[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit welcher ein Fluid, wie Wasser, z.B.
auf eine Vegetationsfläche oder dgl. als Strahl ausgebracht werden kann. Nach Ablösung
vom Regner am Fluid-Auslaß gelangt der Strahl unter dem Fluiddruck gebündelt oder
zersprüht in einer freien Bahn bis zur Vegetationsfläche. Dabei steigt er vom Regner
aus zunächst an bzw. fällt er zur zu beregnenden Fläche ab. Der Regner kann mit einer
Regnerbasis aufrechtstehend am Geländeboden verankert werden. Dann liegt der an seinem
oberen Ende vorgesehene Fluid-Auslaß im Abstand oberhalb der Verankerung. Die Regnerbasis
weist einen Versorgungs-Anschluß zum lösbaren Ankuppeln einer Fluidleitung, wie eines
Wasserschlauches auf. Über ihn wird die Flüssigkeit unter Druck einer Kanalisierung
zugeführt, die innerhalb des Regners vom Anschluß bis zum Auslaß führt.
[0002] Zweckmäßig ist der Auslaß gegenüber der Basis bewegbar, insbesondere drehbar, und
in seiner Bewegung durch das strömende Wasser angetrieben. So kann mit dem aus ihm
austretenden Wasser eine größere Fläche beregnet werden, als dies der Fall wäre, wenn
der Auslaß unbewegt wäre. Beispielsweise kann eine Vielzahl von radial gerichteten
Auslässen an einem konstant in derselben Richtung drehenden Rotor, wie einem Turbinenläufer,
so vorgesehen sein, daß das Wasser in einem Gesamtsektor über 360° um die Drehachse
oder in demgegenüber kleineren Teilsektoren ausgetragen wird. Der Austrag kann dabei
jeweils bis nahe an den Regner selbst erfolgen, so daß derselbe Wasserstrahl radial
zum Regner über eine verhältnismäßig große Strecke auf die zu beregnende Fläche auftrifft.
[0003] Diese Radialausdehnung bzw. die geringste Entfernung der beregneten Fläche vom Regner
hängt von Strahlquerschnitten ab, welche der Wasserstrahl am Fluidauslaß bzw. stromaufwärts
davon innerhalb des Regners hat. Zweckmäßig ist innerhalb des Regners eine Düsenanordnung
vorgesehen. Aus ihr tritt das Wasser als Strahl so aus, daß dieser über eine freie
Bahn gegen eine Leitfläche gelangt, welche ihn dem Fluidauslaß zuführt. Dieser kann
durch das Auslaßende der Leitfläche gebildet sein. Die Düsenanordnung weist um die
Achse mit gleichen Radialabständen verteilt mehrere benachbarte Düseneinheiten auf.
Sie richten jeweils einen gesonderten Strahl gegen gesonderte Bereiche des Leitflächen-Körpers
und versorgen daher nur jeweils den zugehörigen, gleichbleibenden Teilsektor der Vegetationsfläche
mit Wasser. Durch Verschluß der zugehörigen Düseneinheit kann der zugehörige Teilsektor
von der Beregnung ausgenommen werden. Die einzelne Düseneinheit kann durch eine einzige
oder mehrere Strahldüsen gebildet sein. Die von der Düseneinheit ausgehenden bzw.
auf der Leitfläche auftreffenden Strahlquerschnitte bestimmen auch die Strahlform
am Fluidauslaß. Ist die Düseneinheit durch eine einzige, in Strömungsrichtung gesehen
teil- oder kreisrunde Öffnung gebildet, so ergibt sich ein engstmöglich gebündelter
Strahl, welcher ab dem Fluidauslaß über eine große Entfernung ausgetragen wird und
den bis unmittelbar nahe an den Regner reichenden Bereich der Vegetationsfläche nicht
beregnet.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beregnungs-Vorrichtung zu schaffen,
bei welcher Nachteile bekannter Ausbildungen bzw. der beschriebenen Art vermieden
sind und die insbesondere die Erzeugung eines Fluidstrahles ermöglicht, welcher zur
Beregnung des Nahfeldes des Regners geeignet ist bzw. weniger weit ausgetragen wird
als der beschriebene, weittragende Wasserstrahl.
[0005] Erfindungsgemäß können stromaufwärts des Fluidauslasses Mittel vorgesehen, um den
von der einzelnen Düseneinheit erzeugten Strahlquerschnitt dahingehend zu beeinflussen,
daß er eine von der kreisrunden Form abweichende Form hat und in dieser abweichenden
Form ggf. auf die Leitfläche auftrifft. Durch einen solchen, bereits stromaufwärts
des Fluidauslasses aufgefächerten Strahl ist auch der den Fluidauslaß verlassende
Strahl weniger gebündelt, weshalb er nach Durchlaufen einer kurzen Bahnparabel auch
nahe beim Regner auf die Vegetationsfläche auftrifft. Vorteilhaft weist der Düsenkanal
im Axialschnitt mindestens eine nichtlineare Kanalflanke auf, die sich insbesondere
in Strömungsrichtung von der Düsenachse entfernt.
[0006] Es ist zwar denkbar, den Strahl beim oder nach dem Verlassen der Düseneinheit bzw.
beim oder vor dem Auftreffen auf die Leitfläche durch Störmittel in die genannte Strahlform
zu überführen, jedoch erfolgt dies zweckmäßig durch entsprechende Formgebung der Begrenzung
der Düsenöffnung z.B. so, daß die Düseneinheit in Axialansicht mit einer gedachten
Hüllfläche zu begrenzen ist, die langgestreckt ist. Innerhalb dieser Hüllfläche könnte
eine zentrale größere Strahldüse und seitlich benachbart dazu mindestens eine engere
Strahldüse vorgesehen sein, wobei eine oder alle Strahldüsen kreisrund sind und die
sie verlassenden Wasserstrahle vor Auftreffen auf der Leitfläche sich zu einem gemeinsamen
Strahl vereinen.
[0007] Zweckmäßig jedoch ist nur eine einzige Strahldüse vorgesehen, die in Axialansicht
nicht kreisrund, sondern langgestreckt begrenzt, z.B. langrund, flachoval, ellipsenförmig
oder linsenförmig ist. Dadurch kann die Düse seitlich engere Bereiche und dazwischen
einen erweiterten Bereich aufweisen, so daß die genannten Strahlquerschnitte erzeugt
werden. In Axialansicht liegt zweckmäßig die größere Querschnittserstreckung der Düse
rechtwinklig quer zum zugehörigen, den Fluidauslaß verlassenden Strahl, wodurch dieser
entsprechend verbreitert und daher weniger weit ausgetragen bzw. bereits vor Verlassen
des Fluidauslasses parallel und/oder rechtwinklig zur Beregnungsfläche aufgefächert
wird.
[0008] Die Strahldüse bildet dadurch auch aneinanderschließende Bereiche unterschiedlicher
Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, die in Axialansicht nebeneinander liegen. Im
Bereich der Schmalseiten der Düseneinheit ist die Strömungsgeschwindigkeit höher als
benachbart dazu im erweiterten Düsenbereich.
[0009] Jede Leitfläche ist zweckmäßig durch eine Vertiefung, wie eine Nut gebildet, entlang
deren Boden- und Flankenflächen das Wasser in einer radial nach außen gekrümmten Bahn
geführt wird. Die größere Ausdehnung der Düseneinheit ist zweckmäßig größer als die
in gleicher Richtung zu messende Breite der Vertiefung und kleiner als deren kleinste
Tiefe, so daß der aus der Düseneinheit austretende Strahl nicht nur in der Vertiefung,
sondern auch auf den Vorsprüngen auftrifft, welche die Vertiefung beiderseits mit
ihren Flanken begrenzen bzw. jeweils zwischen zwei benachbarten Vertiefungen liegen.
Der jeweilige Vorsprung könnte daher mit seiner Kopffläche eine gegenüber der Bodenfläche
der Vertiefung entgegen Strömungsrichtung versetzte Leitfläche für das Wasser bilden,
so daß dieses beim Verlassen des Fluidauslasses noch weiter, nämlich quer zur Beregnungsfläche
aufgefächert ist. Die Leitflächen sind vorteilhaft an einem in Strömungsrichtung erweiterten
Körper vorgesehen, welcher den Rotor bildet. Dieser kann als Turbinenläufer ohne Zwischenschaltung
eines Getriebes nur von den die Düseneinheiten verlassenden Wasserstrahlen, also allein
hydraulisch, angetrieben sein, so daß sich eine sehr einfache Ausbildung des Regners
ergibt.
[0010] Die Düseneinheiten sind in Axialansicht in einem Kranz um einen Trag- bzw. Lagerkörper
für den Leit- oder Rotorkörper angeordnet, so daß die einzelne Düseneinheit unmittelbar
benachbart zur Nabe des Rotors liegen kann. Die jeweilige Düsenöffnung kann versenkt
liegen, so daß in Strömungsrichtung an sie einander gegenüberliegende Leitflanken
anschließen, welche den Strahl nach Verlassen der Düsenöffnung in seiner Form stabilisieren,
bevor er die Flanken verläßt und in freier Bahn zum größten Teil berührungsfrei bis
zur Leitfläche gelangt. Die beiden Flanken liegen an den Breitseiten der Düseneinheit
und können durch eine V-förmige Nut gebildet sein. Auch die durchgehende bzw. einteilige,
als Abrißkante für den Strahl ausgebildete Begrenzung der Düsenöffnung kann, wie der
zugehörige Anschluß der Leitflanke, axial gegeneinander versetzte Abschnitte aufweisen.
Insbesondere sind die die Schmalseiten der Düseneinheit bildenden Abschnitte gegenüber
den die Breitseiten bildenden Abschnitten zurückversetzt, da die Schmalseiten am spitzen
Nutgrund der die Leitflanken bildenden Nut liegen.
[0011] Die Düseneinheit bildet das Ende eines in Strömungsrichtung verlaufenden Düsenkanals,
der einen bis zur Strahldüse verengten Kanalendabschnitt aufweist. Dadurch ergibt
sich ein Flachstrahl, der sich in Strömungsrichtung und in der Ebene zwischen den
Breitseiten der Strahldüse ständig verbreitert. Die Folge davon ist, daß der Wasserstrahl
auch am Fluidauslaß des Rotors breiter ist, so daß sich die Endbereiche der einzelnen
Beregnungssektoren überschneiden und eine gleichmäßigere Beregnung gewährleistet ist.
[0012] Zum Ab- bzw. Zuschalten einzelner Teilsektoren des Beregnungsfeldes sind Stellmittel
vorgesehen, wobei vorzugsweise die Düseneinheit bzw. die gesamte Düsenanordnung gegenüber
der Regnerbasis und auch gegenüber den Leitflächen und dem Fluidauslaß manuell drehbar
ist. Zweckmäßig ist die Düsenanordnung an einem Düsenkopf vorgesehen, welcher im Betrieb
das obere Ende der Regnerbasis bildet, in den die unteren Enden der Leitflächen hineinragen
und dessen Außenumfang eine Handhabe bildet, um die Düsenanordnung in verschiedene
Stellungen zu überführen. Ein dabei gegenüber dem Düsenkopf sich bewegender bzw. drehender
Stell- oder Ventilkörper verschließt oder öffnet je nach Stellung jede beliebige der
Düseneinheiten für sich. Dieser Ventil- oder Steuerkörper deckt vorteilhaft Einlaßenden
von Düsenkanälen ab, deren andere, stromabwärts liegende Enden jeweils eine einzige
Düseneinheit bzw. deren Düsenöffnung bilden und vom Steuerkörper bis zu dieser einteilig
durchgehen.
[0013] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen aus der Beschreibung und
den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung, teilweise im Axialschnitt,
- Fig. 2
- den Rotor gemäß Fig. 1 in vergrößerter Axialansicht,
- Fig. 3
- das obere Ende der Regnereinheit gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
- Fig. 4
- den Düsenkopf gemäß Fig. 3 in Axialansicht entgegen Strömungsrichtung,
- Fig. 5
- den Düsenkopf in Axialansicht in Strömungsrichtung und
- Fig. 6
- den Steuerkörper der Stellmittel gemäß Fig. 3 in Axialansicht und einer Lage, in welcher
in Übereinstimmung mit der Lage nach Fig. 5 alle Düseneinheiten geöffnet sind.
[0014] Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist als Versenk-Regner 1 ausgebildet, dessen Basis 2
zwei teleskopartig ineinander verschiebbare sowie stets gegeneinander verdrehgesicherte
Einheiten 3, 4 aufweist. Die gegenüber der Standfläche bzw. dem Boden feststehend
zu verankernde äußere Einheit 3 kann über den größten Teil ihrer Länge versenkt und
fest verankert im Boden so angeordnet werden, daS aus ihrem oberen Ende die innere
Einheit 4 in die Betriebsstellung herausgefahren werden kann, in welcher sie mit dem
größten Teil ihrer Länge aus der Einheit 3 frei vorsteht. Beide Einheiten 3, 4 sind
langgestreckt im wesentlichen rohrförmig. Im unteren Bereich weist die Einheit 3 einen
radialen Versorgungs-Anschluß 5 zur Verbindung mit einem Schlauch oder dgl. auf, über
welchen das Leitungswasser unter Druck einem Kanalsystem 6 zugeführt wird, dessen
Strömungswege in Betriebsstellung im unteren Bereich von der Einheit 3 und nach oben
an das untere Ende der Einheit 4 anschließend nur von dieser begrenzt sind.
[0015] Das obere Ende der Kanalisierung 6 ist durch eine Vielzahl von mindestens acht oder
zehn Auslässen 7 gebildet, die an einem das oberste Ende des Reglers l bildenden Kopf
8 in gleicher Höhe vorgesehen sind und gleiche Abstände voneinander haben. An den
Auslässen 7 löst sich das Wasser schräg nach oben gerichtet vom Regner 1 vollständig
bzw. berührungsfrei ab und gelangt über eine parabelförmige Wurfbahn bis zur Beregnungsfläche
des Vegetationsgeländes. Dem Kopf 8 und den Auslässen 7 wird das gesamte Wasser ohne
Bypass durch einen das obere Ende der Einheit 4 bildenden Düsenkopf 9 zugeführt, der
wie der Regner 1 bzw. die Einheiten 2 bis 4, 7 und 8 in einer zentralen Achse 10 oder
symmetrisch zu dieser liegt. Die gleichen Auslässe 7 sind mit gleichen Radial- sowie
Umfangsabständen um die Achse 10 verteilt.
[0016] Die gemeinsam einteilig begrenzten Auslässe 7 sind jeweils durch das stromabwärts
liegende Ende einer gesonderten Leitfläche 11 bzw. Vertiefung oder Nut gebildet, die
über ihre Länge konstante Breite, unterschiedliche Tiefe und gemäß Fig. 1 einen abgewinkelten
oder gekrümmten Verlauf derart hat, daS die Rückstoßwirkung des aus den Auslässen
7 austretenden Wassers den Kopf 8 unmittelbar in schnelle Rotation um die Achse 10
versetzt. Alle Leitflächen 11 sind gleich und gegenüber einer Radialanordnung auch
im Bereich ihrer radial inneren Enden in Strömungsrichtung entgegen der Drehrichtung
leicht schräggestellt, wie der Axialansicht parallel zur Achse 10 gemäß Fig. 2 zu
entnehmen ist. Jede Leitfläche 11 weist eine im Axialschnitt in Strömungsrichtung
schräg ansteigende bzw. durchgehend konkav gekrümmte Bodenfläche 12 und an diese anschließend
zwei seitliche, zueinander sowie zur Achse 10 parallele Flankenflächen 13 auf, welche
durch zwischen benachbarten Leitflächen 11 liegende Vorsprünge 14 gebildet sind.
[0017] Alle Vorsprünge 14 bilden mit ihren Kopfflächen einen unteren, höchstens rechtwinklig
oder spitzwinklig konisch nach oben erweiterten Außenumfang, welcher an einen zylindrischen
Umfang anschließt, der von den Auslässen 7 durchsetzt ist, da diese durch die stromabwärts
liegenden Enden der Leitflächen 11 gebildet sind. Die Nuten 11 leiten das Wasser so,
daß es aus einer zur Achse 10 parallelen Eintrittsrichtung progressiv radial nach
außen bis zu den Auslässen 7 umgelenkt wird und dann an diesen sowie ggf. im Bereich
des konischen Umfanges austritt, da hier die jeweilige Nut 11 ihre geringste Tiefe
hat und die Nut-Längsöffnungen diesen konischen Umfang zwischen benachbarten Vorsprüngen
14 durchsetzen, während die Endöffnung der Nut 11 den zylindrischen Umfang durchsetzt.
Die gegenüber der Nutbreite durchgehend größere Tiefe der Nut 11 nimmt über deren
ganze Länge zum Auslaß 7 ab.
[0018] Der Kopf 8 ist von einem Lagerkörper 15 durchsetzt, welcher über seine gesamte Länge
durch einen geraden Rundstab konstanter Außenguerschnitte gebildet und auf dem der
Kopf 8 mit einer zentralen Nabe 17 drehbar gelagert ist. Benachbart zum Außenumfang
des unteren, frei vorstehenden Endes der Nabe 17 liegen die axialen Einlässe 16 der
Leitflächen 11 derart, daß dieser zylindrische Außenumfang kontinuierlich in die gekrümmten
Flächen 12 übergeht und entgegen Strömungsrichtung nach unten über die Einlässe 16
und die Vorsprünge 14 bzw. den konischen Außenumfang vorsteht. Dieses untere Ende
der einteilig mit dem Kopf 8 ausgebildeten Nabe 17 reicht nahezu bis zum oberen Ende
eines hülsenförmigen Düsenkörpers 18, in den die Nabe 17 auch eng angepaßt versenkt
eingreifen kann und der ebenfalls von der Achse 15 durchsetzt ist. Die Achse 15 ragt
nach unten bis in eine nabenförmige Achshalterung 19, in welcher sie mit ihrem unteren
Ende gegenüber der Einheit 4 festsitzend angeordnet ist. Die einteilig miteinander
ausgebildeten Körper 9, 18 sind auf der Achse 15 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar.
[0019] Der Körper 18 bildet an seinem oberen Ende sowie versenkt innerhalb des Kopfes 9
eine nur axial gegen die Einlässe 16 und nicht gegen die Längsöffnungen der Nuten
11 gerichtete Düsenanordnung 20 aus gleichmäßig um die Achse 10 verteilten Düseneinheiten
21, deren Anzahl wesentlich kleiner als die jeweilige Anzahl der Anordnungen 7, 11
bis 14 bzw. 16 oder die Hälfte davon ist; hier sind vier gleichmäßig mit gegenseitigen
Abständen um die Achse 10 verteilte Einheiten 21 so vorgesehen, daß jeweils zwei Einheiten
21 einander beiderseits der Achse 10 in deren gemeinsamer Axialebene gegenüberliegen
und der mittlere Bogenabstand zwischen benachbarten Einheiten 21 90° beträgt. Die
Einheiten 21 liegen in einer gemeinsamen, zur Achse 10 rechtwinkligen Ebene und in
einer solchen Ebene bzw. Stirnfläche liegen auch die Einlässe 16 mit einem Abstand
der oberen Stirnfläche des Körpers 18 gegenüber, welcher kleiner als die Nuttiefe
an den Einlässen 16 ist.
[0020] Jede Einheit 21 weist eine einzige Strahldüse 22 bzw. Düsenöffnung 23 auf, die gemäß
den Fig. 4 und 5 derart linsenförmig ist, daS sie zwei einander gegenüberliegende
und gegeneinander erweiterte spitze Schmalseiten 24 und zwei einander rechtwinklig
quer dazu gegenüberliegende Breitseiten 25 bildet, die durch zwei gleiche, einander
gegenüberliegende konkave Begrenzungen der Düsenöffnung 23 gebildet sind. Diese Begrenzungen
bzw. die Breitseiten 25 liegen in einer gemeinsamen Ebene 36, die eine Axialebene
der Achse 10 ist. Die Schmalseiten 24 liegen in einer dazu rechtwinkligen Ebene 37.
Die kleinere Weite der Düsenöffnung 23 liegt parallel zur Ebene 36 und kann höchstens
bzw. mindestens um die Hälfte oder ein Drittel kleiner sein als die zur Ebene 37 parallele
größte Weite. An den Schmalseiten 24 gehen die konkaven Begrenzungen 25 spitzwinklig
scharf ineinander über. Alle Öffnungen 23 haben gleiche mittlere Radialabstände von
der Achse 10.
[0021] Die, den Körper 18 durchsetzenden Öffnungen 23 liegen radial geringfügig außerhalb
des Außenumfanges des unteren Nabenendes 17 und radial vollständig innerhalb der radial
äußeren Begrenzungen der Einlässe 16 sowie versenkt innerhalb der Stirnwand des Körpers
18. Jede Öffnung 23 schließt an eine oder zwei einander gegenüberliegende Leitflächen
bzw. ebene Flanken 26, 27 an, die jeweils auf einer Seite der Ebene 37 einander wie
die Begrenzungen 25 symmetrisch gegenüberliegen und spitzwinklig schräg nach außen
geneigt sind, da sie durch eine spitzwinklig V-förmige Nut mit offenen Nutenden gebildet
sind. Diese in Strömungsrichtung erweiterten Nuten durchsetzen die obere Stirn- bzw.
Endfläche des Körper 18, so daß das Wasser von hier aus berührungsfrei bis zu den
Einlässen 16 strömt und dabei nur am Außenumfang des unteren Nabenendes 17 Berührung
mit dem Regner 1 zu haben braucht.
[0022] Das von der jeweiligen Breitkante 25 abreißende Wasser wird dabei gegen die gegenüberliegende
Flanke 26 bzw. 27 geleitet, so daß sich einander überkreuzende Strömungen ergeben,
welche fächerförmig oder parallel gerichtet gegen das Einlaßende 16 des Kopfes 8 strömen.
Durch die Flanken 26, 27 liegen die Schmalseiten 24 gegenüber den mittleren Bereichen
der Breitseiten 25 zurückversetzt, wobei diese mittleren Bereiche kontinuierlich zu
den Schmalseiten 24 abfallen. Die beiderseits über die Schmalseiten 24 parallel zur
größeren Ausdehnung der Öffnung 23 vorstehenden Flanken 26, 27 bewirken gemeinsam
mit den Öffnungen 23, daS der jeweils austretende Strahl bei stillstehendem Kopf 8
gleichzeitig in mehr als nur einen oder zwei Einlässe 16 eintritt. Die von Spitzen
der Vorsprünge 14 begrenzten Einlässe 16 liegen in Umfangsrichtung wesentlich näher
beieinander als die Auslässe 7.
[0023] Benachbarte Strahle benachbarter Einheiten 21 vermischen sich jedoch vor Erreichen
der Einlässe 16 und bis zu den Öffnungen 7 nicht oder nur unwesentlich.
[0024] Die lichten Bogenabstände zwischen benachbarten Öffnungen 23 sind größer als deren
Weite. Um die Achse 10 erstreckt sich die Einheit 21, 23 über einen spitzen Winkel
von höchstens 60° oder 45°. Jede Öffnung 23 bzw. jede Leiteinrichtung 26, 27 ist durch
das stromabwärts liegende Ende eines Düsenkanales 28 gebildet, der mehrere axial aneinanderschließende
Abschnitte jeweils unterschiedlichen Querschnittes aufweist, vollständig innerhalb
des Körpers 18 liegt und wie die Flächen 26, 27 einteilig von diesem begrenzt ist.
Am Einlaßende der Kanäle 28 sind Stellmittel 30 vorgesehen, mit welchen eine beliebige
Anzahl der Kanäle 28 bzw. Öffnungen 23 so geöffnet bzw. gesperrt werden kann, daß
das Wasser sie durchfließt oder nicht.
[0025] Die Öffnung 23 ist durch das Ende eines in Strömungsrichtung spitzwinklig, ggf. auch
recht- oder stumpfwinklig verengten Abschnittes 29 des Kanales 28 gebildet. Dieser
Endabschnitt 29 weist an seinem stromaufwärts liegenden Ende einen zentrisch-symmetrischen
oder kreisrunden Querschnitt auf, von welchem er stetig und unter Verringerung seines
Durchlaßquerschnittes in die Form der Öffnung 23 übergeht, so daß sich hier eine starke
Strömungsbeschleunigung ergibt. An den Einlaß des Abschnittes 29 schließt ein gleich
weiter und achsgleicher, zylindrischer Abschnitt 31 größerer Länge als der Abschnitt
29 an. An dessen Einlaß schließt ein nochmals erweiterter, ringsektorförmig um die
Achse 10 gekrümmter Abschnitt an, welcher eine gesonderte Einlaß- bzw. Steuerkammer
32 bis 35 jeweils für den zugehörigen Kanal 28 bildet. Die innerhalb des Körpers 18
voneinander getrennten Abschnitte 23 bis 35 haben unterschiedliche Radialausdehnungen
derart, daß in einer Richtung um die Achse 10 die Radialausdehnung vom kleinsten Abschnitt
32 zum größten Abschnitt 35 stufenweise zunimmt; dies gilt auch für die Radialabstände
der radial äußeren Begrenzungen der Abschnitte 32 bis 35, deren radial innere Begrenzungen
gleiche Radialabstände von der Achse 10 haben und die wie die Kammern 32 bis 35 um
die Achse 10 gleiche Bogenwinkel einnehmen. Die Abschnitte 32 bis 35 liegen symmetrisch
zu den zugehörigen Ebenen 36. Ihre Einlässe liegen in der unteren, stromaufwärts liegenden
sowie ebenen Stirn- und Endfläche des Körpers 18.
[0026] Jede Düseneinheit 21 bis 28 ist an einem gesonderten Vorsprung 38 des Körpers 18
vorgesehen und durchsetzt diesen Vorsprung, der von einer ringförmigen Stirnwand 39
in Strömungsrichtung ausgeht und gemäß Fig. 4 radial vorsteht, so daß das Auslaßende
des Körpers 18 gemäß Fig. 1 kreuz- bzw. sternförmig ist und jeweils ein Sternarm einen
Vorsprung 38 bildet. Die Stirnwand 39 liegt mit Abstand zwischen den Enden des Körpers
18, schließt einteilig an dessen Außenumfang an und ist über den größten Teil ihres
Umfanges eben, wobei sie im Bereich einer Kammer 34 auch nach Art eines Konussektors
geneigt sein kann.
[0027] Der Körper 18 ist mit einer Lagerung 40 manuell beweg- bzw. drehbar gegenüber und
unmittelbar an der Einheit 4 gelagert, um die Stellvorrichtung 30 zu verstellen. Zu
diesem Zweck bildet der Körper 18 eine einteilige Einheit mit einem Lagerkörper bzw.
Mantel 41, welcher das obere Ende bzw. im zugehörigen Axialbereich den freiliegenden
Außenumfang der Einheit 4 bildet und in welchem vollständig versenkt sowie durchgehend
mit Radialabstand der Körper 18 liegt. Dieser schließt über die Verbindung 39 unmittelbar
an die Innenseite des Mantels 41 an. Radial unmittelbar innerhalb der Kanäle 28 bildet
der Körper 18 eine Nabe 42, mit welcher die Körper 9, 18, 41 drehbar auf der Achse
15 gelagert sind und die mit ihrem Außenumfang die Kammern 32 bis 35 im radial inneren
Bereich begrenzt.
[0028] Der im Betrieb freiliegende Außenumfang der Einheit 4 ist über den größten Teil seiner
Länge von einem rohrförmigen Kanalkörper 43 gebildet, hat über den größten Teil seiner
Länge konstante Querschnitte und bildet als oberes Ende einen im Außenumfang verengten
Lageransatz 44 des Lagers 40. Das Ende 44 wird mit Abstand unterhalb des unteren Endes
des Körpers 18 von dem über dieses Ende nach unten vorstehenden Mantel 41 drehbar
übergriffen. Der Außenumfang des Mantels 41 bildet eine kontinuierliche Fortsetzung
des an den Ansatz 44 anschließenden Außenumfanges des Kanalkörpers 43. Die Einheit
9, 18, 41 kann durch den Kopf 8 und eine Schulter des Körpers 43 in beiden entgegengesetzten
Richtungen axial gesichert sein.
[0029] Diese Einheit 9, 18, 41 ist in der jeweiligen Drehstellung mit einer Rastung oder
Schnappsicherung 45 gegenüber der Einheit 2 bis 4 festzusetzen, wobei auch diese Sicherung
45 eine Axialsicherung bilden kann. Sie weist einen über den Außenumfang des Ansatzes
44 vorstehenden Schnappnocken auf, der in Rastöffnungen bzw. Durchbrechungen des Mantels
40 so federnd eingreift, daß die Rastkraft durch manuelles Drehen des Düsenkopfes
9 überwunden werden kann. Die zugehörige Handhabe 48 ist durch den Außenumfang des
Mantels 41 des Kopfes 9 gebildet. Es sind gleich viele Raststellungen wie Düseneinheiten
21 vorgesehen, nämlich vier, so daß der Kopf 9 von einer Stellung zur nächsten um
90° zu drehen ist und mit dem Regner 1 wahlweise um die Achse 10 ein Sektor von 360°,
einer von 270°, einer von 180° und einer von 90° beregnet werden kann. Der zu beregnende
Sektor ist somit jeweils ein ganzzahliges Vielfaches des kleinsten Sektors.
[0030] In den Kanalwegen 6 ist innerhalb der Einheit 4 und stromaufwärts von den Stellmitteln
30 ein Steuerventil 46 vorgesehen, mit welchem die Durchlaßquerschnitte der Kanalwege
6 stufenlos verändert oder ganz gesperrt werden können. Das Ventil 46 weist einen
radial zur Achse 10 vollständig versenkt innerhalb des Körpers 43 liegenden Ventilkörper
47 auf, welcher in Betriebsstellung von der Außenseite der Einheit 4 benachbart zum
unteren Ende des Kopfes 9 frei zugänglich ist und in der Ruhestellung gemäß Fig. 1
versenkt innerhalb der Einheit 3 liegt. Das Ventil 46 weist ein einteilig mit dem
Körper 43 ausgebildetes Ventilgehäuse auf, in welchem der Ventilteil 47 um die querliegende
Achse drehbar und durch eine mit beiden Ventilteilen einteilig ausgebildete Schnappsicherung
axial gesichert eingesetzt ist. Der Ventilkörper 47 ist wie die Handhabe 48 in der
ausgefahrenen Betriebsstellung am Außenumfang des Körpers 43 zur unmittelbaren manuellen
Betätigung zugänglich, jedoch in der eingefahrenen Stellung gemäß Fig. 1 vollständig
in der Einheit 3 versenkt.
[0031] Die Steuermittel 30 weisen einen einteiligen Steuerkörper 50 auf, welcher in einer
Habe 49 von der Achse 15 durchsetzt ist und gegenüber dieser beim Verstellen der Vorrichtung
30 feststeht, da er über eine Sicherung 51 gegen Bewegungen bzw. Drehen gesichert
in die Einheit 4 bzw. den Körper 43 eingreift. Der Steuerkörper 50 weist in gleicher
Verteilung, wie anhand der Kanalabschnitte 32 bis 35 erläutert, Steuerabschnitte 52
bis 55 auf, von welchen einer einen bis zur Nabe 49 freien Sektor 52 bildet, während
die übrigen von der Nabe 49 ausgehend Nocken 53 bis 55 mit abgestuft unterschiedlicher
Radialerstreckung bilden. Überträgt man die Lage des Steuerkörpers 50 gemäß Fig. 6
auf die Lage der Abschnitte 32 bis 35 gemäß Fig. 5, so liegt der Sektor 52 über dem
kleinsten Abschnitt 32, der kleinste Nocken 53 über dem nächstgrößeren Abschnitt 33,
der nächstgrößeren Nocken 54 über dem wiederum nächstgrößeren Abschnitt 34 und schließlich
der größte Nocken 55 über dem größten Abschnitt 35 derart, daß entlang des Außenumfanges
jedes Nockens 53 bis 55 ein ringsektorförmiger Durchlaßquerschnitt bzw. eine Öffnung
als Anschluß der zugehörigen Kammer 33 bis 35 an das zuströmende Wasser frei bleibt
und auch die Kammer 32 angeschlossen ist. Wird demgegenüber der Steuerkörper 50 um
einen Schaltschritt nach rechts verdreht, so schließt der Nocken 55 die Kammer 32
vollständig, während die Durchlaßquerschnitte zu den übrigen Kammern 33 bis 35 entsprechend
radial erweitert werden, weil nunmehr der Sektor 52 die Kammer 33 vollständig freigibt
und die Nocken 53, 54 die Kammern 34, 35 weniger abdecken. Dies erfolgt auch beim
Weiterschalten um den nächsten Schaltschritt, wobei dann die Kammern 32, 33 vollständig
verschlossen sind usw.
[0032] Zugehörig zur Lagesicherung 51 weist der Steuerkörper 50 ein Sicherungsglied 56,
insbesondere einen oder mehrere zahnungsartig über den Außenumfang der Nabe 59 bzw.
die untere Stirnfläche mindestens eines Nockens 54 vorstehende Sicherungsnocken auf,
die formschlüssig drehgesichert in ein Gegenglied 57 eingreifen. Dieses Glied 57 ist
am oberen Ende des Körpers 43 bzw. des Ansatzes 42 nach Art einer um die Achse 10
durchgehenden Stirn-Zahnung vorgesehen, so daß der Körper 50 nahezu stufenlos in jeder
beliebigen Drehstellung mit der Einheit 4 verbunden werden kann. Nach axialem Lösen
bzw. Abziehen des Kopfes 9 kann auch der Steuerkörper 50 axial gelöst bzw. abgezogen
und in einer veränderten Drehstellung axial wieder in die Lagesicherung 51 eingesetzt
werden. Die Nabe 49 steht nur über die von den Kanälen 48 abgekehrte Seite der Nocken
53 bis 55 vor, so daß die obere Stirnfläche des Körpers 50 bzw. aller Nocken 53 bis
55 in einer gemeinsamen Ebene liegt und dicht bzw. unter Pressung an der zugehörigen
Stirnfläche des Steuerkörpers 18 anliegt. Die Pressung wird von einem um die Achse
15 angeordneten Federglied, wie einem Dichtungsring, erzeugt.
[0033] Am unteren Ende des Körpers 43 ist ein ringförmiger Kolben 58 allein durch radiale
Aufweitung und nachfolgendes rückfederndes Einschnappen in eine Umfangsnut des Körpers
43 angeordnet, der an einer Zylinderfläche im Innern der Einheit 3 läuft. Der Außenumfang
der Einheit 4 ist von einer Feder 59 umgeben, welche an Stirnflächen des Kolbens 58
und im oberen Bereich der Einheit 3 so abgestützt ist, daß die Druckfeder 59 die Einheit
4 stets nach unten belastet. Durch den Anschluß 5 eintretendes Wasser wirkt auf den
Kolben 58 und fährt die Einheit 4 gegen die Feder 59 bis zum Anschlag nach oben aus
der Einheit 3 heraus.
[0034] Die Einheit 3 weist einen einteilig mit dem radial vorstehenden Stutzen 5 ausgebildeten,
rohrförmigen Gehäusekörper 60 auf, welcher die Laufbahn für den Kolben 58 bildet und
an dessen oberem Ende ein Deckel 61 unter Zwischenlage einer Dichtung 62 durch Aufschrauben
lösbar befestigt ist. Die zwischen dem Deckel 61 und dem oberen Ende des Körpers 60
lösbar eingespannte, ringförmige Dichtung 62 liegt in jeder Stellung dicht am Außenumfang
der Einheit 4, nämlich des Kopfes 9 und des Körpers 43 an und dient zur Abstützung
des oberen Endes der Feder 59. Gemäß Fig. 1 liegt der Kopf 8 bis auf einen Endflansch
63 vollständig innerhalb der Einheit 3 bzw. des Deckels 61. Durch Anlage des Flansches
63 an der oberen Stirnfläche des Deckels 61 ist die Einheit 4 in der eingefahrenen
Stellung anschlagbegrenzt.
[0035] Bei Inbetriebnahme des Regners 1 drückt das durch den Anschluß 5 zufließende Wasser
die Einheit 4 zunächst aus der Einheit 3 heraus, so daß der Körper 60 bis zum Kolben
58 vollständig mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser fließt dann durch ein Filter und
das Innere des Körpers 43, dann durch das Ventil 46 und von dort mit beschleunigter
Strömung durch einen Ringspalt zwischen den Ansätzen 19, 44 sowie durch die Sicherung
51 unmittelbar in eine den Steuerkörper 50 aufnehmende Kammer innerhalb des Kopfes
9. Je nach Stellung des Steuerkörpers 50 fließt das Wasser von hier unmittelbar in
eine oder mehrere der Kammern 32 bis 35, dann von dort unter weiterer Beschleunigung
in die zugehörigen Kanalabschnitte 31 sowie nochmals unter Beschleunigung in die Kanalabschnitte
29, so daß es dann als Breitstrahl aus den zugehörigen Düsenöffnungen 23 austritt.
Das untere, konische Ende des Kopfes 8 ragt in das obere Ende des Mantels 41 soweit
hinein, daß in diesem Ende die Einlässe 16 liegen, in welche das Wasser in der beschriebenen
Weise unmittelbar aus den Öffnungen 23 eintritt. Nur dieses untere Ende des Kopfes
8 bildet durch die schaufelartigen Vorsprünge 14 einen vom Wasser dann angetriebenen
Turbinenrotor 64, in welchem das Wasser im wesentlichen nur innerhalb der Nuten 11
zu den Auslässen 7 geleitet wird. Obwohl mehrere Rotore denkbar sind, ist nur ein
einziger Rotor 64 bzw. kein Rotor vorgesehen, welcher über ein Zwischengetriebe, eine
Schaltkupplung oder dgl. angetrieben und relativ zum anderen Rotor drehbar ist. Nur
ab den Auslässen 7 wird dann das Wasser berührungsfrei so ausgetragen, daß es von
nahe bei der Vorrichtung 1 bis in eine verhältnismäßig große Entfernung auf der Beregnungsfläche
auftrifft.
[0036] Wegen weiterer Merkmale und Wirkungen wird zu deren Einbeziehung in die vorliegende
Erfindung auf die DE-OS 44 29 952 Bezug genommen. Alle angegebenen Wirkungen und Eigenschaften
können genau oder nur etwa bzw. im wesentlichen wie beschrieben vorgesehen sein und
gegebenenfalls davon auch stark abweichen. Solche Teile bzw. Verbindungen, die als
lösbar beschrieben sind, sind zerstörungsfrei sowie ggf. ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen
unmittelbar manuell lösbar.
1. Regner insbesondere zum Austrag eines wässrigen Fluids auf Vegetationsflächen, mit
einer im Betrieb stationären Regnerbasis (2, 4) und einer von einem Versorgungs-Anschluß
(5) zu einem Fluid-Auslaß (7) führenden Kanalisierung (6), dadurch gekennzeichnet,
daß insbesondere stromaufwärts des Auslasses (7) eine Düsenanordnung (20) od. dgl.
mit mindestens einer gegen eine Leitfläche (11) gerichteten bzw. frei mündenden Düseneinheit
(21) aus wenigstens einer Strahldüse (22) od. dgl. vorgesehen ist und die Düseneinheit
(21) einen ggf. nicht kreisförmigen Strahlquerschnitt bestimmt und daß vorzugsweise
der Düsenkanal (28) der Düse (22) im Axialschnitt mindestens eine nicht achsparallele
Flanke (26, 27) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinheit (21) zwei
quer zueinander liegende Axialebenen (36, 37) bestimmt und im Querschnitt entlang
einer Axialebene (37) eine größere Ausdehnung als entlang der anderen Axialebene (36)
aufweist, daß insbesondere der Düsenkanal (28) über den Umfang unterschiedlich lang
axial begrenzt ist und daß vorzugsweise mehrere Düsen (22) um eine Zentralachse (10)
annähernd gleichmäßig verteilt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (28)
in mindestens einem Querschnitt radial zu einer Zentralachse (10) eine kleinere Ausdehnung
als quer dazu hat, daß insbesondere die Leitfläche (11) in Axialansicht parallel zur
Zentralachse (10) nicht linear ist und daß vorzugsweise der Düsenkanal (28) in mindestens
einem Querschnitt zu einer zur gemeinsamen Ebene der Zentralachse (10) und der Düsenkanal
rechtwinklig bzw. quer liegenden Ebene annähernd spiegelsymmentrisch ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Düsenkanal (28) in mindestens einem Querschnitt doppelkonvex linsenförmig ist, daß
insbesondere eine über den Umfang von einer durchgehenden Düsenkante begrenzte Düsenöffnung
(23) vorgesehen ist und die Düsenkante gegeneinander axial versetzte Kantenabschnitte
aufweist und daß vorzugsweise der Düsenkanal (28) stromabwärts aufgeweitet ist und/oder
daß der Düsenkanal (28) stromabwärts bis zur Düsenkante verengt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düse (22) einen Düsenvorsprung (38) umfaßt, welcher von dem Düsenkanal (28) durchsetzt
ist und in Axialansicht gegenüber einer zur Düsenachse beabstandeten Zentralachse
(10) radial frei vorspringt, daß insbesondere die Leitfläche (11) an einem durch Antrieb
bewegbaren sowie vom Düsenkanal (28) gesonderten Läufer (64) vorgesehen ist und sich
stromaufwärts über Düsenaustritt hinaus erstreckt und daß vorzugsweise ein die Düse
(22) umfassender sowie gegenüber der Regnerbasis (4) verstellbarer Düsenkopf (9) mit
einer axial langgestreckten Lagermuffe (42) unmittelbar auf einen stabförmigen Lagerkörper
(15) zur drehbaren Lagerung des Läufers (64) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düse (22) mit einer Sicherung (45) axial gesichert ist, welche einen Mantel (41) radial
durchsetzt, daß insbesondere die Sicherung eine Schnappverbindung (45) ist und mit
Abstand zwischen den Enden des Düsenkopfes (9) liegt und daß vorzugsweise mehrere
annähernd gleiche Düseneinheiten (21) gleichmäßig um die Zentralachse (10) verteilt
an mehreren gleichen Düsenvorsprüngen (38) vorgesehen sind, welche einen innerhalb
eines Mantels (41) liegenden Vorsprungsstern und eine Baueinheit mit dem Düsenkopf
(9) bilden.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stellmittel
(30, 46) zur Veränderung des Fluiddurchflusses bzw. der Versorgungsquerschnitte wenigstens
eines Teiles der Düsenanordnung (20) vorgesehen sind, daß insbesondere die Düseneinheit
(21) um eine Bezugsachse (10) einen im wesentlichen gesonderten Austrag-Teilsektor
bestimmt und ihr Versorgungsquerschnitt mit den Stellmitteln veränderbar ist und daß
vorzugsweise die jeweilige Düseneinheit (21) gegenüber dem Versorgungs-Anschluß (5)
absperrbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (30, 46)
ein gegenüber der Düseneinheit (21) drehbares Stellglied (50, 47) aufweisen, daß insbesondere
die Düseneinheit (21) gegenüber der Regnerbasis (2) drehbar ist und daß vorzugsweise
der Düsenkopf (9) manuell drehbar am oberen Ende der Regnerbasis (2) gelagert ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Stellglied (50) mit einem Halter (51) festgelegt und gegenüber dem Halter (51) zerstörungsfrei
in unterschiedliche Ausgangslagen überführbar sowie in jeder Ausgangslage gegenüber
dem Halter festsetzbar ist, daß insbesondere das Stellglied (50) auf dem starr an
der Regnerbasis (4) angeordneten Lagerkörper (15) drehbar gelagert ist und daß vorzugsweise
am oberen Ende des durch einen Rundstab gebildeten Lagerkörpers (15) der als Turbine
ausgebildete Rotor (64) drehbar gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regnerbasis (2) zwei gegeneinander verschiebbare Basiseinheiten (3, 4) aufweist, von
denen die eine die Düsenanordnung (20) und die andere den Versorgungs-Anschluß (5)
trägt, daß insbesondere ein Ventil (46) zur manuellen Betätigung am Außenumfang der
Regnerbasis (4) und zwischen deren Enden zugänglich ist und daß vorzugsweise die Basiseinheiten
(3, 4) mit einem Fluid-Antrieb (58) gegeneinander verstellbar sind und/oder eine die
Ventilbetätigung (47) abdeckende Abschirmung (60) umfassen.