DE4308550A1 - Hochdruck-Reinigungsgerät mit eingekapselter Motor-Pumpen-Einheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochdruck-Reini­ gungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Hochdruck-Reinigungsgeräte, auf die oben Bezug genommen wird, sind beispielsweise aus der EP 420,473-A bekannt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich in bestimmten Fällen und unter bestimmten Betriebsbedingungen brennbare Gase oder Gasgemische in demjenigen Raumbereich des Gehäuses ansammeln, der nicht vom elektrischen Antriebsmotor und möglicherweise wenigstens von einem Teil der Pumpe oder des Antriebsmechanismus der letzteren eingenommen wird. Daher sind Fälle einer heftigen Verbrennung aufgetreten, die eine Beschädigung oder Verformung der Teile bewirkt, die den vom brennbaren Gasgemisch eingenommenen Raum um­ geben. Es hat sich herausgestellt, daß in einigen Fällen dieses Phänomen durch Öl, das durch verschlissene Dich­ tungen der Pumpe gesickert ist, oder durch Chemikalien oder Lösungsmittel im elektrischen Antriebsmotor, die herausgedrückt werden, wenn der Motor während des Be­ triebs des Reinigungsgeräts heiß wird, verursacht wird, wenn das Gas durch Funken des Kommutators des Motors ge­ zündet wird. Somit besteht in den meisten Fällen die Ge­ fahr, daß eine schnelle Verbrennung auftreten kann, was die Gefahr einer Beschädigung des Reinigungsgeräts zur Folge hat und wobei die Bedienungsperson wenigstens durch den entsprechenden Lärm belästigt wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochdruck-Reinigungsgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Gefahr einer die Anlage beschädi­ genden und bei der Bedienungsperson eine Beunruhigung hervorrufenden schnellen Verbrennung im Gehäuse im we­ sentlichen beseitigt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruck-Reinigungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Hochdruck-Reinigungsgerät mit eingekapselter Motor-Pumpen-Einheit kann jeder Druckan­ stieg im Gehäuse unabhängig davon, ob er lediglich durch die im Gehäuse befindliche und erwärmte Luft oder aber durch eine schnelle Verbrennung eines brennbaren Gasge­ mischs verursacht wird, entlastet werden, bevor er einen Wert erreicht, bei der die obenerwähnten Nachteile ent­ stehen können.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Hochdruck-Reinigungs­ gerät der vorliegenden Erfindung, deren Auswirkungen in der folgenden genauen Beschreibung erläutert werden, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 eine axiale und vertikale Schnittansicht derjeni­ gen Teile eines Hochdruck-Reinigungsgeräts, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht; und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Ge­ häuses, das den elektrischen Antriebsmotor und einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Pumpenanord­ nung einschließt.

Das in den Figuren gezeigte Hochdruck-Reinigungsgerät, das nur so ausführlich gezeigt ist, wie es für die Erläu­ terung der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, um­ faßt ein Pumpengehäuse 1 für eine Pumpe vom Axialkol­ bentyp, von der nur ein einzelner Kolben 2 und der mit diesem zusammenwirkende Zylinder 3 gezeigt sind.

Das Pumpengehäuse 1 ist durch (nicht gezeigte) Einrich­ tungen an einem Antriebsmechanismus-Gehäuse 4 befestigt, das einen Taumelscheiben-Antriebsmechanismus 5 enthält, der so beschaffen ist, daß er die Kolben 2 auf wohlbe­ kannte Weise bewegen kann. Der Taumelscheiben-Antriebsme­ chanismus 5 ist mit der Antriebswelle 6 eines elektri­ schen Antriebsmotors 7 verbunden, der an derjenigen Seite oder demjenigen Ende des Antriebsmechanismus-Gehäuses 4 angebracht ist, die zum Pumpengehäuse 1 entgegengesetzt sind.

Sowohl das Antriebsmechanismus-Gehäuse 4 als auch der elektrische Antriebsmotor 7 sind in einem gemeinsamen Ge­ häuse 8 eingeschlossen, dessen Innenraum 9 von der umge­ binden Atmosphäre auf wasserdichte Weise abgetrennt ist.

Daher ist das Netzkabel 10 für den Motor 7 von einer fle­ xiblen Membran 11 umgeben, wobei diese Membran außerdem dazu dient, die Bewegungen eines Auslösearms 12 über ei­ nen den Motor 7 steuernden Schalter 13 zu übertragen. Weiterhin ist das Ende des Gehäuses 8, das zum Pumpenge­ häuse 1 weist, mittels einer Endabschirmung 14 auf was­ serdichte Weise verschlossen, welche mit dem Antriebsme­ chanismus-Gehäuse 4 einteilig ausgebildet und gegenüber dem Gehäuse 8 mittels eines Dichtungsrings 15 abgedichtet ist, welcher um die gesamte Endabschirmung 14 verläuft.

Der guten Ordnung halber sollte erwähnt werden, daß die Pumpe, die das Pumpengehäuse 1, die Kolben und die Zylin­ der 3 umfaßt, so beschaffen ist, daß sie mit hohem Druck beaufschlagte Flüssigkeit an eine Strahldüse 16 fördert, von der nur der unmittelbar angrenzende Teil gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf die Weise, in der die Zufuhr der mit hohem Druck beaufschlag­ ten Flüssigkeit an die Strahldüse 16 ausgeführt und ge­ steuert wird, so daß in der vorliegenden Beschreibung keine weitere Erläuterung hierzu gegeben wird.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich im Innenraum 9 des Gehäuses 8 ein brennbares Gasgemisch bilden kann. Ange­ sichts der Tatsache, daß in einer praktischen Ausfüh­ rungsform eines Hochdruck-Reinigungsgeräts der oben ge­ zeigten und beschriebenen Art das Volumen des Innenraums 9 in der Größenordnung von 1700 cm³ liegt, wird zugegeben werden, daß solche Gasgemische eine erhebliche Energie­ menge enthalten, die freigesetzt wird, wenn das Gemisch beispielsweise durch ein heißes Teil des Motors 7 oder durch Funken des Kommutators des Motors gezündet wird. Wenn diese Energie plötzlich freigesetzt wird, beispiels­ weise durch eine schnelle Verbrennung, besteht die Ge­ fahr, daß das Gehäuse 8 oder damit zusammenwirkende Teile wie etwa die flexible Membran 11 beschädigt werden. Fer­ ner könnten das Geräusch und/oder Schwingungen aufgrund einer solchen schnellen Verbrennung den Benutzer des Hochdruck-Reinigungsgeräts daran hindern, seiner Aufgabe der Steuerung gerecht zu werden, nicht zuletzt, um zu vermeiden, daß der Hochdruckstrahl der Flüssigkeit in die falsche Richtung gelenkt wird.

Um zu verhindern, daß sich im Innenraum 9 des Gehäuses 8 übermäßig hohe Drücke aufbauen, ist die Wand des Gehäuses 8 mit einer Anzahl von Rückschlagventilen versehen, die eine Fluidströmung vom Raum 9 in die Umgebung, jedoch nicht in entgegengesetzter Richtung ermöglichen. Solche Rückschlagventile sind auf dem Markt in den verschieden­ sten Ausführungen je nach den Anforderungen der besonde­ ren Anwendung erhältlich, wobei der gewünschte Effekt da­ durch erzielt werden könnte, daß eine geeignete Anzahl solcher Ventile in der Wand des Gehäuses 8 angebracht wird.

Um diese Rückschlagventile so einfach, wirksam, zuverläs­ sig und wirtschaftlich wie möglich zu machen, umfaßt das Hochdruck-Reinigungsgerät gemäß der vorliegenden Erfin­ dung solche Ventile in Form einer Anzahl von Löchern 17, die in der Wand des Gehäuses 8 ausgebildet und mittels eines Gummiriemens 18, der um das Gehäuse 8 eng anliegt, abgedeckt sind. Da das Gehäuse 8 in dem die Löcher 17 enthaltenden Bereich eine nach außen weisende Krümmung besitzt, übt der Gummiriemen 18 an diesen Löchern eine Verschlußkraft aus und gibt die Öffnungen nur dann frei, wenn er einem bestimmten Druckunterschied zwischen dem Innenraum 9 und der umgebenden Atmosphäre unterworfen ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, befinden sich die Löcher 17 in einem Abstand von der freien Kante des Gehäuses 8, welches normalerweise von der (in Fig. 2 nicht gezeigten) Endabschirmung 14 verschlossen ist, und sind in einem Ab­ stand unterhalb des breitesten Teils des Gehäuses ange­ ordnet. Die Anordnung der Löcher 17 an dieser Stelle hat gezeigt, daß sich dadurch die wirksamste Freigabe der Verbrennungsenergie ergibt, da die Verbrennung normaler­ weise von einem Teil des Motors 7 ihren Ausgang nimmt, wie oben angegeben worden ist.

Unter der Voraussetzung, daß das Gehäuse 8 eine glatte Außenfläche wenigstens im Bereich der Löcher 17 besitzt und daß die Innenseite des Gummiriemens 18 ebenfalls glatt ist, kann um die Löcher 17 eine gute Dichtung er­ zielt werden, wenn die Druckbedingungen normal sind.

In der obenbeschriebenen praktischen Ausführungsform, in der das Volumen des nicht von festen Teilen eingenommenen Innenraums 9 ungefähr 1700 cm³ beträgt, hat sich gezeigt, daß vier Löcher 17 mit einer gesamten effektiven Strö­ mungsquerschnittsfläche von ungefähr 8 cm² ausreichen, um die Verbrennungsenergie in ausreichendem Maß freizugeben, um die Teile, die andernfalls durch die Wirkung einer schnellen Verbrennung beschädigt würden, zu schützen. Allgemeiner gesagt bedeutet dies, daß die gesamte effek­ tive Strömungsquerschnittsfläche der Rückschlagventile, die bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wenigstens 0,4 cm² pro 100 cm³ des nicht belegten Innenraums 9 betragen sollte.

Die Erfahrung hat ferner gezeigt, daß der geforderte Schutz erzielt wird, wenn die Rückschlagventile so be­ schaffen sind, daß sie bei einem Druckunterschied von un­ gefähr 0,2-0,4 Bar öffnen. Damit das Gehäuse 8 wirksam wasserdicht bleibt, sollten die Rückschlagventile selbst­ verständlich schließen, bevor dieser Druckunterschied auf Null abfällt. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß gemäß den meisten Vorschriften, nach denen das Gehäu­ se als wasserdicht anzusehen ist, die Rückschlagventile einem Druck von wenigstens 0,1 Bar in entgegengesetzter Richtung standhalten sollten, ohne daß Lecks entstehen.

Claims (8)

1. Hochdruck-Reinigungsgerät, mit
einer Hochdruckpumpe (1-3), die so beschaffen ist, daß sie mit hohem Druck beaufschlagte Reinigungs­ flüssigkeit an eine Reinigungsstrahldüse (16) fördert, einem Elektromotor (7), der mit der Pumpe (1-3) mechanisch verbunden ist, um die letztere anzutreiben, und
einem im wesentlichen wasserdichten Gehäuse (8, 14), welches wenigstens den Motor (7) einschließt,
gekennzeichnet durch wenigstens ein Rückschlagventil (17, 18), das zwischen dem Innenraum (9) des Gehäuses (8, 14) und dem Außenraum desselben eine Verbindung herstellt, derart, daß sich Fluid nur von innen nach außen bewegen kann.

2. Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückschlagventil umfaßt:
einen Ventilsitz (17), der mit dem Gehäuse (8, 14) verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet ist, und
ein Ventilelement (18), das so beschaffen ist, daß es mit der zur Außenseite des Gehäuses (8, 14) wei­ senden Seite des Ventilsitzes (17) zusammenwirkt; und wenigstens der Teil des Ventilsitzes und/oder des Ventilelements, der so beschaffen ist, daß er mit dem Ventilelement bzw. mit dem Ventilsitz aufabdichtende Weise zusammenwirkt, aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material besteht, welches ausreichend weich ist, um zu gewährleisten, daß das Ventil im geschlossenen Zustand leckfrei ist.

3. Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, das ein elastisches Element (18) umfaßt, um das Ventilelement (18) am Ventilsitz (17) eng anliegend zu halten und die­ sen zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das ela­ stische Element aus Gummi oder einem gummiähnlichen Mate­ rial besteht.

4. Reinigungsgerät gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der oder jeder Ventilsitz (17) aus einer Öffnung in einem Bereich der Wand des eine nach außen gerichtete, konvexe Krümmung besitzenden Gehäuses (8) besteht und das elastische Element aus einem Riemen oder Band (18) aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material be­ steht, welches das oder jedes Ventilelement (18) an der Kante der Öffnung (17), mit der es zusammenwirkt, eng an­ liegend hält.

5. Reinigungsgerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oder jedes Ventilelement durch denjeni­ gen Teil des Riemens oder Bandes (18) gebildet ist, der sich unmittelbar außerhalb und um die Öffnung (17), mit der es zusammenwirkt, befindet.

6. Reinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das oder jedes Ventil (17, 18) in der Nähe des zur Pumpe (1-3) gerichteten En­ des des Motors (7) befindet.

7. Reinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Ventil so beschaffen ist, daß es sich öffnet, wenn es einem Druck­ unterschied von ungefähr 0,2 bis 0,4 Bar unterworfen ist und daß es sich schließt, bevor der Druckunterschied auf Null abnimmt.

8. Reinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte effektive Strömungsquerschnittsfläche des Ventils oder sämtlicher Ventile im vollständig geöffneten Zustand wenigstens 0,4 cm² pro 100 cm³ des nicht belegten Volumens im Gehäuse (8, 14) beträgt.