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Wasserzerstäubende Düse, insbesondere zur Beregnung von Pflanzenkulturen
Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige wasserzerstäubende Düse, insbesondere
zur Beregnung von Pflanzenkulturen.
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Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Düse zu
schaffen, mittels der fein zerstäubtes Wasser in gleichmäßiger Verteilung und mit
weitestgehend regulierbarer Beregnungsintensität auf eine möglichst große Fläche
bestimmter Form in beliebiger Richtung aufgetragen wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Schaffung einer Düse gelöst,
gemäß welcher an der Wasseraustrittseite des Düsenstockes eine räumlich gekrümmte
Leitkurve rnit Leitfläche so angeordnet ist, daß unter weitestgehender Erhaltung
der kinetischen Energie der Strahl nicht nur in die Beregnungsrichtung gelenkt,
sondern gleichzeitig feinst verteilt wird und zu diesem Zweck die Leitfläche als
Strahlumformer so ausgebildet ist, daß der Strahl unter Vermeidung eines Rückstaus,
ausgehend von der geschlossenen kreisrunden Form, die er im Düsenstock hat, rechtwinklig
dazu in einen fächerförmigen Film übergeführt wird.
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Die besondere Wirkung der erfindungsgemäßen Düse ist die Schaffung
eines rechteckigen Niederschlagsbildes, entsprechend den in der Praxis vorhandenen
rechteckigen Beeten, wie sie in Gewächshäusern und auch bei Freilandkulturen vorhanden
sind. Weiter ist als erfindungsgemäßen Effekt darauf
hinzuweisen,
daß bei gegebenem Druck mit einer bestimmten Wassermenge die Düse die denkbar größte
Fläche beregnet.
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Diese Wirkungen erzielt man mit der erfindungsgemäßen Düse deshalb,
weil der hydrodynamische Vorgang unter Vermeidung von Stoßwirkung und Rückstauwirkung
des Wassers derart vor sich geht, daß der im Düsenkörper fließende runde Wasserstrahl
am Ausgang über eine die Düsenbohrung teilweise formschlüssig verdeckende Leitkurve
etwa rechtwinklig abgelenkt wird, wobei das hiermit in die freie Atmosphäre austretende
Wasser sich fächerförmig zu einem hauchdünnen Film ausbreitet und dann radial zum
Düsenzentrum in der freien Luft zerstäubt wird und zu Boden fällt.
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Von besonderer Bedeutung ist, daß die als Strahlumformer ausgebildete
Leitkurve mit Leitfläche nicht an der Düse befestigt ist, sondern ohne Behelfsmittel
auf die Düse aufsetzbar und um die Achse in jeder Richtung drehbar angeordnet ist.
Hiermit erreicht man den überragenden Vorzug, daß mit der in das Beregnungsrohr
eingeschraubten Düse nach allen Richtungen beregnet werden kann und hierzu lediglich
notwendig ist, den als Kappe' ausgebildeten Strahlumformer gegenüber dem Düsenstock
mit einem einzigen Handgriff zu verdrehen. Dies hat besondere Bedeutung für Gewächshäuser,
bei denen die zu beregnende Pflanzenkultur sich durch Wachstum beständig ändert,
oder dort, wo es wichtig ist, während der Beregnung selbst die Strahlrichtung zu
ändern.
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Die denkbar einfachste Ausbildung erhält der erfindungsgemäße Strahlumformer
dadurch, daß die Leitfläche aus einem geschlitzten, den Düsenstock unmittelbar umschließenden
Zylindermantel herauswächst und der erforderliche Haftsitz auf dem Düsenstock durch
die Federung des Zylindermantels gewährleistet ist.
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Mit diesen grundsätzlichen Merkmalen und den wesentlichen hierdurch
bedingten Vorteilen erschöpft sich die Erfindung nicht. Gerade wegen des einfachen
Aufbaus der Düse ermöglicht der erfindungsgemäße Strahlumformer, das Niederschlagsbild
in weiten Grenzen einfach dadurch zu verändern, daß die vor der Düsenöffnung angebrachte
Leitkurve eine Profilierung erhält, deren Gestalt im einzelnen die Form des Niederschlagsbildes
und damit auch die Niederschlagsmenge bestimmt. Ist man sich bewußt, daß der Düsenstock
selbst ein kleines Formstück oder Drehstück ist und der aufgeschlitzte Zylinder
des Strahlumformers einen Durchmesser von beispielsweise io mm hat, so leuchtet
ein, daß der ganze als Kappe auf dem Düsenstock sitzende Strahlumformer als billiges
Teil leicht ausgewechselt werden kann, und es deshalb leicht möglich ist, ein und
der gleichen Düse eine Reihe von Strahlumformern in Gestalt von aufsetzbaren Kappen
zuzuordnen. Zur leichten Auswechselbarkeit, insonderheit auch zur leichten Verdrehung
der Kappe, kann weiter ein henkelartiger Griff am Mantel angebracht sein. Es besteht
aber auch die Möglichkeit, mit ein und der gleichen als Strahlumformer. wirkenden
Kappe verschiedene Beregnungsbilder und Niederschlagsmengen zu erlangen. An Stelle
einer Reihe von Kappen mit verschieden profilierten Leitflächen wird in Weiterbildung
dieses Gedankens eine an Stelle des Henkels angebrachte Einstellschraube vorgesehen,
bei deren Betätigung die Überdeckung der Düsenbohrung in radialer Richtung mehr
oder weniger angestellt und damit der Wasserdurchgang verkleinert bzw. vergrößert
wird.
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Ein weiterer Vorteil, den die erfindungsgemäße Düse mit sich bringt,
ist ein Schutz gegen Verstopfung durch Fremdkörper, die im Düsenrohr abgelagert
sind. Dieser Schutz wird dadurch erreicht, daß die Wasserentnahme aus dem Düsenrohr
etwa in der Mitte des Düsenrohres stattfindet und durch eine zylindrische und glatte
Bohrung, die keinerlei Absätze aufweist, dem Strahlumformer zugeleitet wird. Zu
diesem Zweck reicht also das freie Ende des Düsenstockes bis in die Mitte des Rohres.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung an einigen .Xiisführungsbeispielen
näher erläutert.
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Fig. i ist eine teilweise geschnittene Längsansicht des Düsenrohres,
in das die erfindungsgemäße Düse eingesetzt ist; Fig. 2 ist die zugehörige Druntersicht;
Fig. 3 ist die Seitenansicht zu Fig. i ; Fig.4 zeigt die Düse nach Fig. i bis 3
mit wasserabschließender Kappe, die an Stelle der wasserverteilenden Düsenkappe
auf die Düse aufgesetzt werden kann, wenn an der betreffenden Stelle des Düsenrohrstranges
keine Beregnung erwünscht ist; Fig. 5 zeigt in einem vergrößerten Schnitt entsprechend
Fig. i eine Diisenkappe, mittels der das Niederschlagsbild sowie die Wasseraustrittsmenge
einstellbar ist; Fig. 6 zeigt in Draufsicht einen Düsenrohrstrang, auf den die erfindungsgemäßen
Düsen an durch Düsenfutter vorherbestimmten Stellen zur Erzeugung verschiedener
Beregnungsbilder in verschiedener Strahlrichtung eingestellt werden können.
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Im einzelnen zeigt Fig. i in Verbindung mit Fig.2 und Fig.3 sowie
im Hinblick auf Fig.6, daß in gleichmäßig verteilten Bohrungen des Düsenrohrs i
Düsenfutter in Gestalt von kleinen Gewindemuffen 2 eingesetzt beispielsweise eingelötet
sind, in die jeweils ein Düsenstock 3 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes
q, eingeschraubt wird.
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Erfindungsgemäß ist nun am Düsenstock 3 eine Leitkurve mit anschließender
Leitfläche 5 so angeordnet, daß unter weitestgehender Erhaltung der kinetischen
Energie der Strahl nicht nur in die Beregnungsrichtung gelenkt, sondern gleichzeitig
feinst verteilt wird und zu diesem Zweck die Leitkurve mit Leitfläche 5 als Strahlumformer
so ausgebildet ist, daß der Strahl unter Vermeidung eines Rückstaus, ausgehend von
der geschlossenen kreisrunden Form, die er im Düsenstock 3 hat, rechtwinklig
dazu
in einen fächerförmigen Film 5' überführt wird.
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Bei dem in den Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Leitfläche 5 nicht am Düsenstock 3 befestigt, sondern auf seinen zylindrischen
Teilen drehbar aufgesetzt. Den notwendigen Haftsitz erhält man ganz von selbst,
wenn die Düsenkappe 6 für sich unabhängig vom Düsenstock 3 beispielsweise aus Blech
zu einem federnden Zylinder mit Schlitz 7 geformt ist. Formt man an den Zylindermantel
gegenüber dem Austritt des Wasserfilms 5' einen henkelartigen Griff 8 an, so kann
man ohne Mühe auch während der Beregnung die Düsenkappe 6 in eine andere Strahlrichtung
drehen. Außerdem erleichtert der Griff 8 das Aufsetzen und Abnehmen der Düsenkappe
6.
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Mit dem Zylindermantel der Düsenkappe 6 kann beispielsweise durch
maschinelle Biege- und Prägeform zugleich auch die Leitkurve mit anschließender
Leitfläche 5 sowie der Henkelgriff 8 fabrikatorisch in einfacher Weise hergestellt
werden. Dabei ist es möglich, die Form der Leitkurve so herzustellen, daß das angestrebte
Niederschlagsbild seine günstigste Form erhält, wobei der Freiheitsgrad der Wasserzerstäubung
und die Wasseraustrittsmenge durch Zurück- oder Vorverlegen der Leitkurve mehr oder
weniger in die Mitte der Düsenbohrung gerückt wird. Hiermit erreicht man, dati die
jeweilige Beregnung den besonderen Verhältnissen der Pflanzenkulturen individuell
entspricht.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit einem einzigen Profil der
Leitkurve 5 auszukommen, und zwar dann, wenn gemäß Fig. 5, in welcher in einer Ansicht
analog Fig. i, indessen in größerem Maßstab, die Düse im Schnitt dargestellt ist.
Hier ist die Eicistellschraube 9 zu erkennen, mittels der die Cberdeckung der Düsenbohrung
durch die Leitkurve 5 mehr oder weniger z. B. von Punkt d bis Punkt b nach Fig.
6 angestellt werden kann.
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Aus Fig. i ist noch zu entnehmen, daß das Ende 3' des Düsenstockes
3 etwa bis zur Mitte in das Düsenrohr i zwecks Entnahme des Wassers hineinreicht.
Auf diese Weise kann das Verstopfen der Düse 3, 3' durch im Düsenrohr i abgelagerte
17 remdkörper vermieden werden.
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Gelangen dennoch kleine Schwimmkörper durch die Düsenbohrung bis zum
Wasseraustritt und versetzen diesen an der durch die vorspringende Leitkurve 5 verengten
Stelle, so genügt ein kurzes Anlüften der Düsenkappe 6 z. B. während der Beregnung
uni wenige Millimeter, damit die Fremdkörper fortgespült werden. Jedenfalls braucht
der Düsenstock 3 in keinem Falle wegen Verstopfung aus dem Düsenrohr i herausgeschraubt
zu werden.
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In Fig. 6 bezeichnet im einzelnen I die Stellung der Düse längs zum
Düsenrohr i, I' das zugehörige Beregnungs- bzw. Niederschlagsbild, wobei die Strahlen
die Strömungsrichtung des Wasserfilms andeuten, Il die Stellung der Düse schräg
zum Düsenrohr, III die Stellung der Düse quer zum Düsenrohr. 1I' und III' sind die
zugehörigen Beregnungs- bzw. Niederschlagsbilder. Die nicht besonders bezeichneten
Beregnungsfelder stellen die übrigen nicht besonders bezeichneten Düsen des Gesamtberegnungsfeldes
des Düsenstranges dar.
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Fig. 4 zeigt die Düse mit einer Verschlußkappe io und eingelegter
Dichtung i i, die an Stelle der Düsenkappe aufzusetzen ist, wenn im Bedarfsfalle
keine Beregnung unter dieser Düse gewünscht wird.