DE2462474A1 - Sprinklerkopf fuer ein sprinklersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprinklersystem, und zwar insbesondere Verbesserungen bei in solchen Systemen verwendeten Sprinklern, bei denen unter Druck stehendes Wasser bewirkt, daß der Sprinklerkopf und dessen Düse aufspringt, damit Wasser von der Düse versprüht bzw. verteilt werden kann.

Unter Sprinkler wird hier eine Berieselungseinrichtung verstanden, wobei es nicht darauf ankommt, ob sie zu einer Feuerlöschanlage oder zu einer Kühlanlage oder zu einer Bewässerungsanlage oder zu einer beliebigen anderen Anlage gehört.

Sowohl bei kommerziellen als auch bei privaten Wasserberieselungssystemen war es bisher üblich, eine Einrichtung zum wahlweisen öffnen und Schließen von entfernt angeordneten, automatisch betätigten Wasserleitungsventilen anzuwenden, um die Sprinkler in den verschiedenen Bereichen eines solchen Systems wahlweise zu betreiben.

In der US-PS 2 909 325 wird ein Sprinklersystem beschrieben, bei dem Sprinklerköpfe der sog. Aufspringbauart verwendet werden. Bei diesem System bewirkt ein kleines Wasserturbinenrad, das sich mit verhältnismäßig hoher Drehzahl dreht, eine

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langsame Drehung der Düsenanordnung des Sprinklers. Bei der Erfindung geht es um Verbesserungen des Sprinklerkopfes dieses bekannten Systems. Es werden verbesserte Einrichtungen zum Versprühen des Wassers aus dem Sprinklerkopf und zur Übertragung der Drehung vom Turbinenrad auf die Düsenanordnung des Sprinklers beschrieben. Ferner wird eine wesentlich verbesserte 'Dichtungsanordnung offenbart, so daß eine Leckage oder dgl. verhindert wird und Schmutz nicht in den Sprinklerkopf eintreten und ihn außer Betrieb setzen kann. Schließlich wird auch ein neues Verfahren zur Schmierung der inneren Teile offenbart.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgage zugrunde, eine verbesserte Einrichtung zum Versprühen und Verteilen von unter Druck stehendem Fluid aus dem Sprinklerkopf eines Sprinklersystems zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Einrichtung zur Umwandlung der schnellen Drehung eines von unter Druck stehendem Fluid im Sprinklerkopf betätigten Flügelrades in eine langsame Drehung der Düse des Sprinklerkopfes.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das die Funktionsteile möglicherweise beeinträchtigende Änderungen der Umgebungsbedingungen, denen der Sprinklerkopf ausgesetzt ist, gut aushält.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Sprinklerkopfes, der unter Druck stehendes Wasser aufnehmen und dieses Wasser aussprühen kann, jedoch Schmutz oder dgl., der die Funktion beeinträchtigen könnte, abschirmt.

Schließlich besteht ein weiteres Ziel der Erfindung in der

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Schaffung eines verbesserten Sprinklerkopfes, dessen Bestandteile leicht und wirtschaftlich hergestellt werden und zu Baugruppen zusammengesetzt werden können, die schnell und einfach miteinander verbunden werden können.

Die genannte Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen gekennzeichnete Sprinklersystem erfahrungsgemäß gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Sprinklerkopf vorgesehen, der eine durch Fluiddruck betätigte, aufspringende Düse aufweist. Ein Schaufelrad wird von der Fluidströmung betätigt und dreht die Düse, so daß das Sprühmuster aus der Düse verändert wird. Zwischen dem Schaufelrad und der Düse ist ein Getriebe zur Übertragung der Drehung des Schaufelrades auf die Düse angeordnet. Das Getriebe ist gegenüber dem durch das System strömenden Fluid mittels einer elastischen, dehnbaren Membran an einem Ende abgedichtet. Eine auf den Fluiddruck ansprechende Dichtung ist in dichtendem Eingriff mit der Düse im System vorgesehen. Der abgedichtete Abschnitt des Getriebes ist vollständig mit einem Schmiermittel gefüllt, das sich in Abhängigkeit von sich ändernden Umgebungsbedingungen, denen der Sprinklerkopf ausgesetzt ist, wahlweise frei gegen die Membran ausdehnen oder zusammenziehen kann. Die Düse kann ferner Mittel zur Änderung des Musters des ausgesprühten Fluids aufweisen und aus geformten Kunststoff teilen bestehen, die unter Bildung der Düsenkanäle zusammengesetzt werden können. Ferner können unterschiedliche Arten von Sieb- bzw. Abschirmeinrichtungen zum Sieben des in den Sprinklerkopf eintretenden Fluids vorgesehen sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen

erfindungsgemäßen Sprinklerkopf;

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den

Sprinklerkopf nach Fig. 1 gemäß II-II;

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt gemäß III-III

in Fig. 1;

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt gemäß IV-IV

in Fig. 1;*

Fig. 5 einen waagerechten Schnitt gemäß V-V

in Fig. 1;

Fig. 6 einen waagerechten Schnitt gemäß VI-VI

in Fig. 1;

Fig. 7 einen waagerechten Schnitt gemäß VII-VII

in Fig. 1;

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt eines Ab

schnitts der Dichtungsanordnung des Sprinklerkopfes gemäß Fig. 1;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Baugruppe

eines Teils des Sprinklerkopfes gemäß Fig. 1 im auseinandergenommenen Zustand;

Fig. 10 einen ausschnittsweisen Längsschnitt einer

Abwandlung eines Teils des Sprinklerkopfes gemäß Fig. 1;

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Fig. 11 einen waagerechten Schnitt durch den

Sprinklerkopf nach Fig. 10 gemäß XI-XI;

Fig. 12 einen waagerechten Schnitt durch den

Sprinklerkopf gemäß Fig. 10 nach XII-XII und

Fig. 13 einen waagerechten Schnitt, der eine

Abwandlung des in Fig. 7 gezeigten Teils des Sprinklerkopfes zeigt.

In Fig. 1 ist ein Berieselungs- bzw. Sprinklerkopf 10 dargestellt, der ein äußeres, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 11 und ein koaxial angeordnetes, im wesentlichen zylindrisches inneres Gehäuse 12 aufweist. Das Gehäuse 11 hat an seinem unteren Ende einen abnehmenden Durchmesser und ist innen mit einem Gewinde versehen, so daß ein Wassereinlaß 13 gebildet ist. In den Wassereinlaß ist eine Wasserzufuhrleitung 14 in dargestellter Weise eingeschraubt. Das obere Ende des Gehäuses 11 ist offen und weist auf seiner Außenseite Gewindegänge 15 auf. Eine Kappe 16 mit einem nach unten ragenden Ringflansch 17, der auf seiner Innenseite mit Gewindegängen 18 versehen ist, ist in dargestellter Weise auf die Gewindegänge 15 aufgeschraubt.

Das innere Gehäuse 12 ist ein Steigrohr, das verschiebbar innerhalb des äußeren Gehäuses 11 gelagert und so angeordnet ist, daß es aus der Kappe 16 herausragen kann, wie dies strichpunktartig dargestellt ist. Unterhalb der Kappe" 16 ist ein mit Nuten versehenes Ringelement 19 angeordnet, das eine im wesentlichen senkrechte zylindrische Wand 20 aufweist» längs der das innere Gehäuse 12 gleiten kann. Wie aus Fig. ersichtlich ist, ist die Oberseite der Kappe 16 wie bei abgeschrägt, so daß ein Hohlraum oder dgl. besteht, auf dem bzw. dessen Wand ein Düsenkappenring 22 aufsitzen kann

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(siehe auch Fig. 9). Auf dem Düsenkappenring 22 sitzt eine Düsenkappe 23, die einen nach unten ragenden rohrförmigen Abschnitt 24 aufweist, durch den sich ein axialer Durchlaß' 2 5 erstreckt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Unterseite der Düsenkappe 23 so ausgebildet, daß sie mit dem Düsenkappenring 22 gut dichtet, jedoch einen Raum 25a zwischen dem Ring 22, der Kappe 23 und der Oberseite einer Düse 26 freiläßt. Wie noch erläutert werden wird, weist die Düse 26 zahlreiche, Abstand voneinander aufweisende Kanäle 27 (siehe auch Fig. 9) auf, die am unteren Ende mit dem Inneren des Gehäuses 12 und am oberen Ende mit der Außenseite 26a der Düse 26 in Verbindung stehen (siehe auch Fig. 9).

An der Oberseite der Düse 26 ist ein Vorsprung 28 ausgebildet, der über eine kurze Strecke in den Raum 25a ragt. Ferner ist auf der Unterseite der Kappe 23 ein nach unten ragender Vorsprung 2 9 ausgebildet. Dieser Vorsprung 29 hat einen gewissen Abstand zur Oberseite der Düse 26, so daß diese Teile sich nicht behindern. Wenn die Kappe 23 gedreht wird, wie noch weiter unten erläutert wird, kommt der Vorsprung 29 mit dem Vorsprung 28 in Eingriff, so daß die Drehung auf die Düse 26 übertragen wird. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß die Teile 22, 23 und 26 schnell und einfach in eine Schnappverbindung miteinander gebracht werden können, so daß eine Düsenbaugruppe für den Sprinklerkopf gemäß Fig. 1 entsteht.

Die Unterseite der Düse 26 liegt am oberen Ende 30 des inneren Gehäuses 12 an. Durch dieses Anliegen am oberen Ende 30 wird die Abwärtsbewegung der Düse 26 begrenzt.

Innerhalb des Sprinklerkopfes 10 ist ein Getriebe zur Über-

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tragung einer Drehung auf die Düsenkappe 23 angeordnet. Dieses Getriebe weist ein Getriebegehäuse 31 auf, das in der Regel koaxial innerhalb des inneren Gehäuses 12 angebracht ist. Einstückig mit der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 ist ein ümfangsflansch 32 ausgebildet, der einen nach unten ragenden Lippenabschnitt 33 aufweist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine mit öffnungen versehene Scheibe 35 (siehe auch Fig. 6) zwischen der Unterseite der Düse 26 und der Oberseite des Umfangflansches 32 angeordnet. Eine Einrichtung zum Abdichten dieser Teile in Form eines elastischen Dichtungsringes 26, dessen Beschaffenheit im folgenden noch anhand von Fig. 8 ausführlich beschrieben werden wird, ist zwischen der Unterseite der Scheibe 35 und dem oberen Ende des Flansches 32 sowie der Außenfläche des Lippenabschnitts 33 in dargestellter Weise angeordnet.

Eine Abschirmeinrichtung in Form eines in der Regel zylindrischen Schirmelementes 37 mit zahlreichen darin ausgebildeten öffnungen 38 ist im Sprinklerkopf 10 zwischen der Außenwand 38a des inneren Gehäuses 12 und der Innenwand 39 des äußeren Gehäuses 11 angebracht. Das Schirmelement 37 kann mehrere waagerecht angeordnete und in Umfangsrichtung verlaufende Rippen 40 aufweisen, wie dies dargestellt ist. Das Ringelement 19 kann eine Ringnut 41 oder dgl. aufweisen, die durch eine Trennwand 41a begrenzt ist und dazu dient, auf einer Seite der Trennwand das obere Ende 42 des Schirmelementes 37 dicht passend aufzunehmen. Das Ringelement 19 besteht vorzugsweise aus nachgiebigem Material, beispielsweise Kunststoff oder dgl., so daß dann, wenn das innere Gehäuse 12 in den Sprinklerkopf 10 eingezogen wird, das Ringelentent 19 als Dichtung zwischen der Kappe 16 und dem Düsenkappenring 22 wirkt. Dadurch wird dann, wenn der Sprinklerkopf 10 nicht arbeitet, unter niedrigem Druck

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stehendes Wasser am Aussickern aus dem Sprinklerkopf 10 gehindert, und ferner wird verhindert, daß Schmutz eindringen kann. Das Ringelement 19 säubert ferner die Außenwand 38a des inneren Gehäuses 12, wenn es in den Sprinklerkopf 10 zurückgezogen wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann die Innenwand 39 des äußeren Gehäuses 11 in Längsrichtung verlaufende, Abstand voneinander aufweisende Keile 43 oder dgl. aufweisen, die in Eingriff mit Ausnehmungen 44 oder dgl. am oberen Ende 42 des Schirmelementes 37 kommen sollen, so daß eine Drehung zwischen dem Schirmelement 37 und dem Gehäuse 11 verhindert wird und das Schirmelement 37 richtig im Gehäuse 11 ausgerichtet ist.

Das untere Ende 45 des Schirmelementes 37 ist in der Regel in dargestellter Weise konisch geformt und endet in einer Rippe 46. Die Rippe 46 verläuft, wie in Fig. 3 gezeigt ist, quer durch das Innere des Gehäuses 11 und liegt am oberen Ende 47 des Wassereinlasses 13 an. Schließlich ist eine Rückstellfeder 48 zwischen der anderen Seite der Trennwand 41a des Ringelementes 19 und einem umlaufenden Randabschnitt 49 eingesetzt, der einstückig mit dem unteren Ende des inneren Gehäuses ausgebildet ist und einen nach oben ragenden Abschnitt 50 aufweist, der eine Nut 51 oder dgl. bildet. Die Rückstellfeder 48 drückt somit das innere Gehäuse 12 aus seiner ausgefahrenen Stellung, die am oberen Ende des Sprinklerkopfes 10 in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist, in seine eingezogene Stellung gemäß Fig. 1.

Wie Fig. 4 zeigt, kann die Innenwand 52 des Schirmelementes 37 ebenfalls einen oder mehrere, in Längsrichtung verlaufende Keile 53 aufweisen, die zum Eingriff mit Aus-

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nehmungen 54 bestimmt sind, die am Außenumfang des nach oben weisenden Abschnitts 50 des inneren Gehäuses 12 ausgebildet sind, damit das innere Gehäuse 12 in seiner richtigen, gegen Drehung gesicherten Stellung innerhalb des Schirmelementes 37 gesichert ist.

Eine ausführlichere Beschreibung der Wirkungsweise des Sprinklerkopfes 10 wird weiter unten gegeben. Es wird jedoch zur Vereinfachung der Beschreibung schon jetzt darauf hingewiesen, daß ein Fluid, beispielsweise Wasser, in Richtung eines Pfeiles 55 in den Wassereinlaß 13 eintritt, in einen Raum 56, der unterhalb des Bodens des unteren Endes 45 des Schirmelementes 37 ausgebildet ist, in Richtung eines Pfeiles 57 strömt und dann in einen Raum 58 eintritt, der zwischen der Außenwand 38a des Schirmelementes 37 und der Innenwand 39 des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Danach strömt das Fluid beispielsweise in Richtung eines Pfeiles durch die öffnungen 38 im Schirmelement 37 und tritt nach oben in das Innere des inneren Gehäuses 12 ein, wie dies durch einen Pfeil 60 angedeutet ist.

Im folgenden wird die Einrichtung zur Beschleunigung des in das innere Gehäuse 12 in Richtung des Pfeiles 60 eintretenden und aus seinem oberen Ende ausströmenden Fluids beschrieben. Diese Einrichtung kann ein Teil 61 in Form eines umgekehrten Napfes aufweisen, das einen.unteren Randabschnitt 62 aufweist, der auf der Oberseite 63 des unteren Endes 65 des Schirmelementes 37 aufliegen kann. Das napfförmige Teil 61 umfaßt eine im wesentlichen zylindrische Wand 64, die in das untere Ende des inneren Gehäuses 12 mittels einer Preßpassung einpaßbar ist. Die öffnung 65 am oberen Ende des napfförmigen Teils 61 ist durch ein tellerförmiges Teil 66 verschlossen, das einstückig mit dem napfförmigen Teil 61 ausgebildet ist.

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Eine umlaufende Wand 67, die die öffnung 65 bildet, weist zahlreiche, Abstand voneinander aufweisende öffnungen 68 auf, die entweder einen kreisförmigen Querschnitt haben können, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, oder einen quadratischen Querschnitt oder einen Querschnitt beliebiger anderer Ausbildung, durch den das Fluid austritt, wie dies durch einen Pfeil 68a angedeutet ist. Das Getriebegehäuse 31 ist, wie bereits erwähnt wurde, innerhalb des inneren Gehäuses 12 angebracht und trägt an seinem unteren Ende einen Rotor 69, der mit zahlreichen .Laufschaufeln 70 versehen ist, die um den Rotor herum mit Abstand voneinander angeordnet sind (siehe Fig. 4). Die Ebene dieser Laufschaufeln 70 kann mit der Senkrechten einen Winkel einschließen, d.h. geneigt sein, damit die Beschleunigung des auf die Laufschaufeln 70 treffenden Fluids unterstützt wird. Der Rotor 69 weist eine in der Regel mittig angeordnete, mit einer öffnung versehene Nabe 71 oder dgl. auf, die einen Stift 72 mit Preßpassung aufnimmt.

Zu den besonderen Merkmalen der Erfindung gehört, daß das Getriebegehäuse 31 mit einer dehnbaren Membraneinrichtung versehen ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Membraneinrichtung den Stift 72, der durch eine geeignete öffnung 73 hindurchgeht, die in der Regel mittig in einer dehnbaren Membran 74 ausgebildet ist, die aus Gummi oder dgl. bestehen kann. Die Membran 74 weist einen nach unten weisenden Randabschnitt 75 auf, der in eine Nut 76 eines Ringelementes 77 eingeschnappt ist. Die Nut 76 kann an ihrer inneren Oberfläche abgeschrägt sein.

Das Getriebegehäuse 31, das aus einem Teil oder mehreren Teilen bestehen kann, die über eine Schnappverbindung oder auf andere Art fest miteinander verbunden sind, weist ein unteres Ende 78 auf, das über eine Preßpassung oder dgl. mit

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dem Ringelement 77 verbunden ist. Somit wird die Membran 74 vom Ringelement 77 und dem unteren Ende 78 des Getriebegehäuses 31 in Stellung gehalten.

Das untere Ende 78 des Gehäuses 31 weist eine aufrechte Nabe 79 auf, die mittig auf einer Trennwand 80 montiert ist. Die Nabe 79 hat an ihrem unteren Ende eine öffnung 81, die in Verbindung mit einem Kanal 82 an ihrem oberen Ende steht. Der Stift 72 ist mit seinem oberen Ende in die öffnung 81 und eine erste Welle 83 pressend eingepaßt, die über eine Preßpassung oder dgl. im Kanal 82 befestigt ist, wie dies durch die punktierten Linien angedeutet ist. Die Trennwand 80 weist mehrere Abstand voneinander aufweisende öffnungen 84 auf, die die Nabe 78 umgeben.

Im folgenden wird das Untersetzungsgetriebe des Getriebes beschrieben. Dieses Untersetzungsgetriebe kann ein kleines Sonnenrad 85 aufweisen, das entweder auf die Welle 83 aufgepreßt oder auf andere Weise drehfest mit dieser verbunden ist. Das Sonnenrad 85 kämmt mit einem ersten Satz einer Mehrzahl von Planetenrädern 86 bis 88 mit größerem Durchmesser (siehe Fig. 5), von denen drei dargestellt sind und die mit der verzahnten Innenfläche 89 des Getriebegehäuses 31 kämmen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ragen vom Außenumfang 91 des Getriebegehäuses 31 zahlreiche, Abstand voneinander aufweisende Vorsprünge 90 hervor, die zur fluchtenden Ausrichtung des Getriebsgehäuses 31 innerhalb des inneren Gehäuses 12 dienen. Zahlreiche Abstand voneinander aufweisende, in Längsrichtung verlaufende Rippen 92 sind auf der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 unterhalb des Umfangsflansches 32 angeordnet. Diese Rippen 92 weisen einen ersten abgeschrägten Abschnitt 93 zum Einführen des Getriebe-

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gehäuses 12 und eine Rast 94 auf, durch die die nach oben gerichtete Bewegung des Getrxebegehäuses 31 beendet wird. Auf diese Weise kann das Getriebegehäuse 31 schnell und leicht richtig innerhalb und mit Abstand zur Innenwand 34 des Getriebegehäuses 12 ausgerichtet werden (siehe auch Fig. 5).

Die Planetenräder 86 bis 88 werden von Stiften 95 drehbar getragen, die von einer in der Regel kreisförmigen Platte 96 nach unten ragen und einstückig mit dieser ausgebildet sind. Zur drehbaren Lagerung dieser Planetenräder auf den Stiften 95 kann jede geeignete Einrichtung verwendet werden, sofern sie in der Lage ist, die Planetenräder 86 bis 88 in ihren richtigen Stellungen innerhalb des Getrxebegehäuses 31 zu halten.

Die Oberseite der Platte 96 trägt ein kleines Sonnenrad 97, das zusammen mit der Platte drehbar ist. Das Sonnenrad 97 kämmt mit einem zweiten Satz von Planetenrädern 86 bis 88, die ebenfalls mit der verzahnten Innenfläche 89 kämmen. Eine zweite Platte 96 mit daran befestigten Stiften 98 trägt den zweiten Satz Planetenräder 86 bis 88 in zuvor beschriebener Weise. Auf der Oberseite der Platte 96 ist ein zweites Sonnenrad 97 angeordnet, das mit einem dritten Satz von Planetenrädern 86 bis 88 kämmt, die ebenfalls mit der verzahnten Innenfläche 89 kämmen. Die letztgenannten Planetenräder sind drehbar auf Stiften 98 gelagert, die nach unten von einer obersten Platte 99 ragen. Somit unterscheidet sich die Platte 99 von den zuvor beschriebenen Platten 86 dadurch, daß die Platte 99 auf ihrer Oberseite kein Sonnenrad trägt.

Das obere Ende des Getriebegehäuses 31 endet in einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt 100, der in sich

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eine im wesentlichen in Längsrichtung nach unten verlaufende Nabe 101 aufweist, die mit einer öffnung versehen ist. Das untere Ende 102 der Nabe 101 liegt auf der Oberseite der Platte 99 auf.

Eine Buchse 103 ist über eine Preßpassung oder dgl. flüssigkeits- und gasdicht in eine öffnung 104 der Nabe 101 eingepaßt. Die Buchse 103 weist ein in Axialrichtung verlaufende Bohrung 105 mit Gewinde auf, die in Verbindung mit dem Durchlaß 25 in der Düsenkappe 23 steht. Durch den Durchlaß 25 geht ein Gewindebolzen 106 hindurch, der in die Bohrung eingeschraubt ist, so daß die Düsenkappe 23 fest mit der Buchse 103 und somit dem Getriebegehäuse 31 verbunden ist. Der geschlitzte Kopf 107 des Gewindebolzens 106 kann beispielsweise mittels eines Schraubenziehers oder dgl. wahlweise gelöst oder angezogen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die verschiedenen, vom Getriebegehäuse 31 getragenen Teile, d.h. der Rotor 69, die Membran 74 und die zahlreichen Zahnräder und Mittel zu ihrer Verbindung, ebenfalls leicht und einfach über Schnappverbindungen miteinander verbunden werden können, so daß eine Getrxebebaugruppe für den Sprinklerkopf 10 entsteht. Ferner ist die Getrxebebaugruppe vollständig gegenüber durch den Wassereinlaß 13 in dem Sprinklerkopf eintretenden Fluiden abgedichtet. Darüber hinaus kann die zuvor beschriebene Düsenbaugruppe (siehe Fig. 9) mittels des Gewindebilzens 106 schnell und leicht mit der Getrxebebaugruppe verbunden werden.

Im folgenden wird der Zusammenbau der verschiedenen Komponenten beschrieben, aus denen der vollständige Sprinklerkopf 10 besteht. Zuerst wird die Rückstellfeder 48 auf der

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Außenwand 38a des inneren Gehäuses 12 angebracht und an ihrem unteren Ende in die Ringnut 51 eingesetzt. Dann wird das Ringelement 19 auf das Gehäuse 12 oberhalb des oberen Endes der Rückstellfeder 48 aufgesetzt. Dabei wird die Rückstellfeder 48 innerhalb der Trennwand 41a gehalten. Nunmehr wird die Kappe 16 auf das Ringelement 19 gesetzt. Die Scheibe 35 und der Dichtungsring 36 werden in das innere Gehäuse 12 in der in Fig. 1 gezeigten Weise eingebaut. Dann werden die Elemente 22, 23 und 26 in zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschriebener Weise zusammengebaut, so daß die Düsenbaugruppe entsteht, und auf das obere offene Ende des Gehäuses 12 aufgesetzt. Auch die Getriebebaugruppe wird in zuvor beschriebener Weise zusammengebaut. Diese Baugruppen können nun innerhalb des Gehäuses 12 mittels des Gewindebolzens 106 miteinander verbunden werden, wobei die Scheibe 35 und der Dichtungsring 36 zwischen diesen Baugruppen angeordnet werden. Das Getriebegehäuse 31 wird in zuvor beschriebener Weise innerhalb des Gehäuses 12 ausgerichtet. Nun kann das napfförmige Teil 61 in das offene untere Ende des Gehäuses 12 unterhalb des Rotors 69 eingepreßt werden.

Als nächstes kann nun das Schirmelement 37 innerhalb des äußeren Gehäuses 11 angebracht und darin in zuvor beschriebener Weise verkeilt werden. Die zuvor fertiggestellte Baugruppe aus Düse, Getriebe und Kappe kann jetzt in die Baugruppe aus Schirmelement und äußerem Gehäuse eingesetzt und darin in zuvor beschriebener Weise verkeilt werden, so daß der Sprinklerkopf 10 fertig zusammengesetzt ist, wenn die Kappe 16 auf das obere Ende des äußeren Gehäuses 11 aufgeschraubt worden ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des zusammengebauten Sprinklerkopfes 10 unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.

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Das unter Druck stehende Fluid, beispielsweise Wasser, tritt in den Boden des Sprinklerkopfes 10 durch den Wassereinlaß 13 in zuvor beschriebener Weise ein. Das Fluid wird durch die öffnungen 68 gegen die geneigten Laufschaufeln 70 des Rotors 69 ausgestoßen. Die Laufschaufeln 70 werden gedreht, während das Fluid zentrifugal nach außen geschleudert wird, so daß es durch den zwischen dem Außenumfang 91 des Getriebegehäuses 31 und der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 gebildeten Raum nach oben strömt. Die auf das Gehäuse wirkende Kraft überwindet die Kraft der Rückstellfeder 48, wodurch bewirkt wird, daß das innere Gehäuse 12 in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung ausgefahren wird. Dies bedeutet, daß die vom Gehäuse 12 getragene Düsenbaugruppe in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung aufspringt. Dabei wird das Fluid aus den Kanälen in durch Pfeile und strichpunktxerte Linien dargestellter Weise ausgesprüht. Das gummiartige Element 19 verhindert, daß Schmutz oder dgl. in das Gehäuse 11 eintritt. Durch die Zusammendrückung der Rückstellfeder 48 und den Abschnitt des inneren Gehäuses 12 wird das Ausmaß des Ausfahrens der Düsenbaugruppe 22, 23 und 26 gesteuert.

Sobald die Düsenbaugruppe 22, 23 und 26 von der Kappe 16 freigekommen ist, dreht gegen die geneigten Laufschaufeln 70 des Rotors 69 strömendes Wasser über die erste Verbindungswelle 83 das erste Sonnenrad 85, das wiederum den ersten Satz von Planetenrädern 86 bis 88 antreibt. Diese Planetenräder 86 bis 88 wiederum drehen die verschiedenen Platten 96 und 99 und das Getriebegehäuse 31 sowie die übrigen Planetenräder des Untersetzungsgetriebes in zuvor beschriebener Weise. Aufgrund dieses Untersetzungsgetriebes dreht sich die Düsenbaugruppe 22, 23, 26, die über den Gewindebolzen 106 mit dem Getriebegehäuse 31 gekoppelt ist,

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mit verminderter Drehzahl. Auf diese Weise kann die Drehzahl der Düsenbaugruppe 22, 23, 26 und somit die Ausspritzmenge von Wasser aus den Kanälen 27 gesteuert werden. Selbstverständlich können die Gesamtzahl, die Größe und die Anordnung der Zahnräder entsprechend verändert werden. Obwohl drei Sätze aus einem Sonnenrad und Planetenrädern beschrieben worden sind, kann beispielsweise die Gesamtzahl der Sätze von Zahnrädern verändert werden bzw. veränderlich sein. Auch kann die Untersetzung in jeder Stufe verändert werden. Beispielsweise kann in jeder Stufe eine Untersetzung von 8:1 bestehen. Somit wird die Drehung des sich verhältnismäßig schnell drehenden Rotors 69 über die Düsenkappe 23 in eine langsame Drehung der Düse 26 umgewandelt.

Es versteht sich, daß abgesehen vom Stift 72 und der Membran 74 alle Bestandteile der Getriebebaugruppe aus einem geeigneten Kunststoff oder dgl. gefertigt werden können. Ein solches Material ermöglicht eine Schnappverbindung der Teile, wie sie zuvor beschrieben wurde, und führt zu einer verhältnismäßig billigen und dauerhaften Baugruppe. Es ist jedoch wünschenswert, daß die inneren arbeitenden Teile, d.h. die verschiedenen Zahnräder der Getriebebaugruppe, geschmiert werden. So kann der gesamte Innenraum der Getriebebaugruppe mit einem geeigneten Schmiermittel gefüllt sein, das einen anderen Ausdehnungskoeffizienten als der zur Herstellung der Getriebebaugruppe verwendete Kunststoff hat. Dies bedeutet, daß die Getriebebaugruppe mit einem geeigneten Schmiermittel vakuumgedichtet wird. Dieser Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten ist wichtig, da die Temperaturen des in den Sprinklerkopf 10 eintretenden Fluids und des Bodens oder dgl., in den der Sprinklerkopf eingebaut ist, in der Regel unterschiedlich sind. Solche Unterschiede können zu einer Ausdehnung des Schmiermittels führen, die eine Beschädigung

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der Getriebebaugruppe zur Folge hat, sofern nicht ein Schmiermittel mit einem anderen Koeffizienten als der Koeffizient des Materials der Getriebebaugruppe verwendet wird.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Randabschnitt 75 der Membran 74 an ihrer äußeren Kante einen Wulst bildet, der bündig in die Nut 76 des Ringelementes 77 paßt. Daher kann sich die Membran 74, die gummiartig und dehnbar ist, ausdehnen, während ihr Randabschnitt gegen die abgeschrägte Lippe der Nut 76 gedrückt wird, wobei die Membran 74 zwischen dem Ringelement 77 und dem unteren Ende des Getriebegehäuses 31 eingeklemmt ist. Somit kann sich die Membran ausdehnen, wenn das Schmiermittel sein Volumen ändert.

Die unterhalb der Düse 26 angeordnete Scheibe 35 kann mit einem Keil 109 auf der Innenwand 34 des inneren Gehäuses 12 oberhalb des Umfangsflansches 32 in der in Fig. 1 gezeigten Weise verkeilt sein. Wie ferner in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Scheibe 35 eine öffnung 110 haben, die darin so ausgebildet ist, daß eine Seite der Kanäle 27 geschlossen wird, wogegen die andere Seite offengehalten wird. Da die Scheibe 35 mit dem inneren Gehäuse 12 verkeilt ist und somit stationär bleibt, während sich die Düse 26 dreht, kann auf diese Weise das Sprühmuster geändert werden. Dies bedeutet, daß das Wasser in unterschiedliche Kanäle 27 in der Düse 2 6 eintritt, wenn die Kanäle 27 über die stationäre Scheibe 35 gedreht werden. Es versteht sich, daß der Scheibe 35 ähnliche Scheiben mit verschiedenen Ausbildungen der öffnungen gegen die Scheibe 35 ausgetauscht werden können, damit jedes gewünschte Sprühmuster erhalten werden kann.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten des Inneren des inneren

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Gehäuses 12 vorgesehen, so daß das Fluid das Gehäuse nicht umgehen kann, wenn es in die Düse 26 eintritt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt diese Dichtungseinrichtung einen Dichtungsring 36, wie er in Pig. 8 dargestellt ist. Der Dichtungsring 36 besteht aus elastischem Material und weist einen ersten im wesentlichen senkrecht nach unten erstreckten Ringabschnitt 111 sowie einen einstückig damit ausgebildeten, im wesentlichen waagerecht verlaufenden Flanschabschnitt 112 auf. Die Verbindungsstelle dieser Abschnitte 111 .und 112 bildet eine Lippe 113, die gegen die Unterseite der Scheibe 3 5 in der in Fig. 8 gezeigten Weise anliegt. Der Flanschabschnitt 112 ragt von der Lippe 113 im wesentlichen nach außen und nach unten, wie dies dargestellt ist, so daß ein Raum 114 gebildet wird, wenn der Flanschabschnitt auf der Oberseite des Umfangsflansches 32 aufliegt. Es ist ferner erkennbar, daß der Lippenabschnitt 33 des ümfangsflansches 32 des inneren Gehäuses 12 relativ zur Senkrechten geneigt ist, d.h. im wesentlichen nach unten und nach innen in gezeigter Weise verläuft, so daß ein zweiter Raum 115 zwischen dem Lippenabschnitt 33 und dem Ringabschnitt 111 gebildet wird, wenn der Dichtungsring 36 in gezeigter Weise eingesetzt ist.

Im vorstehenden wurde die normale Stellung des Dichtungsringes 36 beschrieben, wenn es sich in seiner Betriebsstellung innerhalb des inneren Gehäuses 12 befindet. Dabei wird die Lippe 113 unter die Scheibe 35 gedrückt,· und eine wasserdichte Dichtung wird an den Berührungsstellen 116, 117 und 118 erzeugt. An der Berührungsstelle 116 auf den Dichtungsring 16 wirkender Wasserdruck drückt den Dichtungsring gegen seinen Sitz; dabei ermöglicht jedoch die Elastizität des Dichtungsringes 36 an der Lippe 113 und der Berührungsstelle 118 in einem gewissen Ausmaß eine Aufwärts-

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und Abwärtsbewegung. Da die Scheibe 35 aus Metall oder dgl. und die Düse 26 aus Kunststoff oder dgl. besteht, tritt eine gewisse Schwierigkeit beim Dichten zwischen diesen unterschiedlichen Materialien auf. Der Dichtungsring 36 wirkt jedoch als Feder, die die Scheibe 35 fest nach oben gegen die Unterseite der Düse 26 drückt. Selbst wenn die Düse 26 während des Betriebes verschleißt, liegt der Dichtungsring 36 an der Unterseite der Scheibe 35 an, so daß er die Scheibe 35 in dichtender Anlage an der Unterseite der Düse 26 hält. Tatsächlich kann diese Dichtung sogar durch Verschleiß verbessert werden. Die Elastizität des Dichtungsringes 36 und seine beschriebene Gestalt unterstützen dies zusammen mit der Gestalt des Umfangsflansches 32 und den dazwischen ausgebildeten Räumen.

In Fig. 10, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile des Sprinklerkopfes 10 nach Fig. 1 bezeichnen, ist eine Abwandlung des äußeren Gehäuses 11 gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei das abgewandelte äußere Gehäuse 119 auf der Außenseite seines unteren Endes mit einem Schraubgewinde 120 versehen ist. Ein getrennter Gehäuseboden 121 für das äußere Gehäuse mit einem nach oben ragenden, im wesentlichen kreisförmigen Abschnitt 122 mit einem Schraubgewinde 123 auf seinem Innenumfang kann auf das Schraubgewinde 120 aufgeschraubt sein. Der Bodenabschnitt 121 weist einen mit einem Innengewinde versehenen Wassereinlaß 124 auf, der zur Verbindung mit der Wasserzufuhrleitung 14 dient.

Bei dieser Ausführungsform kann auch das napfförmige Teil 61 von Fig. 1 in der in Fig. 10 gezeigten Weise abgewandelt sein. Das napfförmige Teil 125 gemäß Fig. 10 ist einstückig ausgebildet und weist einen Randabschnitt 126, der ähnlich dem Randabschnitt 162 ausgebildet ist, sowie eine zylindrische Wand 127 auf, die der Wand 64 ähnlich ist. Ein

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tellerförmiger Abschnitt 128 ist jedoch einstückig mit der zylindrischen Wand 127 ausgebildet, öffnungen 129 sind somit Bestandteil des Abschnitts 128 und in dargestellter Weise in der oberen, im wesentlichen horizontal verlaufenden Wand 130 ausgebildet.

Ferner kann das Schirmelement 3 7 weggelassen werden und durch ein scheibenförmiges Siebfilter 131 ersetzt werden (siehe auch Figuren 11 und 12). Wie Fig. 11 zeigt, umfaßt das Siebfilter 131 einen tiefer gelegenen zentralen Abschnitt 132 mit zahlreichen radial verlaufenden, Abstand voneinander aufweisenden Rippen 133 auf seiner Oberseite (siehe auch Fig. 10). Das Siebfilter 131 weist ferner einen Randabschnitt 134 mit zahlreichen öffnungen 135 auf, die Abstand voneinander haben. Diese öffnungen 135 sind auf der Oberseite des Siebfilters 131 im wesentlichen rechteckig, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, weist jedoch die Unterseite des Randabschnitts 134 zahlreiche radial nach außen und unten verlaufende langgestreckte Stege 136 auf, die einen Rost bilden. Diese Stege 136 können einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt haben und zwischen benachbarten Stegen 136 im wesentlichen dreieckige Räume 137 bilden, wie dies deutlich in Fig. 12 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß der Rost von seinem Ansatz am mittleren Abschnitt 132 zu den öffnungen 135 hin konisch verläuft, so daß ein Schmutzteilchen 138 oder dgl., das auf den Rost trifft, nach außen gedrückt wird, wie aus Fig. ersichtlich ist, so daß das Wasser das Schmutzteilchen umströmen kann und in das Innere des Gehäuses 11 durch die öffnungen 135 einströmen kann, wie dies durch einen Pfeil 141a angedeutet ist.

Wie bereits unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 9 er-

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läutert wurde, kommt der Vorsprung 29 mit dem Vorsprung an der Düse 26 in Eingriff, wenn die Düsenkappe 23 gedreht wird, so daß auch die Düse 26 gedreht wird. Durch diesen Eingriff wird der Sprühstrahl durch die Kanäle 27 vollständiger und gründlicher ausgerichtet. Die öffnungen 139 an der Unterseite der Düse 26, die in die Kanäle 27 münden, sind in Fig. 7 mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt dargestellt; wie in Fig. 13 gezeigt ist, können diese öffnungen 140 jedoch auch einen rechteckigen Querschnitt haben, wenn dies gewünscht wird. Die Änderung der Form dieser öffnungen 139 und 140 ermöglicht eine bessere Steuerung der Verteilung des Wassers. Die zwei im vorstehenden beschriebenen Ausbildungen dienen jedoch lediglich als Beispiel; es ist offensichtlich, daß die öffnungen 139 und

140 dreieckig, quadratisch oder in beliebiger anderer geeigneter Weise geformt sein können. Ferner wurde die Düse als einstückig ausgebildet beschrieben; sie kann jedoch aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein, die auf beliebige geeignete Weise miteinander verbunden sind. Im letzteren Fall können verschiedene Bestandteile, die die in die Kanäle 27 führenden öffnungen 139 und 140 aufweisen, je nach Wunsch gegeneinander ausgetauscht werden.

So kann die Düse 26 beispielsweise aus einem oberen Gehäuseabschnitt 141 (Fig. 9) und einem unteren Gehäuseabschnitt 142 aufgebaut sein. Der obere Gehäuseabschnitt

141 kann mit mehreren nach unten weisenden, Abstand voneinander habenden Ansätzen 143 versehen sein, die in mehrere, gleichen Abstand voneinander aufweisende öffnungen 144 am unteren Gehäuseabschnitt 142 passen. Drei Seiten der Kanäle 27 sind im oberen Gehäuseabschnitt 141 ausgebildet, wobei die Kanäle 27 auf ihrer vierten Seite durch den gegenseitigen Eingriff der Abschnitte 141 und 142 ge-

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schlossen sind. Die Mündungen 145 auf der Außenseite 26a des oberen Gehäuseabschnitts 141 sind ebenfalls abgeschlossen, und zwar durch Anlage des Randes 146 des unteren Gehäuseabschnitts 142. Diese zwei Abschnitte können miteinander verschweißt werden, beispielsweise mittels eines Lösungsmittels oder einer Schallschweißeinrichtung, damit die einstückige Düse 26 gemäß Fig. 1 erhalten wird.

Mit Ausnahme der im vorstehenden besonders angegebenen Materialien kann jedes geeignete Material, beispielsweise Kunststoff oder dgl., im gesamten Sprinklerkopf 10 verwendet werden. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Sprinklerkopf mit ausspringender Düse verbessert ist, wobei der Kopf Schmutz oder dgl. abschirmt bzw. aussiebt und die Düse des Sprinklerkopfes mit verminderter Drehzahl gedreht wird. Die Einrichtung zur Drehung der Düse ist gut geschmiert und gegen Wasser, das durch den Sprinklerkopf strömt, abgedichtet.

Patentansprüche:

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AS

Leer seife

Claims (5)

1. Patentansprüche

   iV; Sprinklerkopf für ein mit unter Druck stehendem Fluid ge^w speistes Sprinklersystem, bei dem der funktional mit dem System verbundene Sprinklerkopf mit einer von zahlreichen Kanälen vollständig durchsetzten Düse zum Aussprühen des Fluids versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sprinklerkopf (10) ein Flügelradantrieb (69, 83, 85 bis 88, 31, 103) zugeordnet ist, der funktional an der Düse (26) angreift und sie bei durch das System strömendem Fluid dreht, daß der Flügelradantrieb in einem Gehäuse (12) eingeschlossen ist, das einen oberen Abschnitt (32) und ein zur Aufnahme des Fluids offenes unteres Ende aufweist, und daß eine Dichtungsanordnung (36) zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses und der Düse (26) angeordnet ist, die dazu dient, in das Gehäuse eintretendes Fluid daran zu hindern, zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses und der Düse hindurchzuströmen, wobei jedoch ein Ausströmen des Fluids aus den Kanälen (27) in der Düse (26) möglich ist, und daß die Dichtungsanordnung so ausgebildet ist, daß sie bei Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Fluid den Druck zwischen sich und der Düse sowie dem oberen Abschnitt des Gehäuses verstärkt.
2. 2. Sprinklerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelradantrieb eine Übertragungseinrichtung bzw. ein Getriebe (31, 85 bis 89, 95 bis 99) zur Übertragung der Bewegung des Flügelradantriebes auf die Düse (26) umfasst, daß das Getriebe von einem Getriebegehäuse (31) umschlossen ist und daß eine dehnbare Membrandichtung (Jk bis 77) im Getriebegehäuse zwischen dem Flügelrad (70) und dem Getriebe angeordnet ist.

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3. 3. Sprinklerkopf nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net duch eine dem Sprinklerkopf (10) zugeordnete Schablone (35) zv/ischen der Düse (26) und der Dichtungsanordnung (36), wobei die Schablone ein bestimmtes Sprühmuster für das unter Druck aus der Düse austretende Fluid festlegen kann.
4. 4. Sprinklerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone eine metallische Scheibe (35) mit einer oder mehreren Öffnungen (110) ist, die so geformt sind, daß sie das bestimmte Sprühmuster ergeben, und die in Strömungsverbindung mit dem in den Sprinklerkopf eintretenden Fluid und in ausgewählter Strömungsverbindung mit den Kanälen (27) der Düse (26) stehen.
5. 5. Sprinklerkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des Gehäuses (12) einen nach innen ragenden Umfangsflansch (32) mit einem davon ausgehend nach unten weisenden Lippenabschnitt (33) aufweist und daß die Dichtungsanordnung einen elastischen Dichtungsring (36) mit einem ersten, im wesentlichen aufrechten Ringabschnitt (111) und einem einstückig damit ausgebildeten, im wesentlichen waagerecht verlaufenden Flanschabschnitt (112) umfasst, wobei die Übergangsstelle zwischen beiden Abschnitten eine gegen die Unterseite der Scheibe (35) anliegende Lippe (113) bildet und ein erster Raum (115) zwischen dem Lippenabschnitt des Gehäuses und dem aufrechten Ringabschnitt des Dichtungsringes sowie ein zweiter Raum (114) zwischen dem Flänschabschnitt (112) und dem Umfangsflansch des oberen Abschnitts des Gehäuses gebildet werden.

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