuft.

Der abgebogene Rohrabschnitt 12 ist am oberen Ende der aufrecht stehenden Wasserversorgungs- bzw. Steigleitung angeordnet, durch die Wasser der Sprengvorrichtung unter Druck zugeführt wird. Hierbei erfolgt die Halterung mit einem Drehlager 30, das auf dem unteren Rohrteil 24 des Rohrabschnitts 12 sitzt. Dieses Drehlager 30 trägt den Rohrabschnitt in einer Lage, in der der obere Teil 26 allgemein aus- und aufwärts bezüglich der Steigleitung 16 verläuft, und hält den unteren ¹JO i.l 24 im wesentlichen lecksicher und um din vertikale Achse der Steigleitung drehbeweglich fest.

Die Drehiagorung 30 ist in der K ig. 2 ausfuhr]icher dargestellt. Sie weist eine zylindrische Kupplung 32 als Drehteil aus Messing oder dergj eichen Werkstoff." auf, der um den unteren TeiJ 24 des Rohrabschnitt 12 herumverläuft. Diese Kupplung 32 \u\t einen Steckteil 34 mit

Außengewinde, der in das obere Finde 36 der Steigleitung mit einem Innengewinde eingeschraubt werden kann, sowie einen Sechskant-Kopf 38, an dem ein geeigneter Schlüssel {nicht gezeigt) angesetzt werden kann, um die Sprengvorrichtung auf die Steigleitung leicht aufsetzen bzw. von ihr abnehmen zu können. Alternativ kann die Anordnung des Außen- und des Innengewindes bezüglich der Kupplung 32 und der Steigleitung 16 umgekehrt vorgesehen werden, falls erwünscht.

Die zylindrische Kupplung 32 wird von einer Druck-Schraubenfeder 40 abwärts gedruckt, die auf den unteren Teil 24 des Rohrabschnitts 12 unterhalb der Biegung 28 aufgesetzt ist. Diese Feder 40 drückt auf eine radial vorstehende Rippe 42 wie beispielsweise eine auf den Rohrabschnitt hart aufgelötete oder dort auf ähnliche Weise festgelegte Scheibe, damit eine abwärts gerichtete Axialkraft auf einen Druckring 44 am oberen axialen Ende der Kupplung 32 aufgebracht werden kann. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Feder 40 und das obere Ende der Kupplung 32 zweckmäßigerweise gegen Jas Eindringen von Schmutz, Sand oder dergleichen durch eine nach unten offene Kappe geschützt, die auf den Rohrabschnitt 12 aufgesetzt ist und deren Grundfläche 46 von der Feder 4 0 auf der Unterseite der festen Rippe 42 festgehalten wird; ihr Mantel 48 hängt von der Grundfläche 46 herab und umschließt die Feder im wesentlichen vollständig.

Die Druck-Schraubenfeder 40 drückt also das untere axiale Ende der Kupplung 32 auf einen Stapel von Dichtscheiben wie beispielsweise verhältnismäßia steife Nylonscheiben 50,

die zwischen zwei elastomeren Scheiben 52 liegen. Wie dargestellt, sind diese Dichtscheiben 50, 52 um das unterste Ende des unteren Teils 24 des Rohrabschnitts herumgelegt und werden dort mit einem radial aufgeweiteten Flansch 54 am Einlaßende des Körpers der Sprengvorrichtung festgehalten. Wenn man also die Kupplung 32 in die Steigleitung 16 einschraubt, hält die Druckfeder 40 den Stapel Dichtscheiben 50, 52 dicht aufeinandergepreßt zwischen dem Ende der Kupplung 32 und der Oberseite des aufgeweiteten Flansches 54. Indem man die Dichtscheiben 50, 52 so bemißt, daß sie dicht abschließend an der Innenfläche der Steigleitung 16 anliegen, zwingt man die Wasserströmung aus der Steigleitung im wesentlichen ohne Leckage in den Strömungskanal 14 innerhalb des Pohrabschnitts. Wichtiger noch erlaubt jedoch diese leckfreico Vorbindung eine Drehung des unteren Teils des Rohrabscnn jtts um die vertikale Achse der Steicrleitung.

Der aufgeweitete Flansch 54 auf dem Rohrabschnitt 12 ist daher unmittelbar in das obere Ende der Steigleitung eingesetzt und bietet eine glatt konturierte Wassereinlaß geometrie , um das unter Druck stehende Wasser bei minimalen Turbulenzen in den Kanal 14 zu leiten. Der Strömungskanal 14 verläuft ohne wesentliche Unterbrechungen oder Unregelmäßigkeiten der Innenfläche aufwärts durch das Drehlager 30 zu Biegung 28 im Rohrabschnitt. Das Wasser wird auf diese Weise verhältnismäßig ruhig und glatt ohne wesentliche Turbulenzen oder die resultierenden Verluste an Strömungsenergie durch die Biegung 28 hindurch geführt. Das Wasser strömt also durch die Biegung 28 in und durch den oberen Teil 26 des Rohr-

abschnitts mit verhältnismäßig hoher kinetischer Eneraie und kann durch die Düse 18 aus der Sprengvorrichtung ausgespritzt werden.

Die Düse 18 ist auf dem Austrittsende des oberen Rohrteils 26 des Rohrabschnitts 12 auf geeignete Weise festgelegt und enthält eine Austrittsöffnung gewählter Größe und Gestalt, durch die das Wasser als Strahl 56 zwecks Bewässerung ausgespritzt wird. Während eine Anzahl von Konstruktionen zum Befestigen der Düse 18 am Rohrabschnitt zur Verfügung steht, zeigt die Fig. 2 eine bevorzugte Form, die mit Vorteil die Verwendung auswechselbarer genormter Düsenausführungen mit Außengewinden zum schnellen und leichten Einschrauben in Innengewinde im Austrittsende der Sprengvorrichtung erlaubt. Um eine Düse dieser Art aufnehmen zu können, weist die Sprengvorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung an einem Ende eine zylindrische Montagehülse 58 mit einem Innengewinde 60, das die Düse 18 aufnimmt, sowie am anderen Ende einer glattwandigen Innenfläche 62 auf, mit der die Hülse auf das Austrittsende des oberen Teils 26 des Rohrabschnitts aufgeschoben werden kann. Die Montagehülse 58 ist auf dem Rohrabschnitt durch Hartlöten oder dergleichen festgelegt und bildet eine dauernd festgelegt Aufnahme bzw. Fassung für die Düse.

Der ausgestoßene Wasserstrahl 56 wird über einen verhältnismäßig großen Bereich des Erdbodens ausgelenkt, um die Wirkfläche der Sprengvorrichtung zu maximieren, indem der Rohrabschnitt 12 um die Achse der Steigleitung 16 gedreht wird. Diese Drehung wird erreicht durch die Funk-

tion des Schlagantriebs 20, der auf den oberen Teil 26 des Rohrabschnitts 12 an einer Stelle etwa in der Mitte zwischen der Biegung 28 und der Austrittsdüse 18 angebracht ist. Dieser Schlagantrieb 20, wie ihn ausführlich die Fig. 2-5 zeigen, weist einen Schwenklagerstift 64 auf, der auf einen allgemein U-förmigen, nach unten offenen Lagersteg 66 beispielsweise hartgelötet ist, der seinerseits hart auf den Rohrabschnitt 12 aufgelötet ist. Vom Lagersteg 66 steht der Schwenklagerstift 64 allgemein rechtwinklig zum schrägen oberen Teil 26 des Rohrabschnitts durch den Antriebshebe] 22 hindurch aufwärts vor und läuft an seinem oberen Ende zu einer gerändelten Spitze 68 aus.

Eine mehrarrnige Spinne 70 ist stramm auf die gerändelte Spitze 68 aufgesetzt, so daß die Spinne 70 bezüglich des Schwenklagerstifts 64 nicht drehen kann. Wie gezeigt, weist die Spinne 70 eine Vielzahl von radial auswärts vorstehenden Armen 72 auf, die jeweils eine kurze Strecke abwärts zum Antriebshebel 22 verlaufen und eine auswärts gewandte Ausnehmung 74 enthalten, die die obere Windung einer Torsionsschraubenfeder 76 aufnehmen. Die Spinnenarme 72 stellen eine Zentriereinrichtung für den oberen Teil der Torsionsfeder 76 dar, die ihrerseits abwärts vorsteht, und deren unterer Teil um eine Vielzahl von kleinen Laschen 78 herum zentriert ist, die aus dem Anti" iebshebel 22 aufwärts herausgestanzt sind. Das obere und das untere Ende 80, 82 der Torsionsfeder 76 sind radial einwärts zum Schwenk laqorsl. i H. 04 eingebogen, wie in Ficj. ¹J gezeigt, um in L-IingrilM mit. einem Spinnenarm bzw. einer Lasche 78 zu treten derart, daß die Feder 76 ein Drehmoment zwischen der Spinno 70 und dem Antriebsarm 22 in einer solCh(Mi Richtung überträgt, daß der An-

triebsarm drehen und dabei auf den oberen Teil 26 des Rohrabschnitts aufschlagen kann, wie unten ausführlicher beschrieben.

Die Stärke des Federmoments ist wählbar und läßt sich leicht einstellen, indem man die Feder 76 von der Spinne 70 löst, damit die Feder 76 sich um ihre eigene Achse auf- oder abwickeln kann, bevor man die Spinne 76 mit der Feder 76 verbindet. Ist das gewünschte Moment eingestellt, setzt man eine Schutzhaube 84 aus leichtem Kunststoff oder dergleichen auf die Torsionsfeder 76 und den Schwenklagerstift 64 auf, um das Eindringen von Schmutz, Sand oder dergleichen im wesentlichen zu verhindern. Zweckmäßigerweise ist die Haube 84 am Antriebsarm 22 mit einer Vielzahl von herabhängenden Sperrfingern 86 festgelegt, die durch die öffnungen 88 hindurch vorstehen, die beim Ausstanzen der Laschen 78 entstanden sind, und unter die Unterseite des Antriebsarms areifen.

Der dargestellte Antriebshebel 22 ist vorteilhafterweise aus einem billigen und im Gewicht leichten Werkstoff wie beispielsweise als Blech-Stanzteil oder dergleichen ausgebildet und leichtgängig drehbar relativ zum Schwenklagerstift 64 gelagert. Diese Drehbewegung wird erleichtert durch die Verwendung einer Abstandshülse 90, die auf den Schwenklagerstift aufgesetzt und am Antriebshebel durch Hartlöten oder dergleichen befestigt ist, wobei eine Verschleißncheibe 92 zwischen die Abstandshülse 90 und den Lagersteg 62 eingelegt sein kann, falls erwünscht. Vom Schwenklagerstift 64 geht der Antriebshebol 22 allgemein vorwärts in eine Umlenk Π eiche 84, rück-

wärts aber in einen vergrößerten, als Gegengewicht wirkenden Teil über, der in Fig. 2 allgemein mit dem Pfeil 96 bezeichnet ist. Es ist wesentlich, daß das auf den Antriebshebel 22 von der Torsionsfeder 76 aufgebrachte Moment das vordere Ende des Antriebshebels um den Schwenklagerstift 64 in einer solchen Richtung drückt, daß die Ablenkflächeneinheit 94 vor die Düse 18 gerät und den austretenden Wasserstrahl 56 unterbricht.

Die oben beschriebene Drehbewegung des Antriebshebels wird von einer Anschlaglasche 98 begrenzt, die vom Antriebshebel herab vorsteht und auf eine Seite der Sprengvorrichtung aufschlagen kann. Insbesondere ist diese Anschlaglasche 98 aus Blech gestanzt oder auf entsprechende Weise ausgebildet, so daß sie sich leicht am Antriebshebel befestigen läßt (beispielsweise durch Punktschweißen oder dergleichen), um vom Antriebshebel· abwärts vorzustehen und auf eine Seite der Düsen-Lagerhülse 58 aufschlagen zu können. Bei diesem Aufschlagen wird auf das Austrittsende des Rohrabschnitts 12 eine seitliche Kraft aufgebracht, die den Rohrabschnitt um einen verhältnismäßigen kleinen Winkelschritt um die Achse der Steigleitung 16 weiterdreht. Diese Drehung versetzt also die Zielrichtung des Wasserstrahls in der Waagerechten um einen kleinen Winkel.

Die Ablenkflächeneinheit 94, die ebenfalls als Blechstanzteil ausgebildet ist, um sich auf einfache Weise mit dem Antriebshebel verbinden zu lassen (beispielsweise durch Punktschweißen), bewegt sich in eine allgemein vor der Düse 18 befindliche Stellung, wo oie in Wechselwirkung mit dem Wasserstrahl tritt, wenn die Anschlaglasche 98

auf der Lagerhülse 58 aufgeschlagen ist. Insbesondere (vergl. die Fig. 2 und 5) wird ein aufwärts stehender Flügel 100 der Ablenkflächeneinhejt 94 vor die Düse 18 geschwenkt, wobei dieser Flügel leicht winklig zur Aussprit zrichtung des Wasserstrahls verläuft. Wenn nun der Flügel 100 durch den Wasserstrahl schwenkt, trifft dieser auf die Rückseite 102 des Flügels, so daß die gesamte Ablenkflächeneinheit 94 weiter in den Wasserstrahl hineingezogen wird, bis die Anschlaglasche 98 auf die Lagerhülse 58 aufschlägt. Wenn dies geschieht, strömt das Wasser hinter dem Flügel 100 vorbei auf eine in Gegenrichtung gewinkelte Fläche 104 auf der Vorderseite der Ablenkeinheit 94, wie in Fig. 5 gezeigt. Auf diese Weise erteilt der Wasserstrahl der Fläche 104 eine erhebliche seitlich gerichtete Kraft, die den Anstriebshebel 22 aus dem Wasserstrahl gegen die von der Torsionsfeder 76 ausgeübte Kraft hinausdreht. Die Torsionsfeder 76 übernimmt schließlich die auf den Antriebshebel aufgebrachte Strömungskraft und kehrt die Drehung des Antriebshebels bis zur Unterbrechung des Wasserstrahls und dem Aufschlagen der Anschlaglasche auf die Laqerhülse 58 um. Auf diese Weise wird der Rohrabschnitt 12 nacheinander in verhältnismäßig kleinen Winkel sehritten über einen vollständigen Kreis um die Achse der Steigleitung 16 gedreht. Falls erwünscht, kann man eine geeignete Umkehrmcchanik der in Sprenganlagen mit Schlagantrieb typischerweise benutzten Art verwenden, um die Drehung des Fohrabschnitts 12 auf einen bestimmten Winkelbereich zu beschränken.

Nach einer Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Lagerung der Schlagantriebsmechanik 20 unabhängig von der Größe des Winkels der Biegung 28 im

Rohrabschnitt, so daß die Antriebsmechanik sich ohne Modifikation für jede von zahlreichen Sprengerausführungen verwenden läßt, deren unterschiedlich starke Abbiegungen 28 unterschiedliche vertikale Richtwinkel der austretenden Wasserstrahlen ermöglichen. Insbesondere ist die Antriebsmechanik 20 auf dem oberen Teil des Rohrabschnitts 12 angeordnet, um den Antriebshebel 22 in eine Lage zu bringen, in der er im wesentlichen parallel zum oberen Teil 26 schwenkt, und zwar unabhängig von dem jeweiligen Anstellwinkel des oberen Rohrteils 26. Indem man weiterhin den Schwenklagerstift 64 an einer Stelle anbringt, die mindestens geringfügig stromabwärts der Abbiegung 28 liegt, verlängert man den um die Achse der Steigleitung 16 wirkenden Momentenarm und erhöht damit die wirksame Kraft, die über die Anschlaglasche 98 auf den Rohrabschnitt 12 aufgebracht wird und ihn dreht. Diese wirksame Krafterhöhung ergibt vorteilhafterweise eine schnellere Drehung der Sprengvorrichtung und eine Drehung mit größeren Winkelschritten - was insbesondere bei schwachem Wasserdruck erwünscht sein kann.

Die Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach der vorliegenden Erfindung bietet weitere Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Sprenavorrichtungen mit genossenen oder geformten Körpern, da die Wasserströmung in und durch die Sprengvorrichtung erheblich uI eichmäßiger und weniger turbulent ist - insbesondere an der Bieaung 28. Der Strömungskanal 14 hat ein gleichmäßiqes Einlaßende, das vom aufgeweiteten Flansch 54 gebiLdet wird, und verläuft ohne wesentliche Unregelmäßigkeiten an der Innenfläche

durch das Drehlager 30 und die Biegung 28 bis zur Austrittsöffnung 18. Die Größe und Gestalt des Querschnitts des Strömungskanals, zusammen mil der den Strömungskanal einfassenden Innenfläche des Kohrabschnitts, bleiben über den gesamten Strömungsweg im wesenL1ichen aleich. Die Wasserströmung hat also beim Erreichen der Austrittsdüse 18 eine höhere kinetische Energie, die unmittelbar eine größere Reichweite des ausgestoßenen Wasserstrahls ergibt; diese Reichweite ist etwa 10 % größer als bei herkömmlichen gegossenen oder geformten Sprengerkörpern aus Messing oder dergleichen.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin dahingehend vorteilhaft, daß ihre Hauptbestandteile sich aus billigen Teilen zusammensetzen lassen, die man in der endgültigen Gestalt nach wirtschaftlichen Verfahren der Massenfertigung herstellen kann. Insbesondere kann man den Rohrabschnitt 12 in die gewünschte endgültioe Gestalt biegen und den gestanzten Antriebsiiebel 22 einschließlich der Ablenkflächeneinheit 94 eng toleriert schnell und in großen Stückzahlen ohne teure Gußformen oder dergleichen fertigen. Zusammengesetzt zeiaen die Sprengvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung ein ausgezeichnetes Gleichmaß der Leistung untereinander, während sie gleichzeitig äußerst zuverlässig arbeiten und iv.it geringem Aufwand zu erstellen sind.

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Claims (8)

1. RAIN BIRD SPRINKLER MANUFACTURING CORPORATION

   Glendora, California, V.St.A.

   Patentansprüche

   Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb zum Anschluß an eine Wasserversorgungsleitung, gekennzeichnet durch einen aus einem Rohrabschnitt ausgebildeten Körper, der etwa in der Mitte eine Biegung aufweist, die einen ersten und einen zweiten Rohrteil voneinander trennt, die winklig zueinander liegen, wobei der Rohrabschnitt einen offenen Strömungskanal bildet, durch den Wasser strömen kann, durch eine auf dem ersten Rohrteil angeordnete Drehlageranordnung, die den ersten Rohrteil mit der Steigleitung verbindet, wobei der Strömungskanal so liegt, daß Wasser aus der Steigleitung in ihn einströmen kann, aus dem Rohr-

   abschnitt fließt und als Strahl aus dem zweiten Rohrteil ausgestoßen wird, wobei die Drehlagerung Mittel enthält, die eine Drehung des Rohrabschnitts allgemein um die Achse der Steigleitung erlauben, und der erste Rohrteil durch die Drehlagerung verläuft und in einem radial auswärts aufgeweiteten Flansch endet, der einen relativ glatten konturierten Wassereinlaß bildet, um die Wasserströmung aus der Steigleitung bei minimaler Turbulenz in den Strömungskanal zu führen, und durch eine Schlagantriebsmechanik, die auf dem zweiten Röhrteil angeordnet ist, auf eine Seite des zweiten Rohrteils in regelmäßigen Abständen aufschlagen kann und den Rohrabschnitt in einer Folge von Winkelschritten allgemein um die Achse der Steigleitung dreht, wobei der Strömungskanal mit minimalen Oberflächenunregelmäßigkeiten durch den ersten Rohrteil, die Biegung und den zweiten Rohrteil verläuft.
2. 2. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Rohrabschnitt umfaßte Strömungskanal eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsgestalt und -größe hat und durch den ersten Rohrteil, die Biegung und den zweiten Rohrteil verläuft.
3. 3. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lagerhülse auf einem offenen Ende des zweiten Rohrteils, die Mittel aufweist, um eine Austrittsdüse lösbar zu tragen.
4. 4. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlagereinrichtung eine allgemein zylindrische Kupplung, die auf dem ersten Rohr-

   teil angeordnet und mit der Steigleitung verbindbar ist, mindestens eine zwischen den aufgeweiteten Flansch und ein axiales Ende der Kupplung eingefügte Dichtscheibe, eine auswärts vorstehende Rippe auf dem ersten Rohrteil zwischen der Biegung und dem anderen axialen Ende der Kupplung, und eine zwischen der Kupplung und der Rippe wirkende Federeinrichtung aufweist, die den aufgeweiteten Flansch auf dem ersten Rohrteil dicht abschließend auf den mindestens einen Dichtring drückt.
5. 5. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Kappenelement mit einer zwischen der Rippe und der Federeinrichtung um den ersten Rohrteil verlaufenden Grundfläche und einem umlaufenden Schutzmantel, der von der Grundfläche so absteht, daß er die Federeinrichtung umgibt.
6. 6. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagantrieb einen Antriebshebel, der in einer etwas parallel zum zweiten Rohrteil allgemein parallelen Ebene schwenkbar gelagert ist, durch eine Anschlaglasche auf dem Antriebshebel, der auf den zweiten Rohrteil seitlich aufschlagen kann, eine Torsionsfeder, die den Antriebshebel in einer Richtung dreht, in der die Anschlaglasche auf den zweiten Rohrteil aufschlagen kann, und eine Ablenkflächeneinheit auf dem Antriebshebel aufweist, die den ausgestoßenen Wasserstrahl im wesentlichen gleichzeitig mit dem Aufschlag unterbricht, so daß der Wasserstrahl auf den Antriebshebe] eine Kraft aufbringt, die ihn gegen die Federspannung dreht, wobei

   der Antriebshebel, die Anschlaglasche und die Ablenkflächeneinheit aus Metallstanzteilen gebildet sind.
7. 7. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagantriebmechanik weiterhin einen auf dem zweiten Rohrteil angebrachten Schwenklagerstift aufweist, der allgemein rechtwinklig zu diesem Röhrteil durch den Antriebshebel hindurch in einer vom ersten Rohrteil allgemein hinwegweisenden Richtung vorsteht, wobei die Torsionsfeder zwischen das distale Ende des Schwenklagerstifts und eine Vielzahl von auf dem Antriebshebel ausgebildeten Stellaschen gespannt ist, und daß eine Schutzkappe über den Schwenklagerstift und die Torsionsfeder gesetzt und mit dem Antriebshebel verbunden ist.
8. 8. Sprengvorrichtung mit Schlagantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellaschen aufwärts aus dem Antriebshebel herausgestanzt und an der Kappe Sperrfinger vorgesehen sind, die abwärts durch die Löcher im Antriebshebel vorstehen können, die beim Ausstanzen der Stellaschen entstehen.