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Vorrichtung zum Beregnen
| Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Beregnen 1E |
| , die einfach, betriebssicher und billig |
| ist und in besonderem Masse den Betriebsbedingungen in neu |
zu erschliessenden Gebieten angepaßt ist.
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Die Vorrichtung zum Beregnen gemaß der Neuerung weist folgende wesentliche
Merkmale auf : Die Pumpe zum Fördern des zu verregnenden Wassers ist für einen höchsten
Wasserdruck von 4 atü bemessen, möglichst jedoch für 2, 5 atü. Dadurch wird die
Pumpenanlage wesentlich kleiner, billiger und leichter zu befördern. Wesentlich
ist, daß auch der laufende Betriebsstoffaufwand sinkt. Beregnungsvorrichtungen für
große Nutzflächen sind bisher nicht mit derart niedrigen Wasserdrücken betrieben
worden. Die niedrigen Drücke gestatten es, weitere Teile der Beregnungsvorrichtung
leichter und billiger zu gestalten.
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An die Pumpe sind mehrere Rohrstränge aus leicht los bar aneinandergekuppelten
Rohren angeschlossen, deren Durchmesser derart bemessen ist, daß der Wasserdruck
am letzten Regner höchstens bis auf 0,6 atü, zweckmässig nur bis zu
0,8
atü abfällt. Es hat sich erwiesen, daß dieser geringe Enddruck bei Verwendung angepaßter
Regner
| ausreicht, um auch große Nutzflächen genügend zu be- |
wässern. Der Druckabfall bleibt in den angegebenen Grenzen auch in langen Rohrnetzen.
Beispielsweise können einer Hauptleitung in der Ebene Flügelleitungen mit bis zu
300 m Länge angeschlossen sein.
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Der geringe Netzdruok gestattet die Verwendung von einstückigen Kupplungen
aus elastischem, selbstdichtenden Baustoff, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff.
Die bisher üblichen Kupplungen sind in der Regel mehrteilig und aus mehreren Werkstoffen
gefertigt. Einzelteile können bei unzureichender Wartung in Verlust geraten. Die
Ersatzbeschaffung ist in wenig erschlossenen Gebieten oft schwierig. Schlagartige
Beanspruchungen, z. B. beim Verladen, werden vom elastischen Baustoff ohne Verformungen
aufgenommen. Die einstückigen Kupplungen werden fertig-formgespritzt oder -gepreßt,
Nacharbeiten sind nicht erforderlich, ebenso kein Korrosionsschutz.
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Der Beregnungsvorrichtung gemäß der Neuerung sind Regner mit besonderen
Merkmalen angepaßt. Es handelt sich um feststehende Prallkegelregner mtt einer einzigen
Düse und mit radialen Strahlrillen im Prallkegel. Sie sind derart bemessen, daß
die Niederschlaghöhe max. 15 mm/h, vorzugsweise 10 - 12 mm/h beträgt. Dadurch, daß
diese Regner keine umlaufenden Teile aufweisen, arbeiten sie praktisch störungsfrei.
Störungen durch Verstopfen der einzigen Düse von verhcltnismssig grossem Durch messer
sind nicht zu erwarten. Die gewollte Niederschlaghöhe ist wesentlich niedriger als
bei Regnern üblicher Bauarten, sie wird auch von mittelschweren Böden aufgenommen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der einstückigen elastischen
Kupplung wird von einem bekannten Krupplungssystem Gebrauch gemacht. Bei dieser
bekannten Bauart ist ein Kupplungsring an einem Bohrende befestigt.
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Im Kupplungsring ist ein Dichtungsring gelagert. Gleichachsig und
mit gleichen Abmessungen sitzt am Kupplungsring eine Tasche, in die der Flansch
des anderen Rohrendes einsteckbar ist. Die Tasche umgreift hälftig das andere Rohrende,
das durch den Gegendruck des Dich-
| tungsringes gehaltert wird. Die Kupplung gemäß der |
| Neuerung ist demgegenüber einstückig. Eine gesonderte |
| Dichtung fällt fort Sie ist aus elastischem Baustoff |
ferttgformgepreßtoder-gespritzt. Zwischen zwei Ringflanschen ist ein mittlerer Ringwulst
angeordnet, der die Dichtwirkung ausübt. Das eine Bohrende mit dem Flansch wird
in den Raum zwischen einem Ringflansch und dem Ringwulst eingeschoben. Die Kupplung
gemäß der Neuerung ist also auf ein Bohrende nur aufgesteckt, also nicht befestigt.
Im Bedarfsfalle ist sie daher leicht ersetzbar.
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Der Wulstring ist zweckmässig mit einem Schlitz senkrecht zur Rohrachse
versehen. In diesen Schlitz tritt Druckwasser ein und preßt die Wulsthälften gegen
die Rohrflanschen.
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Diese Kupplung haltert die Rohrenden ausreichend bei den gedachten
niedrigen Wasserdrücken. Soll sie in Sonderfällen für höhere Drücke eingesetzt werden,
so werden in den Ringflanschen im zum Einstecken bestimmten Bereich angepaßte Stahlklammern
verankert. Mit Vorteil werden sie beim Pressen oder Spritzen in die Form eingesetzt
und vom elastischen Baustoff umflossen.
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Um bei Niederdruck ausreichende Wurfweiten und eine zweckmässige Wasserverteilung
zu erzielen, ist ein Prallkegelregner entwickelt worden, bei dem die Strahlrillen
radial mit Abstand von der Kegelspitze be w ginnend, mit zum Rande des Prallkegels
hin zunehmendem, im Grunde halbkreisförmigen Querschnitt ausgespart sind.
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Strahlrillen, die radial auf dem ganzen Umfang des Kegelmantels verteilt
sind, sind nicht bekannt. Sie bewirken bei einfachster Bauweise günstige und gleichmässige
Wasserverteilung. Dadurch, daß die Strahlrillen allmählich zum Rande hin tiefer
werden, teilt sich
| derWasserkegel vom inneren, nicht gerillten, glatten |
Grundkegel aus überwiegend in gleichmässige wasser strahlen. Durch den im Grunde
halbkreisförmigen Querschnitt der Strahlrillen werden die Wasserstrahlen zum Kreisquerschnitt
vorgeformt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Prallkegel mit zwei
Neigungen des Kegelmantels ausgeführt.
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Die Randzone, in der die Strahlrillen ausgespart sind, weist eine
geringere Neigung auf als der glatte Kegel teil. Beispielsweise wird der glatte
Kegelteil mit 30°, die gerillte Randzone mit 15° Neigung ausgeführt. Die Strahlrillen
sind in diese Randzone mit der gleichen Neigung wie der glatte Kegelteil augearbeitet.
Der Grund der Strahlrillen stellt also die Verlängerung des glatten Kegelteils dar.
Aus der Differenz der beiden Kegelneigungen und der Tiefe
| der Strahlrillen ergibt sich die Breite der Randzone, |
Hierdurch wird erreicht, daß das Wasser mit zwei verschiedenen Neigungen verregnet
wird. Der überwiegende Teil des Wassers verläßt den Prallkegel mit der durch
d
Strahlrillen angewiesenen Neigung. Ein Teil des
| yasserkegels gleitet auf den Rippen entlang, die zwi |
| schen den Strahlrillen verbleiben. Dieser Teil wird |
| durch die geringere Kegelneigung der Randzone mit |
| kleinerem Wurfwinkel abgelenkt. Er dient der Bereg- |
nung der Nahzone. Eine stärkere Beregnung der Nahsone ist besonders dann erwünscht,
wenn die Regner im Verband aufgestellt sind, d. h. wenn Gruppen von Regnern zusammenarbeiten,
wie es bei der Beregnung von Großflächen üblich ist. In diesen Fällen überschneiden
sich die von den einzelnen Regnern beregneten Kreisflächen. Die sich überschneidenden
Flächen werden stärker beaufschlagt als die Nahzonen. Bei Prallkegelregnern gemäß
der Neuerung wird dieser Unterschied ausgeglichen.
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Es hat sich erwiesen, daß die Wasserverteilung dann besonders günstig
ist, wenn etwa 60 oder mehr Strahlrillen radial im Kegelmantel ausgespart sind.
Die Wasserstrahlen gehen derart eng nebeneinander nieder, daß die zwischen ihnen
verbleibenden "trockenen Keilen so schmal ausfallen, daß sich die Feuchtigkeit im
Boden ausgleicht.
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Eine ausreichende Trennung der einzelnen Wasserstrahlen wird unter
den beschriebenen Bedingungen dann er-
| reicht, wenn die Tiefe und die Breite der Strahlrillen |
| gleichgroß sind und am Kegelrad je etwa 1 mm |
| betragen. |
| Aus dem gleichen Grunde ist der Querschnitt aller |
Strahlrillen am Rande des Prallkegels mit Vorzug minw destens doppelt so groß wie
der Querschnitt der Düse,
Damit ist mit Sicherheit vermieden, daß
der Prallkegel "überschwemmt wird", daß also zuviel Wasser über die im Bereich der
Rippen zwischen den Strahlrillen austritt. Die einzelnen Wasserstrahlen bleiben
getrennt, bis sie auf dem Boden aufprallen.
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Die Oberkanten der Rippen zwischen den Strahlrillen sind zweckxdssig
mit Störstufen versehen. An diesen Störstufen bricht sich das Wasser, das auf den
Rippen entlangfließt. Es wird zerstäubt und besser auf die Nahzonen verteilt.
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Der Prallkegel kann in bekannter Weise an einem Haltebügel angeordnet
sein, der kurvenförmig von der Düse zur Basis des Kegels führt. Auf dem Mantel der
Basis trägt der Prallkegel mit Vorteil einen Schutzring.
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Dieser Schutzring überragt die Aussenkanten der Rillen und schützt
diese bei schlagartiger Beanspruchung.
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Werden die Rillen beschädigt, so ergibt sich eine ungleichmässige
Wasserverteilung.
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Gleichfalls für die Befestigung an einem Haltebügel ist eine Ausführungsform
bestimmt : Der Prallkegel trägt zu dem oder den Armen des Haltebügels hin verbreiterte
Rippen mit schneidenartigen Erhöhungen.
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Hierdurch wird bewirkt, daß kein Wasser gegen die Haltebügel spritzt
und herunterfließt. Die schneidenartigen Erhöhungen leiten das Wasser im Bereich
der
| Haltebügel seitlich in die benachbarten Strahlrillen |
| ab. |
| Der Betriebssicherheit auch unter schwierigen Ver- |
| hältnissen dient ein weiteres Merkmal der Neuerung. |
| Der Prallkegel ist in einem Schutzbecher angeordnet, |
und zwar vorzugsweise derart, daß der Rand des Schutzbechers den
Prallkegel überragt. Der Prallkegel ist damit gegen Beschädigung geschützt.
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Die Schutzbecher sind an den Tiefstpunkten mit Entleerungsöffnungen
versehen. Nicht zerstäubtes Wasser, das sich im Schutzbecher ansammeln würde, wird
durch sie zum Boden hin abgeleitet. Ohne Entleerungsöffnungen würde sich einmal
Regenwasser im Schutzbecher ansammeln, aber auch Wasser, das beim Abstellen der
Beregungsvorrichtung wegen des Druckabfalls nicht mehr verteilt wird. Angesammeltes
Wasser würde nicht nur den Anlauf der Regner hindern, sondern auch bei Frost die
Düse versetzen.
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Der Prallkegel sitzt auf in der Regel drei Stützrippen, zwischen denen
er auch zentriert ist. In den Oberkanten dieser Stützrippen sind nach einem weiteren
| Merkmal der Neuerung scharfkantige Stufen ausgespart, |
| und zwar derart, daß eine Fläche senkrecht zur Strahl- |
| richtung liegt. räre diese stufe nicht vorhanden, |
| sowürden die benachbarten Wasserstrahlen an den |
Stiitzrtppen entlangfliessen und ungerichtet über den Rand des Schutzbechers treten.
Die Stufen erleichtern das Ablösen der entlanggleitenden Wasserstrahlen.
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Alle Teile des Prallkegelregners - der Düsenkörper mit Haltebügel
oder Schutzbecher und der Prallkegel können, um Bearbeitung einzusparen und die
Herstellung zu verbilligen, aus widerstandsfähigem Kunststoff, beispielsweise auf
Polyamid-Basis, fertigformgespritzt
| sind sind Abzweigstutzen entwickelt worden, die der Bereg- |
nungsvorrichtung gemäß der Neuerung in besonderem Masse angepaßt sind.
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Der Schaft mit dem Gewinde für den Regner und mit dem Flansch sind
einstückig aus dem gleichen elastischen Baustoff gefertigt, aus dem die Kupplungen
bestehen.
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Ebenso ist das Sattelstück aus Gummi oder Kunststoff hergestellt.
Durch die Wahl eines selbstdichtenden Baustoffs fällt einmal die bisher erforderliche
gesonderte Dichtung fort. Ein wesentlicher Vorteil ist, daß die Anschlußstutzen
infolge ihrer Elastizität im gewissen Umfange schlagartige Beanspruchungen aufnehmen.
Bei Überbeanspruchung gehen sie nicht zu Bruch, sie werden aus den Bohrungen im
Rohr herausgezogen, ohne daß das Rohr selbst beschädigt wird. Diese Sicherungsmaßnahme
ist besonders dort von Interesse, wo Instandsetzungen oder Ersatzbeschaffungen schwierig
sind, beispielsweise in wenig erschlossene Gebieten. Die Regner können unmittelbar
auf die stutzen aufgeschraubt werden, weil auch an dieser Stelle ein gesondertes
Dichtungsmittel fortfällt.
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In der Zeichnung sind Teile einer Beregnungsvorrichtung gemäß der
Neuerung dargestellt.
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Abb. zeigt einen Teillängsschnitt durch ein Leitungsrohr mit Regner,
Abzweigstutzen und einer Kupplung, Abb.2 den Längsschnitt und Abb.3 die Draufsicht
auf einen Regner nach Abb.1, Abb. 4 einen Regner mit einem Prallkegel am Haltebügel,
| Abb. 5 einen eingebauten Abzweigstutzen im Längsschnitt, |
| Abb. 6 eine Kupplung in Seitenansicht und |
| Abb. 7 den Querschnitt nach Abb. 6. |
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Das Leitungsrohr 1 ist mit der Bohrung 2 zur Aufnahme des Abzweigstutzens
3 versehen. Schaft 4
| und Flansch des des AbNeigstutzens 3 sind ein |
stückig aus elastischem Werkstoff formgepreßt und in einem Arbeitsgang mit dem Gewinde
6 versehen.
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Das Sattelstück 7 besteht aus dem gleichen selbstdichtenden Baustoff.
Auf das Gewinde 6 ist der Regner 8 aufgeschraubt. Im Prallkegel 9 sind mit Abstand
von der Kegelspitze die Strahlrillen 10 radial ausgespart. Ihr Querschnitt ist rinnenförmig
und im Grunde der Rinne halbkreisförmig. Der Gesamtquerschnitt der Strahlrillen
10 am Rande des Prallke-
| gels 9 ist mehr als doppelt so groß wie der der Düse 11. |
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In Abb.4 weist die Randzone des Prallkegels 9 eine kleinere Neigung
auf als der glatte Kegelteil.
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In dieser Randzone sind die Strahlrillen 10 derart ausgespart, daß
sie im Grunde die gleiche Neigung aufweisen wie der glatte Kegelteil. In der gleichen
Abbildung sind die Oberkanten der Rippen zwischen den Strahlrillen 10 mit den Störstujen
12 versehen.
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Der Prallkegel 9 ist in der gleichen Abbildung am zweiarmigen Haltebügel
13 angeschraubt. Der Mantel der zylindrischen Basis 14 des Prallkegels 9 trägt
| den Schutzring 15. Die Rippen zwischen den Strahl- |
| rillen 10 sind im Bereiche der Arme des Haltebügels 13 |
| verbreitert und mit den schneidenartigen Erhöhungen 16 |
| versehen. In den Abb. 1 bis 3 und 5 ist der Prall- |
| kegel j ? den dehutzbecher 17 eingebaut. Abgestützt |
| und zentriert ist er in den drei Stiltzrippen 182 |
| in denen die scharfkantigen Stufen 19 zum leichteren |
Ablösen des Wasserstrahls ausgespart sind. Der Schutzbecher 17 ist mit den Entwässerungsöffnungen
20 versehen.
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Die Enden der Leitungsrohre 1 tragen die Doppelbördel 21. Verbunden
sind sie mittels der einstückigen Kupplungen 22 aus elastischem selbstdichtenden
Baustoff. Deren Querschnitt ist in großen Zügen U-ormig.
| Deren Ring trägt zum Rohr hin die beiden Ringflanschen |
| 23, 23' und den mittleren Ringwulst 24. Dieser ist |
| mit dem Schlitz 25 senkrecht zur Rohrachse versehen. |
| In einem der beiden Ringflanschen 23'ist die Aus |
| nehmung 26 ausgespart, und zwar mit einem Zentriwin- |
| kel von weniger als 1800. In diesem Ringflansch 23' |
| entsteht hierdurch eine Tasche, in die ein Rohrende |
| mit seinem Bördel 21 radial eingeschoben wird. Der |
Bördel 21 ist durch Vorspannung zwischen dem Segment des Ringflansches 23' und dem
Ringwulst 24 verspannt.
| Das andere Rohrende wird seitlich in den anderen |
| Ringflansch 23 hineingedrückt. Abgedichtet ist die Kuppe |
| lung 22 dadurch, daß die Bördel 21 von beiden Seiten |
| den Ringwulst 24 zusammenpressen. Im Segment des |
Ringflansches 23' sind die Stahlklammern 27 einstückig eingepreßt. (Schutzansprüche)