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Die
Erfindung betrifft einen Flächenreinigungskopf zur Reinigung
einer Fläche, mit einem haubenförmigen, nach unten
offenen Gehäuse, in dem zumindest ein Sprüharm
um eine Drehachse frei drehbar gelagert ist, der eine Düse
trägt, die mit unter Druck stehender Flüssigkeit
beaufschlagbar ist und zusammen mit dem Sprüharm um die
Drehachse umläuft zur Beaufschlagung der zu reinigenden
Fläche mit einem Flüssigkeitsstrahl.
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Derartige
Flächenreinigungsköpfe sind aus der deutschen
Patentschrift
DE 102
06 013 C1 bekannt. Sie eignen sich insbesondere zur Reinigung von
Hartflächen, beispielsweise Stein- oder Holzterrassen,
Garageneinfahrten und Garagentore. Hierzu ist es lediglich erforderlich,
an dem Flächenreinigungskopf die Druckleitung eines Hochdruckreinigungsgerätes
anzuschließen, so dass unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit
der am Sprüharm angeordneten Düse zugeführt
werden kann. Mit Hilfe der Düse kann die Reinigungsflüssigkeit
auf die zu reinigende Fläche gesprüht werden.
Die Düse erfährt hierbei einen Rückstoß,
so dass der Sprüharm in Drehung versetzt wird. Dies ermöglicht
es, eine verhältnismäßig große
Fläche innerhalb kurzer Zeit mit Reinigungsflüssigkeit
zu beaufschlagen. Üblicherweise kommen mindestens zwei
Sprüharme zum Einsatz, die jeweils eine Düse tragen,
wobei die Düsen gleichzeitig mit unter Druck stehender
Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar sind.
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Die
jeweils an einem Sprüharm gehaltenen Düsen führen
im Betrieb des Flächenreinigungskopfes eine kreisförmige
Bewegung aus. Wie bereits erläutert, ermöglicht
dies, eine verhältnismäßig große Fläche
innerhalb kurzer Zeit zu reinigen. Die Reinigung von Eckbereichen
der Fläche wird allerdings erschwert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flächenreinigungskopf
der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden,
dass auch Eckbereiche der zu reinigenden Fläche auf einfache
Weise mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar
sind.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Flächenreinigungskopf der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass er eine drehfest gehaltene Zusatzdüse aufweist, die
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar
ist, zur Beaufschlagung der zu reinigenden Fläche mit einem Flüssigkeitsstrahl.
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Zusätzlich
zu der mindestens einen Düse, die an einem Sprüharm
angeordnet ist und zusammen mit diesem um die Drehachse umläuft,
kommt beim erfindungsgemäßen Flächenreinigungskopf eine
Zusatzdüse zum Einsatz, die relativ zur Drehachse des mindestens
einen Sprüharms drehfest gehalten ist. Dadurch kann der
Benutzer einen bestimmten Bereich der zu reinigenden Fläche
gezielt mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagen, beispielsweise
kann ein Eckbereich der zu reinigenden Fläche von der Zusatzdüse
gut erreicht werden. Der von der Zusatzdüse abgegebene
Flüssigkeitsstrahl trifft außerhalb des kreisförmigen
Bereichs, der von der zusammen mit dem jeweiligen Sprüharm
rotierenden Düse definiert wird, auf die zu reinigende
Fläche.
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Es
kann vorgesehen sein, dass an dem jeweils einen rotierenden Sprüharm
gehaltenen Düsen gleichzeitig mit der Zusatzdüse
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt
werden, so dass sämtliche Düsen des Flä chenreinigungskopfes
gleichzeitig einen Flüssigkeitsstrahl auf die zu reinigende
Fläche richten.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Flächenreinigungskopf
eine Umschalteinrichtung auf, mittels derer wahlweise die zusammen
mit einem Sprüharm rotierenden Düsen und/oder
die Zusatzdüse mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar
sind. Dies gibt dem Benutzer die Möglichkeit, die zu reinigende
Fläche wahlweise mit einem Flüssigkeitsstrahl zu
beaufschlagen, der um die Drehachse der Sprüharme umläuft,
und/oder mit einem Flüssigkeitsstrahl aus der Zusatzdüse.
Insbesondere Eckbereiche der zu reinigenden Fläche können
dadurch gezielt mittels der Zusatzdüse gereinigt werden.
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Die
Zusatzdüse kann als Niederdruckdüse ausgebildet
sein und die jeweils an einem rotierenden Sprüharm gehaltenen
Düsen können als Hochdruckdüsen ausgebildet
sein. Dies gibt dem Benutzer die Möglichkeit, in einem
ersten Reinigungsschritt die zu reinigende Fläche mit unter
sehr hohem Druck stehender Reinigungsflüssigkeit zu beaufschlagen, um
an der Fläche anhaftenden Schmutz zu lösen. Der
gelöste Schmutz kann anschließend von unter geringerem
Druck stehender Reinigungsflüssigkeit, die von der Zusatzdüse
abgegeben wird, von der Fläche abgespült werden.
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Um
die Handhabung des Flächenreinigungskopfes zu vereinfachen,
weist die Umschalteinrichtung bei einer bevorzugten Ausgestaltung
mindestens ein am Gehäuse beweglich gehaltenes Betätigungsglied
auf. Durch Betätigung des Betätigungsgliedes kann
die Umschalteinrichtung in unterschiedliche Schaltstellungen überführt
werden. Die Umschalteinrichtung kann beispielsweise derart ausgestaltet
sein, dass in einer ersten Schaltstellung lediglich die zu sammen
mit einem Sprüharm um deren Drehachse rotierende Düsen
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt
werden, wohingegen in einer zweiten Schaltstellung nur die Zusatzdüse
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt
wird. Günstig ist es, wenn die Umschalteinrichtung eine
dritte Schaltstellung aufweist, in der sowohl die zusammen mit einem
Sprüharm rotierenden Düsen als auch die Zusatzdüse
mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden. Die jeweilige
Schaltstellung kann vom Benutzer mittels des mindestens einen, am
Gehäuse beweglich gehaltenem Betätigungsglieds
ausgewählt werden.
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Eine
besonders einfache Handhabung wird bei einer bevorzugten Ausführungsform
dadurch erzielt, dass die Umschalteinrichtung zwei beweglich gehaltene
Betätigungsglieder aufweist. Mittels der beiden Betätigungsglieder
kann der Benutzer auf sehr einfache, intuitiv erfassbare Weise eine
von zwei Schaltstellungen der Umschalteinrichtung auswählen.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Umschalteinrichtung
zwei Fußpedale aufweist, die jeweils bewegbar am Gehäuse
gehalten sind.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Umschalteinrichtung
ein vom Benutzer betätigbares Ventil auf, wobei mittels
des Ventils eine Strömungsverbindung von einem Anschlussteil
des Flächenreinigungskopfes wahlweise zu den jeweils an
einem Sprüharm gehaltenen Düsen und/oder zu der
Zusatzdüse freigebbar ist. Weist das Ventil nur zwei Schaltstellungen
auf, so können alternativ die jeweils an einem Sprüharm
gehaltenen Düsen oder die Zusatzdüse mit unter
Druck stehender Reinigungsflüssigkeit versorgt werden.
Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass das Ventil drei Schaltstel lungen
umfasst, so dass in der dritten Schaltstellung sämtliche
Düsen gleichzeitig mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar
sind.
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Günstig
ist es, wenn das Ventil einen Ventilkörper aufweist, der
in einer Ventilaufnahme beweglich gehalten ist und zwischen einer
ersten Endstellung, in der er die Strömungsverbindung zu
den jeweils an einem Sprüharm gehaltenen Düsen
freigibt und die Strömungsverbindung zur Zusatzdüse
sperrt und einer zweiten Endstellung, in der er die Strömungsverbindung
zu den jeweils an einem Sprüharm gehaltenen Düsen
sperrt und die Strömungsverbindung zur Zusatzdüse
freigibt, hin und her bewegbar ist. Die beiden Endstellungen können
jeweils durch ein Anschlagelement vorgegeben werden, so dass der
Ventilkörper auf einfache Weise zwischen seinen beiden
Endstellungen hin und her bewegt werden kann, um die jeweils gewünschte
Schaltstellung der Umschalteinrichtung zu erreichen. Dies erleichtert die
Bedienung des Flächenreinigungskopfes.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Ventilkörper mit einer Druckkraft
in Richtung seiner jeweils eingenommenen Endstellung beaufschlagbar
ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Ventil selbsthaltend ausgebildet,
indem der Ventilkörper in seiner einmal eingenommenen Endstellung
aufgrund der auf ihn einwirkenden Druckkraft so lange verharrt,
bis er vom Benutzer gezielt in die andere Endstellung überführt wird.
Durch die Bereitstellung einer den Ventilkörper beaufschlagenden
Druckkraft kann der Einsatz zusätzlicher Rückstellelemente,
beispielsweise der Einsatz von Federelementen, entfallen.
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Bei
einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung ist die Ventilaufnahme
als Ventilbohrung und der Ventilkörper als Ventilkolben
ausgebildet, wobei der Ventilkolben in der Ventilbohrung verschiebbar
gehalten ist. Durch Verschieben des Ventilkolbens können
auf einfache Weise die unterschiedlichen Schaltstellungen des Ventils
eingestellt werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Ventilbohrung als Durchgangsbohrung
ausgestaltet ist, die vom Ventilkolben durchgriffen wird. Der Ventilkolben
kann dadurch mit seinen Endbereichen über die Ventilbohrung
hervorstehen und durch Kraftbeaufschlagung der hervorstehenden Endbereiche
auf einfache Weise hin und her geschoben werden. Hierbei ist es
günstig, wenn der Ventilkolben an mindestens einem hervorstehenden
Endbereich eine radiale Erweiterung trägt, beispielsweise
einen umlaufenden Wulst, der als eine Endstellung definierender
Anschlag dient.
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Vorzugsweise
ist der Ventilkolben um eine senkrecht zur Drehachse des mindestens
einen Sprüharms ausgerichtete Ventilachse verschiebbar. Die
Drehachse des mindestens einen Sprüharms kann beispielsweise
senkrecht zu der zu reinigenden Fläche ausgerichtet sein.
Bei Reinigung einer Bodenfläche nimmt die Drehachse des
mindestens einen Sprüharms somit eine vertikale Ausrichtung
ein und die Ventilachse ist horizontal ausgerichtet. Es hat sich
gezeigt, dass die die Handhabung des Flächenreinigungskopfes
vereinfacht.
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Der
Ventilkolben ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform
mittels zweier Betätigungsglieder in einander entgegengerichtete
Richtungen verschiebbar, wobei zwischen den Betätigungsgliedern und
dem Ventilkolben jeweils ein Kraftübertragungsglied angeordnet
ist. Die Kraftübertragungsglieder ermöglichen
eine Umlenkung der von den Betätigungsgliedern ausgeübten
Betätigungskraft, so dass die Beaufschlagung des Ventilkolbens
mit senkrecht zur Ventilachse ausgerichteten Kraftkomponenten gering gehalten
werden kann. Die Gefahr, dass der Ventilkolben in der Ventilbohrung
verkantet, wird dadurch vermindert.
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Günstig
ist es, wenn die Betätigungsglieder und die Kraftübertragungsglieder
schwenkbar gelagert sind. Hierbei hat es sich als günstig
erwiesen, wenn die Schwenkachse der Kraftübertragungsglieder
parallel und in Richtung des Ventilkolbens versetzt zu den Schwenkachsen
der Betätigungsglieder ausgerichtet sind.
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Die
Betätigungsglieder können beispielsweise als verschwenkbare
Fußpedale ausgestaltet sein, deren Schwenkachsen parallel
zur Längsachse des Gehäuses ausgerichtet ist,
wobei die Fußpedale an der Gehäuseoberseite an
das Gehäuse angelenkt sind.
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Die
Kraftübertragungsglieder können als Schwenkarme
ausgebildet sein, deren Schwenkachse unterhalb der Schwenkachse
der Fußpedale angeordnet und parallel zu diesen ausgerichtet
sind. Hierbei können die Schwenkarme jeweils in einer Lagerschale
gehalten sein, die oberhalb eines aus der Ventilbohrung herausragenden
Endbereichs des Ventilkolbens angeordnet ist. Durch Verschwenken der
Fußpedale kann dann eine Betätigungskraft generiert
werden, die vom jeweiligen Kraftübertragungsglied auf den
Ventilkolben übertragen wird, wobei auf den Ventilkolben
praktisch nur koaxial zur Ventilachse ausgerichtete Kraftkomponenten
einwirken.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Flächenreinigungskopfes ist der mindestens eine Sprüharm
an einer Zuleitung drehbar gehalten, die relativ zu einem zentralen Verteilerteil
höhenverstellbar ist, wobei das Verteilerteil die Umschalteinrichtung
aufweist. Der mindestens eine Sprüharm ist somit zusammen
mit der Zuleitung höhenverstellbar. Dies ermöglicht
es, den Abstand der um die Drehachse der Sprüharme umlaufenden
Düsen zur zu reinigenden Fläche zu variieren. Soll
die zu reinigende Fläche mit einem sehr intensiven Flüssigkeitsstrahl
beaufschlagt werden, so kann ein möglichst geringer Abstand
zwischen den um die Drehachse umlaufenden Düsen und der
zu reinigenden Fläche gewählt werden. Soll jedoch
eine empfindliche Fläche gereinigt werden, so kann der
Benutzer einen größeren Abstand zwischen den umlaufenden
Düsen und der Fläche wählen, indem er
die Zuleitung zusammen mit dem mindestens einen Sprüharm
relativ zum zentralen Verteilerteil verstellt.
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Am
zentralen Verteilerteil kann das Gehäuse des Flächenreinigungskopfes
festgelegt sein, beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse
mit dem Verteilerteil verrastbar oder verschraubbar ist.
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Die
Zuleitung ist vorzugsweise als Rohrstück ausgestaltet,
das in einer Bohrung des Verteilerteils verschiebbar gehalten ist.
Vorzugsweise ist das Rohrstück aus Messing hergestellt.
Das Verteilerteil kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein,
und auch für die Herstellung der Sprüharme kann
ein Kunststoffmaterial zum Einsatz kommen.
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Die
Zuleitung ist bevorzugt drehfest zum Verteilerteil gehalten und
die Sprüharme sind relativ zur Zuleitung um die Drehachse
verdrehbar.
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Der
Flächenreinigungskopf weist bevorzugt ein Zufuhrrohr auf,
das an eine Flüssigkeitszufuhrleitung anschließbar
ist und das in das Verteilerteil einmündet. An das Zufuhrrohr
ist beispielsweise die Druckleitung eines Hochdruckreinigungsgerätes
anschließbar, so dass der Flächenreinigungskopf über das
Zufuhrrohr und das sich an dieses anschließende Verteilerteil
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit versorgt
werden kann.
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Die
Zusatzdüse steht vorzugsweise über eine Verbindungsleitung
mit dem Verteilerteil in Strömungsverbindung. Hierbei kann
eine starre Verbindung zum Einsatz kommen in Form eines Verbindungsrohres,
es kann jedoch auch eine flexible Verbindung in Form einer Verbindungsschlauches
vorgesehen sein.
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Die
Zusatzdüse kann relativ zum zentralen Verteilerteil in
der Höhe verstellbar sein, so dass der Benutzer den Abstand
der Zusatzdüse zur zu reinigenden Fläche verändern
kann.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn das Zufuhrrohr im Verteilerteil
verschwenkbar gelagert ist, denn dies ermöglicht es einem
Benutzer, die Ausrichtung des Zufuhrrohres relativ zum Verteilerteil
zu verändern.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das Zufuhrrohr im Verteilerteil um eine
quer zur Drehachse des mindestens einen Sprüharms ausgerichtete Schwenkachse
verschwenkbar gelagert ist. Bei Reinigung einer Bodenfläche
ist die Drehachse des mindestens einen Sprüharms vorzugsweise
vertikal ausgerichtet und die Schwenkachse des Zufuhrrohrs nimmt
eine horizontale Ausrichtung ein. Dies erleichtert die Handhabung
des Flächenreinigungskopfes.
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Zur
Höhenverstellung der Zuleitung des mindestens einen, an
der Zuleitung gelagerten Sprüharms weist der Flächenreinigungskopf
bevorzugt ein höhenverstellbares Schiebeteil auf, das am
Verteilerteil unverdrehbar, jedoch koaxial zur Drehachse des mindestens
einen Sprüharms verschiebbar gehalten ist und das die Zuleitung
trägt. Die Zuleitung kann somit zusammen mit dem Schiebeteil
koaxial zur Drehachse des mindestens einen Sprüharms relativ
zum Verteilerteil verschoben werden.
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Das
Schiebeteil ist gegen Drehung relativ zum Verteilerteil gesichert,
es ist jedoch relativ zum Verteilerteil koaxial zur Drehachse des
mindestens einen Sprüharms verschiebbar.
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Vorzugsweise
durchgreift das Schiebeteil das Verteilerteil und ist mittels eines
Höhenverstellgliedes relativ zum Verteilerteil verschiebbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform trägt ein über
das Verteilerteil nach oben überstehender Endbereich des
Schiebeteils ein Außengewinde und das Höhenverstellglied
weist eine auf das Außengewinde des Schiebeteils aufgeschraubte
Gewindehülse auf, die am Gehäuse verdrehbar und
unverschieblich gehalten ist. Durch Verdrehen der Gewindehülse kann
das Schiebeteil zusammen mit der am Schiebeteil festgelegten Zuleitung
und dem mindestens einen, an der Zuleitung drehbar gelagerten Sprüharm in
der Höhe verstellt werden. Die Gewindehülse ist vorzugsweise
an der Gehäuseoberseite angeordnet und daher für
den Benutzer auf einfache Weise zugänglich.
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Mittels
des Gehäuses wird der von den jeweils an einem Sprüharm
gehaltenen Düsen und von der Zusatzdüse mit Reinigungsflüssigkeit
beaufschlagte Bereich der zu reinigenden Fläche abgedeckt.
Hierbei ist es günstig, wenn das Gehäuse eine im
Wesentlichen kreisringförmige Seitenwand aufweist, die
den mindestens einen Sprüharm umgibt und an deren Außenseite
ein im Wesentlichen V-förmiges Ansatzteil angesetzt ist,
das sich über einen Teilbereich des Außenumfangs
der Seitenwand erstreckt und zusammen mit dem vom Ansatzteil überdeckten
Bereich der Seitenwand einen Raum definiert, in dem zumindest die
Auslassöffnung der Zusatzdüse angeordnet ist.
Der Innenraum des Gehäuses wird bei einer derartigen Ausgestaltung
unterteilt in einen ersten Bereich, der von der Seitenwand umgeben
ist und der mindestens einen Sprüharm aufnimmt, und einen
zweiten Bereich, der zumindest die Auslassöffnung der Zusatzdüse
aufnimmt. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die gesamte Zusatzdüse
in diesem Raum angeordnet ist, bei einer besonders kompakten Ausführungsform
des Flächenreinigungskopfes taucht lediglich ein Endbereich
der Zusatzdüse, der die Auslassöffnung der Zusatzdüse aufweist,
in den Raum ein.
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Der
vom Ansatzteil definierte Raum ist in der Draufsicht im Wesentlichen
dreieckförmig ausgebildet mit einer bogenförmigen
Grundseite, die von der Seitenwand des Gehäuses gebildet
wird. Zusätzlich können auch die vom Ansatzteil
gebildeten Seiten des Raumes konvex oder konkav gekrümmt
sein.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Seitenwand des Gehäuses
und das Ansatzteil an ihren freien Kanten jeweils einen Spritzschutz
tragen. Als Spritzschutz kann beispielsweise ein Borstenstreifen zum
Einsatz kommen oder auch eine Spritzlippe aus einem elastischen
Material.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Zusatzdüse
als Rotordüse ausgebildet mit einem Düsengehäuse,
das in einer Stirnwand mit einem pfannenförmigen Lager
für das vordere, kugelige Ende eines eine Durchgangsbohrung
aufweisenden Düsenkörpers versehen ist und das
ein Einsatzteil mit mindestens einer Tangentialbohrung für
eine Flüssigkeit aufweist, durch die die Flüssigkeit im
Düsengehäuse um die Düsengehäuselängsachse in
Rotation versetzbar ist, so dass der Düsenkörper zusammen
mit der rotierenden Flüssigkeit umläuft und sich
dabei mit einer Anlagefläche an seinem Umfang an die Innenwand
des Düsengehäuses anlegt, wobei die Längsachse
des Düsenkörpers gegenüber der Längsachse
des Düsengehäuses geneigt ist. Derartige Rotordüsen
sind beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
EP 0 600 937 B1 bekannt.
Mit ihrer Hilfe kann ein punktförmiger Flüssigkeitsstrahl
erzielt werden, der auf einem Kegelmantel um die Längsachse
des Düsengehäuses umläuft. Mittels derartiger
Rotordüsen kann eine besonders wirkungsvolle Reinigung
einer Fläche erzielt werden.
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Alternativ
kann die Zusatzdüse auch in Form einer Flachstrahldüse
ausgebildet sein oder auch in Form einer Sprühdüse.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass der Flächenreinigungskopf
mehrere Zusatzdüsen aufweist, die alternativ oder gemeinsam
mit den jeweils an einem Sprüharm gehaltenen Düsen
mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar sind.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Flächenreinigungskopfes;
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2:
eine teilweise aufgetrennte Draufsicht auf den Flächenreinigungskopf
aus 1;
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3:
eine vergrößerte Darstellung von Detail A aus 2;
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4:
eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in 2 und
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5:
eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in 2.
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In
der Zeichnung ist schematisch ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegter
erfindungsgemäßer Flächenreinigungskopf
dargestellt mit einem haubenförmigen, nach unten, in Richtung
auf eine zu reinigende Fläche offenen Gehäuse 11,
das ein Gehäuseunterteil 12 und ein Gehäuseoberteil 13 aufweist.
Das Gehäuseunterteil 12 umfasst eine in der Draufsicht
kreisringförmige, in sich geschlossene Seitenwand 15,
die von einer Zwischenwand 16 nach unten absteht und an
ihrer freien Kante 17 einen umlaufenden Spritzschutz 18 trägt.
Das Gehäuseunterteil 12 umfasst außerdem
ein außenseitig an die Seitenwand 15 angesetztes
Ansatzteil 20, das in der Draufsicht im Wesentlichen V-förmig
ausgebildet ist mit einem ersten Schenkel 21 und einem zweiten Schenkel 22,
die eine Gehäusespitze 23 definieren und an ihrer
unteren freien Kante 24 ebenfalls einen Spritzschutz 25 tragen.
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Die
umlaufende Seitenwand 15 definiert in Kombination mit der
Zwischenwand 16 einen Hauptraum 27 des Gehäuses 11 und
das Ansatzteil 20 definiert in Kombination mit dem vom
Ansatzteil 20 übergedeckten Bereich der Seitenwand 15 einen Nebenraum 28 des
Gehäuses 11.
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Das
Gehäuseoberteil 13 umfasst eine Abdeckung 30,
die sich praktisch über die gesamte Länge des
Gehäuseunterteils 12 bis in den Bereich der Gehäusespitze 23,
quer zur Längserstreckung des Flächenreinigungskopfes 10 aber
nur über einen Teilbereich des Gehäuseunterteils 12 erstreckt.
Außerdem umfasst das Gehäuseoberteil 13 zwei
bogenförmige Handgriffe 31, 32, die mit
der Abdeckung 30 einstückig verbunden sind und
vom Benutzer mit der Hand ergriffen werden können. Die
Abdeckung 30 definiert in Kombination mit dem von der Abdeckung 30 überdeckten
Bereich der Zwischenwand 16 eine Verteilerkammer 34 des
Gehäuses 11. Von der Verteilerkammer 34 führt
ein Düsenschacht 35 in den Nebenraum 28.
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In
der Verteilerkammer 34 ist ein zentrales Verteilerteil 37 angeordnet,
mit dem das Gehäuseunterteil 12 mittels Verbindungsschrauben 38 verschraubt
ist. Das Gehäuseunterteil 12 wiederum ist mittels
Verbindungsschrauben 39 mit dem Gehäuseoberteil 13 verschraubt.
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In
das Verteilerteil 34 mündet ein Zufuhrrohr 41,
das um eine quer zur Rohrlängsachse 42 ausgerichtete
Schwenkachse 43 verschwenkbar im Verteilerteil 34 gelagert
ist. An seinem dem Verteilerteil 37 abgewandten freien
Ende trägt das Zufuhrrohr 41 ein Verbindungselement 45,
so dass an das Zufuhrrohr 41 eine an sich bekannte und
deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Druckleitung eines Hochdruckreinigungsgerätes
angeschlossen werden kann.
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Das
Zufuhrrohr 41 steht über einen koaxial zur Schwenkachse 43 ausgerichteten
ersten Verbindungskanal 47 und einen sich an diesen in
Strömungsrichtung anschließenden, schräg
zur Rohrlängsachse 42 ausgerichteten zweiten Verbindungskanal 48 mit
einer vom Verteilerteil 37 ausgebildeten Ventilaufnahme
in Strömungsverbindung, die in Form einer durchgehenden
Ventilbohrung 50 ausgestaltet ist. Die Ventilbohrung 50 weist
mehrere Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf. An einen ersten
Endabschnitt 51 der Ventilbohrung 50 schließt sich über
eine Stufe 52 ein erster Mittelabschnitt 53 mit
verringertem Durchmesser an, der über eine konische Verengung 55 in
einen zweiten Mittelabschnitt 56 mit nochmals verringertem
Durchmesser übergeht. An den zweiten Mittelabschnitt 56 schließt
sich über eine konische Erweiterung 58 ein zweiter
Endabschnitt 59 der Ventilbohrung 50 an.
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Die
Ventilbohrung 50 wird von einem Ventilkörper durchgriffen,
der in Form eines Ventilkolbens 61 ausgestaltet ist und
in Längsrichtung der Ventilbohrung 50, das heißt
in Richtung einer Ventilachse 62, die parallel zur Schwenkachse 43 des
Zufuhrrohrs 41 ausgerichtet ist, hin und her verschiebbar
ist.
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Der
Ventilkolben 41 weist im Bereich des ersten Endabschnittes 61 einen
umlaufenden Bund 64 auf, der bei entsprechender axialer
Verschiebung des Ventilkolbens 61 an der Stufe 52 zur
Anlage gelangt. Die Stufe 52 bildet somit einen ersten
Anschlag aus, der eine Endstellung des verschiebbaren Ventilkolbens 61 definiert.
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An
seinem über den zweiten Endabschnitt 59 überstehenden
Endbereich weist der Ventilkolben 61 einen Ringwulst 65 auf,
dessen Außendurchmesser größer ist als
der Innendurchmesser des zweiten Endabschnittes 59. Dies
hat zur Folge, dass der Ringwulst 65, wie in 3 dargestellt,
bei geeigneter axialer Verschiebung des Ventilkolbens 61 außenseitig am
Verteilerteil 37 zur Anlage gelangt. Der Ringwulst 65 bildet
somit einen zweiten Anschlag aus, der ebenfalls eine Endstellung
des verschiebbaren Ventilkolbens 61 definiert.
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Der
Ventilkolben 61 ist stufig ausgebildet, wobei er in einem
mittigen Bereich einen geringeren Durchmesser aufweist als an seinen
Endbereichen. Innerhalb des ersten Mittelabschnittes 53 verjüngt sich
der Ventilkolben 61, wobei er in einem Bereich erweiterten
Durchmessers eine erste Ringnut trägt, in der ein erster
O-Ring angeordnet ist. Mittels des ersten O-Rings 67 liegt
der Ventilkolben 61 unabhängig von seiner jeweils
eingenommenen Stellung innerhalb der Ventilbohrung 50 dichtend
an der Wand des ersten Mittelabschnittes 63 an.
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Im
Abstand zum ersten O-Ring 67 trägt der Ventilkolben 61,
dem umlaufenden Bund 64 abgewandt, in einem Bereich verringerten
Außendurchmessers eine weitere Ringnut, in der ein zweiter O-Ring 68 angeordnet
ist. Der Durchmesser des zweiten O-Rings 68 ist geringer
als der Durchmesser des ersten O-Rings 67. Er ist derart
gewählt, dass der Ventilkolben 61 bei Verschiebung
in die den Ringwulst 65 zugewandte Richtung dichtend an
der Wand des zweiten Mittelabschnitts 56 anliegt, wohingegen er
bei Verschiebung in die dem Ringwulst 65 abgewandte Richtung
im Abstand zur Wand des ersten Mittelabschnittes 53 der
Ventilbohrung 50 angeordnet ist, wie dies in 3 dargestellt
ist.
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An
den zweiten O-Ring 68 schließt sich in dem Bereich
des Ventilkolbens 61 mit verringertem Durchmesser eine
weitere Ringnut an, die einen dritten O-Ring 69 aufnimmt,
dessen Durchmesser gleich groß gewählt ist wie
der Durchmesser des zweiten O-Rings 68. Wird der Ventilkolben 61 in
die dem Ringwulst 65 abgewandte Richtung verschoben, wie dies
in 3 dargestellt ist, so liegt der Ventilkolben 61 über
den dritten O-Ring 69 in einem der konischen Erweiterung 68 benachbarten
Bereich an der Wand des zweiten Mittelabschnitts 56 an.
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Im
Abstand zum dritten O-Ring 69 weist der Ventilkolben 68 in
einem Bereich mit erweitertem Durchmesser eine weitere Ringnut auf,
die einen vierten O-Ring 70 aufnimmt. Der Durchmesser des vierten
O-Rings 70 stimmt mit dem Durchmesser des ersten O-Rings 67 überein.
Mittels des vierten O-Rings 70 liegt der Ventilkolben 61 unabhängig
von seiner jeweiligen Stellung dichtend an der Wand des zweiten
Endabschnittes 69 an.
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Der
zweite Verbindungskanal 48 mündet ungefähr
mittig in den zweiten Mittelabschnitt 56 der Ventilbohrung 50.
Der konischen Verengung 55 unmittelbar benachbart schließt
sich an den ersten Mittelabschnitt 53 der Ventilbohrung 50 ein
dritter Verbindungskanal 73 an, der die Ventilbohrung 50 mit
einer nach unten gerichteten Sackbohrung 74 des Verteilerteils 37 verbindet.
Der konischen Erweiterung 58 unmittelbar benachbart schließt
sich an den zweiten Endabschnitt 59 ein vierter Verbindungskanal 76 an,
der die Ventilbohrung 50 mit einem Verbindungsrohr 77 verbindet. Über
das Verbindungsrohr 77 steht das Verteilerteil 37 mit
einer im Düsenschacht 35 angeordneten, nachfolgend
näher erläuterten Zusatzdüse 80 in
Strömungsverbindung.
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In
die Sackbohrung 74 des Verteilerteils 37 taucht
eine Zuleitung 82 ein, die in Form eines Messingrohres
ausgebildet ist und mittels eines O-Ringes 83 gegenüber
der Wand der Sackbohrung 74 abgedichtet ist. Innerhalb
der Sackbohrung 74 kann die Zuleitung 82 in Längsrichtung
verschoben werden.
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An
ihrem dem O-Ring 83 abgewandten Endbereich trägt
die Zuleitung 82 zwei einander diametral gegenüberliegende
Sprüharme 85, 86, die jeweils einen Strömungskanal 88 bzw. 89 aufweisen
und an ihrem freien Ende eine Düse 91 bzw. 92 tragen.
Diese Düsen 91, 92 erzeugen einen schräg
nach unten gerichteten Flüssigkeitsstrahl einer Reinigungsflüssigkeit,
die beim Austritt aus den Düsen 91, 92 durch Reaktionskräfte
ein Drehmoment auf die Sprüharme 85 bzw. 86 ausüben
und diese dadurch in Drehung versetzen. Die Drehachse 93 ist
koaxial zur Längsachse der Zuleitung 82 und der
Längsachse der Sackbohrung 74 ausgerichtet.
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Oberhalb
der Sprüharme 85, 86 trägt die
Zuleitung 82 ein Außengewinde 95, über
das die Zuleitung 82 mit einem gabelförmigen Schiebeteil 97 verbunden
ist. Das Schiebeteil 97 umfasst einen schaftartigen Gabelkopf 98 mit
einer durchgehenden Gewindebohrung 99, über die
die Zuleitung 82 mit dem Schiebeteil 97 verbunden
ist. Außerdem weist das Schiebeteil 97 zwei Gabelzinken 101, 102 auf,
die sich den Sprüharmen 85, 86 abgewandt
nach oben an den Gabelkopf 98 anschließen und
jeweils einen sichelförmigen Durchgang 105 bzw. 106 des
Verteilerteils 37 durchgreifen. An ihrem dem Gabelkopf 98 abgewandten
Endbereich tragen die Gabelzinken 101, 102 ein
Außengewinde 108 mit sehr hoher Steigung. Auf
dieses Außengewinde 108 ist eine Gewindehülse 110 eines
Höhenverstellgliedes 111 aufgeschraubt. Die Gewindehülse 110 ist
an ihrem oberen Ende 112 verschlossen und einstückig
mit einem haubenförmigen Griffteil 113 verbunden,
das mit einem nach außen abstehenden Ringflansch 114 einen
Rand 116 einer Öffnung der Abdeckung 30 untergreift.
Durch Verdrehen des Griffteils 113 um die Drehachse 93 kann
das Schiebeteil 97 zusammen mit der Zuleitung 82 und
den Sprüharmen 85, 86 koaxial zur Drehachse 93 verschoben
werden, um den Abstand, den die Düsen 91, 92 zu
einer zu reinigenden Fläche einnehmen, zu variieren.
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Die
Zusatzdüse 80 ist in Form einer Rotordüse
ausgebildet und umfasst ein Düsengehäuse 120 mit
einem hinteren Gehäuseteil 121 und einem vorderen
Gehäuseteil 122. Das Verbindungsrohr 77 mündet
in das hintere Gehäuseteil 121, das in das vordere
Gehäuseteil 122 eingeschraubt ist unter Zwischenlage
eines Einsatzes 124, der mehrere Tangentialbohrungen aufweist, über
die der Innenraum des hinteren Gehäuseteiles 121 mit
dem Innenraum des vorderen Gehäuseteiles 122 in
Strömungsverbindung steht. Das vordere Gehäuseteil 121 ist
im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgestaltet und endet
in einer Stirnwand 126, die mit einer Auslassöffnung 127 versehen
ist und innenseitig ein pfannenförmiges Lager ausbildet
für das kugelige vordere Ende eines im vorderen Gehäuseteil 122 angeordneten
Düsenkörpers 129, der eine Durchgangsbohrung 130 aufweist
und an der Innenwand des vorderen Gehäuseteils 122 anliegt.
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Wird
der Zusatzdüse 80 unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit
zugeführt, so strömt diese über die Tangentialbohrungen
des Einsatzes 124 tangential in das vordere Gehäuseteil 122 ein
und rotiert innerhalb des vorderen Gehäuseteils 122 um
die Längsachse 132 des Düsengehäuses 120.
Die rotierende Flüssigkeit versetzt den an der Innenwand
des vorderen Gehäuseteiles 122 anlie genden Düsenkörper
in Rotation um die Längsachse 132, wobei die Düsenkörperlängsachse 133 gegenüber
der Gehäuselängsachse 132 geneigt ist.
Dies hat zur Folge, dass von der Zusatzdüse 80 ein
um die Gehäuselängsachse 132 rotierender,
punktförmiger Flüssigkeitsstrahl abgegeben wird.
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Die
wahlweise Zuführung von Reinigungsflüssigkeit
ausgehend vom Zufuhrrohr 41 über die Verbindungskanäle 47 und 48 und
die Ventilbohrung 50 wahlweise zu den jeweils an einem
Sprüharm 85 bzw. 86 gehaltenen Düsen 91 bzw. 92 oder
zu der Zusatzdüse 82 erfolgt durch Verschieben
des Ventilkolbens 61 längs der Ventilachse 62 zwischen
den durch den umlaufenden Bund 64 und den Ringwulst 65 vorgegebenen
Endstellungen. Zum Verschieben des Ventilkolbens 61 umfasst
das Flächenreinigungsgerät 10 zwei Betätigungsglieder
in Form eines ersten Fußpedals 136 und eines zweiten
Fußpedals 137, die jeweils um eine Schwenkachse 138 bzw. 139 verschwenkbar
an der Abdeckung 30 gelagert sind. Die Fußpedale 136, 137 wirken
jeweils mit einem Kraftübertragungsglied in Form eines
Schwenkarms 141 bzw. 142 zusammen. Die Schwenkarme 141, 142 sind
jeweils zwischen einem Fußpedal 136 bzw. 137 und
einer Stirnseite 144 bzw. 145 des Ventilkolbens 61 angeordnet.
Die Schwenkachsen 147, 148 der Schwenkarme 141 bzw. 142 sind
parallel zu den Schwenkachsen 138, 139 der Fußpedale 136 und 137 und
in Richtung des Verteilerteils 37 versetzt zu diesen angeordnet.
Die Schwenkachsen 147, 148 sind jeweils oberhalb
eines Endes des Ventilkolbens 61 angeordnet. Dies wird
insbesondere aus 5 deutlich. Über die
Schwenkarme 141, 142 kann eine Bewegung der Fußpedale 136 bzw. 137 auf
den Ventilkolben 61 übertragen werden, wobei der
Ventilkolben 61 praktisch nur mit koaxial zur Ventilachse 62 ausgerichteten
Kraftkomponenten beaufschlagt wird. Die Gefahr, dass der Ventilkolben 61 durch
Betätigung der Fußpedale 136, 137 innerhalb
der Ventilbohrung 50 verkantet, wird dadurch sehr gering
gehalten.
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Wird
vom Benutzer das erste Fußpedal 136 betätigt,
so wird der Ventilkolben 61 in der Ventilbohrung 50 so
weit verschoben, bis der Ringwulst 65 außenseitig
am Verteilerteil 37 anliegt, wie dies in 3 dargestellt
ist. In dieser Stellung gibt der Ventilkolben 61 die Strömungsverbindung
zwischen dem zweiten Verbindungskanal 48 und dem dritten
Verbindungskanal 73 frei, so dass dem Zufuhrrohr 41 zugeführte Reinigungsflüssigkeit
ausgehend vom Zufuhrrohr 41 über den ersten Verbindungskanal 47,
den zweiten Verbindungskanal 48, den zweiten Mittelabschnitt 56 und
den ersten Mittelabschnitt 53 der Ventilbohrung 50 zum
dritten Verbindungskanal 73 strömen kann, von
dem aus die Reinigungsflüssigkeit über die Sackbohrung 74 und
die Zuleitung 82 zu den Strömungskanälen 88, 89 der
Sprüharme 85, 86 und schließlich zu
den Düsen 91, 92 gelangen kann. Somit
kann durch Betätigen des ersten Fußpedals 36 eine
zu reinigende Fläche mittels der um die Drehachse 93 umlaufenden
Düsen 91, 92 mit Reinigungsflüssigkeit
beaufschlagt werden.
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Die
durch Betätigung des ersten Fußpedals 136 erreichte
Stellung wird vom Ventilkolben 61 aufgrund der auf ihn
einwirkenden Druckkraft der Reinigungsflüssigkeit selbsttätig
beibehalten. Diese selbsttätige Eigenschaft wird dadurch
erzielt, dass in der voranstehend genannten Stellung die Abdichtung des
Ventilkolbens 61 gegenüber der Innenwand der Ventilbohrung 50 einerseits
durch den ersten O-Ring 67 und andererseits durch den dritten
O-Ring 69 erzielt wird. Der erste O-Ring 67 weist
einen deutlich größeren Durchmesser auf als der
dritte O-Ring 69, und dies wiederum hat zur Folge, dass
die unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit den Ventilkolben
im Bereich des ersten O-Rings 67 mit einer größeren
Druckkraft beaufschlagt als im Bereich des dritten O-Rings 69.
Somit wird der Ventilkolben 61 nach einer Betätigung
des ersten Fußpedals 136 mit einer Druckkraft
beaufschlagt, die den Ventilkolben 61 zuverlässig
in der eingenommenen Endstellung hält.
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Wird
vom Benutzer das zweite Fußpedal 137 betätigt,
so wird der Ventilkolben 61 innerhalb der Ventilbohrung 50 so
weit verschoben, bis der umlaufende Bund 64 an der Stufe 52 zur
Anlage gelangt. In dieser Stellung liegt der zweite O-Ring 68 dichtend an
der Innenwand des zweiten Mittelabschnittes 56 an, so dass
der Ventilkolben 61 aufgrund der dichtenden Anlage des
zweiten O-Ringes 68 die Strömungsverbindung zwischen
dem zweiten Verbindungskanal 48 und dem dritten Verbindungskanal 73 sperrt.
Stattdessen gibt der Ventilkolben 61 die Strömungsverbindung
zwischen dem zweiten Verbindungskanal 48 und dem vierten
Verbindungskanal 76 frei, denn bei Anlage des umlaufenden
Bundes 64 an der Stufe 52 nimmt der dritte O-Ring 69 eine
Stellung innerhalb des zweiten Endabschnittes 69 der Ventilbohrung 50 ein.
Aufgrund seines relativ kleinen Durchmessers ist der dritte O-Ring 69 innerhalb
des zweiten Endabschnittes 59 im Abstand zu dessen Innenwand angeordnet,
wohingegen der vierte O-Ring 70 dichtend an der Innenwand
anliegt. Durch Betätigen des zweiten Fußpedals 137 wird
somit der Ventilkolben 61 so weit innerhalb der Ventilbohrung 50 verschoben,
dass Reinigungsflüssigkeit ausgehend vom Zufuhrrohr 61 über
den ersten Verbindungskanal 47, den zweiten Verbindungskanal 48,
den zweiten Mittelabschnitt 56 und den zweiten Endabschnitt 59 der Ventilbohrung 50 zum
vierten Verbindungskanal 76 und das sich an diesen anschließende
Verbindungsrohr 77 strömen kann, so dass die Zusatzdüse 80 mit unter
Druck stehender Reinigungsflüssigkeit versorgt werden kann.
Die nach Betätigen des zweiten Fußpedals 137 eingenommene
Stellung behält der Ventilkolben 61 bei, denn
er wird von der unter Druck stehenden Reinigungsflüssigkeit
mit einer Druckkraft beaufschlagt, die derart ausgerichtet ist,
dass der umlaufende Bund 64 gegen die Stufe 52 gedrückt wird.
Dies hat seinen Grund darin, dass die Abdichtung des Ventilkolbens 61 gegenüber
der Ventilbohrung 50 in dieser Stellung einerseits durch
den an der Innenwand des zweiten Mittelabschnittes 56 anliegenden
zweiten O-Ring 68 und andererseits durch den an der Innenwand
des zweiten Endabschnittes 59 anliegenden vierten O-Ring 70 erzielt
wird. Der Durchmesser des vierten O-Rings 70 ist größer
gewählt als der Durchmesser des zweiten O-Rings 68, und
dies wiederum hat zur Folge, dass die resultierende Druckkraft den
Ventilkolben 61 zuverlässig in seiner durch Betätigen
des zweiten Fußpedals 137 eingenommenen Endstellung
hält.
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Eine
zu reinigende Fläche kann mittels des Flächenreinigungsgerätes 10 wahlweise
mit Reinigungsflüssigkeit aus den um die Drehachse 93 umlaufenden
Düsen 91, 92 oder mit Reinigungsflüssigkeit
aus der Zusatzdüse 80 beaufschlagt werden. Mittels
der umlaufenden Düsen 91, 92 kann eine
verhältnismäßig große Fläche
innerhalb kurzer Zeit gereinigt werden, und durch Einsatz der Zusatzdüse 80 können
auch Eckbereiche der zu reinigenden Fläche zuverlässig
mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10206013
C1 [0002]
- - EP 0600937 B1 [0039]