DE3724765C2 - Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reiningen von Oberflächen mit einem Strahl Reinigungsflüssigkeit und mit einem Spülrohr mit Gehäuse, das mit einem kippbar gelagerten Düsenkörper ausgestattet ist, der so beschaffen ist, daß er mit Hilfe eines am Gehäuse angebrachten Antriebsorgan, vorzugsweise ein von der zum Düsenkörper strömenden Reini­ gungsflüssigkeit angetriebener Hydraulikmotor, Kippbewe­ gungen ausführt.

Das DE-GM 80 29 704 beschreibt eine derartige Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen gemäß des Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-PS 36 32 368 wird ebenfalls eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen be­ schrieben, bei der der Düsenkörper auch schon im Innern des Gehäuses angebracht ist und an seinem vorderen Ende eine Auflagefläche aufweist, mit Hilfe derer er auf einer mit einer Ab­ lauföffnung versehenen Tragefläche eines am Ausgang des Gehäuses angebrachten Ablaufein­ satzes gelagert ist, wobei der Ablaufeinsatz einen zentral angebrachten Ablaufkanal für die Reinigungsflüssigkeit besitzt und die Ablauföffnung eine Querschnittsfläche aufweist, die grö­ ßer ist als die der Öffnung des Düsenkörpers.

Die DE-PS 36 23 368 ist jedoch erst nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung veröf­ fentlicht worden, besitzt aber einen älteren Zeitrang (11. 7. 1986 gegenüber 19. 8. 1986 der vorlie­ genden Anmeldung). Daher gilt diese Druckschrift lediglich nach § 3, Abs. 2 Satz 1 als zum Stand der Technik gehörend und darf bei der Beurteilung zur erfinderischen Tätigkeit nicht be­ rücksichtigt werden.

Es ist bekannt, das Gehäuse einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art mit einem rotierenden Düsenkörper auszu­ statten, wobei die Rotation des Düsenkörpers durch ein Antriebsorgan in Form eines Hydraulikmotors mit einer klei­ nen Turbine hervorgerufen wird, die von zum Düsenkörper strömender Reinigungsflüssigkeit angetrieben wird. Diese Vorrichtung arbeitet jedoch nicht sehr zufriedenstellend, da der durch die Düsenrotation hervorgerufene Verschleiß nicht kompensiert wird.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, in der der Düsen­ körper kippbar auf einer aus dem Gehäuse herausragenden Welle angebracht ist und die Kippbewegung von einem Hy­ draulikmotor im Inneren des Gehäuses verursacht wird. In diesem Fall kommt es, während der Düsenkörper seine Kipp­ bewegungen ausführt, zu Abnutzungserscheinungen bei der Wellendichtung zwischen Welle und Gehäuse. Man kann somit sagen, daß hier die Wellendichtung der schwache Punkt ist.

Das Gemeinsame der bekannten Konstruktionen ist eine ge­ ringer als erwünschte Betriebssicherheit, da sie die von dem Düsenkörper verursachten Verschleißerscheinungen nicht selbst kompensieren können. Darüberhinaus sind sie nicht leicht zusammensetzbar.

Die Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die diese Mängel nicht auf­ weist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der kippbare Düsenkörper im Inneren des Gehäuses ange­ bracht ist und an seinem vorderen Ende eine Auflagefläche aufweist, mit Hilfe derer der Düsenkörper auf einer mit einer Ablauföffnung versehenen Tragefläche eines am Ausgang des Gehäuses angebrachten Ablaufeinsatzes hin- und herkippt, wobei besagter Ablaufeinsatz einen zentral angebrachten Ablaufkanal für die Reinigungsflüssigkeit besitzt, und daß die Ablauföffnung eine Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als die der Öffnung des Düsenkörpers. Dadurch wird die Betriebssicherheit deutlich verbessert, da der Ver­ schleiß, der zwischen dem kippbaren Düsenkörper und dem Ablaufeinsatz auftritt, dadurch kompensiert wird, daß die Auflagefläche des Düsenkörpers aufgrund des Drucks der Reinigungsflüssigkeit gegen die Tragefläche des Ablaufein­ satzes gepreßt wird. Somit leckt trotz Verschleiß niemals unkontrolliert Reinigungsflüssigkeit aus dem Düsenkörper. Da die Vorrichtung ausgesprochen einfach ist, sind die einzelnen Teile auch leicht zusammensetzbar. Der kippbare Düsenkörper wird außerdem auf einfache Weise von einem Hydraulikmotor angetrieben.

Erfindungsgemäß befindet sich die Tragefläche des Ablauf­ einsatzes auf einem, in diesem Einsatz angebrachten Trage­ teil, das ganz oder teilweise aus Polyimid, Polyphenylen­ sulfid, Polyamidimid, Polyetheretherketon, Polyetherimid oder Polyethersulfonen besteht. Dadurch ist die Tragefläche des Ablaufeinsatzes ausgesprochen verschleißbeständig.

Darüberhinaus weist der Ablaufeinsatz erfindungsgemäß einen konischen Ablaufkanal auf, der die Verlängerung des durch den Düsenkörper gehenden Kanals darstellt und vorzugsweise einen Scheitelwinkel von 10° bis 90° besitzt. Dadurch passiert der Flüssigkeitsstrahl, der während der Kippbe­ wegung aus dem Düsenkörper austritt, ungehindert den Ab­ laufeinsatz.

Weiterhin ist die Querschnittsfläche der Ablauföffnung der Tragefläche erfindungsgemäß mindestens 1,5mal größer als die Querschnittsfläche der Öffnung des Düsenkörpers. Dadurch wird gesichert, daß der Düsenkörper während der Kippbewegung in jeder Position ungehindert den Flüssigkeitsstrahl abgeben kann.

Erfindungsgemäß ist um und vor dem Ablaufeinsatz ein Schutz­ trichter angebracht, dessen Länge vorzugsweise 0-10 cm beträgt und dessen Konizität grundsätzlich mit der des Kanals im Ablaufeinsatz übereinstimmt. Dadurch wird ver­ hindert, daß ein Arbeiter oder andere Personen während des Betriebs dem Flüssigkeitsstrahl zu nahe kommen.

Darüberhinaus ist der Ablaufeinsatz erfindungsgemäß von außen in eine kreisförmige, den Ablauf des Gehäuses bildende Öffnung eingeschraubt. Dadurch wird ein einfacher Einbau des Ablaufkanals erreicht.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung, in der das Antriebs­ organ ein Rotor eines Hydraulikmotors ist, ist erfindungs­ gemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper mittels einer Kurbel- oder Exzenterverbindung mit dem Rotor ver­ bunden ist. Dadurch wird gesichert, daß der Düsenkörper seine Kippbewegungen ausgesprochen zuverlässig ausführt.

Erfindungsgemäß ist die Antriebsverbindung zwischen dem Düsenkörper und dem Rotor ein länglicher, auf dem Düsen­ körper angebrachter Antriebsring, der einen aus dem Rotor herausragenden, exzentrischen Vorsprung, z. B. einen Bolzen, umschließt. Diese Ausführungsform hat sich als besonders einfach und zweckmäßig beim Betrieb erwiesen.

Erfindungsgemäß weist das Gehäuse einen Zulaufkanal zur Zuführung von Flüssigkeit zum Rotor auf, der grundsätzlich parallel zum erwähnten Ablaufkanal ist. Dadurch werden Reibungsverluste in der Flüssigkeit während des Rotordurch­ laufs etwas verringert.

Darüberhinaus ist ein Teil des durch den Düsenkörper führenden Kanals erfindungsgemäß hauptsächlich konisch und vor dem konischen Teil unter Umständen mit einem Strömungs­ gleichrichter ausgestattet. Dadurch wird die Neigung zur Turbulenzbildung verringert und damit der Reinigungseffekt erhöht.

Schließlich ist erfindungsgemäß der Krümmungsradius der Auflagefläche geringer als der der Tragefläche, wodurch der Düsenkörper ausgesprochen zuverlässig auf der Tragefläche kippt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung im Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 5, wo deutlich erkennbar ist, wie der Düsenkörper auf dem Ablaufeinsatz kippt,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt im Längsschnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung, in der der Ablaufeinsatz mit einem besonderen Trageteil, das die Tragefläche bildet, ausgestattet ist, und wo deutlich erkennbar ist, daß der Krümmungsradius der Auflagefläche geringer ist als der Krümmungsradius der Tragefläche,

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, wobei sich der Düsenkörper im Kippendpunkt befindet,

Fig. 4 eine Ausführungsform des Düsenkörpers, in der der durchführende Kanal eine konische Stelle aufweist, vor der ein Strömungsgleichrichter angebracht ist und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungs­ form der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ist mit einem Spülrohr 1 ausgestattet (nur teilweise gezeigt), an dessen einem Ende ein Gehäuse 2 für die Verteilung der Reinigungsflüssigkeit angebracht ist, die durch das Spülrohr fließt. Im Inneren des Gehäuses ist ein Düsenkörper 4 kippbar gelagert. Dieser Düsenkörper ist so beschaffen, daß er Kippbewegungen mit Hilfe des im Gehäuse angebrachten Antriebsorgans 6 ausführt. Dieses kann, wie gezeigt, ein Hydraulikmotor sein, der von der durch den Düsenkörper strömenden Flüssigkeit angetrieben wird. Das Antriebsorgan kann jedoch auch anders beschaffen sein.

Der Düsenkörper 4 ist, wie erwähnt, im Innern des Gehäuses 2 angebracht und hat an seinem vorderen Ende eine Auflage­ fläche 8, mit Hilfe derer der Düsenkörper auf einer mit einer Ablauföffnung 10 versehenen Tragefläche 9 eines Ab­ laufeinsatzes 12 kippt. Der Ablaufeinsatz befindet sich, wie gezeigt, am Ausgang des Gehäuses 2 und besitzt einen zentral angebrachten Ablaufkanal 14 für die Reinigungs­ flüssigkeit. In diesem Kanal kippt der Flüssigkeitsstrahl entsprechend der Kippbewegung des Düsenkörpers hin und her. Die Ablauföffnung 10 der Tragefläche 9, die mit dem Ablaufkanal 14 verbunden ist, hat eine Querschnittsfläche, die größer ist als die der Öffnung des Düsenkörpers 4. Der durch den Düsenkörper führende Kanal ist mit der Bezugs­ ziffer 16 gekennzeichnet. Während des Betriebs der Vorrich­ tung wird der Verschleiß an der Auflagefläche 8 und der Tragefläche 9 dadurch kompensiert, daß der Druck der Rei­ nigungsflüssigkeit im Inneren des Gehäuses 2 den Düsenkörper 4 nach innen preßt, bis er die Tragefläche 9 berührt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht befindet sich die Tragefläche des Ablaufeinsatzs auf einem im Einsatz angebrachten Trage­ teil 12a aus ausgesprochen verschleißfestem Material wie z. B. Polyimid, Polyphenylensulfid, Polyamidimid, Polyether­ etherketon, Polyetherimid oder Polyethersulfonen. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Tragefläche auf einem separaten Teil befindet, ist ein Auswechseln möglich, falls der Ver­ schleiß trotz allem zu groß geworden ist.

In Fig. 1 wird darüberhinaus gezeigt, daß der Ablaufkanal 14 des Ablaufeinsatzes 12 konisch ist und die Verlängerung des durch den Düsenkörper 4 führenden Kanals 16 darstellt. Der Ablaufkanal 14 hat vorzugsweise einen Scheitelwinkel v von 10° bis 90°.

Um und vor dem Ablaufeinsatz 12 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Schutztrichter 18 angebracht, dessen Länge vorzugsweise 0-10 cm beträgt und dessen Konizität grundsätzlich mit der des Kanals 14 im Ablaufeinsatz 12 übereinstimmt.

Der Ablaufeinsatz 12 ist in eine kreisförmige, den Ablauf des Gehäuses 2 bildende Öffnung 23 eingeschraubt, wenn der Ablaufeinsatz mit einem Gewinde versehen ist.

Fig. 1 zeigt außerdem, wie die Schaufeln 7 des Rotor des Hydraulikmotors von dem aus dem Rohr 1 austretenden Flüssig­ keitsstrom angetrieben werden, so daß sich der Rotor zu drehen beginnt. Diese Rotationsbewegung wird mittels einer Kurbel- oder Exzenterverbindung auf den Düsenkörper über­ tragen. Vorzugsweise ist der Rotor mit einem exzentrischen Vorsprung, wie z. B. einem Bolzen 25, versehen, der in einen, am hinteren Ende des Düsenkörpers angebrachten, länglichen Antriebsring 27 hineinragt. Wenn sich der Rotor wie mit Pfeil A in Fig. 1 gezeigt dreht, wird der Antriebsring 27 mitgeführt, vergl. Fig. 3, wo sich der Düsenkörper in seiner Endposition befindet. Der innere Hohlraum des Antriebsrings 27 ist nur teilweise vom Exzentervorsprung 25 ausgefüllt.

Der in Fig. 1 gezeigte Zulaufkanal 30 zum Zuführen von Flüssigkeit zum Rotor 6, ist hauptsächlich parallel zum Ablaufkanal 14 des Ablaufeinsatzes 12. Dadurch werden Rei­ bungsverluste in der Flüssigkeit etwas verringert, da die Flüssigkeitsteilchen sozusagen nicht entlang einer allzu verdrehten Bahn strömen, um das Gehäuse zu verlassen. Der Zulaufkanal kann eventuell eine justierbare Schraube 32 zum Einstellen des Flüssigkeitsstromes zum Rotor 6 enthalten.

Wie in Fig. 2 angedeutet, hat die Ablauföffnung 10 der Tragefläche 9 eine Querschnittsfläche, die deutlich größer ist als die der Öffnung des Düsenkörpers, vorzugsweise 1,5 mal größer als letztere. Dies gilt insbesondere, falls die Ablauföffnung 10 und der Düsenkörper 4 kreisförmig sind.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß der durch den Düsenkörper 4 führende Kanal 16 ein konisches Teil 16a aufweist. Bezüglich der Strömungsrichtung ist unmittelbar vor dem Kanalteil 16 ein sogenannter Strömungsgleichrichter 17 angebracht. Da­ runter versteht man ein siebförmiges Teil mit einer ge­ wissen Dicke. Die durch den Gleichrichter strömende Rei­ nigungsflüssigkeit weist nur geringe Turbulenzen auf.

In Fig. 2 wird gezeigt, daß der Krümmungsradius r_a der Auflagefläche 8 geringer ist als der Krümmungsradius r_b der Tragefläche.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Reiningen von Oberflächen mit einem Strahl Reinigungsflüssigkeit und mit einem Spülrohr (1) mit Gehäuse (2), das mit einem kippbar gelagerten Düsenkörper (4) ausgestattet ist, der so beschaffen ist, daß er mit Hilfe eines am Gehäuse (2) angebrach­ ten Antriebsorgans (6), vorzugsweise ein von der zum Düsenkörper (4) strömenden Reinigungsflüssigkeit an­ getriebener Hydraulikmotor, Kippbewegungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der kipp­ bare Düsenkörper (4) im Inneren des Gehäuses (2) ange­ bracht ist und an seinem vorderen Ende eine Auflage­ fläche (8) aufweist, mit Hilfe derer der Düsenkörper (4) auf einer mit einer Ablauföffnung (10) versehenen Tragefläche (9) eines am Ausgang des Gehäuses (2) angebrachten Ablaufeinsatzes (12) hin- und herkippt, wobei besagter Ablaufeinsatz (12) einen zentral ange­ brachten Ablaufkanal (14) für die Reinigungsflüssig­ keit besitzt, und daß die Ablauföffnung (10) eine Quer­ schnittsfläche aufweist, die größer ist als die der Öffnung (16) des Düsenkörpers (4).

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragefläche (9) des Ablauf­ einsatzes (12) sich auf einem, in diesem Einsatz ange­ brachten Trageteil (12a) befindet, das ganz oder teil­ weise aus Polyimid, Polyphenylensulfid, Polyamidimid, Polyetheretherketon, Polyetherimid oder Polyether­ sulfonen besteht.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ablaufeinsatz (12) einen konischen Ablaufkanal (14) aufweist, der die Verlängerung des durch den Düsenkörper (4) gehenden Kanals (16) darstellt und vorzugsweise einen Scheitel­ winkel (v) von 10° bis 90° besitzt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitts­ fläche der Ablauföffnung (10) der Tragefläche (9) mindestens 1,5 mal größer ist als die Querschnitts­ fläche der Öffnung des Düsenkörpers (4).

5. Vorrichtung gemäß einem er Ansprüche 1- 4, dadurch gekennzeichnet, daß um und vor dem Ablaufeinsatz (12) ein Schutztrichter (18) angebracht ist, dessen Länge vorzugsweise 0-10 cm beträgt und dessen Konizität grundsätzlich mit der des Kanals (14) im Ablaufeinsatz (12) übereinstimmt.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1- 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufeinsatz (12) von außen in eine kreisförmige, den Ablauf des Gehäuses (2) bildende- Öffnung (23) eingeschraubt ist.

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1- 6 und in der das Antriebsorgan (6) ein Rotor eines Hydraulikmotor ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (4) durch eine Kurbel- oder Exzenterverbindung (25, 27) mit dem Rotor ver­ bunden ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Düsenkörper (4) und dem Rotor (6) ein länglicher, auf dem Düsenkörper (4) angebrachter Antriebsring (27) ist, der einen aus dem Rotor herausragenden, exzentrischen Vorsprung (25), z. B. einen Bolzen, umschließt, welcher nur teilweise den Antriebsring (27) ausfüllt.

9. Vorrichtung Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) einen Zulaufkanal (30) zur Zuführung von Flüssigkeit zum Rotor aufweist, der grundsätzlich parallel zum erwähnten Ablaufkanal (14) ist.

10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1- 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (16a) des durch den Düsenkörper (4) führenden Kanals (16) hauptsächlich konisch und vor dem konischen Teil unter Umständen mit einem Strömungsgleichrichter (17) ausgestattet ist.

11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1- 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (r_a) der Auflagefläche (8) geringer ist als der Krümmungsradius (r_b) der Tragefläche (9)