SCHLIESSVORRICHTUNG FÜR DIE FLUSSIGKEITSABGABELEITUNG EINES HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄTES
Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung für die Flussigkeitsabgabeleitung eines Hochdruckreinigungsgerätes mit einem in der Flüssigkeitsabgabeleitung angeordneten Schließkörper, der mit einer Schließkraft gegen einen Ventilsitz gedrückt wird und dadurch die Flüssigkeitsabgabeleitung verschließt und der durch ein mechanisches, abgedichtet aus der Flüssigkeitsabgabeleitung austretendes und mittels eines Handhebels verschiebbares Betätigungselement von dem Ventilsitz abhebbar ist, wenn der Handhebel in Richtung einer Öffnungsstellung bewegt wird.
Derartige Schließvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 81 18 510 Ul oder der DE 35 27 922 C2 bekannt. Um ein sicheres Schließen dieser Schließvorrichtungen zu gewährleisten, werden diese üblicherweise so konstruiert, daß die Schließkörper bei der Öffnung gegen eine relativ große Kraft von dem Ventilsitz abgehoben werden, ein längeres Öffnen kann daher ermüdend sein.
Bei den erwähnten bekannten Schließvorrichtungen sind deshalb spezielle mechanische Hilfsmittel vorgesehen, durch die die Haltekräfte bei geöffneter Schließvorrichtung herabgesetzt werden. Es handelt sich dabei um zusätzliche Klemmvorrichtungen oder Federvorrichtungen, die am Handhebel angreifen. Allerdings können diese störanfällig sein,
insbesondere bei unsachgemäßer Behandlung der Schließvorrichtungen und bei Alterungsvorgängen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Schließvorrichtung derart zu verbessern, daß bei ihr die nach dem Öffnen der Schließvorrichtung notwendigen Haltekräfte reduziert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Schließvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Flüssigkeitsabgabeleitung stromabwärts des Ventilsitzes ein verschiebbar gelagerter Kolben abgedichtet aus der Flüssigkeitsabgabeleitung austritt und beim Ausschieben aus der Flüssigkeitsabgabeleitung derart mit dem Handhebel in Wirkverbindung tritt, daß dieser in Richtung auf seine Öffnungsstellung bewegt wird.
Der in der Flüssigkeitsabgabeleitung gelagerte Kolben wird nach der Öffnung der Schließvorrichtung von der Flüssigkeit in der Flussigkeitsabgabeleitung beaufschlagt, und diese Flüssigkeit steht unter erhöhtem Druck, da üblicherweise die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsabgabeleitung über unterschiedliche Düsen austritt, die als Drossel wirken und daher für die Aufrechterhaltung eines erhöhten Druckes in der Flüssigkeitsabgabeleitung sorgen. Diese unter erhöhtem Druck stehende Flüssigkeit verschiebt damit den in der Flüssigkeitsabgabeleitung gelagerten Kolben nach außen, so daß dieser Kolben aus der Flussigkeitsabgabeleitung herausbewegt wird. Diese Bewegung wird übertragen auf den Handhebel, und zwar derart, daß dieser in Richtung auf seine Öffnungsstellung bewegt wird. Dadurch unterstützt der Kolben unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes in der Flüssigkeitsabgabeleitung die
Öffnungsbewegung des Handhebels, die Haltekraft wird damit reduziert. Diese Reduzierung tritt aber erst ein, wenn die Schließvorrichtung geöffnet ist, d. h. es ist sichergestellt, daß im Schließzustand die Schließvorrichtung mit einer großen Schließkraft verschlossen ist, gegen die der Benutzer bewußt eine Öffnung der Schließvorrichtung veranlassen muß, erst nach dieser erfolgten Öffnung baut sich in dem Bereich der Flüssigkeitsabgabeleitung, der stromabwärts des Schließventils angeordnet ist, ein Flüssigkeitsdruck auf, der den Kolben so verschieben kann, daß der Handhebel in Öffnungsrichtung bewegt wird, erst dann erfolgt also eine Entlastung der Haltekraft.
Es ist vorteilhaft, wenn der Kolben gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beim Ausschieben aus der Flussigkeitsabgabeleitung bei einem schwenkbar gelagerten Handhebel im Abstand von dessen Schwenkachse an diesem zur Anlage kommt und diesen beim weiteren Ausschieben verschwenkt.
Der Kolben kann beispielsweise als zylindrischer Stift ausgebildet sein, grundsätzlich sind aber auch alle anderen Formen möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verschieberichtung des Kolbens im wesentlichen quer zur Verschieberichtung des Betätigungselementes verläuft.
Günstig ist es, wenn die Flüssigkeitsabgabeleitung abgewinkelt ist und wenn sowohl der Kolben als auch das Betätigungselement in der Verlängerung je eines Abschnittes der an die Abwinkelung anschließenden Abschnitte der Flüssigkeitsabgabeleitung aus dieser austreten.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der Kolben und das Betätigungselement längs der Mittelachse eines der beiden an die Abwinkelung anschließenden Abschnitte der Flüssigkeitsabgabeleitung verschiebbar sind. Man erhält dadurch eine sehr platzsparende Anordnung, bei welcher das Betätigungselement und der Kolben im abgewinkelten Bereich angeordnet werden können und zwar derart, daß beide beim Ausschieben unterschiedlich gerichtete Drehmomente auf den Handhebel ausüben.
Die Größe der von dem Kolben auf den Handhebel ausgeübten Kraft hängt vom Querschnitt des Kolbens ab, je größer der Querschnitt ist, desto größer werden diese Kräfte, da der Kolben im Inneren der Flüssigkeitsabgabeleitung von der unter erhöhtem Druck stehende Flüssigkeit beaufschlagt wird, auf der Außenseite dagegen nur durch den atmosphärischen Umgebungsdruck. Durch die Querschnittswahl des Kolbens läßt sich also die Größe der Haltekraftreduzierung beeinflussen, die Größe wird vom Fachmann so gewählt werden, daß bei den üblichen Betriebsbedingungen, bei denen unterschiedliche Drücke in der Flüssigkeitsabgabeleitung herrschen können, in allen Fällen eine Haltekraftreduzierung eintritt, die aber nur so groß sein darf, daß beim Loslassen des Handhebels der Schließkörper wieder auf dem Ventilsitz aufsitzt und die Flüssigkeitsabgabeleitung verschließt.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Seitenansicht einer Handspritzpistole eines Hochdruckreinigungsgerätes ohne die daran anschließenden Leitungsteile;
Figur 2: eine vergrößerte Detailansicht der Schließvorrichtung der Handspritzpistole der Figur 1 mit in Längsrichtung geschnittener Flüssigkeitsabgabeleitung bei Beginn des Öffnungsvorganges der Schließvorrichtung und
Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 bei geöffneter Schließvorrichtung.
In der Zeichnung ist lediglich der Griffteil einer Handspritzpistole 1 dargestellt, eine derartige Handspritzpistole 1 wird normalerweise in eine Flüssigkeitsabgabeleitung eines Hochdruckreinigungsgerätes eingeschaltet, dabei wird an einem Einlaß 2 ein in der Zeichnung nicht dargestellter Hochdruckschlauch angeschlossen und an einem Auslaß 3 ein normalerweise nicht flexibles Strahlrohr, an dessen Ende eine Auslaßdüse angeordnet wird, dieses Strahlrohr ist in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt. Die Handspritzpistole 1 weist einen an den Einlaß 2 anschließenden geradlinigen Rohrabschnitt 4 und einen sich an diesen unter Ausbildung eines fast rechten Winkels anschließenden weiteren geradlinigen Rohrabschnitt 5 auf, der zum Auslaß 3 führt. Im Übergangsbereich zwischen den Rohrabschnitten 4 und 5 ist eine stufenförmige Verengung 6 angeordnet, die einen Ventilsitz 7 für ein Schließventil 8 ausbildet. Dieses Schließventil 8 umfaßt neben dem Ventilsitz 7 einen kugelförmigen Schließkörper 9, der von einer an einem Einsatz
10 gehaltenen Schraubenfeder 11 gegen den Ventilsitz 7 gedrückt wird und dadurch das Schließventil 8 verschließt.
In der Verlängerung der Mittelachse des Rohrabschnittes 4 tritt durch die Seitenwand des Rohrabschnittes 5 abgedichtet ein stiftförmiges Betätigungselement 12 aus der Flüssigkeitsabgabeleitung nach außen aus, dies ist in Längsrichtung verschieblich in der Seitenwand der Flüssigkeitsabgabeleitung gelagert und ragt durch die Verengung 6 hindurch, in diesem Bereich liegt das Betätigungselement 12 an dem kugelförmigen Schließkörper 9 an.
In der Handspritzpistole 1 ist außerhalb der beiden Rohrabschnitte 4, 5 ein Handhebel 13 um eine an der Handspritzpistole 1 angeordnete Schwenkachse 14 verschwenkbar gelagert, der mit einer Anlagefläche 15 an dem freien, aus dem Rohrabschnitt 4 herausragenden Ende 16 des Betätigungselementes 12 anliegt. Die Anordnung von Anlagefläche 15 und Schwenkachse 14 ist dabei so gewählt, daß bei einer Ver- schwenkung des Handhebels 13 in Richtung des Pfeiles A in Figur 1 die Anlagefläche 15 das Betätigungselement 12 in die Flüssigkeitsabgabeleitung hineinschiebt und dadurch den kugelförmigen Schließkörper 9 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 11 von dem Ventilsitz 7 abhebt, dadurch wird also das Schließventil 8 geöffnet.
In Richtung der Mittelachse des Rohrabschnittes 5 tritt ein stiftförmiger Kolben 17 durch die Wand des Rohrabschnittes 4 abgedichtet aus der Flüssigkeitsabgabeleitung in die Umgebung aus, dieser Kolben 17 ist im Bereich der Austrittsstelle längsverschieblich in der Wand des Rohrabschnittes 4 gelagert. Das freie, außerhalb des Rohrabschnittes 4 ange-
ordnete Ende 18 des Kolbens 17 legt sich beim Ausschieben des Kolbens 17 an eine Anlagefläche 19 des Handhebels 13 an, und zwar derart, daß der Handhebel 13 beim Ausschieben des Kolbens 17 in Richtung auf seine Öffnungsstellung verschoben wird.
Im Betrieb der dargestellten Handspritzpistole 1 ist normalerweise das Schließventil 8 unter der Wirkung der Schraubenfeder 11 verschlossen. Die am Einlaß 2 anstehende Flüssigkeit weist einen hohen Druck auf und verschiebt dadurch den kugelförmigen Schließkörper 9 zusätzlich in Richtung auf den Ventilsitz 7, d. h. in Schließstellung.
Zum Öffnen der Handspritzpistole 1 muß der Handhebel 13 in Richtung des Pfeiles A in Figur 1 verschwenkt werden, dabei drückt der Handhebel 13 über die Anlagefläche 15 das Betätigungselement 12 in die Flüssigkeitsabgabeleitung hinein und hebt den kugelförmigen Schließkörper 9 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 11 von seinem Ventilsitz 7 ab, die anstehende Flüssigkeit kann somit durch das Schließventil 8 hindurch zum Auslaß 3 gelangen. In dem stromabwärts des Schließventils 8 angeordneten Bereich der Flüssigkeitsabgabeleitung bildet sich dabei gegenüber der Umgebung ein erhöhter Druck aus, da die sich an den Auslaß 3 anschließenden Leitungsteile, insbesondere die Auslaßdüsen, also Drossel wirken. Durch diesen erhöhten Druck stromabwärts des Schließventils 8 wird auch der Kolben 17 beaufschlagt und aus der Flüssigkeitsabgabeleitung herausgedrückt. Dabei verschwenkt er den Handhebel 13 in Öffnungsrichtung, d. h. dadurch wir die Öffnungsbewegung des Handhebels 13 unterstützt, die Schließkräfte der Schraubenfeder 11 werden dadurch zumindest teilweise kompensiert.
Tatsächlich sind beim Öffnen des Schließventils 8 zunächst große Öffnungskräfte notwendig, die nach dem Öffnen zunächst dadurch herabgesetzt werden, daß auf den kugelförmigen Schließkörper 9 nach der Öffnung Flüssigkeitsdruckkräfte nicht nur von der Rückseite her wirken, sondern auch von der Vorderseite, diese Kräfte kompensieren sich nach der Öffnung also teilweise. Allerdings ist die von der Flüssigkeit beaufschlagte Fläche durch die Anwesenheit des Betätigungselementes 12 entgegen der Strömungsrichtung etwas kleiner als in Strömungsrichtung, so daß sich diese Kräfte auch bei geöffnetem Schließkörper nicht vollständig kompensieren. Außerdem wird der Schließkörper 9 durch die Schraubenfeder 11 beaufschlagt.
Durch geeignete Querschnittswahl des Kolbens 17 können diese Schließkräfte so weit kompensiert werden, daß die Bedienungsperson zum Offenhalten des Schließventils nur noch geringe Haltekräfte benötigt, daß aber andererseits sichergestellt ist, daß beim Loslassen des Handhebels 13 der Schließkörper 9 wieder sicher auf den Ventilsitz 7 gedrückt wird.