DE2746037B2

DE2746037B2 - Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: DE2746037B2
Application number: DE2746037A
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(Grad.) 7057 Winnenden Schulze
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1977-10-13
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2746037A1; DE2746037C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer verschließbaren, mit einer Hochdruckpumpe in Verbindung stehenden Spritzleitung, einer Chemikalienansaugung in der Spritzleitung, einer diese Ansau-

gung umgehenden By-pass-Leitung, einer vor der Chemikalienansaugung abzweigenden Rückführleitung, einer die By-pass-Leitung wahlweise öffnenden und schließenden ersten Umschalteinrichtung mit einem in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben, der durch Druckveränderungen in der Spritzleitung verschiebbar ist, und mit einer zweiten, die Rückführleitung wahlweise öffnenden und schließenden Umschalteinrichtung.
Bei Hochdruckreinigungsgeräten wird teilweise die unvermischte, unter hohem Druck herangeführte Flüssigkeit und teilweise eine mit Cheniikalien versetzte Flüssigkeit verspritzt. Es ist bereits bekannt, die wahlweise Beimischung von Chemikalien zu der Spritzflüssigkeit dadurch zu erreichen, daß der Spritz-

druck an der Düse verändert wird, z. B. durch Verwendung eines Doppelstrahlrohres mit zwei Düsen, wobei über das zweite Strahlrohr eine Teilmenge abfließen kann. Durch die dabei erfolgende Absenkung des Spritzdruckes an der Düse wird eine Chemikalienansaugung erreicht. Es sind auch Konstruktionen bekannt geworden, bei welchen durch Öffnen eines Ventiles am Strahlrohr eine Druckabsenkung erreicht wird, durch welche ein parallel zum Injektor geschaltetes By-pass-Ventil geschlossen wiru und ein Überströmventil geöffnet wird, so daß ein Teil des Wassers über das Überströmventil zur Saugseiie der Pumpe zurückfließt(DE-Gbm73 32 019.i).

Bei diesen bekannten Vorrichtungen kommt es bei der Umschaltung zu Arbeitsunterbrechungen. Die Ventile müssen dabei von Hand geöffnet werden. Außerdem fließt beim Umschalten Wasser ungenutzt vor der Spritzdüse aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen

so Art derart zu verbessern, daß die Einschaltung der Chemikalienansaugung ohne Unterbrechung des Ar-Leitsvorganges und ohne ungenutzte Abgabe des Spritzmediums erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Umschalteinrichtungen von dem einen verschiebbaren Kolben gebildet werden, welcher durch den beim Schließen der Spritzleitung erfolgenden Druckanstieg der zu verspritzenden Flüs-

M sigkeit aus seiner Ruhestellung in eine Stellung verschiebbar ist, in welcher die By-pass-Leitung verschlossen und die Rückführleitung geöffnet ist, und daß ein die Flüssigkeitszufuhr unterbrechender Druckschalter vorgesehen ist, welcher durch den beim Schließen der Spritzleitung erfolgenden Druckanstieg betätigbar ist, und zwar bei einem Flüssigkeitsdruck, der über dem zur Verschiebung des Kolbens aus der Ruhestellung notwendigen Druck liegt.

Bei einer solchen Ausgestaltung genügt es, die Spritzleitung kurzzeitig zu schließen, was bei herkömmlichen, mit einem pistolenähnlichen Handgriff arbeitenden Spritzleitungen einfach durch Loslassen des das Öffnungsventil betätigenden Abzuges erfolgen kann. Der dabei auftretende Druckanstieg der zu verspritzen den Flüssigkeit schließt eine die Chemikalienansaugung umgehende By-pass-Leitung und öffnet gleichzeitig eine Rückführleitung. Dadurch wird der von einer Pumpe zugeführte Flüssigkeitsstrom in zwei TeUströme geteilt. Der erste Teilstrom fließt durch die Chemikalienansaugung, beispielsweise eine Injektordüse mit einem Saugraum, zu der Spritzleitung, der zweite Teilstrom gelangt vor der Injektordüse in eine Rückführleitung, durch welche die Flüssigkeit erneut dem Eingang der Pumpe zugeführt wird.

Wenn die Spritzleitung längere Zeit geschlossen bleibt, dann baut sich ein Druck auf, der nicht nur in der beschriebenen Weise den Kolben verschiebt, sondern der bei weiterem Aufbau den Druckschalter betätigt, wodurch die Pumpe der Vorrichtung ausgeschaltet wird Dabei fällt der Druck der zugeführten Spinnflüssigkeit wieder ab, wodurch der Kolben unter dem Einfluß der ihn verschiebenden Feder wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben wird, in welcher die Rückführleitung unterbrochen und die By-pass-Leitung geöffnet isL Erst bei noch weiterem Absinken des Flüssigkeitsdrukkes wird der Druckschalter wieder betätigt und schaltet erneut die Pumpe des Hochdruckreinigungsgei ätes ein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse, in welchem der Kolben verschieblich gelagert ist, über eine Leitung mit der «or der Chemikalienansaugung gelegenen Flüssigkeitszufuhr in Verbindung steht, daß die By-pass-Leitung am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses aus diesem austritt, daß der Eintritt der Leitung in das Gehäuse und der Austritt der By-pass-Leitung aus dem Gehäuse als Dichtspitze ausgebildet sind, daß der Kolben bei geöffneter Spritzleitung in einer ersten Stellung an dein ersten Dichtsitz anliegt und dadurch die Verbindung der vor der Chemikalienansaugung gelegenen Flüssigkeitszufuhr mit der Rückführleitung unterbricht, und daß der Kolben bei erhöhtem Flüssigkeitsdruck von dem ersten Dichtsitz gegen die Wirkung einer Feder gegen den zweiten Dichtsitz geschoben ist, wodurch die By-pass- Leitung unterbrochen ist

Günstig ist es, wenn in der Rückführleitung eine Drosselstelle vorgesehen ist

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsvorrichtung in einer ersten Beiriebsstellung, bei welcher das zu versprühende Medium im wesentlichen dt'rch die By-pass-Leitung strömt und

F i g. 2 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 in einer zweiten Betriebsstdlunjj, bei welcher die By-Pass-Leitung geschlossen ist.

In an sich bekannter Weise wird ein zu versprühendes Medium, beispielsweise Wasser, von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe unter hohem Druck einer Spritzleitting 1 zugeführt, in welcher eine Handspritzpistole 2 mit einem ein Öffnungsventil betätigenden Abzug 3 eingeschaltet ist. Am Ende der Spritzleitiffig 1 tritt das Medium durch eine Düse 4 aus.

Zwischen Pumpe und Spritzleitung 1 ist ein Gehäuse 5 mit einer Passage 6 für das von der Pumpe durch eine Flüssigkeitszufuhr 7 zugeführte Reinigungsmedium angeordnet Die Passage 6 verengt sich im Inneren des Gehäuses 5 in Form einer Injektordüse 8, an die sich ein erweiterter, mit der Spritzleitung 1 in Verbindung stehender Saugraum 9 anschließt Im Bereich der Injektordüse 8 mündet in den Saugraum 9 eine Chemikalienleitung 10 ein, die über ein Rückschlagventil 11 und ein Dosierventil 12 mit einem Chemikalienvorratsbehälter 13 verbunden ist

Im Bereich vor der Injektordüse 8 ist an dem Gehäuse 5 ein Kolbengehäuse 14 angeordnet in dem ein als Stufenkolben ausgebildeter Kolben 15 in axialer Richtung verschieblich gelagert ist Durch eine den Kolben 15 umgebende, an dem Kolbengehäuse 14 ,abgestützte Druckfeder 16 wird der Kolben mit seinem als Ventilkörper ausgebildeten freien Ende 17 gegen einen Ventilsitz 18 an der Wand de·· »..olbengehäuses 14 gedrückt und verschließt dadurch eine Leitung 19, die das Innere des Gehäuses 5 mit dem Inneren des Kolbengehäuses 14 verbindet.

Auch das gegenüberliegende freie Ende 20 des Kolbe· s 15 ist als Ventilkörper ausgebildet, der beim Verschieben des Kolbens 15 entgegen der Wirkung der Druckfeder 16 an einem Ventilsitz 21 in der gegenüberliegenden Wand des Kolbengehäuses 14 anpreBbar ist wodurch eine By-Pass-Leitung 22 verschließbar ist

Das Innere des Kolbengehäuses 14 ist durch eine Zwischenwand 23 in zwei Teilräume 24 und 25 unterteilt Die Zwischenwand 23 dient als Abstützung für die Druckfeder 16, deren anderes Ende sich am Kolben 15 abstützt. Der Kolben 15 tritt mit seinem freien Ende 20 durch die Zwischenwand 23 hindurch.

Der Teilraum 24 steht über die Leitung 19 mit dem Inneren des Gehäuses 5 und über eine Rückführleitung 26 mit dem Eingang der Pumpe des HocndrucScreinigungsgerätes in Verbindung. Die Rückführleitung 26 weist eine Drosselstelle 27 auf.

/Außerdem ist der Teilraum 24 über eine Ausgleichsleitung 28 mit einem Druckausgleichsgefäß 29 verbunden, das an einer flexiblen Membran 30 in einen gasgefüllten, abgeschlossenen AusgleicHsraum 31 und einen mit der Ausgleichsleitung 28 verbundenen Speicherraum 32 unterteilt ist.

Der Teilraum 25 ist in die By-Pass-Leitung 22 eingeschaltet, die ihn einerseits mit der Flüssigkeitszufuhr 7 und andererseits mit der Spritzieitung 1 verbindet. Auf dies? Weise umgeht die By-Pass-Leitung 22 die Injektordüse 8 und den Saugraum 9.

Der Kolben 15 hat er, seinem freien Ende 17 einen vestjtüch geringeren Durchmesser als in seinem Mittelteil, in welchem er abgedichtet an den Innenwänden des Teilraumes 24 anliegt.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunäciist anhand der Darstellung der Fig. 1 erläutert. In diuser Betriebsstellung befindet sich der Kolben 15 in einer Stellung, in welcher sein freies Fnde 17 am Ventilsitz 18 anliegt und die Leitung 19 verschließt, während sein freies Ende 20 vom Ventilsitz 21 abgehoben ist, so daß die By-Pass-Leitung 22 geöffnet ist. Die von der Pumpe über die Zufuhr 7 zugeführte Flüssigkeit wird daher im wesentlichen über die By-Pass-Leitung 22 in die Spritzleitung 1 strömen und in an sich bekannter Weise durch die Düse 4 abgegeben. Wegen des geringen Querschnitts der injekto-düse 8 und wegen des damit verbundenen

hohen Strömungswiderstandes wird praktisch keine Flüssigkeit durch die Injektordüse 8 und den Saugraum 9 hindurchfließen.

Sobald die Spritzleitung 1 durch Loslassen des Abzuges 3 geschlossen wird, steigt der Druck in der Flüssigkeit im Innern des Gehäuses 5 an. Dies führt dazu, daC die unter steigendem Druck stehende Flüssigkeit an der Stirnfläche des Kolbens 15 im Bereich von dessen freiem Ende 17 angreift und den Kolben 15 entgegen der Wirkung der Druckfeder 16 verschiebt. Dadurch kann die unter Druck stehende Flüssigkeit in den Teilraum 24 eindringen. Durch die an dem Mittelteil des Kolbens 15 anliegende Flüssigkeit wird dieser mit einer gesteigerten Kraft entgegen der Wirkung der Druckfeder 16 verschoben, bis das freie Ende 20 des Kolbens auf dem Ventilsitz 21 anliegt und die By-Pass-Leitung verschließt. Diese Betriebsstellung ist in P ι η O /HorcTPctpllt In Hipcpr ^ιρΙΙιιησ ict pinp

Verbindung zwischen dem Innenraum des Gehäuses 5 und der Rückführleitung 26 hergestellt. Die von der Pumpe herangeführte Flüssigkeit wird daher in zwei Teilströme aufgespalten. Der erste Teiistrom fließt durch die Leitung 19, den Teilraum 24 und die Rückführleitung zurück zur Eingangsseite der Pumpe, der zweite Teilstrom fließt durch die Injektordüse 8 zur Spritzleitung 1. Dieser Zustand bleibt auch dann erhalten, wenn die Spritzleitung 1 wieder geöffnet wird, da der Druck im Teilraum 24 infolge des hohen Strömungswiderstanes der Injektordüse 8 und infolge der in die Rückführleitung 26 eingesetzten Drossel 27 hoch genug bleibt, um den Kolben 15 in seiner in F i g. 2 dargestellten Stellung zu halten.

Bei dieser Betriebsweise erzeugt der durch die Injektordüse 8 hindurchtretende Teilstrom hinter dieser Düse, d. h. im Saugraum 9, einen Unterdruck, durch welchen das Rückschlagventil 11 geöffnet und Chemikalie durch die Leitung 10 in den Saugraum eingesaugt wird. Diese Chemikalie wird dem in die Spritzleitung I eintretenden Teilstrom beigemischt. Die Menge der zugemischten Chemikalie kann mitteis des Dosierventils 12 eingestellt werden.

Die Vorrichtung ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Druckschalter ausgestattet, welcher bei hohem Flüssigkeitsdruck die Pumpe ausschaltet und sie bei niedrigem Flüssigkeitsdruck wieder einschaltet. Die Schaltpunkte sind dabei derart gewählt, daß der zum Ausschalten der Pumpe notwendige Druck größer ist als der Druck, der zum Verschieben des Kolbens 15 von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte StelVmg notwendig ist. Umgekehrt ist der zum Einschalten der Pumpe notwendige Druck geringer

als der Flüssigkeitsdruck, der der Federkraft der Druckfeder 16 gerade noch die Waage halten kann.

Wenn man infolgedessen die Spritzleitung 1 längere Zeit verschlossen hält, dann steigt der Druck im Gehäuse 5 so stark an, daß er nicht nur den Kolben 15 verschiebt, sondern bei weiterem Ansteigen auch die Pumpe ausschaltet Dadurch fällt der Druck im Gehäuse 5 wieder ab. Unterhalb eines bestimmten Wertes des Druckes wird die von der Druckfeder 16 auf den Kolben ausgeübte Kraft größer als die Kraft der Flüssigkeit, so daß der Kolben wieder in die in F i g. 1 dargestellte Ausgangslage zuriickverschoben wird. Beim erneuten Offnen der Spritzleitung 1 fällt der Druck im Gehäuse 5 weiter ab, so daß die Pumpe wieder eingeschaltet wird und erneut fördert. Da der Kolben jetzt jedoch die By-Pass-Leitung nicht mehr verschließt, fließt die Flüssigkeit praktisch ausschließlich durch die By-Pass-

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Gehäuses 5 kein den Kolben berschiebender Druck aufbauen kann.

Die Chemikalienansaugung kann also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch ein kurzzeitiges Schließen der .'jpritzleitung erreicht wurden, während ein längeres Schließen der Spritzleitung zur Abschaltung der Chemikalienansaugung führt.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel 'St der Teilraum 24 zusätzlich mit dem Druckausgleichsgefäß 29 verbunden. Solange sich der Kolben in der in Fig. 1 dargestellten Position befindet, ist der Speicherraum 32 des Drud-ausgleichsgefäßes im wesentlichen leer, die Membran JO ist also in den Speicherraum hineingewölbt.

Sobald der Kolben bei ansteigendem Flüssigkeitsdruck verschoben wird, tritt ein Teil der Flüssigkeit in den Speicherrauni 32 ein und verschiebt die Membran 30 gegen den Gasdruck in den Ausgleichsraum hinein. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Druckaufbaues in der Flüssigkeit herabgesetzt, so daß zwischen dem Zeitpunkt der Kolbenverschiebung und dem Zeitpunkt, an welchem der Druckschalter anspricht und die Pumpe ausschaltet, eine größere Zeitspanne vergeht. Die Dauer der kurzzeitigen Schließung der Spritzleitung 1 zum Zwecke der Einschaltung der Chemikalienansaugung ist daher nicht kritisch. Wenn die By-Pass-Leitung geöffnet ist, dann baut sich im Gehäuse 5 hinter der Injektordüse 8 infolge des Druckaufbaut vor der Düse 4 ein Druck auf, der groß genug ist, um das Rückschlagventil 11 zu verschließen. Dadurch wird eine Chemikalienzufuhr in die geringe, durch die Injektordüse 8 tretende Flüssigkeitsmenge mit Sicherheit vermieden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hcchdmckreinigungsgerät mit einer verschließbaren, mit einer Hochdruckpumpe in Verbindung stehenden Spritzleitung, einer Chemikalienansaugung in der Spritzleitung, einer diese Ansaugung umgehenden By-pass-Leitung, einer vor der Chemikalienansaugung abzweigenden Rückführleitung, einer die By-pass-ueitung wahlweise öffnenden und schließender ersten Umschalteinrichtung mit einem in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben, der durch Druckveränderungen in der Spritzleitung verschiebbar ist, und mit einer zweiten, die Rückführleitung wahlweise öffnenden und schließenden Umschalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umschalteinrichtungen von dem einen verschiebbaren Kolben (15) gebildet werden, welcher durch den beim Schließen der Spritzleitung (1) erfolgenden Druckanstieg der zu verspritzenden Flüssigkeit aus seiner Ruhestellung in eine Stellung verschiebbar ist, in welcher die By-pass-Leitung (22) verschlossen und die Rückführleitung (26) geöffnet ist, und daß ein die Flüssigkeitszufuhr unterbrechender Druckschalter vorgesehen ist, welcher durch den beim Schließen der Spritzleitung (1) erfolgenden Druckanstieg betätigbar ist, und zwair bei einem Flüssigkeitsdruck, der über dem zur Verschiebung des Kolbens (15) aus der Ruhestellung notwendigen Druck liegt.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14), in welchem der Kolben (15) v. schieblichi gelagert ist, über eine Leitung (19) mit der vor der Chemikalienansaugung gelegenen Fluss jkeitszufuhr (7) in Verbindung steht, daß die By-pass-Leitung (22) am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses (14) aus diesem austritt, daß der Eintritt der Leitung (19) in das Gehäuse (14) und der Austritt der By-pass-Leitung (22) aus dem Gehäuse (14) als Dichtsitze (18 bzw. 21) ausgebildet sind, daß der Kolben (15) bei geöffneter Spritzleitung (1) in einer ersten Stellung an dem ersten Dichtsitz (18) anliegt und dadurch üie Verbindung der vor der Chemikalienansaugung gelegenen Flüssigkeitszufuhr (7) mit der Flückführleitung (26) unterbricht, und daß der Keilbein (15) bei erhöhtem Flüssigkeitsdruck von dem ersten Dichtsitz (18) gegen die Wirkung einer Feder (16) gegen den zweiten Dichtsitz (21) geschoben ist, wodurch die By-pass-Leitung (22) unterbrochen ist.

3. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehender, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführleitung (26) eine Drosselstelle (27) vorgesehen ist.

4. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drosselstelle (27) und dem ersten Dichtsitz (18) eine Ausgleichsleitung (28) zu einem als Flüssigkeitsspeicher dienenden Druckausgleichsgefäß (29) führt.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daö da* Druckausgleichsgefäß (29) eine bewegliche Membran (30) umfaßt, welche einen abgeschlossenen, gasgefüllten Ausgleichsraum (31) von einem mit der Ausgleichsleitung (28) verbundenen Speicherraum (32) trennt.

6. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalienansaugung eine Injektordüse (8) mit einem Saugraum (9) sowie eine in diesen einmündende Chemikalienleitung (10) umfaßt.

7. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalienleitung (10) über ein Dosierventil (12) sowie ein Rückschlagventil (11) mit einrm Chemikalienvorratsgefäß (13) verbunden ist.