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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
für ein
Hochdruckreinigungsgerät,
insbesondere in Form einer Handspritzpistole, mit einer Flüssigkeitsleitung
und mit einem den Druck in dieser messenden Drucksensor, dem eine
Druckanzeigeeinrichtung zugeordnet ist.
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Bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit aus
einem Hochdruckreinigungsgerät
werden Handspritzpistolen, Sprühlanzen
und ähnliche
Handhabungsgeräte
verwendet, mit denen eine Bedienungsperson den Flüssigkeitsstrahl
auf das zu reinigende Objekt richten kann, gleichzeitig aber auch über Dosier-
und Schließventile
die Art des abgegebenen Flüssigkeitsstrahles
regeln und gegebenenfalls auch die Flüssigkeitsabgabe unterbrechen
kann. Dabei ist es bekannt, an dieser Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
eine Druckanzeige vorzusehen, an der die Bedienungsperson den Flüssigkeitsdruck
in der Flüssigkeitsleitung
ablesen kann, dieser Flüssigkeitsdruck ändert sich
in Abhängigkeit
vom Öffnungszustand
der Abgabeeinrichtung oder in Abhängigkeit von den Betriebsparametern
des Hochdruckreinigungsgerätes,
die direkt an diesem eingestellt werden können, die aber auch über Steuersignale
von der Abgabeeinrichtung aus beeinflußbar sind. Bei bekannten Abgabeeinrichtungen
werden mechanisch arbeitende Drucksensoren und mechanisch arbeitende
Anzeigeeinrichtungen verwendet (
DE 34 31 800 A1 ;
DE 87 09 954 U ), die relativ
aufwendig im Bau sind und bei denen aufgrund der bewegten Teile
die Gefahr von Beschädigungen
besteht.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
gattungsgemäße Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
so auszugestalten, daß die
Druckmeß-
und Anzeigeeinrichtung im wesentlichen auf bewegte Teile verzichtet
und einen besonders störsicheren
Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drucksensor
ein elektrischer Meßwertgeber
ist, der ein vom Druck in der Flüssigkeitsleitung
abhängiges
elektrisches Signal erzeugt, daß die
Druckanzeigeeinrichtung in Abhängigkeit
von diesem Signal unterschiedliche optische Anzeigen erzeugt und
daß der
Drucksensor, die Anzeigeeinrichtung und eine diesen zugeordnete
elektrische Schaltung in der Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
angeordnet sind. Durch die Verwendung elektrischer Meßwertgeber
und elektrischer Anzeigeeinrichtungen stehen dem Konstrukteur eine große Anzahl
unterschiedlicher physikalischer Effekte zur Verfügung, die
zur Druckmessung einerseits und zur Anzeige andererseits verwendet
werden können,
so daß eine
optimale Anpassung der jeweiligen Druckmeß- und Anzeigeeinrichtung an
die Wünsche
des Konstrukteurs möglich
ist.
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In einem einfachsten Fall kann der
Drucksensor ein mechanischer Drucksensor sein, der eine mechanische,
druckabhängige
Verschiebung in ein elektrisches Signal umwandelt, die Anzeigeeinrichtung kann
ebenfalls eine mechanische Anzeige sein, bei der ein elektrisches
Signal in eine Verschiebung eines Zeigers oder eine ähnliche
Bewegung umgesetzt wird.
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Besonders vorteilhaft ist es jedoch,
wenn Bauteile verwendet werden, die im wesentlichen ohne größere mechanische
Verschiebungen auskommen, dadurch kann die Baugröße herabgesetzt werden, und
es ergibt sich auch keine Empfindlichkeit der Anordnung gegenüber einer
Bewegung der Flüssigkeitsabgabeeinrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann
beispielsweise vorgesehen sein, daß der Drucksensor eine vom
Druck in der Flüssigkeitsleitung
abhängig
dehnbare Folie umfaßt,
die bei Dehnung eine elektrische Spannung erzeugt oder eine angelegte
elektrische Spannung oder einen durch sie fließenden elektrischen Strom verändert.
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Insbesondere kann die Folie piezoelektrisches
Material umfassen.
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Es ist auch möglich, daß der Drucksensor einen vom
Druck in der Flüssigkeitsleitung
abhängig dehnbaren
Dehnmeßstreifen
umfaßt.
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Bei wieder einer anderen Ausführungsform kann
vorgesehen sein, daß der
Drucksensor eine Glasfaser umfaßt,
deren Lichtleitverhalten sich abhängig von einer Dehnung und/oder
Biegung ändert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
wird der Drucksensor als monolithischer Keramiksensor ausgebildet.
Diese Keramik sensoren sind besonders widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse und
weisen eine hervorragende chemische Beständigkeit auf, so daß sie direkt
mit der Reinigungsflüssigkeit
in Verbindung gebracht werden können.
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Weiterhin ist es günstig, wenn
die optische Anzeige mehrere optische Anzeigefelder umfaßt, die beim
Ansteigen der Druckwerte stufenweise aktivierbar sind. Die Bedienungsperson
kann dann einfach an der Zahl der aktivierten Anzeigefelder feststellen, in
welchem Druckbereich gearbeitet wird. Die Anzeigefelder können dabei
sehr unterschiedlicher Natur sein, beispielsweise können die
Anzeigefelder Leuchtquellen aufweisen, insbesondere Leuchtdioden.
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Die Anzeigefelder können auch
Teilbereiche einer Bildschirmanzeige oder einer Flüssigkristallanzeige
sein.
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Es ist dabei günstig, wenn die Anzeigefelder in
einer Reihe nebeneinander liegen, so daß bei der stufenweise erfolgenden
Aktivierung der Anzeigefelder ein kontinuierlicher Streifen entsteht,
dessen Länge
sich beim Hinzufügen
aktivierter Anzeigefelder ändert,
die Bedienungsperson kann dann einfach an der Länge dieses Streifen den jeweiligen
Druckzustand ablesen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Drucksensor, die Druckanzeigeeinrichtung sowie die diesen zugeordnete
elektrische Schaltung auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Dadurch
ergibt sich eine Baueinheit, die die gesamte Druckmeßeinrichtung
umfaßt.
Vorzugswei se ist der Träger
herausnehmbar in die Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
eingesetzt, so daß die
Montage erleichtert wird, es andererseits aber auch möglich ist,
die gesamte Baueinheit aus der Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
zu entnehmen, beispielsweise um eine Batterie auszuwechseln oder
um die Flüssigkeitsabgabeeinrichtung für eine andere
Betriebsart umzurüsten.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Träger eine
elektrische Leiterplatte ist, auf die alle Teile dieser Druckmeß- und Anzeigeeinrichtung
montiert sind.
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Die Flüssigkeitsabgabeeinrichtung
kann ein Gehäuse
umfassen mit einem entfernbaren und wiederverschließbaren Deckel,
der den Zugang zu dem Träger
oder das Auswechseln des Trägers
ermöglicht.
Durch diesen Deckel kann beispielsweise eine Batterie ausgewechselt
werden, es ist aber gegebenenfalls auch möglich, durch den vom Deckel
freigegebenen Zugang den Träger
vollständig
hindurchzuführen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß dem
Meßwertgeber
ein Anschlußstutzen
zugeordnet ist, der abgedichtet in ein Anschlußstück der Flüssigkeitsleitung einsetzbar
ist. Wenn alle Elemente der Druckmeß- und Anzeigeeinrichtung auf
einem gemeinsamen Träger
angeordnet sind, dann kann dieser Träger über den Anschlußstutzen
unmittelbar an der Flüssigkeitsleitung
festgelegt werden, beispielsweise durch Einschieben des Anschlußstutzens
in ein hülsenförmiges Anschlußstück der Flüssigkeitsleitung.
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Die nachfolgende Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
Es zeigen:
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1:
eine schematische Längsschnittansicht
durch eine Handspritzpistole eines Hochdruckreinigungsgerätes;
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2:
eine vergrößerte Längsschnittansicht eines
Teils der Flüssigkeitsleitung
in der Handspritzpistole der 1 mit
einer aufgesetzten Druckmeß- und
Anzeigeeinrichtung und
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3:
eine Draufsicht auf die Druckmeß- und
Anzeigeeinrichtung der 2.
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Die in der Zeichnung dargestellte Handspritzpistole 1 umfaßt eine
durchgehende Flüssigkeitsleitung 2 in
Form von zwei winkelig miteinander verbundenen Rohrstücken 3, 4.
Diese Flüssigkeitsleitung 2 ist
in einem zweischaligen Gehäuse 5 aufgenommen.
An ihrem Einlaßende
ist die Flüssigkeitsleitung 2 mit
einem zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Hochdruckreinigungsgerät führenden
flexiblen Hochdruckschlauch 6 verbunden, am anderen Ende
schließt
sich an die Flüssigkeitsleitung 2 eine
Abgabedüse 7 an, über die
durch die Flüssigkeitsleitung 2 geförderte Flüssigkeit
in die Umgebung abgegeben wird.
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Im Übergangsbereich der beiden
Rohrstücke 3 und 4 ist
ein Schließ- und Dosierventil 8 angeordnet,
welches über
einen am Gehäuse 5 bewegbar
gehaltenen Handgriff 9 betätigbar ist, so daß eine Bedienungsperson über den
Handgriff 9 die Menge der über die Abgabedüse 7 austretenden
Flüssigkeit
und gegebenenfalls auch den Charakter des Flüssigkeitsstrahls beeinflussen
kann.
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Stromabwärts des Schließ- und Dosierventils 8 ist
an der Flüssigkeitsleitung 2 ein
senkrecht abstehender, hülsenförmiger Anschlußstutzen 10 angeordnet,
der mit dem Innenraum der Flüssigkeitsleitung 2 in
Verbindung steht. In diesen Anschlußstutzen 10 ist abgedichtet
ein Rohrstück 11 eingeschoben,
welches mit einem Drucksensor 12 verbunden ist, der auf
diese Weise mit dem Innenraum der Flüssigkeitsleitung 2 in
Verbindung steht und dadurch in die Lage versetzt ist, den Druck
in der Flüssigkeitsleitung 2 zu
bestimmen.
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Der Drucksensor 12 ist auf
einer elektrischen Leiterplatte 13 montiert, die einen
Träger
für eine
größere Anzahl
von Bauelementen bildet, wobei der Träger und diese Bauelemente gemeinsam
eine Druckmeß-
und Anzeigeeinrichtung 14 ausbilden. Der Drucksensor 12 erzeugt
ein elektrisches Signal, welches sich in Abhängigkeit vom Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 ändert und
welches somit ein Maß für diesen
Druck ist. Beispielsweise kann dieser Drucksensor 12 eine
Folie umfassen, die bei unterschiedlichem Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 eine
unterschiedliche Dehnung erfährt
und die in Abhängigkeit von
dieser Dehnung elektrische Signale beeinflußt oder erzeugt, dies ist beispielsweise
mit sogenannten piezoelektrischen Folien möglich, die bei Deh nung eine
Spannung erzeugen. Denkbar wären
hier auch monolithische Keramiksensoren, Dehnmeßstreifen, verformbare oder
dehnbare Glasfasern, die bei Verformung und/oder Dehnung ihr Lichtleitungsverhalten ändern. Wesentlich
ist lediglich, daß die Drucksensoren
in Abhängigkeit
vom Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 unterschiedliche
elektrische Signale erzeugen.
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Diese elektrischen Signale werden
einer elektrischen Schaltung 15 zugeführt, die diverse in der Zeichnung
nur schematisch dargestellte Bauteile 16 umfaßt, die
ebenfalls alle auf der Leiterplatte 13 montiert sind. Zu
dieser elektrischen Schaltung 15 gehört auch eine Spannungsquelle,
insbesondere in Form einer auswechselbaren Batterie 17.
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Schließlich trägt die elektrische Leiterplatte 13 auch
optische Anzeigeelemente 18, im dargestellten Ausführungsbeispiel
in Form von vier in einer Reihe nebeneinander angeordneten Leuchtdioden 19, die
von der elektrischen Schaltung 15 wahlweise aktiviert und
deaktiviert werden, so daß sie
wahlweise leuchten oder abgeschaltet sind. Die Aktivierung erfolgt
dabei so, daß beim
Ansteigen der Druckwerte in der Flüssigkeitsleitung stufenweise
Leuchtdioden 19 zugeschaltet werden, daß also der von den in einer Reihe
nebeneinander liegenden Leuchtdioden gebildete Streifen vergrößert wird.
Der Benutzer kann dann an der Länge
des leuchtenden Streifens ohne weiteres erkennen, in welchem Druckbereich
gearbeitet wird.
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Selbstverständlich kann die Zahl der Leuchtdioden
größer sein
als vier, es können
auch andere Leuchtquellen in ähnlicher
Weise verwendet werden, die optischen Anzeigeelemente 18 können auch durch
andere Anzeigefelder ersetzt werden, beispielsweise Anzeigefelder
auf einem Bildschirm oder auf einer Flüssigkristallanzeige. Bei einer
Leuchtdioden verwendenden Anzeige ist es günstig, wenn die elektrische
Schaltung eine Verstärkerschaltung
und eine Komparatorschaltung erfaßt. Die Verstärkerschaltung
dient dabei der Verstärkung
des Signals des Drucksensors, die Komparatorschaltung dient dagegen
der Ansteuerung der Anzeigeelemente. Diese Komparatorschaltung kann
einen Schwellenschalter aufweisen, der bei Überschreiten einer bestimmten
Schwellenspannung die Anzeigeelemente aktiviert.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, daß die
Schaltung eine Signalfiltereinrichtung umfaßt. Dadurch können die
im Betrieb des Hochdruckreinigungsgerätes auftretenden Druckschwankungen
kompensiert werden, man erhält dann
eine gleichmäßige Anzeige
trotz auftretender Druckschwankungen.
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Falls anstelle einer Leuchtdiodenanzeige eine
Flüssigkristallanzeige
verwendet wird, ist es günstig,
in der Schaltung einen Analog-Digitalumwandler zu verwenden.
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Die elektrische Leiterplatte 13 mit
den darauf montierten Bauteilen kann durch einen in der Zeichnung
nicht gesondert dargestellten Zugang in das Gehäuse 5 eingeführt werden,
dieser Zugang kann durch einen verschließbaren und entfernbaren Deckel
verschlossen sein. Dabei kann der Zugang so bemessen sein, daß lediglich
ein Teilbereich der elektrischen Leiterplatte 13 zugänglich ist,
beispielsweise die elek trische Batterie 17, die durch diesen
Zugang hindurch ausgewechselt werden kann, oder aber die gesamte
elektrische Leiterplatte, so daß diese
durch den Zugang hindurch vollständig
eingeführt
und wieder entnommen werden kann.
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Es ist im Gehäuse 5 weiterhin eine
schachtförmige
Vertiefung 20 vorgesehen, welche die optischen Anzeigeelemente 18 umgibt,
so daß diese
geschützt
unterhalb der Außenfläche des
Gehäuses 18 angeordnet
sind und durch die seitliche Abschirmung der Vertiefung 20 besser
sichtbar sind, beispielsweise läßt sich
dadurch in gewissem Umfange Umgebungslicht ausschalten, welches
die Sichtbarkeit der Leuchtdioden 19 herabsetzen könnte.
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Bei der beschriebenen Ausgestaltung
erhält man
eine sehr robuste Konstruktion, es ist möglich, diese Druckmeß- und Anzeigeeinrichtung
mit einer Batterie 17 zu versehen, die im normalen Betrieb
ein bis zwei Jahre arbeitet, und es ist aufgrund spezieller elektronischer
Schaltungen durchaus möglich,
die Druckmeß-
und Anzeigeeinrichtung ohne spezielle Ein- und Ausschalteinrichtungen
zu betreiben, so daß die
Druckmeß-
und Anzeigeeinrichtung im wesentlichen bedienungs- und wartungsfrei
ist. Ein großer
Vorteil der beschriebenen optischen Anzeige ist darin zu sehen,
daß auch
bei flüchtigem
Betrachten der Handspritzpistole 1 der jeweilige Druckwert
ohne weiteres feststellbar ist.
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Bei weiteren Ausgestaltungen ist
es auch möglich,
die optischen Anzeigefelder in ihrer Natur unterschiedlich auszugestalten,
beispielsweise könnten
verschiedenfarbige Leuchtdioden eingesetzt werden, so daß bereits
an der Farbe der Leuchtdioden die Druckbereiche erkennbar sind.
Schließlich
ist es auch möglich,
die optischen Anzeigeelemente zu kombinieren mit akustischen Anzeigeelementen,
so daß beispielsweise
bei einer Änderung
der Druckwerte den Drucksignalen entsprechende Signale in unterschiedlicher
Tonhöhe
erzeugt werden, die dem Benutzer signalisieren, daß sich die
Druckwerte geändert
haben, die Tonhöhe
ist dann auch ein Maß für die jeweils
herrschenden Druckwerte.