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Die
Erfindung betrifft Ausstoßvorrichtungen für ein
Reinigungs- oder Bearbeitungsfluid, insbesondere Lanzen für
Hochdruckreiniger, mit einer Fluidzufuhrleitung und einem Kopfstück,
das an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist.
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Derartige
Ausstoßvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt,
insbesondere in Form von so genannten Lanzen, die der Benutzer an
seinem ihm zugewandten Ende mit einer Hand oder mit beiden Händen
hält und die an ihrem freien Arbeitsende mit einem Kopfstück
versehen sind, das insbesondere eine oder mehrere Düsen
umfasst.
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Es
sind auch Ausstoßvorrichtungen, insbesondere Lanzen, mit
verschwenkbarem Kopfstück bekannt, bei denen also das Kopfstück
um eine Schwenkachse verschwenkbar an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen
ist. Derartige Vorrichtungen werden auch als Knicklanzen oder Schwenklanzen
bezeichnet und sind vielseitig einsetzbar. So kann der Benutzer
beispielsweise Dachrinnen mit nach unten geschwenktem Düsenkopf
oder den Unterboden eines Fahrzeugs mit nach oben geschwenktem Düsenkopf
reinigen, ohne dabei die Lanze selbst entsprechend ausrichten zu
müssen.
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Die
Erfindung betrifft mehrere unabhängige Aspekte, und zwar
eine spezielle Halte- und Spanneinrichtung für ein Gelenk
zwischen Fluidzufuhrleitung und Kopfstück, eine spezielle
Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen wenigstens zwei Betriebsarten,
insbesondere Düsenbetrieb einerseits und Bypass- oder Niederdruckbetrieb
andererseits, des Kopf stücks sowie eine spezielle Verstelleinrichtung
zum Einstellen der Orientierung eines Fluidstrahls bezüglich
der Schwenkachse des Kopfstücks. Die Aspekte ”Halte-
und Spanneinrichtung” und ”Verstelleinrichtung” sind
insbesondere in Verbindung mit verschwenkbaren Kopfstücken
vorgesehen, wobei dies für den Aspekt ”Umschalteinrichtung” ebenfalls möglich,
die Verschwenkbarkeit des Kopfstücks aber nicht zwingend
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, Ausstoßvorrichtungen der eingangs
genannten Art weiter zu verbessern, insbesondere bei einfacher Bedienbarkeit, zuverlässiger
Funktionsweise und kostengünstiger Herstellbarkeit deren
Vielseitigkeit zu erhöhen, wobei insbesondere bei Ausstoßvorrichtungen
mit verschwenkbarem Kopfstück außerdem die Arbeitssicherheit
ohne Beeinträchtigung der Einsatzmöglichkeiten
sichergestellt werden soll.
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Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt jeweils durch die Merkmale
der Ansprüche 1, 13 und 20.
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Gemäß einem
unabhängigen Aspekt der Erfindung ist zwischen der Fluidzufuhrleitung
und dem Kopfstück ein von dem Fluid durchströmbares
Gelenk vorgesehen, das eine Schwenkachse definiert, um welche das
Kopfstück relativ zur Fluidzufuhrleitung verschwenkbar
ist, wobei das Gelenk zwei bezüglich der Schwenkachse koaxial
angeordnete und um die Schwenkachse gegeneinander verdrehbare Gelenkstücke
umfasst, von denen das eine an die Fluidzufuhrleitung und das andere
an das Kopfstück angeschlossen ist. Dabei sind für
die Gelenkstücke sowohl eine Haltevorrichtung als auch
eine Spanneinrichtung vorgesehen, wobei mittels der Haltevorrichtung
unter Aufrechterhaltung der Verdrehbarkeit der Gelenkstücke – und
damit der Verschwenkbarkeit des Kopfstücks – das
Gelenk in axialer Richtung zusammengehalten ist und mittels der
Spanneinrichtung die Gelenkstücke zur Fixierung eines jeweils eingestellten
Schwenkwinkels des Kopfstücks in axialer Richtung gegeneinander
verspannbar sind.
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Das
Zusammenhalten des Gelenks in einem Zustand, in welchem die Gelenkstücke
gegeneinander verdrehbar sind und somit das Kopfstück verschwenkbar
ist, d. h. in welchem mit der Ausstoßvorrichtung gearbeitet
werden kann, einerseits und das Verspannen der Gelenkstücke,
um einen jeweils eingestellten Schwenkwinkel des Kopfstücks
zu fixieren andererseits werden erfindungsgemäß auf
zwei Vorrichtungen aufgeteilt, nämlich auf die Haltevorrichtung
und die Spanneinrichtung. Der Benutzer kann folglich entscheiden,
ob er mit fixiertem Schwenkwinkel oder veränderbarem, z.
B. durch eine Betätigungseinrichtung auf einfache Weise
während des Betriebs einstellbarem Schwenkwinkel arbeiten möchte.
Die Vielseitigkeit der Ausstoßvorrichtung wird hierdurch
erhöht, da auch bei gelöster Spanneinrichtung
aufgrund der Wirksamkeit der Haltevorrichtung ein Arbeiten mit der
Ausstoßvorrichtung möglich ist. Dieser Aspekt
der Erfindung ist auch im Hinblick auf solche Ausstoßvorrichtungen
von Vorteil, die mehr als ein Gelenk aufweisen und bei denen insbesondere
mehrere Leitungsabschnitte hintereinander angeordnet und jeweils
durch ein Gelenk miteinander verbunden sind. Insbesondere aufgrund
der während des Betriebs wirksamen Rückstoßkräfte des
aus dem Kopfstück austretenden Fluids können derartige
Mehrfachgelenk-Anordnungen unter Beeinträchtigung der Arbeitssicherheit
unkontrollierbar werden, wenn nicht wenigstens eines der Gelenke oder
alle Gelenke so verspannt werden, dass eine Änderung des
Schwenkwinkels unterbunden wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Aspekts der Erfindung ist
ein axiales Spiel des Gelenks bei gelöster Spanneinrichtung
durch die Halteeinrichtung vorgegeben. Hierbei ist es also die Halteeinrichtung,
die das Gelenkspiel bestimmt.
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Bevorzugt
ist das Gelenk derart ausgebildet, dass eine stufenlose Einstellung
des Schwenkwinkels möglich ist.
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Gemäß einem
weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung weist das Kopfstück
eine Umschaltfunktion auf, durch die zwischen wenigstens zwei Betriebsarten
umgeschaltet werden kann. Bei den Betriebsarten handelt es sich
insbesondere um einen Düsenbetrieb und einen Bypassbetrieb.
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Hierzu
ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Kopfstück ein Ausstoßteil
und ein Steuerteil umfasst, die zum Umschalten relativ zueinander
bewegbar, insbesondere gegeneinander verdrehbar, sind.
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Insbesondere
definiert das Ausstoßteil wenigstens zwei Strömungswege,
die für über das Steuerteil zuströmendes
Fluid in einer ersten Relativstellung zugänglich sind,
wobei in einer zweiten Relativstellung wenigstens einer der Strömungswege
durch das Steuerteil verschlossen ist.
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Durch
die veränderbare Relativstellung zwischen Ausstoßteil
und Steuerteil des Kopfstücks kann der Benutzer folglich
auswählen, ob beide Strömungswege oder lediglich
der eine Strömungsweg zur Verfügung stehen soll.
Hierdurch kann vorzugsweise eine bei Bedarf auswählbare
Bypass- oder Niederdruckfunktion realisiert werden. Während
der eine Strömungsweg zu einer Austrittsdüse des
Kopfstücks führt, kann mittels des weiteren Strömungsweges
gewissermaßen eine absichtliche Leckage hergestellt werden,
so dass das Fluid nicht nur über die Austrittsdüse,
sondern nur oder auch über eine oder mehrere zusätzliche
Austrittsöffnungen aus dem Kopfstück austritt.
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Eine
derartige Umschaltfunktion kann an einer Ausstoßvorrichtung
mit verschwenkbarem Kopfstück vorgesehen sein, wobei dies
aber nicht zwingend ist.
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Gemäß einem
weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung ist bei einer
Ausstoßvorrichtung, deren Kopfstück um eine Schwenkachse
verschwenkbar an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist, die Orientierung
eines aus dem Kopfstück austretenden Fluidstrahls relativ
zur Orientierung der Schwenkachse veränderbar, indem zumindest
ein Teil des Kopfstücks um eine senkrecht zur Schwenkachse
verlaufende Drehachse verdrehbar ist.
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Bei
dem austretenden Fluidstrahl handelt es sich insbesondere um einen
Flachstrahl. Tritt ein Flachstrahl in einer Richtung aus dem Kopfstück
aus, die mit der Längsachse einer das Kopfstück
am freien Ende tragenden Lanze zusammenfällt, so kann die
Orientierung des Flachstrahls einfach durch Verdrehen der Lanze
um die eigene Mittelachse verändert werden. Bei abgewinkeltem
Kopfstück dagegen ist die Orientierung des austretenden
Flachstrahls nicht durch eine derart einfache Bewegung der Lanze veränderbar.
Durch die Erfindung wird eine einfache, für die Praxis
vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, die Orientierung des
austretenden Fluidstrahls in Bezug auf die Schwenkachse des Kopfstücks
zu verändern.
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Das
Kopfstück kann hierzu einen Träger und ein am
Träger drehbar gehaltenes Düsenorgan umfassen,
wobei das Düsenorgan mit einem Ver stellorgan drehfest gekoppelt
ist, das für einen Benutzer zugänglich ist, um
die Fluidstrahl-Orientierung einzustellen.
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Bei
der drehfesten Kopplung kann es sich beispielsweise um eine Steckverbindung
zwischen Verstellorgan und Düsenorgan handeln, die eine
von einer reinen Kreisform abweichende Steckgeometrie aufweist.
Als Verstellorgan kann beispielsweise ein entsprechend ausgebildeter
Düsenschutz dienen, der das vordere Ende des Kopfstücks
bildet. Ein derartiger Düsenschutz wird auch als Mundstück
bezeichnet.
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Weitere
Ausführungsformen der einzelnen Aspekte der Erfindung sind
auch in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung
sowie der Zeichnung angegeben.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die
Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1a bis 1d verschiedene
Ansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstoßvorrichtung,
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2a bis 2c verschiedene
Schnittansichten und Betriebsstellungen der Ausstoßvorrichtung
von 1, und
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3a und 3b vergrößerte
Darstellungen der 2a und 2b zur
Erläuterung eines der Aspekte der Erfindung.
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Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Ausstoßvorrichtung beschrieben, bei der mehrere Aspekte,
wie sie im Einleitungsteil erläutert wurden, realisiert
sind. Wie im Einleitungsteil bereits erwähnt, sind diese
Aspekte grundsätzlich unabhängig voneinander.
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Anhand
der 1a–1d wird
zunächst ein Überblick über die erfindungsgemäße
Ausstoßvorrichtung gegeben.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine
Lanze für einen Hochdruckreiniger, die eine Fluidzufuhrleitung 11,
ein zwei Gelenkstücke 17, 19 umfassendes
Gelenk sowie ein Kopfstück 13 umfasst, das mittels
des Gelenks 17, 19 an die Fluidzufuhrleitung 11 angeschlossen
und um eine durch das Gelenk definierte Schwenkachse 15 relativ zur
Fluidzufuhrleitung 11 stufenlos verschwenkbar ist. Über
die Fluidzufuhrleitung 11 wird die Lanze an eine nicht
dargestellte Fluidquelle, insbesondere ein Hochdruckreinigungsgerät,
angeschlossen. In allen Figuren ist die Lanze in einer Stellung
mit einem Schwenkwinkel von 0° dargestellt, d. h. die Ausstoßrichtung
des aus dem Kopfstück 13 austretenden Fluids,
die identisch mit einer Mittel- und Drehachse 46 des Kopfstücks 13 ist,
fällt mit der Mittelachse 45 der Fluidzufuhrleitung 11 zusammen.
In dieser Stellung des Kopfstücks 13 wird also
mit der Lanze in Verlängerung der Fluidzufuhrleitung 11,
d. h. sozusagen ”nur nach vorne”, gearbeitet.
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Nachstehend
wird anhand der 2a bis 2c eine
spezielle Kombination aus Haltevorrichtung und Spanneinrichtung
für das Gelenk 17, 19 beschrieben. Ein
Bestandteil der Haltevorrichtung ist eine Halteschraube 21,
mit der die beiden das Gelenk bildenden Gelenkstücke 17, 19 zusammengehalten
werden. Die Betätigung der Spanneinrichtung erfolgt mittels
eines integrierten Spannhebels 29, d. h. die Spanneinrichtung
ist werkzeuglos betätigbar. Die Spanneinrichtung ist außerdem über
die Halteeinrichtung wirksam, worauf nachstehend näher
eingegangen wird.
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Was
einen weiteren Aspekt der Erfindung anbetrifft, so ist in 1c ein
Düsenorgan 47 gezeigt, das Bestandteil des Kopfstücks 13 ist.
Mit einer nachstehend näher insbesondere in Verbindung
mit 2c erläuterten Verstelleinrichtung ist
die Orientierung eines aus dem Düsenorgan 47 austretenden Fluidstrahls
relativ zur Orientierung der Schwenkachse 15 veränderbar.
Wie im Einleitungsteil erläutert, ist dies besonders dann
von Vorteil, wenn das Düsenorgan 47 derart ausgebildet
ist, dass das Fluid als Flachstrahl austritt. Als Verstellorgan 57 dient
ein Mundstück oder Düsenschutz, das bzw. der drehfest mit
dem Düsenorgan 47 gekoppelt ist.
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Als
ein weiterer Aspekt der Erfindung wird insbesondere in Verbindung
mit den 3a und 3b eine
Umschaltfunktion des Kopfstücks 13 beschrieben.
Hierzu ist das Kopfstück 13 mit einem drehbaren
Einstellorgan 61 versehen. Durch Verdrehen des Einstellorgans 61 relativ
zum Gelenkstück 17 kann der Benutzer wahlweise
einen Düsenbetrieb oder einen Bypassbetrieb realisieren.
Im Düsenbetrieb tritt das Fluid ausschließlich über
die Düse des Düsenorgans 47 aus. Durch
Umschalten in den Bypassbetrieb wird ein zusätzlicher Strömungsweg
geschaffen, über den ein Teil des Fluids um das Düsenorgan 47 herumgeführt
wird, d. h. über den das Fluid zusätzlich das
Düsenorgan 47 gewissermaßen ”umspült”.
Mit dieser Bypassfunktion kann folglich ein Niederdruckbetrieb realisiert
werden.
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Bei
dem von den Gelenkstücken 17, 19 gebildeten
Gelenk zwischen Fluidzufuhrleitung 11 und Kopfstück 13 handelt
es sich um ein Gelenk, das vom Fluid durchströmt wird.
Hierzu ist das eine Gelenkstück 19, das an die
Fluidzufuhrleitung 11 angeschlossen ist, mit einem Kanal 65 versehen,
dessen Mittelachse mit der Schwenkachse 15 zusammenfällt.
Der Kanal 65 ist in Form einer Bohrung vorgesehen, die
von der Stirnseite eines Drehzapfens 19b aus in das Gelenkstück 19 hineinführt.
Dieser Kanal 65, der sich bis in einen Basisabschnitt des
Gelenkstücks 19 erstreckt, ist am Drehzapfen 19b mittels der
bereits erwähnten Halte schraube 21 fluiddicht verschlossen.
Hierauf wird nachstehend näher eingegangen. Zur strömungstechnischen
Verbindung der Fluidzufuhrleitung 11 mit dem Kopfstück 13 ist
im Basisabschnitt des Gelenkstücks 19 ein weiterer,
direkt mit dem Kanal 65 kommunizierender Kanal 73 ausgebildet,
während im Basisabschnitt des anderen Gelenkstücks 17 ein
Kanal 75 ausgebildet ist, der mit dem Kanal 65 über
einen weiteren im Drehzapfen 19b ausgebildeten Kanal 77 kommuniziert.
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Weder
dieser Strömungsverlauf noch eine weitere Besonderheit
des Gelenks 17, 19 sind Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird.
Bei der Besonderheit handelt es sich um spezielle Ausgestaltungen der
im Gelenk ausgebildeten Kanäle dahingehend, dass die Fluiddurchflussrate
durch das Gelenk 17, 19 von dem Schwenkwinkel
des Kopfstücks 13, also von der relativen Drehstellung
des Drehzapfens 19b des Gelenkstücks 19 im
Gelenkstück 17, abhängig ist. Auch diese
Besonderheit ist unabhängig von den hier beschriebenen
Aspekten der Erfindung.
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Was
den bereits erwähnten unabhängigen Aspekt der
Kombination aus Halteeinrichtung 21, 23 und Spanneinrichtung 25, 27 anbetrifft,
so wird im Folgenden insbesondere auf die 2a bis 2c Bezug
genommen. Die Gelenkstücke 17, 19 umfassen
jeweils einen Basisabschnitt 17a, 19a. Am Basisabschnitt 19a ist
der bereits erwähnte Drehzapfen 19b ausgebildet,
für den der andere Basisabschnitt 17a eine Aufnahmeöffnung 17b aufweist,
in welcher der Drehzapfen 19b drehbar gelagert ist.
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Der
bereits erwähnte, an der Stirnseite des Drehzapfens 19b offene
Kanal 65 ist durch die ebenfalls bereits erwähnte
Halteschraube 21 fluiddicht verschlossen. Der Kopf der
Halteschraube 21 beaufschlagt einen Haltering 23,
der sich am Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 abstützt.
Durch Halteschraube 21 und Haltering 23 werden
folglich die Gelenkstücke 17, 19 in axialer
Richtung zusammengehalten. Das axiale Spiel des Gelenks lässt
sich durch diese Halteeinrichtung 21, 23 vorgeben.
Dabei kann das Gelenk derart ausgelegt sein, dass bereits mittels
der Halteeinrichtung 21, 23 eine axiale Verspannung
der beiden Gelenkstücke 17, 19 gegeneinander
bewirkt wird, die aber ein Verschwenken des Kopfstücks 13 noch
in einer bestimmungsgemäßen Weise erlaubt, d.
h. eine Gängigkeit des Gelenks ist noch gegeben. Ein minimales
Spiel bzw. ein maximales Verspannen ist aber dadurch festgelegt,
dass der Haltering 23 bezüglich der im Basisabschnitt 17a ausgebildeten
Aufnahmeöffnung 17b radial nach innen vorsteht,
d. h. den Drehzapfen 19b des anderen Gelenkstücks 19 radial überlappt.
Folglich kann die Länge des Drehzapfens 19b derart
bemessen werden, dass der Drehzapfen 19b beim Festziehen
der Halteschraube 21 mit seiner Stirnseite am Haltering 23 zur
Anlage gelangt, bevor eine maximale Verspannung erreicht wird, die
mittels der Halteschraube 21 und dem Haltering 23 herstellbar
wäre, wenn kein Anschlag für den Drehzapfen 19b vorgesehen
wäre. Insofern ist die Halteeinrichtung in axialer Richtung selbstblockierend
ausgebildet.
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Bevorzugt
ist das Gelenk 15, 17 derart ausgelegt, dass ein
geringes axiales Spiel verbleibt, das zum einen eine gewünschte
Gängigkeit des Gelenks 15, 17 definiert
und außerdem die Fluiddichtigkeit des Gelenks gewährleistet.
Zur Abdichtung des Gelenks 17, 19 sind außerdem
O-Ringe 67, 69, 71 vorgesehen, wobei
ein stirnseitig wirksamer O-Ring 67 zwischen den einander
zugewandten, senkrecht zur Schwenkachse 15 verlaufenden
Seiten des Halterings 23 und des Basisabschnitts 17a des
Gelenkstücks 17 wirksam ist.
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Die
nachstehend erläuterte Spanneinrichtung ist derart konzipiert,
dass einerseits die Gelenkstücke 17, 19 derart
axial gegeneinander verspannt werden, dass ein Verschwenken des
Kopfstücks 13 zumindest über eine hierfür
vorgesehene Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt),
die bei gelöster Spanneinrichtung dem Benutzer ein Einstellen
des gewünschten Schwenkwinkels ermöglicht, nicht mehr
möglich ist. Zum anderen beeinflusst die Spanneinrichtung
im gelösten Zustand das durch die Halteeinrichtung in der
vorstehend erläuterten Weise vorgegebene Spiel des Gelenks 17, 19,
d. h. die Gängigkeit des Gelenks, nicht.
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Hierzu
umfasst die Spanneinrichtung eine nach Art einer Mutter ausgebildete
Spannschraube 25, die auf eine axiale Erweiterung des Halterings 23 aufgeschraubt
ist und einen am Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 abgestützten
Spannring 27 beaufschlagt. Der Spannring 27 stützt
sich am Basisabschnitt 17a radial außerhalb des
Halterings 23 ab und ist ohne radiale Überlappung
mit dem Drehzapfen 19b oder mit der Halteeinrichtung 19, 21 angeordnet.
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Der
Benutzer kann die Spannschraube 25 mittels des bereits
erwähnten integrierten Spannhebels 29 verdrehen.
An dem Spannhebel 29 ist der vorstehend erwähnte
Spannring 27 einstückig ausgebildet.
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Zum
Zerlegen des Gelenks 17, 19 ist die Halteschraube 21 durch
eine abnehmbare Abdeckkappe 63 zugänglich.
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Aufgrund
dieser Konstruktion wird beim Betätigen des Spannhebels 29 in
Spannrichtung aufgrund der Abstützung des Spannrings 27 am
Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 die
gesamte Anordnung aus Haltering 23, Halteschraube 21,
Drehzapfen 19b und somit Basisabschnitt 19a in 2a und 2b nach
unten gezogen, d. h. die beiden Gelenkstücke 17, 19 werden
stärker zusammengedrückt, wobei die Auslegung
derart gewählt ist, dass bei in der Spannstellung befindlichen
Spannhebel 29 (vgl. insbe sondere 1a) ein
Verschwenken des Kopfstücks 13 relativ zur Fluidzufuhrleitung 11 nicht mehr
in einer bestimmungsgemäßen Weise möglich ist.
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Die
erfindungsgemäße Spanneinrichtung umfasst somit
kein Verdrehen der Halteschraube 21. Der mittels der Halteschraube 21 hergestellte
Zustand wird folglich durch die Spanneinrichtung insofern nicht
beeinflusst, als durch Lösen der Spanneinrichtung der ursprüngliche
Zustand wiederhergestellt wird, d. h. das bei gelöster
Spanneinrichtung vorhandene Gelenkspiel wird alleine durch die Halteeinrichtung
vorgegeben.
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Das
Fixieren des Schwenkwinkels zwischen Kopfstück 13 und
Fluidzufuhrleitung 11 mittels der Spanneinrichtung beruht
hier somit ausschließlich auf Reibung zwischen den Gelenkstücken 17, 19. Formschlussmittel
kommen nicht zum Einsatz.
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Gemäß einem
weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung (vgl. insbesondere 3a und 3b)
weist das Kopfstück 13 eine Umschaltfunktion auf.
Hierzu ist das Kopfstück 13 gewissermaßen zweigeteilt,
wobei die einzelnen Bauteile des Kopfstücks 13 entweder
zu einem Steuerteil 33 oder einem Ausstoßteil 31 gehören.
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Das
Steuerteil 33 ist in das Gelenkstück 17 eingeschraubt
und trägt an seinem vorderen Ende ein Abdichtorgan 37 in
Form einer Abdichtscheibe. Die Vorderseite der Abdichtscheibe 37 dient
als eine Dichtfläche 43, die in der Betriebsstellung
gemäß 3b mit
einer Dichtfläche 41 des Düsenorgans 47 zusammenwirkt.
Die Dichtflächen 41, 43 verlaufen senkrecht
zu einer Mittelachse 46 des Kopfstücks 13. Bezüglich
dieser Mittelachse 46 ist die axiale Position des Steuerteils 33 und
damit der Dichtfläche 43 der Abdichtscheibe 37 während
des Betriebs unveränderbar. Das Steuerteil 33 kann
alternativ einstückig mit dem Gelenkstück 17 ausgebildet
sein, d. h. das Gelenkstück 17 selbst kann als
Steuerteil und somit als Abdichtorgan dienen.
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Die übrigen
Komponenten des Kopfstücks 13 bilden das Ausstoßteil 31,
das insbesondere das Düsenorgan 47, das Verstellorgan 57 (Mundstück bzw.
Düsenschutz), das Einstellorgan 61 und einen Träger 59 umfasst.
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Der
Träger 59 ist auf einen Ringabschnitt des Gelenkstücks 17 aufgeschraubt,
in den das vorstehend erläuterte Steuerteil 33 eingeschraubt
ist. Das Einstellorgan 61 ist drehfest mit dem Träger 59 verbunden.
Die axiale Position des Ausstoßteils 31 relativ
zum Steuerteil 33 kann folglich durch Verdrehen des Einstellorgans 61 durch
den Benutzer verändert werden.
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Das
Steuerteil 33 bildet zusammen mit dem Gelenkstück 17 einen
Zuströmraum 79 für das Fluid, in den
der im Gelenkstück 17 ausgebildete Kanal 73 mündet.
Aus dem Steuerteil 33 heraus gelangt das Fluid durch eine
in der Abdichtscheibe 37 ausgebildete Durchströmöffnung 35,
die mit einer Eintrittsöffnung 51 des Düsenorgans 47 ausgerichtet
ist, über welche das Fluid in das Düsenorgan 47 hinein
gelangt, aus welchem das Fluid schließlich über
die Düse 49 ausgestoßen wird.
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In
einer Bypass-Stellung gemäß 3a ist der
Abstand zwischen der Dichtfläche 43 des Abdichtorgans 37 und
der Dichtfläche 41 des Düsenorgans 47 maximal.
Dem aus dem Steuerteil 33 austretenden Fluid stehen folglich
zwei Strömungswege 53, 55 zur Verfügung.
Ein erster Strömungsweg führt direkt durch das
Düsenorgan 47 hindurch zur Düse 49. Das
diesen Strömungsweg nehmende Fluid wird folglich als Fluidstrahl über
die Düse 49 ausgestoßen, z. B. als ein
Flachstrahl. Auf dem zweiten Strö mungsweg 55 wird
das Düsenorgan 47 umströmt, womit die
Düse 49 umgangen wird. Dieses Umspülen des
Düsenorgans 47, das auch als eine bewusste Leckage
bezeichnet werden kann, hat einen Niederdruckbetrieb zur Folge,
den der Benutzer durch Herstellen einer entsprechenden Drehstellung
des Ausstoßteils 31 bei Bedarf wählen
kann.
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Durch
Verdrehen des Ausstoßteils 31 wird der Träger 59 weiter
auf das Gelenkstück 17 aufgeschraubt, wodurch
der Abstand zwischen den Dichtflächen 41, 43 bis
auf Null reduziert werden kann. Ein Betrieb in Zwischenstellungen,
also mit stufenlos einstellbarem Strömungsquerschnitt für
den zweiten Strömungsweg 55, ist möglich,
d. h. die 3a und 3b stellen
die beiden Endstellungen dar. In der Einstellung gemäß 3b steht
für das aus dem Steuerteil 33 austretende Fluid
ausschließlich der erste Strömungsweg 53 über
die Düse 49 des Düsenorgans 47 zur
Verfügung. Der zweite Strömungsweg 55 ist
aufgrund des Zusammenwirkens der Dichtflächen 41, 43 verschlossen.
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Bezüglich
eines weiteren unabhängigen Aspektes der Erfindung wird
insbesondere auf 2c verwiesen. Durch die bereits
vorstehend erwähnte drehfeste Koppelung zwischen dem Düsenorgan 47 und
dem Verstellorgan 57 kann durch Drehen am Verstellorgan 57 das
Düsenorgan 57 und folglich dessen Düse 49 um
die Mittelachse 46 des Kopfstücks 13 gedreht
werden. Folglich kann der Benutzer die Orientierung eines aus dem
Düsenorgan 47 austretenden Fluidstrahls im Raum
relativ zur Orientierung der durch das Gelenk 17, 19 definierten Schwenkachse 15 im
Raum verändern.
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Die
Art und Weise der Bearbeitung mittels der erfindungsgemäßen
Ausstoßvorrichtung kann damit geändert werden,
ohne die Lanze als Ganzes anders halten zu müssen.
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Die
drehfeste Koppelung zwischen Verstellorgan 57 (Düsenschutz
bzw. Mundstück) und Düsenorgan 47 ist
durch eine Steckverbindung realisiert, bei der eine von einer Kreisform
abweichende Geometrie vorgesehen ist. Wie ein Vergleich von 2c mit 2a oder 2b zeigt,
ist das Düsenorgan an seinem vorderen Ende mit einem Vorsprung 81 rechteckigen
Querschnitts versehen, der in eine hierzu komplementäre
Aussparung 83 des Verstellorgans 57 eingreift.
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Das
Verstellorgan 57 zum Einstellen der Strahlorientierung
einerseits und das Einstellorgan 61 zum Umschalten zwischen
Düsenbetrieb und Bypass-Betrieb andererseits sind unabhängig
voneinander um eine gemeinsame Drehachse 46 verdrehbar,
die hier mit der Mittelachse des Kopfstücks 13 und – in
der dargestellten 0°-Schwenkstellung des Kopfstücks 13 – auch
mit der Mittelachse der Fluidzufuhrleitung 11 zusammenfällt.
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- 11
- Fluidzufuhrleitung
- 13
- Kopfstück
- 15
- Schwenkachse
- 17
- Gelenkstück
- 19
- Gelenkstück
- 21
- Halteschraube
- 23
- Haltering
- 25
- Spannschraube
- 27
- Spannring
- 17a
- erster
Basisabschnitt
- 17b
- Aufnahmeöffnung
- 19a
- zweiter
Basisabschnitt
- 19b
- Drehzapfen
- 29
- Spannhebel
- 31
- Ausstoßteil
- 33
- Steuerteil
- 35
- Durchströmöffnung
- 37
- Abdichtorgan
- 41
- Dichtfläche
- 43
- Dichtfläche
- 45
- Mittelachse
- 46
- Drehachse
- 47
- Düsenorgan
- 49
- Düse
- 51
- Eintrittsöffnung
- 53
- erster
Strömungsweg
- 55
- zweiter
Strömungsweg
- 57
- Verstellorgan
- 59
- Träger
- 61
- Einstellorgan
- 63
- Abdeckkappe
- 65
- Kanal
- 67
- O-Ring
- 69
- O-Ring
- 71
- O-Ring
- 73
- Kanal
- 75
- Kanal
- 77
- Kanal
- 79
- Zuströmraum
- 81
- Vorsprung
- 83
- Aussparung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 2304738
A1 [0005]
- - DE 102005042503 A1 [0005]
- - DE 202004005160 U1 [0005]
- - GB 2074481 A [0005]
- - DE 102006023709 B3 [0005]