芝生のスプリンクラー
背景
芝生のスプリンクラーは、住宅の芝生や庭に灌漑を行うために、水をスプレーで分配するメカニズムです。スプリンクラーは、プロの農家が畑の作物に水をやるために使用する灌漑システムなど、非常に大きな形態をとることがあります。多くの真面目な庭師は、造園会社を雇って、高価で恒久的なスプリンクラーシステムを開発して地面に設置しています。しかし、平均的なアメリカ人は、安価なプラスチックと金属のスプリンクラーを購入し、それを庭のホースに取り付けて、スプリンクラーが水を均等に散布するようにします。住宅用芝生スプリンクラーは、さまざまな形態を取り、さまざまな材料と関連する価格で入手できます。ただし、約600フィート 2 の領域に扇形の水のカーテンを吹き付ける金属製のアームを備えた、振動するスプリンクラー （55.7 m 2 ）、おそらく最も人気があります。このような振動スプリンクラーは10ドルをはるかに下回る価格で販売されていますが、40ドルを超えることもあります。材料の永続性は一般的に価格を決定します。
より安価なプラスチックとアルミニウムの振動スプリンクラーは、構造と操作が非常に簡単です。ほとんどの場合、ピースを芝生にしっかりと固定できるベース、振動アーム、調整カム付きブラケット（スプレーアームを動かすときにファンスプレーの幅を制御します）、機械式モーター、およびガーデンホース。振動スプリンクラーは、水がスプリンクラーアームを動かす楕円形のカム（または一部のモデルではハート型のカム）を動かす力を提供するという原理に基づいて動作します。水は単純なタービンを回転させます。このタービンは、水の速度を遅くするために、積み重ねられた一連の歯車（歯車列と呼ばれます）に取り付ける必要があります。
歯車列を挿入しないと、カムと振動アームの動きが速すぎます。歯車列は流入する水の速度を低下させ、カムが時速約1マイルで移動するようにします。
歴史
住宅用芝生スプリンクラーの出現は、農業目的ではなく、楽しさと美的理由で庭を耕作したいというアメリカ人の願望と密接に結びついています。実際、17世紀と18世紀のアメリカ人は、家の中や周りに牧歌的な空間を開発することについてあまり考えていませんでした。ニューイングランドの町の広場は、今ではゴージャスな緑の牧草地であり、牛が放牧できるだらしない土地でした。 19世紀になると、芝生の耕作に対する態度は2つの理由で変化します。第一に、鉄道輸送が彼らをビジネスの場所からより遠くに住むことを可能にしたので、より多くのアメリカ人が都市から進化する郊外に移動しました。彼らが庭のためのスペースがあるところに引っ越したとき、趣味として芝生を働かせたいという衝動がありました。家と庭を美しくすることは家族を強化すると考えられていました。第二に、ビクトリア朝のアメリカ人は、他の人がイングランドで発展している牧歌的な地所をエミュレートしたいと思っている間、彼らが失っていると思ったニューイングランドの田舎を切望し始めました。著名なランドスケープアーキテクトは、アメリカ人に自分たちの財産を美化するよう促し、この目標を達成するのに役立つ論文やデザインを発表しました。
芝生のスプリンクラーは、一般的にホースと一緒に使用されるため、水道水供給システムが必要です。そのようなシステムは、1870年頃まで大規模に実施されていませんでした。非常に裕福な使用済みの噴水は、芝生に水をまき、隣人を眩惑させました。芝生のスプリンクラーに関する特許は短い順序で続きます。アメリカの芝生スプリンクラーに関する最初の特許は1871年に発行されました。ホースリール、ノズル、およびスプリンクラーは1900年までに宣伝されました。スプリンクラーはさまざまな形を取りました。ゴムホースの巨大なヤードでカートに転がる大きな装置は、20世紀初頭に一部の人に人気がありました。 1930年頃までに、メカニズムは、回転するときに水を発射する3つまたは4つのアームの回転ヘッドを備えた鋳造金属などの他の形を取りました。いくつかは、上部に回転する腕を持つ動物の形に形成されました。プラスチック製のスプリンクラーは、20世紀後半に続きました。
原材料
振動する芝生のスプリンクラーは、スプリンクラーの価格に基づいてさまざまな材料で作ることができます。最も売れているモデルは、非常に安価な材料で作られています。これらには、アルミニウムチューブ、プラスチック、およびゴムが含まれます。アルミニウムは振動アームを形成します。スプリンクラーのベースは、一般的に射出成形プラスチックです。スプリンクラーを強制的に振動させるモーターまたはメカニカルヘッドも、一般的にプラスチック製の歯車です。さまざまなジョイントに適合する0リングはゴム製です。ほとんどの振動スプリンクラーには、重要な接合部にしっかりとフィットするようにスチールワッシャーも付いています。
製造
プロセス
振動スプリンクラーは、一般にサブアセンブリと呼ばれるバッチまたはより小さなステップで製造されます。サブアセンブリは、一度にさまざまな大きな部分をまとめてから、これらすべてのサブアセンブリを組み立てる必要があります。
- まず、振動スプリンクラーを駆動する機械式モーターを組み立てます。モーターは大量に製造されており、スプリンクラーモデルのいずれかに含めるために取っておかれます。モーターの部品は一般的に射出成形されています。これには、プラスチックペレットを溶かしてから、溶かした粘性のあるプラスチックを高速で大きな力を使って中空の型に押し込む必要があります。形成されたら、モーターのプラスチック部品は慎重に組み立てられます。モーターは基本的に水力タービンのように機能します。スタックに組み込まれたギアが含まれます。小型のプラスチック製水駆動モーターは手作業で組み立てられます。部品は組立ラインに積み込まれ、オペレーターが手で押して所定の位置に固定します。モーターは必要になるまで取っておきます。
- 小さなプラスチック製のモーター部品に加えて、射出成形されるスプリンクラーの他の部品には、振動アームの一端のブラケットに取り付けられた調整カム、ホースに取り付けられたプラスチック製の継手、およびプラスチック製が含まれます。スプリンクラーが平らなプラットフォームに座ることができるベース。ベースにはヒートフォイルスタンプを付けることができます。これは、モデル番号と、商品が小売業者の名前で販売されているかどうかに応じて、ブランド名またはデカールをプラスチックベースに埋め込むプロセスです。これらの部品は、組み立てに必要になるまで保管されます。
- 次に、工場に出荷された中空のアルミニウム管は、スプリンクラーの振動アームを形成するように構成する必要があります。スプリンクラーにすでに適切な長さの中空アルミニウムチューブは、細いチューブに穏やかに圧力をかける油圧プレスで慎重にアーチに曲げられます。
- チューブを曲げた直後に、パンチが下がり、2つの重要な機能を実行します。まず、パンチが中空管に約20個の穴を開けます。次に、パンチはこれらの穴にプラスチックジェットを挿入します。これらのプラスチックジェットヘッドは、単に圧入されています。つまり、はんだ付けや接着ではなく、強制的に固定されます。ホースが流水とともにスプリンクラーに取り付けられた後、振動アームから水がきれいに噴霧されるように、中空管にはこれらの穴とジェットが必要です。
- 中空管の一端である振動アームは、水噴霧の幅を調整する楕円形のカムを含むブラケットを受け入れることができるように、機械によってわずかに拡張されます。機械はブラケットとカムをチューブに挿入します。
- 次に、スプレージェットに到達する前に水が漏れないように、中空チューブの端に単純な0リングとワッシャーを手動で配置します。
- これで、ブラケットとカムを備えたチューブに、小さなプラスチック製のモーターを取り付ける準備が整いました。作業員がモーターをチューブに取り付け、アセンブリ全体を埋め込みます
芝生のスプリンクラー。完成したプラスチックベースに。これでスプリンクラーが完成しました。
品質管理
工場に到着するすべての材料は、メーカーの仕様に従って製造されていることを確認するために検査されます。振動スプリンクラーのいくつかの重要なコンポーネントは、振動アーム用の中空チューブや機械式モーター内の遊星歯車など、別の工場ですでに製造されている場合があります。これらの場合、これらの部品はスプリンクラーの最も重要な部品であるため、これらの部品の受入検査は不可欠です。
製造および組み立て中、オペレーターは製造および物理的組み立てのすべての側面を注意深く監視します。目視検査はすべての従業員に期待されており、これは通常、サブアセンブリが完了したときに行われます。あるスプリンクラーメーカーは、部品が欠落していることに気付いた場合に組み立てを停止するセンサーを備えたインプレース部品型アイマシンを使用しています。おそらく最も重要なのは、機械式モーターが宣伝どおりに機能することです。あるメーカーは、設置前に完成したモーターメカニズムを流れる水の噴流をシミュレートし、メカニズムを空気が通り抜けて正常に機能しているかどうかを確認する空気テストを実行します。
水流を正確に再現しているわけではありませんが、メーカーはエアテストを使用してモーターの故障を発見しています。
副産物/廃棄物
単純な振動スプリンクラーの製造にはほとんど無駄がありません。射出プロセスにエラーがある場合、またはプラスチック製のサブアセンブリに欠陥があることが判明した場合は、プラスチック部品をビンに入れてペレットにリサイクルし、再成形することができます。中空の押し出しアルミニウムで作られた不適切に形成された振動アームも、使用に適さない場合はリサイクルすることができます。一部の芝生製品はカラーでスプレーされており、粉体塗装には使用時に何らかの規制が必要です。ただし、ベースが非常にカラフルまたは珍しい場合を除いて、スプリンクラーは通常、粉体塗装または追加の色で層状にされていません。
未来
振動スプリンクラーは非常に効果的で、非常に低価格です。他の安価な消費者製品と同様に、多くは国外で作られていますが、驚くべき数がまだ米国で作られています。専門家によって高額で設置された地下システムの使用は最近人気が高まっていますが、振動スプリンクラーなどの単純なスプリンクラーの市場は依然として強いです。一部のメーカーはそれらを非常に安価に製造しているため、毎年冬にスプリンクラーを外した消費者は、次の春に別のスプリンクラーを購入することを二度と考えません。
あらゆる種類のスプリンクラーの使用は、干ばつが懸念されるように、乾燥した西部の州でいくつかの懸念を引き起こしました。一部のコミュニティでは、曜日または庭師の住所に応じてスプリンクラーの使用を制限しています。
詳細情報
本
ジェンキンス、バージニアスコット。 芝生：アメリカ人の執着の歴史。 ワシントンD.C .:スミソニアン協会出版社、1998年。
タイス、パトリシアM. アメリカのガーデニング、1830-1910。 ニューヨーク州ロチェスター：マーガレットウッドベリーストロングミュージアム、1984年。
その他
L. R. NelsonCompanyのWebページ。 2001年12月。<>。
L. R. NelsonCompanyのプロダクションユニットマネージャーであるMikeSimpsonへの口頭インタビュー。イリノイ州ピオリア。 2001年11月。
ナンシー EV ブリック
製造プロセス