DE3248622C2

DE3248622C2 - Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: DE3248622C2
Application number: DE3248622A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7057 Winnenden Schulze
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DE3248622A1

Abstract

Um bei einem Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe, einem gegebenenfalls verschließbaren Düsenkopf am Ende der Druckleitung mit einer Bypassleitung, die von der Druckleitung zur Saugleitung der Hochdruckpumpe führt und mittels eines Ventils in Abhängigkeit vom Druck der Flüssigkeit verschließbar ist, dessen Ventilkörper in der Bypassleitung mit einem Stellglied verbunden ist, das eine Betätigungskammer in zwei gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt und in der Betätigungskammer verschiebbar ist, wobei die eine der beiden Kammern über eine Leitung stromabwärts einer Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, während die andere Kammer mit einer Leitung mit der Druckleitung in Verbindung steht, die stromaufwärts der Drosselstelle von der Druckleitung abzweigt, eine gesonderte Drosselstelle zur vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die Drosselstelle durch einen Injektor zur Ansaugung einer Reinigungschemikalie gebildet wird.

Description

Kammern über eine Leitung stromabwärts einer „ Es sind Überströmventile bekannU.e bei Erhöhung

Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung des Betriebsdruckes offnen und den Weg zu der Bypass

steht während die andere Kammer über eine Lei- leitung freigeben. Bei diesen Ventilen wirken bei hohem

ing rnit der Druckleitung in Verbindung steht, die Betriebsdruck geringe Schließkräfte, d. h. gerade dann,

üomaufwfrts der DrossfIstelle von der Drucklei- wenn eigentlich hohe D.chtkräfte erforderhch ■waren,

tune abseiet, so daß das Stellglied den Ventilkör- 20 Weiterhin muß zum sicheren Betneb zwischen Be-

perin'SeSeSteig^erschfebi. wenn der Difie- iriebsdruck und öffnungsdruck des Überströmventils

renzan.ck in den beiden Kammern einen bestimm- eine Differenz von etwa 10 bar bestehen, damit ausrei-

en Wert überschreitet, während das Ventil bei ge- chende Schließkräfte vorhanden:₅,nd.Das bbeutet* B.

ringerem Differenzdruck offen ist, d a d u r c h g e - bei einem Betriebsdruck von 50 bar eine Uberd.mens.o-

kennzeichnet daß die Drosselstelle durch ei- 25 nierung um 20% und ist deshalb nachteilig,

nen Iniek or (?5) zur Ans* gung einer Reinigungs- Es ist auch bereits bekannt, das die Bypassleitung ver-

SkaliegebiWetwird. schließende Venn; durch die Druckdifferenz zu steuern,

2. Hochdmckreinigungsgerät nach Anspruch 1. die sich in der Druckleitung zwischen demsrnnrnb-

dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein in der wärts gelegenen Teil einer Drosselstelle und dein.st rom-

Betätigungskammer (17) verschieblich gelagerter, 30 aufwärts der Drosselstelle gelegenen Teil ergibt (WO

gegenübef der Betätigungskammer (17) abgedichte- 82/01224). Dabei ,st es jedoch notwendig, in der _Druck-

Γργ Knlhpn (i«\ ist ^leitun8 ^eine besondere Drossel vorzusehen, so daß ein-

3 Holhdnireinfcungsgerat nach Anspruch 1, mal ein erhöhter apparativer Aufwand entsteht und

dadurch gekennzeichnet. *₉ das Stel.glied eine ££^££

4 Hocndruckreiiiigungsgerät nach einem der vor- bekannten Ausgestaltung, die Verwendung einer spe- J^Sr^i d Vil i d B

h einem der vor- bekannten Ausgestaltung, die eg p

J^^Sr^ci gekennzeichnet. zie.len Drossel für die Steuerung des Ventils in der By-

daß das Stellglied (18) von einem elastischen Kraft- passleitung zu vermeiden,

speicher (30) beaufschlagt ist, der es in Richtung der Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckrem.gungs-

Schließbewegung des Ventilkörpers (28) beauf- 40 gerät der eingangs beschriebenen Art erf.ndungsgemaß

bcmieuDewegung u _v dadurch gelöst, daß die Drosselstelle durcn einen Injek-

5. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der vor- tor zur Ansaugung einer Reinigungschemikalie gebildet

anstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, wird.

Η*β Hie Bvoassleitune (25) von der Hochdruckkam- Injektoren in der Druckle.tung, mit denen Chemikalie

mer(16J"iur Saugleitung (8) der Hochdruckpumpe 45 in das Reinigungsmittel angesaugt wird, sind an s.ch

abzweigt und daß das die Bypassleitung (25) wahl- bekannte Einrichtungen, die in Hochdruckre.n.gungsge-

weise verschließende Ventil (27,28) an der Abzwei- raten häufig eingesetzt werden. Es ist nun äußerst vor-

guTg angeordnet ist. teilhaft, den in den Injektoren selbst oder stromabwärts

6 Hochdruckreinigungsgerät nach einem der vor- derselben erzeugten Unterdruck auszunutzen, um das anstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 50 Ventil der Bypassleitung zu steuern. Durch ^esevorteM-daß zwischen dem Injektor (15) und der stromauf- hafte Ausgestaltung ist kein zusätzlicher Druckverlust wärts davor angeordneten Abzweigung der die durch eine weitere Drossel nötig, sondern es wird der Druckleitung (13) mit der Hochdruckkammer (16) Druckverlust ausgenutzt, der durch die häufig übliche verbindende Leitung ein Rückschlagventil (14) ange- Verwendung eines Injektors ohnehin auftritt _

ordnet ist, das in Pumpenförderrichtung gegen die 55 Bei verschlossener Spritzdüse, also am Ende der Bus-Kraft eines elastischen Kraftspeichers geöffnet wer- sigkeitsströmung. besteht im Bereich des Injektors oder _{den kann} stromabwärts davon kein Unterdruck mehr, so daß das

7 Hochdruckreinigungsgerät nach einem der vor- Stellglied des Ventilkörpers beidseitig mit dem gleichen ansiehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, statischen Druck der Flüssigkeit beaufschlagt w>rd und daß die die Druckleitung mit der einen Kammer eo die Bypassle.tungöffnet ......... _n_,.,=

(Niederdruckkammer 19) verbindende Leitung (24) Günstig ist es, wenn das Stellglied ein in der 1Betatl-

im Bereich der Verengung (20) des Injektors (15) in gungskammer verschieblich gelagerter gegenüber der

die Druckleitung einmündet. Betätigungskammer abgedichteter Kolben .st. das Stell-

⁶ glied kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel je-

₆5 doch auch als Membran ausgeführt sein.

Es kann vorgesehen sein, daß das Stellglied von einem

elastischen Kraftspeicher beaufschlagt ist. der es in

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät Richtung der Schließbewegung des Ventilkörpers be

aufschlagt

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zweigt die Bypassleitung und der Hochdruckkammer ab und das die Bypassleitung wahlweise verschließende Ventil ist an der Abzweigung angeordnet

Bei einer bevorzugten Ausführungform ist vorgesehen, daß zwischen dem Injektor und der stromaufwärts davon angeordneten Abzweigung der die Druckleitung mit der Hochdruckkammer verbindenden Leitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das in Pumpenförderrichtung gegen die Kraft eines elastischen Kraftspeichers geöffnet werden kann. Dieses Rückschlagventil verhindert bei geschlossenem Auslaßventil und bei geöffnetem Bypassventil den Druckausgleich zwischen der Niederdruckkammer und der Hochdruckkammer, so daß das Bypassventil auch stabil offen bleibt, wenn der Druck, der durch die Bypassleitung strömenden Flüssigkeit schwankt

Günstig ist es auch, wenn die die Druckleitung mit der einen Kammer verbindende Leiter im Bereich der Verengung des Injektors selbst in die Druckleitung einmündet

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugte.' Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Hochdruckreinigungsgerätes und

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Pumpenkopfes aes Hochdruckreinigungsgerätes der F i g. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Hochdruckreinigungsgerät umfaßt im wesentlichen einen in einem Gehäuse 1 angeordneten Elektromotor, einen mit dem Gehäuse 1 verbundenen Pumpenkopf 2 sowie eine vom Pumpenkopf zu einer Handspritzpistole 3 führenden Hochdruckschlauch 4. Der Pumpenkopf ist mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung 5 verbunden, ferner mündet eine Chemikalicnansaugleitung 6 in den mit dem Hochdruckschlauch 4 verbundenen Auslaß 7 des Pumpenkopfes 2.

Der genaue Aufbau des Pumpenkopfes 2 ergibt sich aus der Fig./. Eine in nicht dargestellter Weise mit der Flüssigkeitszufuhr 5 verbundene Bohrung 8, die eine von einem federbeaufschlagten Einlaßventil 9 und eine von einem ebenfalls federbelasteten Auslaßventil 10 begrenzter Pumpkammer 11 bildet in die ein von dem im Gehäuse 1 angeordneten Elektromotor reziprozierend bewegter Kolben 12 hineinragt. Diese Bohrung 8 mündet druckseitig in eine Querbohrung 13, die über ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil 14 einerseits mit einem Injektor 15 und andererseits mit der Hochdruckkammer 16 einer Betätigungskammer 17 verbunden ist, welch letztere durch einen in ihr verschieblich gelagerten, gegenüber ihren Wänden abgedichteten Kolben 18 in zwei Teilräumen unterteilt wird, nämlich die Hochdruckkammer 16 und eine Niederdruckkammer 19.

Der Injektor weist in an sich bekannter Weise eine Verengung 20 seines Durchströmquerschnittes auf und mündet in einen Auslaßstutzen 21, der in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit dem Hochdruckschlauch 4 verbunden ist. Im Bereich der Verengung 20 mündet eine durch ein federbelastetes Rückschlagventil 22 verschlossene Bohrung 23 in den Injektor ein, die in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit der Chemikalienansaugleitung 6 verbunden ist. Außerdem zweigt ebenfalls im Bereich der Verengung 20 des Injektors 15 eine Steu.rleitung 24 ab, die in die Niederdruckkammer 19 einmündet. Diese Steuerleitung 24 tritt bei dem in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich der engsten Stelle des Injektors aus, es ist jedoch bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel auch möglich, daß diese Steuerleitung 24 stromwärts der Verengung 20 aus der Hochdruckleitung abzweigt wie dies in F i g. 2 durch die strichpunktierte Steuerleitung 24a angedeutet ist

Die Hochdruckkammer 16 steht über eine Bypassleitung 25 mit der Bohrung 8 in Verbindung und mündet in diese stromaufwärts des Einlaßventiles 9 ein, also saugseitig. In der Bypassleitung 25 ist im Bereich von deren Auslaß aus der Hochdruckkammer eine Erweiterung 26 vorgesehen, deren der Betätigungskammer 17 zugewandter Rand als Ventilsitz 27 wirkt, an dem ein in der Erweiterung 26 angeordneter Ventilkörper 28 so zur Anlage kommen kann, daß die Bypassleitung 25 verschlossen ist Der Ventilkörper 28 ist über eine Stange 29 mit dem als Stellglied wirkenden Kolben 18 verbunden, eine die Stange 29 umgebende Schraubenfeder 30 verschiebt den Kolben 12 in der Betätigungskammer 17 in einer Richtung, in der der Ventilkörper 28 am Ventilsitz 27 zur Anlage kommt

Die der Niederdnickkaninicr und der Hochdruckkammer zugewandten Flächen des Kolbens 12 sind etwa gleich groß, demgegenüber ist die der Hochdruckkammer zugewandte Fläche des Ventilkörpers 2S wesentlich kleiner.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe wird bei einer oszillierenden Bewegung des Kolbens 12 durch das Zusammenspiel des Einlaßventils 9 und des Auslaßventils 10 Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, aus der Flüssigkeitszufuhrleitung 5 angesaugt und über das Rückschlagventil 14 und den Injektor über den Hochdruckschlauch 4 der Handspritzpistole 3 zugeführt. Wenn diese geöffnet ist, wird die Reinigungsflüssigkeit unter hohem Druck abgegeben. Dabei wird in Abhängigkeit von dem Unterdruck, der in dem Injektor 15 durch die strömende Flüssigkeit erzeugt wird. Chemikalie über die Bohrung 23 angesaugt und der versprühten Reinigungsflüssigkeit zugemischt.

Bei dieser Betriebsweise herrscht in der Niederdruckkammer 19 der Betätigungskammer 17 ein geringerer Dru^k als in der Hochdruckkammer 16, da die Hochdruckkammer unmittelbar mit dem druckseitigen Auslaß der Hochdruckpumpe in Verbindung steht, die Niederdruckkammer dagegen mit der Verengung des Injektors, also mit einem Bereich der Hochdruckleitung, in welchem aufgrund der wesentlich höheren Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit ein niedriger Druck herrscht. Diese Druckdifferenz in der Betätigungskammer führt zusammen mit der Kraft der Feder 30 dazu, daß der Ventilkörper 28 am Ventilsitz 27 dichtend anliegt das Überströmventil in der Bypassleitung 25 also verschlossen ist. Wenn die die infolge der Druckdifferenz in d«n beiden Kammern auf den Kolben 18 wirkenden Kräfte dabei größer sind als die durch die Beaufschlagung des Venti'körpers 28 erzeugten Kräfte, kann auf die Feder 30 verzichtet werden, andernfalls unterstützt die Feder 30 die Schließbewegung des Ventilkörpers, d. h. des hängt von der im Normalbetrieb auftretenden Druckdifferenz in den beiden Kammern der Betätigungskainmer ab, ob eine Druckfeder 30 vorgesehen wird und welche Federkonstante diese hat

Verschließt man die Handspritzpistole 3, so wird eine Strömung durch den Injektor unterbunden und der Druck in der Hochdruckkammer und in der Niederdruckkammer der Beütigungskammer wird im wesentlichen gleich. Damit heben sich die auf den Kolben 18 wirkenden Kräfte weitgehend, so daß die durch die

Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 28 erzeugten Kräfte überwiegen und den Ventilkörper entgegen der Wirkung der Druckfeder 30 in die Öffnungsstellung verschieben. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit kann in dieser Betriebsstellung über die Bypassleitung 25 zur Saugseite der Pumpe zurückströmen. Da üblicherweise der Strömungswiderstand in der Bypassleitung 25 niedrig gewählt wird, um Verluste im Leerlauf zu vermeiden, fällt damit auch der Druck in der Hochdruckkammer stark ab. Da jedoch das Rückschlagventil to 14 einen Druckausgleich zwischen der Niederdruckkammer, in der dann ein höherer Druck herrscht, und der Hochdruckkammer verhindert, bleibt der Ventilkörper 28 auch dann noch stabil in Offenstellung, wenn der Druck in der Hochdruckkammer stark absinkt.

Wird nach dem Leerlauf die Handspritzpistole wieder geöffnet, fällt der Druck in der Niederdruckkammer so stark ab dsß "uriiTiChr der Kclbsr. IS wieder in die Schließstellung verschoben wird, d. h. die Bypassleitung 25 wieder verschlossen. Es kann der oben beschriebene Normalbetrieb wieder aufgenommen werden.

Grundsätzlich kann die Anordnung auch ohne das Rückschlagventil 14 arbeiten, dieses erleichtert jedoch eine stabile öffnung des Ventils in der Bypassleitung 25 insbesondere bei sehr niedrigem Strömungswiderstand in der Bypassleitung. Allerdings muß der Strömungswiderstand in der Bypassleitung in jedem Falle noch so groß sein, daß beim Übergang vom Leerlaufbetrieb in den Normalbetrieb in der Hochdruckkammer ein Druck herrscht, der groß genug ist, um den Kolben in die Schließstellung zu verschieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

mit einer Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des

Patentansprüche: Oberbegriffes des Patentanspruches 1

ratentansprucne. ^. _{Hochdruckreinigungsgeräte}n arbeitet die Hoch-

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W der Hochdruckpumpe führt und mittels eines förderte Flüssigkeit

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