DE10154509A1

DE10154509A1 - Rotordüse, insbesondere für Hochdruckreiniger

Info

Publication number: DE10154509A1
Application number: DE10154509A
Authority: DE
Inventors: Anton Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-22
Also published as: DE20121222U1; ITMI20022335A1; US6755358B2; US20030085303A1

Abstract

Es wird eine Rotordüse beschrieben, deren Rotorkörper im Gehäuse mit einem vorgebbaren Axialspiegel gelagert ist und dessen von der Düse abgewandtes Ende kegelförmig ausgebildet ist, wobei die Kegelfläche eine Lauffläche bildet, die im Betrieb mit einer gehäusefesten Axialschub- und Bremsfläche zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotordüse, insbesondere für Hochdruckreiniger, mit einem Gehäuse mit einem Innenraum, der zuströmseitig durch einen Eingangsstopfen abgeschlossen ist und abströmseitig ein Napflager für eine in einem Rotorkörper gehalterte Düse aufweist.

Rotordüsen dieser Art sind bekannt und haben sich in der Praxis in großer Zahl gewährt. Insbesondere im Zusammenhang mit speziellen Anwendungsfällen bereitet es jedoch immer wieder Probleme, für die jeweilige Rotordüse die im Einzelfall optimale Drehzahl vorzugeben und gleichzeitig sicherzustellen, dass störende Tendenzen zur Vibration ausgeschaltet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotordüse der eingangs angegebenen Art in der Weise auszubilden, dass zum einen Betriebsstörungen durch insbesondere beim Düsenanlauf wirksam werdende Fremdkörper vermieden und andererseits definierte Drehzahlen vorgegeben werden können, wobei ferner Vibrationstendenzen konstruktionsbedingt beseitigt werden sollen.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, dass der Rotorkörper im Gehäuseinnenraum mit einem sich im Ruhezustand zwischen Düsenspitze und Napflager einstellenden Spiel gelagert ist, dass der Rotorkörper an seinem der Düse gegenüberliegenden Ende kegelförmig ausgebildet ist und die Kegelfläche eine Lauffläche bildet, die im Betrieb mit einer gehäuseseitigen und gehäusefesten Axialschub- und Bremsfläche zusammenwirkt.

Durch das sich zwischen der Düsenspitze und dem Napflager in Ruhezustand einstellende Spiel wird gewährleistet, dass in der Anlaufphase eventuell zwischen Düsenkopf und Lager vorhandene Schmutzteilchen sicher ausgespült werden können.

Durch geeignete Wahl des Kegelwinkels für die am Ende des Rotorkörpers vorgesehene Lauffläche und die mit dieser zusammenwirkenden, gehäusefesten Axialschub- und Bremsfläche wird erreicht, dass zum einen im Verlauf der Anlaufphase eine definierte Hubbewegung des Rotorkörpers in Richtung Napflager erfolgt und zum anderen im Betrieb im Zusammenwirken zwischen Lauffläche und Bremsfläche eine relevante Bremsleistung erzielt wird. Im Betrieb ergibt sich ferner durch die zusammenwirkenden Schrägflächen eine Verspannung zwischen Schrägflächen, Rotorkörper und Napflager, wodurch störende Vibrationen sicher ausgeschaltet werden.

Zum Zwecke der Einstellung unterschiedlicher Drehzahlen kann die gehäusefeste Axialschub- und Bremsfläche eine radial innere Teil-Lauffläche und eine sich daran anschließende radial äußere Teil-Lauffläche für den Rotorkörper bilden, wobei der Neigungswinkel der radial äußeren Teillauffläche vorzugsweise größer ist als der Neigungswinkel der radial inneren Teillauffläche. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise das Napflager axial verstellbar sein, um die unterschiedlichen Drehzahlen einstellen zu können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Rotordüse nach der Erfindung in Startposition,

Fig. 2 die Rotordüse nach Fig. 1 während des Normalbetriebs, und

Fig. 3 die Düse nach Fig. 2 angeordnet im Bodenkanal einer Carwash-Anlage.

Fig. 1 zeigt eine stehend angeordnete Rotordüse mit einem Gehäuse 1, in dessen Innenraum 2 ein Rotorkörper 5 angeordnet ist, der eine Düse 6 trägt. Diese Düse 6, der das Arbeitsfluid über eine entsprechende Bohrung im Rotorkörper 5 zugeführt wird, wirkt mit einem ausgangsseitig vorgesehenen Napflager 4 zusammen. Zuströmseitig ist mit dem Gehäuse 1 ein Eingangsstopfen 3 verschraubt, der in diesem Falle über einen Anschweißnippel 13 mit einem Zuführrohr 12 verbunden ist. Das Arbeitsfluid wird in der bei derartigen Rotordüsen üblichen Weise dem Gehäuseinnenraum 2 so zugeführt, dass es im Gehäuseraum in Rotation gerät und dabei den Rotorkörper 5 mitnimmt.
Der Eingangsstopfen ist zum Gehäuseinnenraum 2 hin flachkegelartig ausgebildet, so dass der Rotorkörper 5 auch im Ruhezustand bezüglich der Gehäuselängsachse eine Schrägstellung einnimmt. Ein notwendiges Erfordernis stellt dies nicht dar.
Wie dies der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Rotorkörper 5 im Gehäuseinnenraum 2 mit einem sich im Ruhezustand zwischen Düsenspitze 7 und Napflager 4 einstellenden Spiel gelagert, das heißt die Düsenspitze 7 befindet sich außerhalb ihrer Sollposition im Napflager 4. Dies stellt sicher, dass in der Anlaufphase sich im Lagerbereich befindende Schmutzteilchen ausgeschwemmt werden können, ohne eine Störung oder Lagerbeschädigung zu verursachen.
An seinem von der Düse 6 abgewandten Ende ist der Rotorkörper 5 kegelförmig ausgebildet, und die entsprechende Kegelfläche 8 bildet eine Lauffläche, die im Betrieb mit einer gehäusefesten Axialschub- und Bremsfläche 9 zusammenwirkt.
Der Kegelwinkel am Rotorende liegt bevorzugt im Bereich von 30° bis 50°, wobei bereits ab einem Kegelwinkel von 25° in der Anlaufphase eine ausreichende Hubbewegung in Richtung Napflager 4 erzielt werden kann.
Eine relevante Bremsleistung wird ab einem Kegelwinkel von etwa 30° erreicht, was einem Spitzenwinkel bezüglich des Gesamtkegels von 60° entspricht. Bezüglich der gewünschten Bremswirkung liegt der bevorzugte Winkel im Bereich von 65° bis 135°, wobei sich diese Werte auf den Spitzenwinkel des Gesamtkegels beziehen.
Die Neigung der Axialschub- und Bremsfläche 9 ist entsprechend angepasst an den zugehörigen Kegelwinkel.
Geht die Rotordüse aus der in Fig. 1 gezeigten Position in die Anlaufphase über, dann wird der Rotorkörper 5 aufgrund des Wirksamwerdens der Schrägfläche axial verschoben, so dass die Düsenspitze in ihre Sollposition im Napflager 4 überführt wird. Dieser Betriebszustand ist in Fig. 2 gezeigt.
Gemäß Fig. 2, welche die normale Betriebsphase darstellt, läuft der Rotorkörper 5 über seine Kegelfläche 8 auf der Bremsfläche 9 des Gehäuses 1, gegen die er aufgrund der wirksam werdenden Zentrifugalkraft gedrückt wird. Es kann dabei eine flächige Berührung, aber auch eine Linienberührung erfolgen bzw. gewählt werden. Durch die sich einstellende Anpressung des Rotors an die Bremsfläche 9 wird die Drehzahl vorgegeben. Der Rotorkörper 5 selbst besteht im Regelfall aus Kunststoff, während das Gehäuse 1 aus Metall gefertigt wird.
Die Schrägfläche 9 am Gehäuse besitzt demgemäß eine Doppelfunktion dahingehend, dass sie zum einen die Düse 6 in das Napflager 4 drückt und zum anderen den Rotorkörper 5 entsprechend der gewählten Neigung bremst und in der im gezeigten Ausführungsbeispiel gewählten Ausführungsform den Rotorkörper 5 daran hindert, dass er an der Gehäusewandung zur Anlage kommt, das heißt zwischen Rotorkörper 5 und Innenwand des Gehäuses 1 liegt stets ein Spalt vor.
Für den Fall, dass unterschiedliche Drehzahlen zum Zwecke der Anpassung an bestimmte Reinigungsaufgaben ermöglicht werden sollen, kann die Bremsfläche 9 mit in Radialrichtung aufeinander folgenden, unterschiedlich geneigten Teil-Bremsflächen versehen sein, wobei in diesem Falle vorzugsweise das Napflager zum Zwecke der Drehzahleinstellung axial verstellbar ist.
Obwohl die Rotordüse nach der Erfindung bei allen typischen Anwendungsfällen derartiger Rotordüsen eingesetzt und beispielsweise auch in Verbindung mit einer Reinigungslanze verwendet werden kann, wird diese Rotordüse bevorzugt als Unterbodendüse in Carwash-Anlagen verwendet. Dieser Anwendungsfall ist in Fig. 3 gezeigt, wo die Rotordüse in einer Bodenausnehmung 11 angeordnet ist, in der ein Zuführrohr 12 verläuft, das eine Mehrzahl derartiger Düsen über Anschlussnippel 13 speist. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Gehäuseinnenraum
3 Eingangsstopfen
4 Napflager
5 Rotorkörper
6 Düse
7 Düsenspitze
8 Kegelfläche
9 Axialschub- und Bremsfläche
11 Bodenausnehmung
12 Zuführrohr
13 Anschlussnippel

Claims

1. Rotordüse, insbesondere für Hochdruckreiniger, mit einem Gehäuse (1) mit einem Innenraum (2), der zuströmseitig durch einen Eingangsstopfen (3) abgeschlossen ist und abströmseitig ein Napflager (4) für eine in einem Rotorkörper (5) gehalterte Düse (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotorkörper (5) im Gehäuseinnenraum (2) mit einem sich im Ruhezustand zwischen Düsenspitze (7) und Napflager (4) einstellenden Spiel gelagert ist,
dass der Rotorkörper (5) an seinem der Düse (6) gegenüberliegenden Ende kegelförmig ausgebildet ist und die Kegelfläche (8) eine Lauffläche bildet, die im Betrieb mit einer gehäuseseitigen und gehäusefesten Axialschub- und Bremsfläche (9) zusammenwirkt.

2. Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschub- und Bremslauffläche (9) von einer am Gehäuse vorgesehenen Kegelringfläche gebildet ist.

3. Rotordüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der insbesondere axial verstellbare Eingangsstopfen (3) zwecks Schrägstellung des Rotorkörpers (5) im Ruhezustand zum Innenraum (2) des Gehäuses (1) hin gewölbt, insbesondere flachkegelig ausgebildet ist.

4. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel zwischen Düsenspitze (7) und Napflager (4) im Ruhezustand im Bereich von 1 bis 3 mm gelegen ist.

5. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschub- und Bremsfläche (9) über ihre radiale Erstreckung zumindest zwei unterschiedliche Neigungen bezüglich der Gehäuselängsachse besitzt.

6. Rotordüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschub- und Bremsfläche (9) eine radial innere Teil-Lauffläche und eine sich daran anschließende radial äußere Teil-Lauffläche umfasst, wobei der Neigungswinkel der radial äußeren Teil-Lauffläche größer ist als der Neigungswinkel der radial inneren Teil-Lauffläche.

7. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel am Rotorende im Bereich von etwa 20° bis 70°, insbesondere im Bereich von 30° bis 50°, gelegen ist.

8. Rotordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Axialschub- und Bremsfläche (9) bezüglich der Gehäuselängsachse im Bereich von etwa 20° bis 70°, insbesondere im Bereich von 30° bis 50° gelegen ist.

9. Rotordüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Axialschub- und Bremsfläche (9) jeweils zumindest im Wesentlichen dem jeweiligen Kegelwinkel am Rotorende entspricht.

10. Verwendung einer Rotordüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche als zumindest im Wesentlichen senkrecht stehend angeordnete Unterbodendüse in Carwash-Anlagen.