DE10047049A1 - Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Abstract

Um bei einer Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten, einen Durchströmungskanal aufweisenden Rotorkörper, der mit einem balligen Lagerteil in einer eine Austrittsöffnung des Gehäuses umgebenden Lagerpfanne aufgenommen ist, mit einem das Gehäuse auf der der Lagerpfanne gegenüberliegenden Seite verschließenden Abschlußteil, in dem mehrere selektiv verschließbare Durchlässe angeordnet sind, die von einer Einlaßseite her in den den Rotorkörper aufnehmenden Innenraum des Gehäuses bzw. in Strömungskanäle im Gehäuse einmünden, die zu weiteren Auslässen des Gehäuses führen, bei Einhaltung kleiner Abmessungen die Unterbringung zusätzlicher Durchlässe zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß das Abschlußteil sich in seiner vom Innenraum des Gehäuses zu seiner Einlaßseite hin führenden Längsrichtung stufig verbreitert, daß das Abschlußteil in eine sich entsprechend erweiternde stufige Aufnahmeöffnung im Gehäuse eingesetzt ist, daß jeweils oberhalb und unterhalb einer Stufe des Abschlußteils eine Abdichtung zwischen Abschlußteil und der Innenwand der Aufnahmeöffnung vorgesehen ist, daß im Bereich mindestens einer Stufe ein Auslaß für einen Durchlaß des Abschlußteils angeordnet ist und daß im Bereich dieser Stufe ein Strömungskanal im Gehäuse beginnt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Gehäuse und ei­ nem darin angeordneten, einen Durchströmungskanal auf­ weisenden Rotorkörper, der mit einem balligen Lagerteil in einer eine Austrittsöffnung des Gehäuses umgebenden Lagerpfanne aufgenommen ist, mit einem das Gehäuse auf der der Lagerpfanne gegenüberliegenden Seite verschlie­ ßenden Abschlußteil, in dem mehrere selektiv ver­ schließbare Durchlässe angeordnet sind, die von einer Einlaßseite her in den den Rotorkörper aufnehmenden In­ nenraum des Gehäuses bzw. in Strömungskanäle im Gehäuse einmünden, die zu weiteren Auslässen des Gehäuses füh­ ren.

Eine derartige Rotordüse ist beispielsweise aus der DE 43 19 743 A1 bekannt. Es sind dabei zwei Durchlässe im Abschlußteil vorgesehen, die über einen kugelförmigen Verschlußkörper selektiv freigegeben oder verschlossen werden können, so daß wahlweise Flüssigkeit zentral in den von dem Gehäuse abgeschlossenen Innenraum oder tan­ gential in diesen eingeführt werden kann.

Aus Platzgründen ist es außerordentlich schwierig, mehr als diese zwei Durchlässe im Abschlußteil unterzubrin­ gen. Außerdem ist es kaum möglich, ohne Vergrößerung des Durchmessers der Rotordüse zusätzliche Abgabemöglichkeiten für die Flüssigkeit vorzusehen, beispiels­ weise über feststehende Kompaktdüsen oder Flachstrahl­ düsen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Ro­ tordüse so auszugestalten, daß unter Beibehaltung einer geringen Baugröße einer solchen Rotordüse die Möglich­ keit für zusätzliche Durchlässe und Abgabestellen für die Flüssigkeit geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Rotordüse der eingangs be­ schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abschlußteil sich in seiner vom Innenraum des Gehäuses zu seiner Einlaßseite hin führenden Längsrichtung stu­ fig verbreitert, daß das Abschlußteil in eine sich ent­ sprechend erweiternde stufige Aufnahmeöffnung im Gehäu­ se eingesetzt ist, daß jeweils oberhalb und unterhalb einer Stufe des Abschlußteils eine Abdichtung zwischen Abschlußteil und der Innenwand der Aufnahmeöffnung vor­ gesehen ist, daß im Bereich mindestens einer Stufe ein Auslaß für einen Durchlaß des Abschlußteils angeordnet ist und daß im Bereich dieser Stufe ein Strömungskanal im Gehäuse beginnt.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, zusätzlich zu den bekannten zentralen Durchlässen im Abschlußteil weitere Durchlässe unterzubringen und diese in platzsparender Weise mit Strömungskanälen zu verbinden, die in die Wand des Gehäuses eingearbeitet sind und die neben dem Innenraum des Gehäuses im Gehäuse selbst, also in der Gehäusewand, verlaufen und zu weiteren Abgabestellen für die Flüssigkeit führen. Insgesamt wird dadurch die Baugröße der Rotordüse nicht vergrößert, der zur Verfü­ gung stehende Raum wird vielmehr durch die stufige Aus­ gestaltung des Abschlußteils und die Verbindung der Durchlässe mit den Strömungskanälen im Bereich der Stu­ fen optimal ausgenutzt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Auslässe der im Bereich der Stufen angeordneten Durchlässe in Höhe der Stufe quer zur Längsrichtung aus dem Abschlußteil austreten.

Die Strömungskanäle können im Bereich der Stufen in Längsrichtung im Gehäuse verlaufen, sich also außensei­ tig an den Innenraum anlegen. Durch die Anordnung der Strömungskanäle parallel zur Längsrichtung des Gehäuses wird in radialer Richtung ein minimaler Platzbedarf er­ zeugt, da die Strömungskanäle im Bereich der Stufe an­ geordnet sind, stehen sie in radialer Richtung nicht über den breitesten Teil des Abschlußteiles vor, son­ dern befinden sich innerhalb der Kontur des Abschluß­ teils.

Günstig ist es, wenn die Stufen des Abschlußteils und die Stufen des Gehäuses in Längsrichtung geringfügig gegeneinander versetzt sind, so daß zwischen ihnen ein Spalt entsteht, der eine Strömungsverbindung zwischen dem Auslaß eines Durchlasses und dem Beginn eines Strö­ mungskanals herstellt.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn in Längsrichtung aufeinanderfolgende Stufen auf gegenüberliegenden Seiten des Abschlußteils ange­ ordnet sind. Es kann dann auf beiden Seiten des Ab­ schlußteils der Raum oberhalb der Stufen für die Auf­ nahme des Strömungskanals genutzt werden, so daß sich eine optimale Raumausnutzung ergibt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die durch die Stufen voneinander ge­ trennten Abschnitte des Abschlußteils jeweils kreis­ zylinderförmig ausgebildet sind. Dieses Abschlußteil ist dann in entsprechend kreiszylinderförmige Abschnit­ te der Aufnahmeöffnung abgedichtet eingesetzt.

Die Längsachsen der kreiszylinderförmigen Abschnitte, die zu beiden Seiten an einen dazwischenliegenden Ab­ schnitt anschließen, sind dabei vorzugsweise konzen­ trisch zueinander angeordnet, während die Längsachse des dazwischenliegenden Abschnittes demgegenüber seit­ lich versetzt ist. Dadurch ergeben sich zwangsläufig Stufen im Übergangsbereich, die im wesentlichen auf ge­ genüberliegenden Seiten des Abschlußteils angeordnet sind.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser des da­ zwischenliegenden Abschnittes so gewählt ist, daß die­ ser auf seiner der Stufe gegenüberliegenden Seite stu­ fenlos in den anschließenden breiteren Abschnitt über­ geht.

Auch ist es günstig, wenn der Durchmesser des schmale­ ren Abschnittes so gewählt ist, daß dieser an seiner der Stufe gegenüberliegenden Seite stufenlos in den da­ zwischenliegenden Abschnitt übergeht. Auf diese Weise erstrecken sich die Stufen nur über einen Teil des Um­ fanges des Abschlußteils und werden zur gegenüberlie­ genden Seite immer schmaler.

Zur Abdichtung des Abschlußteils gegenüber der Innen­ wand der Aufnahmebohrung können O-Ringdichtungen vorge­ sehen sein, die vorzugsweise in Umfangsnuten des Ab­ schlußteiles eingelegt sind.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur Abdichtung des Abschlußteils gegenüber der In­ nenwand der Aufnahmebohrung das Abschlußteil mit dem Gehäuse verbindende Schweißnähte vorgesehen sind. Es kann sich beispielsweise bei Verwendung eines thermo­ plastischen Kunststoffmaterials für das Abschlußteil und für das Gehäuse um eine Schweißverbindung handeln, die durch sehr lokalisiertes Aufbringen von Ultra­ schallenergie hergestellt wird.

Die Strömungskanäle im Gehäuse führen vorzugsweise zu Düsenkörpern, die einen Auslaß für die Strömungskanäle bilden, beispielsweise Flachstrahldüsen oder Sprühdüsen zur Abgabe einer Reinigungschemikalie.

Diese Düsenkörper können vorzugsweise in Aufnahmever­ tiefungen des Gehäuses abgedichtet eingeschoben sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei derartige Strö­ mungskanäle im Gehäuse vorgesehen sind, die sich diame­ tral gegenüberliegen.

Im Abschlußteil kann ein Durchlaß vorgesehen sein, der parallel zur Längsrichtung zentral in den Innenraum eintritt.

Außerdem kann ein weiterer Durchlaß mit Kanälen verbun­ den sein, die mit einer tangentialen Komponente von der Mittelachse des Innenraums entfernt derart in diesen eintreten, daß die Flüssigkeit im Innenraum um die Mit­ telachse des Innenraums in Rotation versetzt wird. Durch diese Rotation wird dann auch der im Innenraum gelagerte Rotorkörper mitgenommen und auf einer kegel­ förmigen Umlaufbahn bewegt.

Diese Kanäle können unmittelbar in das Abschlußteil eingearbeitet sein, bei einer anderen bevorzugten Aus­ führungsform ist jedoch vorgesehen, daß die Kanäle in einer Kappe angeordnet sind, die abgedichtet auf das Abschlußteil aufgesetzt ist und dort einen Hohlraum ab­ deckt, der mit einem Durchlaß und mit den Kanälen in Verbindung steht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Durchlässe parallel zur Längsrichtung in die Einlaßseite des Abschlußteils eintreten.

Der Einlaßseite des Abschlußteils kann eine Aufnahme­ kammer für Verschlußkörper vorgelagert sein, die je­ weils alle Durchlässe bis auf einen verschließen.

Diese Verschlußkörper sind vorzugsweise Kugeln, die in der Aufnahmekammer frei beweglich gelagert sein können und bei entsprechender Orientierung der Rotordüse unter der Wirkung der Flüssigkeit vor die Einlässe der ent­ sprechenden Durchlässe bewegt werden, die sie dann ver­ schließen, wobei die Zahl der Durchlässe immer um eins größer ist als die Zahl der Verschlußkörper.

Günstig ist es, wenn die Verschlußkörper durch Federn gegen gegenüberliegende Eintrittsöffnungen der Durch­ lässe gespannt sind.

In die Aufnahmekammer kann ein Flüssigkeitsanschluß einmünden, auf dem das Abschlußteil und das Gehäuse um die Längsachse des Abschlußteils verdrehbar und abge­ dichtet gelagert sind. Allein durch Verdrehung der Ro­ tordüse gegenüber dem Abschlußteil kann der Benutzer somit bei abgeschalteter Flüssigkeitszufuhr entschei­ den, welche der Durchlässe von einem Verschlußkörper verschlossen werden und welcher Durchlaß freibleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse und das in dieses eingesetzte Abschlußteil von einer Haube überfangen.

Diese Haube kann das Abschlußteil und das Gehäuse axial unverschieblich und um die Längsachse des Abschlußteils verdrehbar an einem Flüssigkeitsanschluß festlegen.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispieles eines Ab­ schlußteils;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Abschlußteil der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Abschlußteil der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles B;

Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer Rotordü­ se mit einem Abschlußteil gemäß den Fig. 1 bis 3 bei freigegebenem zentra­ lem Durchlaß;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 mit einer um 90° gedrehten Schnittrichtung und freigegebenem Durchlaß für einen zu­ sätzlichen Düsenkörper;

Fig. 7 eine Schnittansicht längs Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 mit einem freigegebenen Durchlaß für einen tan­ gentialen Flüssigkeitseintritt in den Innenraum;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 6 mit einem freigegebenen Durchlaß für einen weite­ ren Düsenkörper;

Fig. 10 eine Schnittansicht längs Linie 10-10 in Fig. 9;

Fig. 11 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bei einem Abschlußteil mit Schweißrippen und

Fig. 12 eine Teillängsschnittansicht einer Ro­ tordüse ähnlich Fig. 8 bei einem abge­ wandelten Ausführungsbeispiel eines Ab­ schlußteils.

Die beispielsweise in Fig. 4 dargestellte Rotordüse 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das in einem unteren Bereich 3 kreiszylindrisch ausgebildet ist, während seine gegen­ überliegenden Seitenflächen 4 nach oben hin aufeinander zu geneigt sind, so daß insgesamt ein langgestreckter, annähernd ovaler Querschnitt entsteht.

Das Gehäuse 2 umschließt in seinem oberen Bereich zwi­ schen den Seitenflächen 4 einen kegelstumpfförmigen In­ nenraum 5, in dessen am oberen Ende des Gehäuses 2 an­ geordnete Endfläche 6 eine Auslaßöffnung 7 angeordnet ist. In diesem Bereich ist in die Endfläche 6 eine ringförmige Lagerpfanne 8 abgedichtet eingesetzt, die die Auslaßöffnung 7 umgibt und in der sich ein längli­ cher Rotorkörper 9 mit einem ballig ausgebildeten La­ gerende 10 abstützt. Dieser Rotorkörper 9 weist an sei­ nem Inneren einen Durchströmungskanal 11 auf, der an seinem unteren Ende über Öffnungen 10a mit dem Innen­ raum 5 in Verbindung steht und der in eine Düsenöffnung 12 in dem als Düsenkörper ausgebildeten Lagerende 10 einmündet.

Der Rotorkörper 9 ist in der Lagerpfanne 8 um seine Längsachse frei verdrehbar und so taumelnd gelagert, daß er sich mit seinem hinteren Endbereich 13 an die konische Innenwand 14 des Innenraumes 5 anlegen kann, wobei er sich an dieser Innenwand 14 über einen O-Ring 15 abstützt, der seinen hinteren Endbereich 13 umgibt (Fig. 6).

In dem zylindrischen Bereich 3 des Gehäuses 2 ist eine Aufnahmeöffnung 16 angeordnet, die dem Innenraum 5 des Gehäuses 2 vorgelagert ist. In diese Aufnahmeöffnung 16 ist ein Abschlußteil 17 abgedichtet eingesetzt, welches den Innenraum 5 auf der der Lagerpfanne 8 gegenüberlie­ genden Seite verschließt.

Das Abschlußteil 17 umfaßt einen kreiszylindrischen Ba­ sisabschnitt 18, einen sich daran anschließenden, kreiszylinderförmigen Mittelabschnitt 19 und einen sich daran anschließenden, kreiszylinderförmigen Endab­ schnitt 20, wobei der Außendurchmesser des Mittelab­ schnittes 19 zwischen den Außendurchmessern des größe­ ren Basisabschnittes 18 und des kleineren Endabschnit­ tes 20 liegt (Fig. 1 und 2). Der Basisabschnitt 18 und der Endabschnitt 20 sind konzentrisch zueinander angeordnet, die Mittelachse des Mittelabschnittes 19 ist gegenüber deren Mittelachse so seitlich versetzt, daß der Mittelabschnitt 19 an einer Seite stufenlos in den Basisabschnitt 18 übergeht, so daß auf der gegen­ überliegenden Seite eine sichelförmige Stufe 21 ausge­ bildet wird. Der Außendurchmesser des Endabschnittes 20 ist so gewählt, daß im Übergang zum Mittelabschnitt 19 auf der Seite der Stufe 21 keine Stufe entsteht, dage­ gen ergibt sich auf der gegenüberliegenden Seite eben­ falls eine sichelförmige Stufe 22. Die Stufen 21 und 22 liegen also einander diametral gegenüber und sind in Längsrichtung des Abschlußteiles 17 gegeneinander ver­ setzt.

Jeweils unterhalb und oberhalb der Stufen 21 und 22 sind in Umfangsnuten 23, 24 und 25 des Abschlußteils 17 O-Ringdichtungen 26, 27 bzw. 28 eingelegt, die in ra­ dialer Richtung geringfügig über den Außenumfang der Abschnitte des Abschlußteiles vorstehen.

Im Endabschnitt 20 ist unmittelbar anschließend an die obere Endfläche 29 des Abschlußteiles 17 in eine Umfangsnut 30 eine weitere O-Ringdichtung 31 eingelegt, zwischen dieser Umfangsnut 30 und der Umfangsnut 25 be­ findet sich eine weitere Umfangsnut 32 im Endabschnitt 20, in die jedoch keine O-Ringdichtung eingelegt ist. Diese Umfangsnut 32 ist über in Umfangsrichtung mit tangentialer Komponente verlaufende Kanäle 33 mit dem Innenraum 5 verbunden, die Kanäle 33 beginnen in dieser Umfangsnut 32 und treten an der Endfläche 29 in Um­ fangsrichtung schräg verlaufend in den Innenraum 5 ein (Fig. 5 und 8).

Unterhalb der Umfangsnut 23 befindet sich im Abstand zu dieser eine weitere Umfangsnut 34, die ebenfalls eine O-Ringdichtung 35 aufnimmt.

An dem der Endfläche 29 gegenüberliegenden Ende des Ba­ sisabschnittes 18 ist eine ringförmige Aufnahmekammer 36 angeordnet, mit einer ebenen Bodenfläche 37 und ei­ ner im Querschnitt kreisförmigen Seitenwand 38. Am un­ tersten Ende trägt der Basisabschnitt 18 eine nach au­ ßen vorspringende Ringschulter 39.

In der Bodenfläche 37 befinden sich jeweils winkelmäßig um 90° gegeneinander versetzt vier Eintrittsöffnungen 40, 41, 42 und 43 für vier kanalförmige Durchlässe 44, 45, 46 bzw. 47, die unmittelbar anschließend an die Aufnahmekammer 36 parallel zur Längsrichtung des Ab­ schlußteiles 17 in diesem angeordnet sind.

Ein erster Durchlaß 44 ist über einen radial nach innen springenden Leitungsabschnitt 49 mit einem parallel zur Längsrichtung des Abschlußteiles 17 und konzentrisch zum Basisabschnitt 18 und zum Endabschnitt 20 verlau­ fenden Leitungsabschnitt 50 verbunden, der durch eine zentrale Auslaßöffnung 51 in der Endfläche 29 in den Innenraum 5 austritt.

Ein weiterer Durchlaß 46, der dem Durchlaß 44 diametral gegenüberliegt, verläuft parallel zur Längsrichtung des Abschlußteiles 17 durch ihn hindurch bis zur Höhe der Umfangsnut 32 und mündet über einen radial nach außen gerichteten Leitungsabschnitt 52 in diese Umfangsnut 32 ein (Fig. 4).

Ein weiterer Durchlaß 45, der zwischen den Durchlässen 44 und 46 angeordnet ist, verläuft parallel zur Längs­ richtung des Abschlußteiles 17 bis in die Höhe der Stu­ fe 22 und tritt dort über einen radialen Leitungsab­ schnitt 53 aus. Diametral gegenüber diesem Durchlaß 45 schließlich verläuft ein weiterer Durchlaß 47 parallel zur Längsrichtung des Abschlußteils 17 bis zur Höhe der Stufe 21 und tritt dort über einen radialen Leitungsab­ schnitt 54 ebenfalls in Höhe der Stufe 21 aus (Fig. 6).

Das gesamte Abschlußteil 17 ist mit Ausnahme der O- Ringdichtungen einstückig aus Kunststoff hergestellt, seine Masse ist durch eine Reihe von Vertiefungen 55 reduziert.

Die Aufnahmeöffnung 16 des Gehäuses 2 ist im wesentli­ chen komplementär zur Außenkontur des Abschlußteils 17 geformt, d. h. sie weist einen kreiszylindrischen, dem Innenraum 5 benachbarten oberen Abschnitt 56, einen sich daran anschließenden mittleren kreiszylindrischen Abschnitt 57 und einen unteren kreiszylindrischen Ab­ schnitt 58 auf, wobei der obere Abschnitt 56 und der untere Abschnitt 58 konzentrisch zueinander angeordnet sind, während der mittlere Abschnitt 57 diesem gegen­ über seitlich versetzt ist.

Dadurch werden auch zwischen dem unteren Abschnitt 58 und dem mittleren Abschnitt 57 eine Stufe 59 und zwi­ schen dem mittleren Abschnitt 57 und dem oberen Ab­ schnitt 56 eine Stufe 60 ausgebildet.

Diese Stufen 59 und 60 liegen den Stufen 21 und 22 un­ mittelbar gegenüber, halten jedoch diesen gegenüber ei­ nen geringfügigen Abstand in Längsrichtung des Ab­ schlußteils 17 ein, so daß zwischen den Stufen ein Spalt 61 bzw. 62 entsteht, in den die radialen Lei­ tungsabschnitte 54 bzw. 53 jeweils einmünden.

Die O-Ringdichtungen 26, 27 und 28 sowie die O-Ring­ dichtungen 31 und 35 dichten das in die Aufnahmeöffnung 16 eingesetzte Abschlußteil 17 gegenüber der Innenwand der Aufnahmeöffnung 16 abschnittsweise ab, die O-Ring­ dichtungen 26 und 27 beispielsweise im Bereich der Stu­ fe 21 und die O-Ringdichtungen 27 und 28 im Bereich der Stufe 22.

Im Gehäuse 2 sind auf diametral einander gegenüberlie­ genden Seiten neben dem Innenraum 5 zwei parallel zur Längsrichtung verlaufende Strömungskanäle 63 und 64 an­ geordnet, die mit ihren unteren Enden jeweils durch die Stufen 59 und 60 hindurchtreten und in den jeweils an­ schließenden Spalt 61 bzw. 62 einmünden. Ausgehend von diesen Spalten 61 und 62 führen die Strömungskanäle 63 und 64 zu Düsenkörpern 65 bzw. 66, die in entsprechende Aufnahmevertiefungen 67 bzw. 68 am oberen Ende des Ge­ häuses 2 eingesteckt sind und die mittels O-Ringdich­ tungen 69 und 70 gegenüber den Aufnahmevertiefungen 67 bzw. 68 abgedichtet sind. Die Düsenkörper 65 und 66 weisen unterschiedlich geformte Auslaßöffnungen auf, die beispielsweise zur Erzeugung eines Flachstrahles und eines Sprühnebels geeignet sind.

Die Düsenkörper 65 und 66 werden in den Aufnahmevertie­ fungen 67 und 68 durch eine Haube 71 gehalten, welche das Gehäuse 2 überfängt und aus zwei zusammengesetzten Halbschalen 72, 73 besteht. Diese Halbschalen umschlie­ ßen das Gehäuse 2 von beiden Seiten und umgreifen die Unterkante 74 des Gehäuses 2 mit einer nach innen vor­ springenden Ringschulter 75.

Ein Zufuhrrohr 76 trägt an seinem Ende eine topfförmige Erweiterung 77, welche abgedichtet in die Aufnahmekam­ mer 36 des Abschlußteiles 17 hineinragt und diese da­ durch allseits abschließt. Das Abschlußteil 17 und da­ mit das Gehäuse 2 sind relativ zu der topfförmigen Er­ weiterung 77 um die Längsachse des Zufuhrrohres 76 und damit die Mittelachse der Rotordüse verdrehbar, in axialer Richtung wird die topfförmige Erweiterung 77 dadurch relativ zum Abschlußteil 17 festgelegt, daß die Haube 71 mit einer weiteren nach innen vorspringenden Ringschulter 78 eine flanschförmige Erweiterung 79 hin­ tergreift, welche die topfförmige Erweiterung 77 um­ gibt.

Im Inneren der Aufnahmekammer 36 sind drei kugelförmige Ventilkörper 80 angeordnet, die jeweils durch eine Schraubenfeder 81 gegen die Bodenfläche 37 der Aufnah­ mekammer 36 gespannt werden. Die Schraubenfedern 81 sind dabei durch Vorsprünge 82 derart an der topfförmi­ gen Erweiterung 77 festgelegt, daß sie bei einer be­ stimmten Winkelstellung des Abschlußteiles 17 relativ zum Zufuhrrohr 76 jeweils drei der vier Durchlässen 44, 45, 46, 47 direkt gegenüberstehen und diese unter der Wirkung der Schraubenfedern 81 verschließen. Es bleibt also nur einer der Durchlässe offen, und dieser kann durch geeignete Verdrehung des Abschlußteiles 17 rela­ tiv zum Zufuhrrohr 76 ausgewählt werden.

Wenn der Durchlaß 46 geöffnet ist (Fig. 8), gelangt Flüssigkeit über diesen in die Umfangsnut 32 und wird aus dieser durch die tangentialen Kanäle 33 derart in den Innenraum 5 eingeleitet, daß in diesem eine um die Längsachse des Innenraumes 5 rotierende Flüssigkeits­ füllung erzeugt wird. Diese nimmt den Rotorkörper 9 mit, der sich darauf hin mit seinem O-Ring 15 an die Innenwand 14 des Innenraumes 5 anlegt und längs dieses Innenraumes abrollt, d. h. der Rotorkörper 9 bewegt sich auf einer kegelförmigen Fläche und gibt somit durch den Durchströmungskanal 11 hindurchtretende Flüssigkeit in Form eines kompakten, auf einer Kegelfläche umlaufenden Strahles ab.

Wenn nur der Durchlaß 44 geöffnet ist, tritt die Flüs­ sigkeit über den zentralen Leitungsabschnitt 50 zentral und parallel zur Mittelachse in den Innenraum 5 ein, dadurch erfolgt eine Zentrierung des Rotorkörpers 9, der dauerhaft in seiner Mittelstellung verbleibt und auf diese Weise einen kompakten, nicht auf einer Kegel­ fläche umlaufenden Strahl abgibt (Fig. 4).

Werden die Durchlässe 45 oder 47 freigegeben, dann ge­ langt die Flüssigkeit zu den zugehörigen Düsenkörpern 66 bzw. 65 und wird entsprechend der Geometrie dieser Düsenkörper über diese abgegeben, beispielsweise als Flachstrahl oder als Sprühnebel.

Die Auswahl erfolgt allein durch eine Verdrehung der gesamten Rotordüse gegenüber dem Zufuhrrohr 76 und ist daher bei abgeschalteter Flüssigkeitszufuhr in einfach­ ster Weise durchführbar.

Die beschriebene Rotordüse 1 ist auch sehr einfach zu montieren. In das Gehäuse 2 wird zunächst die Lager­ pfanne 8 eingeschoben, außerdem wird der Rotorkörper 9 in den Innenraum 5 eingelegt, so daß sein balliges La­ gerende 10 in die Lagerpfanne 8 eingreift. Anschließend wird das Abschlußteil 17 in die Aufnahmeöffnung 16 ein­ geschoben, dies ist nur in einer bestimmten Winkellage möglich, da sowohl die Aufnahmebohrung als auch das Ab­ schlußteil 17 nicht rotationssymmetrisch sind, und schließlich wird die topfförmige Erweiterung 77 in die Aufnahmekammer 36 eingeschoben, wobei in die Aufnahme­ kammer 36 die drei kugelförmigen Ventilkörper 80 so eingelegt werden, daß die Schraubenfedern 81 sie gegen die Bodenfläche 37 der Aufnahmekammer 36 spannen.

Die gesamte Einheit wird durch seitliches Ansetzen der beiden Halbschalen 72 und 73 in axialer Richtung fest­ gelegt, die Halbschalen können beispielsweise miteinan­ der verschraubt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 10 er­ folgt die Abdichtung der einzelnen Abschnitte des Ab­ schlußteils 17 gegenüber der Aufnahmeöffnung 16 durch O-Ringdichtungen, die in Umfangsnuten des Abschlußtei­ les 17 eingelegt sind. Bei dem abgewandelten, in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Abschlußtei­ les 17 fehlen die Umfangsnuten und die darin eingeleg­ ten O-Ringdichtungen, der übrige Aufbau ist jedoch gleich, so daß einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen tragen. Anstelle der Umfangsnuten und der O-Ringdichtungen weist dieses Abschlußteil 17 der Fig. 11 Umfangsrippen 83 auf, die geringfügig nach außen vorspringen und die beim Einschieben des Abschlußteils 17 an der Innenwand der Aufnahmeöffnung 16 zur Anlage kommen. Diese Umfangsrippen 83 können mit der Wand der Aufnahmeöffnung 16 verschweißt werden, dies ist bei­ spielsweise dadurch möglich, daß Ultraschallstrahlung in den Kontaktbereich zwischen Umfangsrippen 83 und der Innenwand der Aufnahmeöffnung 16 gerichtet wird, die das dort in Kontakt stehende Material durch Erwärmung aufschmilzt und dadurch eine Verschweißung herbeiführt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 10 ist das Abschlußteil 17 einstückig ausgebildet. Bei einer in Fig. 12 dargestellten abgewandelten Ausführungsform wird ein Abschlußteil 17 verwendet, das weitgehend gleich aufgebaut ist, so daß einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen tragen. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel fehlen jedoch die Umfangsnuten 30 mit der eingelegten O-Ringdichtung 31 und die Umfangsnut 32, statt dessen mündet der Durchlaß 46 in eine stirn­ seitige, in Richtung des Innenraumes 5 offene Ringnut 84 des Abschlußteils 17 ein, die ihrerseits von einer plattenförmigen Endkappe 85 zum Innenraum 5 hin abge­ deckt wird. Diese Endkappe 85 ist stirnseitig auf das Abschlußteil 17 aufgesteckt und mittels einer äußeren Umfangsnut 86 und einer darin angeordneten O-Ringdich­ tung 87 gegenüber der Aufnahmeöffnung 16 abgedichtet. In der Endkappe 85 sind tangential in Umfangsrichtung gerichtete Kanäle 33 angeordnet, die die Ringnut 84 mit dem Innenraum 5 verbinden. Außerdem ragt ein zentraler Vorsprung 88 der Endkappe 85 in eine entsprechende Aus­ nehmung 89 im Abschlußteil 17 hinein und ist gegenüber dem Abschlußteil 17 durch eine eingelegte O-Ringdich­ tung 90 abgedichtet. Im Vorsprung 88 befindet sich ein durchgehender Kanal 91, der den Leitungsabschnitt 50 mit dem Innenraum 5 des Gehäuses 2 verbindet.

Der übrige Aufbau entspricht vollständig dem des Aus­ führungsbeispiels der Fig. 1 bis 10.

Claims (25)

1. Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreini­ gungsgerät, mit einem Gehäuse und einem darin an­ geordneten, einen Durchströmungskanal aufweisen­ den Rotorkörper, der mit einem balligen Lagerteil in einer eine Austrittsöffnung des Gehäuses umge­ benden Lagerpfanne aufgenommen ist, mit einem das Gehäuse auf der der Lagerpfanne gegenüberliegen­ den Seite verschließenden Abschlußteil, in dem mehrere selektiv verschließbare Durchlässe ange­ ordnet sind, die von einer Einlaßseite her in den den Rotorkörper aufnehmenden Innenraum des Gehäu­ ses bzw. in Strömungskanäle im Gehäuse einmünden, die zu weiteren Auslässen des Gehäuses führen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußteil (17) sich in seiner vom Innenraum (5) des Gehäuses (2) zu seiner Einlaßseite hin führenden Längsrichtung stufig verbreitert, daß das Abschlußteil (17) in eine sich entsprechend erweiternde stufige Auf­ nahmeöffnung (16) im Gehäuse (2) eingesetzt ist, daß jeweils oberhalb und unterhalb einer Stufe (21, 22) des Abschlußteils (17) eine Abdichtung (26, 27, 28) zwischen Abschlußteil (17) und der Innenwand der Aufnahmeöffnung (16) vorgesehen ist, daß im Bereich mindestens einer Stufe (21, 22) ein Auslaß für einen Durchlaß (47, 45) des Abschlußteils (17) angeordnet ist und daß im Bereich dieser Stufe (21, 22) ein Strömungskanal (63, 64) im Gehäuse (2) beginnt.

2. Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auslässe (54, 53) der im Bereich der Stufen (21, 22) angeordneten Durchlässe (47, 45) in Höhe der Stufen (21 bzw. 22) quer zur Längs­ richtung aus dem Abschlußteil (17) austreten.

3. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungska­ näle (63, 64) im Bereich der Stufen (21, 22) in Längsrichtung im Gehäuse (2) verlaufen.

4. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (21, 22) des Abschlußteils (17) und die Stufen (59, 60) des Gehäuses (2) in Längsrichtung geringfügig gegeneinander versetzt sind, so daß zwischen ih­ nen ein Spalt (61, 62) entsteht, der eine Strö­ mungsverbindung zwischen dem Auslaß (54, 53) ei­ nes Durchlasses (47, 45) und dem Beginn eines Strömungskanals (63, 64) herstellt.

5. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung aufeinanderfolgende Stufen (21, 22) auf gegen­ überliegenden Seiten des Abschlußteils (17) ange­ ordnet sind.

6. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Stufen (21, 22) voneinander getrennten Abschnitte (18, 19, 20) des Abschlußteils (17) jeweils kreiszylinderförmig ausgebildet sind.

7. Rotordüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsachsen der kreiszylinderförmi­ gen Abschnitte (18, 20), die zu beiden Seiten an einen dazwischenliegenden Abschnitt (19) an­ schließen, konzentrisch zueinander angeordnet sind, während die Längsachse des dazwischenlie­ genden Abschnittes (19) demgegenüber seitlich versetzt ist.

8. Rotordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser des dazwischenliegenden Abschnittes (19) so gewählt ist, daß dieser auf seiner der Stufe (21) gegenüberliegenden Seite stufenlos in den anschließenden breiteren Ab­ schnitt (18) übergeht.

9. Rotordüse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser des schmaleren Ab­ schnittes (20) so gewählt ist, daß dieser an sei­ ner der Stufe (22) gegenüberliegenden Seite stu­ fenlos in den dazwischenliegenden Abschnitt (19) übergeht.

10. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Abschlußteils (17) gegenüber der Innenwand der Aufnahmebohrung (16) O-Ringdichtungen (26, 27, 28, 35) vorgesehen sind.

11. Rotordüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Ab­ schlußteils (17) gegenüber der Innenwand der Auf­ nahmebohrung (16) das Abschlußteil (17) mit dem Gehäuse (2) verbindende Schweißnähte vorgesehen sind.

12. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungska­ näle (63, 64) im Gehäuse (2) zu Düsenkörpern (65, 66) führen, die einen Auslaß für die Strömungska­ näle (63, 64) bilden.

13. Rotordüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düsenkörper (65, 66) in Aufnahmever­ tiefungen (67, 68) des Gehäuses (2) abgedichtet eingeschoben sind.

14. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Strömungs­ kanäle (63, 64) im Gehäuse (2) vorgesehen sind, die sich diametral gegenüberliegen.

15. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchlaß (44, 49, 50) parallel zur Längsrichtung zentral in den Innenraum (5) eintritt.

16. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchlaß (46, 52) mit Kanälen (33) verbunden ist, die mit einer tangentialen Komponente von der Mittelachse des Innenraums (5) entfernt derart in diesen ein­ treten, daß die Flüssigkeit im Innenraum (5) um die Mittelachse des Innenraums (5) in Rotation versetzt wird.

17. Rotordüse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanäle (33) in einer Kappe (85) an­ geordnet sind, die abgedichtet auf das Abschluß­ teil (17) aufgesetzt ist und dort einen Hohlraum (84) abdeckt, der mit einem Durchlaß (46) und mit den Kanälen (33) in Verbindung steht.

18. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (44, 45, 46, 47) parallel zur Längsrichtung in die Einlaßseite des Abschlußteils (17) eintreten.

19. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßseite des Abschlußteils (17) eine Aufnahmekammer (36) für Verschlußkörper (80) vorgelagert ist, die je­ weils alle Durchlässe (44, 45, 46, 47) bis auf einen verschließen.

20. Rotordüse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verschlußkörper (80) Kugeln sind.

21. Rotordüse nach Anspruch 19 oder 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschlußkörper (80) durch Federn (81) gegen gegenüberliegende Eintrittsöff­ nungen (40, 41, 42, 43) der Durchlässe (44, 45, 46, 47) gespannt sind.

22. Rotordüse nach einem der Ansprüche 19 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmekammer (36) ein Flüssigkeitsanschluß (76, 77) einmündet, auf dem das Abschlußteil (17) und das Gehäuse (2) um die Längsachse des Abschlußteils (17) verdreh­ bar und abgedichtet gelagert sind.

23. Rotordüse nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) und das in dieses eingesetzte Abschlußteil (17) von einer Haube (71) überfangen wird.

24. Rotordüse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß die Haube (71) das Abschlußteil (17) und das Gehäuse (2) axial unverschieblich und um die Längsachse des Abschlußteils (17) verdrehbar an einem Flüssigkeitsanschluß (76) festlegt.

25. Rotordüse nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (71) zwei Halbschalen (72, 73) umfaßt.