ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ДОЖДЕВАЛЬНОГО АППАРАТА
SPRINKLER AND SPRINKLER SWITCH

Изобретение касается дождевального аппарата, включающего в себя установленную с возможностью вращения вокруг оси вращения форсунку и устройство переключения для такого дождевального аппарата, снабженное блоком переключения, который может переключаться между первым положением включения и вторым положением включения, при этом направление вращения форсунки задано положением включения.
В случае дождевального аппарата речь идет о спринклере или разбрызгивателе для газонов, который снабжен, по меньшей мере, одной выпускающей воду форсункой. При этом форсунка, как правило, ориентирована таким образом, что она расположена поперечно, в частности, под углом от 20º до 90º к вертикальной оси. Для равномерного полива форсунка может вращаться вокруг оси вращения, при использовании обычно расположенной вертикально. Привод вращения осуществляется при этом обычно в первом направлении вращения непосредственно водяной струей. В противоположном к нему направлении вращения привод осуществляется, напротив, опосредствованно. Для этого известен способ поворота рычага с помощью водяной струи относительно форсунки против усилия возвратной пружины. При прерывании водяной струи рычаг поворачивается возвратной пружиной назад в направлении форсунки и наталкивается при этом на корпус форсунки. Благодаря столкновению корпус и вместе с ним форсунка поворачивается вокруг оси вращения.
Для переключения направления вращения форсунки предусмотрено устройство переключения. Известные устройства переключения снабжены, например, рычагом переключения и исполнительным элементом, которые соединены друг с другом витой изгибной пружиной. При перестановке рычага переключения исполнительный элемент также поворачивается усилием витой изгибной пружины.
Задачей настоящего изобретения является создать переключаемый дождевальный аппарат и устройство переключения для дождевального аппарата, которые обладают особой нечувствительностью к механическим повреждениям.
Эта задача решается с помощью устройства переключения для дождевального аппарата, включающего в себя установленную с возможностью вращения вокруг оси вращения форсунку, блок переключения, который может переключаться между первым положением включения и вторым положением включения, при этом направление вращения форсунки задано положением включения, и блок переключения включает в себя, по меньшей мере, один магнитный и/или намагничиваемый конструктивный элемент, так что блок переключения удерживается магнитными силами в первом и/или втором положении включения.
Магнитный и/или намагничиваемый конструктивный элемент выполнен, предпочтительно, по меньшей мере, частично в виде магнита длительного действия или постоянного магнита. В других вариантах осуществления может быть предусмотрен намагничиваемый конструктивный элемент, при этом, например, намагничивание осуществляется путем приложения тока включения или тому подобного. Блок переключения в соответствии с изобретением за счет магнитных сил, в частности за счет сил магнитного притяжения, удерживается в первом или втором положении включения. Предлагаемый изобретением блок переключения отличается высокой надежностью, низкой чувствительностью к влияниям окружающей среды, таким как жара или осадки, и малым износом.
В одном из вариантов осуществления изобретения блок переключения выполнен в виде бистабильного блока переключения. При этом бистабильным блоком переключения называется блок переключения, имеющий два стабильных положения включения. При этом в одном из вариантов осуществления блока переключения он может удерживаться в одном положении включения магнитной силой, в то время как во втором положении включения он удерживается силовым элементом, таким как, например, пружина. Однако предпочтительно блок переключения выполнен таким образом, что оба стабильных состояния обеспечиваются магнитными силами, в частности силами магнитного притяжения.
В одном из вариантов осуществления изобретения блок переключения включает в себя рычаг переключения и исполнительный элемент. Рычагом переключения называется при этом элемент, к которому прикладываются внешние силы, чтобы обеспечить включение. Исполнительным элементом, напротив, называется конструктивный элемент, с помощью которого осуществляется операция включения дождевального аппарата.
В одном из усовершенствованных вариантов осуществления изобретения рычаг переключения и исполнительный элемент установлены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг общей оси поворота. При повороте рычага переключения исполнительный элемент выполняет поворотное перемещение в противоположном ему направлении. При этом углы поворота рычага переключения и исполнительного элемента могут быть различными.
В одном из вариантов осуществления изобретения рычаг переключения и исполнительный элемент на обращенных друг к другу сторонах имеют одинаково поляризованные магнитные области, при этом магнитная область исполнительного элемента расположена между двумя противоположно поляризованными магнитными областями. Благодаря такому расположению простым способом получается биполярный блок переключения, при этом, в зависимости от положения рычага переключения относительно исполнительного элемента, обращенные друг к другу стороны притягиваются или отталкиваются друг от друга.
В одном другом варианте осуществления изобретения исполнительный элемент и рычаг переключения соответственно установлены посредством втулки, при этом обращенные друг к другу торцевые поверхности втулок имеют ответные друг к другу профилирования. Профилирование способствует удержанию исполнительного элемента в стабильном положении относительно блока переключения.
В одном другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что исполнительный элемент снабжен защелкой для разъемного зацепления с поворотным рычагом дождевального аппарата. Таким образом, при воздействии на рычаг переключения защелка может перестанавливаться, в частности поворачиваться, между первым и вторым положением. Защелка и исполнительный элемент могут быть при этом цельными или составным.
В одном другом варианте осуществления изобретения блок переключения снабжен, по меньшей мере, одним упором, которым ограничено перемещение рычага переключения и/или исполнительного элемента. Благодаря этому предотвращается выдвижение рычага переключения за пределы положения включения.
В усовершенствованном варианте осуществления изобретения переключение блока переключения происходит путем приложения усилия переключения против магнитной силы, в частности путем приложения силы давления. Усилие переключения может при этом прилагаться непосредственно или опосредствованно с помощью элемента управления.
Предпочтительно предусмотрен элемент управления, в частности элемент управления, кинематически соединенный с вращающейся форсункой для перемещения, предназначенный для приложения усилия переключения. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения элемент управления для перемещения кинематически соединен с вращающейся форсункой. Например, форсунка и элемент управления расположены на одном общем корпусном элементе. Для приложения усилия переключения элемент управления при вращении форсунки взаимодействует с неподвижным корпусным элементом дождевального аппарата. Положение элемента неподвижного корпусного элемента, который взаимодействует с элементом управления, при этом предпочтительно является регулируемым, чтобы воздействовать на точку переключения.
Задача решается также с помощью дождевального аппарата, в частности импульсного дождевального аппарата, включающего в себя установленную с возможностью вращения вокруг оси вращения форсунку и устройство переключения. Форсунка и устройство переключения предпочтительно интегрированы в один общий корпусной элемент, который может вращаться вокруг оси вращения относительно неподвижного корпусного элемента. Форсунка и устройство переключения совершают при этом совместное движение вращения вокруг оси вращения относительно неподвижного корпусного элемента.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения дождевальный аппарат включает в себя рычаг, который может поворачиваться вокруг оси вращения выходящей из форсунки водяной струей, в частности, против усилия возвратного элемента. Предпочтительно защелка устройства переключения в первом положении включения введена в зацепление с поворотным рычагом, так что поворотное перемещение рычага может передаваться установленному с возможностью вращения корпусному элементу. В корпусной элемент интегрирована форсунка, так что форсунка вращается вместе с рычагом. Во втором положении включения защелка, наоборот, выведена из зацепления, так что рычаг может поворачиваться относительно корпусного элемента и вместе с тем относительно форсунки. При воздействии импульсной водяной струи рычаг поворачивается, при этом в первом положении включения перемещение рычага передается форсунке, и форсунка вращается, таким образом, также вокруг оси вращения синхронно с рычагом. Если защелка, напротив, не находится в зацеплении с рычагом, то перемещение не передается форсунке, и рычаг поворачивается относительно форсунки. При прекращении или прерывании водяной струи рычаг за счет возвратного усилия перемещается в направлении форсунки и наталкивается, например, на соответствующий корпус. Форсунка при столкновении вращается против направления поворота рычага. Форсунка вращается, таким образом, с интервалами вокруг оси вращения против направления поворота рычага. С помощью элемента управления можно переставлять положение включения во время эксплуатации, так чтобы дождевальный аппарат работал как секторный дождевальный аппарат.
Другие преимущества изобретения содержатся в зависимых пунктах и последующем описании одного из примеров осуществления изобретения, который схематично изображен на чертежах. Для одинаковых или аналогичных конструктивных элементов на чертежах используются одни и те же ссылочные позиции.
На чертежах схематично показано:
Фиг.1: изображение в перспективе устройства переключения в первом положении включения;
Фиг.2: изображение в перспективе устройства переключения во втором положении включения;
Фиг.3: вид сбоку рычага переключения устройства переключения, показанного на фиг.1, и
Фиг.4: изображение в перспективе исполнительного элемента устройства переключения, показанного на фиг.1.
На фиг.1 и 2 схематично показано устройство 1 переключения для только частично изображенного дождевального аппарата 2, при этом на фиг.1 показан блок 10 переключения устройства 1 переключения в первом положении включения, а на фиг.2 блок 10 переключения во втором положении включения. Изображенный блок 10 переключения включает в себя рычаг 11 переключения и исполнительный элемент 12, которые установлены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг общей оси 13 поворота.
Дождевальный аппарат 2 включает в себя неподвижный корпусной элемент 20 и вращающийся относительно него вокруг оси A вращения корпусной элемент 21. На вращающемся корпусном элементе 21 расположены устройство 10 переключения и форсунка 22. Как неподвижный корпусной элемент 20, так и установленный с возможностью вращения на неподвижном корпусном элементе 20 корпусной элемент 21 могут состоять из нескольких частей или быть цельными.
При эксплуатации дождевального аппарата 2 вода выходит из форсунки 22. За счет усилия выходящей из форсунки 22 воды схематично изображенный поворотный рычаг 23 поворачивается вокруг оси A вращения, как обозначено стрелкой на фиг.1, против направления хода часовой стрелки. При прерывании выходящей из форсунки 20 водяной струи рычаг 23 поворачивается назад в направлении корпусного элемента 21 форсунки 22 и наталкивается на корпусной элемент 21. За счет силы столкновения корпусной элемент 21 и вместе с ним форсунка 22 поворачиваются в направлении хода часовой стрелки.
Как видно на фиг.2, во втором положении включения выполненная за одно целое с исполнительным элементом 12 защелка 14 входит в рычаг 23. Благодаря этому перемещение рычага 23 вокруг оси A вращения передается устройству 10 переключения и вместе с тем корпусному элементу 21. Таким образом, при воздействии усилия воды форсунка 22 в изображенном на фиг.2 положении включения при перемещении следует за рычагом 23. Форсунка 22 вращается, таким образом, в изображенном на фиг.2 положении включения против направления хода часовой стрелки вокруг оси A вращения.
Переключение блока 10 переключения, т.е. в изображенном примере осуществления поворот защелки 14, происходит за счет приложения силы к рычагу 11 переключения.
Изображенный дождевальный аппарат 2 может применяться в качестве секторного дождевального аппарата, при этом перемещение форсунки 22 вокруг оси A вращения ограничено задаваемым угловым диапазоном. Для этого в изображенном примере осуществления на рычаге 11 переключения предусмотрен элемент 15 управления. Элемент 15 управления при вращении подвижного корпусного элемента 21 наталкивается на рычаги 24 установленного без возможности вращения корпусного элемента 20. При этом столкновении усилие переключения воздействует на рычаг 11 переключения, так что блок 10 переключения из первого, изображенного на фиг.1, положения включения переходит во второе, изображенное на фиг.2, положение включения или наоборот. Элемент 15 управления предпочтительно может поворачиваться вокруг оси 16 поворота, причем при повороте элемента 15 управления вокруг оси 16 элемент 15 управления расположен так, что он заходит за рычаги 24 при обращении. Благодаря этому корпусной элемент 21 и вместе с тем форсунка 22 вращается соответственно положению включения непрерывно в одном направлении. Рычаги 24 могут поворачиваться относительно друг друга, так что расстояние между рычагами 24 и вместе с тем угловой диапазон дождевального аппарата 2 могут регулироваться.
В соответствии с изобретением, по меньшей мере, один конструктивный элемент блока 10 переключения является магнитным и/или намагничиваемым. В изображенном примере осуществления рычаг 11 переключения и исполнительный элемент 12, по меньшей мере, частично представляют собой постоянные магниты. На фиг.3 и 4 показаны рычаг 11 переключения, соответственно, исполнительный элемент 12 в деталях. В изображенном примере осуществления обращенные друг к другу стороны рычага 11 переключения и исполнительного элемента 12 выполнены с магнитными областями. При этом исполнительный элемент 12 имеет поляризованную как северный полюс N магнитную область, которая расположена между двумя противоположно поляризованными магнитными областями, в изображенном примере осуществления между двумя южными полюсами S. Рычаг 11 переключения в изображенном примере осуществления на обращенной к исполнительному элементу 12 стороне имеет поляризованную как северный полюс N магнитную область. Соответствующий южный полюс S магнита направлен от исполнительного элемента 12.
Области с противоположной полярностью, т.е. в изображенном примере осуществления северный полюс N рычага 11 переключения и южный полюс S исполнительного элемента 12, притягиваются друг к другу, так что блок 10 переключения удерживается в одном из двух изображенных на фиг.1 и 2 положений включения.
Путем приложения усилия, в частности силы давления против силы магнитного притяжения, может осуществляться переключение между двумя положениями включения. Усилие переключения может, например, прикладываться пользователем непосредственно путем использования рычага 11 переключения. При эксплуатации дождевального аппарата 2 в качестве секторного дождевального аппарата усилие переключения прикладывается с помощью элемента 15 управления.
На фиг.3 показан схематично рычаг 11 переключения блока 10 переключения, показанного на фиг.1 и 2, на виде сбоку. Как видно на фиг.3, рычаг 11 переключения имеет втулку 110, с помощью которой рычаг 11 переключения установлен с возможностью поворота вокруг оси 13 поворота. На втулке 110 предусмотрен упор 111, с помощью которого может ограничиваться максимальное перемещение рычага 11 переключения. Упор 111 взаимодействует при этом с корпусным элементом 21, показанным на фиг.1 и 2. Втулка 110 на обращенной к исполнительному элементу 12 торцевой поверхности 112 снабжена профилированием, которое входит в зацепление с ответным к нему профилированием втулки изображенного детально на фиг.4 исполнительного элемента 12. Рычаг 11 переключения в обращенной к исполнительному элементу 12 области 113 снабжен магнитом. В изображенном примере осуществления обращенная к исполнительному элементу 12 область 113 поляризована как северный полюс N, при этом отвернутая область 114 поляризована как южный полюс S.
На фиг.4 схематично показан в перспективе вид сверху исполнительного элемента 12, показанного на фиг.1 и 2. Как видно на фиг.4, исполнительный элемент 12 также установлен с возможностью поворота вокруг оси 13 вращения с помощью втулки 120. Втулка 120 имеет профилирование 121, ответное к профилированию 112 рычага 11 переключения, показанного на фиг.3. Исполнительный элемент 12 включает в себя защелку 14, которая, как описано выше, может приводиться в зацепление с изображенным на фиг.1 и 2 рычагом 23 дождевального аппарата 2. Максимальное перемещение исполнительного элемента 12 ограничено упором 122. Упор 122 взаимодействует при этом с корпусным элементом 21. В области 123, обращенной при использовании к рычагу 11 переключения согласно фиг.3, предусмотрены постоянные магниты. При этом в изображенном примере осуществления намагниченная как северный полюс N магнитная область расположена между двумя намагниченными как южный полюс S областями.
Изображенный на фигурах блок 10 переключения является бистабильным, так как в обоих положениях включения поляризованные магнитные области создают силы магнитного притяжения, которые удерживают блок 10 переключения в положении включения.