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Großflächenregner Die Erfindung bezieht sich auf einen Großflächenregner
und setzt sich zum Ziel, den Regner so zu steuern bzw. zu gestalten, daß er je nach
Erfordernis als Kreisregner oder als Sektorregner arbeitet bzw. durch ständige oder
intermittierend gesteuerte Strahlstörung einerseits als Weitstrahlregner mit größter
Wurfweite und andererseits als Flächenregner mit günstigster Nahberegnung verwendbar
ist.
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Beim Betrieb als Sektorregner wurde die Rücklaufbewegung des Strahlrohres
bisher beispielsweise durch Einschalten einer Gegendüse, durch Verdrehen der schräggestellten
Hauptdüse oder durch Änderung des Anschlages bei Pendelregnem bewirkt. Die Strahlstörung
wurde bisher hauptsächlich durch einen außerhalb des Strahlrohres gegen den freien
Hauptstrahl gerichteten Nebenstrahl, durch Prallbleche oder durch Anritzen des Wasserstrahles
mit einem Stift bzw. durch die Zerstäubung der Schaufel eines Pendelregners herbeigeführt.
Ein bisher nur in einer einzigen Ausführungsform bekanntgewordener Vakuumregner
ist mit einer besonders ausgebildeten Hauptdüse versehen, in welcher durch den Wasserstrahl
ein Luftvakuum erzeugt wird, welches zum Antrieb des Regners mit Hilfe eines Luftmotors
und auch zur Strahlstörung verwendet wird. Solche Regner sind aber besonders störanfällig.
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Die wesentlichen Merkmale des den Gegenstand der Erfindung bildenden
Großfiächenregners bestehen darin, daß das Strahlrohr an einer in Strömungsrichtung
vor dem Mundstück gelegenen Stelle einen Abzweigungskanal aufweist, durch den ein
Nebenstrahl geführt ist, der durch die Radialöffnung bzw. Radialöffnungen, welche
im Bereich des kleinsten wirksamen Querschnittes des Mundstückes angeordnet sind,
mit dem Hauptstrahl zwecks Strahlstörung desselben vereinigt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist
am Mundstück des Strahlrohres wenigstens eine, zwecks Erzeugung eines Antriebsmomentes
seitlich angeordnete, mit ihrer Achse etwa die Umdrehungsrichtung tangierende Radialöffnung
vorgesehen.
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Ein anderes Erfindungsziel wird dadurch erreicht, daß am Mundstück
des Strahlrohres wenigstens eine, zwecks ausschließlicher Erzeugung einer Strahlstörung
etwa senkrecht zur Umdrehungsrichtung stehende Radialöffnung vorgesehen ist. Die
gleiche Wirkung wird durch mehrere am Mundstück des Strahlrohres in Umfangsrichtung
verteilte Radialöffnungen erzielt, die so verteilt angeordnet sind, daß sich die
von ihnen erzeugten Antriebsmomente in ihrer Gesamtheit aufheben. Weitere Erfindungsmerkmale
erstrecken sich auf einen Verbindungskanal für den abgezweigten Nebenstrahl, dessen
Durchströmquerschnitt vorzugsweise an der Eintrittsstelle des abgezweigten Nebenstrahles
durch ein vom Drehantrieb gesteuertes Ventil veränderbar ist, wobei ein den Ventilteller
tragender Ventilschaft mit einem am Strahlrohr gelagerten Schalthebel gekuppelt
ist, der einen mit Steueranschlägen des Standrohrkopfes zusammenwirkenden Schaltarm
besitzt.
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In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Großflächenregner in mehreren
Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 das Strahlrohr in der Draufsicht,
teilweise im Längsschnitt dargestellt, Fig. 2 den Regner im lotrechten Längsmittelschnitt,
Fig. 3 und 4 Querschnitte durch das Mundstück des Strahlrohres nach der Linie 111-III
der Fig. 2 für zwei verschiedene Ausführungsformen des Regners, ferner die Fig.
5 und 6 bzw. 7 und 8 zwei verschiedene Ausführungsformen des Ventils im Längsschnitt
und in der Draufsicht.
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Die Erfindung ist an einem Regner angewandt, bei welchem das Antriebsmoment
nach dem Reaktionsprinzip hervorgebracht wird. Das mit dem Bogenstück
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starr verbundene und mit diesem am Standrohr 3 drehbar sitzende Strahlrohr 1 besitzt
in bekannter Weise eine leichte seitliche Krümmung. Entsprechend der gezeichneten
Krümmungsrichtung ergibt sich ein rechts drehendes Antriebsmoment MA =P -
a, wobei P die Reaktionskraft und a den Abstand ihrer Wirkungslinie von der
Drehachse bedeutet (Fig. 1). Das Mundstück 4 des Strahlrohres besitzt eine düsenartige
Verengung, etwa in der Form einer Venturidüse. An der engsten Stelle des Mundstückes
ist in der aus Fig. 1, 2 und 3 ersichtlichen Ausführungsform eine seitliche Radialöffnung
5 bzw. eint größerer seitlicher Schlitz vorgesehen, der in einen das Mundstück umgebenden
Ringkanal 6 mündet. Ein am Außenmantel des Strahlrohres angeordneter, parallel zu
diesem verlaufender Verbindungskanal 7 ist über eine Ausnutzung 8 nahe dem Bogenstück
an das Innere des Strahlrohres angeschlossen und mündet in den Ringkanal 6.
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Der durch den Verbindungskanal ? geleitete Nebenstrahl tritt durch
die Öffnung 5 in den Hauptstrahl ein. Zufolge der seitlichen Anordnung der Öffnung
5 entsteht eine Reaktionskraft P', welche die Umdrehungsrichtung tangiert und durch
den Abstand a' ihrer Wirkungslinie von der Drehachse das Antriebsmoment MA,=P' -
ä ergibt. Die beschriebene Konstruktion ist nun so bemessen, daß, solange der Nebenstrahl
unbehindert in das Mundstück eintreten kann, das links drehende Antriebsmoment VA
größer ist als das rechts drehende Hauptantriebsmoment MA, welches vom Hauptstrahl
herrührt.
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Der austretende Nebenstrahl verursacht außerdem eine Störung des Hauptstrahles,
wodurch eine wirksame Nahberegnung, d. h. eine gleichmäßige Verteilung der ausgeworfenen
Wassermenge in radialer Richtung erzielt wird.
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Wird die Öffnung 5 im Mundstück 4 nicht seitlich, sondern in einer
durch die Drehachse verlaufenden Mittelebene angeordnet, dann kann der Nebenstrahl
kein Antriebsmoment erzeugen, und es bleibt lediglich die Wirkung der Störung des
Hauptstrahles. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn, wie Fig. 4 zeigt, das Mundstück
mehrere Radialbohrungen 5 aufweist, die zu der durch die Drehachse verlaufenden
Mittelebene symmetrisch angeordnet sind, wodurch sich die von ihnen erzeugten Antriebsmomente
gegenseitig aufheben (I' P' a'= 0) und wieder nur die Strahlstörung allein verbleibt.
In der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 ist der Verbindungskanal 7 unterhalb
des Strahlrohres 1 in einer durch die Drehachse und durch die Achse des Strahlrohres
verlaufenden Mittelfläche angeordnet. In dieser Lage kann der Kanal 7 ein vom Nebenstrahl
verursachtes Antriebsmoment nicht beeinflussen bzw. kein Antriebsmoment erzeugen.
Dies gilt ebenso für eine Lage des Kanals 7 oberhalb des Strahlrohres 1 in der genannten
Fläche. Eine seitliche Anordnung des Kanals 7 kann jedoch das vom Nebenstrahl herrührende
Antriebsmoment verstärkend oder abschwächend beeinflussen.
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Um den Großflächenregner zur Sektorberegnung verwenden zu können,
wird der Verbindungskanal 7 durch ein von einem Schaltwerk betätigtes Ventil intermittierend
geöffnet und geschlossen. Ein den Ventilteller 9 tragender, in der Hülse 11 in Richtung
der Achse des Verbindungskanals 7 längsverschiebbar geführter Schaft 10 erhält seine
Längsbewegung aus der Schwenkbewegung eines mit seinem anderen Ende verbundenen
Hebelarmes 12 unter Vermittlung eines Schrägschlitzes 13 des einen beweglichen Teiles
und eines Stiftes des anderen beweglichen Teiles. Der Hebelarm 12 ist mit einem
anderen einarmigen Hebel 14 auf Drehung gekuppelt. Auf der Achse 16 dieses Hebels
sitzt ein weiterer Hebel 15, der seinerseits mit dem Hebel 14 über eine Feder 17
auf Drehung gekuppelt ist. Der durch die Feder zugelassene gegenseitige Verdrehungsbereich
der beiden Hebel 14 und 15 ist durch zwischen diesen Hebeln wirksame Anschläge
begrenzt. In den durch die Drehung des Strahlrohres gegebenen Bewegungsbereich des
Hebels 15 ragen Anschläge 18 des Standrohrkopfes 3.
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Der vorstehend beschriebene Regner arbeitet in folgender Weise als
Sektorregner: Bei geöffnetem Verbindungskanal ? überwiegt das vom Nebenstrahl verursachte
Antriebsmoment M.4,, und das Strahlrohr dreht sich im Sinne dieses Antriebsmomentes
entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Hebel 15 auf den entsprechend dem gewählten
Sektorwinkel eingestellten Anschlag 18 auftrifft. Dabei wird vorerst die Feder 17
angespannt, und der Ventilteller 9 bewegt sich in Richtung seiner Verschlußlage.
Erst bei Auftreffen des Hebels 15 auf den Anschlag des Hebels 14 wird der Verbindungskanal
7 völlig geschlossen. Da nun das Antriebsmoment M'A den Wert 0 erreicht, beginnt
sich das Strahlrohr unter der Wirkung des Hauptantriebsmomentes MA zurückzudrehen,
wobei der Ventilteller 9 durch den im Raum 8 herrschenden statischen Flüssigkeitsdruck
in der Verschlußlage gehalten wird. Die Rückbewegung des Strahlrohres endet bei
Auftreffen des Hebels 15 auf einem anderen Anschlag 18, wobei die Feder 17 wieder
angespannt wird, der Ventilteller 9 sich vom Sitz abzuheben beginnt und durch den
starren Anschlag der beiden Hebel 14 und 15 vollständig in die Offenstellung gebracht
wird. In dieser Stellung wird der Ventilteller wieder durch den an der Einströmstelle
des Kanals 7 herrschenden Druck gehalten.
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Durch den intermittierend ein- und ausgeschalteten Nebenstrahl wird
beim Hingang des Strahlrohres von dem in dieser Periode gestörten Hauptstrahl eine
in radialer Richtung gleichmäßige Nahberegnung ausgeführt und beim Rückgang mit
ungestörtem Hauptstrahl die größte Wurfseite erzielt. Das beschriebene Schaltwerk
gestattet ferner bei gleichförmiger Umdrehung des Strahlrohres in gleichbleibendem
Drehsinne (Kreisregner) eine periodische Störung des Hauptstrahles, wobei in diesem
Falle beide Antriebsmomente MA und MA, im gleichen Drehsinne wirksam sein können.
Durch entsprechende Wahl der Anschläge 18 des Standrohrkopfes 3 kann der Nebenstrahl
während einer Umdrehung mehrmals kurzzeitig unterbrochen oder nach einer Umdrehung
über die ganze nächstfolgende Umdrehung unterbrochen werden, um Nahberegnung und
Weitwurfberegnung wahlweise zu kombinieren.
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Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Drehbewegung des Strahlrohres
kann letzteres in bekannter Weise mit einem Hemmwerk 19 ausgestattet sein, dessen
Reguliereinrichtung eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit je nach Bedarf zuläßt.
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In weiterer Folge seien noch zwei andere Ausführungsformen des Schaltwerkes
für das Ventil zwecks Durchführung der Sektorberegnung beschrieben.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist der in der Hülse 8 geführte,
den Ventilteller 9 tragende Ventilschaft 10 mit einem am unteren Strahlrohrende
gelagerten Winkelhebel 20, 21 gekuppelt.
Der kurze Hebelarm 20 bildet
eine Gabelgelenkkupplung mit dem Ventilschaft 10, und am langen, abgewinkelten,
mit einem Anschlagbügel 22 versehenen Hebelarm 21 ist eine Schaltfeder 23 gehalten,
deren beide Enden durch den Bügel 22 ragen und mit den Anschlägen 18 zusammenwirken.
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Wenn bei der Drehbewegung des Strahlrohres das eine Federende an einen
Anschlag 18 anstößt, wird es zunächst so lange elastisch abgebogen (in Fig. 6 gestrichelt
angedeutet), bis es am anderen Federende anstößt und damit am Bügel 22 starr abgestützt
ist. Während des Spannens der Feder hat sich das Ventil so weit geschlossen, daß
der noch auf den Ventilteller wirkende kleine Gegendruck das völlige Schließen des
Ventils beim Zurückfedern des Federendes nicht mehr behindern kann. In gleicher
Weise wirkt das andere Federende beim Öffnen des Ventils.
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Die Ausführung des Schaltwerkes nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich
von der vorher beschriebenen lediglich dadurch, daß die Enden der Feder nicht unmittelbar
mit den Anschlägen 18 zusammenwirken, sondern an dem einen Arm 24 eines zweiarmigen,
am Winkelhebel 20, 21 gelagerten Anschlaghebels anliegen, dessen anderer Hebelarm
25 an die Anschläge 18 anstößt. An Stelle des Anschlagbügels trägt der Arm 21 des
Winkelhebels in diesem Falle zwei Anschlagleisten 26.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Regners
erfolgt der Antrieb des Strahlrohres nach dem Reaktionsprinzip. Die Erfindung kann
jedoch auch in gleich vorteilhafter Weise bei einem Regner angewendet werden, dessen
Strahlrohr auf andere Weise, z. B. durch einen hydraulischen Motor, in Drehung versetzt
wird.