EP3482833A1 - Verstelleinrichtung und verfahren zur verstellung eines schwenkwinkelbereichs - Google Patents

Verstelleinrichtung und verfahren zur verstellung eines schwenkwinkelbereichs Download PDF

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EP3482833A1
EP3482833A1 EP17201037.3A EP17201037A EP3482833A1 EP 3482833 A1 EP3482833 A1 EP 3482833A1 EP 17201037 A EP17201037 A EP 17201037A EP 3482833 A1 EP3482833 A1 EP 3482833A1
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EP
European Patent Office
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sprinkler
stop
data
adjusting device
stops
Prior art date
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Application number
EP17201037.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3482833B1 (de
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Joachim Michel
Frank Dühnelt
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It-Direkt Business Technologies GmbH
Original Assignee
It-Direkt Business Technologies GmbH
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Publication date
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Priority to DK17201037.3T priority patent/DK3482833T3/da
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0472—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements the spray jet actuating a movable deflector which is successively moved out of the jet by jet action and brought back into the jet by spring action
    • B05B3/0477—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements the spray jet actuating a movable deflector which is successively moved out of the jet by jet action and brought back into the jet by spring action the spray outlet having a reversible rotative movement, e.g. for covering angular sector smaller than 360°
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0418—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine
    • B05B3/0422—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements
    • B05B3/0431—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements the rotative movement of the outlet elements being reversible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/14—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with oscillating elements; with intermittent operation
    • B05B3/16—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with oscillating elements; with intermittent operation driven or controlled by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device and a method for adjusting a pivoting angle range of a sprinkler.
  • a sprinkler typically includes a sprinkler arm pivotable about a vertical axis from which a jet of water emerges from the front. Due to the pivoting movement of the sprinkler, a circular area or a sector-shaped area around the sprinkler can be irrigated.
  • Sprinklers are used in particular for irrigation of large areas and are used for example in agriculture and gardening and landscape management. Sprinklers can also be used on sports, golf or tennis courts. Further, with sprinklers instead of plant crops also coal dumps or ore dumps can be irrigated.
  • Said sprinkler is usually designed as part of a sprinkler with a winding drum and a water hose.
  • the winding drum pulls on the water hose a movable sprinkler, on which in turn the sprinkler arm is pivotally mounted.
  • the sprinkler carriage including the hose is pulled out, for example, with the aid of a tractor, wherein the water hose unwinds from the winding drum.
  • the winding drum on the hose then pulls the sprinkler trolley toward it, with a sprinkler arm pivoting left and right irrigating a predetermined circular sector by means of a water jet emerging from the sprinkler arm.
  • a jet breaker may be provided, which alternately engages and fanning the water jet, resulting in a substantially "water curtain" irrigating the entire circular sector.
  • the beam interrupter can also function as a beam deflector, wherein the torque generated thereby can be used to pivot the sprinkler arm about a vertical axis about a horizontal angle. So it usually requires no separate drive for this horizontal movement over the irrigation sector. Rather, the water energy can be used.
  • Older variants of such irrigation systems are very inflexible in operation. They usually allow only a basic setting, in which the sprinkler arm sweeps over a single predefined sector. A conversion of the sector is possible but relatively expensive and was often made by the users with the sprinkler on, which may pose a threat in view of the high-pressure water jet. Furthermore, a user may have to take relatively long stretches to the irrigation system to change the sector, and to know exactly when the sector should be converted. Such a change is necessary, for example, if, for example, at the end of the property to be rained, there is a road or railroad tracks which may not be irrigated. Then the sprinkling sector, for example, must be aligned semicircular to the winding drum. After a certain intake path then a change is necessary, in which the irrigation sector is changed so that it points away from the winding drum.
  • the object of the invention is at least partially to solve the above-mentioned problems of the prior art.
  • the proposed adjustment allows an independent and controlled, ie automatic, adjustment of the angular positions of the attacks.
  • the adjusting device is typically characterized by a simple and robust construction and can be implemented in particular in existing systems. So existing sprinklers can be retrofitted in a simple way with the adjustment.
  • the stops can be configured to lock the angular position.
  • a mechanism for detecting the attacks can be provided.
  • the stops can initially be adjusted by the drive to a desired angular position. After adjustment, the stops can be locked so that the respective stop remains in the desired angular position. In case of failure of the electronics or power supply, the stops thus remain in their respective angular positions.
  • An equipped with this adjustment sprinkler can then work like a conventional sprinkler without automatic adjustability of the attacks and thus ensure greater reliability. This adjustment further has the advantage that only energy is needed or power is consumed when an adjustment of one of the aforementioned attacks or both stops actually takes place.
  • the stops can be decoupled from the drive.
  • the angular positions of the stops are manually adjustable. This design can be advantageous if irrigation according to a certain predetermined pattern is not necessary and thus a specific control of the attacks can be omitted.
  • the stops are typically rotatably supported about the vertical axis.
  • the first stop is mounted on a first rotatable ring.
  • the second stop may be mounted on a second rotatable ring. The adjustment of the angular positions of the stops can be done in this case by rotation of the corresponding rings.
  • the rings may be arranged concentrically, for example.
  • the stops in the radial and / or vertical direction with respect to the vertical axis may be spaced from each other.
  • the first ring is arranged in the vertical direction over the second ring. It can be provided, for example, that the first stop and the second stop are spaced apart in the vertical direction and / or in the radial direction. This may favor the independent adjustability of the attacks.
  • the first ring is a first sprocket.
  • the second ring may be a second sprocket.
  • the sprockets may e.g. be designed as rigid gears, flexible gears, flexible chains, rigid chains or sprockets.
  • the drive may include means for engaging the first sprocket and / or the second sprocket, e.g. a pinion, a worm, a planetary gear and / or a rack. This is a way to turn the attacks. Furthermore, by means of this embodiment, the above-described locking of the attacks can be realized.
  • the drive comprises a stepping motor, a servomotor or an electromagnet for adjusting the at least one stop.
  • the stepping motor, the servomotor or the electromagnet can be controlled by the control device.
  • the first stop is adjusted by a first drive and the second stop is adjusted by a second drive.
  • the two drives reference is made to the above statements on the at least one drive.
  • first stop and / or the second stop are designed to be hinged by means of a hinge, such that the first stop and / or the second stop act as a stop only in a pivoting direction of the sprinkler arm.
  • At least one position sensor for detecting the current angular position (actual value of the angular position) of the first stop and / or the current angular position (actual value of the angular position) of the second stop is present.
  • the position sensor is usually connected to the control device.
  • a position of the stops or the above-mentioned rings can be determined optically, magnetically, inductively or via a position switch.
  • the orientation of the swivel angle range here means an average orientation of the water jet leaving the sprinkler arm; So if the sprinkler arm is in an angular position exactly between the two angular positions of the stops.
  • the orientation of the swivel angle range (irrigation direction) toward an edge of a surface to be watered or in the opposite direction, i. away from the edge show.
  • the orientation of the swivel angle range surfaces with irregular shapes can be better watered.
  • an area in the corners can be fully outraged without exceeding the area boundaries.
  • areas on the surface that are not intended to be irrigated can be precisely wetted.
  • the adjusting device may comprise fastening means for fastening the adjusting device to the sprinkler.
  • the fastening means is preferably a releasable attachment of the sprinkler with the adjusting device.
  • the fastening means can be provided as a fastening means a releasable pipe clamp, which is able to fasten the adjustment with a water pipe or a standpipe of the sprinkler.
  • the invention is not limited to a particular fastener.
  • the adjusting device may comprise a pipe section and / or be attached to the pipe section, which can be arranged between the sprinkler arm and a supply line of the sprinkler arm.
  • a longitudinal direction of the pipe section typically runs along the vertical direction. When installed, the pipe section thus usually forms an extension of the sprinkler in the vertical direction.
  • the pipe section may have at least one first flange, which is connectable to a flange of the sprinkler arm. Further, the pipe section may have a second flange which is connectable to a flange of the supply line.
  • the rings or sprockets are preferably rotatably mounted around the pipe section. The embodiment described makes it possible to retrofit existing sprinklers particularly well with the adjusting device.
  • the adjusting device or at least parts of the adjusting device, such as the drives, can be arranged in a watertight housing.
  • At least one wind sensor may be provided, which is designed to measure a wind force and / or wind direction.
  • the wind sensor may e.g. be an anemometer.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the wind sensor.
  • a fairly even distribution of irrigation water over a surface can be assumed.
  • Even at relatively low wind speeds with speeds there may be an uneven distribution of the irrigation water on the surface.
  • the irrigated area can move to a leeward side.
  • problems can arise when there is a drift of water on roads.
  • the angular positions of the stops can be adjusted in dependence on the data or signals of the wind sensor.
  • the swivel angle range can be corrected on the leeward side.
  • a pressure sensor for detecting a water pressure can be provided.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the pressure sensor.
  • a flow sensor for detecting a water flow can be provided.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the flow sensor.
  • the communication unit may be connected to one or more of the above-mentioned sensors (eg wind sensor, pressure sensor or flow sensor).
  • the connection of the control device and / or the sensors to the communication unit can be done by cable or wirelessly.
  • the communication unit can be designed to transmit and / or receive position data (location data).
  • the communication unit may be configured as a GPS receiver module, the position data then being GPS data received from at least one satellite.
  • the position data may include a current position (actual position or actual location) of the communication unit or the sprinkler.
  • the control device can control the drive depending on the position data.
  • the control means may drive according to terrain data, e.g. geographic information system data, GIS data.
  • the terrain data specifies a surface to be irrigated, for example, depending on geographical conditions.
  • a small swivel angle range e.g. an existing building will be exempted from irrigation.
  • irrigation can thus be further improved and water consumption can be reduced.
  • the control device and / or the communication unit may include a memory for storing the terrain data.
  • the control device can in particular be designed to set the orientation of the swivel angle range as a function of the detected sensor data, the terrain data and / or the position data.
  • the communication unit may form part of a network or be connected to a network.
  • the communication unit usually comprises an M2M modem (machine-to-machine modem).
  • M2M modem machine-to-machine modem
  • the communication unit is designed to communicate with a server, the communication unit being configured, current angular position data (actual angular position data) of the attacks, terrain data (see below), position data of the communication unit or of the sprinkler and / or sensor data to the server to convey.
  • the transmission of the data from the communication unit to the server can in particular be wirelessly via radio.
  • the communication unit can thereby send data to the server and / or configured to receive data from the server.
  • the server can be designed to send data to the communication unit and / or to receive data from the communication unit.
  • the data exchange (transmission and / or reception of data) between the server and the communication unit can take place at regular time intervals, eg every minute, every 10 minutes or every hour.
  • the communication unit is configured to transmit and / or receive terrain data, typically including a surface to be rainblown and a surface to be dried.
  • the control device can be configured to control the drive depending on the terrain data.
  • the communication unit may be configured to receive target angular position data of the strokes from the server.
  • At least one energy store such as a battery, a rechargeable battery or a capacitor, may be provided.
  • the energy store can be designed to be rechargeable.
  • the energy storage device can be connected to a solar module.
  • the communication unit may be configured to transmit a state of charge of the energy store to the server.
  • a system for adjusting a swing angle range can be provided.
  • the system can in this case include the adjusting device described above and a server, such as the server mentioned above.
  • the server may be configured to evaluate current sensor data, terrain data and / or position data and to determine a desired angular position of the first stop and / or the second stop depending on the sensor data, terrain data and / or position data. Thus, by comparing the position data with the terrain data, the server can close on a region to be watered and determine the swivel angle range.
  • the server is configured to set the desired angular positions of the first stop and / or the second stop to communicate to the communication unit.
  • the communication unit is designed, for example, to receive the desired angular positions of the first stop and / or of the second stop and forward them to the control device.
  • the server may be configured to determine a mean orientation of the sprinkler (mean irrigation direction). Under a mean orientation of the sprinkler is to understand an orientation of the sprinkler arm in an angular position, which lies exactly in the middle of the two stops.
  • the mean orientation of the sprinkler may, for example, point in the direction of a reel (see below) or in the direction of an edge of the surface to be watered.
  • the server may transmit a target orientation of the sprinkler to the communication unit.
  • the system may further include at least one mobile electronic device configured to communicate wirelessly with the server and / or the communication unit.
  • a mobile electronic device include a mobile phone, a smartphone, a computer, a laptop, a notebook or a tablet PC mentioned here.
  • the mobile electronic device may include input means for entering irrigation parameters.
  • the irrigation parameters here include, for example, wind direction, type of plants to be covered, type of surface to be covered, outside temperature, humidity, wind force, water pressure, water flow rate, limits of a surface to be covered, position data, pivot angle positions of the stops or a take-up speed of a reel (see below) .
  • the irrigation parameters entered on the mobile electronic device can be taken into account, for example, in the determination of the angular positions of the stops, the swivel radius, the orientation of the swivel angle range or the reel speed of the reel by the server or by the control device.
  • the mobile electronic device may be configured to communicate the irrigation parameters to the server or to the communication unit.
  • the server can in turn forward the irrigation parameters to the communication unit.
  • the communication unit may forward the irrigation parameters to the server.
  • sprinkler is intended to include in particular the terms lawn sprinkler, sprinkler, sprinkler gun and lawn sprinkler.
  • the pivoting direction here is the direction of rotation of the pivot arm about the vertical axis and can be done for example to the left or right.
  • the pivoting of the sprinkler arm can be done by water power.
  • water power is used to cover the horizontal area.
  • a turbine driven by water can drive a series of gears that can cause rotation of the sprinkler arm.
  • Another possibility is to effect rotation of the sprinkler arm by means of a jet interrupter which is connected to the sprinkler arm and interrupts a water jet at regular time intervals. When the water jet is interrupted by the jet breaker, the water jet exerts a torque on the jet breaker, causing the sprinkler arm to rotate through a certain angular range.
  • the sprinkler can be controlled depending on the data or signals from the sensors.
  • the sprinkler may be controlled in response to data sent by the server and data received by the communication unit. So the server can send a message to the communication unit if the wind has a certain strength or direction.
  • the sprinkler may be turned off when the wind force measured by the wind sensor exceeds a predetermined magnitude, or when there are pulse-like gusts.
  • a user may be informed by means of a message, e.g. in the form of a text message or e-mail, be notified that the sprinkler has been turned off.
  • the server sends the mobile electronic device a corresponding message.
  • the pressure sensor may be configured to detect the water pressure at the sprinkler.
  • the flow sensor can be integrated into a supply line of the sprinkler to detect a water flow in the direction of the sprinkler.
  • the wind sensor can be mounted on the sprinkler.
  • an adjusting unit is provided for changing a jet inclination angle, wherein the adjusting unit is connected to the control device.
  • the angle may e.g. be varied continuously between 5 ° and 45 °, preferably between 10 ° and 30 °.
  • the sprinkler arm can be mounted for this purpose in terms of height pivotally about a substantially horizontal axis.
  • a flat parachute of the water jet reduces wind drift in windy weather, which can significantly increase the efficiency of irrigation.
  • the beam tilt angle is thus usually controllable by the control device as a function of signals or data of the wind sensor.
  • the beam tilt angle can be adjusted, for example, depending on the terrain data.
  • the beam angle can be lowered when a swing radius is to be limited.
  • the invention provides the said sprinkling system with the adjusting device.
  • the reel drive may be, for example, a water driven turbine.
  • the flexible water pipe may be, for example, a water hose or a flexible pipe, such as a flexible polyethylene pipe.
  • the adjusting device can cooperate with the control electronics for controlling the reel drive.
  • the control electronics for controlling the reel drive set a retraction speed of the flexible water pipe.
  • the control electronics of the reel drive is designed to set a retraction speed of the flexible water pipe as a function of the current swivel angle range and / or the swivel radius of the swivel arm. If the swivel angle range and / or the swivel radius, for example due to terrain data (roads, railways, etc.) is reduced, the intake speed can be increased, in particular at constant water flow to use a constant amount of water per irrigated area. Conversely, with an increase in the swivel angle range or the swivel radius, the feed speed can be reduced. The setting of the feed speed can be made further depending on the evaluated position data, sensor data and / or terrain data.
  • the communication unit may be connected to the control electronics, wherein the control electronics controls the reel drive, in particular the feed rate of the flexible water pipe, depending on signals or data received by the communication unit.
  • the above-mentioned retraction speed is set or changed depending on the evaluated position data, sensor data and / or terrain data.
  • the evaluation may be e.g. by the above-mentioned control device and / or the above server.
  • the control device and / or the server may have a microcontroller, a processor, a microprocessor and / or a digital signal processor.
  • a digital signal processor can be designed for continuous processing of digital signals, for example digital signals of the above-mentioned sensors. It may further be provided that the control device is designed to control one or more of the said sensors.
  • control device and / or the server may have one or more memories, such as random access memory (RAM), read-only memory (ROM), a hard disk, a magnetic storage medium and / or an optical drive.
  • RAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • a program may be stored in the memory, for example software for processing or processing the data and / or the signals of one or more of the sensors mentioned above.
  • the position data, terrain data and / or sensor data are received by the above-mentioned communication unit.
  • An evaluation of the data is then carried out e.g. by the control device, wherein the control device then controls the drive, and the drive changes the angular position of the first stop and / or the second stop with respect to the vertical axis.
  • the above-mentioned server receives the position data, terrain data and / or sensor data and then evaluates. The server may then transmit desired angular positions to the communication unit. The control device can then control the drive for adjusting the angular position of the first stop and / or the second stop.
  • the method can have one or more steps which have been described above in the explanation of the adjusting device for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • the method may e.g. implemented as code, for example in the form of a computer program on a computer-readable medium, such as a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the method can be carried out in particular with the adjustment device described above for adjusting a pivoting angle range of a sprinkler.
  • the method can also be carried out with the above-described system for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • the above-mentioned irrigation system with the adjusting device and the above sprinkler with the adjusting device are also suitable for carrying out the method described.
  • the Fig. 7 shows a sprinkler system 1 with a sprinkler 10 for watering plants.
  • the sprinkler 1 has a on a reel 2 (drum) wound up, flexible water hose 3.
  • a feed line 39 is provided, which is fastened with a rigid water pipe 5.
  • At least the water pipe 5 is arranged on a sprinkler carriage 6, which can be pulled by winding the water hose 3 in the arrow direction.
  • the water hose 3 can also be designed as a supply line 39, so that the end 4 of the water hose 3 is connected directly to the water pipe 5.
  • the reel 2 is driven by a reel drive 7, wherein the reel drive 7 can move the hose 3 on the reel 2 by means of different, adjustable feed speeds.
  • a control of the reel drive 7 is effected by a corresponding control electronics 8, which is arranged for example on the reel 2.
  • the reel drive 7 can be driven, for example, electrically or by water power.
  • a pivotable sprinkler arm 11 is disposed with a sprinkler nozzle 12, which can fan out a water jet to a field to be irrigated.
  • the sprinkler arm 11 is pivotally mounted about a substantially vertical axis 13 in a horizontal region. In principle, the sprinkler arm 11 can make a revolution of 360 °. However, the freedom of movement of the sprinkler arm 11 is often limited in practice by a first stop 20 and a second stop 21.
  • the sprinkler arm 11 is then pivotable between the two stops 20, 21, the stops 20, 21 defining a pivoting angle range 71, 72 of the sprinkler arm 11.
  • the adjusting device 18 for adjusting a pivoting angle range 71, 72 of the sprinkler 10 is attached.
  • the adjusting device 18 includes the aforementioned stops 20, 21, a drive 22 for variably adjusting an angular position of the first stop 20 with respect to the vertical axis 13 and a drive 23 for variably adjusting an angular position of the second stop 21 with respect to the vertical axis 13 , and a control device, not shown, for controlling the drives 22, 23.
  • the adjusting device 18 is designed such that the angular positions of the stops 20, 21 are independently adjustable or adjustable.
  • the adjusting device 18 is in the Figures 1-6 better recognizable.
  • the Fig. 1 shows an enlarged view of the sprinkler arm 11 of the irrigation system 1 of Fig. 7 ,
  • the sprinkler arm 11 comprises a reversing mechanism 14, which cooperates with the two stops 20, 21 in such a way that a pivoting direction of the sprinkler arm 11 can be changed.
  • the reversing mechanism 14 is in the illustrated embodiment, a rocker arm 14, which brings about a change of direction of the Regner arm 11 upon contact of one of the two stops 20, 21 (for example, clockwise instead of previously left or vice versa).
  • the Fig. 2 shows a plan view of the sprinkler arm 11 of Fig. 1 , It can be seen in the Fig. 2 in that the sprinkler arm 11 is pivotably mounted within a swivel angle range defined by the stops 20, 21.
  • the sprinkler arm 11 can furthermore be mounted so as to be pivotable in height relative to a substantially horizontal axis, as a result of which a jet inclination angle can be changed.
  • a swing radius (throw distance) of the water jet can be adjusted or adjusted.
  • the adjustability about the horizontal axis is not shown in the figures.
  • the stops 20, 21 are each arranged on a rotatable ring 24, 25.
  • the stops 20, 21 in this case extend from the rings 24, 25 first in the vertical direction and then radially inwardly, wherein the stops 20, 21 are radially spaced from the water pipe 5 in.
  • the stops 20, 21 should preferably not touch to allow the independent adjustability of the stops 20, 21.
  • the rotatable rings 24, 25 are spaced in the vertical direction and are thus arranged one above the other on a fastening device 19.
  • the fastening device 19 may, for example, form a detachable pipe clamp 19 between the adjusting device 18 and the water pipe 5 of the sprinkler arm 11.
  • the rotatable rings 24, 25 may also be arranged concentrically with each other on the sprinkler arm 11, s.
  • Fig. 3 This shows the Fig. 3b a side view of the adjusting device 18 and the Fig. 3a shows a cross section of the adjusting device 18.
  • a fixed ring 29 is shown between the two Rotary rings 24, 25 is arranged and the assembly of the rotary rings 24, 25 is used.
  • the Figures 1-6 are the rotary rings 24, 25 as sprockets 24, 25, such as rigid chains or flexible chains formed.
  • two drives 22, 23 are provided, which usually include stepper motors, electromagnets or servomotors.
  • stepper motors and servomotors allow a precise adjustment of the angular positions of the stops 20, 21.
  • the drives 22, 23 further have means 26, 27 for engaging in the sprockets 24, 25. Suitable means are, for example, a pinion 26, 27, a worm, a planetary gear and / or a rack. Other means are also conceivable.
  • the sprockets 24, 25 start to rotate upon rotation of the pinions 26, 27, whereby the angular positions of the stoppers 20, 21 can be changed.
  • the means for engaging in the sprockets 24, 25 as pinions 26, 27 are formed.
  • An advantage of the sprockets 24, 25 in conjunction with the drives 22, 23 and the pinions 26, 27 is that the stops 20, 21 are locked in their angular positions. In the event of a power failure of the drives 22, 23 or other failure of the drives 22, 23 remain sprockets 24, 25 and thus the stops 20, 21 in their last set angular positions, whereby reliability of the irrigation system 1 can be increased.
  • the stops 20, 21 can also be decoupled from the drives, so that a manual adjustment of the stops 20, 21 in case of failure of the drives 22, 23 is ensured.
  • There are further gears 28 are provided which allow a horizontal fixation and stabilization of the sprockets 24, 25 and the stops 20, 21, with respect to the water pipe 5.
  • a control device (not shown) is connected to the drives 22, 23 for controlling the drives 22, 23.
  • the control device is connected to angular position sensors, not shown, which each detect a current angular position of the two stops 20, 21.
  • the detection of the angular position of the two stops 20, 21 can also indirectly by detection an angular position of the sprockets 24, 25 done.
  • the control device can compare an actual angular position with a desired angular position, and if the desired angular position deviates from the actual angular position, the control device can control the drives 20, 21 accordingly.
  • the second stop 21 is designed hinged by means of a hinge.
  • the second stop 21 acts as a stop only in a pivoting direction of the sprinkler arm 11, whereas the sprinkler arm 11 in the opposite direction of the load is not limited by the second stop 21.
  • the adjustment of the Fig. 5 a direction of rotation of the sprinkler arm 11 takes place only when the rocker arm 14 touches the second stop 21 during a rotation of the sprinkler arm 11 in the counterclockwise direction.
  • the first stop 20 may be designed to be foldable by means of a hinge.
  • the Fig. 9 shows a further embodiment of an adjusting device 18, in which the adjusting device 18 is fixed to a pipe section 35 which can be arranged between the sprinkler arm 11 and a feed line 39 of the sprinkler arm 11.
  • the feed line 39 is in turn usually connected to the end 4 of the water hose 3.
  • the pipe section 35 typically forms an extension of the sprinkler 10 in the vertical direction.
  • the pipe section 35 may have at least one first flange 36 which is connectable to a flange 37 of the sprinkler arm 11.
  • the flange 37 may be attached to the water pipe 5, for example.
  • the pipe section 35 may have a second flange 38 which is connectable to a flange of the supply line 39, not shown.
  • the sprockets 24, 25 are rotatably mounted around the pipe section 35.
  • the drives 22, 23 may be arranged in a watertight housing 41.
  • the drives 22, 23 pinions 26, 27 have, which are connected by means not shown toothed belt 42 with pulleys.
  • the pulleys 42 are located on drive shafts 43, which are connected via other gears with the sprockets 24, 25.
  • chains and gears or other means for connecting the drives 22, 23 to the drive shafts 43 may be used.
  • various sensors such as a pressure sensor 30 for detecting a water pressure, a flow sensor 31 for detecting a water flow, and a wind sensor 32 for detecting a wind force and / or wind direction may be provided.
  • the control device is connected to the sensors 30, 31, 32, evaluates sensor data by means of a processor designed for this purpose, and controls the drives 22, 23 as a function of signals or data acquired by the sensors 30, 31, 32.
  • the flow sensor 31 may, for example, be integrated in the feed line 39 of the sprinkler 10.
  • the adjusting device 18 has a communication unit 40.
  • the communication unit 40 is connected to the sensors 30, 31, 32, the control device and the control electronics 8 via corresponding lines.
  • the communication unit 40 may include a GPS module capable of receiving position data from satellites.
  • the position data comprise a current location of the communication unit 40 or the sprinkler 10.
  • a memory or a plurality of memories may be provided in which or in which current angular positions of the stops, current sensor data, terrain data and position data are stored.
  • the control device can control the drives 22, 23 on the basis of the position data, the terrain data and the sensor data.
  • the communication unit 40 may be configured to communicate with an external server 50.
  • the communication unit 40 is usually configured to transmit current actual angular positions of the two stops 20, 21, sensor data of the sensors 30, 31, 32 and position data of the sprinkler 10 to the server 50. Further, the communication unit 40 is configured to receive target angular positions of the stoppers 20, 21 from the server 50.
  • the communication unit 40 may be further connected to the control electronics 8 of the reel 2, whereby the control electronics 8, the retraction speed of the water hose 3 depending on evaluated by the server 50 and sent data can set.
  • the power supply of the communication unit 40, the drives 22, 23, the adjusting device, and the sensors 30, 31, 32 can be carried out, for example, via at least one rechargeable battery connected to a solar module.
  • the adjusting device 18 may be part of a system 80 for adjusting the pivoting angle range 71, 72.
  • the system 80 may further include the named server 50.
  • the server 50 evaluates by means of at least one processor position data, terrain data and / or sensor data to calculate target angular positions of the stops 20, 21.
  • the server 50 may e.g. based on the current location of the sprinkler 10 on geographic environment data or terrain data, which determines the server 50 by comparing the location of the sprinkler 10 with a corresponding database. By comparing the current location of the sprinkler 10 with the environmental data or terrain data, the server 50 may determine the pan angle range 71, 72 and the corresponding angular positions of the stoppers 20, 21.
  • the desired angular positions are then transmitted to the communication unit 40, which forwards the desired angular positions to the control device.
  • the control device then controls the drives 22, 23 in accordance with the desired angular positions, whereby the stops 20, 21 are moved from their actual angular positions to their desired angular positions.
  • the server 50 may also take into account the data acquired by said sensors 30, 31, 32 when calculating the desired angular positions.
  • control device can also be designed to determine the desired angular positions as a function of the terrain data, the sensor data and the position data.
  • the terrain data may be stored in advance in the memory and / or provided by the server 50.
  • the control electronics 8 of the reel 2 can be connected to the communication unit 40.
  • the server 50 and / or the electronic control unit 8 can then additionally determine a desired retraction speed of the reel 2, and control the reel drive 7 accordingly.
  • the system 80 may further include a mobile electronic device 60, such as a laptop, smartphone, mobile phone, tablet computer, notebook, or the like.
  • the mobile electronic device 60 and the server 50 can communicate with each other via a wireless connection, i. by a bidirectional communication signals and messages exchange with each other.
  • the server 50 may direct the mobile electronic device 60 to the location of the sprinkler 10, impact limits (see below), a current wind force, current wind direction, the current slew angle range 71, 72, a current pressure on the sprinkler 10, a measured flow rate, a state of charge of the battery, the actual swivel angle positions, and / or the current take-up speed of the reel 2 (irrigation parameters).
  • the mobile electronic device 60 may include input means for entering sprinkling parameters.
  • a user inputs the irrigation parameters to the mobile electronic device 60, he / she can transmit the irrigation parameters to the server 50.
  • the server 50 may in turn forward the irrigation parameters to the communication unit 40 so that the irrigation parameters are taken into account when adjusting the angular positions of the stoppers 20, 21.
  • the server 50 may be configured to transmit a warning message to the mobile electronic device 60 if sensor data is outside a tolerance interval. For example, the server 50 may send a message to the mobile electronic device 60 if the wind force exceeds a first threshold.
  • the server 50 may also be configured to stop or stop irrigation by the irrigation system 1 if the wind force exceeds a second threshold greater than the first threshold. If the wind speed falls below the first limit, the server 40 can tell the irrigation system 1 that the irrigation can be resumed.
  • the evaluation of the data is preferably carried out by the server 50 and / or the control device.
  • the adjustment of the angular positions takes place here by the adjusting device 18th
  • the irrigation system 1 is the Fig. 7 shown with two different locations of the sprinkler 10.
  • the locations of the sprinkler 10 depend on a time of irrigation, since the sprinkler 10 is pulled by the reel 2 at a speed of about 25 m / s towards reel 2.
  • the location of the sprinkler 10 at the start time of the irrigation is shown.
  • the sprinkler arm 11 points in the direction of the reel 2;
  • An irrigation direction is here in the FIG. 8a indicated by arrows.
  • the sprinkling direction has changed, whereby the sprinkler arm 11 points in a direction away from the reel 2.
  • a field boundary 70 of a field to be wetted 73 which may also be referred to as an impact boundary
  • a swivel angle range 71 at the start time of sprinkling a swivel angle range 72 at the time of rotation of the irrigation direction
  • the stops 20, 21, and angular positions of the stops 20, 21 are shown ,
  • the location of the sprinkler 10 GPS position
  • the location of the impact limits 70 terrain data
  • the start time of the sprinkling is detected by the pressure sensor 30 or the flow sensor 31.
  • the server 50 determines the angular positions for setting the first stop (in the example 176 °) and the second stop (in the example 76 °), after which the server 50, the angular positions to the communication unit 40th transmitted.
  • Basis for the determination here are location of the sprinkler 10 and throw (swivel radius) of the sprinkler 10 and the impact limits 70 (base GIS data of the blow).
  • the communication unit 40 transmits these two angles to the control device. Subsequently, the stops 20, 21 driven by the drives 22, 23 to the corresponding angular position. Thus, the swivel angle range 71 is set for the start.
  • the sprinkler 10 is now retracted from the drum 2 - the current location of the sprinkler 10, pressure, flow, position of the stops and wind parameters are measured at fixed (regular) intervals, e.g. every 15 minutes, every minute or every 10 seconds, sent to the server 50 and evaluated.
  • the server 50 determines the pivot point of the irrigation based on the throw (irrigation radius). Once this pivot point has been reached, the new angles of the first stop 20 (6 ° in the example) and the second stop (in the example 90 °) are transmitted to the communication unit 40. From here the adjustment of the stops 20, 21 is triggered. The rotation of the alignment of the sprinkler arm 11 takes place here in such a way that it does not rain over areas outside of the striking edge 70 (in the example, the turning point must turn "clockwise", otherwise a sprinkling swiveling would take place outside the striking edge 70).
  • the adaptation of the angular positions to wind direction and wind force is taken into account. Both parameters are detected by the wind sensors 32 and periodically retrieved by the communication unit 40. Depending on the mean wind direction and the mean wind strength, the angular positions on the side away from the wind are corrected.
  • the described method can be used in particular with the one described above Device 18 and the system 80 are performed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung (18) zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (10) mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (13) in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm (11). Die Verstelleinrichtung (18) umfasst: - einen ersten Anschlag (20) und einen zweiten Anschlag (21), wobei der Regnerarm (11) zwischen den beiden Anschlägen (20, 21) schwenkbar ist, und die Anschläge (20, 21) den Schwenkwinkelbereich (71, 72) des Regnerarms (11) festlegen, - mindestens einen Antrieb (22, 23) zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags (20) in Bezug auf die vertikale Achse (13) und zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags (21) in Bezug auf die vertikale Achse (13), - eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs (22, 23), wobei die Winkelposition des ersten Anschlags (20) und die Winkelposition des zweiten Anschlags (21) unabhängig voneinander verstellbar sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (11).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung sowie ein Verfahren zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners.
  • Ein Regner umfasst typischerweise einen um eine vertikale Achse schwenkbaren Regnerarm, aus dem vorne ein Wasserstrahl austritt. Durch die Schwenkbewegung des Regners kann ein kreisförmiger Bereich oder ein kreissektorförmiger Bereich um den Regner bewässert werden. Regner dienen insbesondere zur Bewässerung großer Flächen und werden beispielsweise in der Landwirtschaft und der Garten- und Landschaftspflege eingesetzt. Regner können auch auf Sport-, Golf- oder Tennisplätzen eingesetzt werden. Weiter können mit Regnern anstelle von Pflanzenkulturen auch Kohlehalden oder Erzhalden beregnet werden.
  • Der genannte Regner ist üblicherweise als Teil einer Beregnungsanlage mit einer Wickeltrommel und einem Wasserschlauch ausgestaltet. Hierbei zieht häufig die Wickeltrommel über den Wasserschlauch einen verfahrbaren Regnerwagen ein, auf dem seinerseits der Regnerarm schwenkbar gelagert ist. Bei derartigen Beregnungsanlagen wird der Regnerwagen samt dem Schlauch beispielsweise mit Hilfe eines Traktors ausgezogen, wobei sich der Wasserschlauch von der Wickeltrommel abwickelt. Im eigentlichen Betrieb zieht dann die Wickeltrommel am Schlauch den Regnerwagen zu sich, wobei ein nach links und rechts schwenkender Regnerarm einen vorbestimmten Kreissektor mittels eines aus dem Regnerarm austretenden Wasserstrahl bewässert. Am freien Ende des Regnerarmes kann ein Strahlunterbrecher vorgesehen sein, der alternierend in den Wasserstrahl eingreift und diesen auffächert, sodass sich ein im Wesentlichen den gesamten Kreissektor bewässernder "Wasservorhang" ergibt. Der Strahlunterbrecher kann auch die Funktion einer Strahlablenkung einnehmen, wobei das dabei erzeugte Drehmoment benutzt werden kann, um den Regnerarm um eine vertikale Achse um einen Horizontalwinkel zu schwenken. Es bedarf also in der Regel keines gesonderten Antriebs für diese Horizontalbewegung über den Beregnungssektor. Vielmehr kann die Wasserenergie dazu genutzt werden.
  • Ältere Varianten derartiger Beregnungsanlagen sind sehr unflexibel in der Bedienung. Sie erlauben meist nur eine Grundeinstellung, bei der der Regnerarm einen einzigen vordefinierten Sektor überstreicht. Eine Umstellung des Sektors ist zwar möglich aber relativ aufwendig und wurde von den Benutzern häufig bei eingeschaltetem Regner vorgenommen, was angesichts des Hochdruck-Wasserstrahls eine Gefahr darstellen kann. Weiter muss ein Benutzer unter Umständen für die Umstellung des Sektors relativ weite Strecken zur Beregnungsanlage ablegen und genau wissen, zu welchem Zeitpunkt der Sektor umgestellt werden soll. Eine solche Umstellung ist beispielsweise dann nötig, wenn sich beispielsweise am Ende des zu beregnenden Grundstücks eine Straße oder Bahnschienen befinden, die nicht beregnet werden dürfen. Dann muss der Beregnungssektor beispielsweise halbkreisförmig zur Wickeltrommel hin ausgerichtet sein. Nach einem bestimmten Einzugsweg ist dann eine Umstellung nötig, bei der der Beregnungssektor dahingehend verändert wird, dass er von der Wickeltrommel weg weist.
  • In der Veröffentlichung EP 1 576 872 A2 ist eine Beregnungsanlage gezeigt, bei der eine Ausrichtung und eine Größe des zu beregnenden Sektors eingestellt werden kann. Hierbei wird eine Winkelposition des Regnerarms erfasst. Bei Erreichen eines bestimmten Winkels wird ein Wasserstrahlablenker über einen Elektromotor angesteuert. Der Wasserstrahlablenker übt dann einen Drehmoment auf den Regnerarm aus, wodurch dieser in eine gewünschte Richtung geschwenkt wird. Nachteilig ist hier, dass der Wasserstrahlablenker jedes Mal erneut durch den Elektromotor angesteuert werden muss, wenn ein Richtungswechsel des Regnerarms vonnöten ist. Hierdurch kann die Beregnungsanlage störanfällig sein; außerdem ist der Stromverbrauch der Beregnungsanlage relativ hoch.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise zu lösen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verstelleinrichtung gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. Weiterbildungen werden durch die nachfolgende Beschreibung und die abhängigen Ansprüche beschrieben.
  • Mit der vorliegenden Anmeldung wird eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners vorgeschlagen. Der Regner weist hierbei einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm auf. Die Verstelleinrichtung umfasst:
    • einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag, wobei der Regnerarm zwischen den beiden Anschlägen schwenkbar ist, und die Anschläge den Schwenkwinkelbereich des Regnerarms festlegen,
    • mindestens einen Antrieb zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags und zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags,
    • eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs,
    wobei die Winkelposition des ersten Anschlags und die Winkelposition des zweiten Anschlags unabhängig voneinander verstellbar sind.
  • Die vorgeschlagene Verstelleinrichtung ermöglicht eine unabhängige und gesteuerte, d.h. automatische, Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge. Die Verstelleinrichtung zeichnet sich typischerweise durch eine einfache und robuste Bauweise aus und kann insbesondere in bestehenden Systemen implementiert werden. So können bereits bestehende Regner auf einfache Art mit der Verstelleinrichtung nachgerüstet werden.
  • Die Anschläge können zur Festlegung der Winkelposition arretierbar ausgebildet sein. Hierzu kann eine Mechanik zum Feststellen der Anschläge vorgesehen sein. Beispielsweise können die Anschläge durch den Antrieb zunächst auf eine gewünschte Winkelposition verstellt werden. Nach erfolgter Verstellung können die Anschläge arretiert werden, damit der jeweilige Anschlag in der gewünschte Winkelposition bleibt. Bei einem etwaigen Ausfall der Elektronik oder Energieversorgung bleiben die Anschläge somit in ihren jeweiligen Winkelpositionen. Ein mit dieser Verstelleinrichtung ausgestatteter Regner kann dann wie ein herkömmlicher Regner ohne automatische Verstellbarkeit der Anschläge funktionieren und damit eine höhere Betriebssicherheit gewährleisten. Diese Verstelleinrichtung hat weiter den Vorteil, dass nur dann Energie benötigt wird bzw. Strom verbraucht wird, wenn tatsächlich eine Verstellung eines der genannten Anschläge oder beider Anschläge erfolgt.
  • In einer Ausführungsform sind die Anschläge vom Antrieb abkoppelbar. In einer weiteren Ausführungsform sind die Winkelpositionen der Anschläge manuell einstellbar. Diese Ausbildung kann vorteilhaft sein, wenn eine Beregnung gemäß einem bestimmten vorgegebenen Muster nicht notwendig ist und hierdurch eine spezifische Steuerung der Anschläge entfallen kann.
  • Die Anschläge sind typischerweise drehbar um die vertikale Achse herum gelagert. In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Anschlag auf einem ersten drehbaren Ring befestigt. Weiter kann der zweite Anschlag auf einem zweiten drehbaren Ring befestigt sein. Die Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge kann in diesem Fall durch eine Drehung der entsprechenden Ringe erfolgen.
  • Die Ringe können zum Beispiel konzentrisch angeordnet sein. In diesem Fall können die Anschläge in radialer und/oder vertikaler Richtung in Bezug auf die vertikale Achse voneinander beabstandet sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der erste Ring in vertikaler Richtung über dem zweiten Ring angeordnet ist. Es kann z.B. vorgesehen sein dass, der erste Anschlag und der zweite Anschlag in vertikaler Richtung und/oder in radialer Richtung voneinander beabstandet sind. Dies kann die unabhängige Verstellbarkeit der Anschläge begünstigen.
  • In einer Ausführung ist der erste Ring ein erster Zahnkranz. Weiter kann der zweite Ring ein zweiter Zahnkranz sein. Die Zahnkränze können z.B. als starre Zahnräder, flexible Zahnräder, flexible Ketten, starre Ketten oder Kettenräder ausgebildet sein. Der Antrieb kann Mittel zum Eingreifen in den ersten Zahnkranz und/oder den zweiten Zahnkranz umfassen, wie z.B. ein Ritzel, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange. Hiermit ist eine Möglichkeit gegeben, die Anschläge zu drehen. Weiterhin kann mittels dieser Ausbildung die oben beschriebene Arretierung der Anschläge verwirklicht werden. Typischerweise umfasst der Antrieb einen Schrittmotor, einen Servomotor oder einen Elektromagneten zur Verstellung des mindestens einen Anschlages. Hierbei kann der Schrittmotor, der Servomotor oder der Elektromagnet durch die Steuereinrichtung ansteuerbar sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erste Anschlag durch einen ersten Antrieb verstellt und der zweite Anschlag wird durch einen zweiten Antrieb verstellt. Für die Ausgestaltung der beiden Antriebe wird auf die obigen Ausführungen zu dem mindestens einen Antrieb verwiesen.
  • Optional sind der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet, derart, dass der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms als Anschlag wirken.
  • In einer Ausführungsform ist mindestens ein Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Winkelposition (Istwert der Winkelposition) des ersten Anschlages und/oder der aktuellen Winkelposition (Istwert der Winkelposition) des zweiten Anschlages vorhanden. Der Positionssensor ist hierbei üblicherweise mit der Steuereinrichtung verbunden. Beispielsweise kann eine Position der Anschläge oder der oben genannten Ringe optisch, magnetisch, induktiv oder über einen Positionsschalter ermittelt werden.
  • Durch die Verstellung der Anschläge kann insbesondere eine Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs eingestellt werden. Unter der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs ist hierbei eine mittlere Ausrichtung des Wasserstrahls zu verstehen, der den Regnerarm verlässt; wenn also der Regnerarm in einer Winkelposition genau zwischen den beiden Winkelpositionen der Anschläge ist. So kann die Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs (Beregnungsrichtung) in Richtung eines Randes einer zu bewässernden Fläche oder in entgegengesetzter Richtung, d.h. weg von dem Rand, zeigen. Durch die Anpassung der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs können Flächen mit unregelmäßigen Formen besser bewässert werden. Außerdem kann durch die Einstellung der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs (Beregnungsrichtung) eine Fläche in den Ecken vollständig ausgeregnet werden, ohne die Flächengrenzen zu überschreiten. Außerdem können sich auf der Fläche befindliche Bereiche, welche nicht beregnet werden sollen, präzise umregnet werden.
  • Die Verstelleinrichtung kann Befestigungsmittel zum Befestigen der Verstelleinrichtung an den Regner umfassen. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise eine lösbare Befestigung des Regners mit der Verstelleinrichtung. Beispielsweise kann als Befestigungsmittel eine lösbare Rohrschelle vorgesehen sein, weiche die Verstelleinrichtung mit einem Wasserrohr oder einem Standrohr des Regners zu befestigen vermag. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein bestimmtes Befestigungsmittel beschränkt. Die Verstelleinrichtung kann ein Rohrstück umfassen und/oder an dem Rohrstück befestigt sein, welches zwischen dem Regnerarm und einer Zuleitung des Regnerarms angeordnet werden kann. Eine Längsrichtung des Rohrstücks verläuft typischerweise entlang der vertikalen Richtung. Im eingebauten Zustand bildet das Rohrstück also in der Regel eine Verlängerung des Regners in der vertikalen Richtung. Das Rohrstück kann mindestens einen ersten Flansch aufweisen, der mit einem Flansch des Regnerarms verbindbar ist. Weiter kann das Rohrstück einen zweiten Flansch aufweisen, der mit einem Flansch der Zuleitung verbindbar ist. Die Ringe oder Zahnkränze sind bevorzugt drehbar um das Rohrstück gelagert. Durch die beschriebene Ausführungsform lassen sich bestehende Regner besonders gut mit der Verstelleinrichtung nachrüsten.
  • Die Verstelleinrichtung oder zumindest Teile der Verstelleinrichtung, wie die Antriebe, können in einem wasserdichten Gehäuse angeordnet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens ein Windsensor vorgesehen sein, der ausgestaltet ist, eine Windstärke und/oder Windrichtung zu messen. Der Windsensor kann z.B. ein Anemometer sein. Die Steuereinrichtung kann den Antrieb abhängig von durch den Windsensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern. Bei Windstille kann von einer einigermaßen gleichmäßigen Verteilung des Beregnungswassers auf eine Fläche ausgegangen werden. Schon bei relativ geringen Windstärken mit Geschwindigkeiten kann es zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Beregnungswassers auf der Fläche kommen. So kann sich die beregnete Fläche zu einer windabgewandten Seite verschieben. Probleme können hier vor allem entstehen, wenn eine Verwehung des Wassers auf Straßen erfolgt. Durch Verstellung des Schwenkwinkelbereichs unter Berücksichtigung der durch den Windsensor erfassten Signale oder Daten können diese Probleme umgangen bzw. abgemildert werden. Beispielsweise können die Winkelpositionen der Anschläge in Abhängigkeit der Daten oder Signale des Windsensors verstellt werden. So kann der Schwenkwinkelbereich auf der windabgewandten Seite korrigiert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann ein Drucksensor zum Erfassen eines Wasserdrucks vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall den Antrieb abhängig von durch den Drucksensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern.
  • Außerdem kann ein Durchflusssensor zum Erfassen eines Wasserdurchflusses vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall den Antrieb abhängig von durch den Durchflusssensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine mit der Steuereinrichtung verbundene Kommunikationseinheit vorhanden ist, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb abhängig von durch die Kommunikationseinheit empfangenen Signalen oder Daten ansteuert. Die Kommunikationseinheit kann mit einem oder mehreren der oben genannten Sensoren (z.B. Windsensor, Drucksensor oder Durchflusssensor) verbunden sein. Die Anbindung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoren an die Kommunikationseinheit kann per Kabel oder auch drahtlos erfolgen.
  • Die Kommunikationseinheit kann zum Senden und/oder Empfangen von Positionsdaten (Standortdaten) ausgebildet sein. So kann die Kommunikationseinheit als GPS-Empfänger-Modul ausgestaltet sein, wobei die Positionsdaten dann GPS-Daten sind, die von mindestens einem Satelliten empfangen werden. Die Positionsdaten können eine aktuelle Position (Ist-Position oder Ist-Standort) der Kommunikationseinheit oder des Regners umfassen. Die Steuereinrichtung kann den Antrieb abhängig von den Positionsdaten ansteuern.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung den Antrieb in Abhängigkeit von Geländedaten, z.B. geographische Informationssystem-Daten, GIS-Daten, ansteuern. Durch die Geländedaten wird eine zu bewässernde Fläche z.B, in Abhängigkeit von geographischen Bedingungen vorgegeben. Mittels eines kleinen Schwenkwinkelbereichs kann z.B. ein vorhandenes Gebäude von der Bewässerung ausgenommen werden. Durch Anpassung des Schwenkwinkelbereichs an die geographischen Bedingungen kann die Bewässerung somit weiter verbessert werden und der Wasserverbrauch kann gesenkt werden. Die Steuereinrichtung und/oder die Kommunikationseinheit können einen Speicher zum Abspeichern der Geländedaten umfassen.
  • Die Steuereinrichtung kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, die Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs abhängig von den erfassten Sensordaten, den Geländedaten und/oder den Positionsdaten einzustellen.
  • Die Kommunikationseinheit kann ein Teil eines Netzwerks bilden oder mit einem Netzwerk verbunden sein. Die Kommunikationseinheit umfasst in der Regel ein M2M-Modem (Machine-to-Machine-Modem). In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kommunikationseinheit ausgebildet zum Kommunizieren mit einem Server, wobei die Kommunikationseinheit ausgestaltet ist, aktuelle Winkelpositionsdaten (Ist-Winkelpositionsdaten) der Anschläge, Geländedaten (s. unten), Positionsdaten der Kommunikationseinheit oder des Regners und/oder Sensordaten an den Server zu übermitteln. Die Übermittlung der Daten von der Kommunikationseinheit zu dem Server kann insbesondere drahtlos über Funk erfolgen.
  • Die Kommunikationseinheit kann dabei zum Senden von Daten zum Server und/oder zum Empfangen von Daten von dem Server ausgestaltet sein. Der Server kann dabei zum Senden von Daten zur Kommunikationseinheit und/oder zum Empfangen von Daten von der Kommunikationseinheit ausgestaltet sein. Der Datenaustausch (Senden und/oder Empfangen von Daten) zwischen dem Server und der Kommunikationseinheit kann in regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgen, z.B. jede Minute, alle 10 Minuten oder jede Stunde.
  • In einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit ausgestaltet zum Senden und/oder Empfangen von Geländedaten, die üblicherweise eine zu beregnende Fläche und eine trockenzuhaltende Fläche umfassen. Die Steuereinrichtung kann ausgestaltet sein, den Antrieb abhängig von den Geländedaten anzusteuern.
  • Weiter kann die Kommunikationseinheit zum Empfangen von Soll-Winkelpositionsdaten der Anschläge von dem Server ausgestaltet sein.
  • Zur Stromversorgung der Verstelleinrichtung, der Steuereinrichtung, der Kommunikationseinheit, des Antriebs und/oder der oben genannten Sensoren kann mindestens ein Energiespeicher, wie eine Batterie, ein Akku oder ein Kondensator, vorgesehen sein. Der Energiespeicher kann wiederaufladbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Energiespeicher mit einem Solarmodul verbunden sein. Die Kommunikationseinheit kann ausgebildet sein, einen Ladezustand des Energiespeichers an den Server zu übermitteln.
  • Weiter kann ein System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs bereitgestellt werden. Das System kann hierbei die oben beschriebene Verstelleinrichtung sowie einen Server, wie den oben genannten Server, umfassen.
  • Der Server kann ausgestaltet sein, aktuelle Sensordaten, Geländedaten und/oder Positionsdaten auszuwerten und eine Soll-Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages in Abhängigkeit von den Sensordaten, Geländedaten und/oder Positionsdaten zu bestimmen. So kann der Server durch Vergleich der Positionsdaten mit den Geländedaten auf einen zu bewässernden Bereich schließen und den Schwenkwinkelbereich bestimmen. Der Server ist ausgebildet, die Soll-Winkelpositionen des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages an die Kommunikationseinheit zu übermitteln. Die Kommunikationseinheit ist z.B. ausgebildet, die Soll-Winkelpositionen des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages zu empfangen und an die Steuervorrichtung weiterzuleiten.
  • Weiter kann der Server ausgestaltet sein, eine mittlere Ausrichtung des Regners (mittlere Beregnungsrichtung) zu bestimmen. Unter einer mittleren Ausrichtung des Regners ist eine Ausrichtung des Regnerarms in einer Winkelposition, welche genau mittig der beiden Anschläge liegt zu verstehen. Die mittlere Ausrichtung des Regners kann zum Beispiel in Richtung einer Haspel (s. unten) oder in Richtung eines Randes der zu bewässernden Fläche zeigen. Der Server kann eine Soll-Ausrichtung des Regners an die Kommunikationseinheit übermitteln.
  • Das System kann weiter mindestens ein mobiles elektronisches Gerät umfassen, welches ausgestaltet ist, drahtlos mit dem Server und/oder der Kommunikationseinheit zu kommunizieren. Als Beispiele für ein derartiges mobiles elektronisches Gerät seien hier unter anderem ein mobiles Telefon, ein Smartphone, ein Computer, ein Laptop, ein Notebook oder ein Tablet-PC erwähnt.
  • Das mobile elektronische Gerät kann Eingabemittel zum Eingeben von Beregnungsparametern aufweisen. Die Beregnungsparameter umfassen hierbei z.B. Windrichtung, Art der zu beregnenden Pflanzen, Art der zu beregnenden Fläche, Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windstärke, Wasserdruck, Wasserdurchsatz, Grenzen einer zu beregnenden Fläche, Positionsdaten, Schwenkwinkelpositionen der Anschläge oder eine Einzugsgeschwindigkeit einer Haspel (s. unten). Die am mobilen elektronischen Gerät eingegebenen Beregnungsparameter können z.B. bei der Bestimmung der Winkelpositionen der Anschläge, des Schwenkradius, der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs oder der Einzugsgeschwindigkeit der Haspel durch den Server oder durch die Steuereinrichtung berücksichtigt werden. Das mobile elektronische Gerät kann ausgestaltet sein, die Beregnungsparameter an den Server oder an die Kommunikationseinheit zu übermitteln. Der Server kann wiederum die Beregnungsparameter an die Kommunikationseinheit weiterleiten. Alternativ kann die Kommunikationseinheit die Beregnungsparameter an den Server weiterleiten.
  • Weiter wird mit der vorliegenden Anmeldung ein Regner bereitgestellt. Der Regner umfasst
    • einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm,
    • eine an dem Regnerarm angeordnete Regnerdüse,
    • die zuvor beschriebene Verstelleinrichtung, welche durch Befestigungsmittel an dem Regner befestigt ist,
    • einen Umkehrmechanismus, welcher derart mit den Anschlägen zusammenwirkt, dass die Schwenkrichtung des Regnerarms änderbar ist.
  • Unter dem Begriff Regner sollen im Sinne der vorliegenden Schrift insbesondere auch die Begriffe Rasensprinkler, Beregner, Regnerkanonen und Rasensprenger fallen.
  • Die Schwenkrichtung ist hierbei die Drehrichtung des Schwenkarms um die vertikale Achse und kann zum Beispiel linksherum oder rechtsherum erfolgen. Die Schwenkung des Regnerarms kann durch Wasserkraft erfolgen. In der Regel wird also die Wasserkraft verwendet, um den Horizontalbereich zu überstreichen. Dem Fachmann sind verschiedene Mechanismen zur Drehung des Regnerarms geläufig. Beispielsweise kann eine durch Wasser angetriebene Turbine eine Reihe von Zahnrädern antreiben, die die Drehung des Regnerarms bewirken können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass Drehung des Regnerarms mittels eines Strahlunterbrechers zu bewerkstelligen, der mit dem Regnerarm verbunden ist und einen Wasserstrahl in regelmäßigen zeitlichen Abständen unterbricht. Bei der Unterbrechung des Wasserstrahls durch den Strahlunterbrecher übt der Wasserstrahl einen Drehmoment auf den Strahlunterbrecher aus, wodurch der Regnerarm sich um einen bestimmten Winkelbereich dreht.
  • Dem Fachmann ist geläufig, dass verschiedenartige Umkehrmechanismen für Regner bestehen, welche mit Anschlägen zusammenwirken, um eine Schwenkrichtung des Regnerarms zu ändern. Beispielsweise sei hier ein Kipphebel erwähnt. Wenn der Kipphebel einen der beiden Anschläge berührt, ändert sich die Drehrichtung des Regnerarms, bis der Kipphebel den jeweils anderen Anschlag berührt. Ein weiterer Umkehrmechanismus ist zum Beispiel in der Veröffentlichung EP 0 097 985 B1 beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Umkehrmechanismus beschränkt.
  • Der Regner kann abhängig von den Daten oder Signalen der Sensoren gesteuert werden. Insbesondere kann der Regner in Abhängigkeit von durch den Server gesendeten Daten und durch die Kommunikationseinheit empfangenen Daten gesteuert werden. So kann der Server eine Mitteilung an die Kommunikationseinheit schicken, wenn der Wind eine bestimmte Stärke oder Richtung hat. Insbesondere kann der Regner abgeschaltet werden, wenn die vom Windsensor gemessene Windstärke eine vorbestimmte Stärke überschreitet, oder wenn es pulsartige Böen gibt. Weiter kann in diesem Fall ein Benutzer mittels einer Mitteilung, z.B. in Form einer SMS oder E-Mail, benachrichtigt werden, dass der Regner abgeschaltet wurde. Hierzu schickt der Server dem mobilen elektronischen Gerät eine entsprechende Mitteilung.
  • Der Drucksensor kann ausgestaltet sein, den Wasserdruck am Regner zu erfassen. Der Durchflusssensor kann in einer Zuleitung des Regners integriert werden, um einen Wasserdurchfluss in Richtung Regners zu erfassen. Der Windsensor kann am Regner montiert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Verstelleinheit zur Änderung eines Strahlneigungswinkels vorgesehen, wobei die Verstelleinheit mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Hierbei kann der Winkel z.B. zwischen 5° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 30° stufenlos variiert werden. Der Regnerarm kann zu diesem Zweck um eine im Wesentlichen horizontale Achse höhenmäßig schwenkbar gelagert sein. Eine flache Wurfparabel des Wasserstrahls vermindert bei Wind die Wasserabdrift, wodurch die Effizienz der Beregnung erheblich gesteigert werden kann. Der Strahlneigungswinkel ist somit üblicherweise abhängig von Signalen oder Daten des Windsensors durch die Steuervorrichtung ansteuerbar.
  • Der Strahlneigungswinkel kann beispielsweise in Abhängigkeit von den Geländedaten eingestellt werden. So kann der Strahineigungswinkel herabgesenkt werden, wenn ein Schwenkradius eingeschränkt werden soll.
  • Weiter wird eine Verstelleinrichtung für eine Beregnungsanlage vorgeschlagen, die den zuvor beschriebenen Regner und die zuvor beschriebene Verstelleinrichtung umfassen kann. Die Beregnungsanlage weist in der Regel einen verfahrbaren Regnerwagen auf, auf dem der Regner angeordnet ist. Die Beregnungsanlage umfasst üblicherweise zudem
    • eine flexible Wasserleitung, dessen Ende mit dem Regner verbunden ist,
    • eine Haspel zum Aufwickeln der flexiblen Wasserleitung,
    • einen Haspelantrieb zum Antreiben der Haspel,
    • eine Steuerelektronik zum Steuern der Haspelantriebes,
    wobei der Regnerwagen durch Aufwickeln der flexiblen Wasserleitung in Richtung Haspel ziehbar ist.
  • Außerdem wird mit der Erfindung die genannte Beregnungsanlage mit der Verstelleinrichtung bereitgestellt.
  • Der Haspelantrieb kann zum Beispiel eine durch Wasser angetriebene Turbine sein. Die flexible Wasserleitung kann zum Beispiel ein Wasserschlauch oder ein flexibles Rohr, wie ein flexibles Polyethylen-Rohr, sein.
  • Die Verstelleinrichtung kann zusammenwirken mit der Steuerelektronik zum Steuern des Haspelantriebes. In einer Ausgestaltung kann die Steuerelektronik zum Steuern des Haspelantriebes eine Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung einstellen. In der Regel ist die Steuerelektronik des Haspelantriebes ausgebildet, eine Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung in Abhängigkeit des aktuellen Schwenkwinkelbereiches und/oder des Schwenkradius des Schwenkarms einzustellen. Wenn der Schwenkwinkelbereich und/oder der Schwenkradius, z.B. aufgrund von Geländedaten (Straßen, Bahnschienen usw.), reduziert wird, kann die Einzugsgeschwindigkeit insbesondere bei gleichbleibendem Wasserfluss erhöht werden, um pro bewässerte Fläche eine gleichbleibende Wassermenge zu verwenden. Umgekehrt kann bei einer Vergrößerung des Schwenkwinkelbereichs oder des Schwenkradius die Einzugsgeschwindigkeit reduziert werden. Die Einstellung der Einzugsgeschwindigkeit kann weiter abhängig von den ausgewerteten Positionsdaten, Sensordaten und/oder Geländedaten erfolgen.
  • Weiter kann die Kommunikationseinheit mit der Steuerelektronik verbunden sein, wobei die Steuerelektronik den Haspelantrieb, insbesondere die Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung, abhängig von durch die Kommunikationseinheit empfangenen Signalen oder Daten ansteuert.
  • Außerdem wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalbereich schwenkbaren Regnerarm vorgeschlagen. Der Regnerarm ist zwischen zwei Anschlägen schwenkbar, und die Anschläge legen den Schwenkwinkelbereich des Regnerarms fest. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    • Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann z.B. die oben genannte Einzugsgeschwindigkeit abhängig von den ausgewerteten Positionsdaten, Sensordaten und/oder Geländedaten eingestellt oder verändert werden.
  • Die Auswertung kann hierbei z.B. durch die oben genannte Steuereinrichtung und/oder den oben genannten Server erfolgen. Für die Verarbeitung und/oder Bearbeitung der Signale und/oder der Daten der oben genannten Sensoren kann die Steuereinrichtung und/oder der Server einen Microcontroller, einen Prozessor, einen Mikroprozessor und/oder einen digitalen Signalprozessor aufweisen. Hierbei kann ein digitaler Signalprozessor (DSP) zu einer kontinuierlichen Bearbeitung von digitalen Signalen ausgestaltet sein, beispielsweise digitalen Signalen der oben genannten Sensoren. Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung ausgestaltet ist, einen oder mehrere der genannten Sensoren anzusteuern.
  • Weiterhin können die Steuereinrichtung und/oder der Server einen oder mehrere Speicher aufweisen, wie z.B. random access memory (RAM), read only memory (ROM), eine Festplatte, ein magnetisches Speichermedium und/oder ein optisches Laufwerk. Im Speicher kann ein Programm gespeichert sein, z.B. eine Software zur Verarbeitung oder Bearbeitung der Daten und/oder der Signale eines Sensors oder mehrerer der oben genannten Sensoren.
  • In einer Ausführungsform werden die Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten durch die oben genannte Kommunikationseinheit empfangen. Eine Auswertung der Daten erfolgt anschließend z.B. durch die Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung dann den Antrieb ansteuert, und der Antrieb die Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags in Bezug auf die vertikale Achse ändert. Es ist ebenfalls möglich, dass der oben genannte Server die Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten empfängt und anschließend auswertet. Der Server kann dann Soll-Winkelpositionen an die Kommunikationseinheit übermitteln. Die Steuervorrichtung kann dann den Antrieb zum Verstellen der Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags ansteuern.
  • Das Verfahren kann insbesondere einen oder mehrere Schritte aufweisen, die oben bei der Erläuterung der Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beschrieben wurden. Das Verfahren kann z.B. als Code implementiert sein, beispielsweise in der Form eines Computerprogramms auf einem Computer-lesbaren Medium, wie einem volatilen Speicher oder einem nicht-volatilen Speicher.
  • Das Verfahren kann insbesondere mit der oben beschriebenen Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch mit dem oben beschriebenen System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners durchgeführt werden. Die oben genannte Beregnungsanlage mit der Verstelleinrichtung und der oben genannte Regner mit der Verstelleinrichtung eignen sich ebenfalls für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens.
  • Es sei an dieser Stelle betont, dass Merkmale, die nur in Bezug auf die Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners genannt wurden, auch für das genannte Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beansprucht werden können und anders herum. Es sei weiter betont, dass Merkmale, die nur in Bezug auf das System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners genannt wurden, auch für das genannte Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beansprucht werden können und anders herum.
  • Insgesamt lässt sich mit der vorgeschlagenen Verstelleinrichtung und dem vorgeschlagenen Verfahren die Bewässerung optimieren und der Wasserverbrauch senken.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Regners mit einer Verstelleinrichtung;
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf den Regner gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 mit einer Kommunikationseinheit;
    Fig. 3
    eine Verstelleinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 4
    die Verstelleinrichtung gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
    Fig. 5
    eine weitere Verstelleinrichtung mit einem klappbaren Anschlag;
    Fig. 6
    die Verstelleinrichtung gemäß der Ausführungsform der Fig. 5 mit zwei Antrieben;
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung einer Beregnungsanlage;
    Fig. 8
    die Beregnungsanlage der Fig. 7 sowie ein Beispiel eines zu bewässernden Feldes mit eingezeichneten Schwenkwinkelbereichen; und
    Fig. 9
    eine weitere Verstelleinrichtung, welche auf einem Rohrstück befestigt ist.
  • Im Folgenden sind wiederkehrende oder funktionsgleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Zunächst wird auf die Fig. 7 Bezug genommen. Die Fig. 7 zeigt eine Beregnungsanlage 1 mit einem Regner 10 zur Bewässerung von Pflanzen. Die Beregnungsanlage 1 weist einen auf einer Haspel 2 (Trommel) aufwickelbaren, flexiblen Wasserschlauch 3 auf. An einem Ende 4 des Wasserschlauches 3 ist eine Zuleitung 39 vorgesehen, die mit einem starren Wasserrohr 5 befestigt ist. Zumindest das Wasserrohr 5 ist auf einem Regnerwagen 6 angeordnet, der durch Aufwickeln des Wasserschlauches 3 in Pfeilrichtung eingezogen werden kann. Der Wasserschlauch 3 kann im Übrigen auch als Zuleitung 39 ausgebildet sein, sodass das Ende 4 des Wasserschlauches 3 direkt mit dem Wasserrohr 5 verbunden ist. Die Haspel 2 wird durch einen Haspelantrieb 7 angetrieben, wobei der Haspelantrieb 7 mittels verschiedener, einstellbarer Einzugsgeschwindigkeiten den Schlauch 3 auf die Haspel 2 einziehen kann. Eine Steuerung des Haspelantriebs 7 erfolgt durch eine entsprechende Steuerelektronik 8, die beispielsweise an der Haspel 2 angeordnet ist. Der Haspelantrieb 7 kann z.B. elektrisch oder durch Wasserkraft angetrieben werden.
  • Auf dem Wasserrohr 5 ist ein schwenkbarer Regnerarm 11 mit einer Regnerdüse 12 angeordnet, die einen Wasserstrahl auf ein zu bewässerndes Feld auffächern kann. Der Regnerarm 11 ist um eine im Wesentlichen vertikale Achse 13 in einem Horizontalbereich schwenkbar gelagert. Prinzipiell kann der Regnerarm 11 hierbei eine Umdrehung von 360° machen. Die Bewegungsfreiheit des Regnerarms 11 ist allerdings in der Praxis häufig durch einen ersten Anschlag 20 und einen zweiten Anschlag 21 beschränkt. Der Regnerarm 11 ist dann zwischen den beiden Anschlägen 20, 21 schwenkbar, wobei die Anschläge 20, 21 einen Schwenkwinkelbereich 71, 72 des Regnerarms 11 festlegen.
  • Am Regnerarm 11 ist weiter eine Verstelleinrichtung 18 zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs 71, 72 des Regners 10 befestigt. Die Verstelleinrichtung 18 umfasst die genannten Anschläge 20, 21, einen Antrieb 22 zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags 20 in Bezug auf die vertikale Achse 13 und einen Antrieb 23 zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags 21 in Bezug auf die vertikale Achse 13, und eine nicht dargestellte Steuereinrichtung zur Steuerung der Antriebe 22, 23. Die Verstelleinrichtung 18 ist derart ausgebildet, dass die Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 unabhängig voneinander verstellbar oder einstellbar sind. Die Verstelleinrichtung 18 ist in den Figuren 1-6 besser erkennbar dargestellt.
  • Die Fig. 1 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Regnerarms 11 der Beregnungsanlage 1 der Fig. 7. Der Regnerarm 11 umfasst einen Umkehrmechanismus 14, welcher derart mit den beiden Anschlägen 20, 21 zusammenwirkt, dass eine Schwenkrichtung des Regnerarms 11 geändert werden kann. Der Umkehrmechanismus 14 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kipphebel 14, welcher bei Berührung eines der beiden Anschläge 20, 21 eine Drehrichtungsänderung des Regnerarms 11 herbeiführt (beispielsweise rechtsherum statt bisher linksherum oder umgekehrt).
  • Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den Regnerarm 11 der Fig. 1. Zu erkennen ist in der Fig. 2, dass der Regnerarm 11 innerhalb eines durch die Anschläge 20, 21 festgelegten Schwenkwinkelbereichs schwenkbar gelagert ist. Der Regnerarm 11 kann weiterhin um eine im Wesentlichen horizontale Achse höhenmäßig schwenkbar gelagert sein, wodurch ein Strahlneigungswinkel geändert werden kann. Durch Ändern des Strahlneigungswinkels kann ein Schwenkradius (Wurfweite) des Wasserstrahls eingestellt oder verstellt werden. Die Verstellbarkeit um die horizontale Achse ist in den Figuren nicht weiter dargestellt.
  • Die Anschläge 20, 21 sind jeweils auf einem drehbaren Ring 24, 25 angeordnet. Die Anschläge 20, 21 erstrecken sich hierbei von den Ringen 24, 25 zunächst in vertikaler Richtung und anschließend radial einwärts, wobei die Anschläge 20, 21 radial von dem Wasserrohr 5 in beabstandet sind. Bei Drehung der Ringe 24, 25 sollen sich die Anschläge 20, 21 vorzugsweise nicht berühren, um die unabhängige Verstellbarkeit der Anschläge 20, 21 zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2, 4, 5 und 6 sind die drehbaren Ringe 24, 25 in vertikaler Richtung beabstandet und sind somit übereinander auf einer Befestigungsvorrichtung 19 angeordnet. Die Befestigungsvorrichtung 19 kann z.B. eine lösbare Rohrschelle 19 zwischen der Verstelleinrichtung 18 und dem Wasserrohr 5 des Regnerarms 11 bilden. Alternativ können die drehbaren Ringe 24, 25 auch konzentrisch zueinander am Regnerarm 11 angeordnet sein, s. Fig. 3. Hierbei zeigt die Fig. 3b eine Seitenansicht der Verstelleinrichtung 18 und die Fig. 3a zeigt einen Querschnitt der Verstelleinrichtung 18. In der Fig. 3a ist ein feststehender Ring 29 gezeigt, der zwischen den beiden Drehringen 24, 25 angeordnet ist und der Montage der Drehringe 24, 25 dient. In den gezeigten Ausführungsbeispielen der Figuren 1-6 sind die Drehringe 24, 25 als Zahnkränze 24, 25, wie z.B. starre Ketten oder flexible Ketten, ausgebildet.
  • Zur Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 sind zwei Antriebe 22, 23 vorgesehen, die üblicherweise Schrittmotoren, Elektromagneten oder Servomotoren umfassen. Insbesondere Schrittmotoren und Servomotoren erlauben hierbei eine präzise Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21. Die Antriebe 22, 23 weisen weiter Mittel 26, 27 zum Eingreifen in die Zahnkränze 24, 25 auf. Geeignete Mittel sind zum Beispiel ein Ritzel 26, 27, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange. Andere Mittel sind ebenfalls denkbar. So fangen die Zahnkränze 24, 25 an, sich bei einer Drehung der Ritzel 26, 27 zu drehen, wodurch die Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 geändert werden können.
  • In der Figuren 5 und 6 sind die Mittel zum Eingreifen in die Zahnkränze 24, 25 als Ritzel 26, 27 ausgebildet. Hierbei wird lediglich ein Ritzel 26, 27 pro Zahnkranz 24, 25 angetrieben. Ein Vorteil der Zahnkränze 24, 25 in Verbindung mit den Antrieben 22, 23 und den Ritzeln 26, 27 ist, dass die Anschläge 20, 21 in ihren Winkelpositionen arretiert sind. Im Falle eines Stromausfalls der Antriebe 22, 23 oder eines sonstigen Ausfalls der Antriebe 22, 23 bleiben Zahnkränze 24, 25 und somit die Anschläge 20, 21 in ihren zuletzt eingestellten Winkelpositionen, wodurch eine Betriebssicherheit der Beregnungsanlage 1 erhöht werden kann. Die Anschläge 20, 21 können aber auch von den Antrieben abkoppelbar sein, damit eine manuelle Einstellung der Anschläge 20, 21 im Falle eines Ausfalls der Antriebe 22, 23 gewährleistet bleibt. Es sind weitere Zahnräder 28 vorgesehen, die eine horizontale Fixierung und Stabilisierung der Zahnkränze 24, 25 und der Anschläge 20, 21, in Bezug auf das Wasserrohr 5 ermöglichen.
  • Eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) ist mit den Antrieben 22, 23 zur Steuerung der Antriebe 22, 23 verbunden. Die Steuervorrichtung ist mit nicht dargestellten Winkelpositionssensoren verbunden, welche jeweils eine aktuelle Winkelposition der beiden Anschläge 20, 21 erfassen. Die Erfassung der Winkelposition der beiden Anschläge 20, 21 kann auch indirekt durch Erfassung einer Winkelposition der Zahnkränze 24, 25 erfolgen. Die Steuervorrichtung kann eine Ist-Winkelposition mit einer Soll-Winkelposition vergleichen, und bei einer Abweichung der Soll-Winkelposition von der Ist-Winkelposition kann die Steuervorrichtung die Antriebe 20, 21 entsprechend ansteuern.
  • In der Fig. 5 ist zu erkennen, dass zumindest der zweite Anschlag 21 mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet ist. Durch diese Ausbildung wirkt der zweite Anschlag 21 nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms 11 als Anschlag, wohingegen der Regnerarm 11 in der entgegengesetzten Schenkrichtung nicht durch den zweiten Anschlag 21 begrenzt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Verstelleinrichtung der Fig. 5 erfolgt eine Drehrichtungsänderung des Regnerarms 11 lediglich dann, wenn der Kipphebel 14 den zweiten Anschlag 21 bei einer Drehung des Regnerarms 11 im Gegenuhrzeigersinn berührt. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Anschlag 20 mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet sein.
  • Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verstelleinrichtung 18, bei der die Verstelleinrichtung 18 an einem Rohrstück 35 befestigt ist, welches zwischen dem Regnerarm 11 und einer Zuleitung 39 des Regnerarms 11 angeordnet werden kann. Die Zuleitung 39 ist wiederum in der Regel mit dem Ende 4 des Wassersschlauches 3 verbunden. Im eingebauten Zustand bildet das Rohrstück 35 typischerweise eine Verlängerung des Regners 10 in vertikaler Richtung. Das Rohrstück 35 kann mindestens einen ersten Flansch 36 aufweisen, der mit einem Flansch 37 des Regnerarms 11 verbindbar ist. Der Flansch 37 kann zum Beispiel an dem Wasserrohr 5 befestigt sein. Weiter kann das Rohrstück 35 einen zweiten Flansch 38 aufweisen, der mit einem nicht dargestellten Flansch der Zuleitung 39 verbindbar ist. Die Zahnkränze 24, 25 sind drehbar um das Rohrstück 35 gelagert. Die Antriebe 22, 23 können in einem wasserdichten Gehäuse 41 angeordnet sein. Außerdem können die Antriebe 22, 23 Ritzel 26, 27 aufweisen, die mittels nicht-dargestellter Zahnriemen mit Riemenrädern 42 verbindbar sind. Die Riemenräder 42 befinden sich auf Antriebswellen 43, welche über weitere Zahnräder mit den Zahnkränzen 24, 25 verbunden sind. Statt der Zahnriemen und der Riemenräder 42 können z.B. Ketten und Zahnräder oder andere Mittel zum Verbinden der Antriebe 22, 23 mit den Antriebswellen 43 verwendet werden.
  • In sämtlichen Ausführungsformen der Figuren 1-7 und 9 können verschiedene Sensoren, wie ein Drucksensor 30 zum Erfassen eines Wasserdrucks, einen Durchflusssensor 31 zum Erfassen eines Wasserdurchflusses und einen Windsensor 32 zum Erfassen einer Windstärke und/oder Windrichtung, vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung ist mit den Sensoren 30, 31, 32 verbunden, wertet Sensordaten mittels eines dazu ausgelegten Prozessors aus, und steuert die Antriebe 22, 23 abhängig von durch die Sensoren 30, 31, 32 erfassten Signalen oder Daten an. Der Durchflusssensor 31 kann zum Beispiel in der Zuleitung 39 des Regners 10 integriert sein.
  • Optional weist die Verstelleinrichtung 18 eine Kommunikationseinheit 40 auf. Die Kommunikationseinheit 40 ist mit den Sensoren 30, 31, 32, der Steuereinrichtung und der Steuerelektronik 8 über entsprechende Leitungen verbunden. Die Kommunikationseinheit 40 kann ein GPS-Modul aufweisen, welches in der Lage ist, Positionsdaten von Satelliten zu empfangen. Hierbei umfassen die Positionsdaten einen aktuellen Standort der Kommunikationseinheit 40 oder des Regners 10. Es können ein Speicher oder mehrere Speicher vorgesehen sein, in dem oder in denen aktuelle Winkelpositionen der Anschläge, aktuelle Sensordaten, Geländedaten und Positionsdaten gespeichert werden. Die Steuereinrichtung kann anhand der Positionsdaten, der Geländedaten und der Sensordaten die Antriebe 22, 23 ansteuern.
  • Die Kommunikationseinheit 40 kann zum Kommunizieren mit einem externen Server 50 ausgebildet sein. Die Kommunikationseinheit 40 ist üblicherweise dazu ausgestaltet, aktuelle Ist-Winkelpositionen der beiden Anschläge 20, 21, Sensordaten der Sensoren 30, 31, 32 und Positionsdaten des Regners 10 an den Server 50 zu übermitteln. Weiter ist die Kommunikationseinheit 40 dazu ausgestaltet, Soll-Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 von dem Server 50 zu empfangen. Die Kommunikationseinheit 40 kann weiter mit der Steuerelektronik 8 der Haspel 2 verbunden sein, wodurch die Steuerelektronik 8 die Einzugsgeschwindigkeit des Wasserschlauches 3 abhängig von durch den Server 50 ausgewerteten und gesendeten Daten einstellen kann.
  • Die Stromversorgung der Kommunikationseinheit 40, der Antriebe 22, 23, der Verstelleinrichtung, und der Sensoren 30, 31, 32 kann z.B. über mindestens einen aufladbaren, mit einem Solarmodul verbundenen Akku erfolgen.
  • Die Verstelleinrichtung 18 kann Teil eines Systems 80 zur Verstellung des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 sein. Das System 80 kann weiter den genannten Server 50 umfassen. Der Server 50 wertet mittels mindestens eines Prozessors Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten aus, um Soll-Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 zu berechnen. Der Server 50 kann z.B. anhand des aktuellen Standortes des Regners 10 auf geographische Umgebungsdaten oder Geländedaten schließen, welche der Server 50 durch Vergleich des Standortes des Regners 10 mit einer entsprechenden Datenbank bestimmt. Durch Vergleich des aktuellen Standortes des Regners 10 mit den Umgebungsdaten oder Geländedaten kann der Server 50 den Schwenkwinkelbereich 71, 72 und die entsprechenden Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 bestimmen. Die Soll-Winkelpositionen werden anschließend an die Kommunikationseinheit 40 übermittelt, welche die Soll-Winkelpositionen an die Steuereinrichtung weiterleitet. Die Steuereinrichtung steuert dann die Antriebe 22, 23 entsprechend den Soll-Winkelpositionen an, wodurch die Anschläge 20, 21 von ihren Ist-Winkelpositionen zu ihren Soll-Winkelpositionen gefahren werden. Der Server 50 kann bei der Berechnung der Soll-Winkelpositionen außerdem die durch die genannten Sensoren 30, 31, 32 erfassten Daten berücksichtigen.
  • Anstelle des Servers 50 kann auch die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, die Soll-Winkelpositionen in Abhängigkeit der Geländedaten, der Sensordaten und der Positionsdaten zu bestimmen. Die Geländedaten können hierzu vorab im Speicher gespeichert sein und/oder von dem Server 50 bereitgestellt worden sein..
  • Bei einer Verkleinerung oder Vergrößerung des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 ist es vorteilhaft, wenn die Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 vergrößert bzw. verkleinert wird. So kann gewährleistet werden, dass die pro Fläche ausgegebene Wassermenge konstant bleibt. Hierzu kann die Steuerelektronik 8 der Haspel 2 mit der Kommunikationseinheit 40 verbunden sein. Der Server 50 und/oder die Steuerelektronik 8 können dann zusätzlich eine Soll-Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 bestimmen, und den Haspelantrieb 7 entsprechend ansteuern.
  • Das System 80 kann weiter ein mobiles elektronisches Gerät 60, wie ein Laptop, Smartphone, Mobiltelefon, Tablet-Computer, Notebook oder Ähnliches umfassen. Das mobile elektronische Gerät 60 und der Server 50 können mittels einer drahtlosen Verbindung miteinander kommunizieren, d.h. durch eine bidirektionale Kommunikation Signale und Mitteilungen untereinander austauschen. Weiter kann der Server 50 dem mobilen elektronischen Gerät 60 den Standort des Regners 10, Schlaggrenzen (s. unten), eine aktuelle Windstärke, eine aktuelle Windrichtung den aktuellen Schwenkwinkelbereich 71, 72, einen aktuellen Druck am Regner 10, einen gemessenen Durchfluss, einen Ladezustand der Batterie, die Ist-Schwenkwinkelpositionen und/oder die aktuelle Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 (Beregnungsparameter) schicken. Ein Landwirt, der über das mobile elektronische Gerät 60 verfügt, kann dann auf einen Blick alle für die Beregnung der Fläche wichtigen Parameter erfassen, ohne dabei in der Nähe des Regners 10 sein zu müssen. Das mobile elektronische Gerät 60 kann Eingabemittel zum Eingeben von Beregnungsparametern aufweisen. Wenn ein Benutzer die Beregnungsparameter am mobilen elektronischen Gerät 60 eingibt, kann dieses die Beregnungsparameter an den Server 50 übermitteln. Der Server 50 kann wiederum die Beregnungsparameter an die Kommunikationseinheit 40 weiterleiten, sodass die Beregnungsparameter beim Einstellen der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 berücksichtigt werden.
  • Der Server 50 kann dazu ausgebildet sein, eine Warnmeldung an das mobile elektronische Gerät 60 zu übermitteln, falls Sensordaten außerhalb eines Toleranzintervalls liegen. Beispielsweise kann der Server 50 dem mobilen elektronischen Gerät 60 eine Mitteilung schicken, falls die Windstärke einen ersten Grenzwert überschreitet. Der Server 50 kann außerdem dazu ausgebildet sein, die Bewässerung durch die Beregnungsanlage 1 zu stoppen oder anzuhalten, falls die Windstärke einen zweiten Grenzwert überschreitet, der größer ist als der erste Grenzwert. Falls die Windstärke den ersten Grenzwert unterschreitet, kann der Server 40 der Beregnungsanlage 1 mitteilen, dass die Bewässerung wiederaufgenommen werden kann.
  • Mit der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs 71, 72 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst zumindest die Schritte:
    • Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    • Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags 20 und/oder des zweiten Anschlags 21 in Bezug auf die vertikale Achse 13 in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
  • Die Auswertung der Daten erfolgt hierbei vorzugsweise durch den Server 50 und/oder die Steuervorrichtung. Das Verstellen der Winkelpositionen erfolgt hierbei durch die Verstelleinrichtung 18.
  • Das Verfahren soll anhand der Fig. 8 verdeutlicht werden. In der Fig. 8a ist die Beregnungsanlage 1 der Fig. 7 mit zwei verschiedenen Standorten des Regners 10 gezeigt. Hierbei hängen die Standorte des Regners 10 von einem Zeitpunkt der Beregnung ab, da der Regner 10 durch die Haspel 2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 m/s in Richtung Haspel 2 gezogen wird. In der Darstellung ganz rechts ist der Standort des Regners 10 zum Startzeitpunkt der Beregnung gezeigt. In dieser Position des Regners 10 zeigt der Regnerarm 11 in Richtung der Haspel 2; eine Beregnungsrichtung ist hierbei in der Figur 8a durch Pfeile gekennzeichnet. In der anderen Position des Regners 10 hat sich die Beregnungsrichtung geändert, wodurch der Regnerarm 11 in eine Richtung weg von der Haspel 2 zeigt.
  • In der Fig. 8b sind eine Feldgrenze 70 eines zu beregnenden Feldes 73, welche auch als Schlaggrenze bezeichnet werden kann, ein Schwenkwinkelbereich 71 zum Startzeitpunkt der Beregnung, ein Schwenkwinkelbereich 72 zum Zeitpunkt einer Drehung der Beregnungsrichtung, die Anschläge 20, 21, und Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 gezeigt.
  • Mit dem Start der Beregnung sind der Standort des Regners 10 (GPS Position) und die Lage der Schlaggrenzen 70 (Geländedaten) bekannt. Der Startzeitpunkt der Beregnung wird durch den Drucksensor 30 oder den Durchflusssensor 31 erfasst.
  • Der Server 50 ermittelt die Winkelpositionen zur Einstellung des ersten Anschlages (im Beispiel 176 °) und des zweiten Anschlages (im Beispiel 76°), wonach der Server 50 die Winkelpositionen an die Kommunikationseinheit 40 übermittelt. Basis für die Ermittlung sind hierbei Standort des Regners 10 und Wurfweite (Schwenkradius) des Regners 10 sowie die Schlaggrenzen 70 (Basis GIS-Daten des Schlages). Die Kommunikationseinheit 40 überträgt diese beiden Winkel an die Steuereinrichtung. Anschließend werden die Anschläge 20, 21 durch die Antriebe 22, 23 auf die entsprechende Winkelposition gefahren. Damit ist der Schwenkwinkelbereich 71 für den Start eingestellt.
  • Der Regner 10 wird nun von der Trommel 2 eingezogen - der aktuelle Standort des Regners 10, Druck, Durchfluss, Position der Anschläge und Windparameter werden in festen (regelmäßigen) Zeitabständen, z.B. alle 15 Minuten, jede Minute oder alle 10 Sekunden, an den Server 50 übermittelt und ausgewertet.
  • Der Server 50 bestimmt den Drehpunkt der Beregnung auf Basis der Wurfweite (Beregnungsradius). Ist dieser Drehpunkt erreicht, werden die neuen Winkel des ersten Anschlages 20 (im Beispiel 6°) und des zweiten Anschlages (im Beispiel 90°) an die Kommunikationseinheit 40 übertragen. Von hier wird die Verstellung der Anschläge 20, 21 ausgelöst. Die Drehung der Ausrichtung des Regnerarms 11 erfolgt hierbei derart, dass nicht über Bereiche außerhalb des Schlagrandes 70 beregnet wird (im Beispiel muss am Drehpunkt "rechts gedreht" (im Uhrzeigersinn) werden, da sonst ein Beregnungsschwenk außerhalb des Schlagrandes 70 erfolgen würde).
  • In der Folge werden laufend Anpassungen der Winkelpositionen und des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 auf Basis des Schlagrandes 70 vorgenommen. Grenzwerte / Schwellenwerte zur Bestimmung von Änderungen der Schwenkwinkel können vorher festgelegt werden und laufend angepasst werden.
  • Weiter wird die Anpassung der Winkelpositionen an Windrichtung und Windstärke berücksichtigt, Beide Parameter werden durch die Windsensoren 32 erfasst und periodisch von der Kommunikationseinheit 40 abgerufen. In Abhängigkeit von der mittleren Windrichtung und der mittleren Windstärke werden die Winkelpositionen auf der windabgewandten Seite korrigiert.
  • Das beschriebene Verfahren kann insbesondere mit der oben beschriebenen Vorrichtung 18 und dem System 80 durchgeführt werden.
  • Merkmale die nur im Zusammenhang mit dem Verfahren genannt wurden können mit Merkmalen die nur im Zusammenhang mit der Vorrichtung 18 und/oder dem System 80 kombiniert werden und andersherum.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Beregnungsanlage
    2
    Haspel
    3
    Wasserschlauch
    4
    Ende des Wasserschlauches
    5
    Wasserrohr
    6
    Regnerwagen
    7
    Haspelantrieb
    8
    Steuerelektronik
    10
    Regner
    11
    Regnerarm
    12
    Regnerdüse
    13
    vertikale Achse
    17
    Scharnier
    18
    Verstelleinrichtung
    19
    Rohrschelle
    20
    erster Anschlag
    21
    zweiter Anschlag
    22
    erster Antrieb
    23
    zweiter Antrieb
    24
    erster Zahnkranz
    25
    zweiter Zahnkranz
    26
    erstes Ritzel
    27
    zweites Ritzel
    28
    Zahnräder
    29
    feststehender Ring
    30
    Drucksensor
    31
    Durchflusssensor
    32
    Windsensor
    35
    Rohrstück
    36
    erster Flansch
    37
    Flansch
    38
    zweiter Flansch
    40
    Kommunikationseinheit
    41
    wasserdichtes Gehäuse
    42
    Riemenrad
    43
    Antriebswelle
    50
    Server
    60
    mobiles elektronisches Gerät
    70
    Feldgrenze
    71
    Schwenkwinkelbereich
    72
    Schwenkwinkelbereich
    73
    zu beregnendes Feld
    80
    System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs

Claims (15)

  1. Verstelleinrichtung (18) zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (10) mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (13) in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm (11), umfassend:
    - einen ersten Anschlag (20) und einen zweiten Anschlag (21), wobei der Regnerarm (11) zwischen den beiden Anschlägen (20, 21) schwenkbar ist, und die Anschläge (20, 21) den Schwenkwinkelbereich (71, 72) des Regnerarms (11) festlegen,
    - mindestens einen Antrieb (22, 23) zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags (20) und zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags (21),
    - eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs (22, 23),
    wobei die Winkelposition des ersten Anschlags (20) und die Winkelposition des zweiten Anschlags (21) unabhängig voneinander verstellbar sind.
  2. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 1, wobei die Anschläge (20, 21) zur Festlegung der Winkelposition arretierbar ausgebildet sind.
  3. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (20) auf einem ersten drehbaren Ring (24) befestigt ist und der zweite Anschlag (21) auf einem zweiten drehbaren Ring (25) befestigt ist.
  4. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 3, wobei die Ringe (24, 25) konzentrisch angeordnet sind.
  5. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 3, wobei der erste Ring (24) in vertikaler Richtung über dem zweiten Ring (25) angeordnet ist.
  6. Verstelleinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 3-5, wobei der erste Ring ein erster Zahnkranz (24) und/oder der zweite Ring ein zweiter Zahnkranz (25) ist.
  7. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 6, wobei der Antrieb Mittel (26, 27) wie ein Ritzel, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange, zum Eingreifen jeweils in den ersten Zahnkranz (24) und den zweiten Zahnkranz (25) umfasst.
  8. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (20) und/oder der zweite Anschlag (21) mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet sind, derart, dass der erste Anschlag (20) und/oder der zweite Anschlag (21) nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms (11) als Anschlag wirken.
  9. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Winkelposition des ersten Anschlages (20) und/oder der aktuellen Winkelposition des zweiten Anschlages (21), wobei der Positionssensor mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
  10. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (22, 23) einen Schrittmotor, einen Servomotor oder einen Elektromagneten umfasst.
  11. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen Drucksensor (30) zum Erfassen eines Wasserdrucks, einen Durchflusssensor (31) zum Erfassen eines Wasserdurchflusses, einen Windsensor (32) zum Erfassen einer Windstärke und/oder Windrichtung, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von durch die Sensoren (30, 31, 32) erfassten Signalen oder Daten ansteuert.
  12. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine mit der Steuereinrichtung verbundene Kommunikationseinheit (40), wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von durch die Kommunikationseinheit (40) empfangenen Signalen oder Daten ansteuert.
  13. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 12, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgestaltet ist zum Senden und/oder Empfangen von Positionsdaten, die eine aktuelle Position der Kommunikationseinheit (40) oder des Regners (10) umfassen, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von den Positionsdaten ansteuert.
  14. Verstelleinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einem Server (50), wobei die Kommunikationseinheit ausgestaltet ist, aktuelle Winkelpositionsdaten der Anschläge (20, 21), Positionsdaten der Kommunikationseinheit (40) oder des Regners (11) und/oder Sensordaten an den Server (50) zu übermitteln, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgestaltet ist zum Empfangen von Soll-Winketpositionsdaten der Anschläge (20, 21) von dem Server (50).
  15. Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (10) mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (13) in einem Horizontalbereich schwenkbaren Regnerarm (11), wobei der Regnerarm (11) zwischen zwei Anschlägen (20, 21) schwenkbar ist, und die Anschläge (20, 21) den Schwenkwinkelbereich (71, 72) des Regnerarms (11) festlegen, umfassend die Schritte:
    - Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    - Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags (20) und/oder des zweiten Anschlags (21) in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
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