DE4433646A1 - Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Düsengehäuse, das an seinem axial einen Ende eine zentrale Einlaßöffnung und am anderen Ende eine Auslaßöffnung für die Reinigungsflüssigkeit aufweist, sowie mit einem im Düsengehäuse gegenüber dessen Längsachse geneigt angeordneten, drehangetriebenen und an der Gehäuseinnenwand sich abwälzenden Rotor, der mit einer von der Reinigungsflüssigkeit durchströmten, im wesentlichen axial zum Rotor ausgerichteten Düse versehen ist, deren zur Auslaßöffnung weisendes Ende in einem Napflager schwenkbar abgestützt ist.

Eine derartige Rotordüse ist beispielsweise aus der DE 39 02 478 bekannt.

Ausgehend von einer derartigen Rotordüse liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine Herabsetzung der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors um die Längsachse der Rotordüse zu erreichen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der der Einlaßöffnung zugewandte Bereich des Düsengehäuses als Wirbelkammer mit radial mündenden Einlaßkanälen ausgebildet ist, daß ferner der Rotor mit Antriebslamellen und wenigstens einem radial nach außen vorstehenden Wälzring versehen ist und daß die Gehäuseinnenwand einen zylindrischen oder konischen Ringbereich aufweist, an dem der Wälzring des Rotors abläuft, wobei der Wälzring und/oder der Ringbereich elastisch verformbar sind/ist.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß durch den Ablauf des Wälzrings an dem Ringbereich aufgrund der elastischen Ausbildung eines oder beider dieser Teile eine Verformungsarbeit geleistet wird, die eine Herabsetzung der Drehzahl des Rotors verursacht.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Ringbereich mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Profilierung versehen. Dabei kann der Ringbereich in zweckmäßiger Ausgestaltung von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Rippen oder Noppen gebildet sein.

Der Wälzring ist vorteilhafterweise als O-Ring ausgebildet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Rotor zwei axial hintereinander und koaxial zueinander angeordnete Wälzringe tragen, die beide dem Ringbereich anliegen. Je nach Gestaltung des Ringbereichs an der Gehäuseinnenwand können die Wälzringe gleichen oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Entscheidend ist dabei allein, daß das Verhältnis der Ablaufwege der beiden Wälzringe an dem Ringbereich bei einer Umdrehung des Rotors zu ihrem Durchmesser unterschiedlich groß ist, so daß die hieraus resultierenden, vergleichbar bei einem Fahrzeug mit starr an der Achse gekoppelten Rädern auftretenden Reibungseffekte zu einer Verminderung der Drehzahl des Rotors führen.

Weiter sieht die Erfindung vor, daß der Wälzring von einer Nut eines drehbar auf dem Rotor angeordneten Lagerrings aufgenommen ist. Dann besteht weiter die vorteilhafte Möglichkeit, daß der Lagerring zwischen einer am einlaßseitigen Ende fest mit dem Rotor oder dem Düsenkörper verbundenen, die Antriebslamellen tragenden Antriebshülse und einer auf dem Rotor oder dem Düsenkörper drehbaren und axial verschiebbaren Klemmhülse angeordnet ist. Hierdurch kann bei entsprechender Dimensionierung der Bauteile eine selbsttätige Drehzahlregelung erreicht werden, da die Klemmhülse infolge der Fliehkraft gegen den Lagerring gedrückt wird, wodurch auf diesen und damit mittelbar auch auf den Wälzring eine zusätzliche Bremskraft ausgeübt wird.

Am einlaßseitigen Ende des Düsengehäuses ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine Innenkonusfläche vorgesehen, der die mit der Einlaßöffnung versehene Stirnseite des Rotors bei betriebsmäßigem Zustand mit geringem Abstand gegenübersteht. Als günstig hat sich hierbei herausgestellt, wenn der zwischen der Stirnseite des Rotors und der Innenkonusfläche gebildete Spalt zwischen 0,1 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 mm breit ist. Durch diesen geringen Spalt wird eine hinreichende Beruhigung des in den Düsenkörper eintretenden, verwirbelten Wassers erreicht.

Die Innenkonusfläche weist zweckmäßigerweise einen zentral vorstehenden Zapfen auf, durch den der Rotor auch ohne Druckbeaufschlagung der Rotordüse in seiner gegen die Längsachse geneigten Lage gehalten wird.

Schließlich ist im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen, daß das Napflager in einer axial gegen Federkraft zur Auslaßöffnung hin verstellbaren Lageraufnahme angeordnet ist.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; die einzige Figur zeigt eine Rotordüse nach der Erfindung.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Rotordüse dient insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem Hochdruckreinigungsgerät. Die Rotordüse besteht im einzelnen aus einem zweigeteilten Gehäuse 1, dessen beide Teile 1.1, 1.2 miteinander verschraubt und durch einen O-Ring 2 gegenseitig abgedichtet sind. Das Düsengehäuse 1 ist an seinem axial einen Ende mit einer zentralen Einlaßöffnung 3 und am anderen Ende mit einer Auslaßöffnung 4 für die Reinigungsflüssigkeit versehen. Auf der Seite der Auslaßöffnung 4 ist eine Gummikappe 5 auf das Düsengehäuse 1 aufgesetzt.

Im Inneren des Düsengehäuses 1 ist ein gegenüber dessen Längsachse 6 geneigt angeordneter Rotor 7 vorgesehen, der sich in drehangetriebenem Zustand an der Gehäuseinnenwand abwälzt. Der Rotor 7 ist mit einer von der Reinigungsflüssigkeit durchströmten, im wesentlichen axial zum Rotor 7 ausgerichteten Düse 8 versehen. Das zur Auslaßöffnung 4 weisende Ende der Düse 8 bzw. des Düsenkörpers 8.1 ist in einem Napflager 9 schwenkbar abgestützt.

Der der Einlaßöffnung 3 zugewandte Bereich des Düsengehäuses 1 ist als Wirbelkammer 10 ausgebildet, in die mehrere, mit der Einlaßöffnung 3 in Verbindung stehende Einlaßkanäle 11 in radialer Richtung münden. Der Rotor 7 ist im Bereich der Wirbelkammer 10 mit Antriebslamellen 12 versehen. Weiter weist der Rotor 7 einen radial nach außen vorstehenden Wälzring 13 auf, der an einem im Ausführungsbeispiel zylindrischen Ringbereich 14 der Gehäuseinnenwand - der jedoch auch konisch ausgebildet sein kann - abläuft. Dieser Ringbereich 14 ist mit einer sich in axialer Richtung des Düsengehäuses 1 erstreckenden Profilierung versehen, die von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Rippen gebildet ist. Der Wälzring 13 und/oder der Ringbereich 14 sind dabei elastisch verformbar, so daß beim Ablauf des Wälzrings 13 an dem Ringbereich eine die Drehzahl des Rotors 7 vermindernde Verformungsarbeit geleistet wird. Der Wälzring 13 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, als O-Ring ausgebildet.

Es besteht jedoch auch die in der Zeichnung nicht dargestellte Möglichkeit, daß der Rotor 7 zwei axial hintereinander und koaxial zueinander angeordnete Wälzringe 13 trägt, die beide dem Ringbereich 14 anliegen. Je nach Gestaltung des Ringbereichs 14 an der Gehäuseinnenwand können die Wälzringe 13 gleichen oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Entscheidend ist dabei allein, daß das Verhältnis der Ablaufwege der beiden Wälzringe 13 an dem Ringbereich 14 bei einer Umdrehung des Rotor 7 zu ihrem Durchmesser unterschiedlich groß ist. Dadurch treten Reibungseffekt auf, die vergleichbar zu einem Fahrzeug mit starr an der Achse gekoppelten Rädern sind und zu einer Verminderung der Drehzahl des Rotors 7 führen.

Dabei ist der Wälzring 13 von einer Nut eines drehbar auf dem Rotor 7 angeordneten Lagerrings 20 aufgenommen. Der Lagerring 20 selbst ist zwischen einer am einlaßseitigen Ende fest mit dem Rotor 7 bzw. mit dem Düsenkörper 8.1 verbundenen Antriebshülse 15 und einer auf dem Rotor 7 bzw. auf dem Düsenkörper 8.1 drehbaren und axial verschiebbaren Klemmhülse 16 angeordnet. Die Antriebshülse 15 trägt dabei zugleich die Antriebslamellen 12. Bei drehangetriebenem Rotor 7 wird mit zunehmender Drehzahl infolge der Fliehkraft die Klemmhülse 16 gegen den Lagerring 20 verstellt, wodurch der Lagerring 20 und über ihn auch der Wälzring 13 eine zusätzliche Reibungsarbeit verursachen, so daß eine selbsttätige Drehzahlregelung erreicht wird.

Am einlaßseitigen Ende des Düsengehäuses 1 ist eine Innenkonusfläche 17 vorgesehen, die an einem in die Einlaßöffnung 3 vorstehenden Einsatzteil 18 angeordnet ist. Die einlaßseitige Stirnfläche des Rotors 7 steht dieser Innenkonusfläche 17 bei betriebsmäßigem Zustand mit geringem Abstand gegenüber, wodurch erreicht wird, daß die in diesem Bereich stark verwirbelte Reinigungsflüssigkeit beruhigt in den Düsenkörper 8.1 eintritt. Der zwischen der Stirnseite des Rotors 7 und der Innenkonusfläche 17 gebildete Spalt ist etwa zwischen 0,1 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 mm breit.

Die Innenkonusfläche 17 weist einen zentral vorstehenden Zapfen 18 auf, der dafür sorgt, daß der Rotor 7 auch ohne Druckbeaufschlagung des Düsengehäuses 1 in seiner geneigten Stellung verbleibt.

Das Napflager 9 ist in einer axial gegen Federkraft zur Auslaßöffnung 4 hin verstellbaren Lageraufnahme 19 angeordnet, wodurch die Düse 8 auch ohne Druckbeaufschlagung des Düsengehäuses 1 stets dem Napflager 9 anliegt. Auf diese Weise wird ein ruhiger und damit verschleißfreier Anlauf des Rotors 7 bei Druckbeaufschlagung sichergestellt.

Claims (12)

1. Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Düsengehäuse (1), das an seinem axial einen Ende eine zentrale Einlaßöffnung (3) und am anderen Ende eine Auslaßöffnung (4) für die Reinigungsflüssigkeit aufweist, sowie mit einem im Düsengehäuse (1) gegenüber dessen Längsachse (6) geneigt angeordneten, drehangetriebenen und an der Gehäuseinnenwand sich abwälzenden Rotor (7), der mit einer von der Reinigungsflüssigkeit durchströmten, im wesentlichen axial zum Rotor (7) ausgerichteten Düse (8) versehen ist, deren zur Auslaßöffnung (4) weisendes Ende in einem Napflager (9) schwenkbar abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der der Einlaßöffnung (3) zugewandte Bereich des Düsengehäuses (1) als Wirbelkammer (10) mit radial mündenden Einlaßkanälen (11) ausgebildet ist, daß fernen der Rotor (7) mit Antriebslamellen (12) und wenigstens einem radial nach außen vorstehenden Wälzring (13) versehen ist und daß die Gehäuseinnenwand einen zylindrischen oder konischen Ringbereich (14) aufweist, an dem der Wälzring (13) des Rotors (7) abläuft, wobei der Wälzring (13) und/oder der Ringbereich (14) elastisch verformbar sind/ist.

2. Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbereich mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Profilierung versehen ist.

3. Rotordüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbereich (14) von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Rippen oder Noppen gebildet ist.

4. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzring (13) als O-Ring ausgebildet ist.

5. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) zwei axial hintereinander und koaxial zueinander angeordnete Wälzringe (13) trägt, die beide dem Ringbereich (14) anliegen.

6. Rotordüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzringe (13) gleichen oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

7. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzring (13) von einer Nut eines drehbar auf dem Rotor (7) angeordneten Lagerrings (20) aufgenommen ist.

8. Rotordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (20) zwischen einer am einlaßseitigen Ende fest mit dem Rotor (7) oder dem Düsenkörper (8.1) verbundenen, die Antriebslamellen (12) tragenden Antriebshülse (15) und einer auf dem Rotor (7) oder dem Düsenkörper (8.1) drehbaren und axial verschiebbaren Klemmhülse (16) angeordnet ist.

9. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am einlaßseitigen Ende des Düsengehäuses (1) eine Innenkonusfläche (17) vorgesehen ist, der die mit der Einlaßöffnung versehene Stirnseite des Rotors (7) bei betriebsmäßigem Zustand mit geringem Abstand gegenübersteht.

10. Rotordüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Stirnseite des Rotors (7) und der Innenkonusfläche (17) gebildete Spalt zwischen 0,1 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 mm breit ist.

11. Rotordüse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkonusfläche (17) einen zentral vorstehenden Zapfen (18) aufweist.

12. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Napflager (9) in einer axial gegen Federkraft zur Auslaßöffnung (4) hin verstellbaren Lageraufnahme (19) angeordnet ist.