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EP3482833B1 - Verstelleinrichtung und verfahren zur verstellung eines schwenkwinkelbereichs - Google Patents

Verstelleinrichtung und verfahren zur verstellung eines schwenkwinkelbereichs Download PDF

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Publication number
EP3482833B1
EP3482833B1 EP17201037.3A EP17201037A EP3482833B1 EP 3482833 B1 EP3482833 B1 EP 3482833B1 EP 17201037 A EP17201037 A EP 17201037A EP 3482833 B1 EP3482833 B1 EP 3482833B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sprinkler
stop
stops
data
adjusting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17201037.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3482833A1 (de
Inventor
Joachim Michel
Frank Dühnelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
It-Direkt Business Technologies GmbH
Original Assignee
It Direkt Business Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by It Direkt Business Technologies GmbH filed Critical It Direkt Business Technologies GmbH
Priority to EP17201037.3A priority Critical patent/EP3482833B1/de
Priority to DK17201037.3T priority patent/DK3482833T3/da
Publication of EP3482833A1 publication Critical patent/EP3482833A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3482833B1 publication Critical patent/EP3482833B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0472—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements the spray jet actuating a movable deflector which is successively moved out of the jet by jet action and brought back into the jet by spring action
    • B05B3/0477—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements the spray jet actuating a movable deflector which is successively moved out of the jet by jet action and brought back into the jet by spring action the spray outlet having a reversible rotative movement, e.g. for covering angular sector smaller than 360°
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0418—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine
    • B05B3/0422—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements
    • B05B3/0431—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements the rotative movement of the outlet elements being reversible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/14—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with oscillating elements; with intermittent operation
    • B05B3/16—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with oscillating elements; with intermittent operation driven or controlled by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device and a method for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • a sprinkler typically comprises a sprinkler arm which can pivot about a vertical axis and from which a water jet emerges at the front. By pivoting the sprinkler, a circular area or a sector-shaped area around the sprinkler can be watered.
  • Sprinklers are used in particular to irrigate large areas and are used, for example, in agriculture and gardening and landscape maintenance. Sprinklers can also be used on sports, golf or tennis courts. Furthermore, instead of plant cultures, sprinklers can also be used to irrigate coal heaps or ore heaps.
  • Said sprinkler is usually designed as part of a sprinkler system with a winding drum and a water hose.
  • the winding drum often pulls in a movable sprinkler trolley via the water hose, on which the sprinkler arm is pivotably mounted.
  • the sprinkler cart together with the hose is pulled out, for example with the help of a tractor, with the water hose unwinding from the winding drum.
  • the winding drum on the hose then pulls the sprinkler cart towards it, with a sprinkler arm pivoting to the left and right irrigating a predetermined sector of a circle by means of a water jet emerging from the sprinkler arm.
  • a jet interrupter can be provided which alternately engages the water jet and fans it out, so that a "water curtain" is produced which essentially irrigates the entire circular sector.
  • the jet interrupter can also take on the function of a jet deflection, the torque generated in the process being used to pivot the sprinkler arm about a vertical axis by a horizontal angle. There is therefore usually no need for a separate drive for this horizontal movement over the irrigation sector. Rather, the water energy can be used for this.
  • Older versions of such irrigation systems are very inflexible in their operation. They usually only allow a basic setting in which the sprinkler arm sweeps over a single predefined sector. A changeover of the sector is possible but relatively complex and was often carried out by the users with the sprinkler switched on, which can be dangerous in view of the high-pressure water jet. Furthermore, a user may have to cover relatively long distances to the sprinkler system for the sector changeover and know exactly when the sector should be changed over. Such a conversion is necessary, for example, if there is a road or railroad tracks at the end of the property to be irrigated that may not be irrigated. Then the sprinkling sector must be oriented towards the winding drum, for example, in a semicircle. After a certain feed path, a changeover is then necessary in which the irrigation sector is changed so that it points away from the winding drum.
  • EP 1 576 872 A2 shows an irrigation system in which an orientation and a size of the sector to be irrigated can be set. An angular position of the sprinkler arm is recorded here.
  • a water jet deflector is activated by an electric motor.
  • the water jet deflector then exerts a torque on the sprinkler arm, causing it to pivot in a desired direction.
  • the disadvantage here is that the water jet deflector has to be activated again by the electric motor every time a change in direction of the sprinkler arm is necessary.
  • the sprinkler system can be prone to failure; in addition, the power consumption of the irrigation system is relatively high.
  • Another sprinkler system is, for example, in the EP 1 355 525 A1 shown.
  • the object of the invention is to at least partially solve the above-mentioned problems of the prior art.
  • the proposed adjusting device enables an independent and controlled, ie automatic, adjustment of the angular positions of the stops.
  • the adjustment device is typically characterized by a simple and robust design and can in particular be implemented in existing systems. Existing sprinklers can easily be retrofitted with the adjustment device.
  • the stops can be designed to be lockable to determine the angular position.
  • a mechanism can be provided for locking the stops.
  • the stops can first be adjusted to a desired angular position by the drive. After adjustment, the stops can be locked so that the respective stop remains in the desired angular position. In the event of a failure of the electronics or power supply, the stops remain in their respective angular positions.
  • a sprinkler equipped with this adjustment device can then function like a conventional sprinkler without automatic adjustability of the stops and thus ensure higher operational reliability.
  • This adjusting device also has the advantage that energy is only required or current is consumed when an adjustment of one of the mentioned stops or both stops actually takes place.
  • the stops can be decoupled from the drive, the angular positions of the stops being manually adjustable. This design can be advantageous if sprinkling in accordance with a specific predetermined pattern is not necessary and, as a result, specific control of the stops can be dispensed with.
  • the stops are typically rotatably mounted about the vertical axis.
  • the first stop is attached to a first rotatable ring.
  • the second stop can be attached to a second rotatable ring. The angular positions of the stops can be adjusted in this case by rotating the corresponding rings.
  • the rings can be arranged concentrically, for example.
  • the stops can be spaced apart from one another in the radial and / or vertical direction with respect to the vertical axis.
  • the first ring is arranged in the vertical direction above the second ring. It can be provided, for example, that the first stop and the second stop are spaced apart from one another in the vertical direction and / or in the radial direction. This can promote the independent adjustability of the stops.
  • the first ring is a first toothed ring.
  • the second ring can also be a second ring gear.
  • the ring gears can be designed as rigid gears, flexible gears, flexible chains, rigid chains or chain wheels, for example.
  • the drive can comprise means for engaging in the first ring gear and / or the second ring gear, such as a pinion, a worm, a planetary gear and / or a rack. This gives you the opportunity to rotate the stops. Furthermore, the above-described locking of the stops can be achieved by means of this design.
  • the drive typically comprises a stepping motor, a servo motor or an electromagnet for adjusting the at least one stop.
  • the stepper motor, the servo motor or the electromagnet can be controlled by the control device.
  • the first stop is adjusted by a first drive and the second stop is adjusted by a second drive.
  • the two drives reference is made to the above statements on the at least one drive.
  • first stop and / or the second stop are designed to be foldable by means of a hinge, in such a way that the first stop and / or the second stop only act as a stop in one pivoting direction of the sprinkler arm.
  • the position sensor is usually connected to the control device.
  • a position of the stops or the above-mentioned rings can be determined optically, magnetically, inductively or via a position switch.
  • an alignment of the swivel angle range can in particular be set.
  • the orientation of the swivel angle range is to be understood as an average orientation of the water jet leaving the sprinkler arm; so when the sprinkler arm is in an angular position exactly between the two angular positions of the stops.
  • the orientation of the swivel angle range (direction of irrigation) can point in the direction of an edge of an area to be watered or in the opposite direction, i.e. away from the edge.
  • By adjusting the orientation of the swivel angle range areas with irregular shapes can be watered better.
  • an area in the corners can be completely rained out without exceeding the area boundaries.
  • areas on the surface that are not to be irrigated can be precisely rained around.
  • the adjustment device can comprise fastening means for fastening the adjustment device to the sprinkler.
  • the fastening means is preferably a releasable fastening of the sprinkler with the adjustment device.
  • a detachable pipe clamp can be provided as the fastening means, which is able to fasten the adjusting device to a water pipe or a standpipe of the sprinkler.
  • the invention is not limited to a specific fastening means.
  • the adjusting device can comprise a pipe section and / or be attached to the pipe section, which can be arranged between the sprinkler arm and a feed line of the sprinkler arm.
  • a longitudinal direction of the pipe section typically runs along the vertical direction. When installed, the pipe section usually forms an extension of the sprinkler in the vertical direction.
  • the pipe section can have at least one first flange which can be connected to a flange of the sprinkler arm. Furthermore, the pipe section can have a second flange which can be connected to a flange of the supply line.
  • the rings or ring gears are preferably rotatably mounted around the pipe section.
  • the adjusting device or at least parts of the adjusting device, such as the drives, can be arranged in a watertight housing.
  • At least one wind sensor can be provided which is designed to measure a wind strength and / or wind direction.
  • the wind sensor can, for example, be an anemometer.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the wind sensor.
  • the irrigation water is distributed more or less evenly over an area. Even with relatively low wind strengths and speeds, the irrigation water can be unevenly distributed over the area. In this way, the irrigated area can move to a leeward side. Problems can arise here above all when the water drifts onto roads.
  • the angular positions of the stops can be adjusted as a function of the data or signals from the wind sensor. In this way, the swivel angle range can be corrected on the leeward side.
  • a pressure sensor can be provided for detecting a water pressure.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the pressure sensor.
  • a flow sensor can be provided for detecting a water flow.
  • the control device can control the drive as a function of signals or data detected by the flow sensor.
  • a communication unit connected to the control device is present, the control device controlling the drive as a function of signals or data received by the communication unit.
  • the communication unit can be connected to one or more of the sensors mentioned above (for example wind sensor, pressure sensor or flow sensor).
  • the control device and / or the sensors can be connected to the communication unit by cable or wirelessly.
  • the communication unit can be designed to send and / or receive position data (location data).
  • the communication unit can thus be designed as a GPS receiver module, the position data then being GPS data that is received from at least one satellite.
  • the position data can include a current position (actual position or actual location) of the communication unit or the sprinkler.
  • the control device can control the drive depending on the position data.
  • control device can control the drive as a function of terrain data, e.g. geographical information system data, GIS data.
  • terrain data e.g. geographical information system data, GIS data.
  • the terrain data is used to specify an area to be irrigated, e.g. depending on geographic conditions.
  • an existing building can be excluded from irrigation, for example.
  • irrigation can thus be further improved and water consumption can be reduced.
  • the control device and / or the communication unit can include a memory for storing the terrain data.
  • the control device can in particular be designed to set the alignment of the swivel angle range as a function of the detected sensor data, the terrain data and / or the position data.
  • the communication unit can form part of a network or be connected to a network.
  • the communication unit usually comprises an M2M modem (machine-to-machine modem).
  • the communication unit is designed to communicate with a server, the communication unit being designed to send current angular position data (actual angular position data) of the stops, terrain data (see below), position data of the communication unit or the sprinkler and / or sensor data to the server to submit.
  • the transmission of the data from the communication unit to the server can in particular take place wirelessly by radio.
  • the communication unit can send data to the server and / or be configured to receive data from the server.
  • the server can be designed to send data to the communication unit and / or to receive data from the communication unit.
  • the data exchange (sending and / or receiving of data) between the server and the communication unit can take place at regular time intervals, for example every minute, every 10 minutes or every hour.
  • the communication unit is designed to send and / or receive terrain data, which usually include an area to be rained and an area to be kept dry.
  • the control device can be designed to control the drive as a function of the terrain data.
  • the communication unit can be designed to receive target angular position data of the stops from the server.
  • At least one energy store such as a battery, an accumulator or a capacitor
  • the energy store can be designed to be rechargeable.
  • the energy store can be connected to a solar module.
  • the communication unit can be designed to transmit a state of charge of the energy store to the server.
  • a system for adjusting a swivel angle range can also be provided.
  • the system can include the adjustment device described above and a server such as the server mentioned above.
  • the server can be configured to evaluate current sensor data, terrain data and / or position data and to determine a target angular position of the first stop and / or the second stop as a function of the sensor data, terrain data and / or position data. By comparing the position data with the terrain data, the server can infer an area to be irrigated and determine the swivel angle range.
  • the server is designed to provide the target angular positions of the first stop and / or to transmit the second stop to the communication unit.
  • the communication unit is designed, for example, to receive the target angular positions of the first stop and / or of the second stop and to forward them to the control device.
  • the server can be designed to determine a mean orientation of the sprinkler (mean sprinkling direction).
  • a central orientation of the sprinkler is to be understood as an orientation of the sprinkler arm in an angular position which is exactly in the middle of the two stops.
  • the central orientation of the sprinkler can, for example, point towards a reel (see below) or towards the edge of the area to be watered.
  • the server can transmit a target alignment of the sprinkler to the communication unit.
  • the system can further comprise at least one mobile electronic device which is designed to communicate wirelessly with the server and / or the communication unit.
  • a mobile electronic device examples include a mobile telephone, a smartphone, a computer, a laptop, a notebook or a tablet PC.
  • the mobile electronic device can have input means for entering irrigation parameters.
  • the irrigation parameters include, for example, wind direction, type of plants to be irrigated, type of area to be irrigated, outside temperature, humidity, wind force, water pressure, water throughput, limits of an area to be irrigated, position data, pivot angle positions of the stops or a retraction speed of a reel (see below) .
  • the irrigation parameters entered on the mobile electronic device can be taken into account by the server or the control device, for example, when determining the angular positions of the stops, the swivel radius, the alignment of the swivel angle range or the retraction speed of the reel.
  • the mobile electronic device can be designed to transmit the irrigation parameters to the server or to the communication unit.
  • the server can in turn forward the irrigation parameters to the communication unit.
  • the communication unit can forward the irrigation parameters to the server.
  • sprinkler should also include, in particular, the terms lawn sprinklers, sprinklers, rain cannons and lawn sprinklers.
  • the swivel direction is the direction of rotation of the swivel arm around the vertical axis and can, for example, be left or right.
  • the pivoting of the sprinkler arm can be done by water power. As a rule, water power is used to sweep the horizontal area.
  • Various mechanisms for rotating the sprinkler arm are familiar to those skilled in the art.
  • a water powered turbine can drive a series of gears that can cause the sprinkler arm to rotate.
  • the sprinkler arm can be turned by means of a jet interrupter which is connected to the sprinkler arm and interrupts a water jet at regular time intervals. When the water jet is interrupted by the jet interrupter, the water jet exerts a torque on the jet interrupter, as a result of which the sprinkler arm rotates through a certain angular range.
  • the sprinkler can be controlled depending on the data or signals from the sensors.
  • the sprinkler can be controlled as a function of data sent by the server and data received by the communication unit.
  • the server can send a message to the communication unit when the wind has a certain strength or direction.
  • the sprinkler can be switched off if the wind strength measured by the wind sensor exceeds a predetermined strength or if there are pulse-like gusts.
  • a user can also be notified by means of a message, e.g. in the form of an SMS or e-mail, that the sprinkler has been switched off. To do this, the server sends the mobile electronic device a corresponding message.
  • the pressure sensor can be designed to detect the water pressure on the sprinkler.
  • the flow sensor can be integrated in a supply line of the sprinkler in order to detect a water flow in the direction of the sprinkler.
  • the wind sensor can be mounted on the sprinkler.
  • an adjustment unit for changing a beam inclination angle is provided, the adjustment unit being connected to the control device.
  • the angle can be varied continuously between 5 ° and 45 °, preferably between 10 ° and 30 °.
  • the sprinkler arm can be mounted so as to be pivotable in height about an essentially horizontal axis.
  • a flat trajectory parabola of the water jet reduces water drift in wind, which can significantly increase the efficiency of the irrigation.
  • the beam inclination angle can thus usually be controlled by the control device as a function of signals or data from the wind sensor.
  • the angle of inclination of the beam can be set, for example, as a function of the terrain data. In this way, the angle of inclination of the beam can be reduced if a swivel radius is to be restricted.
  • the reel drive can for example be a turbine driven by water.
  • the flexible water pipe can be, for example, a water hose or a flexible pipe such as a flexible polyethylene pipe.
  • the adjustment device can interact with the control electronics for controlling the reel drive.
  • the control electronics for controlling the reel drive can set a retraction speed of the flexible water pipe.
  • the control electronics of the reel drive are designed to set a retraction speed of the flexible water pipe as a function of the current swivel angle range and / or the swivel radius of the swivel arm. If the swivel angle range and / or the swivel radius is reduced, e.g. due to terrain data (roads, railroad tracks, etc.), the retraction speed can be increased, especially with constant water flow, in order to use a constant amount of water per irrigated area. Conversely, if the swivel angle range or the swivel radius is increased, the pull-in speed can be reduced.
  • the retraction speed can also be set as a function of the evaluated position data, sensor data and / or terrain data.
  • the communication unit can be connected to the control electronics, the control electronics controlling the reel drive, in particular the retraction speed of the flexible water pipe, depending on signals or data received by the communication unit.
  • the above-mentioned retraction speed can be set or changed depending on the evaluated position data, sensor data and / or terrain data.
  • the evaluation can be carried out, for example, by the above-mentioned control device and / or the above-mentioned server.
  • the control device and / or the server can have a microcontroller, a processor, a microprocessor and / or a digital signal processor.
  • a digital signal processor (DSP) can be designed for continuous processing of digital signals, for example digital signals from the sensors mentioned above. It can further be provided that the control device is designed to control one or more of the sensors mentioned.
  • control device and / or the server can have one or more memories, such as, for example, random access memory (RAM), read only memory (ROM), a hard disk, a magnetic storage medium and / or an optical drive.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • a program can be stored in the memory, for example software for processing or editing the data and / or the signals of a sensor or several of the sensors mentioned above.
  • the position data, terrain data and / or sensor data are received by the communication unit mentioned above.
  • the data is then evaluated, for example by the control device, the control device then activating the drive and the drive changing the angular position of the first stop and / or the second stop in relation to the vertical axis.
  • the aforementioned server receives the position data, terrain data and / or sensor data and then evaluates them.
  • the server can then transmit target angular positions to the communication unit.
  • the control device can then control the drive for adjusting the angular position of the first stop and / or the second stop.
  • the method can in particular have one or more steps that were described above in the explanation of the adjusting device for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • the method can for example be implemented as code, for example in the form of a computer program on a computer-readable medium, such as a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the method can in particular be carried out with the adjustment device described above for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • the method can also be carried out with the above-described system for adjusting a swivel angle range of a sprinkler.
  • the above-mentioned sprinkler system with the adjustment device and the above-mentioned sprinkler with the adjustment device are also suitable for carrying out the method described.
  • the irrigation can be optimized and the water consumption reduced.
  • the Fig. 7 shows a sprinkler system 1 with a sprinkler 10 for watering plants.
  • the sprinkling system 1 has a flexible water hose 3 that can be wound up on a reel 2 (drum).
  • a supply line 39 is provided which is attached to a rigid water pipe 5.
  • At least the water pipe 5 is arranged on a sprinkler carriage 6 which can be drawn in by winding the water hose 3 in the direction of the arrow.
  • the water hose 3 can also be designed as a supply line 39, so that the end 4 of the water hose 3 is connected directly to the water pipe 5.
  • the reel 2 is driven by a reel drive 7, the reel drive 7 being able to pull the hose 3 onto the reel 2 by means of different, adjustable pull-in speeds.
  • the reel drive 7 is controlled by corresponding control electronics 8, which are arranged on the reel 2, for example.
  • the reel drive 7 can be driven electrically or by water power, for example.
  • a pivotable sprinkler arm 11 with a sprinkler nozzle 12 is arranged on the water pipe 5 and can fan a water jet onto a field to be irrigated.
  • the sprinkler arm 11 is mounted pivotably about a substantially vertical axis 13 in a horizontal area. In principle, the sprinkler arm 11 can make a rotation of 360 °.
  • the freedom of movement of the sprinkler arm 11 is, however, often restricted in practice by a first stop 20 and a second stop 21.
  • the sprinkler arm 11 can then be pivoted between the two stops 20, 21, with the stops 20, 21 defining a pivoting angle range 71, 72 of the sprinkler arm 11.
  • An adjusting device 18 for adjusting a swivel angle range 71, 72 of the sprinkler 10 is also attached to the sprinkler arm 11.
  • the adjusting device 18 comprises the mentioned stops 20, 21, a drive 22 for the variable adjustment of an angular position of the first stop 20 with respect to the vertical axis 13 and a drive 23 for the variable adjustment of an angular position of the second stop 21 with respect to the vertical axis 13 , and a control device (not shown) for controlling the drives 22, 23.
  • the adjustment device 18 is designed such that the angular positions of the stops 20, 21 can be adjusted or set independently of one another.
  • the adjusting device 18 is in the Figures 1-6 better recognizable.
  • the Fig. 1 shows an enlarged view of the sprinkler arm 11 of the sprinkling system 1 of FIG Fig. 7 .
  • the sprinkler arm 11 comprises a reversing mechanism 14 which cooperates with the two stops 20, 21 in such a way that a pivoting direction of the sprinkler arm 11 can be changed.
  • the reversing mechanism 14 is a rocker arm 14 which, when one of the two stops 20, 21 touches, changes the direction of rotation of the sprinkler arm 11 (for example clockwise instead of counterclockwise or vice versa).
  • the Fig. 2 shows a plan view of the sprinkler arm 11 of FIG Fig. 1 .
  • the sprinkler arm 11 is pivotably mounted within a pivot angle range defined by the stops 20, 21.
  • the sprinkler arm 11 can furthermore be mounted so as to be pivotable in terms of height about a substantially horizontal axis, whereby a jet inclination angle can be changed.
  • a swivel radius (throwing distance) of the water jet can be set or adjusted.
  • the adjustability about the horizontal axis is not shown further in the figures.
  • the stops 20, 21 are each arranged on a rotatable ring 24, 25.
  • the stops 20, 21 extend here from the rings 24, 25 first in the vertical direction and then radially inward, the stops 20, 21 being radially spaced from the water pipe 5 in FIG.
  • the stops 20, 21 should preferably not touch each other in order to enable the stops 20, 21 to be adjusted independently.
  • the rotatable rings 24, 25 are spaced apart in the vertical direction and are thus arranged one above the other on a fastening device 19.
  • the fastening device 19 can, for example, form a detachable pipe clamp 19 between the adjustment device 18 and the water pipe 5 of the sprinkler arm 11.
  • the rotatable rings 24, 25 can also be arranged concentrically to one another on the sprinkler arm 11, see FIG. Fig. 3 .
  • Figure 3b a side view of the adjusting device 18 and Fig. 3a shows a cross section of the adjustment device 18.
  • a stationary ring 29 is shown interposed between the two Rotary rings 24, 25 is arranged and the mounting of the rotary rings 24, 25 is used.
  • the rotating rings 24, 25 are designed as ring gears 24, 25, such as rigid chains or flexible chains.
  • two drives 22, 23 are provided, which usually include stepper motors, electromagnets or servomotors.
  • stepper motors and servomotors allow a precise adjustment of the angular positions of the stops 20, 21.
  • the drives 22, 23 also have means 26, 27 for engaging the gear rims 24, 25. Suitable means are, for example, a pinion 26, 27, a worm, a planetary gear and / or a rack. Other means are also possible.
  • the ring gears 24, 25 begin to rotate when the pinions 26, 27 rotate, whereby the angular positions of the stops 20, 21 can be changed.
  • the means for engaging the ring gears 24, 25 are designed as pinions 26, 27.
  • only one pinion 26, 27 per ring gear 24, 25 is driven.
  • One advantage of the ring gears 24, 25 in connection with the drives 22, 23 and the pinions 26, 27 is that the stops 20, 21 are locked in their angular positions. In the event of a power failure of the drives 22, 23 or any other failure of the drives 22, 23, sprockets 24, 25 and thus the stops 20, 21 remain in their most recently set angular positions, whereby the operational reliability of the sprinkling system 1 can be increased.
  • the stops 20, 21 can also be decoupled from the drives so that manual adjustment of the stops 20, 21 is ensured in the event of a failure of the drives 22, 23.
  • Further gear wheels 28 are provided which enable the gear rims 24, 25 and the stops 20, 21 to be fixed and stabilized horizontally in relation to the water pipe 5.
  • a control device (not shown) is connected to the drives 22, 23 for controlling the drives 22, 23.
  • the control device is connected to angular position sensors (not shown) which each detect a current angular position of the two stops 20, 21.
  • the angular position of the two stops 20, 21 can also be detected indirectly by detection an angular position of the ring gears 24, 25 take place.
  • the control device can compare an actual angular position with a target angular position, and if the target angular position deviates from the actual angular position, the control device can control the drives 20, 21 accordingly.
  • the second stop 21 is designed to be foldable by means of a hinge.
  • the second stop 21 acts as a stop only in one pivoting direction of the sprinkler arm 11, whereas the sprinkler arm 11 is not limited by the second stop 21 in the opposite pivoting direction.
  • the first stop 20 can be designed to be foldable by means of a hinge.
  • the Fig. 9 shows a further embodiment of an adjusting device 18 in which the adjusting device 18 is attached to a pipe section 35 which can be arranged between the sprinkler arm 11 and a feed line 39 of the sprinkler arm 11.
  • the supply line 39 is in turn connected to the end 4 of the water hose 3 as a rule.
  • the pipe section 35 typically forms an extension of the sprinkler 10 in the vertical direction.
  • the pipe section 35 can have at least one first flange 36 which can be connected to a flange 37 of the sprinkler arm 11.
  • the flange 37 can be attached to the water pipe 5, for example.
  • the pipe section 35 can have a second flange 38 which can be connected to a flange (not shown) of the supply line 39.
  • the ring gears 24, 25 are rotatably mounted around the pipe section 35.
  • the drives 22, 23 can be arranged in a waterproof housing 41.
  • the drives 22, 23 can have pinions 26, 27 that can be connected to belt wheels 42 by means of toothed belts (not shown).
  • the belt wheels 42 are located on drive shafts 43, which are connected to the toothed rings 24, 25 via further toothed wheels.
  • chains and toothed wheels or other means for connecting the drives 22, 23 to the drive shafts 43 can be used.
  • Various sensors such as a pressure sensor 30 for detecting a water pressure, a flow sensor 31 for detecting a water flow and a wind sensor 32 for detecting a wind strength and / or wind direction, can be provided.
  • the control device is connected to the sensors 30, 31, 32, evaluates sensor data by means of a processor designed for this purpose, and controls the drives 22, 23 depending on signals or data detected by the sensors 30, 31, 32.
  • the flow sensor 31 can be integrated in the supply line 39 of the sprinkler 10, for example.
  • the adjustment device 18 optionally has a communication unit 40.
  • the communication unit 40 is connected to the sensors 30, 31, 32, the control device and the control electronics 8 via corresponding lines.
  • the communication unit 40 can have a GPS module which is able to receive position data from satellites.
  • the position data include a current location of the communication unit 40 or the sprinkler 10.
  • a memory or several memories can be provided in which or in which the current angular positions of the stops, current sensor data, terrain data and position data are stored.
  • the control device can use the position data, the terrain data and the sensor data to control the drives 22, 23.
  • the communication unit 40 can be designed to communicate with an external server 50.
  • the communication unit 40 is usually designed to transmit current actual angular positions of the two stops 20, 21, sensor data from the sensors 30, 31, 32 and position data from the sprinkler 10 to the server 50.
  • the communication unit 40 is also configured to receive target angular positions of the stops 20, 21 from the server 50.
  • the communication unit 40 can also be connected to the control electronics 8 of the reel 2, as a result of which the control electronics 8 can set the retraction speed of the water hose 3 as a function of the data evaluated and sent by the server 50.
  • the power supply of the communication unit 40, the drives 22, 23, the adjustment device, and the sensors 30, 31, 32 can take place, for example, via at least one rechargeable battery connected to a solar module.
  • the adjusting device 18 can be part of a system 80 for adjusting the swivel angle range 71, 72.
  • the system 80 can further comprise the mentioned server 50.
  • the server 50 uses at least one processor to evaluate position data, terrain data and / or sensor data in order to calculate target angular positions of the stops 20, 21.
  • the server 50 can, for example, based on the current location of the sprinkler 10, infer geographic surroundings data or terrain data, which the server 50 determines by comparing the location of the sprinkler 10 with a corresponding database. By comparing the current location of the sprinkler 10 with the environmental data or terrain data, the server 50 can determine the swivel angle range 71, 72 and the corresponding angular positions of the stops 20, 21.
  • the nominal angular positions are then transmitted to the communication unit 40, which forwards the nominal angular positions to the control device.
  • the control device then controls the drives 22, 23 in accordance with the target angular positions, whereby the stops 20, 21 are moved from their actual angular positions to their target angular positions.
  • the server 50 can also take into account the data acquired by the sensors 30, 31, 32 when calculating the target angular positions.
  • control device can also be designed to determine the nominal angular positions as a function of the terrain data, the sensor data and the position data.
  • the terrain data can be stored in advance in the memory and / or provided by the server 50.
  • the control electronics 8 of the reel 2 can be connected to the communication unit 40.
  • the server 50 and / or the control electronics 8 can then additionally determine a setpoint draw-in speed of the reel 2 and control the reel drive 7 accordingly.
  • the system 80 can further comprise a mobile electronic device 60, such as a laptop, smartphone, mobile phone, tablet computer, notebook or the like.
  • the mobile electronic device 60 and the server 50 can communicate with one another by means of a wireless connection, i.e. exchange signals and messages with one another through bidirectional communication.
  • the server 50 can also provide the mobile electronic device 60 with the location of the sprinkler 10, impact limits (see below), a current wind strength, a current wind direction, the current swivel angle range 71, 72, a current pressure on the sprinkler 10, a measured flow rate, a charge status the battery, the actual swivel angle positions and / or the current retraction speed of the reel 2 (irrigation parameters).
  • a farmer who has the mobile electronic device 60 can then record at a glance all the parameters that are important for the irrigation of the area without having to be in the vicinity of the sprinkler 10.
  • the mobile electronic device 60 can have input means for entering irrigation parameters.
  • the irrigation parameters on the mobile electronic device 60 can transmit the irrigation parameters to the server 50.
  • the server 50 can in turn forward the irrigation parameters to the communication unit 40 so that the irrigation parameters are taken into account when setting the angular positions of the stops 20, 21.
  • the server 50 can be designed to transmit a warning message to the mobile electronic device 60 if sensor data are outside a tolerance interval. For example, the server 50 can send a message to the mobile electronic device 60 if the wind strength exceeds a first limit value.
  • the server 50 can also be designed to stop or stop irrigation by the sprinkler system 1 if the wind strength exceeds a second limit value that is greater than the first limit value. If the wind strength falls below the first limit value, the server 40 can inform the sprinkler system 1 that irrigation can be resumed.
  • the evaluation of the data is preferably carried out by the server 50 and / or the control device.
  • the angular positions are adjusted here by the adjusting device 18.
  • FIG. 8a is the sprinkler system 1 of Fig. 7 shown with two different locations of the sprinkler 10.
  • the locations of the sprinkler 10 depend on a point in time of the irrigation, since the sprinkler 10 is pulled by the reel 2 at a speed of about 25 m / h in the direction of the reel 2.
  • the location of the sprinkler 10 is shown at the start of the sprinkling.
  • the sprinkler arm 11 points in the direction of the reel 2; a direction of irrigation is here in the Figure 8a marked by arrows.
  • the direction of sprinkling has changed, as a result of which the sprinkler arm 11 points in a direction away from the reel 2.
  • a field boundary 70 of a field 73 to be irrigated which can also be referred to as the field boundary, a swivel angle range 71 at the start time of irrigation, a swivel angle range 72 at the time of a rotation of the irrigation direction, the stops 20, 21, and angular positions of the stops 20, 21 are shown .
  • the location of the sprinkler 10 GPS position
  • the location of the field boundaries 70 terrain data
  • the start time of the sprinkling is detected by the pressure sensor 30 or the flow sensor 31.
  • the server 50 determines the angular positions for setting the first stop (176 ° in the example) and the second stop (76 ° in the example), after which the server 50 sends the angular positions to the communication unit 40 transmitted.
  • the basis for the determination are the location of the sprinkler 10 and throwing distance (swivel radius) of the sprinkler 10 and the impact limits 70 (based on GIS data of the impact).
  • the communication unit 40 transmits these two angles to the control device.
  • the stops 20, 21 are then moved to the corresponding angular position by the drives 22, 23.
  • the swivel angle range 71 is thus set for the start.
  • the sprinkler 10 is now drawn in by the drum 2 - the current location of the sprinkler 10, pressure, flow rate, position of the stops and wind parameters are sent to the server at fixed (regular) intervals, e.g. every 15 minutes, every minute or every 10 seconds 50 transmitted and evaluated.
  • the server 50 determines the pivot point of the sprinkling on the basis of the throwing distance (sprinkling radius). Once this pivot point has been reached, the new angles of the first stop 20 (in the example 6 °) and of the second stop (in the example 90 °) are transmitted to the communication unit 40. The adjustment of the stops 20, 21 is triggered from here. The rotation of the orientation of the sprinkler arm 11 takes place in such a way that irrigation does not take place over areas outside of the impact edge 70 (in the example, the pivot point must be "turned to the right” (clockwise), since otherwise a sprinkling would occur outside of the impact edge 70).
  • the angular positions and the swivel angle range 71, 72 are continuously adjusted on the basis of the impact edge 70.
  • Limit values / threshold values for determining changes in the swivel angle can be specified in advance and continuously adapted.
  • the adaptation of the angular positions to the wind direction and wind strength is taken into account. Both parameters are recorded by the wind sensors 32 and periodically called up by the communication unit 40. Depending on the mean wind direction and the mean wind strength, the angular positions on the leeward side are corrected.
  • the method described can in particular with the method described above Device 18 and system 80 are performed.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung sowie ein Verfahren zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners.
  • Ein Regner umfasst typischerweise einen um eine vertikale Achse schwenkbaren Regnerarm, aus dem vorne ein Wasserstrahl austritt. Durch die Schwenkbewegung des Regners kann ein kreisförmiger Bereich oder ein kreissektorförmiger Bereich um den Regner bewässert werden. Regner dienen insbesondere zur Bewässerung großer Flächen und werden beispielsweise in der Landwirtschaft und der Garten- und Landschaftspflege eingesetzt. Regner können auch auf Sport-, Golf- oder Tennisplätzen eingesetzt werden. Weiter können mit Regnern anstelle von Pflanzenkulturen auch Kohlehalden oder Erzhalden beregnet werden.
  • Der genannte Regner ist üblicherweise als Teil einer Beregnungsanlage mit einer Wickeltrommel und einem Wasserschlauch ausgestaltet. Hierbei zieht häufig die Wickeltrommel über den Wasserschlauch einen verfahrbaren Regnerwagen ein, auf dem seinerseits der Regnerarm schwenkbar gelagert ist. Bei derartigen Beregnungsanlagen wird der Regnerwagen samt dem Schlauch beispielsweise mit Hilfe eines Traktors ausgezogen, wobei sich der Wasserschlauch von der Wickeltrommel abwickelt. Im eigentlichen Betrieb zieht dann die Wickeltrommel am Schlauch den Regnerwagen zu sich, wobei ein nach links und rechts schwenkender Regnerarm einen vorbestimmten Kreissektor mittels eines aus dem Regnerarm austretenden Wasserstrahl bewässert. Am freien Ende des Regnerarmes kann ein Strahlunterbrecher vorgesehen sein, der alternierend in den Wasserstrahl eingreift und diesen auffächert, sodass sich ein im Wesentlichen den gesamten Kreissektor bewässernder "Wasservorhang" ergibt. Der Strahlunterbrecher kann auch die Funktion einer Strahlablenkung einnehmen, wobei das dabei erzeugte Drehmoment benutzt werden kann, um den Regnerarm um eine vertikale Achse um einen Horizontalwinkel zu schwenken. Es bedarf also in der Regel keines gesonderten Antriebs für diese Horizontalbewegung über den Beregnungssektor. Vielmehr kann die Wasserenergie dazu genutzt werden.
  • Ältere Varianten derartiger Beregnungsanlagen sind sehr unflexibel in der Bedienung. Sie erlauben meist nur eine Grundeinstellung, bei der der Regnerarm einen einzigen vordefinierten Sektor überstreicht. Eine Umstellung des Sektors ist zwar möglich aber relativ aufwendig und wurde von den Benutzern häufig bei eingeschaltetem Regner vorgenommen, was angesichts des Hochdruck-Wasserstrahls eine Gefahr darstellen kann. Weiter muss ein Benutzer unter Umständen für die Umstellung des Sektors relativ weite Strecken zur Beregnungsanlage ablegen und genau wissen, zu welchem Zeitpunkt der Sektor umgestellt werden soll. Eine solche Umstellung ist beispielsweise dann nötig, wenn sich beispielsweise am Ende des zu beregnenden Grundstücks eine Straße oder Bahnschienen befinden, die nicht beregnet werden dürfen. Dann muss der Beregnungssektor beispielsweise halbkreisförmig zur Wickeltrommel hin ausgerichtet sein. Nach einem bestimmten Einzugsweg ist dann eine Umstellung nötig, bei der der Beregnungssektor dahingehend verändert wird, dass er von der Wickeltrommel weg weist.
  • In der Veröffentlichung EP 1 576 872 A2 ist eine Beregnungsanlage gezeigt, bei der eine Ausrichtung und eine Größe des zu beregnenden Sektors eingestellt werden kann. Hierbei wird eine Winkelposition des Regnerarms erfasst. Bei Erreichen eines bestimmten Winkels wird ein Wasserstrahlablenker über einen Elektromotor angesteuert. Der Wasserstrahlablenker übt dann einen Drehmoment auf den Regnerarm aus, wodurch dieser in eine gewünschte Richtung geschwenkt wird. Nachteilig ist hier, dass der Wasserstrahlablenker jedes Mal erneut durch den Elektromotor angesteuert werden muss, wenn ein Richtungswechsel des Regnerarms vonnöten ist. Hierdurch kann die Beregnungsanlage störanfällig sein; außerdem ist der Stromverbrauch der Beregnungsanlage relativ hoch. Eine weitere Beregnungsanlage ist z.B. in der EP 1 355 525 A1 gezeigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise zu lösen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verstelleinrichtung gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. Weiterbildungen werden durch die nachfolgende Beschreibung und die abhängigen Ansprüche beschrieben.
  • Mit der vorliegenden Anmeldung wird eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners vorgeschlagen. Der Regner weist hierbei einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm auf. Die Verstelleinrichtung umfasst:
    • einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag, wobei der Regnerarm zwischen den beiden Anschlägen schwenkbar ist, und die Anschläge den Schwenkwinkelbereich des Regnerarms festlegen,
    • mindestens einen Antrieb zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags und zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags,
    • eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs,
      wobei die Winkelposition des ersten Anschlags und die Winkelposition des zweiten Anschlags unabhängig voneinander verstellbar sind, wobei die Anschläge vom mindestens einen Antrieb abkoppelbar sind, wobei die Winkelpositionen der Anschläge manuell einstellbar sind.
  • Die vorgeschlagene Verstelleinrichtung ermöglicht eine unabhängige und gesteuerte, d.h. automatische, Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge.
  • Die Verstelleinrichtung zeichnet sich typischerweise durch eine einfache und robuste Bauweise aus und kann insbesondere in bestehenden Systemen implementiert werden. So können bereits bestehende Regner auf einfache Art mit der Verstelleinrichtung nachgerüstet werden.
  • Die Anschläge können zur Festlegung der Winkelposition arretierbar ausgebildet sein. Hierzu kann eine Mechanik zum Feststellen der Anschläge vorgesehen sein. Beispielsweise können die Anschläge durch den Antrieb zunächst auf eine gewünschte Winkelposition verstellt werden. Nach erfolgter Verstellung können die Anschläge arretiert werden, damit der jeweilige Anschlag in der gewünschte Winkelposition bleibt. Bei einem etwaigen Ausfall der Elektronik oder Energieversorgung bleiben die Anschläge somit in ihren jeweiligen Winkelpositionen. Ein mit dieser Verstelleinrichtung ausgestatteter Regner kann dann wie ein herkömmlicher Regner ohne automatische Verstellbarkeit der Anschläge funktionieren und damit eine höhere Betriebssicherheit gewährleisten. Diese Verstelleinrichtung hat weiter den Vorteil, dass nur dann Energie benötigt wird bzw. Strom verbraucht wird, wenn tatsächlich eine Verstellung eines der genannten Anschläge oder beider Anschläge erfolgt.
  • Gemäß Anspruch 1 sind die Anschläge vom Antrieb abkoppelbar, wobei die Winkelpositionen der Anschläge manuell einstellbar sind. Diese Ausbildung kann vorteilhaft sein, wenn eine Beregnung gemäß einem bestimmten vorgegebenen Muster nicht notwendig ist und hierdurch eine spezifische Steuerung der Anschläge entfallen kann.
  • Die Anschläge sind typischerweise drehbar um die vertikale Achse herum gelagert. In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Anschlag auf einem ersten drehbaren Ring befestigt. Weiter kann der zweite Anschlag auf einem zweiten drehbaren Ring befestigt sein. Die Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge kann in diesem Fall durch eine Drehung der entsprechenden Ringe erfolgen.
  • Die Ringe können zum Beispiel konzentrisch angeordnet sein. In diesem Fall können die Anschläge in radialer und/oder vertikaler Richtung in Bezug auf die vertikale Achse voneinander beabstandet sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der erste Ring in vertikaler Richtung über dem zweiten Ring angeordnet ist. Es kann z.B. vorgesehen sein dass, der erste Anschlag und der zweite Anschlag in vertikaler Richtung und/oder in radialer Richtung voneinander beabstandet sind. Dies kann die unabhängige Verstellbarkeit der Anschläge begünstigen.
  • In einer Ausführung ist der erste Ring ein erster Zahnkranz. Weiter kann der zweite Ring ein zweiter Zahnkranz sein. Die Zahnkränze können z.B. als starre Zahnräder, flexible Zahnräder, flexible Ketten, starre Ketten oder Kettenräder ausgebildet sein. Der Antrieb kann Mittel zum Eingreifen in den ersten Zahnkranz und/oder den zweiten Zahnkranz umfassen, wie z.B. ein Ritzel, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange. Hiermit ist eine Möglichkeit gegeben, die Anschläge zu drehen. Weiterhin kann mittels dieser Ausbildung die oben beschriebene Arretierung der Anschläge verwirklicht werden. Typischerweise umfasst der Antrieb einen Schrittmotor, einen Servomotor oder einen Elektromagneten zur Verstellung des mindestens einen Anschlages. Hierbei kann der Schrittmotor, der Servomotor oder der Elektromagnet durch die Steuereinrichtung ansteuerbar sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erste Anschlag durch einen ersten Antrieb verstellt und der zweite Anschlag wird durch einen zweiten Antrieb verstellt. Für die Ausgestaltung der beiden Antriebe wird auf die obigen Ausführungen zu dem mindestens einen Antrieb verwiesen.
  • Optional sind der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet, derart, dass der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms als Anschlag wirken.
  • In einer Ausführungsform ist mindestens ein Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Winkelposition (Istwert der Winkelposition) des ersten Anschlages und/oder der aktuellen Winkelposition (Istwert der Winkelposition) des zweiten Anschlages vorhanden. Der Positionssensor ist hierbei üblicherweise mit der Steuereinrichtung verbunden. Beispielsweise kann eine Position der Anschläge oder der oben genannten Ringe optisch, magnetisch, induktiv oder über einen Positionsschalter ermittelt werden.
  • Durch die Verstellung der Anschläge kann insbesondere eine Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs eingestellt werden. Unter der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs ist hierbei eine mittlere Ausrichtung des Wasserstrahls zu verstehen, der den Regnerarm verlässt; wenn also der Regnerarm in einer Winkelposition genau zwischen den beiden Winkelpositionen der Anschläge ist. So kann die Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs (Beregnungsrichtung) in Richtung eines Randes einer zu bewässernden Fläche oder in entgegengesetzter Richtung, d.h. weg von dem Rand, zeigen. Durch die Anpassung der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs können Flächen mit unregelmäßigen Formen besser bewässert werden. Außerdem kann durch die Einstellung der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs (Beregnungsrichtung) eine Fläche in den Ecken vollständig ausgeregnet werden, ohne die Flächengrenzen zu überschreiten. Außerdem können sich auf der Fläche befindliche Bereiche, welche nicht beregnet werden sollen, präzise umregnet werden.
  • Die Verstelleinrichtung kann Befestigungsmittel zum Befestigen der Verstelleinrichtung an den Regner umfassen. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise eine lösbare Befestigung des Regners mit der Verstelleinrichtung. Beispielsweise kann als Befestigungsmittel eine lösbare Rohrschelle vorgesehen sein, weiche die Verstelleinrichtung mit einem Wasserrohr oder einem Standrohr des Regners zu befestigen vermag. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein bestimmtes Befestigungsmittel beschränkt. Die Verstelleinrichtung kann ein Rohrstück umfassen und/oder an dem Rohrstück befestigt sein, welches zwischen dem Regnerarm und einer Zuleitung des Regnerarms angeordnet werden kann. Eine Längsrichtung des Rohrstücks verläuft typischerweise entlang der vertikalen Richtung. Im eingebauten Zustand bildet das Rohrstück also in der Regel eine Verlängerung des Regners in der vertikalen Richtung. Das Rohrstück kann mindestens einen ersten Flansch aufweisen, der mit einem Flansch des Regnerarms verbindbar ist. Weiter kann das Rohrstück einen zweiten Flansch aufweisen, der mit einem Flansch der Zuleitung verbindbar ist. Die Ringe oder Zahnkränze sind bevorzugt drehbar um das Rohrstück gelagert. Durch die beschriebene Ausführungsform lassen sich bestehende Regner besonders gut mit der Verstelleinrichtung nachrüsten.
  • Die Verstelleinrichtung oder zumindest Teile der Verstelleinrichtung, wie die Antriebe, können in einem wasserdichten Gehäuse angeordnet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens ein Windsensor vorgesehen sein, der ausgestaltet ist, eine Windstärke und/oder Windrichtung zu messen, Der Windsensor kann z.B. ein Anemometer sein. Die Steuereinrichtung kann den Antrieb abhängig von durch den Windsensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern. Bei Windstille kann von einer einigermaßen gleichmäßigen Verteilung des Beregnungswassers auf eine Fläche ausgegangen werden. Schon bei relativ geringen Windstärken mit Geschwindigkeiten kann es zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Beregnungswassers auf der Fläche kommen. So kann sich die beregnete Fläche zu einer windabgewandten Seite verschieben. Probleme können hier vor allem entstehen, wenn eine Verwehung des Wassers auf Straßen erfolgt. Durch Verstellung des Schwenkwinkelbereichs unter Berücksichtigung der durch den Windsensor erfassten Signale oder Daten können diese Probleme umgangen bzw. abgemildert werden. Beispielsweise können die Winkelpositionen der Anschläge in Abhängigkeit der Daten oder Signale des Windsensors verstellt werden. So kann der Schwenkwinkelbereich auf der windabgewandten Seite korrigiert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann ein Drucksensor zum Erfassen eines Wasserdrucks vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall den Antrieb abhängig von durch den Drucksensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern.
  • Außerdem kann ein Durchflusssensor zum Erfassen eines Wasserdurchflusses vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall den Antrieb abhängig von durch den Durchflusssensor erfassten Signalen oder Daten ansteuern.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine mit der Steuereinrichtung verbundene Kommunikationseinheit vorhanden ist, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb abhängig von durch die Kommunikationseinheit empfangenen Signalen oder Daten ansteuert. Die Kommunikationseinheit kann mit einem oder mehreren der oben genannten Sensoren (z.B. Windsensor, Drucksensor oder Durchflusssensor) verbunden sein. Die Anbindung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoren an die Kommunikationseinheit kann per Kabel oder auch drahtlos erfolgen.
  • Die Kommunikationseinheit kann zum Senden und/oder Empfangen von Positionsdaten (Standortdaten) ausgebildet sein. So kann die Kommunikationseinheit als GPS-Empfänger-Modul ausgestaltet sein, wobei die Positionsdaten dann GPS-Daten sind, die von mindestens einem Satelliten empfangen werden. Die Positionsdaten können eine aktuelle Position (Ist-Position oder Ist-Standort) der Kommunikationseinheit oder des Regners umfassen. Die Steuereinrichtung kann den Antrieb abhängig von den Positionsdaten ansteuern.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung den Antrieb in Abhängigkeit von Geländedaten, z.B. geographische Informationssystem-Daten, GIS-Daten, ansteuern. Durch die Geländedaten wird eine zu bewässernde Fläche z.B, in Abhängigkeit von geographischen Bedingungen vorgegeben. Mittels eines kleinen Schwenkwinkelbereichs kann z.B. ein vorhandenes Gebäude von der Bewässerung ausgenommen werden. Durch Anpassung des Schwenkwinkelbereichs an die geographischen Bedingungen kann die Bewässerung somit weiter verbessert werden und der Wasserverbrauch kann gesenkt werden. Die Steuereinrichtung und/oder die Kommunikationseinheit können einen Speicher zum Abspeichern der Geländedaten umfassen.
  • Die Steuereinrichtung kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, die Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs abhängig von den erfassten Sensordaten, den Geländedaten und/oder den Positionsdaten einzustellen.
  • Die Kommunikationseinheit kann ein Teil eines Netzwerks bilden oder mit einem Netzwerk verbunden sein. Die Kommunikationseinheit umfasst in der Regel ein M2M-Modem (Machine-to-Machine-Modem). In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kommunikationseinheit ausgebildet zum Kommunizieren mit einem Server, wobei die Kommunikationseinheit ausgestaltet ist, aktuelle Winkelpositionsdaten (Ist-Winkelpositionsdaten) der Anschläge, Geländedaten (s. unten), Positionsdaten der Kommunikationseinheit oder des Regners und/oder Sensordaten an den Server zu übermitteln. Die Übermittlung der Daten von der Kommunikationseinheit zu dem Server kann insbesondere drahtlos über Funk erfolgen.
  • Die Kommunikationseinheit kann dabei zum Senden von Daten zum Server und/oder zum Empfangen von Daten von dem Server ausgestaltet sein. Der Server kann dabei zum Senden von Daten zur Kommunikationseinheit und/oder zum Empfangen von Daten von der Kommunikationseinheit ausgestaltet sein. Der Datenaustausch (Senden und/oder Empfangen von Daten) zwischen dem Server und der Kommunikationseinheit kann in regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgen, z.B. jede Minute, alle 10 Minuten oder jede Stunde.
  • in einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit ausgestaltet zum Senden und/oder Empfangen von Geländedaten, die üblicherweise eine zu beregnende Fläche und eine trockenzuhaltende Fläche umfassen. Die Steuereinrichtung kann ausgestaltet sein, den Antrieb abhängig von den Geländedaten anzusteuern.
  • Weiter kann die Kommunikationseinheit zum Empfangen von Soll-Winkelpositionsdaten der Anschläge von dem Server ausgestaltet sein.
  • Zur Stromversorgung der Verstelleinrichtung, der Steuereinrichtung, der Kommunikationseinheit, des Antriebs und/oder der oben genannten Sensoren kann mindestens ein Energiespeicher, wie eine Batterie, ein Akku oder ein Kondensator, vorgesehen sein. Der Energiespeicher kann wiederaufladbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Energiespeicher mit einem Solarmodul verbunden sein. Die Kommunikationseinheit kann ausgebildet sein, einen Ladezustand des Energiespeichers an den Server zu übermitteln.
  • Weiter kann ein System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs bereitgestellt werden. Das System kann hierbei die oben beschriebene Verstelleinrichtung sowie einen Server, wie den oben genannten Server, umfassen.
  • Der Server kann ausgestaltet sein, aktuelle Sensordaten, Geländedaten und/oder Positionsdaten auszuwerten und eine Soll-Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages in Abhängigkeit von den Sensordaten, Geländedaten und/oder Positionsdaten zu bestimmen. So kann der Server durch Vergleich der Positionsdaten mit den Geländedaten auf einen zu bewässernden Bereich schließen und den Schwenkwinkelbereich bestimmen. Der Server ist ausgebildet, die Soll-Winkelpositionen des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages an die Kommunikationseinheit zu übermitteln. Die Kommunikationseinheit ist z.B. ausgebildet, die Soll-Winkelpositionen des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlages zu empfangen und an die Steuervorrichtung weiterzuleiten.
  • Weiter kann der Server ausgestaltet sein, eine mittlere Ausrichtung des Regners (mittlere Beregnungsrichtung) zu bestimmen. Unter einer mittleren Ausrichtung des Regners ist eine Ausrichtung des Regnerarms in einer Winkelposition, welche genau mittig der beiden Anschläge liegt zu verstehen. Die mittlere Ausrichtung des Regners kann zum Beispiel in Richtung einer Haspel (s. unten) oder in Richtung eines Randes der zu bewässernden Fläche zeigen. Der Server kann eine Soll-Ausrichtung des Regners an die Kommunikationseinheit übermitteln.
  • Das System kann weiter mindestens ein mobiles elektronisches Gerät umfassen, welches ausgestaltet ist, drahtlos mit dem Server und/oder der Kommunikationseinheit zu kommunizieren. Als Beispiele für ein derartiges mobiles elektronisches Gerät seien hier unter anderem ein mobiles Telefon, ein Smartphone, ein Computer, ein Laptop, ein Notebook oder ein Tablet-PC erwähnt.
  • Das mobile elektronische Gerät kann Eingabemittel zum Eingeben von Beregnungsparametern aufweisen. Die Beregnungsparameter umfassen hierbei z.B. Windrichtung, Art der zu beregnenden Pflanzen, Art der zu beregnenden Fläche, Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windstärke, Wasserdruck, Wasserdurchsatz, Grenzen einer zu beregnenden Fläche, Positionsdaten, Schwenkwinkelpositionen der Anschläge oder eine Einzugsgeschwindigkeit einer Haspel (s. unten). Die am mobilen elektronischen Gerät eingegebenen Beregnungsparameter können z.B. bei der Bestimmung der Winkelpositionen der Anschläge, des Schwenkradius, der Ausrichtung des Schwenkwinkelbereichs oder der Einzugsgeschwindigkeit der Haspel durch den Server oder durch die Steuereinrichtung berücksichtigt werden. Das mobile elektronische Gerät kann ausgestaltet sein, die Beregnungsparameter an den Server oder an die Kommunikationseinheit zu übermitteln. Der Server kann wiederum die Beregnungsparameter an die Kommunikationseinheit weiterleiten. Alternativ kann die Kommunikationseinheit die Beregnungsparameter an den Server weiterleiten.
  • Weiter wird mit der vorliegenden Anmeldung ein Regner bereitgestellt. Der Regner umfasst
    • einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm,
    • eine an dem Regnerarm angeordnete Regnerdüse,
    • die zuvor beschriebene Verstelleinrichtung, welche durch Befestigungsmittel an dem Regner befestigt ist,
    • einen Umkehrmechanismus, welcher derart mit den Anschlägen zusammenwirkt, dass die Schwenkrichtung des Regnerarms änderbar ist.
  • Unter dem Begriff Regner sollen im Sinne der vorliegenden Schrift insbesondere auch die Begriffe Rasensprinkler, Beregner, Regnerkanonen und Rasensprenger fallen.
  • Die Schwenkrichtung ist hierbei die Drehrichtung des Schwenkarms um die vertikale Achse und kann zum Beispiel linksherum oder rechtsherum erfolgen. Die Schwenkung des Regnerarms kann durch Wasserkraft erfolgen. In der Regel wird also die Wasserkraft verwendet, um den Horizontalbereich zu überstreichen. Dem Fachmann sind verschiedene Mechanismen zur Drehung des Regnerarms geläufig. Beispielsweise kann eine durch Wasser angetriebene Turbine eine Reihe von Zahnrädern antreiben, die die Drehung des Regnerarms bewirken können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass Drehung des Regnerarms mittels eines Strahlunterbrechers zu bewerkstelligen, der mit dem Regnerarm verbunden ist und einen Wasserstrahl in regelmäßigen zeitlichen Abständen unterbricht. Bei der Unterbrechung des Wasserstrahls durch den Strahlunterbrecher übt der Wasserstrahl einen Drehmoment auf den Strahlunterbrecher aus, wodurch der Regnerarm sich um einen bestimmten Winkelbereich dreht.
  • Dem Fachmann ist geläufig, dass verschiedenartige Umkehrmechanismen für Regner bestehen, welche mit Anschlägen zusammenwirken, um eine Schwenkrichtung des Regnerarms zu ändern. Beispielsweise sei hier ein Kipphebel erwähnt. Wenn der Kipphebel einen der beiden Anschläge berührt, ändert sich die Drehrichtung des Regnerarms, bis der Kipphebel den jeweils anderen Anschlag berührt. Ein weiterer Umkehrmechanismus ist zum Beispiel in der Veröffentlichung EP 0 097 985 B1 beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Umkehrmechanismus beschränkt.
  • Der Regner kann abhängig von den Daten oder Signalen der Sensoren gesteuert werden. Insbesondere kann der Regner in Abhängigkeit von durch den Server gesendeten Daten und durch die Kommunikationseinheit empfangenen Daten gesteuert werden. So kann der Server eine Mitteilung an die Kommunikationseinheit schicken, wenn der Wind eine bestimmte Stärke oder Richtung hat. Insbesondere kann der Regner abgeschaltet werden, wenn die vom Windsensor gemessene Windstärke eine vorbestimmte Stärke überschreitet, oder wenn es pulsartige Böen gibt. Weiter kann in diesem Fall ein Benutzer mittels einer Mitteilung, z.B. in Form einer SMS oder E-Mail, benachrichtigt werden, dass der Regner abgeschaltet wurde. Hierzu schickt der Server dem mobilen elektronischen Gerät eine entsprechende Mitteilung.
  • Der Drucksensor kann ausgestaltet sein, den Wasserdruck am Regner zu erfassen. Der Durchflusssensor kann in einer Zuleitung des Regners integriert werden, um einen Wasserdurchfluss in Richtung Regners zu erfassen. Der Windsensor kann am Regner montiert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Verstelleinheit zur Änderung eines Strahlneigungswinkels vorgesehen, wobei die Verstelleinheit mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Hierbei kann der Winkel z.B. zwischen 5° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 30° stufenlos variiert werden. Der Regnerarm kann zu diesem Zweck um eine im Wesentlichen horizontale Achse höhenmäßig schwenkbar gelagert sein. Eine flache Wurfparabel des Wasserstrahls vermindert bei Wind die Wasserabdrift, wodurch die Effizienz der Beregnung erheblich gesteigert werden kann. Der Strahlneigungswinkel ist somit üblicherweise abhängig von Signalen oder Daten des Windsensors durch die Steuervorrichtung ansteuerbar.
  • Der Strahlneigungswinkel kann beispielsweise in Abhängigkeit von den Geländedaten eingestellt werden. So kann der Strahlneigungswinkel herabgesenkt werden, wenn ein Schwenkradius eingeschränkt werden soll.
  • Weiter wird eine Verstelleinrichtung für eine Beregnungsanlage vorgeschlagen, die den zuvor beschriebenen Regner und die zuvor beschriebene Verstelleinrichtung umfassen kann. Die Beregnungsanlage weist in der Regel einen verfahrbaren Regnerwagen auf, auf dem der Regner angeordnet ist. Die Beregnungsanlage umfasst üblicherweise zudem
    • eine flexible Wasserleitung, dessen Ende mit dem Regner verbunden ist,
    • eine Haspel zum Aufwickeln der flexiblen Wasserleitung,
    • einen Haspelantrieb zum Antreiben der Haspel,
    • eine Steuerelektronik zum Steuern der Haspefantriebes,
    wobei der Regnerwagen durch Aufwickeln der flexiblen Wasserleitung in Richtung Haspel ziehbar ist.
  • Außerdem wird mit der Erfindung die genannte Beregnungsanlage mit der Verstelleinrichtung bereitgestellt.
  • Der Haspelantrieb kann zum Beispiel eine durch Wasser angetriebene Turbine sein. Die flexible Wasserleitung kann zum Beispiel ein Wasserschlauch oder ein flexibles Rohr, wie ein flexibles Polyethylen-Rohr, sein.
  • Die Verstelleinrichtung kann zusammenwirken mit der Steuerelektronik zum Steuern des Haspelantriebes. In einer Ausgestaltung kann die Steuerelektronik zum Steuern des Haspelantriebes eine Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung einstellen. In der Regel ist die Steuerelektronik des Haspelantriebes ausgebildet, eine Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung in Abhängigkeit des aktuellen Schwenkwinkelbereiches und/oder des Schwenkradius des Schwenkarms einzustellen. Wenn der Schwenkwinkelbereich und/oder der Schwenkradius, z.B. aufgrund von Geländedaten (Straßen, Bahnschienen usw.), reduziert wird, kann die Einzugsgeschwindigkeit insbesondere bei gleichbleibendem Wasserfluss erhöht werden, um pro bewässerte Fläche eine gleichbleibende Wassermenge zu verwenden. Umgekehrt kann bei einer Vergrößerung des Schwenkwinkelbereichs oder des Schwenkradius die Einzugsgeschwindigkeit reduziert werden. Die Einstellung der Einzugsgeschwindigkeit kann weiter abhängig von den ausgewerteten Positionsdaten, Sensordaten und/oder Geländedaten erfolgen.
  • Weiter kann die Kommunikationseinheit mit der Steuerelektronik verbunden sein, wobei die Steuerelektronik den Haspelantrieb, insbesondere die Einzugsgeschwindigkeit der flexiblen Wasserleitung, abhängig von durch die Kommunikationseinheit empfangenen Signalen oder Daten ansteuert.
  • Außerdem wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse in einem Horizontalbereich schwenkbaren Regnerarm vorgeschlagen. Der Regnerarm ist zwischen zwei Anschlägen schwenkbar, und die Anschläge legen den Schwenkwinkelbereich des Regnerarms fest. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    • Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann z.B. die oben genannte Einzugsgeschwindigkeit abhängig von den ausgewerteten Positionsdaten, Sensordaten und/oder Geländedaten eingestellt oder verändert werden.
  • Die Auswertung kann hierbei z.B. durch die oben genannte Steuereinrichtung und/oder den oben genannten Server erfolgen. Für die Verarbeitung und/oder Bearbeitung der Signale und/oder der Daten der oben genannten Sensoren kann die Steuereinrichtung und/oder der Server einen Microcontroller, einen Prozessor, einen Mikroprozessor und/oder einen digitalen Signalprozessor aufweisen. Hierbei kann ein digitaler Signalprozessor (DSP) zu einer kontinuierlichen Bearbeitung von digitalen Signalen ausgestaltet sein, beispielsweise digitalen Signalen der oben genannten Sensoren. Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung ausgestaltet ist, einen oder mehrere der genannten Sensoren anzusteuern.
  • Weiterhin können die Steuereinrichtung und/oder der Server einen oder mehrere Speicher aufweisen, wie z.B. random access memory (RAM), read only memory (ROM), eine Festplatte, ein magnetisches Speichermedium und/oder ein optisches Laufwerk. Im Speicher kann ein Programm gespeichert sein, z.B. eine Software zur Verarbeitung oder Bearbeitung der Daten und/oder der Signale eines Sensors oder mehrerer der oben genannten Sensoren.
  • In einer Ausführungsform werden die Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten durch die oben genannte Kommunikationseinheit empfangen. Eine Auswertung der Daten erfolgt anschließend z.B. durch die Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung dann den Antrieb ansteuert, und der Antrieb die Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags in Bezug auf die vertikale Achse ändert. Es ist ebenfalls möglich, dass der oben genannte Server die Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten empfängt und anschließend auswertet. Der Server kann dann Soll-Winkelpositionen an die Kommunikationseinheit übermitteln. Die Steuervorrichtung kann dann den Antrieb zum Verstellen der Winkelposition des ersten Anschlags und/oder des zweiten Anschlags ansteuern.
  • Das Verfahren kann insbesondere einen oder mehrere Schritte aufweisen, die oben bei der Erläuterung der Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beschrieben wurden. Das Verfahren kann z.B. als Code implementiert sein, beispielsweise in der Form eines Computerprogramms auf einem Computer-lesbaren Medium, wie einem volatilen Speicher oder einem nicht-volatilen Speicher.
  • Das Verfahren kann insbesondere mit der oben beschriebenen Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch mit dem oben beschriebenen System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners durchgeführt werden. Die oben genannte Beregnungsanlage mit der Verstelleinrichtung und der oben genannte Regner mit der Verstelleinrichtung eignen sich ebenfalls für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens.
  • Es sei an dieser Stelle betont, dass Merkmale, die nur in Bezug auf die Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners genannt wurden, auch für das genannte Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beansprucht werden können und anders herum. Es sei weiter betont, dass Merkmale, die nur in Bezug auf das System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners genannt wurden, auch für das genannte Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs eines Regners beansprucht werden können und anders herum.
  • Insgesamt lässt sich mit der vorgeschlagenen Verstelleinrichtung und dem vorgeschlagenen Verfahren die Bewässerung optimieren und der Wasserverbrauch senken.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Regners mit einer Verstelleinrichtung;
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf den Regner gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 mit einer Kommunikationseinheit;
    Fig. 3
    eine Verstelleinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 4
    die Verstelleinrichtung gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
    Fig. 5
    eine weitere Verstelleinrichtung mit einem klappbaren Anschlag;
    Fig. 6
    die Verstelleinrichtung gemäß der Ausführungsform der Fig. 5 mit zwei Antrieben;
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung einer Beregnungsanlage;
    Fig. 8
    die Beregnungsanlage der Fig. 7 sowie ein Beispiel eines zu bewässernden Feldes mit eingezeichneten Schwenkwinkelbereichen; und
    Fig. 9
    eine weitere Verstelleinrichtung, welche auf einem Rohrstück befestigt ist.
  • Im Folgenden sind wiederkehrende oder funktionsgleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Zunächst wird auf die Fig. 7 Bezug genommen. Die Fig. 7 zeigt eine Beregnungsanlage 1 mit einem Regner 10 zur Bewässerung von Pflanzen. Die Beregnungsanlage 1 weist einen auf einer Haspel 2 (Trommel) aufwickelbaren, flexiblen Wasserschlauch 3 auf. An einem Ende 4 des Wasserschlauches 3 ist eine Zuleitung 39 vorgesehen, die mit einem starren Wasserrohr 5 befestigt ist. Zumindest das Wasserrohr 5 ist auf einem Regnerwagen 6 angeordnet, der durch Aufwickeln des Wasserschlauches 3 in Pfeilrichtung eingezogen werden kann. Der Wasserschlauch 3 kann im Übrigen auch als Zuleitung 39 ausgebildet sein, sodass das Ende 4 des Wasserschlauches 3 direkt mit dem Wasserrohr 5 verbunden ist. Die Haspel 2 wird durch einen Haspelantrieb 7 angetrieben, wobei der Haspelantrieb 7 mittels verschiedener, einstellbarer Einzugsgeschwindigkeiten den Schlauch 3 auf die Haspel 2 einziehen kann. Eine Steuerung des Haspelantriebs 7 erfolgt durch eine entsprechende Steuerelektronik 8, die beispielsweise an der Haspel 2 angeordnet ist. Der Haspelantrieb 7 kann z.B. elektrisch oder durch Wasserkraft angetrieben werden.
  • Auf dem Wasserrohr 5 ist ein schwenkbarer Regnerarm 11 mit einer Regnerdüse 12 angeordnet, die einen Wasserstrahl auf ein zu bewässerndes Feld auffächern kann. Der Regnerarm 11 ist um eine im Wesentlichen vertikale Achse 13 in einem Horizontalbereich schwenkbar gelagert. Prinzipiell kann der Regnerarm 11 hierbei eine Umdrehung von 360° machen. Die Bewegungsfreiheit des Regnerarms 11 ist allerdings in der Praxis häufig durch einen ersten Anschlag 20 und einen zweiten Anschlag 21 beschränkt. Der Regnerarm 11 ist dann zwischen den beiden Anschlägen 20, 21 schwenkbar, wobei die Anschläge 20, 21 einen Schwenkwinkelbereich 71, 72 des Regnerarms 11 festlegen.
  • Am Regnerarm 11 ist weiter eine Verstelleinrichtung 18 zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs 71, 72 des Regners 10 befestigt. Die Verstelleinrichtung 18 umfasst die genannten Anschläge 20, 21, einen Antrieb 22 zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags 20 in Bezug auf die vertikale Achse 13 und einen Antrieb 23 zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags 21 in Bezug auf die vertikale Achse 13, und eine nicht dargestellte Steuereinrichtung zur Steuerung der Antriebe 22, 23. Die Verstelleinrichtung 18 ist derart ausgebildet, dass die Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 unabhängig voneinander verstellbar oder einstellbar sind. Die Verstelleinrichtung 18 ist in den Figuren 1-6 besser erkennbar dargestellt.
  • Die Fig. 1 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Regnerarms 11 der Beregnungsanlage 1 der Fig. 7. Der Regnerarm 11 umfasst einen Umkehrmechanismus 14, welcher derart mit den beiden Anschlägen 20, 21 zusammenwirkt, dass eine Schwenkrichtung des Regnerarms 11 geändert werden kann. Der Umkehrmechanismus 14 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kipphebel 14, welcher bei Berührung eines der beiden Anschläge 20, 21 eine Drehrichtungsänderung des Regnerarms 11 herbeiführt (beispielsweise rechtsherum statt bisher linksherum oder umgekehrt).
  • Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den Regnerarm 11 der Fig. 1. Zu erkennen ist in der Fig. 2, dass der Regnerarm 11 innerhalb eines durch die Anschläge 20, 21 festgelegten Schwenkwinkelbereichs schwenkbar gelagert ist. Der Regnerarm 11 kann weiterhin um eine im Wesentlichen horizontale Achse höhenmäßig schwenkbar gelagert sein, wodurch ein Strahlneigungswinkel geändert werden kann. Durch Ändern des Strahlneigungswinkels kann ein Schwenkradius (Wurfweite) des Wasserstrahls eingestellt oder verstellt werden. Die Verstellbarkeit um die horizontale Achse ist in den Figuren nicht weiter dargestellt.
  • Die Anschläge 20, 21 sind jeweils auf einem drehbaren Ring 24, 25 angeordnet. Die Anschläge 20, 21 erstrecken sich hierbei von den Ringen 24, 25 zunächst in vertikaler Richtung und anschließend radial einwärts, wobei die Anschläge 20, 21 radial von dem Wasserrohr 5 in beabstandet sind. Bei Drehung der Ringe 24, 25 sollen sich die Anschläge 20, 21 vorzugsweise nicht berühren, um die unabhängige Verstellbarkeit der Anschläge 20, 21 zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2, 4, 5 und 6 sind die drehbaren Ringe 24, 25 in vertikaler Richtung beabstandet und sind somit übereinander auf einer Befestigungsvorrichtung 19 angeordnet. Die Befestigungsvorrichtung 19 kann z.B. eine lösbare Rohrschelle 19 zwischen der Verstelleinrichtung 18 und dem Wasserrohr 5 des Regnerarms 11 bilden. Alternativ können die drehbaren Ringe 24, 25 auch konzentrisch zueinander am Regnerarm 11 angeordnet sein, s. Fig. 3. Hierbei zeigt die Fig. 3b eine Seitenansicht der Verstelleinrichtung 18 und die Fig. 3a zeigt einen Querschnitt der Verstelleinrichtung 18. In der Fig. 3a ist ein feststehender Ring 29 gezeigt, der zwischen den beiden Drehringen 24, 25 angeordnet ist und der Montage der Drehringe 24, 25 dient. In den gezeigten Ausführungsbeispielen der Figuren 1-6 sind die Drehringe 24, 25 als Zahnkränze 24, 25, wie z.B. starre Ketten oder flexible Ketten, ausgebildet.
  • Zur Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 sind zwei Antriebe 22, 23 vorgesehen, die üblicherweise Schrittmotoren, Elektromagneten oder Servomotoren umfassen. Insbesondere Schrittmotoren und Servomotoren erlauben hierbei eine präzise Verstellung der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21. Die Antriebe 22, 23 weisen weiter Mittel 26, 27 zum Eingreifen in die Zahnkränze 24, 25 auf. Geeignete Mittel sind zum Beispiel ein Ritzel 26, 27, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange. Andere Mittel sind ebenfalls denkbar. So fangen die Zahnkränze 24, 25 an, sich bei einer Drehung der Ritzel 26, 27 zu drehen, wodurch die Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 geändert werden können.
  • In der Figuren 5 und 6 sind die Mittel zum Eingreifen in die Zahnkränze 24, 25 als Ritzel 26, 27 ausgebildet. Hierbei wird lediglich ein Ritzel 26, 27 pro Zahnkranz 24, 25 angetrieben. Ein Vorteil der Zahnkränze 24, 25 in Verbindung mit den Antrieben 22, 23 und den Ritzeln 26, 27 ist, dass die Anschläge 20, 21 in ihren Winkelpositionen arretiert sind. Im Falle eines Stromausfalls der Antriebe 22, 23 oder eines sonstigen Ausfalls der Antriebe 22, 23 bleiben Zahnkränze 24, 25 und somit die Anschläge 20, 21 in ihren zuletzt eingestellten Winkelpositionen, wodurch eine Betriebssicherheit der Beregnungsanlage 1 erhöht werden kann. Die Anschläge 20, 21 können aber auch von den Antrieben abkoppelbar sein, damit eine manuelle Einstellung der Anschläge 20, 21 im Falle eines Ausfalls der Antriebe 22, 23 gewährleistet bleibt. Es sind weitere Zahnräder 28 vorgesehen, die eine horizontale Fixierung und Stabilisierung der Zahnkränze 24, 25 und der Anschläge 20, 21, in Bezug auf das Wasserrohr 5 ermöglichen.
  • Eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) ist mit den Antrieben 22, 23 zur Steuerung der Antriebe 22, 23 verbunden. Die Steuervorrichtung ist mit nicht dargestellten Winkelpositionssensoren verbunden, welche jeweils eine aktuelle Winkelposition der beiden Anschläge 20, 21 erfassen. Die Erfassung der Winkelposition der beiden Anschläge 20, 21 kann auch indirekt durch Erfassung einer Winkelposition der Zahnkränze 24, 25 erfolgen. Die Steuervorrichtung kann eine Ist-Winkelposition mit einer Soll-Winkelposition vergleichen, und bei einer Abweichung der Soll-Winkelposition von der Ist-Winkelposition kann die Steuervorrichtung die Antriebe 20, 21 entsprechend ansteuern.
  • In der Fig. 5 ist zu erkennen, dass zumindest der zweite Anschlag 21 mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet ist. Durch diese Ausbildung wirkt der zweite Anschlag 21 nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms 11 als Anschlag, wohingegen der Regnerarm 11 in der entgegengesetzten Schenkrichtung nicht durch den zweiten Anschlag 21 begrenzt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Verstelleinrichtung der Fig. 5 erfolgt eine Drehrichtungsänderung des Regnerarms 11 lediglich dann, wenn der Kipphebel 14 den zweiten Anschlag 21 bei einer Drehung des Regnerarms 11 im Gegenuhrzeigersinn berührt. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Anschlag 20 mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet sein.
  • Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verstelleinrichtung 18, bei der die Verstelleinrichtung 18 an einem Rohrstück 35 befestigt ist, welches zwischen dem Regnerarm 11 und einer Zuleitung 39 des Regnerarms 11 angeordnet werden kann. Die Zuleitung 39 ist wiederum in der Regel mit dem Ende 4 des Wassersschlauches 3 verbunden. Im eingebauten Zustand bildet das Rohrstück 35 typischerweise eine Verlängerung des Regners 10 in vertikaler Richtung. Das Rohrstück 35 kann mindestens einen ersten Flansch 36 aufweisen, der mit einem Flansch 37 des Regnerarms 11 verbindbar ist. Der Flansch 37 kann zum Beispiel an dem Wasserrohr 5 befestigt sein. Weiter kann das Rohrstück 35 einen zweiten Flansch 38 aufweisen, der mit einem nicht dargestellten Flansch der Zuleitung 39 verbindbar ist. Die Zahnkränze 24, 25 sind drehbar um das Rohrstück 35 gelagert. Die Antriebe 22, 23 können in einem wasserdichten Gehäuse 41 angeordnet sein. Außerdem können die Antriebe 22, 23 Ritzel 26, 27 aufweisen, die mittels nicht-dargestellter Zahnriemen mit Riemenrädern 42 verbindbar sind. Die Riemenräder 42 befinden sich auf Antriebswellen 43, welche über weitere Zahnräder mit den Zahnkränzen 24, 25 verbunden sind. Statt der Zahnriemen und der Riemenräder 42 können z.B. Ketten und Zahnräder oder andere Mittel zum Verbinden der Antriebe 22, 23 mit den Antriebswellen 43 verwendet werden.
  • In sämtlichen Ausführungsformen der Figuren 1-7 und 9 können verschiedene Sensoren, wie ein Drucksensor 30 zum Erfassen eines Wasserdrucks, einen Durchflusssensor 31 zum Erfassen eines Wasserdurchflusses und einen Windsensor 32 zum Erfassen einer Windstärke und/oder Windrichtung, vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung ist mit den Sensoren 30, 31, 32 verbunden, wertet Sensordaten mittels eines dazu ausgelegten Prozessors aus, und steuert die Antriebe 22, 23 abhängig von durch die Sensoren 30, 31, 32 erfassten Signalen oder Daten an. Der Durchflusssensor 31 kann zum Beispiel in der Zuleitung 39 des Regners 10 integriert sein.
  • Optional weist die Verstelleinrichtung 18 eine Kommunikationseinheit 40 auf. Die Kommunikationseinheit 40 ist mit den Sensoren 30, 31, 32, der Steuereinrichtung und der Steuerelektronik 8 über entsprechende Leitungen verbunden. Die Kommunikationseinheit 40 kann ein GPS-Modul aufweisen, welches in der Lage ist, Positionsdaten von Satelliten zu empfangen. Hierbei umfassen die Positionsdaten einen aktuellen Standort der Kommunikationseinheit 40 oder des Regners 10. Es können ein Speicher oder mehrere Speicher vorgesehen sein, in dem oder in denen aktuelle Winkelpositionen der Anschläge, aktuelle Sensordaten, Geländedaten und Positionsdaten gespeichert werden. Die Steuereinrichtung kann anhand der Positionsdaten, der Geländedaten und der Sensordaten die Antriebe 22, 23 ansteuern.
  • Die Kommunikationseinheit 40 kann zum Kommunizieren mit einem externen Server 50 ausgebildet sein. Die Kommunikationseinheit 40 ist üblicherweise dazu ausgestaltet, aktuelle Ist-Winkelpositionen der beiden Anschläge 20, 21, Sensordaten der Sensoren 30, 31, 32 und Positionsdaten des Regners 10 an den Server 50 zu übermitteln. Weiter ist die Kommunikationseinheit 40 dazu ausgestaltet, Soll-Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 von dem Server 50 zu empfangen. Die Kommunikationseinheit 40 kann weiter mit der Steuerelektronik 8 der Haspel 2 verbunden sein, wodurch die Steuerelektronik 8 die Einzugsgeschwindigkeit des Wasserschlauches 3 abhängig von durch den Server 50 ausgewerteten und gesendeten Daten einstellen kann.
  • Die Stromversorgung der Kommunikationseinheit 40, der Antriebe 22, 23, der Verstelleinrichtung, und der Sensoren 30, 31, 32 kann z.B. über mindestens einen aufladbaren, mit einem Solarmodul verbundenen Akku erfolgen.
  • Die Verstelleinrichtung 18 kann Teil eines Systems 80 zur Verstellung des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 sein. Das System 80 kann weiter den genannten Server 50 umfassen. Der Server 50 wertet mittels mindestens eines Prozessors Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten aus, um Soll-Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 zu berechnen. Der Server 50 kann z.B. anhand des aktuellen Standortes des Regners 10 auf geographische Umgebungsdaten oder Geländedaten schließen, welche der Server 50 durch Vergleich des Standortes des Regners 10 mit einer entsprechenden Datenbank bestimmt. Durch Vergleich des aktuellen Standortes des Regners 10 mit den Umgebungsdaten oder Geländedaten kann der Server 50 den Schwenkwinkelbereich 71, 72 und die entsprechenden Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 bestimmen. Die Soll-Winkelpositionen werden anschließend an die Kommunikationseinheit 40 übermittelt, welche die Soll-Winkelpositionen an die Steuereinrichtung weiterleitet. Die Steuereinrichtung steuert dann die Antriebe 22, 23 entsprechend den Soll-Winkelpositionen an, wodurch die Anschläge 20, 21 von ihren Ist-Winkelpositionen zu ihren Soll-Winkelpositionen gefahren werden. Der Server 50 kann bei der Berechnung der Soll-Winkelpositionen außerdem die durch die genannten Sensoren 30, 31, 32 erfassten Daten berücksichtigen.
  • Anstelle des Servers 50 kann auch die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, die Soll-Winkelpositionen in Abhängigkeit der Geländedaten, der Sensordaten und der Positionsdaten zu bestimmen. Die Geländedaten können hierzu vorab im Speicher gespeichert sein und/oder von dem Server 50 bereitgestellt worden sein..
  • Bei einer Verkleinerung oder Vergrößerung des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 ist es vorteilhaft, wenn die Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 vergrößert bzw. verkleinert wird. So kann gewährleistet werden, dass die pro Fläche ausgegebene Wassermenge konstant bleibt. Hierzu kann die Steuerelektronik 8 der Haspel 2 mit der Kommunikationseinheit 40 verbunden sein. Der Server 50 und/oder die Steuerelektronik 8 können dann zusätzlich eine Soll-Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 bestimmen, und den Haspelantrieb 7 entsprechend ansteuern.
  • Das System 80 kann weiter ein mobiles elektronisches Gerät 60, wie ein Laptop, Smartphone, Mobiltelefon, Tablet-Computer, Notebook oder Ähnliches umfassen. Das mobile elektronische Gerät 60 und der Server 50 können mittels einer drahtlosen Verbindung miteinander kommunizieren, d.h. durch eine bidirektionale Kommunikation Signale und Mitteilungen untereinander austauschen. Weiter kann der Server 50 dem mobilen elektronischen Gerät 60 den Standort des Regners 10, Schlaggrenzen (s. unten), eine aktuelle Windstärke, eine aktuelle Windrichtung den aktuellen Schwenkwinkelbereich 71, 72, einen aktuellen Druck am Regner 10, einen gemessenen Durchfluss, einen Ladezustand der Batterie, die Ist-Schwenkwinkelpositionen und/oder die aktuelle Einzugsgeschwindigkeit der Haspel 2 (Beregnungsparameter) schicken. Ein Landwirt, der über das mobile elektronische Gerät 60 verfügt, kann dann auf einen Blick alle für die Beregnung der Fläche wichtigen Parameter erfassen, ohne dabei in der Nähe des Regners 10 sein zu müssen. Das mobile elektronische Gerät 60 kann Eingabemittel zum Eingeben von Beregnungsparametern aufweisen. Wenn ein Benutzer die Beregnungsparameter am mobilen elektronischen Gerät 60 eingibt, kann dieses die Beregnungsparameter an den Server 50 übermitteln. Der Server 50 kann wiederum die Beregnungsparameter an die Kommunikationseinheit 40 weiterleiten, sodass die Beregnungsparameter beim Einstellen der Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 berücksichtigt werden.
  • Der Server 50 kann dazu ausgebildet sein, eine Warnmeldung an das mobile elektronische Gerät 60 zu übermitteln, falls Sensordaten außerhalb eines Toleranzintervalls liegen. Beispielsweise kann der Server 50 dem mobilen elektronischen Gerät 60 eine Mitteilung schicken, falls die Windstärke einen ersten Grenzwert überschreitet. Der Server 50 kann außerdem dazu ausgebildet sein, die Bewässerung durch die Beregnungsanlage 1 zu stoppen oder anzuhalten, falls die Windstärke einen zweiten Grenzwert überschreitet, der größer ist als der erste Grenzwert. Falls die Windstärke den ersten Grenzwert unterschreitet, kann der Server 40 der Beregnungsanlage 1 mitteilen, dass die Bewässerung wiederaufgenommen werden kann.
  • Mit der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs 71, 72 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst zumindest die Schritte:
    • Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    • Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags 20 und/oder des zweiten Anschlags 21 in Bezug auf die vertikale Achse 13 in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
  • Die Auswertung der Daten erfolgt hierbei vorzugsweise durch den Server 50 und/oder die Steuervorrichtung. Das Verstellen der Winkelpositionen erfolgt hierbei durch die Verstelleinrichtung 18.
  • Das Verfahren soll anhand der Fig. 8 verdeutlicht werden. In der Fig. 8a ist die Beregnungsanlage 1 der Fig. 7 mit zwei verschiedenen Standorten des Regners 10 gezeigt. Hierbei hängen die Standorte des Regners 10 von einem Zeitpunkt der Beregnung ab, da der Regner 10 durch die Haspel 2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 m/h in Richtung Haspel 2 gezogen wird. In der Darstellung ganz rechts ist der Standort des Regners 10 zum Startzeitpunkt der Beregnung gezeigt. In dieser Position des Regners 10 zeigt der Regnerarm 11 in Richtung der Haspel 2; eine Beregnungsrichtung ist hierbei in der Figur 8a durch Pfeile gekennzeichnet. In der anderen Position des Regners 10 hat sich die Beregnungsrichtung geändert, wodurch der Regnerarm 11 in eine Richtung weg von der Haspel 2 zeigt.
  • In der Fig. 8b sind eine Feldgrenze 70 eines zu beregnenden Feldes 73, welche auch als Schlaggrenze bezeichnet werden kann, ein Schwenkwinkelbereich 71 zum Startzeitpunkt der Beregnung, ein Schwenkwinkelbereich 72 zum Zeitpunkt einer Drehung der Beregnungsrichtung, die Anschläge 20, 21, und Winkelpositionen der Anschläge 20, 21 gezeigt.
  • Mit dem Start der Beregnung sind der Standort des Regners 10 (GPS Position) und die Lage der Schlaggrenzen 70 (Geländedaten) bekannt. Der Startzeitpunkt der Beregnung wird durch den Drucksensor 30 oder den Durchflusssensor 31 erfasst.
  • Der Server 50 ermittelt die Winkelpositionen zur Einstellung des ersten Anschlages (im Beispiel 176 °) und des zweiten Anschlages (im Beispiel 76°), wonach der Server 50 die Winkelpositionen an die Kommunikationseinheit 40 übermittelt. Basis für die Ermittlung sind hierbei Standort des Regners 10 und Wurfweite (Schwenkradius) des Regners 10 sowie die Schlaggrenzen 70 (Basis GIS-Daten des Schlages), Die Kommunikationseinheit 40 überträgt diese beiden Winkel an die Steuereinrichtung. Anschließend werden die Anschläge 20, 21 durch die Antriebe 22, 23 auf die entsprechende Winkelposition gefahren. Damit ist der Schwenkwinkelbereich 71 für den Start eingestellt.
  • Der Regner 10 wird nun von der Trommel 2 eingezogen - der aktuelle Standort des Regners 10, Druck, Durchfluss, Position der Anschläge und Windparameter werden in festen (regelmäßigen) Zeitabständen, z.B. alle 15 Minuten, jede Minute oder alle 10 Sekunden, an den Server 50 übermittelt und ausgewertet.
  • Der Server 50 bestimmt den Drehpunkt der Beregnung auf Basis der Wurfweite (Beregnungsradius). Ist dieser Drehpunkt erreicht, werden die neuen Winkel des ersten Anschlages 20 (im Beispiel 6°) und des zweiten Anschlages (im Beispiel 90°) an die Kommunikationseinheit 40 übertragen. Von hier wird die Verstellung der Anschläge 20, 21 ausgelöst. Die Drehung der Ausrichtung des Regnerarms 11 erfolgt hierbei derart, dass nicht über Bereiche außerhalb des Schlagrandes 70 beregnet wird (im Beispiel muss am Drehpunkt "rechts gedreht" (im Uhrzeigersinn) werden, da sonst ein Beregnungsschwenk außerhalb des Schlagrandes 70 erfolgen würde).
  • In der Folge werden laufend Anpassungen der Winkelpositionen und des Schwenkwinkelbereichs 71, 72 auf Basis des Schlagrandes 70 vorgenommen. Grenzwerte / Schwellenwerte zur Bestimmung von Änderungen der Schwenkwinkel können vorher festgelegt werden und laufend angepasst werden.
  • Weiter wird die Anpassung der Winkelpositionen an Windrichtung und Windstärke berücksichtigt, Beide Parameter werden durch die Windsensoren 32 erfasst und periodisch von der Kommunikationseinheit 40 abgerufen. In Abhängigkeit von der mittleren Windrichtung und der mittleren Windstärke werden die Winkelpositionen auf der windabgewandten Seite korrigiert.
  • Das beschriebene Verfahren kann insbesondere mit der oben beschriebenen Vorrichtung 18 und dem System 80 durchgeführt werden.
  • Merkmale die nur im Zusammenhang mit dem Verfahren genannt wurden können mit Merkmalen die nur im Zusammenhang mit der Vorrichtung 18 und/oder dem System 80 kombiniert werden und andersherum.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Beregnungsanlage
    2
    Haspel
    3
    Wasserschlauch
    4
    Ende des Wasserschlauches
    5
    Wasserrohr
    6
    Regnerwagen
    7
    Haspelantrieb
    8
    Steuerelektronik
    10
    Regner
    11
    Regnerarm
    12
    Regnerdüse
    13
    vertikale Achse
    17
    Scharnier
    18
    Verstelleinrichtung
    19
    Rohrschelle
    20
    erster Anschlag
    21
    zweiter Anschlag
    22
    erster Antrieb
    23
    zweiter Antrieb
    24
    erster Zahnkranz
    25
    zweiter Zahnkranz
    26
    erstes Ritzel
    27
    zweites Ritzel
    28
    Zahnräder
    29
    feststehender Ring
    30
    Drucksensor
    31
    Durchflusssensor
    32
    Windsensor
    35
    Rohrstück
    36
    erster Flansch
    37
    Flansch
    38
    zweiter Flansch
    40
    Kommunikationseinheit
    41
    wasserdichtes Gehäuse
    42
    Riemenrad
    43
    Antriebswelle
    50
    Server
    60
    mobiles elektronisches Gerät
    70
    Feldgrenze
    71
    Schwenkwinkelbereich
    72
    Schwenkwinkelbereich
    73
    zu beregnendes Feld
    80
    System zur Verstellung eines Schwenkwinkelbereichs

Claims (15)

  1. Verstelleinrichtung (18) zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (10) mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (13) in einem Horizontalwinkelbereich schwenkbaren Regnerarm (11), umfassend:
    - einen ersten Anschlag (20) und einen zweiten Anschlag (21), wobei der Regnerarm (11) zwischen den beiden Anschlägen (20, 21) schwenkbar ist, und die Anschläge (20, 21) den Schwenkwinkelbereich (71, 72) des Regnerarms (11) festlegen,
    - mindestens einen Antrieb (22, 23) zur variablen Verstellung einer Winkelposition des ersten Anschlags (20) und zur variablen Verstellung einer Winkelposition des zweiten Anschlags (21),
    - eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs (22, 23),
    wobei die Winkelposition des ersten Anschlags (20) und die Winkelposition des zweiten Anschlags (21) unabhängig voneinander verstellbar sind, wobei die Anschläge vom mindestens einen Antrieb abkoppelbar sind, wobei die Winkelpositionen der Anschläge (20) manuell einstellbar sind.
  2. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 1, wobei die Anschläge (20, 21) zur Festlegung der Winkelposition arretierbar ausgebildet sind.
  3. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (20) auf einem ersten drehbaren Ring (24) befestigt ist und der zweite Anschlag (21) auf einem zweiten drehbaren Ring (25) befestigt ist.
  4. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 3, wobei die Ringe (24, 25) konzentrisch angeordnet sind.
  5. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 3, wobei der erste Ring (24) in vertikaler Richtung über dem zweiten Ring (25) angeordnet ist.
  6. Verstelleinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 3-5, wobei der erste Ring ein erster Zahnkranz (24) und/oder der zweite Ring ein zweiter Zahnkranz (25) ist.
  7. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 6, wobei der Antrieb Mittel (26, 27) wie ein Ritzel, eine Schnecke, ein Planetengetriebe und/oder eine Zahnstange, zum Eingreifen jeweils in den ersten Zahnkranz (24) und den zweiten Zahnkranz (25) umfasst.
  8. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (20) und/oder der zweite Anschlag (21) mittels eines Scharniers klappbar ausgestaltet sind, derart, dass der erste Anschlag (20) und/oder der zweite Anschlag (21) nur in einer Schwenkrichtung des Regnerarms (11) als Anschlag wirken.
  9. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Winkelposition des ersten Anschlages (20) und/oder der aktuellen Winkelposition des zweiten Anschlages (21), wobei der Positionssensor mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
  10. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (22, 23) einen Schrittmotor, einen Servomotor oder einen Elektromagneten umfasst.
  11. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen Drucksensor (30) zum Erfassen eines Wasserdrucks, einen Durchflusssensor (31) zum Erfassen eines Wasserdurchflusses, einen Windsensor (32) zum Erfassen einer Windstärke und/oder Windrichtung, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von durch die Sensoren (30, 31, 32) erfassten Signalen oder Daten ansteuert.
  12. Verstelleinrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine mit der Steuereinrichtung verbundene Kommunikationseinheit (40), wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von durch die Kommunikationseinheit (40) empfangenen Signalen oder Daten ansteuert.
  13. Verstelleinrichtung (18) nach Anspruch 12, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgestaltet ist zum Senden und/oder Empfangen von Positionsdaten, die eine aktuelle Position der Kommunikationseinheit (40) oder des Regners (10) umfassen, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (22, 23) abhängig von den Positionsdaten ansteuert.
  14. Verstelleinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einem Server (50), wobei die Kommunikationseinheit ausgestaltet ist, aktuelle Winkelpositionsdaten der Anschläge (20, 21), Positionsdaten der Kommunikationseinheit (40) oder des Regners (11) und/oder Sensordaten an den Server (50) zu übermitteln, wobei die Kommunikationseinheit (40) ausgestaltet ist zum Empfangen von Soll-Winkelpositionsdaten der Anschläge (20, 21) von dem Server (50).
  15. Verfahren zum Verstellen eines Schwenkwinkelbereichs (71, 72) eines Regners (10) mit einer Verstelleinrichtung gemäß den Ansprüchen 1-14 mit einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (13) in einem Horizontalbereich schwenkbaren Regnerarm (11), wobei der Regnerarm (11) zwischen zwei Anschlägen (20, 21) schwenkbar ist, und die Anschläge (20, 21) den Schwenkwinkelbereich (71, 72) des Regnerarms (11) festlegen, umfassend die Schritte:
    - Auswerten von Positionsdaten, Geländedaten und/oder Sensordaten,
    - Verstellen einer Winkelposition des ersten Anschlags (20) und/oder des zweiten Anschlags (21) in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten.
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