DD221930A1 - Injektor mit eigensteuerung - Google Patents

Abstract

Der Injektor dient der Zu- und Abschaltung der Chemiekalienansaugung bei Hochdruckreinigungsgeräten in Abhängigkeit vom Spritzdruck. Die bekannten Umsteuereinrichtungen weisen einige Nachteile auf. Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass in einem Gehäuse nach außen abgedichtet, ein Düsenkörper verschiebbar gelagert ist, der eine Quer- und eine Längsbohrung aufweist und auf welchen von einer Seite das Druckwasser und von der anderen Seite eine Druckfeder wirken. Je nach Größe der Kraft des Druckwassers ist der Düsenkörper in der vorderen oder hinteren Arbeitslage und bestimmt damit, ob das gesamte Wasser die Treibdüse durchströmt, so dass der Injektor arbeitet, oder ob noch ein oder zwei weitere Strömungswege frei gegeben werden, so dass der Injektor außer Betrieb ist. Anwendung in Hochdruckreinigungsgeräten mit Waschlauge- oder Desinfektionsmittelzusatz. Fig.1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Y

Die Erfindung betrifft einen Injektormit Eigensteuerung zur Zu- und Abschaltung der Chemikalienansaugung, insbesondere bei Hochdruckreinigungsgeräten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Hochdruckreinigungsgeräte lassen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten zu. Es kann grober Schmutz durch einen yollen Hochdruckstrahl entfernt oder auch geringere Schmutzansätze, insbesondere solche mit hoher Haftung, zunächst durch eine geringe Wassermenge mit Waschmittelzusatz aufgelöst und durch einen scharfen Strahl abgespült werden. Anstelle der Waschlauge kann nach dem Reinigen auch ein Desinfektionsmittel angesaugt werden. Dazu muß die Zuleitung zum Injektor auf eine andere Chemikalie umgeschaltet werden.

Der Injektor hat die Aufgabe, bei hohem Spritzdruck die Chemikalienabsaugung abzuschalten und bei geringem Spritzdruck die Waschlauge oder das Desinfektionsmittel anzusaugen und es dem Wasserstrom beizumischen. Dies geschieht in der Mischdüse, die dem Saugraum nachgeordnet ist. Erreicht wird es dadurch, daß bei der Hochdruckreinigung ohne Chemikalienzusatz der Hauptstrom des Druckwassers um den Injektor geleitet wird und nur ein geringer Teil den Injektor durchströmt, so daß im Injektor kein Unterdruck entsteht, um Chemikalien aus einem Vorratsbehälter anzusaugen. Wird die Bypaß-Leitung geschlossen, dann fließt die durch eine kleinere Spritzdüse bestimmte Wassermenge nur über den Injektor. Dieser erzeugt den erforderlichen Unterdruck, die Chemikalie wird angesaugt und dem Wasser beigemischt. Dieses Prinzip benutzen schon mehrere konstruktive Lösungen, die aber in ihrer Funktion nicht befriedigen. Eine derartige Lösung ist in der DE-OS 2344444 beschrieben. Dort wird über einen Druckschalter, der durch den Arbeitsdruck gesteuert wird, die Bypaß-Leitung zu-oder abgeschalten, so daß also der Injektor ab-oder eingeschalten ist. !Nachteilig ist hierbei die Art der Betätigung des Druckschalters. Es muß der Hochdruck vor der Spritzlanze über ein Ventil völlig abgelassen werden, damit die Druckfeder im Druckschalter die Bypaß-Leitung schließt. Während des Waschens herrscht geringerer Druck in der Spritzdüse und der Zuleitung, so daß der Druckschalter nicht mehr die Bypaß-Leitung öffnet. Das Ablassen des hohen Druckes widerspricht dem Arbeitsschutz und führt zu Wasserverlusten. Die Lösung ermöglicht lediglich eine Fernsteuerung der Umschaltung, ansonsten wäre eine manuelle Umschaltung des Ventils in der Bypaß-Leitung Vorteilhafter. ' '. '. ' ' '' ' .-' .,; ;· :..' -., .'. ·' '', \" . ^;;.'':-." -. . · :. ''':' ' . ' ' pie DE-AS 2746037 löst dieses Problem ähnlich. Der Rückstau aus dem Mischraum, der dort irrtümlich als Saugraum bezeichnet wurde, wirkt ebenfalls auf einen Druckschalter.

Bei kurzzeitigem Schließen der Spritzpistole staut sich der Druck im Schlauch und wirkt über die Bypaß-Leitung sowie die Jnjektordüse auf den Steuerkolben des Druckschalters. Die Druckrückwirkung über die Düse erfolgt, stark gedrosselt, wird aber aufgrund der Flächenunterschiede der beiden Ventilansätze dahingehend wirksam, daß der Rückfluß des Hauptstromes erfolgt,, wobei die Bypaß-Leitung verschlossen ist. Da der Rückfluß gedrosselt ist, durchströmt der Restström mit höherem Druck den injektor und dieser saugt die Chemikalie an. Will man wieder umschalten, d.h. die Chemikalienansaugung abschalten, dann wird durch längeres Schließen der Spritzpistole durch Rückstau die Anlage durch einen Überdrückschalter völlig ausgeschaltet. Nach Öffnen der Spritzpistole fällt der Druck im System ab, die Druckfeder schältet die Ventile um und der andere Druckschalter wieder die Pumpe ein. ": >.' :'\_:'.^:-' . ' :'. . .". ; .· V .'^:'; '' > '' :; ;'' ' ;" :.; . .. -. ' .. .' .:

Als Sicherheitseinrichtung dient ein mit einer Membran ausgestattetes Druckspeichergefäß. Der konstruktive Aufbau dieses Gerätes ist ziemlich kompliziert. Der Steuerkolben muß gut dichten und reibungsarm laufen. Außerdem ist ein Überdruckschalter für die Hochdruckpumpe erforderlich. Eine weitere Dosiermöglichkeit zeigt die DE-OS 2051948. Hier wird der Spritzdüse ein Injektorvorgeschaltetbzw, wieder aus dem Wirkungsbereich herausgeschwenkt. Eine Änderung der Wassermenge ist nur mit zusätzlichen Steuereinrichtungen zu erreichen.

Ziel der Erfindung V··.·· ^:';^'-:_: ^:-j\_/:'/ '.'^: .' '.. '·; ;' , ,' ..;;.-.. J' ..;·.:':', ,. .: ' ·' /

DasZiel der Erfindung ist es, den konstruktiven Aufwand zu senken und die Zuverlässigkeit der Umschalteinrichtung zu erhöheri. ;. '' ''.." : <y :-'}'^;ν'-\.;\ .. .'^: =. · . "'/ . ·:. ..· ··.,;; ;: ' ·" ' '.' ': : . - . ' . ' · '

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Darlegung des Wesens der Erfindung . , ' . .

Die technische Aufgabe besteht darin, eine Injektorumsteuervorrichtung zu entwickeln, die klein in der Bauweise ist und keiner Zusatzeinrichtungen bedarf. Mit der Umschaltung auf eine Spritzdüse anderen Querschnittes soll automatisch auch die Umschaltung des Injektors auf Saugbetrieb oder saugseitige Sperrstellung erfolgen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Injektor aus dem Gehäuse mit einer bekannten Bypaß-Leitung zur Umgehung des Injektors versehen ist und daß die Düse mittels Federdruck und durch hydraulische Kräfte verschiebbar ist, daß weiterhin der Düsenkörper eine radiale Bohrung für den Gesamtwasserstrom und eine axiale Bohrung für einen Teilstrom aufweist und einen Mitnehmer zum Öffnen des Kugelventiles vor der Bypaß-Leitung besitzt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Liegt an der Schlauchleitung beim Waschen oder Desinfizieren ein verhältnismäßig niedriger Druck an, der durch die Sprühdüse und den Druckregler hinter der Druckpumpe bestimmt wird, so wirkt auf den Düsenkörper in Austrittsrichtung der Flüssigkeit durch Unterstützung der Druckfeder eine Kraft, die größer ist als die sich in Gegenrichtung durch die größere Fläche ergebende Kraft; Dabei liegt der Düsenkörper an seiner Dichtfläche an. Die Strömung drückt die Verschlußkugel gegen den Dichtsitz und verschließt die Bypaß-Leitung. Der Gesamtstrom der Flüssigkeit tritt jetzt in die Querbohrung und in die Längsbohrung des Düsenkörpers ein, erzeugt auf bekannte Weise beim Austritt in den Injektorraum einen Unterdruck, der die Chemikalie ansaugt. Wird jetzt die Spritzpistole abgeschaltet und auf die kleinere Düse umgeschaltet, baut sich ein höherer Druck auf. Der höhere Druck wirkt nun auf die große Fläche des Düsenkörpers entgegen der Strömungsrichtung und schiebt unter Überwindung der Druckfeder den Düsenkörper in entgegengesetzte Richtung. Dabei öffnet ein am Düsenkörper angeordneter Mitnehmer die Bypaß-Leitung, falls nicht durch Eigengewicht die Kugel selbst von der Dichtfläche abfällt.

Jetzt sind drei Strömungswege frei, und zwar über die Bypaß-Leitung, um den Düsenkörper und durch den Düsenkörper. Dadurch wird der Injektor wirkungslos. Der Düsenkörper wird in dieser Lage gehalten. ν .

Wird nun wieder der Druck durch eine größere Düse abgesenkt, dann verringert sich auch der Druck auf die der · Strömungsrichtung entgegengesetzte größere Fläche; die Kraft wird soweit reduziert, daß der Federdruck diese Kraft überwindet und den Düsenkörper wieder bis an die Dichtfläche vorschiebt. . : '' :

Diese Vorrichtung funktioniert auch ohne Bypaß-Leitung und Absperrelement. Dann begibt sich der Haüptstrom um den Düsenkörper, und der Unterdruck im Injektor wird reduziert und die Chemikalienansaugung unterbrochen. Bei kleinen und mittleren Durchsatzmengen reicht diese vereinfachte Variante, die kostengünstiger ist, aus. ^s

Der. Vorteil besteht darin, daß der Ventilkörper nur in unmittelbarer Nähe seiner Abdichtung nach außen im Gehäuse geführt ist, sich daher gut am Ventilsitz anlegen kann und die Reibungskraft gering ist. Die Montage und Demontage ist einfach. Die Feder liegt außerhalb der Flüssigkeit, ist daher wenig korrosionsgefährdet. ·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. .

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Fig. 1: die Injektorumsteuerung mit Bypaß-Leitung und

Fig.2: die Injektorumsteuerung ohne Bypaß-Leitung. .

WJe aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der Umschaltmechanismus aus dem Gehäuse 1) in welchem ein Düsenkörper 2 in der Führung 3 gleitend und nach außen abgedichtet geführt ist.

Das Gehäuse 1 und der Düsenkörper 2 besitzen eine Radialbohrung 4; 5, die während der Chemikalienansaugung übereinstimmt, d. h., wenn der Düsenkörper 2 am Sitz 6 dichtend anliegt, der Bypaß-Kanal 7 durch das Ventile abgesperrt ist und die gesamte Teilstrommenge durch die Längsbohrung 9 des Düsenkörpers 2 fließt. Der Unterdruck im Saugraum 10 sorgt für die Chemikalienzuführung über die Leitung 11, in welche bekannterweise ein Rückschlagventil eingebaut ist. Die Reinigungs- oder Desinfektionsmittellösung durchströmt den Mischraum 12 des Injektors und gelangt in die nicht dargestellte Druckleitung, die zur Spritzlanze führt.

Zur Kompensation der auf die Fläche 13 wirkenden Kraft dient die Feder 14, die außerhalb der Flüssigkeit angeordnet ist und zwischen dem Düsenkörper 2 und einer Abstützung 15 eingespannt ist. ' . " :..;

Die Querbohrung 5 verjüngt sich ab Düsenkörpermitte auf einen geringeren Querschnitt und mündet in der Kammer 16. Der Düsenkörper 2 ist gegen Verdrehung gesichert. . ,

Wenn in der Bohrung 4; 5; 9 niedriger Druck anliegt, der durch die größere Spritzdüse bestimmt wird, dann befindet sich der Düsenkörper 2 in der gezeichneten Stellung. Der Ventilsitz 6 ist geschlossen. Ebenso liegt die Ventilkugel 8 am Ventilsitz an; die Bypaß-Leitung 7 ist geschlossen. Der Druck der Feder 14 in Strömungsrichtung ist größer als der Gegendruck, der sich aus . dem Rückstau und der Fläche 13 ergibt. Dadurch strömt die volle Wassermenge durch die Bohrung 9, erzeugt im Saugraum 10 einen Unterdruck, wodurch über die Leitung 11 eine Chemikalie angesaugt wird. Die Vermengung erfolgt in der Mischdüse 12.' .' .' ' ·- ' .' ' ' . ' ' ^; - · .: .;' ; . , /;' ' " .;. .' ; '

Wird die Spritzpistole geschlossen, dann baut sich in der Mischdüse 12 ein sehr hoher Rückstau auf. Das Rückschlagventil in der Chemikalienansaugleitung 11 schließt, und der Düsenkörper 2 wird durch eine höhere Kraft, die an der Fläche 13 wirksam wird, unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 14 entgegen der Strömungsrichtung bewegt. Dabei hebt ein Mitnehmer 17 die Kugel 8 vom Sitz ab, die Bypaß-Leitung 7 wird freigegeben, und der Ventilkörper 2 wird ebenfalls durch den geöffneten Ventilsitz 6 umströmt. Nach Öffnen der Spritzpistole unter Verwendung einer kleineren Düse ist der Wasserbedarf geringer und der Leitungsquerschnitt groß, da sich das Wasser auf die Bypaß-Leitung 7, den Ringquerschnitt um den Düsenkörper 2 und die Bohrung 9 im Düsenkörper 2 verteilt, so daß die Strömung in der Bohrung 9 so gering wird, daß im Saugraum 10 kein Unterdruck entsteht. :

In Fig. 2 erfolgt die Wasserzuführung schräg in Strömungsrichtung und über den Ringkanal 18auf die Bohrung 5 des Düsenkörpörs 2. Die Bypaß-Leitung 7 ist weggefallen.

Wie bereits an der Fig. 1 erläutert, ist bei geöffnetem Ventil 6 der Strömungsquerschnitt sehr groß, so daß bei kleineren Leistungen auf die Bypaß-Leitung 7 verzichtet werden kann, ohne daß in der Bohrung 9 eine Strömung erzeugt wird, die im Saugraum 10 einen Unterdruck hervorrufen würde. Diese Lösung ist einfacher und bei kleinen Leistungen ausreichend.

Claims (3)

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   Erfindungsansprüche: : . ,: .^:

   1. Injektor mit Eigensteuerung zur Zu-und Abschaltung der Chemikalienansaugung, insbesondere bei ; Hochdruckreinigungsgeräten in Abhängigkeit vom Druck im Spritzrohr gekennzeichnet dadurch, daß in einem Gehäuse (1) abgedichtet gleitend, von außen durch eine Druckfeder (14) belasteter von innen dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzter gegen Drehung gesicherter Düeenkörper (2) gelagert ist, der eine mit der Flüssigkeitszuführleitung (4) ganz oder teilweise ., übereinstimmende Querbohrung (5), eine Längsbohrung (9), einen Ventilsitz (6), einen Mitnehmer (17) aufweist, daß parallel ν zur Bohrung (9) im Gehäuse (1) eine durch ein in Strömungsrichtung schließendes Ventil (8) absperrbare, dem Injektor ί umgehende Bypaß-Leitung (7) angeordnet ist und daß die Kraft, die sich aus dem Flüssigkeitsdruck und der Fläche (13) des ί Düsenkörpers (2) ergibt, bei niedrigem Flüssigkeitsdruck kleiner und bei größerem Flüssigkeitsdruck größer ist als die Gegenkraft der Feder (14), daß in bekannterweise das Gehäuse (1) einen Sauganschluß (11), einen Saugraum (10) und /einen Mischraum (12) aufweist.
   ?. Injektor mit Eigensteuerung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Ventil eine Kugel (8) dient.
2. 3. Injektor mit Eigensteuerung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeitszulauf (4) radial zum Düsenkörper

   I (2) angeordnet ist. ·-.· / / ; :' / ":': ' ' ' :·;. ..':- ^; ':' '..^:.-^: ' ' '.".' '. ' ' .' · ^: '
3. 4. Injektor mit Eigensteuerung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeitszulauf (4) schräg am Gehäuse (1)

   I angeordnet ist. .' ', : ' '. ' . .':: '"^: ·' '. .' '.' :. ' ' '·' ' -\ " /" " . '.' . .' v'.^. ' .;. ''.

   B. Injektor mit Eigensteuerung nach Punkt 1 und 4 gekennzeichnet dadurch, daß dieser keine Bypaß-Leitung (7) und kein

   Ventil (9) aufweist,
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