NL8103062A

NL8103062A - SPRAYER FOR A SPRAYER.

Info

Publication number: NL8103062A
Application number: NL8103062A
Authority: NL
Original assignee: Bron Dan
Priority date: 1980-07-02
Filing date: 1981-06-25
Publication date: 1982-02-01
Also published as: IL61000A0; FR2485953B1; FR2485953A1

Description

_- ft ,+ -1- 21983/CV/mv_- ft, + -1- 21983 / CV / pl

Korte Aanduiding: Sproeier voor een sproeiinrichting.Short Designation: Sprinkler for a sprinkler.

De uitvinding heeft betrekking op een zelfregelende sproeier voor een sproeiinrichting, welke bevestigbaar is aan een een vloeistof 5 transporterende leiding.The invention relates to a self-regulating sprinkler for a spraying device, which is attachable to a pipe transporting a liquid.

Sproeiinrichtingen zijn zeer populair geworden voor het besproeien van bepaalde soorten gewas en van grasvelden, bloembedden en dergelijke. Zij zijn betrekkelijk goedkoop, betrouwbaar, draagbaar en gemakkelijk op te stellen voor het bestrijken van iedere oppervlakte vormgeving.Sprinklers have become very popular for spraying certain types of crop and lawns, flower beds and the like. They are relatively inexpensive, reliable, portable and easy to set up to cover any surface design.

10 Zij lijden echter aan een ernstig nadeel: hun reikwijdte, dat wil zeggen de afmeting en vorm van het oppervlak, dat een enkele sproeier kan bedekken heeft tot nu toe af gehangen van de waterdruk in de hoofdleiding, welke druk praktisch nooit constant is. Indien de druk hoog is, dat wil zeggen indien het waterreservoir van het distrikt vol is, of indien het aantal 15 gebruikers op een bepaald tijdstip laag is, is de reikwijdte van de sproeier groot en omgekeerd heeft de sproeier bij lage drukomstandigheden een aanzienlijk kleinere reikwijdte. Dientengevolge kan bij omstandigheden waarin een hoge druk heerst een door een bepaald aantal sproeiers besproeid veld lijden aan een plaatselijke te sterke besproeiing tengevolge 20 van een overmatige overlap van de cirkelvormige gebieden, die worden bestreken door de afzonderlijke sproeiers, terwijl omstandigheden van lage druk een plaatselijk te geringe besproeiing kunnen veroorzaken tengevolge van de overmatige grootte van "blinde" plaatsen.However, they suffer from a serious drawback: their range, that is to say the size and shape of the surface that a single nozzle can cover, has hitherto depended on the water pressure in the main pipe, which pressure is practically never constant. If the pressure is high, that is, if the water reservoir of the district is full, or if the number of 15 users is low at any one time, the range of the nozzle is large and vice versa, at low pressure conditions, the nozzle has a considerably smaller range . As a result, under high pressure conditions, a field sprayed by a certain number of nozzles may suffer from a local over-spraying due to an excessive overlap of the circular areas covered by the individual nozzles, while low pressure conditions may cause a local may cause too little watering due to the excessive size of "blind" places.

De situatie met betrekking hiertoe- werd verbeterd met het op de 25 markt verschijnen van zelfregelende sproeiinrichtingen van het vortex-type. Deze uitvoeringen bleken slechts doelmatig te zijn indien toegepast bij druppelirrigatie inrichtingen. Zo gewijzigde sproeiers bleken een onvoldoende reikwijdte te hebben of een ongewenst spectrum of beide.The situation in this regard has been improved with the release of vortex type self-regulating sprayers on the market. These embodiments have been found to be effective only when used with drip irrigation devices. Nozzles so modified were found to have an insufficient range or an undesired spectrum or both.

Het is dan ook een oogmerk van de huidige uitvinding de nadelen van 30 de bekende sproeiinrichtingen te overwinnen en een sproeiinrichting te verkrijgen, welke zelfregelend is en dientengevolge met betrekking tot reikwijdte, afvoer en spectrum van druppelafmetingen in vergaande nlate onbeinvloed is door schommelingen in de druk van de toevoerleiding.It is therefore an object of the present invention to overcome the drawbacks of the known sprayers and to obtain a sprayer which is self-regulating and consequently is largely unaffected by fluctuations in pressure with regard to the range, discharge and spectrum of droplet sizes. from the supply line.

Volgens de uitvinding wordt dit verkregen door te voorzien in 35 een zelfregelende sproeier voor een sproeiinrichting, die te bevestigen is aan een vloeistof transporterende leiding, voorzien van een huis, een wervelkamer in het huis, een een wervel voortbrengend inlaatorgaan waardoor de vloeistof binnentreedt in de wervelkamer, waarbij een wand van 81 03 0 6,2 *1 -2- 21983/CV/mv de kamer wordt gevormd door een eerste oppervlak van een rekbaar diafragma en de tegenover liggende wand van de kamer is uitgerust met een opening, die leidt naar de atmosfeer, terwijl het tweede oppervlak van het diafragma is blootgesteld aan leidingdruk en verder een rotor is aange-5 bracht, die is opgesteld in een aandrijfruimte, waarbij de rotor wordt meegenomen en in draaiing wordt gebracht door de wervel, die wordt voortgeplant in de aandrijfruimte, en een asgedeelte van de rotor is gevoerd door de opening en een vloeistofwerporgaan vast is bevestigd aan en wordt gedraaid door het asgedeelte als gevolg van de werking van de wervel op 10 de rotor.According to the invention this is achieved by providing a self-regulating sprinkler for a spraying device, which can be attached to a liquid transporting pipe, provided with a housing, a vortex chamber in the housing, a vortex-generating inlet through which the liquid enters the vortex chamber, where a wall of 81 03 0 6.2 * 1 -2-21983 / CV / mv the chamber is formed by a first surface of a stretchable diaphragm and the opposite wall of the chamber is equipped with an opening leading to the atmosphere, while the second surface of the diaphragm is exposed to line pressure and a rotor is further arranged arranged in a drive space, the rotor being entrained and rotated by the vortex propagated in the drive space, and a shaft portion of the rotor is passed through the opening and a liquid ejection member is fixedly attached to and rotated through the shaft portion as a result of the action of the vertebra on the rotor.

Onder verwijzing naar de figuren wordt opgemerkt, dat de bijzonderheden, die zijn weergegeven slechts als voorbeeld en terwille van een weergave van een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van de huidige uitvinding zijn weergegeven en zijn afgebeeld met het ooog op het verkrij-15 gen van wat wordt aangenomen te zijn de meest bruikbare en gemakkelijk te begrijpen beschrijving van de principes en conceptaspecten van de uitvinding. In verband hiermede is geen poging gedaan om constructieve details van de uitvinding gedetailleerder weer te geven dan noodzakelijk is voor een fundamenteel bedrip van de uitvinding, waarbij de beschrijving 20 en de tekeningen het voor vaklui aan dit gebied duidelijk zullen maken hoe verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding in de praktijk kunnen worden uitgevoerd.With reference to the figures, it is noted that the details shown are exemplary only and for the purpose of showing a preferred embodiment of the present invention and are shown in view of obtaining what is believed to be the most useful and easily understandable description of the principles and concept aspects of the invention. In this regard, no attempt has been made to render constructive details of the invention in more detail than is necessary for a basic understanding of the invention, the description and drawings of which will demonstrate to those skilled in the art how various embodiments of the invention can be carried out in practice.

Fig. 1 toont gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in door-snede..een uitvoeringsvoorbeeld van een sproeier voor een sproeiinrich-25 ting volgens de uitvinding.Fig. 1 shows partly in elevation and partly in section an exemplary embodiment of a sprinkler for a spraying device according to the invention.

Fig. 2 toont een bovenaanzicht op de in fig. 1 weergegeven sproeier onder het weglaten van een deel van deze sproeier voor het weergeven van een daar onder gelegen deel.Fig. 2 shows a top view of the sprinkler shown in FIG. 1, leaving out part of this sprinkler to show a part below.

Fig. 3.;· toont een onderaanzicht op de af dekplaat van de in fig. 1 30 weergegeven sproeier.Fig. 3. shows a bottom view of the cover plate of the sprinkler shown in fig.

Fig. 4 toont in perspectief op grotere schaal de rotor van de in fig. 1 afgebeelde sproeier.Fig. 4 is a larger-scale perspective view of the rotor of the sprinkler shown in FIG. 1.

In fig. 1 is een uit twee delen bestaand huis weergegeven, waarvan het onderste deel 2 is uitgerust met een afneembare gepunte stift 4 35 met behulp waarvan het huis op of boven de grond kan worden opgesteld.Fig. 1 shows a two-part housing, the lower part 2 of which is equipped with a detachable pointed pin 4 by means of which the housing can be placed on or above the ground.

Het bovenste huisdeel heeft de vorm van een in te snappen afdekplaat 6 en is voorzien van een eerste randgedeelte 8, welke dienst doet voor het tegen de bodem van het onderste deel 2 vasthouden van een rekbaar dia- 8103062 w .« -3- 21983/CV/mv fragma 10, dat centraal in het boderaoppervlak wordt vastgehouden met behulp van een aantal langs de omtrekrichting op afstand van elkaar gelegen uitsteeksels 12, waarvan er een in het in fig. 2 afgebeelde bovenaanzicht is weergegeven.The upper housing part is in the form of a snap-on cover plate 6 and is provided with a first edge part 8, which serves to hold a stretchable slide 8103062 w. Against the bottom of the lower part 2. «-3- 21983 / CV / MV fragma 10, which is held centrally in the bodera surface by a number of circumferentially spaced projections 12, one of which is shown in the plan view shown in Figure 2.

5 De afdekplaat is verder uitgerust met een tweede centraal gelegen randgedeelte 14, dat de ingang naar een aandrijfruimte 16 begrenst waarbij de toegang tot deze ruimte op hieronder nader uiteen te zetten wijze wordt gecontroleerd door diafragma 10. De aandrijfruimte 16 staat in verbinding met de atmosfeer via een doortocht 18, welke in het bijzonder 10 duidelijk is te ontnemen uit fig. 3 waarin een onderaanzicht op de afdekplaat 6 is afgebeeld. De afdekplaat 6 is aan zijn buitenzijde voorzien van een naafvormig uitsteeksel 20 dat de ruimte 6 en de doortocht 18 begrenst. Zoals uit fig. 1 is te ontnemen is het eindvlak van het uitsteeksel 20 een naar binnen en naar beneden hellend verlopend oppervlak 15 van een omgekeerde konus met een stompe tophoek. Binnen de aandrijfruim-te 16 is een ankervormige rotor 22 (fig. 4) gelegen, welke rotor is voorzien van een centrale as 24 van waaraf zich een aantal armen 26 radiaal naar buiten uitstrekken, terwijl iedere arm aan zijn einde een fluitvormig uitsteeksel 28 draagt. Het bovenste gedeelte 30 van de as 24 20 heeft een kleinere diameter dan het overige gedeelte van de as 24. In samengebouwde toestand, zoals weergegeven in fig. 1, strekt de as 24 zich met aanzienlijke speling uit door de doortocht 18 terwijl de as op een een kleinere diameter bezittende einde 30 een werpschijf 32 draagt. Het ondervlak van de schijf 32 is taps verlopend met een tophoek, welke althans 25 nagenoeg gelijk is aan die van het trompetvormige bovenoppervlak van het uitsteeksel 20. Op het taps verlopende vlak van de schijf 32 zijn een aantal althans nagenoeg radiaal verlopende sleuven 34 aangebracht, welke sleuven het werpeffect bevorderen.The cover plate is further equipped with a second centrally located edge portion 14, which defines the entrance to a drive space 16, the access to which space is controlled by diaphragm 10 in a manner to be explained below. The drive space 16 is in communication with the atmosphere via a passage 18, which in particular 10 can be clearly taken from Fig. 3, in which a bottom view is shown on the cover plate 6. The cover plate 6 is provided on its outside with a hub-shaped projection 20 which defines the space 6 and the passage 18. As can be seen from FIG. 1, the end face of the projection 20 is an inwardly and downwardly inclined surface 15 of an inverted cone with an obtuse tip angle. Within the drive bay 16 is an armature-shaped rotor 22 (fig. 4), which rotor is provided with a central shaft 24 from which a number of arms 26 extend radially outwards, while each arm carries a flute-shaped projection 28 at its end . The upper portion 30 of the shaft 24 has a smaller diameter than the rest of the shaft 24. In the assembled condition, as shown in Fig. 1, the shaft 24 extends with considerable clearance through the passage 18 while the shaft is a smaller diameter end 30 carries a throwing disc 32. The bottom surface of the disc 32 is tapered with a top angle which is substantially equal to that of the trumpet-shaped top surface of the projection 20. A number of substantially radially slotted slots 34 are provided on the tapered surface of the disc 32, which slots promote the casting effect.

Tijdens bedrijf werkt het sproeimondstuk völgens de uitvinding 30 als volgt:During operation, the spray nozzle according to the invention operates as follows:

Via een flexibele buis 36, welke is af getakt van een niet nader weergegeven hoofdleiding, treedt water in de sproeier naar binnen onder het vullen van de ringvormige ruimte 38, welke wordt begrensd door de eerste randsectie 8 van de afdekplaat 6 en de binnenwand van het huisdeel 35 2. Om echter de sproeier via de uitlaatdoortocht 18 op een hieronder nader te omschrijven wijze te kunnen verlaten moet het water eerst vanuit de ringvormige ruimte 38 stromen in een centrale ruimte of wervelkamer 42.Water enters the nozzle through a flexible tube 36, which has branched off from a main pipe (not shown), filling the annular space 38, which is bounded by the first edge section 8 of the cover plate 6 and the inner wall of the housing part 2. 2. However, in order to be able to leave the sprinkler via the outlet passage 18 in a manner to be further described below, the water must first flow from the annular space 38 into a central space or whirl chamber 42.

Dit kan gebeuren door te bewegen door twee tangentiële sleuven (zie ook 8103062 -4- 21983/CV/rav fig. 3), waarvan er in fig. 1 slechts een is te zien. Deze tangentiële intrede produceert een wervelbeweging in de wervelkamer 42, welke ook wordt voortgeplant in de aandrijfruirate 16 en verder wordt begunstigd door een verdere tangentiële sleuf 46, welk in het randgedeelte 14 is aan-5 gebracht. De ankervormige rotor 22 wordt door de wervelbeweging van het omhoog stromende water meegesleurd en zet zodoende ook de werpschijf 32 waarmede de rotor 22 vast is verbonden, in draaiing. Het door de ringvormige speling tussen de rotoras 24 en de wand van de doortocht 18 bewegende water treedt nu de conische spleet 48 tussen de werpschijf 32 en het 10 trompetvormige bovenoppervlak van het uitsteeksel 20 binnen onder het vóórtbrengen van een paddestoelvormige laag water met een aanzienlijk bereik.This can be done by moving through two tangential slots (see also 8103062-4-21983 / CV / rav fig. 3), only one of which is shown in fig. This tangential entry produces a vortex movement in the vortex chamber 42, which is also propagated in the drive pulley 16 and further favored by a further tangential slot 46, which is provided in the edge portion 14. The armature-shaped rotor 22 is dragged by the swirling movement of the water flowing upwards and thus also rotates the throwing disc 32 with which the rotor 22 is firmly connected. The water moving through the annular clearance between the rotor shaft 24 and the wall of the passage 18 now enters the conical slit 48 between the disc disc 32 and the trumpet-shaped top surface of the projection 20, producing a mushroom-shaped layer of water with a considerable range .

Op dit punt dient nog een uiteenzetting te worden gegeven met betrekking tot de rol van het diafragma 10 aangaande de zelfregelende eigenschap van de sproeier volgens de uitvinding.At this point a further explanation is to be made regarding the role of the diaphragm 10 regarding the self-regulating property of the sprinkler according to the invention.

15 Uit fig. 1 zal het duidelijk zijn, dat het de sproeier via de buis 36 binnentredende water ook de onderzijde van het diafragma 10 bereikt via een langgestrekte groefvormige uitsparing 40, zodat de onderzijde 10 van het diafragma dus wordt blootgesteld aan de leidingdruk. Indien men nu de doortocht 18 zal afsluiten zal de druk aan weerszijden van 20 het rekbare diafragma 10 gelijk zijn en in dat geval zal ook het bovenoppervlak van het diafragma zijn blootgesteld aan de volle leidingdruk. Indien deze twee drukken gelijk zijn zullen zij elkaar opheffen en zal het diafragma 10 in een vlakke ongestrekte stand blijven. Het de wervelkamer 20 door de tangentiële sleuven 44 binnentredende water ontsnapt echter 25' door de doortocht 18, zoals ook gewenst is. Dit uitstromen van water te-samen met de drukval over de tangentiële sleuven 44 en 46 geeft een drukval in de wervelkamer 42, waardoor veroorzaakt wordt, dat de leidingdruk, welke inwerkt op de onderzijde van het diafragma 10, dit diafragma 10 in de wervelkamer 42 doet uitpuilen. Er wordt dus bewerkstelligd 30 dat het diafragma de centrale aandrijfruimte 16 dichter nadert en de toegang tot deze aandrijfruimte althans gedeeltelijk verkleint, hetgeen resulteert in een verminderde uitstroming. De verminderde uitstroming reduceert op zijn beurt het op het diafragma 10 werkende drukverschil, waardoor het diafragma weer wordt toegestaan om zijn oorspronkelijke stand 35 weer te gaan benaderen, waardoor het afsluiteffect op de aandrijfruimte 16 wordt verminderd en zodoende weer een grotere afvoerwaarde wordt bereikt. Een toenemende afvoer hoeveelheid verhoogt echter weer het drukverschil en zodoende ook de doorbuiging van het diafragma en dus ook 81 03 0 62 * * » " -5- 21983/CV/mv het afsluiteffect. Het diafragma zal dan ook om een evenwichtsstand schommelen, welke evenwichtsstand in grote mate afhangt van de elasticiteit en rekbaarheid van het diafragma en welke de uitstroomwaarde van de sproeier bepaald.It will be clear from Fig. 1 that the water entering the sprinkler via the tube 36 also reaches the bottom of the diaphragm 10 via an elongated groove-shaped recess 40, so that the bottom 10 of the diaphragm is thus exposed to the line pressure. If one now closes the passage 18, the pressure on both sides of the stretchable diaphragm 10 will be equal and in that case the top surface of the diaphragm will also be exposed to the full pipe pressure. If these two pressures are equal they will cancel each other and the diaphragm 10 will remain in a flat unstretched position. However, the water entering the whirl chamber 20 through the tangential slots 44 escapes 25 'through the passage 18, as is also desired. This outflow of water together with the pressure drop over the tangential slots 44 and 46 creates a pressure drop in the whirl chamber 42, causing the line pressure acting on the bottom of the diaphragm 10 to cause this diaphragm 10 into the whirl chamber 42. bulges. It is thus effected that the diaphragm approaches the central drive space 16 closer and at least partially reduces access to this drive space, resulting in a reduced outflow. The reduced outflow, in turn, reduces the differential pressure acting on the diaphragm 10, again allowing the diaphragm to return to its original position 35, thereby reducing the sealing effect on the drive space 16 and thus achieving a greater discharge value. However, an increasing discharge quantity increases the differential pressure and thus also the deflection of the diaphragm and thus also 81 03 0 62 * * »" -5- 21983 / CV / mv the closing effect. The diaphragm will therefore fluctuate at an equilibrium position, which equilibrium position largely depends on the elasticity and stretchability of the diaphragm and which determines the outflow value of the nozzle.

5 Voor het wijzigen van de werpafstand en/of de afmeting van de druppeltjes en het spectrum kunnen de volgende parameters worden gevarieerd: aantal en vormgeving van de sleuven 34 waaronder het weglaten daarvan; afmeting van de ringvormige speling om de rotoras; afmeting, aantal en plaatsing van de tangentiële sleuven 44 en 46 waaronder mogelijke 10 weglating van de sleuf 46; en de vormgeving van de rotor 22.To change the throwing distance and / or the size of the droplets and the spectrum, the following parameters can be varied: number and shape of the slots 34, including the omission thereof; size of the annular clearance around the rotor shaft; size, number and placement of the tangential slots 44 and 46 including possible omission of the slot 46; and the shape of the rotor 22.

Ofschoon de insnap verbinding tussen de afdekplaat 6 en het onderste lichaamsdeel 2 beslist een praktische oplossing is zal het duidelijk zijn, dat andere verbindingsmiddelen, zoals schroefdraad verbindingen of verbindingen van een bajonettype even goed zullen voldoen.Although the snap connection between the cover plate 6 and the lower body part 2 is certainly a practical solution, it will be clear that other connecting means, such as threaded connections or bayonet type connections, will suffice as well.

15 Aan vaklui op dit gebied zal het duidelijk zijn, dat de uitvinding niet beperkt is op de details van het hierboven omschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld en dat de huidige uitvinding kan worden uitgevoerd in een andere specifieke vormen zonder buiten de geest en beschermingsomvang van de uitvinding te komen.Those skilled in the art will appreciate that the invention is not limited to the details of the exemplary embodiment described above and shown in the figures, and that the present invention may be practiced in other specific forms without departing from the spirit and scope of the invention. the invention.

20 -CONCLUSIES- 81 03 0 6220 - CONCLUSIONS - 81 03 0 62

Claims

1. Self-regulating sprinkler for a spraying device, which sprinkler is attached to a liquid-transporting pipe, provided with a housing, a vortex chamber located in the housing, a vortex-generating inlet through which the liquid enters the vortex chamber, whereby a wall of the chamber is formed by a first surface of a stretchable diaphragm, and the opposite wall of the chamber is equipped with an atmosphere leading opening, while the second surface of the diaphragm is exposed to the line pressure, and the nozzle is further provided with a rotor arranged in a driving space, which is dragged and rotated by the vortex propagated in the driving space, while a shaft portion of the rotor extends through a passage and a liquid-throwing member is fixedly attached to and rotates with the shaft portion as a result of the action of the vortex on the rotor.

Sprinkler according to claim 1, characterized in that the housing is provided with two parts to be locked together, between which the stretchable diaphragm is held in the desired position, one of the parts being provided with the vortex-generating inlet members 20 and with the passage, while the other member is provided with supply means for exposing the second surface of the diaphragm to the line pressure and with a connector for attachment to the line carrying the liquid.

Sprinkler according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor 25 is provided with a solid shaft with a diameter which is considerably smaller than the diameter of the passage, while the end of the shaft facing the whirl chamber is provided with a number of at least substantially radially directed protrusions, which resist the vertebra and are dragged and rotated by the vertebra.

4. Sprinkler according to any one of the preceding claims, characterized in that the top edge of the passage forms part of the surface of an inverted cone with an obtuse top angle.

Sprinkler according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid-throwing member is a disc, the surface of which faces the sprinkler is at least substantially conical and is provided with an apex angle, which is substantially equal to the apex angle from the edge of the passage containing surface.

Sprinkler according to claim 5, characterized in that the conical 81 03 0 62 -7- 21983 / CV / mv surface of the disc is provided with a number of at least substantially radially extending slots.

Sprinkler according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the housing parts is equipped with means for arranging the sprinkler on or above the ground.

Sprinkler according to any one of the preceding claims, characterized in that the entrance to the driving space is bounded by an edge portion and the diaphragm controls the throwing distance and the output of the sprinkler by varying the access for the liquid to the driving space. 10 the edge section.

9. Sprinkler at least substantially as described above and / or shown in the accompanying figures. Eindhoven, June 1981 8103062