WO1995003893A1

WO1995003893A1 - Segmentrotationsdüse

Info

Publication number: WO1995003893A1
Application number: PCT/EP1994/002529
Authority: WO
Inventors: Siegfried Dopp; Georg Busch
Original assignee: Mantis Ulv-Sprühgeräte Gmbh
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1995-02-09
Also published as: DE59409554D1; EP0776252A1; EP0776252B1; US5788156A; DE4326714A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (3) zum Versprühen einer Flüssigkeit, bei welcher eine rotierende Fläche (1), vorzugsweise mit einer schräg nach auswärts abgewinkelten Randschürze, von deren gegebenenfalls gezackter äußerer Sprühkante die Flüssigkeit abgeschleudert wird. Die rotierende Fläche (1) ist teilweise von einem Gehäuse (5) umhüllt, das mit einer einen Teilumfang freilassenden Öffnung (4) versehen ist. Zum Sammeln zurückgehaltener Tropfen weist die Vorrichtung ein Reservoir (29) und einen Fließweg auf, in dessen Umlauf eine Pumpe vorgesehen ist, die gesammelt Flüssigkeit wieder mit der zufließenden Flüssigkeit vereinigend ausgebildet ist. Koaxial mit der Drehachse der rotierenden Fläche ist eine Förderfläche (30) einer Pumpe, vorzugsweise einer Friktionspumpe, angeordnet.

Description

B E S C H R E I B U N G

Seσ entrotationsdüse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit, bei welcher eine rotierende Fläche teilweise von einem Gehäuse umhüllt ausgebildet ist mit einer einen Teilumfang freilassenden Öffnung, und die Vorrichtung zum Sammeln zurückgehaltener Tropfen ein Reservoir und einen Fließweg aufweist, in dessen Umlauf eine Pumpe vorgesehen ist, die gesammelt Flüssigkeit wieder mit der zufließenden Flüssigkeit vereinigend ausgebildet ist.

Bei den vorbekannten Sprühvorrichtungen dieser Art, werden die Tropfen von einer Schleuderscheibe allseitig in einer Ebene senkrecht zu ihrer Drehachse abgeschleudert. Die Tropfen bilden durch Einwirkung der Schwerkraft einen sogenannten Sprühkegel, dessen Durchmesser durch die Drehzahl der Schleuderscheibe beeinflußbar ist. Zur Erreichung einer hinreichend feinen und gleichmäßigen Tropfengröße ist es erforderlich, die Schleuderscheibe mit sehr hoher Drehzahl von beispielsweise 10.000 bis 15.000 Umdrehungen pro Minute anzutreiben. Dabei kann zwar eine sehr gleichmäßige Tropfengröße Von beispielsweise 35 μ erreicht werden, jedoch besitzt der beim Versprühen erzeugte Hohlkegel einen relativ großen Durchmesser von beispielsweise 100 bis 120 cm, was für viele Anwendungszwecke unerwünscht ist.

In der Landwirtschaft werden derartige Vorrichtungen zum Belegen von Flächen mit Herbiziden verwendet. Um gezielt die Flächen zwischen Nutzpflanzenreihen behandeln zu können, ist es erforderlich, die Sprühbreite möglichst genau einzustellen und den Tropfenstrom möglichst exakt auf die Fläche zu richten.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssgigkeit ist aus der US-PS 2,545,489 bekannt.Die rotierende Fläche ist teilweise von einem Gehäuse umhüllt und läßt über einen Teilumfang eine Öffnung frei. Zum Sammeln zurückgehaltener Tropfen weist sie ein Reservoir und einen Fließweg auf, in dessen Verlauf eine Pumpe vorgesehen ist, um die gesammelte Flüssigkeit wieder mit der zufließenden Flüssigkeit zu vereinigen.

Diese Pumpe, die die gesammelte Flüssigkeit zurückführt, ist als kegelstumpfförmiges umlaufendes Gehäuse ausgestaltet, das von einem Zahnrad getrieben mit etwa einem 1/10 der Umdrehungszahl der rotierenden Fläche umläuft. Zu diesem Zweck ist eine gegenüber der Umlaufachse der rotierenden Fläche geneigte zweite Nabe vorgesehen, sowie ein Untersetzungsgetriebe mit Zahnrädern, das die Drehzahl der Achse entsprechend reduziert. Schließlich weist die Vorrichtung noch eine sehr kompliziert ausgebildete Dosiervorrichtung auf, die mittels zweier Ventilteller die zufließende Flüssigkeit und die rückgeführte Flüssigkeit teilweise getrennt wieder den rotierenden Flächen zuführt.

Die britische Schrift GB 2 164 270 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Pumpe zur Zurückführung der Flüssigkeit als Axialpumpe ausgestaltet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Segmentrotationsdüse anzugeben, die mit verringertem Aufwand zu fertigen ist und darüber hinaus eine längere Lebenserwartung aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß koaxial mit der Drehachse der rotierenden Fläche eine Förderfläche einer Pumpe, vorzugsweise einer Friktionspumpe, angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird besonders kostengünstig und wartungsfrei die Flüssigkeit auf die rotierende Fläche zurückgeführt. Komplizierte Getriebe können entfallen.

Dadurch, daß die rotierende Fläche und die Förderfläche als Teile eines einzigen Rotationsteils ausgebildet ist, ist die Pumpe besonders günstig zu fertigen.

Durch die Maßnahme, daß die rotierende Fläche eine Drehachse aufweist, die um einen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt ist, wird erreicht, daß die Schwerkraft das Zurückführen der Flüssigkeit im Gehäuse erleichtert.

Wenn die Öffnung verstellbar ausgebildet ist, kann beispielsweise durch Veränderung des ÖffnungsSektors auch der aus der Öffnung austretende gerichtete Strom der gewünschten Sprühbreite angepaßt werden. Wird die Lage der Öffnung verändert, kann beispielsweise nach oben gesprüht werden.

Damit die aufgefangenen Tropfen besser gesammelt werden können, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse innen Stege zum Führen von aufgefangener Flüssigkeit aufweist.

Ein Absaugen von gesammelter Flüssigkeit nach Beenden der Sprüharbeiten wird dadurch erleichtert, daß der Vorrichtung eine Dosierpumpe zur Versorgung mit Flüssigkeit zugeordnet ist, deren Förderrichtung umkehrbar ausgebildet ist. Wenn sie darüber hinaus eine Leitung zur Zuführung von Flüssigkeit aufweist, die in dem Reservoir mündend angeordnet ist, dann kann in diesem Fall die vorgesehene Dosierpumpe durch Umkehren der Drehrichtung auch das Absaugen übernehmen.

Die Erfindung wird in Zeichnungen erläutert, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Zeichnungen zu entnehmen sind. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Düse in Betriebslage,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Düsengehäuse gemäß Pfeilrichtung II in Figur 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Düsendeckel mit Schleuderscheibe gemäß Pfeilrichtung III in Figur 1,

Fig. 4 das Fließschema einer Sprühvorrichtung und

Fig. 5 eine explosionsartige Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Figur 1 bezeichnet 1 eine um Achse 2 rotierende Schleuderscheibe, von deren Außenkante als rotierende Fläche Tropfen abgeschleudert werden. Die Schleuderscheibe ist von Gehäuse 3 umhüllt. Über einen Teilumfang der

Schleuderscheibe erstreckt sich im Gehäuse eine Öffnung 4.

Das Gehäuse 3 besteht im wesentlichen aus Düsenkörper 5 und Deckel 6.

Zum Zwecke der Sprühbreitenverstellung sind im seitlichen Randbereich innerhalb der Öffnung 4 zwei ebenfalls um Achse 2 entlang zweier bogenförmiger Verstellöffnungen 17 (Fig. 3) verschiebbare Segmentschürzen 9 und 10 (Fig. 3) angeordnet. Öffnung 4 kann durch Verstellen der Segmentschürzen 9 und 10 (Fig. 3) somit verändert werden. Dadurch kann die Sprühbreite beeinflußt werden. Wird die Öffnung durch Änderung des Deckels 6 beispielsweise nach oben verlegt, kann auch entgegen der Richtung der Schwerkraft gesprüht werden. Wichtig ist, daß das Reservoir 29 unten verbleibt. Koaxial an Schleuderscheibe 1 ist Pumpenscheibe 30 angeformt und dadurch mit Antriebswelle 12 der Schleuderscheibe fest verbunden. Antriebswelle 12 ist Teil eines geeigneten Motors 14.

Mittels Stegen 15 ist das Schleuderrad 1 und die daran angeformte Pumpenscheibe 30 fest mit der Antriebswelle 12 verbunden.

Schließlich ist eine Zuführöffnung 16 vorgesehen, durch die zu versprühende Flüssigkeit in den vom Düsenkörper 5 und Deckel 6 gebildeten Gehäuse 3 geleitet wird. In diesem Raum läuft Pumpenscheibe 30 in Richtung des Pfeils 19 (Fig. 3) um.

In Figur 2 ist eine Ansicht auf das Innere des Düsenkörpers 5 mit Düsenfütterung gemäß Pfeilrichtung II in Figur 1 dargestellt. Gleiche Teile sind, wie in den übrigen Figuren, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Stege 23, 24 innerhalb des Düsenkörpers 5 dienen zur Führung der Flüssigkeit.

Zur Erläuterung des Fließweges einer zu versprühenden Flüssigkeit sind in Figur 2 zusätzlich Pfeile 28 dargestellt. Die Flüssigkeit wird über ein Leitungssystem durch die Zuführleitung 16 der inneren Ausnehmung des Düsenkörpers 5 zugeführt.

Die durch Öffnung 16 zufließende Flüssigkeit wird in Richtung des Fließweges 27 der im Zentrum von Düsenkörper 5 angeordneten schnabelartig ausgebildeten halboffenen Rinne 13 geleitet, die an die Stege 24 angeformt ist. Von der Rinne 13 wird die Flüssigkeit dann der Innenseite der Schleuderscheibe 1 aufgegeben.

Durch die hohe Geschwindigkeit wird zugeführte Flüssigkeit von der äußeren Kante des Schleuderrades 1 abgeschleudert. Einzelne Tröpfchenwege sind durch die in gepunkteter Linienführung gezeichneten Pfeile 20 (Fig. 3) angedeutet. An dieser Ansicht ist besonders deutlich zu erkennen, wie durch Verstellen der Segmentschürzen 9 und 10 um Achse 2 in einer der Richtungen der Pfeile 21 die Sprühbreite der Rotationsdüsen verstellbar ist. Nach Einstellung der Sprühbreite sind Segmentschürzen 9 und 10 mittels Arretierschrauben 18 feststellbar.

Über einen größeren Teil des Umfangs wird die abgeschleuderte Flüssigkeit von der zylindrischen Innenfläche des Deckels 6 (Fig. 3) aufgefangen. Dieser Teil der Flüssigkeit wird von Fläche 7 des Deckels 6 abgeleitet und fließt der Schwerkraft folgend in den unteren Gehäuseteil des Düsenkörpers 5, der von zylindrischer Fläche 8 gebildet wird und als Reservoir 29 dient. Die im Reservoir 29 gesammelte Flüssigkeit tritt durch Öffnung 22 in den Bereich der Pumpenscheibe 30, wo sie von der Pumpenscheibe 30 mitgenommen wird, um erneut über Rampe 25 entlang des mit Pfeil 26/28 gekennzeichneten Fließweges in den oberen Bereich gefördert zu werden, um über Schräge 11, Rinne 13 gemeinsam mit der zufließenden Flüssigkeit der Schleuderscheibe 1 zugeführt zu werden.

Die Figur 4 zeigt schematisch die Funktionsweise der Vorrichtung. Aus einem Behälter B wird mittels Dosierpumpe Pl von Leitung Ll ein Volumenstrom VI angesaugt und der Schleuderscheibe 1 zugeführt. Von dort wird ein Teilvolumen V4 der gebildeten Tropfen abgeschleudert. Der Rest wird im Gehäuse 3 zurückgehalten und im Reservoir 29 gesammelt. Der Antrieb der Schleuderscheibe 1 erfolgt mittels Motor 14 über Antriebsachse 12. Aus dem Reservoir 29 wird der Volumenstrom V3 mittels Pumpenscheibe 30 gefördert und mit dem zugeführten Volumenstrom VI vereinigt, und gemeinsam wiederum dem Schleuderrad 1 aufgegeben. Statt des Fließweges 26, 28 ist auch die alternative, in unterbrochener Linie dargestellte, Leitungsführung L3 möglich, die jedoch, wie beschrieben, ein anderes Verhalten der Vorrichtung bedingt.

Figur 5 zeigt

explosionsartige Darstellung der Vorrichtung. Gleiche Teile sind darin mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die in strichpunktierter

Darstellung dargestellte Achse 2 gibt dabei die koaxiale Zuordnung der einzelnen Teile an.

Auf einer Montageplatte 31 wird demnach der Düsenkörper 5 montiert. Außerdem werden Motor 14 nach Einstecken in Deckel 6 und Überstülpen des Motorgehäuses 34 zu einer weiteren Montagegruppe zusammengefügt. Welle 12 des Motors 14 wird dann an die Schleuderscheibe 1 mittels Kupplung 32 befestigt.

Dichtung 33 in der Montagefuge zwischen Motorgehäuse 34 und Deckel 6 sowie Quetschverschraubung 35 zur Durchführung von Kabel 36 schützen den Motor vor Umwelteinflüssen. Nach Montage der Segmentschürzen 9 und 10 wird die Baugruppe des Deckels 6 und die Baugruppe des Düsenkörpers 5 miteinander verschraubt.

Die Übergabe der Flüssigkeit von Deckel 5 auf das Schleuderrad 1 erfolgt in Fig. 5 mittels eines Übergaberohres 37, in dessen Zentrum ein nicht dargestellter spitzer Kegel des Schleuderrades 1 umläuft. Diese Lösung erfüllt die gleiche Aufgabe wie Rinne 13, weist jedoch Vorteile bei Flüssigkeiten mit hoher

Viskosität auf. Außerdem verringert sich der Einfluß der Winkellage. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

1 Schleuderscheibe Ll Leitung

2 Achse L₃ Leitung

3 Gehäuse i Volumenstrom

4 Öffnung v₃ Volumenstrom

5 Düsenkörper 31 Montageplatte

6 Deckel 32 Kupplung

7 Fläche 33 Dichtung

8 Fläche 34 Motorgehäuse

9 Segmentschürze 35 Quetschverschraubung

10 Segmentschürze 36 Kabel

11 Schräge 38 Übergaberohr

12 Antriebswelle

13 Rinne

14 Motor

15 Steg

16 Zuführöffnung

17 Verstellöffnung

18 Arretierschraube

19 Pfeilrichtung

20 Pfeil

21 Pfeil

22 Öffnung (bei Reservoir)

23 Steg

24 Leitsteg

25 Rampe

26 Pfeil

27 Fließweg

28 Fließweg

29 Reservoir

30 Pumpenscheibe

B Behälter

Pl Dosierpumpe

P2 Pumpe

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit, bei welcher eine rotierende Fläche (1) teilweise von einem Gehäuse (3) umhüllt ausgebildet ist mit einer einen Teilumfang freilassenden Öffnung (4), und die Vorrichtung zum Sammeln zurückgehaltener Tropfen ein Reservoir (2) und einen Fließweg aufweist, in dessen Umlauf eine Pumpe vorgesehen ist, die gesammelt Flüssigkeit wieder mit der zufließenden Flüssigkeit vereinigend ausgebildet ist, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß koaxial mit der Drehachse der rotierenden Fläche (1) eine Förderfläche (30) einer Pumpe, vorzugsweise einer Friktionspumpe, angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die rotierende -lache (1) und die Förderfläche (11) als Teile eines einzigen Rotationsteils ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die rotierende

Fläche (1) eine Drehachse (2) aufweist, die um einen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Öffnung (4) verstellbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lage der Öffnung (4) verstellbar ausgebildt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse innen Stege (23, 24) zum Führen von aufgefangener Flüssigkeit aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ihr eine Dosierpumpe zur Versorgung mit Flüssigkeit zugeordnet ist, deren Förderrichtung umkehrbar ausgebildet ist.