EP0444031B1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a high-pressure cleaning device with a high-pressure pump for a cleaning liquid, which is connected on the suction side to a supply tank provided with a supply line for cleaning liquid and which has a bypass line branching from the supply pipe leading to the supply tank, and with an electric motor driving the high-pressure pump , which has a cooling liquid line through which cleaning liquid flows.
- This level limitation can be an overflow pipe. but it can also be provided that the fill level limitation comprises a fill level indicator in the flow tank, a closing valve actuated by it in the coolant line and a switch for switching off the electric motor.
- the coolant line is always supplied with fresh cleaning liquid, i.e. not preheated coolant, which is then fed into the flow tank and gradually fills it up until it is full.
- the fill level limitation prevents excessive filling of the flow tank. Since the proportion of the total cleaning liquid that flows through the cooling liquid line is small in relation to the main part, effective engine cooling can be obtained in bypass operation over a longer period of time, the cooling liquid not being lost, but being collected in the supply tank can.
- a closing member is provided in the flow container, and an upper and a lower level indicator for actuating the closing member.
- the flow tank is filled essentially via the supply line, and fully automatically by the two fill level indicators, which ensure that the fill level is always between the upper and the lower fill level.
- the upper level indicator is arranged below the level limit. This way, even with full filling remains of the flow tank always receive a certain volume of the flow tank through the supply line, which can be filled up by the cleaning liquid flowing through the cooling liquid line. Since the proportion of the cleaning liquid flowing through the cooling liquid line is relatively small, cooling of the electric motor is made possible in this way in bypass operation over a longer period of time without the cleaning liquid used thereby being lost.
- the supply line with the closing elements actuated by the two level indicators ensures that the supply tank is not completely emptied and can always supply cleaning fluid in normal dispensing operation.
- the direct supply line to the flow tank is connected to a supply of heated cleaning liquid
- the cooling liquid line to the electric motor is connected to a supply of cold cleaning liquid.
- the electric motor can continue to be cooled with cold cleaning liquid, nevertheless, when this cold cleaning liquid, heated in the electric motor, is introduced into the supply tank, the temperature of the cleaning liquid collected in the supply tank is only slightly reduced, since the proportion of the cooling liquid in the vehicle relative to the part supplied by the supply line Cleaning liquid is low and because the cleaning liquid is warmed up by the cooling of the electric motor itself.
- the drawing shows schematically the structure of a high-pressure cleaning device with a flow tank and a separate coolant line for the electric motor.
- An electric motor 1 drives a high-pressure pump 2, for example a conventional swash plate piston pump. This sucks in cleaning fluid from a supply tank 4 via a suction line 3 and releases this cleaning fluid via a pressure line 5.
- the cleaning liquid conveyed by the high-pressure pump 2 is fed to a spray head (not shown in the drawing), for example a spray lance or the like.
- a check valve 9 and a pressure measuring device 10 or a flow meter can be switched into the pressure line.
- a coolant line 11 is assigned to the electric motor 1 and can be helically guided in the stator housing, for example.
- a closing valve 12 is switched on in this coolant line. Like the bypass line 7, it leads into the feed tank 4.
- This closing valve 14 is opened by a lower level indicator 15 and closed by an upper level indicator 16.
- These level indicators can be designed, for example, as float switches or can be electronic level indicators. Together they ensure that the fill level in the flow tank through the feed line 13 always remains between an upper fill level and a lower fill level.
- an overflow line 17 branches off from the feed tank 4.
- the supply line 13 to the supply tank 4 and the coolant line 11 are dimensioned such that the output of the supply line 13 is significantly greater than that of the coolant line 11, that is, with the supply line open, a much larger amount of liquid flows through the supply line per unit time than through the coolant line.
- the liquid fraction through the cooling liquid line can be 10% of the liquid fraction through the supply line 13.
- the feed tank 4 is filled up to the level defined by the upper level indicator 16 through the supply line 13.
- the feed line is preferably connected to a supply for heated cleaning liquid, not shown in the drawing, so that the supply tank with heated cleaning liquid is filled, for example at a temperature of 80 ° C. This temperature can be determined with a sensor 18.
- the cooling liquid line 11 is connected to a supply of cold cleaning liquid, so that the cold cleaning liquid brings about very effective cooling of the electric motor.
- the coolant is warmed up as it passes through the electric motor and then reaches the flow tank. Even if the temperature of the cooling liquid does not reach the temperature of the cleaning liquid supplied through the supply line 13, the temperature in the supply tank is not reduced very much as a result, since the proportion of the liquid flow entering via the cooling liquid line is small compared to that of the supply line.
- the cleaning liquid is always fed in simultaneously from the feed line 13 and from the coolant line 11, the feed line 13 being interrupted intermittently, depending on the respective fill level.
- the closing valve 8 in the bypass line 7 opens, so that the cleaning fluid conveyed by the high-pressure pump 2 is then returned to the flow tank 4.
- cleaning fluid continues to flow through the electric motor and effectively cools it.
- the cleaning liquid finally gets into the flow tank and fills it up until the fill level is reached through the overflow line 17 is limited. If this is desired, the electric motor can still continue to work, in which case coolant can no longer fill the flow tank, but instead flows through the overflow line after flowing through it.
- the closing valve 12 in the cooling liquid line 11 can also close it, so that the inflow of cleaning liquid through the cooling liquid line 11 is interrupted.
- the fill level in the feed tank is limited by the overflow line 17, it would also be possible to provide a fill level indicator in the feed tank instead of this overflow line 17, which is above the upper fill level indicator 16 is arranged and switches off the electric motor 1 when a corresponding fill level in the flow tank is reached and at the same time interrupts the supply of further cleaning liquid through the cooling liquid line 11 by closing the closing valve 12.
- the period of the cycle operation without dispensing cleaning liquid would be limited by the time it takes to fill the supply tank 4 from the current fill level to the maximum fill level, which is determined by the additional, upper fill level indicator.
- Further pumps can be connected to the flow tank 4, which are driven in the same way by a motor cooled with cleaning liquid, cooling liquid as well as the liquid flowing via the bypass line being conveyed back into the flow tank.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe für eine Reinigungsflüssigkeit, die saugseitig mit einem mit einer Zufuhrleitung für Reinigungsflüssigkeit versehenen Vorlaufbehälter verbunden ist und die in der Druckleitung eine von dieser abzweigende, zum Vorlaufbehälter führende Bypass-Leitung aufweist, und mit einem die Hochdruckpumpe antreibenden Elektromotor, der eine von Reinigungsflüssigkeit durchflossene Kühlflüssigkeitsleitung aufweist.
- Es ist bei Hochdruckpumpen vorteilhaft, den Elektromotor durch den Reinigungsflüssigkeits-Strom zu kühlen (DE 31 15 698 C1). Schwierigkeiten können sich dabei aber dann ergeben, wenn die Abgabe der Reinigungsflüssigkeit unterbrochen wird. Dann ist es bei derartigen Geräten nämlich üblich, die Pumpe weiterarbeiten zu lassen und die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit im Kreislauf zu führen. Da diese Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet wird, ergibt sich dabei eine laufende Aufheizung dieser Flüssigkeit in diesem Bypass-Betrieb, die unerwünscht ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn mit dem Hochdruckreinigungsgerät erwärmte Flüssigkeit abgegeben werden soll, wenn also dem Vorlaufbehälter bereits erwärmte Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird. Diese erwärmte Flüssigkeit würde zwar bei sofortiger Abgabe der Reinigungsflüssigkeit an die Umgebung noch zu einer Kühlung des Elektromotors ausreichen, nicht aber im Bypass-Betrieb, bei dem die Reinigungsflüssigkeit den Motor wiederholt durchströmt.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät derart zu verbessern, daß auch beim Bypass-Betrieb in jedem Fall eine ausreichende Motorkühlung erreicht werden kann, bei der eine übermäßige Erwärmung der Kühlflüssigkeit vermieden wird.
- Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zufuhrleitung zum Vorlaufbehälter eine größere Förderleistung hat als die Kühlflüssigkeitsleitung, daß die Kühlflüssigkeitsleitung in den Vorlaufbehälter mündet und daß im Vorlaufbehälter eine Füllhöhenbegrenzung vorgesehen ist.
- Diese Füllhöhenbegrenzung kann eine Überlaufleitung sein. es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Füllhöhenbegrenzung einen Füllstandsanzeiger im Vorlaufbehälter, ein von dieser betätigtes Schließventil in der Kühlflüssigkeitsleitung sowie einen Schalter zum Abschalten des Elektromotors umfaßt.
- Auf diese Weise wird bei normalem Betrieb mit Abgabe von Reinigungsflüssigkeit der geringe Teil der Reinigungsflüssigkeit, der durch die Kühlflüssigkeitsleitung in den Vorlaufbehälter gelangt, zusammen mit dem Hauptteil der Reinigungsflüssigkeit, die unmittelbar in den Vorlaufbehälter eingespeist wird, abgefördert. Im Bypass-Betrieb wird der Kühlflüssigkeitsleitung immer frische Reinigungsflüssigkeit zugeführt, also nicht vorerwärmte Kühlflüssigkeit, die dann in den Vorlaufbehälter eingespeist wird und diesen allmählich auffüllt, bis er voll ist. Die Füllhöhenbegrenzung verhindert eine übermäßige Füllung des Vorlaufbehälter. Da der Anteil der gesamten Reinigungsflüssigkeit, der durch die Kühlflüssigkeitsleitung strömt, im Verhältnis zum Hauptanteil gering ist, kann auf diese Weise über einen längeren Zeitraum eine effektive Motorkühlung im Bypass-Betrieb erhalten werden, wobei die Kühlflüssigkeit nicht verloren ist, sondern im Vorlaufbehälter gesammelt werden kann.
- Es ist vorteilhaft, wenn im Vorlaufbehälter ein Schließorgan vorgesehen ist, sowie ein oberer und ein unterer Füllstandsanzeiger zur Betätigung des Schließorgans. Auf diese Weise wird der Vorlaufbehälter im wesentlichen über die Zufuhrleitung befüllt, und zwar durch die beiden Füllstandsanzeiger vollautomatisch, die dafür sorgen, daß sich der Füllstand immer zwischen dem oberen und dem unteren Füllstandsniveau befindet.
- Es ist dabei vorteilhaft, wenn der obere Füllstandsanzeiger unterhalb des Niveaus der Füllhöhenbegrenzung angeordnet ist. Auf diese Weise bleibt auch bei vollständiger Füllung des Vorlaufbehälters durch die Zufuhrleitung immer ein gewisses Volumen des Vorlaufbehälters erhalten, das durch die durch die Kühlflüssigkeitsleitung strömende Reinigungsflüssigkeit aufgefüllt werden kann. Da der Anteil der Reinigungsflüssigkeit, die durch die Kühlflüssigkeitsleitung strömt, verhältnismäßig gering ist, wird auf diese Weise im BypassBetrieb über einen längeren Zeitraum eine Kühlung des Elektromotors ermöglicht, ohne daß die dabei verwendete Reinigungsflüssigkeit verloren wäre. Andererseits sorgt die Zufuhrleitung mit dem durch die beiden Füllstandsanzeiger betätigten Schließorgane im normalen Abgabebetrieb dafür, daß der Vorlaufbehälter nicht vollständig geleert wird und immer Reinigungsflüssigkeit liefern kann.
- Besonders günstig ist es, wenn die direkte Zufuhrleitung zum Vorlaufbehälter mit einem Vorrat an erwärmter Reinigungsflüssigkeit verbunden ist, die Kühlflüssigkeitsleitung zum Elektromotor dagegen mit einem Vorrat an kalter Reinigungsflüssigkeit. Auf diese Weise ist im Abgabe-Betrieb die Abgabe vorgewärmter Reinigungsflüssigkeit möglich, ohne daß dem Elektromotor zu Kühlzwecken vorgewärmte Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden muß. Der Elektromotor kann weiterhin mit kalter Reinigungsflüssigkeit gekühlt werden, trotzdem wird beim Einleiten dieser kalten, im Elektromotor erwärmten Reinigungsflüssigkeit in den Vorlaufbehälter die Temperatur der im Vorlaufbehälter gesammelten Reinigungsflüssigkeit nur geringfügig erniedrigt, da der Anteil der Kühlflüssigkeit im Vehältnis zu dem durch die Zufuhrleitung zugeführten Anteil der Reinigungsflüssigkeit gering ist und da die Reinigungsflüssigkeit durch die Kühlung des Elektromotors selbst aufgewärmt wird.
- Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
- Die Zeichnung zeigt schematisch den Aufbau eines Hochdruckreinigungsgeräts mit einem Vorlaufbehälter und einer separaten Kühlflüssigkeitsleitung für den Elektromotor.
- Ein Elektromotor 1 treibt eine Hochdruckpumpe 2, beispielsweise eine herkömmliche Taumelscheiben-Kolbenpumpe. Diese saugt über eine Saugleitung 3 Reinigungsflüssigkeit aus einem Vorlaufbehälter 4 an und gibt diese Reinigungsflüssigkeit über eine Druckleitung 5 ab. Von der Druckleitung 5 zweigt stromabwärts eines Rückschlagventils 6 eine Bypass-Leitung 7 ab, in der ein Schließventil 8 angeordnet ist. Die Bypass-Leitung 7 mündet in den Vorlaufbehälter 4 ein.
- Stromabwärts der Abzweigung der Bypass-Leitung 7 wird die von der Hochdruckpumpe 2 geförderte Reinigungsflüssigkeit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Spritzkopf zugeleitet, beispielsweise einer Sprühlanze oder dergleichen. In die Druckleitung können ein Rückschlagventil 9 sowie eine Druckmeßvorrichtung 10 oder ein Durchflußmeßgerät eingeschaltet sein.
- Dem Elektromotor 1 ist eine Kühlflüssigkeitsleitung 11 zugeordnet, die beispielsweise wendelförmig im Statorgehäuse geführt sein kann. In diese Kühlflüssigkeitsleitung ist ein Schließventil 12 eingeschaltet. Sie führt ebenso wie die Bypass-Leitung 7 in den Vorlaufbehälter 4.
- In den Vorlaufbehälter 4 mündet eine Zufuhrleitung 13 ein, in der sich ein Schließventil 14 befindet. Dieses Schließventil 14 wird geöffnet durch einen unteren Füllstandsanzeiger 15 und verschlossen durch einen oberen Füllstandsanzeiger 16. Diese Füllstandsanzeiger können beispielsweise als Schwimmerschalter ausgebildet sein oder elektronische Füllstandsanzeiger sein. Gemeinsam gewährleisten sie, daß der Füllstand im Vorlaufbehälter durch die Zufuhrleitung 13 immer zwischen einem oberen Füllstand und einem unteren Füllstand bleibt.
- Oberhalb des oberen Füllstandes zweigt vom Vorlaufbehälter 4 eine Überlaufleitung 17 ab.
- Die Zufuhrleitung 13 zum Vorlaufbehälter 4 und die Kühlflüssigkeitsleitung 11 sind so dimensioniert, daß die Abgabeleistung der Zufuhrleitung 13 wesentlich größer ist als die der Kühlflüssigkeitsleitung 11, das heißt bei geöffneter Zufuhrleitung fließt pro Zeiteinheit eine wesentlich größere Flüssigkeitmenge durch die Zufuhrleitung als durch die Kühlflüssigkeitsleitung. Beispielsweise kann der Flüssigkeitanteil durch die Kühlflüssigkeitsleitung 10% des Flüssigkeitanteils durch die Zufuhrleitung 13 betragen.
- Im Betrieb wird der Vorlaufbehälter 4 durch die Zufuhrleitung 13 bis zu dem durch den oberen Füllstandsanzeiger 16 definierten Füllstand aufgefüllt. Vorzugsweise ist die Zufuhrleitung mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrat für aufgewärmte Reinigungsflüssigkeit verbunden, so daß der Vorlaufbehälter mit aufgewärmter Reinigungsflüssigkeit aufgefüllt wird, beispielsweise bei einer Temperatur von 80° C. Diese Temperatur kann mit einem Meßfühler 18 bestimmt werden.
- Die Kühlflüssigkeitsleitung 11 dagegen ist mit einem Vorrat an kalter Reinigungsflüssigkeit verbunden, so daß die kalte Reinigungsflüssigkeit eine sehr effektive Kühlung des Elektromotors bewirkt. Die Kühlflüssigkeit wird beim Durchgang durch den Elektromotor aufgewärmt und gelangt anschließend in den Vorlaufbehälter. Selbst wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit dabei nicht die Temperatur der durch die Zufuhrleitung 13 zugeführten Reinigungsflüssigkeit erreicht, wird die Temperatur im Vorlaufbehälter dadurch nicht sehr stark abgesenkt, da der Anteil des über die Kühlflüssigkeitsleitung eintretenden Flüssigkeitsstromes gegenüber dem der Zufuhrleitung gering ist.
- Im normalen Abgabebetrieb erfolgt die Einspeisung der Reinigungsflüssigkeit immer gleichzeitig aus der Zufuhrleitung 13 und aus der Kühlflüssigkeitsleitung 11, wobei die Zufuhrleitung 13 entsprechend dem jeweiligen Füllstand gegebenenfalls intermittierend unterbrochen wird.
- Wird die Druckleitung 5 verschlossen, öffnet das Schließventil 8 in der Bypass-Leitung 7, so daß dann die von der Hochdruckpumpe 2 geförderte Reinigungsflüssigkeit wieder in den Vorlaufbehälter 4 zurückgeleitet wird. In dieser Betriebsart wird der Elektromotor weiterhin von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und effektiv gekühlt. Die Reinigungsflüssigkeit gelangt schließlich in den Vorlaufbehälter und füllt diesen auf, bis die Füllhöhe durch die Überlaufleitung 17 begrenzt wird. Falls dies gewünscht wird, kann auch dann noch der Elektromotor weiterarbeiten, wobei dann Kühlflüssigkeit den Vorlaufbehälter nicht weiter auffüllen kann, sondern nach Durchströmen desselben über die Überlaufleitung abfließt. Es kann auch vorgesehen sein, daß nach einem bestimmten Zeitraum, in dem die Hochdruckpumpe Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf gepumpt hat, die Hochdruckpumpe abgeschaltet wird, dann kann auch das Schließventil 12 in der Kühlflüssigkeitsleitung 11 diese verschließen, so daß der Zufluß von Reinigungsflüssigkeit durch die Kühlflüssigkeitsleitung 11 unterbrochen wird.
- Mit der beschriebenen Anordnung ist es möglich, erwärmte Reinigungsflüssigkeit abzugeben und trotzdem mit Reinigungsflüssigkeit eine sehr effektive Kühlung des Elektromotors zu erreichen, auch wenn das Gerät im Kreislauf arbeitet und keine Reinigungsflüssigkeit abgibt. Trotzdem wird dabei der Vorrat an Reinigungsflüssigkeit im Vorlaufbehälter nur unwesentlich oder gar nicht abgekühlt, obwohl zur Kühlung des Elektromotores nicht vorgewärmte Reinigungsflüssigkeit verwendet wird. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen. daß bei Störungen in der Reinigungsflüssigkeitszufuhr zum Vorlaufbehälter eine effektive Kühlung des Elektromotors erhalten bleibt, da die Kühlflüssigkeit aus einem separaten Reservoir stammt.
- Während bei einer bevorzugten Ausführungsform die Füllhöhe im Vorlaufbehälter durch die Überlaufleitung 17 begrenz wird, wäre es auch möglich, anstelle dieser Überlaufleitung 17 einen weiteren Füllstandsanzeiger im Vorlaufbehälter vorzusehen, der oberhalb des oberen Füllstandsanzeigers 16 angeordnet ist und bei Erreichen eines entsprechenden Füllstandes im Vorlaufbehälter den Elektromotor 1 abschaltet und gleichzeitig die Zufuhr weiterer Reinigungsflüssigkeit durch die Kühlflüssigkeitsleitung 11 durch Verschließen des Schließventils 12 unterbricht. Bei einer solchen Lösung würde der Zeitraum des Kreislaufbetriebes ohne Abgabe von Reinigungsflüssigkeit durch die Zeitspanne begrenzt, die vergeht, um den Vorlaufbehälter 4 vom momentanen Füllstand bis zu dem maximalen Füllstand aufzufüllen, der durch den zusätzlichen, oberen Füllstandsanzeiger bestimmt wird.
- An den Vorlaufbehälter 4 können weitere Pumpen angeschlossen werden, die in der gleichen Weise von einem mit Reinigungsflüssigkeit gekühlten Motor angetrieben werden, wobei Kühlflüssigkeit ebenso wie die über die Bypass-Leitung fließende Flüssigkeit wieder in den Vorlaufbehälter zurückbefördert werden.
Claims (6)
- Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe (2) für eine Reinigungsflüssigkeit, die saugseitig mit einem mit einer Zufuhrleitung (13) für Reinigungsflüssigkeit versehenen Vorlaufbehälter (4) verbunden ist und die in der Druckleitung (5) eine von dieser abzweigende, zum Vorlaufbehälter (4) führende Bypass-Leitung (7) aufweist, und mit einem die Hochdruckpumpe (2) antreibenden Elektromotor (1), der eine von Reinigungsflüssigkeit durchflossene Kühlflüssigkeitsleitung (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (13) zum Vorlaufbehälter (4) eine größere Förderleistung hat als die Kühlflüssigkeitsleitung (11), daß die Kühlflüssigkeitsleitung (11) in den Vorlaufbehälter (4) mündet und daß im Vorlaufbehälter eine Füllhöhenbegrenzung (17) angeordnet ist.
- Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllhöhenbegrenzung eine Überlaufleitung (17) ist.
- Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllhöhenbegrenzung einen Füllstandsanzeiger im Vorlaufbehälter (4), ein von dieser betätigtes Schließventil (12) in der Kühlflüssigkeitsleitung (11) sowie einen Schalter zum Abschalten des Elektromotors (1) umfaßt.
- Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorlaufbehälter (4) in der Zufuhrleitung (13) der Reinigungsflüssigkeit ein Schließorgan (14) sowie ein oberer und ein unterer Füllstandsanzeiger (16 beziehungsweise 15) zur Betätigung des Schließorgans (14) angeordnet sind.
- Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Füllstandsanzeiger (16) unterhalb der Füllhöhenbegrenzung (17) angeordnet ist.
- Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die direkte Zufuhrleitung (13) zum Vorlaufbehälter (4) mit einem Vorrat an erwärmter Reinigungsflüssigkeit verbunden ist, die Kühlflüssigkeitsleitung (11) zum Elektromotor (1) dagegen mit einem Vorrat an kalter Reinigungsflüssigkeit.
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