EP2012970A1 - Device for producing a high-pressure jet - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device (1) which produces a liquid or liquid-based high-pressure jet. Said device comprises a powered rotor (2) with at least one pressure line (3, 3', 3'') featuring a radial extension in reference to the rotation axis, including an outlet (5, 5', 5''). In addition, the rotor (2) comprises a supply line (13) which is central to its rotational axis (6). The supply line (13) is rotationally decoupled from the rotor (2) and protrudes with its outlet opening (15) into an entrance chamber (7) of the rotor. At least one pressure line (3, 3', 3'') of rotor 2 with its inlet lead into the entrance chamber (7). At least one outlet (5, 5', 5'') rotates in reference to the rotational movement of the rotor (2) in a constant or almost constant distance to the surface to be cleaned.

Description

Vorrichtung zum Erzeugen eines Hochdruckstrahls Apparatus for generating a high-pressure jet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Hochdruckstrahls, umfassend einen motorisch angetriebenen Rotor mit wenigstens einer eine radiale Erstreckung aufweisen- den Druckleitung mit einer Austrittsöffnung und umfassend eine zentrisch zur Drehachse des Rotors angeordnete Zuführleitung.The invention relates to a device for producing a liquid or liquid-based high-pressure jet, comprising a motor-driven rotor having at least one pressure line having a radial extent and having an outlet opening and comprising a feed line arranged centrally with respect to the axis of rotation of the rotor.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zum Erzeugen eines Löschmittelstrahls oder auch zum Erzeugen eines Abreinigungsstrahls eingesetzt. Im Zusammenhang mit einer Abreinigungsvorrichtung dient der erzeugte Hochdruckstrahl zum Lösen von auf der Oberfläche eines zu reinigenden Körpers anhaftenden Stoffes oder von daran anhaftenden Gegenständen. Die Abreinigung erfolgt infolge des auf die zu reinigende O- berfläche gerichteten Hochdruckstrahls auf mechanischem Wege. Eine solche Abreinigungsvorrichtung ist aus WO 2005/095057 A1 bekannt. Die in diesem Dokument beschriebene und in Bezug genommene Reinigungsanlage verfügt über einen als Düsenbalken bezeichneten Rotor mit mindestens zwei aneinander bezüglich seiner Drehachse gegenüberliegenden Druckleitungen, die sich von der Drehachse des Düsenbalkens in radialer Richtung nach außen erstrecken. An den Düsenbalken angeformt ist eine Hohlwelle. Die Hohlwelle ist drehbar gelagert und an eine Drehdurchführung angeschlossen. Die Drehdurchführung ist mit ihrer anderen Seite an eine von einer Hochdruckpumpe beaufschlagte Zuführleitung angeschlossen. In Rotation wird der Rotor dieser vorbekannten Anlage ent- weder durch den durch die Hochdruckpumpe erzeugten Druck und durch eine geneigte Ausrichtung der Längsachse der Austrittsöffnungen der Druckleitungen und sodann aufgrund der Rückstoßkraft oder durch einen zusätzlichen motorischen Antrieb. Löscheinrichtungen zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckstrahls sind prinzipiell gleichermaßen aufge- baut wie die vorbeschriebene Abreinigungsanlage.Such devices are used for example for generating an extinguishing agent jet or for generating a Abreinigungsstrahls. In the context of a cleaning device, the high-pressure jet produced serves to release substance adhering to the surface of a body to be cleaned or objects adhering thereto. The cleaning takes place as a result of the directed to the surface to be cleaned O high-pressure jet by mechanical means. Such a cleaning device is known from WO 2005/095057 A1. The cleaning equipment described and referred to in this document has a rotor called a nozzle bar with at least two pressure lines opposite each other with respect to its axis of rotation and extending radially outward from the axis of rotation of the nozzle bar. Formed on the nozzle bar is a hollow shaft. The hollow shaft is rotatably mounted and connected to a rotary feedthrough. The rotary feedthrough is connected with its other side to a supplied by a high pressure pump supply line. In rotation, the rotor of this known system either by the pressure generated by the high-pressure pump and by an inclined orientation of the longitudinal axis of the outlet openings of the pressure lines and then due to the recoil force or by an additional motor drive. Extinguishing devices for generating a rotating high-pressure jet are basically constructed in the same way as the above-described cleaning system.

Der Druck des erzeugten Strahls einer solchen Vorrichtung, wie vorbeschrieben, ist abhängig von dem durch die Hochdruckpumpe zum Zuführen der Flüssigkeit bereitgestellten Druckes. Um den notwendigen Druck herbeizustellen, werden sehr leistungsfähige Hochdruckpumpen benötigt. Diθ im Zusammenhang mit den vorbeschriebenen Vorrichtungen benötigten Drehdurchführungen müssen ausgelegt sein, um dem durch die Hochdruckpumpe bereitgestellten Druck standzuhalten, was wiederum besonders hohe Anforderungen an die Dichtigkeit der Drehdurchführun- gen stellt. Zur Gewährung einer ausreichenden Dichtigkeit ist es notwendig, dass die eingesetzten Dichtungen mit entsprechender Vorspannung an dem jeweils bewegten Element anliegen. Diese Drehdurchführungen sind daher verschleißträchtig. Des Weiteren bedingt eine solche Konzeption der Drehdurchführung, dass eine bestimmte Kraft benötigt wird, damit die beiden drehbar gegeneinander gelagerten Elemente einer solchen Drehdurchführung gegeneinander bewegt werden können. Dieses bedingt Reibungsverluste bei der gewünschten Rotation des Rotors.The pressure of the generated jet of such a device as described above is dependent on the pressure provided by the high pressure pump for supplying the liquid. In order to provide the necessary pressure, very powerful high pressure pumps are needed. Diθ in connection with the above-described devices rotary feedthroughs must be designed to withstand the pressure provided by the high-pressure pump, which in turn makes particularly high demands on the tightness of Drehdurchführun- gene. To ensure a sufficient tightness, it is necessary that the seals used with appropriate bias applied to the respective moving element. These rotary unions are therefore susceptible to wear. Furthermore, such a design of the rotary feedthrough requires that a certain force is required so that the two rotatably mounted against each other elements of such a rotary feedthrough can be moved against each other. This causes friction losses in the desired rotation of the rotor.

Darüber hinaus ist es bei einem Einsatz von Höchstleistungspumpen zum Erzeugen des gewünschten Hochdruckstrahls notwendig, dass die der Pumpe zugeführte Flüssigkeit frei von Schwebstoffen jeder Art ist. Daher befinden sich an der Eingangsseite einer solchen Pumpe Filtereinrichtungen, die zum Gewährleisten eines bestimmungsgemäßen Betriebes der Pumpe regelmäßig gereinigt werden müssen.Moreover, when using high-performance pumps to produce the desired high-pressure jet, it is necessary for the liquid supplied to the pump to be free from suspended matter of any kind. Therefore, there are filter devices on the input side of such a pump, which must be cleaned regularly to ensure proper operation of the pump.

In WO 2005/095057 A1 ist neben der vorbeschriebenen Reinigungsanlage eine weitere Reinigungsanlage beschrieben, bei der eine Druckerzeugung ausschließlich durch die Rotationsbewegung des Rotors fliehkraftbedingt erfolgt. Diese Anlage kann mit einer drucklosen Flüssigkeitszufuhr betrie- ben werden, so dass die Anforderungen an eine Drehdurchführung deutlich geringer sind. Nachteilig ist bei dieser Anlage jedoch, dass mit dieser Anlage in Folge der sich drehenden Zuführleitung kein Hochdruckstrahl erzeugt werden kann, da die Flüssigkeit bereits in der Zuführleitung fliehkraftbedingt nach außen beschleunigt und daher nicht zu der Druckleitung in dem Rotor gelangen kann. Dieses gelingt nur, wenn anstelle der vorgesehenen drucklosen Flüssigkeitszufuhr eine Hochdruckflüssigkeitszufuhr eingerichtet wird.In WO 2005/095057 A1, a further cleaning system is described in addition to the above-described cleaning system, in which a pressure generation takes place solely by the rotational movement of the rotor due to centrifugal force. This system can be operated with a pressureless fluid supply, so that the requirements for a rotary union are significantly lower. The disadvantage of this system, however, that with this system as a result of the rotating supply line no high-pressure jet can be generated, since the liquid accelerates already in the supply centrifugal force due to the outside and therefore can not reach the pressure line in the rotor. This succeeds only if instead of the intended pressureless fluid supply a high pressure fluid supply is established.

Ausgehend von dem eingangs diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckstrahls vorzuschlagen, mit der die zu derBased on the initially discussed prior art, the invention is therefore based on the object to propose a device for generating a rotating high-pressure jet, with which the to

Drehdurchführung beschriebenen Nachteile vorbekannter Hochdruckstrah- lerzeugungsvorrichtungen vermieden sind und bei der der Hochdruckstrahl ohne der Notwenigkeit des Einsatzes einer konventionellen Hochdruckpumpe bereitgestellt werden kann.Drehdurchführung described disadvantages of prior art high-pressure Generating devices are avoided and in which the high-pressure jet can be provided without the need for the use of a conventional high-pressure pump.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Vorrichtung, bei der die Zuführleitung gegenüber dem Rotor drehentkoppelt angeordnet ist und mit ihrer Austrittsöffnung in eine Eingangskammer des Rotors hineinragt, in die die zumindest eine Druckleitung des Rotors mit ihrer Eintrittsöffnung mündet und die wenigstens eine Ausrittsöffnung in einem bezogen auf die Rotationsbewegung des Rotors gleich bleibenden oder annähernd gleichbleibenden Abstand zur abzureinigenden Oberfläche rotiert.This object is achieved by an initially mentioned, generic device in which the supply line is arranged rotatably coupled to the rotor and protrudes with its outlet opening into an input chamber of the rotor, into which opens the at least one pressure line of the rotor with its inlet and the at least one Opening orifice in a relation to the rotational movement of the rotor constant or approximately constant distance to be cleaned surface rotates.

Bei dieser Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckstrahls ist die Zuführleitung zum Zuführen der Flüssigkeit an den Rotor bzw. die dem Rotor zugeordnete zumindest eine Druckleitung drehentkoppelt bezüglich des Rotors angeordnet. Die drehentkoppelte Zuführleitung ist bis zu dem Rotor geführt und ragt mit ihrer Austrittsöffnung in eine Eingangskammer des Rotors. Damit befindet sich die Drehdurchführung bei dieser Vorrichtung letztendlich innerhalb des Rotors. Die zugeführte Flüssigkeit, beispielsweise das zugeführte Wasser kann quasi drucklos dem Rotor zugeführt werden, was aufgrund der Drehentkopplung der Zuführleitung gegenüber dem Rotor ohne weiteres möglich ist. In die Eingangskammer des Rotors mündet die zumindest eine Druckleitung des Rotors mit ihrer Ein- trittsöffnung. Üblicherweise wird man den Rotor mit mehreren, mit jeweils gleichem Winkelabstand zueinander angeordneten Druckleitungen ausstatten.In this device for generating a rotating high-pressure jet, the supply line for supplying the liquid to the rotor or the at least one pressure line associated with the rotor is arranged in a rotationally coupled manner with respect to the rotor. The torsionally coupled supply line is guided to the rotor and projects with its outlet opening into an input chamber of the rotor. Thus, the rotary feedthrough in this device is ultimately within the rotor. The supplied liquid, for example, the supplied water can be fed virtually without pressure to the rotor, which is due to the rotational decoupling of the supply line relative to the rotor readily possible. The at least one pressure line of the rotor opens with its inlet opening into the inlet chamber of the rotor. Usually one will equip the rotor with a plurality of, each with the same angular distance arranged pressure lines.

Der Rotor selbst ist motorisch angetrieben. Aufgrund der radialen Erstre- ckung der Druckleitungen wird in diesen fliehkraftbedingt entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Rotors ein Druck aufgebaut, mit der Folge, dass an der Austrittsöffnung der Druckleitungen die Flüssigkeit mit dem- entsprechendem Druck austreten kann. In Folge der Drehentkopplung der Zuführleitung rotiert diese bei einem Antrieb des Rotors grundsätzlich nicht. Bei dieser Vorrichtung erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit erst innerhalb jeder einzelnen Druckleitung. Da die Druckerzeugung eine Folge der Rotation des Rotors ist, braucht zur Druckerzeugung - A -The rotor itself is driven by a motor. Due to the radial extent of the pressure lines, a pressure is built up in them as a function of the centrifugal force in accordance with the rotational speed of the rotor, with the result that the liquid can emerge at the outlet opening of the pressure lines with the corresponding pressure. As a result of the rotational decoupling of the supply line, this basically does not rotate when the rotor is driven. In this device, a pressurization of the liquid takes place only within each individual pressure line. Since the pressure generation is a consequence of the rotation of the rotor, it needs to generate pressure - A -

Iθdiglich der Rotor mit den Druckleitungen angetrieben zu werden. Die zum Antreiben des Rotors benötigte Leistung zum Erzeugen eines Hochdruckstrahls ist verglichen mit derjenigen Leistung, die benötigt wird, um mit einer Hochdruckpumpe denselben Druck aufzubauen, deutlich gerin- ger. Die dem Rotor zugeführte Flüssigkeit braucht nicht schwebstofffrei zu sein. Vielmehr kann dieser in Abhängigkeit von dem Einsatzzweck der Hochdruckerzeugungsvorrichtung der Flüssigkeit ein Abrasivstoff beigemengt sein, wenn die Vorrichtung als Abreinigungsvorrichtung, beispielsweise im Rahmen einer Entzunderungsanlage eingesetzt wird.Only the rotor with the pressure lines to be driven. The power required to drive the rotor for generating a high-pressure jet is significantly lower compared to the power required to build up the same pressure with a high-pressure pump. The liquid supplied to the rotor does not need to be free of debris. Rather, depending on the intended use of the high-pressure generating device, the latter can be mixed with an abrasive substance if the device is used as a cleaning device, for example in the context of a descaling system.

Nicht unwesentlich ist bei dieser Vorrichtung auch, dass eine Erhöhung der Anzahl der Druckleitungen in dem Rotor letztendlich keine allenfalls nur eine geringe Erhöhung der für die Druckerzeugung benötigten Leistung zur Folge hat. Die fliehkraftbedingte Druckbeaufschlagung der Flüs- sigkeit in den Druckleitungen ist abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors und damit der Druckleitungen und der Länge der Druckleitungen in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse des Rotors. Damit ist der Druck, mit dem der Flüssigkeitsstrahl aus jeder Druckleitung austritt abhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Austritts der Drucklei- tung.Not insignificant in this device is also that an increase in the number of pressure lines in the rotor ultimately no at most only a small increase in the power required for pressure generation result. The centrifugally induced pressurization of the liquid in the pressure lines is dependent on the rotational speed of the rotor and thus the pressure lines and the length of the pressure lines in the radial direction with respect to the axis of rotation of the rotor. Thus, the pressure with which the liquid jet exits from each pressure line depends on the rotational speed of the outlet of the pressure line.

Die Rotation der wenigstens einen Austrittsöffnung des Rotors erfolgt in einem gleich bleibenden oder zumindest annähernd gleich bleibenden Abstand zu der abzureinigenden Oberfläche. Dadurch ist gewährleistet, dass der auf die abzureinigende Oberfläche auftreffende Reinigungsstrahl unabhängig von der Lage der zumindest einen Austrittsöffnung innerhalb einer Umdrehung der Rotors gleich ist. Dadurch ist die wirksame Fläche des Abreinigungsstrahles erhöht.The rotation of the at least one outlet opening of the rotor takes place in a constant or at least approximately constant distance to the surface to be cleaned. This ensures that the cleaning jet impinging on the surface to be cleaned is the same regardless of the position of the at least one outlet opening within one revolution of the rotor. As a result, the effective area of the Abreinigungsstrahles is increased.

Anstelle eines Vorsehens von einer oder mehreren diskreten Druckleitungen, die sich in radialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse des Rotors nach außen erstrecken, kann die Druckleitung auch aus einem durch ein Oberteil und ein Unterteil begrenzten Raum gebildet sein. Erzeugt wird bei einem solchen Rotor ein flächiger Strahl. Sind die diesen Raum be- grenzenden Flächen des Oberteils und des Unterteils rechtwinklig zur Rotationsachse des Rotors angeordnet, bildet sich ein scheibenförmiger Flächenstrahl aus. Sind die die Druckleitung bildenden Flächen des Rotors zur Rotationsachse geneigt, entsteht ein kegel- bzw. kegelstumpfförmiger Hochdruckstrahl. Somit ist unter dem im Rahmen dieser Ausführungen benutzten Begriff "Druckleitung" auch eine solche zu verstehen, die durch einen konzentrisch zur Drehachse des Rotors sich erstreckenden Raum gebildet ist.Instead of providing one or more discrete pressure conduits extending outwardly in the radial direction with respect to the axis of rotation of the rotor, the pressure conduit may also be formed of a space bounded by a top and a bottom. A flat jet is produced in such a rotor. If the surfaces of the upper part and the lower part bordering this space are arranged at right angles to the axis of rotation of the rotor, a disk-shaped surface jet is formed. Are the surfaces forming the pressure line of the rotor inclined to the axis of rotation, creates a cone or frustoconical high pressure jet. Thus, the term "pressure line" used in the context of these embodiments is also understood to mean one which is formed by a space which extends concentrically with respect to the axis of rotation of the rotor.

Die zweckmäßigerweise als Rohr ausgebildete Zuführleitung, die mit ihrer Austrittsöffnung in die Eingangskammer des Rotors hineinragt, ist zentrisch zur Drehachse des Rotors angeordnet. Die Zuführleitung mündet somit in den Rotor an derjenigen Stelle, an der die Drehgeschwindigkeit am kleinsten ist. Folglich herrscht im Bereich der Drehachse des Rotors und insbesondere in seiner Eingangskammer kein bzw. nur ein sehr geringer Druck. Eine Abdichtung des Rotors gegenüber der drehentkoppelten Zuführleitung ist daher mit einfachen Mitteln möglich. In der Eingangs- kammer steht die zugeführte Flüssigkeit nur mit geringem Druck an, beispielsweise nur mit der durch die Zuführleitung bedingten Flüssigkeitssäule. Dieser Druck braucht letztendlich nur so groß zu sein, dass die über die Zuführleitung zugeführte Flüssigkeit in die Druckleitungen des Rotors einfließen kann.The suitably designed as a pipe feed line, which projects with its outlet opening into the input chamber of the rotor, is arranged centrally to the axis of rotation of the rotor. The supply line thus opens into the rotor at the point at which the rotational speed is the smallest. Consequently, there is no or only a very low pressure in the region of the axis of rotation of the rotor and in particular in its inlet chamber. A sealing of the rotor with respect to the torsionally coupled supply line is therefore possible by simple means. In the inlet chamber, the supplied liquid is only at low pressure, for example only with the liquid column caused by the supply line. Ultimately, this pressure only needs to be so great that the liquid supplied via the supply line can flow into the pressure lines of the rotor.

Die Druckverhältnisse innerhalb der Eingangskammer des Rotors und damit der auf eine Drehabdichtung wirkende Druck ändert sich auch bei einem Betrieb des Rotors mit sehr hohen Drehzahlen, beispielsweise 10.000 U/min, oder mehr nicht nennenswert. Eine Druckerzeugung erfolgt somit bei dieser Vorrichtung erst nachdem die Flüssigkeit die Drehdurchführung passiert hat. Ein Betrieb des Rotors mit hohen Drehzahlen gestattet die Ausbildung eines rotierenden Hochdruckstrahls auch mit Drücken, die mit Hochdruckpumpen nicht oder nur mit Höchstleistungspumpen bereitgestellt werden könnten. Aus diesem Grunde eignet sich diese Vorrich- tung besonders als Abreinigungsvorrichtung zum Abreinigen einer Oberfläche mittels eines auf die Oberfläche gestrahlten flüssigen oder flüssig- keitsbasierten Reinigungsmittels.The pressure conditions within the input chamber of the rotor and thus the pressure acting on a torsional seal also does not appreciably change during operation of the rotor at very high rotational speeds, for example 10,000 rpm, or more. A pressure generation is thus carried out in this device only after the liquid has passed the rotary feedthrough. Operation of the rotor at high speeds allows the formation of a rotating high-pressure jet even at pressures which could not be provided by high pressure pumps or only with high performance pumps. For this reason, this device is particularly suitable as a cleaning device for cleaning a surface by means of a liquid or liquid-based cleaning agent blasted onto the surface.

In einer Weiterbildung einer solchen Hochdruckstrahlerzeugungsvorrich- tung ist vorgesehen, dass der austretende Hochdruckstrahl eine Beimengung eines Stoffes oder Stoffgemisches aufweist. Bei derartigen Stoffbeimengungen kann es sich beispielsweise um Feststoffpartikel handeln, durch die die abrasive Tätigkeit des Hochdruckstrahls gesteigert werden kann. Eine Zuführung eines solchen Stoffes kann beispielsweise durch Anordnen eines Zuführkanals innerhalb der gegenüber dem Rotor drehentkoppelten Zuführleitung erfolgen, wenn durch diesen Zuführkanal der beizumengende Stoff oder das beizumengende Stoffgemisch zugeführt werden soll. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Zuführkanäle im Bereich des Ausganges einer den durch die Druckleitung gebildeten Hochdruckstrahl umlenkenden Ringkörpers angeordnet sind. Der Umlenkkörper dient zum Umlenken des aus der Druckleitung austretenden Hochdruckstrahls in Richtung zu der zu reinigenden Oberfläche. Eine Zuführung von dem Hochdruckstrahl beizumengenden Stoffen im Bereich des Ausgangs des Umlenkkörpers hat vor allem bei einem Einsatz von abrasiven Stoffen zum Vorteil, dass der Verschleiß der Oberfläche des Umlenkkörpers reduziert ist.In a development of such a high-pressure jet generating device, it is provided that the exiting high-pressure jet has an admixture of a substance or mixture of substances. Such substance admixtures may be, for example, solid particles, through which the abrasive action of the high-pressure jet can be increased. A supply of such a substance can be carried out, for example, by arranging a feed channel within the supply line which is rotationally coupled with respect to the rotor, if the substance to be added or the substance mixture to be added is to be supplied through this feed channel. According to a further embodiment, it is provided that one or more feed channels are arranged in the region of the outlet of a ring body deflecting the high-pressure jet formed by the pressure line. The diverting body serves to divert the high-pressure jet emerging from the pressure line in the direction of the surface to be cleaned. A supply of substances to be mixed with the high-pressure jet in the region of the outlet of the deflecting body has the advantage, above all with the use of abrasive substances, that the wear of the surface of the deflecting body is reduced.

Bei einer mit einem solchen Umlenkkörper ausgerüsteten Hochdruckstrah- lerzeugungsvorrichtung, auch wenn dem Umlenkkörper keine Zufuhrkanäle zugeordnet sind, kann der Umlenkkörper gegenüber dem Rotor drehentkoppelt sein. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Ring- körper Zuführkanäle zum Zuführen von Zuschlagstoffen aufweist.In the case of a high-pressure radiation generating device equipped with such a deflection body, even if no supply channels are assigned to the deflection body, the deflection body can be rotationally coupled relative to the rotor. This is particularly expedient if the ring body has feed channels for feeding in additives.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

Fig. 1 : eine zum Teil geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckstrahls undFig. 1: a partially sectioned side view of an apparatus for generating a rotating high-pressure jet and

Fig. 2: eine Unteransicht des Rotors der Vorrichtung der Figur 1.2 shows a bottom view of the rotor of the device of Figure 1.

Fig. 3: eine schematisierte Schnittdarstellung einer weiteren Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckstrahls,3 is a schematic sectional view of another device for generating a rotating high-pressure jet,

Fig. 4: eine Teilansicht der inneren Oberfläche eines der Vorrichtung der Figur 4 zugeordneten Umlenkkörpers,4 shows a partial view of the inner surface of a deflecting body associated with the device of FIG. 4, FIG.

Fig. 5: eine Vorrichtung gemäß Figur 3 gemäß einer weiteren Ausgestaltung und Fig. 6: eine Teilansicht der inneren Oberfläche eines der Vorrichtung der Figur 5 zugeordneten Umlenkkörpers.5 shows a device according to FIG. 3 according to a further embodiment and FIG 6 shows a partial view of the inner surface of a deflecting body assigned to the device of FIG. 5.

Eine Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines rotierenden Hochdruckflüssigkeitsstrahls ist konzipiert als Abreinigungsanlage, um geglühte und/oder warmumgeformte Metallbänder von der daran anhaftenden Zunderschicht zu befreien. Mithin handelt es sich bei der Anlage, in die die Vorrichtung 1 integriert ist, um eine Entzunderungsanlage. Der Übersicht halber sind in der Figur 1 eine Haube und eine Absaugeinrichtung nicht dargestellt.A device 1 for producing a rotating high-pressure liquid jet is designed as a cleaning system for freeing annealed and / or hot-formed metal strips from the scale layer adhering thereto. Thus, it is in the system in which the device 1 is integrated, a Entzunderungsanlage. For the sake of clarity, a hood and a suction device are not shown in FIG.

Die Vorrichtung 1 zum Erzeugen des gewünschten flüssigen Hochdruckstrahls zum Entzundern eines an der Vorrichtung 1 vorbeibewegten Metallbandes umfasst einen Rotor 2 zum Erzeugen mehrerer einzelner, unter einem hohen Druck austretender Flüssigkeitsstrahlen. Als Flüssigkeit zum Entzundern wird Wasser eingesetzt, dem bei Bedarf ein Abrasivstoff, beispielsweise eine abrasive Suspension beigemischt sein kann. Der Rotor 2 ist tellerartig konzipiert und verfügt über mehrere, in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Druckleitungen. Eine solche Druckleitung ist in Figur 1 im Schnitt dargestellt und mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Die Druckleitung 3 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein als Einsatz ausgebildetes Rohrstück 4 gebildet, das in seinem radial äußeren Bereich um 90° gebogen ist und an seinem freien Ende eine Austrittsöffnung 5 aufweist. Die Umbiegung am Ende des Rohrstücks 14 dient zum Umlenken es Hochdruckstrahls, damit die erzeugten Hochdruckstrahle auf eine zu reinigende Fläche gerichtet sind. Anstelle einer Krümmung um 90°, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, können auch Abwinklungen mit anderen Biegebeträgen vorgesehen sein. Eine solche Abwinklung im radialen äußeren Bereich der Druck- leitungen bzw. der Rohrstücke 4 wird man in Abhängigkeit von dem zu reinigenden Gegenstand vorsehen. Ist beispielsweise keine Abwinklung vorgesehen oder auch nur eine geringe, eignet sich die Vorrichtung 1 zum Reinigen der inneren Mantelflächen von Hohlkörpern, beispielsweise Rohren oder dergleichen.The device 1 for generating the desired high-pressure liquid jet for descaling a metal strip moved past the device 1 comprises a rotor 2 for producing a plurality of individual liquid jets emerging under a high pressure. As a liquid for descaling water is used, to which an abrasive, for example, an abrasive suspension may be added if necessary. The rotor 2 is designed plate-like and has several, at the same angular distance from each other arranged pressure lines. Such a pressure line is shown in Figure 1 in section and designated by the reference numeral 3. The pressure line 3 is formed in the illustrated embodiment by a trained as an insert piece of pipe 4, which is bent in its radially outer region by 90 ° and at its free end has an outlet opening 5. The bend at the end of the pipe section 14 serves to deflect high pressure jet, so that the generated high pressure jets are directed to a surface to be cleaned. Instead of a curvature of 90 °, as provided in the illustrated embodiment, also bends with other bending amounts can be provided. Such an angling in the radially outer region of the pressure lines or the pipe sections 4 will be provided depending on the object to be cleaned. If, for example, no bending is provided or even only a small one, the device 1 is suitable for cleaning the inner lateral surfaces of hollow bodies, for example pipes or the like.

Die Austrittsöffnung 5 ist mit einem Innengewinde ausgestattet, so dass in die Austrittsöffnung 5 ein in den Figuren nicht dargestellter Düseneinsatz θingeschraubt werden kann. Die einzelnen Druckleitungen 3 des Rotors 2 sind sternförmig zur rechtwinklig zu der abzureinigenden Oberfläche verlaufenden Drehachse 6 des Rotors 2 angeordnet. Die Druckleitungen 3 münden eingangsseitig in eine Eingangskammer 7 des Rotors 2. Die Ein- gangskammer 7 ist unmittelbar im Bereich der Drehachse 6 angeordnet. In der Eingangskammer 7 befindet sich ein zentrisch zur Drehachse 6 des Rotors 2 angeordneter Leitkonus 8, dessen Achse in der Drehachse 6 des Rotors 2 angeordnet ist. Der Rotor 2 ist drehmomentschlüssig an eine Hohlwelle 9 angeschlossen, die an einem insgesamt mit dem Bezugszei- chen 10 bezeichneten Gestell gelagert ist. Die aus dem Rotor 2 und der Hohlwelle 9 gebildete Einheit ist durch einen Elektromotor 1 1 über einen Antriebsriemen 12 angetrieben. Die Antriebseinrichtung ist ausgelegt, damit der Rotor 2 mit hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten rotieren kann, beispielsweise mit Umdrehungsgeschwindigkeiten von 10.000 - 12.000 U/min.The outlet opening 5 is provided with an internal thread, so that in the outlet opening 5, not shown in the figures nozzle insert θin can be screwed. The individual pressure lines 3 of the rotor 2 are arranged in a star shape relative to the axis of rotation 6 of the rotor 2 that is perpendicular to the surface to be cleaned. The pressure lines 3 open on the input side into an input chamber 7 of the rotor 2. The input chamber 7 is arranged directly in the region of the axis of rotation 6. In the input chamber 7 is a centrally arranged to the axis of rotation 6 of the rotor 2 Leitkonus 8, whose axis is arranged in the axis of rotation 6 of the rotor 2. The rotor 2 is connected torque-tightly to a hollow shaft 9, which is mounted on a generally designated by the reference numeral 10 frame. The unit formed from the rotor 2 and the hollow shaft 9 is driven by an electric motor 1 1 via a drive belt 12. The drive device is designed so that the rotor 2 can rotate at high rotational speeds, for example at rotational speeds of 10,000-12,000 rpm.

Zum Zuführen der für die Strahlerzeugung benötigten Flüssigkeit, beispielsweise Wasser dient ein Zuführrohr 13, das innerhalb der Hohlwelle 9 drehentkoppelt gegenüber der Hohlwelle 9 angeordnet ist. Das Zuführrohr 13 ist mit einem Flüssigkeitsbehälter 14 an dem Gestell 10 befestigt. Der Ausgang des Flüssigkeitsbehälters 14 beaufschlagt den Eingang des Zuführrohrs 13. Der Flüssigkeitsbehälter 14 dient zum Bevorraten derjenigen Flüssigkeit, mit der der aus den Austrittsöffnungen 5 austretende Hochdruckstrahl erzeugt werden soll. Über eine nicht dargestellte Flüssigkeits- Versorgungseinrichtung ist sichergestellt, dass innerhalb des Flüssigkeitsbehälters 14 bei einem Betrieb der Vorrichtung 1 der Flüssigkeitsspiegel konstant bleibt. Anstelle des Vorsehens eines Flüssigkeitsbehälters 14 kann selbstverständlich auch ein anderer Flüssigkeitsanschluss, beispielsweise eine Leitung vorgehen sein. Das Zuführrohr 13 durchgreift die Hohlwelle 9 und ragt mit seiner Austrittsöffnung 15 in die Eingangskammer 7 des Rotors 2 hinein. Die Austrittsöffnung 15 des Zuführrohrs 13 befindet sich mit kurzem Abstand oberhalb der Spitze des Leitkonus 8. Zwischen der Mantelfläche des Zuführrohrs 13 und der Innenwandung der Hohlwelle 9 oder der zur Mantelfläche des Zuführrohrs 13 weisenden Mantelfläche der Eintrittskammer 7 ist eine in der Figur nicht dargestellte Drehdichtung angeordnet. Diese braucht nur einem sehr geringen Druck standzuhalten, nämlich lediglich dem durch den in dem Zuführrohr 13 und dem Flüssig- kθitstank 14 gebildeten Wassersäule entsprechenden. Die vertikale Erstreckung der Hohlwelle 9 nach oben in Richtung zu dem Flüssigkeitsbehälter 14 gestattet es, die Dichtung auch im oberen Endbereich zwischen der Hohlwelle 9 und dem Zuführrohr 13 anzuordnen, mithin an einer Stelle, in der der Druck noch geringer ist als im Bereich der Eingangskammer 7. Die in den Figuren nicht dargestellte Dichtungsanordnung verhindert ebenfalls, dass bei einem Betrieb der Vorrichtung Umgebungsluft durch den zwischen der inneren Mantelfläche der Hohlwelle 9 und der äußeren Mantelfläche des Zuführrohrs 13 befindlichen Spalt in die Ein- gangskammer 7 des Rotors 2 eintritt.For supplying the liquid required for beam generation, for example water, a feed tube 13 is used, which is arranged in rotation with respect to the hollow shaft 9 within the hollow shaft 9. The feed tube 13 is fixed to the frame 10 with a liquid container 14. The output of the liquid container 14 acts on the input of the feed tube 13. The liquid container 14 serves for storing the liquid with which the high pressure jet emerging from the outlet openings 5 is to be produced. A liquid supply device, not shown, ensures that the liquid level remains constant within the liquid container 14 during operation of the device 1. Of course, instead of providing a liquid container 14, it is also possible for another liquid connection, for example a line, to proceed. The feed tube 13 passes through the hollow shaft 9 and protrudes with its outlet opening 15 into the inlet chamber 7 of the rotor 2. The outlet opening 15 of the feed tube 13 is located at a short distance above the tip of the guide cone 8. Between the lateral surface of the feed tube 13 and the inner wall of the hollow shaft 9 or facing the lateral surface of the feed tube 13 lateral surface of the inlet chamber 7 is a rotary seal, not shown in the figure arranged. This need only withstand a very low pressure, namely only by the in the feed tube 13 and the liquid Kθitstank 14 formed corresponding to the water column. The vertical extent of the hollow shaft 9 upwards in the direction of the liquid container 14 makes it possible to arrange the seal in the upper end between the hollow shaft 9 and the feed tube 13, thus at a point where the pressure is even lower than in the region of the inlet chamber 7. The sealing arrangement not shown in the figures also prevents ambient air from entering the input chamber 7 of the rotor 2 through the gap located between the inner surface of the hollow shaft 9 and the outer surface of the feed tube 13 during operation of the device.

Aus der Darstellung der Figur 1 ist erkennbar, dass sich die Austrittsöffnung 15 der Zuführleitung 13 in einer Höhe befindet, damit die daraus austretende Flüssigkeit zum Erreichen der Eintrittsöffnungen der Drucklei- tungen 3 keinen ausschließlich parallel zur Drehachse 6 der Hohlwelle 13 gerichteten Weg durchströmen muss. Vielmehr begünstigt eine Rotation des Rotors 2 das Einströmen der zugeführten Flüssigkeit in die Druckleitungen 3.It can be seen from the representation of FIG. 1 that the outlet opening 15 of the supply line 13 is at a height so that the liquid emerging therefrom does not have to flow through a path directed exclusively parallel to the axis of rotation 6 of the hollow shaft 13 to reach the inlet openings of the pressure lines 3. Rather, a rotation of the rotor 2 favors the inflow of the supplied liquid into the pressure lines 3.

Der Rotor 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig aufgebaut und umfasst ein Oberteil 16 und ein Unterteil 17. Das Oberteil 16 ist über einen Anschlussflansch 18 an die Hohlwelle 9 angeschlossen. Das Unterteil 17 ist mit dem Oberteil 16 verschraubt, so dass dieses von dem Oberteil 16 abgenommen werden kann. Die zueinander weisenden Oberflächen des Oberteils 16 und des Unterteils 17 weisen zur Aufnahme der Rohrstücke 4 nutförmige Ausnehmungen auf. Die Rohrstücke 4 sind spielfrei in den sich ergänzenden Nuten des Oberteils 16 und des Unterteils 17 fixiert. Die die Druckleitungen ausbildenden Rohrstücke 4 können bei abgenommenem Unterteil 17 ausgewechselt werden. Bei einem Be- trieb der Vorrichtung 1 mit einer mit einem abrasiven Zuschlagstoff, beispielsweise Zunder in einer vorbestimmten Fraktion enthaltenden Flüssigkeit sind die Rohrstücke 4 vor allem im Bereich ihrer Krümmung einem bestimmten Verschleiß ausgesetzt. Daher ist es zweckmäßig, dass die Rohrstücke 4 als Verschleißteile bei einem derartigen Betrieb der Vorrich- tung 1 auswechselbar sind.The rotor 2 is constructed in several parts in the illustrated embodiment and includes an upper part 16 and a lower part 17. The upper part 16 is connected via a connecting flange 18 to the hollow shaft 9. The lower part 17 is screwed to the upper part 16, so that it can be removed from the upper part 16. The mutually facing surfaces of the upper part 16 and the lower part 17 have for receiving the pipe sections 4 groove-shaped recesses. The pipe sections 4 are fixed without play in the complementary grooves of the upper part 16 and the lower part 17. The pressure pipes forming the pipe sections 4 can be replaced with the lower part 17 removed. During operation of the device 1 with a liquid containing an abrasive additive, for example scale in a predetermined fraction, the tube pieces 4 are exposed to a certain degree of wear, especially in the region of their curvature. It is therefore expedient that the pipe sections 4 can be exchanged as wearing parts in such an operation of the device 1.

Die in Figur 2 dargestellte Unteransicht des Rotors 2 zeigt, dass der Rotor 2 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Druckleitungen 3, 3', 3" und dementsprechend drei Austrittsöffnungen 5, 5', 5" aufweist. Die Eintrittskammer 7 und der darin angeordnete Leitkonus 8 dienen zum Einleiten der durch das Zuführrohr 13 zugeführten Flüssigkeit in die in die Ein- gangskammer 7 mündenden Eintrittsöffnungen der Druckleitungen 3, 3', 3" bzw. der Rohrstücke 4.The bottom view of the rotor 2 shown in FIG. 2 shows that the rotor 2 in the illustrated embodiment, three pressure lines 3, 3 ', 3 "and accordingly three outlet openings 5, 5', 5" has. The inlet chamber 7 and the guide cone 8 arranged therein serve for introducing the liquid supplied through the feed tube 13 into the inlet openings of the pressure lines 3, 3 ', 3 "or the tube sections 4 which open into the inlet chamber 7.

Bei einem Betrieb der Vorrichtung 1 wird über den vorbeschriebenen Antrieb die Hohlwelle 9 und damit der an die Hohlwelle 9 angeschlossene Rotor 2 in eine Rotationsbewegung um die Drehachse 6 versetzt. Die in dem Zuführrohr 13 anstehende Flüssigkeit bewegt sich im Zuge der Rotation in die Druckleitungen 3, 3', 3", wird in diesen entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Rotors 2 mit zunehmender Entfernung von der Drehachse 6 des Rotors 2 beschleunigt und damit unter Druck gesetzt, so dass aus den Austrittsöffnungen, 5, 5', 5", in die typischerweise Beschleunigungsdüsen eingesetzt sind, drei rotierende Hochdruckstrahle austreten. Innerhalb der Druckleitungen 3, 3', 3" herrscht der größte Druck an den von der Drehachse 6 am weitesten beabstandeten Abschnitten, mithin in den Austrittsöffnungen 5, 5', 5", deren Längsachse bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Drehachse 6 des Rotors 2 angeordnet sind. Die Achse der Austrittsöffnungen 5, 5', 5" können zu der Drehachse 6 des Rotors 2 auch geneigt sein. Die Neigung kann in der in Figur 1 gezeigten Ebene oder auch in oder entgegen der Rotationsrichtung des Rotors 2 vorgesehen sein. Typischerweise wird man bei Vorsehen einer ge- neigten Achse der Austrittsöffnungen 5, 5', 5" diese nur mit einem kleinen Winkel neigen. Die Austrittsöffnungen 5, 5', 5" rotieren mit gleich bleibenden Abstand zu der abzureinigenden Oberfläche,During operation of the device 1, the hollow shaft 9 and thus the rotor 2 connected to the hollow shaft 9 are set into a rotational movement about the axis of rotation 6 via the above-described drive. The pending in the feed tube 13 liquid moves in the course of rotation in the pressure lines 3, 3 ', 3 ", is accelerated in this according to the rotational speed of the rotor 2 with increasing distance from the axis of rotation 6 of the rotor 2 and thus pressurized, so that from the outlet openings, 5, 5 ', 5 ", are used in the typically accelerating nozzles, three rotating high pressure jets emerge. Within the pressure lines 3, 3 ', 3 ", the greatest pressure prevails at the sections furthest from the axis of rotation 6, ie in the outlet openings 5, 5', 5", whose longitudinal axis is parallel to the axis of rotation 6 of the rotor 2 in the illustrated embodiment are arranged. The axis of the outlet openings 5, 5 ', 5 "can also be inclined to the axis of rotation 6 of the rotor 2. The inclination can be provided in the plane shown in Figure 1 or also in or against the direction of rotation of the rotor 2. Typically, one is at Provide a tilted axis of the outlet openings 5, 5 ', 5 "tilt this only at a small angle. The outlet openings 5, 5 ', 5 "rotate at a constant distance to the surface to be cleaned,

Bei einem Betrieb der Vorrichtung 1 herrscht auch bei hohen Drehzahlen des Rotors 2 in seiner Eingangskammer 7 nur ein geringer Druck, und zwar ein solcher, der durch die Wassersäule der in dem Zuführrohr 13 und dem Flüssigkeitsbehälter 14 entsprechend seinem Wasserspiegel herrschenden Wassersäule. Innerhalb der Eingangskammer 7 ist die Drehgeschwindigkeit nur gering, auf der Spitze des Leitkonus 8 sogar Null, so dass eine kontinuierliche Flüssigkeitsversorgung für die Druckleitungen 3, 3', 3" auch bei hohen oder sehr hohen Drehzahlen des Rotors 2 gewährleistet ist. In Figur 3 ist schematisiert eine weitere Vorrichtung 19 zum Erzeugen eines Hochdruckstrahls gezeigt. Die Vorrichtung 19 ist prinzipiell aufgebaut wie die Vorrichtung 1 . Somit verfügt die Vorrichtung 19 über einen Rotor 20 und ein drehentkoppelt gegenüber dem Rotor innerhalb einer Hohlwelle 21 desselben angeordnetes Zuführrohr 22. Das Zuführrohr 22 dient zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser. Das Zuführrohr 22 ist in nicht näher dargestellter Art und Weise an eine Flüssigkeitsquelle, beispielsweise einen Flüssigkeitsbehälter angeschlossen. Inner- halb des Zuführrohrs 22 ist ein Zuführkanal 23 angeordnet. Somit ist die freie Wegsamkeit zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit auf den zwischen dem Zuführkanal 23 und der Innenwand des Zuführrohrs 23 gebildeten Ringspalt 24 begrenzt. Der Zuführkanal 23 dient zum bedarfsweisen Zuführen von Feststoffpartikeln, die in der Eingangskammer 25 des Rotors 20 der zugeführten Flüssigkeit, beispielsweise dem zugeführten Wasser beigemengt werden. Durch die Feststoffzufuhr wird die abrasive Tätigkeit des erzeugten Hochdruckstrahls erhöht. Handelt es sich bei der Vorrichtung 19 um eine solche einer Entzunderungsanlage, wird als Feststoff Zunder zugeführt.During operation of the device 1, even at high rotational speeds of the rotor 2 in its input chamber 7, only a slight pressure prevails, namely one which passes through the water column of the water column prevailing in the feed tube 13 and the liquid container 14 in accordance with its water level. Within the input chamber 7, the rotational speed is low, even zero at the top of the guide cone 8, so that a continuous supply of liquid for the pressure lines 3, 3 ', 3 "is ensured even at high or very high speeds of the rotor 2. FIG. 3 schematically shows a further device 19 for generating a high-pressure jet. The device 19 is basically constructed like the device 1. Thus, the device 19 has a rotor 20 and a rotatably coupled to the rotor within a hollow shaft 21 thereof arranged feed pipe 22. The supply pipe 22 serves to supply the cleaning liquid, for example water. The feed tube 22 is connected in a manner not shown to a liquid source, such as a liquid container. Within the feed tube 22, a feed channel 23 is arranged. Thus, the free path for supplying the cleaning liquid is limited to the annular gap 24 formed between the feed channel 23 and the inner wall of the feed tube 23. The feed channel 23 serves to supply as required solid particles, which are added in the input chamber 25 of the rotor 20 of the supplied liquid, for example, the water supplied. The solids supply increases the abrasive activity of the high-pressure jet produced. If the device 19 is one of a descaling unit, scale is supplied as solid.

Der Rotor 20 dieses Ausführungsbeispiels ist durch ein Oberteil 26 und ein Unterteil 27 gebildet. Zwischen dem Oberteil 26 und dem Unterteil 27 befindet sich ein scheibenförmiger Raum, der die Druckleitung 28 dieses Ausführungsbeispiels darstellt. Das Oberteil 26 ist mit dem Unterteil 27 durch einzelne Stege radialer Erstreckung verbunden. Diese sind in Figur 3 nicht dargestellt. Bei einer Rotation des Rotors 20 wird somit in der Druckleitung 28 ein flächiger Hochdruckstrahl generiert, der aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 20 das zugeführte Wasser, über den Umfang der Druckleitung 28 gleichmäßig verteilt, in radialer Richtung nach außen transportiert. Somit kann der erzeugte Hochdruckstrahl als Flächenstrahl angesprochen werden. Dieses Ausführungsbeispiel macht deutlich, dass die Eingangskammer auch Teil der Druckleitung 28 sein kann und ein Leitkonus, wie zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 beschrieben, nicht unbedingt notwendig ist. Die Eingangsöffnung der Druckleitung 28 ist in Figur 3 mit dem Bezugszeichen E gekennzeichnet. Diθ Ausgangsöffnung A der Druckleitung 28 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 in radialer Richtung nach außen weisend angeordnet. Auch die Ausgangsöffnung A dieses Ausführungsbeispiels rotiert in einem gleich bleibenden Abstand zur abzureinigenden Oberfläche. Letztendlich handelt es sich bei der Ausgangsöffnung A ebenso wie bei der Eingangsöffnung E der Druckleitung 28 um umlaufende Öffnungen.The rotor 20 of this embodiment is formed by a top 26 and a bottom 27. Between the upper part 26 and the lower part 27 is a disk-shaped space, which is the pressure line 28 of this embodiment. The upper part 26 is connected to the lower part 27 by individual webs of radial extent. These are not shown in FIG. During a rotation of the rotor 20, a flat high-pressure jet is thus generated in the pressure line 28, which due to the rotational speed of the rotor 20, the supplied water, evenly distributed over the circumference of the pressure line 28, transported in the radial direction to the outside. Thus, the generated high-pressure jet can be addressed as a surface jet. This embodiment makes it clear that the input chamber may also be part of the pressure line 28 and a guide cone, as described for the embodiment of Figures 1 and 2, is not absolutely necessary. The inlet opening of the pressure line 28 is indicated in Figure 3 by the reference numeral E. Diθ outlet opening A of the pressure line 28 is arranged in the embodiment of Figure 3 in the radial direction facing outward. The outlet opening A of this embodiment also rotates at a constant distance from the surface to be cleaned. Ultimately, it is at the exit opening A as well as at the inlet opening E of the pressure line 28 to circumferential openings.

Für den Fall, dass eine weitere Beschleunigung des durch die Rotation des Rotors 20 erzeugten Hochdruckstrahls gewünscht ist, kann vorgese- hen sein, dass die Druckleitung 28 im Bereich der Ausgangsöffnung A o- der in einem Abschnitt kurz davor eine düsenartige Querschnittsverengung aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist dieses durch ringförmig um die Rotationsachse umlaufende Wülste, angeformt an die Unterseite des Oberteils 26 bzw. die Oberseite des Unterteils 27 realisier- bar. Zum Erzeugen des gewünschten düsenartigen Querschnitts im Bereich der Ausgangsöffnung A der Druckleitung 28 liegen die beiden Wülste einander unmittelbar gegenüber.In the event that a further acceleration of the high-pressure jet generated by the rotation of the rotor 20 is desired, it can be provided that the pressure line 28 has a nozzle-like cross-sectional constriction in the region of the outlet opening A o in a section shortly before. In the exemplary embodiment of FIG. 3, this bead can be realized by annular beads that encircle the axis of rotation, molded onto the lower side of the upper part 26 or the upper side of the lower part 27. To produce the desired nozzle-like cross-section in the region of the outlet opening A of the pressure line 28, the two beads lie directly opposite each other.

Zum Umlenken dieses durch die Druckleitung 28 erzeugten Hochdruck- Strahls dient bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 ein Umlenkkörper 29. Der Umlenkkörper 29 ist als Ringkörper konzipiert und dient zum Umlenken des in der Druckleitung 28 erzeugten Hochdruckstrahls in Richtung zu der abzureinigenden Oberfläche hin. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Umlenkung um etwa 90°. Der Umlenkkörper 29 ist bezüglich der Drehbewegung des Rotors 20 drehentkoppelt. Der Umlenkkörper 29 verfügt über ein Außenteil 30, an dessen innerer Oberfläche 31 der aus der Druckleitung 28 austretende Hochdruckstrahl in Richtung zur abzureinigenden Oberfläche hin umgelenkt wird. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt der Umlenkkörper 29 zudem über ein Innenteil 32, welches jedoch grundsätzlich nicht unbedingt benötigt wird.For deflecting this high-pressure jet generated by the pressure line 28 is used in the embodiment of Figure 3, a deflecting body 29. The deflecting body 29 is designed as a ring body and serves to deflect the high-pressure jet generated in the pressure line 28 in the direction of the surface to be cleaned. In the illustrated embodiment, a deflection takes place by about 90 °. The deflecting body 29 is rotationally coupled with respect to the rotational movement of the rotor 20. The deflection body 29 has an outer part 30, on the inner surface 31 of which the high-pressure jet emerging from the pressure line 28 is deflected in the direction of the surface to be cleaned. In the embodiment shown in Figure 3, the deflecting body 29 also has an inner part 32, which, however, is not necessarily required in principle.

Der Umlenkkörper 29 ist von der Rotationsbewegung des Rotors 20 drehentkoppelt, da durch diesen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur eine Umlenkung des austretenden Hochdruckstrahls zur abzureinigenden Oberfläche hin erfolgen soll, sondern gleichfalls soll durch den Umlenkkörper 29 die Rotationsgeschwindigkeit des Hochdruckstrahls selbst abgebremst bzw. auch in Richtung zur abzureinigenden Oberfläche hin gelenkt werden, damit der aus dem Umlenkkörper 29 austretende Hochdruckstrahl bezüglich seines Energiemomentes möglichst rechtwinklig auf die abzureinigende Oberfläche trifft. Um diesen Vorgang zu unter- stützen, kann der Umlenkkörper 29 auch aktiv angetrieben sein, insbesondere mit einer langsameren Drehgeschwindigkeit als der Rotor 20 oder mit einer gegenläufigen Drehrichtung. Durch den drehentkoppelten Umlenkkörper 29 gegenüber dem mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Rotor 20 bei einem Betrieb der Vorrichtung 19 kommt dem Umlenkkörper 29 zudem eine Schutzfunktion zu.The deflecting member 29 is rotationally coupled by the rotational movement of the rotor 20, since in the illustrated embodiment, not only a deflection of the exiting high-pressure jet to be cleaned surface to take place, but also by the deflecting 29, the rotational speed of the high-pressure jet itself braked or also be directed in the direction of the surface to be cleaned off, so that the high-pressure jet emerging from the deflecting 29 meets with respect to its energy moment as perpendicular as possible to the surface to be cleaned. In order to support this process, the deflection body 29 can also be actively driven, in particular at a slower rotational speed than the rotor 20 or with an opposite direction of rotation. Due to the rotationally coupled deflecting body 29 in relation to the rotor 20 rotating at high speed during operation of the device 19, the deflecting body 29 also has a protective function.

Zum Unterstützen des Umlenkprozesses verfügt die innere Oberfläche 31 des Außenteils 30 der Umlenkvorrichtung 29 über eine Vielzahl eingefräster Nuten 33, die jeweils durch einen schmalen Trennsteg 34 bei dem dar- gestellten Ausführungsbeispiel voneinander getrennt sind. Der Verlauf der Nuten 33 ist geneigt, kann jedoch auch gekrümmt sein. Die Nuten 33 haben nicht nur den Zweck, den aus der Druckleitung 28 austretenden Flächenstrahl hinsichtlich seiner Rotationsgeschwindigkeit zu bremsen bzw. umzulenken, sondern auch den Flächenstrahl in eine Vielzahl einzelner diskreter Strahlen zu teilen, wodurch die Reinigungseffektivität erhöht ist.To support the deflection process, the inner surface 31 of the outer part 30 of the deflection device 29 has a plurality of milled-in grooves 33, which are separated from each other by a narrow separating web 34 in the embodiment shown. The course of the grooves 33 is inclined, but may also be curved. The grooves 33 not only have the purpose of braking or redirecting the surface jet emerging from the pressure line 28 with respect to its rotational speed, but also of dividing the area jet into a plurality of individual discrete jets, thereby increasing the cleaning efficiency.

Figur 4 zeigt in einer vergrößerten Darstellung die innere Oberfläche 31 des Außenteils 30 des Umlenkkörpers 29 mit den darin eingebrachten Nuten 33 und den die Nuten 33 trennenden Stegen 34. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die entgegen der Strömungsrichtung weisenden Abschlüsse der Stege 34 zur Teilung des herangeführten Hochdruckflüssigkeitsstrahls geeignet sind.FIG. 4 shows, in an enlarged view, the inner surface 31 of the outer part 30 of the deflecting body 29 with the grooves 33 introduced therein and the webs 33 separating the grooves 33. In this representation, it can be seen that the ends of the webs 34 facing the direction of flow divide the supplied high-pressure liquid jet are suitable.

Figur 5 zeigt eine weitere Vorrichtung 35 zum Erzeugen eines Hochdruck- Strahls. Die Vorrichtung 35 ist prinzipiell aufgebaut wie die Vorrichtung 19 und unterscheidet sich von dieser dadurch, dass in den Umlenkkörper 36 Zuführkanäle 37 zum Zuführen von Feststoffpartikeln eingebracht sind. Die Zuführkanäle 37 durchgreifen das Außenteil 38 des Umlenkkörpers 36 und münden im Bereich des Ausgangs der Nuten 39 in die Nuten 39. Bei einer Zufuhr von Feststoffpartikeln, insbesondere solcher mit abrasiver Eigenschaft, wie beispielsweise Zunder werden diese bei diesem Ausführungsbeispiel dem erzeugten Hochdruckstrahl erst dann beigemengt, wenn dieser nicht mehr oder so gut wie nicht mehr umgelenkt werden muss und somit bereits seine auf die abzureinigende Oberfläche gerichtete Richtung aufweist. Hierdurch wird der Verschleiß der inneren Oberfläche des Umlenkkörpers 36 minimiert. Figur 6 zeigt eine vergrößerte Dar- Stellung der inneren Oberfläche des Außenteils 38 des Umlenkkörpers 36. Aus dieser ist die Anordnung der Zuführkanale 37 und deren Mündung in den Nuten 39 erkennbar. Bei einem Betrieb der Vorrichtung 35 wird aufgrund der Anordnung der Zuführkanäle 37 in diesen ein Unterdruck erzeugt, so dass darin anstehende Feststoffpartikel selbsttätig in den umge- lenkten Hochdruckflüssigkeitsstrahl nach Art einer Saugstrahlpumpe eingezogen werden. Auch bei der Vorrichtung 35, kann wenn gewünscht im Bereich des Ausgangs der Druckleitung des Rotors eine düsenartige Verjüngung angeordnet sein.FIG. 5 shows a further device 35 for generating a high-pressure jet. The device 35 is in principle constructed like the device 19 and differs from this in that 36 feed channels 37 are introduced for supplying solid particles in the deflecting body. The supply channels 37 pass through the outer part 38 of the deflection body 36 and open in the region of the output of the grooves 39 in the grooves 39. In a supply of solid particles, especially those with abrasive properties, such as scale these are added to the high-pressure jet generated in this embodiment only . if this no longer or as good as no longer has to be deflected and thus already has its direction on the surface to be cleaned off. As a result, the wear of the inner surface of the deflecting body 36 is minimized. Figure 6 shows an enlarged Dar- position of the inner surface of the outer part 38 of the deflecting 36. From this, the arrangement of the feed channel 37 and the mouth in the grooves 39 can be seen. During operation of the device 35, due to the arrangement of the feed channels 37, a negative pressure is generated in them, so that solid particles present therein are automatically drawn into the deflected high-pressure liquid jet in the manner of an ejector pump. Also in the device 35, if desired, a nozzle-like taper can be arranged in the region of the outlet of the pressure line of the rotor.

Die Beschreibung der vorbeschriebenen Vorrichtungen verdeutlicht, dass zum Erzeugen der aus dem Rotor austretenden Hochdruckstrahlen nur eine solche Leistung benötigt wird, die den Rotor nebst seiner Hohlwelle und die darin enthaltene bzw. durchströmende Flüssigkeit in die entsprechende Drehzahl versetzt. Durch die beschriebene Flüssigkeitszuführung mit der Drehdurchführung in der Eingangskammer des Rotors befindet sich diese in einem drucklosen bzw. quasi drucklosen Bereich, so dass zur gewünschten Abdichtung reibungsarme kostengünstige Dichtungen eingesetzt werden können.The description of the devices described above makes it clear that only such a power is required to generate the high-pressure jets emerging from the rotor, which puts the rotor together with its hollow shaft and the liquid contained therein or flowing through into the corresponding rotational speed. The described liquid supply with the rotary feedthrough in the input chamber of the rotor, this is in a non-pressurized or quasi-pressure-free area, so that low-cost cost seals can be used for the desired seal.

Auch wenn in dem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand einer Entzunderungsanlage beschrieben ist, eignet sich diese ebenfalls zum Erzeugen von rotierenden Hochdruckstrahlen für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise auch im Zusammenhang mit Feuerlöscheinrichtungen. Die Ausbildung des rotierenden Strahls kann in Abhängigkeit von der Ausdehnung und Orientierung der Druckleitungen, dem Winkel ihrer Austrittsöffnungen und/oder den eingesetzten Düsen dem jeweils gewünschten Anwendungszweck angepasst sein. BezugszeichenlisteAlthough in the exemplary embodiment the device according to the invention is described with reference to a descaling system, it is likewise suitable for generating rotating high-pressure jets for a very wide variety of applications, for example also in connection with fire-extinguishing devices. The design of the rotating jet can be adapted to the particular desired application depending on the extent and orientation of the pressure lines, the angle of their outlet openings and / or the nozzles used. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Hochdruckstrahlerzeugungs- 31 Innere Oberfläche des Au¬1 Hochdruckstrahlenerzeugungs- 31 Inner surface of Au¬

Vorrichtung ßenteilsDevice ßenteils

2 Rotor 32 Innenteil , 3', 3" Druckleitung 33 Nut2 rotor 32 inner part, 3 ', 3 "pressure line 33 groove

4 Rohrstück 34 Steg , 5', 5" Austrittsöffnung4 pipe section 34 web, 5 ', 5 "outlet opening

6 Drehachse 35 Hochdruckstrahlerzeugungs-6 axis of rotation 35 high-pressure jet production

7 Eingangskammer vorrichtung7 input chamber device

8 Leitkonus 36 Umlenkkörper8 guide cone 36 deflecting body

9 Hohlwelle 37 Zuführkanal9 hollow shaft 37 feed channel

10 Gestell 38 Außenteil10 frame 38 outdoor unit

1 1 Elektromotor 39 Nut1 1 electric motor 39 groove

12 Antriebsriemen12 drive belts

13 Zuführrohr A Ausgangsöffnung13 feed tube A outlet opening

14 Flüssigkeitsbehälter E Eintrittsöffnung14 liquid container E inlet opening

15 Austrittsöffnung15 outlet opening

16 Oberteil16 top part

17 Unterteil17 lower part

18 Anschlussflansch18 connection flange

19 Hochdruckstrahlerzeugungs- Vorrichtung19 high-pressure jet generating device

20 Rotor20 rotor

21 Hohlwelle21 hollow shaft

22 Zuführrohr22 feed tube

23 Zuführkanal23 feed channel

24 Ringspalt24 annular gap

25 Eingangskammer25 entrance chamber

26 Oberteil26 top part

27 Unterteil27 lower part

28 Druckleitung28 pressure line

29 Umlenkkörper29 deflecting body

30 Außenteil 30 outdoor unit

Claims

Patentansprüche claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines flüssigen oder flüssigkeitsbasier- ten Hochdruckstrahls, umfassend einen motorisch angetriebenen1. An apparatus for producing a liquid or liquid-based high-pressure jet, comprising a motor-driven

Rotor (2, 20) mit wenigstens einer eine radiale Erstreckung aufweisenden Druckleitung (3, 3', 3"; 28) mit einer Austrittsöffnung (5, 5', 5"; A) und umfassend eine zentrisch zur Drehachse (6) des Rotors (2, 20) angeordnete Zuführleitung (13, 22), wobei die Zuführleitung (13, 22) gegenüber dem Rotor (2, 20) drehentkoppelt angeordnet ist und mit ihrer Austrittsöffnung (15) in eine Eingangskammer (7, 25) des Rotors (2, 20) hineinragt, in die die zumindest eine Druckleitung (3, 3', 3"; 28) des Rotors (2, 20) mit ihrer Eintrittsöffnung (E) mündet und die wenigstens eine Ausrittsöffnung (5, 5', 5"; A) in ei- nem bezogen auf die Rotationsbewegung des Rotors (2, 20) gleich bleibenden oder annähernd gleichbleibenden Abstand zur abzurei- nigenden Oberfläche rotiert.Rotor (2, 20) having at least one pressure line (3, 3 ', 3 "; 28) having a radial extension with an outlet opening (5, 5', 5", A) and comprising a centric to the axis of rotation (6) of the rotor (2, 20) arranged supply line (13, 22), wherein the feed line (13, 22) opposite the rotor (2, 20) is arranged drehten coupled and with its outlet opening (15) in an input chamber (7, 25) of the rotor ( 2, 20) into which the at least one pressure line (3, 3 ', 3 "; 28) of the rotor (2, 20) opens with its inlet opening (E) and the at least one outlet opening (5, 5', 5"). A) in a relation to the rotational movement of the rotor (2, 20) constant or approximately constant distance to the surface to be cleaned rotates.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2, 20) über eine Hohlwelle (9, 21 ) angetrieben ist, in der, gegenüber dieser drehentkoppelt, ein die Zuführleitung darstellendes Rohr (13, 22), das seinerseits an eine Flüssigkeitsquelle (14) angeschlossen ist, angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotor (2, 20) via a hollow shaft (9, 21) is driven, in which, with respect to these dreenktkoppelt, a supply line performing tube (13, 22), in turn to a liquid source (14) is connected, is arranged.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (5, 5', 5") der zumindest einen Druckleitung parallel oder annähernd parallel zur Drehachse (6) des Rotors (2) verläuft.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the axis of the outlet opening (5, 5 ', 5 ") of the at least one pressure line parallel or approximately parallel to the axis of rotation (6) of the rotor (2).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (5, 5', 5") der Druckleitung (3, 3', 3") mit einem Innengewinde zum Einschrauben eines Düseneinsatzes ausgestattet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet opening (5, 5 ', 5 ") of the pressure line (3, 3', 3") is equipped with an internal thread for screwing a nozzle insert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) mehrere, im gleichen Winkelabschnitt 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor (2) a plurality, in the same angle section

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) teller- oder scheibenförmig ausgestaltet ist und die zumindest eine Druckleitung (3, 3', 3") innerhalb des Rotors (2) verlau- fend angeordnet ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the rotor (2) is plate-shaped or disc-shaped and the at least one pressure line (3, 3 ', 3 ") inside the rotor (2) is arranged duri fenden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) ein mit seinem Antrieb verbundenes Oberteil (16) und ein von dem Oberteil (16) lösbares Unterteil (17) aufweist und die zu- mindest eine Druckleitung (3, 3', 3") als auswechselbares Rohrstück (4) zwischen dem Oberteil (16) und dem Unterteil (17) gehalten ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the rotor (2) has an upper part (16) connected to its drive and a lower part (17) detachable from the upper part (16) and the at least one pressure line (3, 3 ', 3 ") is held as a replaceable piece of pipe (4) between the upper part (16) and the lower part (17).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (17) und/oder das Oberteil (16) des Rotors (2) entsprechend der Formgebung des zumindest einen Rohrstücks (4) Nuten zur Aufnahme eines jeden, eine Druckleitung (3, 3', 3") darstellenden Rohrstücks (4) aufweisen.8. The device according to claim 7, characterized in that the lower part (17) and / or the upper part (16) of the rotor (2) corresponding to the shape of the at least one piece of pipe (4) grooves for receiving each, a pressure line (3, 3 ', 3 ") performing pipe section (4).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich von der Eingangskammer (25) des Rotors (20) in radialer Richtung nach außen erstreckende Druckleitung (28) durch einen zwischen einem Oberteil (26) und einem Unterteil9. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the from the input chamber (25) of the rotor (20) in the radial direction outwardly extending pressure line (28) by a between an upper part (26) and a lower part

(27) des Rotors (20) begrenzten Raum gebildet ist.(27) of the rotor (20) limited space is formed.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Strahls dem Ausgang (A) der Druckleitung10. The device according to claim 9, characterized in that in the flow direction of the jet to the output (A) of the pressure line

(28) ein ringförmiger Umlenkkörper (29, 36) zum Umlenken des Hochdruckstrahls nachgeschaltet ist.(28) an annular deflecting body (29, 36) is connected downstream for deflecting the high-pressure jet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper (29, 36) gegenüber der Rotationsbewegung des Rotors (20) drehentkoppelt ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the deflecting body (29, 36) is rotationally coupled relative to the rotational movement of the rotor (20).

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper mit einer gegenüber dem Rotor unter- er-hiαHlir-hαn πrαhnαer'l-nΛ/i nHinkαit nnH/nHαr Hrαh rir-hti inn α nnαtriα. ben ist.12. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the deflection body with a relation to the rotor under he-hiαHlir-hαn πrαhnαer'l-nΛ / i nHinkαit nnH / nHαr Hrαh rir-hti inn α nnαtriα. ben is.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hochdruckstrahl umlenkende Ringflä- che (31 ) des Umlenkkörpers (29, 36) durch eine Vielzahl von in13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the high pressure jet deflecting annular surface (31) of the deflecting body (29, 36) by a plurality of in

Strömungsrichtung weisenden Nuten (33, 39) strukturiert ist.Flow direction facing grooves (33, 39) is structured.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Nuten (33, 39) durch einen eine Spitze ausbildenden Trennsteg (34) voneinander getrennt sind.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that adjacent grooves (33, 39) by a tip forming a separating web (34) are separated from each other.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (33, 39) gekrümmt oder geneigt sind.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the grooves (33, 39) are curved or inclined.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einigen Nuten (39) ein Zuführkanal (37) zum Zuführen eines dem Hochdruckstrahl beizumengenden Stoffes oder Stoffgemisches mündet, welcher Zuführkanal (37) an einer Stelle in die jeweilige Nut (39) mündet, an der der Hoch- druckstrahl bereits umgelenkt, zumindest weitgehend umgelenkt ist.16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized in that in at least some grooves (39) opens a feed channel (37) for supplying a high-pressure jet to be added substance or mixture, which supply channel (37) at one point in the respective groove (39) opens, at which the high-pressure jet is already deflected, at least largely deflected.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Zuführleitung (22) ein Zuführkanal (23) zum Zuführen eines Stoffes oder Stoffgemisches angeordnet ist.17. The apparatus of claim 1 or 2, characterized in that within the feed line (22) is arranged a feed channel (23) for supplying a substance or mixture of substances.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 19, 35) eine Abreinigungseinrich- tung zum Abreinigen einer Oberfläche mittels eines auf die Oberfläche gestrahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmit- tels ist. 18. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the device (1, 19, 35) is a Abreinigungseinrich- device for cleaning a surface by means of a radiated on the surface liquid or liquid-based cleaning means is.