DE102009030967A1

DE102009030967A1 - Ausstoßvorrichtung

Info

Publication number: DE102009030967A1
Application number: DE102009030967A
Authority: DE
Inventors: Anton Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-12-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausstoßvorrichtung für ein Reinigungs- oder Bearbeitungsfluid, insbesondere Lanze für Hochdruckreiniger, mit einer Fluidzufuhrleitung und einem Kopfstück, das, insbesondere um eine Schwenkachse verschwenkbar, an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist, wobei zwischen der Fluidzufuhrleitung und dem Kopfstück wenigstens ein von dem Fluid durchströmbares Gelenk vorgesehen ist, das zwei bezüglich einer Schwenkachse koaxial angeordnete und um die Schwenkachse gegeneinander verdrehbare Gelenkstücke umfasst, von denen das eine an die Fluidzufuhrleitung und das andere an das Kopfstück angeschlossen ist, und wobei für die Gelenkstücke sowohl eine Haltevorrichtung als auch eine Spanneinrichtung vorgesehen sind, wobei mittels der Haltevorrichtung unter Aufrechterhaltung der Verdrehbarkeit der Gelenkstücke und damit der Verschwenkbarkeit des Kopfstücks das Gelenk in axialer Richtung zusammengehalten ist und mittels der Spanneinrichtung die Gelenkstücke zur Fixierung eines jeweils eingestellten Schwenkwinkels des Kopfstücks in axialer Richtung gegeneinander verspannbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft Ausstoßvorrichtungen für ein Reinigungs- oder Bearbeitungsfluid, insbesondere Lanzen für Hochdruckreiniger, mit einer Fluidzufuhrleitung und einem Kopfstück, das an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist.
Derartige Ausstoßvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt, insbesondere in Form von so genannten Lanzen, die der Benutzer an seinem ihm zugewandten Ende mit einer Hand oder mit beiden Händen hält und die an ihrem freien Arbeitsende mit einem Kopfstück versehen sind, das insbesondere eine oder mehrere Düsen umfasst.
Es sind auch Ausstoßvorrichtungen, insbesondere Lanzen, mit verschwenkbarem Kopfstück bekannt, bei denen also das Kopfstück um eine Schwenkachse verschwenkbar an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist. Derartige Vorrichtungen werden auch als Knicklanzen oder Schwenklanzen bezeichnet und sind vielseitig einsetzbar. So kann der Benutzer beispielsweise Dachrinnen mit nach unten geschwenktem Düsenkopf oder den Unterboden eines Fahrzeugs mit nach oben geschwenktem Düsenkopf reinigen, ohne dabei die Lanze selbst entsprechend ausrichten zu müssen.
Die Erfindung betrifft mehrere unabhängige Aspekte, und zwar eine spezielle Halte- und Spanneinrichtung für ein Gelenk zwischen Fluidzufuhrleitung und Kopfstück, eine spezielle Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen wenigstens zwei Betriebsarten, insbesondere Düsenbetrieb einerseits und Bypass- oder Niederdruckbetrieb andererseits, des Kopf stücks sowie eine spezielle Verstelleinrichtung zum Einstellen der Orientierung eines Fluidstrahls bezüglich der Schwenkachse des Kopfstücks. Die Aspekte ”Halte- und Spanneinrichtung” und ”Verstelleinrichtung” sind insbesondere in Verbindung mit verschwenkbaren Kopfstücken vorgesehen, wobei dies für den Aspekt ”Umschalteinrichtung” ebenfalls möglich, die Verschwenkbarkeit des Kopfstücks aber nicht zwingend ist.
Zum Stand der Technik betreffend Ausstoßvorrichtungen mit verschwenkbarem Kopfstück oder Düsenkopf wird zum Beispiel auf DE 23 04 738 A1 , DE 10 2005 042 503 A1 , DE 20 2004 005 160 U1 , GB 2074481 A sowie DE 10 2006 023 709 B3 verwiesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Ausstoßvorrichtungen der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, insbesondere bei einfacher Bedienbarkeit, zuverlässiger Funktionsweise und kostengünstiger Herstellbarkeit deren Vielseitigkeit zu erhöhen, wobei insbesondere bei Ausstoßvorrichtungen mit verschwenkbarem Kopfstück außerdem die Arbeitssicherheit ohne Beeinträchtigung der Einsatzmöglichkeiten sichergestellt werden soll.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 20.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung ist zwischen der Fluidzufuhrleitung und dem Kopfstück ein von dem Fluid durchströmbares Gelenk vorgesehen, das eine Schwenkachse definiert, um welche das Kopfstück relativ zur Fluidzufuhrleitung verschwenkbar ist, wobei das Gelenk zwei bezüglich der Schwenkachse koaxial angeordnete und um die Schwenkachse gegeneinander verdrehbare Gelenkstücke umfasst, von denen das eine an die Fluidzufuhrleitung und das andere an das Kopfstück angeschlossen ist. Dabei sind für die Gelenkstücke sowohl eine Haltevorrichtung als auch eine Spanneinrichtung vorgesehen, wobei mittels der Haltevorrichtung unter Aufrechterhaltung der Verdrehbarkeit der Gelenkstücke – und damit der Verschwenkbarkeit des Kopfstücks – das Gelenk in axialer Richtung zusammengehalten ist und mittels der Spanneinrichtung die Gelenkstücke zur Fixierung eines jeweils eingestellten Schwenkwinkels des Kopfstücks in axialer Richtung gegeneinander verspannbar sind.
Das Zusammenhalten des Gelenks in einem Zustand, in welchem die Gelenkstücke gegeneinander verdrehbar sind und somit das Kopfstück verschwenkbar ist, d. h. in welchem mit der Ausstoßvorrichtung gearbeitet werden kann, einerseits und das Verspannen der Gelenkstücke, um einen jeweils eingestellten Schwenkwinkel des Kopfstücks zu fixieren andererseits werden erfindungsgemäß auf zwei Vorrichtungen aufgeteilt, nämlich auf die Haltevorrichtung und die Spanneinrichtung. Der Benutzer kann folglich entscheiden, ob er mit fixiertem Schwenkwinkel oder veränderbarem, z. B. durch eine Betätigungseinrichtung auf einfache Weise während des Betriebs einstellbarem Schwenkwinkel arbeiten möchte. Die Vielseitigkeit der Ausstoßvorrichtung wird hierdurch erhöht, da auch bei gelöster Spanneinrichtung aufgrund der Wirksamkeit der Haltevorrichtung ein Arbeiten mit der Ausstoßvorrichtung möglich ist. Dieser Aspekt der Erfindung ist auch im Hinblick auf solche Ausstoßvorrichtungen von Vorteil, die mehr als ein Gelenk aufweisen und bei denen insbesondere mehrere Leitungsabschnitte hintereinander angeordnet und jeweils durch ein Gelenk miteinander verbunden sind. Insbesondere aufgrund der während des Betriebs wirksamen Rückstoßkräfte des aus dem Kopfstück austretenden Fluids können derartige Mehrfachgelenk-Anordnungen unter Beeinträchtigung der Arbeitssicherheit unkontrollierbar werden, wenn nicht wenigstens eines der Gelenke oder alle Gelenke so verspannt werden, dass eine Änderung des Schwenkwinkels unterbunden wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Aspekts der Erfindung ist ein axiales Spiel des Gelenks bei gelöster Spanneinrichtung durch die Halteeinrichtung vorgegeben. Hierbei ist es also die Halteeinrichtung, die das Gelenkspiel bestimmt.
Bevorzugt ist das Gelenk derart ausgebildet, dass eine stufenlose Einstellung des Schwenkwinkels möglich ist.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung weist das Kopfstück eine Umschaltfunktion auf, durch die zwischen wenigstens zwei Betriebsarten umgeschaltet werden kann. Bei den Betriebsarten handelt es sich insbesondere um einen Düsenbetrieb und einen Bypassbetrieb.
Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Kopfstück ein Ausstoßteil und ein Steuerteil umfasst, die zum Umschalten relativ zueinander bewegbar, insbesondere gegeneinander verdrehbar, sind.
Insbesondere definiert das Ausstoßteil wenigstens zwei Strömungswege, die für über das Steuerteil zuströmendes Fluid in einer ersten Relativstellung zugänglich sind, wobei in einer zweiten Relativstellung wenigstens einer der Strömungswege durch das Steuerteil verschlossen ist.
Durch die veränderbare Relativstellung zwischen Ausstoßteil und Steuerteil des Kopfstücks kann der Benutzer folglich auswählen, ob beide Strömungswege oder lediglich der eine Strömungsweg zur Verfügung stehen soll. Hierdurch kann vorzugsweise eine bei Bedarf auswählbare Bypass- oder Niederdruckfunktion realisiert werden. Während der eine Strömungsweg zu einer Austrittsdüse des Kopfstücks führt, kann mittels des weiteren Strömungsweges gewissermaßen eine absichtliche Leckage hergestellt werden, so dass das Fluid nicht nur über die Austrittsdüse, sondern nur oder auch über eine oder mehrere zusätzliche Austrittsöffnungen aus dem Kopfstück austritt.
Eine derartige Umschaltfunktion kann an einer Ausstoßvorrichtung mit verschwenkbarem Kopfstück vorgesehen sein, wobei dies aber nicht zwingend ist.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung ist bei einer Ausstoßvorrichtung, deren Kopfstück um eine Schwenkachse verschwenkbar an die Fluidzufuhrleitung angeschlossen ist, die Orientierung eines aus dem Kopfstück austretenden Fluidstrahls relativ zur Orientierung der Schwenkachse veränderbar, indem zumindest ein Teil des Kopfstücks um eine senkrecht zur Schwenkachse verlaufende Drehachse verdrehbar ist.
Bei dem austretenden Fluidstrahl handelt es sich insbesondere um einen Flachstrahl. Tritt ein Flachstrahl in einer Richtung aus dem Kopfstück aus, die mit der Längsachse einer das Kopfstück am freien Ende tragenden Lanze zusammenfällt, so kann die Orientierung des Flachstrahls einfach durch Verdrehen der Lanze um die eigene Mittelachse verändert werden. Bei abgewinkeltem Kopfstück dagegen ist die Orientierung des austretenden Flachstrahls nicht durch eine derart einfache Bewegung der Lanze veränderbar. Durch die Erfindung wird eine einfache, für die Praxis vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, die Orientierung des austretenden Fluidstrahls in Bezug auf die Schwenkachse des Kopfstücks zu verändern.
Das Kopfstück kann hierzu einen Träger und ein am Träger drehbar gehaltenes Düsenorgan umfassen, wobei das Düsenorgan mit einem Ver stellorgan drehfest gekoppelt ist, das für einen Benutzer zugänglich ist, um die Fluidstrahl-Orientierung einzustellen.
Bei der drehfesten Kopplung kann es sich beispielsweise um eine Steckverbindung zwischen Verstellorgan und Düsenorgan handeln, die eine von einer reinen Kreisform abweichende Steckgeometrie aufweist. Als Verstellorgan kann beispielsweise ein entsprechend ausgebildeter Düsenschutz dienen, der das vordere Ende des Kopfstücks bildet. Ein derartiger Düsenschutz wird auch als Mundstück bezeichnet.
Weitere Ausführungsformen der einzelnen Aspekte der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1a bis 1d verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstoßvorrichtung,
2a bis 2c verschiedene Schnittansichten und Betriebsstellungen der Ausstoßvorrichtung von 1, und
3a und 3b vergrößerte Darstellungen der 2a und 2b zur Erläuterung eines der Aspekte der Erfindung.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausstoßvorrichtung beschrieben, bei der mehrere Aspekte, wie sie im Einleitungsteil erläutert wurden, realisiert sind. Wie im Einleitungsteil bereits erwähnt, sind diese Aspekte grundsätzlich unabhängig voneinander.
Anhand der 1a–1d wird zunächst ein Überblick über die erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung gegeben.
Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Lanze für einen Hochdruckreiniger, die eine Fluidzufuhrleitung 11, ein zwei Gelenkstücke 17, 19 umfassendes Gelenk sowie ein Kopfstück 13 umfasst, das mittels des Gelenks 17, 19 an die Fluidzufuhrleitung 11 angeschlossen und um eine durch das Gelenk definierte Schwenkachse 15 relativ zur Fluidzufuhrleitung 11 stufenlos verschwenkbar ist. Über die Fluidzufuhrleitung 11 wird die Lanze an eine nicht dargestellte Fluidquelle, insbesondere ein Hochdruckreinigungsgerät, angeschlossen. In allen Figuren ist die Lanze in einer Stellung mit einem Schwenkwinkel von 0° dargestellt, d. h. die Ausstoßrichtung des aus dem Kopfstück 13 austretenden Fluids, die identisch mit einer Mittel- und Drehachse 46 des Kopfstücks 13 ist, fällt mit der Mittelachse 45 der Fluidzufuhrleitung 11 zusammen. In dieser Stellung des Kopfstücks 13 wird also mit der Lanze in Verlängerung der Fluidzufuhrleitung 11, d. h. sozusagen ”nur nach vorne”, gearbeitet.
Nachstehend wird anhand der 2a bis 2c eine spezielle Kombination aus Haltevorrichtung und Spanneinrichtung für das Gelenk 17, 19 beschrieben. Ein Bestandteil der Haltevorrichtung ist eine Halteschraube 21, mit der die beiden das Gelenk bildenden Gelenkstücke 17, 19 zusammengehalten werden. Die Betätigung der Spanneinrichtung erfolgt mittels eines integrierten Spannhebels 29, d. h. die Spanneinrichtung ist werkzeuglos betätigbar. Die Spanneinrichtung ist außerdem über die Halteeinrichtung wirksam, worauf nachstehend näher eingegangen wird.
Was einen weiteren Aspekt der Erfindung anbetrifft, so ist in 1c ein Düsenorgan 47 gezeigt, das Bestandteil des Kopfstücks 13 ist. Mit einer nachstehend näher insbesondere in Verbindung mit 2c erläuterten Verstelleinrichtung ist die Orientierung eines aus dem Düsenorgan 47 austretenden Fluidstrahls relativ zur Orientierung der Schwenkachse 15 veränderbar. Wie im Einleitungsteil erläutert, ist dies besonders dann von Vorteil, wenn das Düsenorgan 47 derart ausgebildet ist, dass das Fluid als Flachstrahl austritt. Als Verstellorgan 57 dient ein Mundstück oder Düsenschutz, das bzw. der drehfest mit dem Düsenorgan 47 gekoppelt ist.
Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird insbesondere in Verbindung mit den 3a und 3b eine Umschaltfunktion des Kopfstücks 13 beschrieben. Hierzu ist das Kopfstück 13 mit einem drehbaren Einstellorgan 61 versehen. Durch Verdrehen des Einstellorgans 61 relativ zum Gelenkstück 17 kann der Benutzer wahlweise einen Düsenbetrieb oder einen Bypassbetrieb realisieren. Im Düsenbetrieb tritt das Fluid ausschließlich über die Düse des Düsenorgans 47 aus. Durch Umschalten in den Bypassbetrieb wird ein zusätzlicher Strömungsweg geschaffen, über den ein Teil des Fluids um das Düsenorgan 47 herumgeführt wird, d. h. über den das Fluid zusätzlich das Düsenorgan 47 gewissermaßen ”umspült”. Mit dieser Bypassfunktion kann folglich ein Niederdruckbetrieb realisiert werden.
Bei dem von den Gelenkstücken 17, 19 gebildeten Gelenk zwischen Fluidzufuhrleitung 11 und Kopfstück 13 handelt es sich um ein Gelenk, das vom Fluid durchströmt wird. Hierzu ist das eine Gelenkstück 19, das an die Fluidzufuhrleitung 11 angeschlossen ist, mit einem Kanal 65 versehen, dessen Mittelachse mit der Schwenkachse 15 zusammenfällt. Der Kanal 65 ist in Form einer Bohrung vorgesehen, die von der Stirnseite eines Drehzapfens 19b aus in das Gelenkstück 19 hineinführt. Dieser Kanal 65, der sich bis in einen Basisabschnitt des Gelenkstücks 19 erstreckt, ist am Drehzapfen 19b mittels der bereits erwähnten Halte schraube 21 fluiddicht verschlossen. Hierauf wird nachstehend näher eingegangen. Zur strömungstechnischen Verbindung der Fluidzufuhrleitung 11 mit dem Kopfstück 13 ist im Basisabschnitt des Gelenkstücks 19 ein weiterer, direkt mit dem Kanal 65 kommunizierender Kanal 73 ausgebildet, während im Basisabschnitt des anderen Gelenkstücks 17 ein Kanal 75 ausgebildet ist, der mit dem Kanal 65 über einen weiteren im Drehzapfen 19b ausgebildeten Kanal 77 kommuniziert.
Weder dieser Strömungsverlauf noch eine weitere Besonderheit des Gelenks 17, 19 sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird. Bei der Besonderheit handelt es sich um spezielle Ausgestaltungen der im Gelenk ausgebildeten Kanäle dahingehend, dass die Fluiddurchflussrate durch das Gelenk 17, 19 von dem Schwenkwinkel des Kopfstücks 13, also von der relativen Drehstellung des Drehzapfens 19b des Gelenkstücks 19 im Gelenkstück 17, abhängig ist. Auch diese Besonderheit ist unabhängig von den hier beschriebenen Aspekten der Erfindung.
Was den bereits erwähnten unabhängigen Aspekt der Kombination aus Halteeinrichtung 21, 23 und Spanneinrichtung 25, 27 anbetrifft, so wird im Folgenden insbesondere auf die 2a bis 2c Bezug genommen. Die Gelenkstücke 17, 19 umfassen jeweils einen Basisabschnitt 17a, 19a. Am Basisabschnitt 19a ist der bereits erwähnte Drehzapfen 19b ausgebildet, für den der andere Basisabschnitt 17a eine Aufnahmeöffnung 17b aufweist, in welcher der Drehzapfen 19b drehbar gelagert ist.
Der bereits erwähnte, an der Stirnseite des Drehzapfens 19b offene Kanal 65 ist durch die ebenfalls bereits erwähnte Halteschraube 21 fluiddicht verschlossen. Der Kopf der Halteschraube 21 beaufschlagt einen Haltering 23, der sich am Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 abstützt. Durch Halteschraube 21 und Haltering 23 werden folglich die Gelenkstücke 17, 19 in axialer Richtung zusammengehalten. Das axiale Spiel des Gelenks lässt sich durch diese Halteeinrichtung 21, 23 vorgeben. Dabei kann das Gelenk derart ausgelegt sein, dass bereits mittels der Halteeinrichtung 21, 23 eine axiale Verspannung der beiden Gelenkstücke 17, 19 gegeneinander bewirkt wird, die aber ein Verschwenken des Kopfstücks 13 noch in einer bestimmungsgemäßen Weise erlaubt, d. h. eine Gängigkeit des Gelenks ist noch gegeben. Ein minimales Spiel bzw. ein maximales Verspannen ist aber dadurch festgelegt, dass der Haltering 23 bezüglich der im Basisabschnitt 17a ausgebildeten Aufnahmeöffnung 17b radial nach innen vorsteht, d. h. den Drehzapfen 19b des anderen Gelenkstücks 19 radial überlappt. Folglich kann die Länge des Drehzapfens 19b derart bemessen werden, dass der Drehzapfen 19b beim Festziehen der Halteschraube 21 mit seiner Stirnseite am Haltering 23 zur Anlage gelangt, bevor eine maximale Verspannung erreicht wird, die mittels der Halteschraube 21 und dem Haltering 23 herstellbar wäre, wenn kein Anschlag für den Drehzapfen 19b vorgesehen wäre. Insofern ist die Halteeinrichtung in axialer Richtung selbstblockierend ausgebildet.
Bevorzugt ist das Gelenk 15, 17 derart ausgelegt, dass ein geringes axiales Spiel verbleibt, das zum einen eine gewünschte Gängigkeit des Gelenks 15, 17 definiert und außerdem die Fluiddichtigkeit des Gelenks gewährleistet. Zur Abdichtung des Gelenks 17, 19 sind außerdem O-Ringe 67, 69, 71 vorgesehen, wobei ein stirnseitig wirksamer O-Ring 67 zwischen den einander zugewandten, senkrecht zur Schwenkachse 15 verlaufenden Seiten des Halterings 23 und des Basisabschnitts 17a des Gelenkstücks 17 wirksam ist.
Die nachstehend erläuterte Spanneinrichtung ist derart konzipiert, dass einerseits die Gelenkstücke 17, 19 derart axial gegeneinander verspannt werden, dass ein Verschwenken des Kopfstücks 13 zumindest über eine hierfür vorgesehene Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt), die bei gelöster Spanneinrichtung dem Benutzer ein Einstellen des gewünschten Schwenkwinkels ermöglicht, nicht mehr möglich ist. Zum anderen beeinflusst die Spanneinrichtung im gelösten Zustand das durch die Halteeinrichtung in der vorstehend erläuterten Weise vorgegebene Spiel des Gelenks 17, 19, d. h. die Gängigkeit des Gelenks, nicht.
Hierzu umfasst die Spanneinrichtung eine nach Art einer Mutter ausgebildete Spannschraube 25, die auf eine axiale Erweiterung des Halterings 23 aufgeschraubt ist und einen am Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 abgestützten Spannring 27 beaufschlagt. Der Spannring 27 stützt sich am Basisabschnitt 17a radial außerhalb des Halterings 23 ab und ist ohne radiale Überlappung mit dem Drehzapfen 19b oder mit der Halteeinrichtung 19, 21 angeordnet.
Der Benutzer kann die Spannschraube 25 mittels des bereits erwähnten integrierten Spannhebels 29 verdrehen. An dem Spannhebel 29 ist der vorstehend erwähnte Spannring 27 einstückig ausgebildet.
Zum Zerlegen des Gelenks 17, 19 ist die Halteschraube 21 durch eine abnehmbare Abdeckkappe 63 zugänglich.
Aufgrund dieser Konstruktion wird beim Betätigen des Spannhebels 29 in Spannrichtung aufgrund der Abstützung des Spannrings 27 am Basisabschnitt 17a des Gelenkstücks 17 die gesamte Anordnung aus Haltering 23, Halteschraube 21, Drehzapfen 19b und somit Basisabschnitt 19a in 2a und 2b nach unten gezogen, d. h. die beiden Gelenkstücke 17, 19 werden stärker zusammengedrückt, wobei die Auslegung derart gewählt ist, dass bei in der Spannstellung befindlichen Spannhebel 29 (vgl. insbe sondere 1a) ein Verschwenken des Kopfstücks 13 relativ zur Fluidzufuhrleitung 11 nicht mehr in einer bestimmungsgemäßen Weise möglich ist.
Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung umfasst somit kein Verdrehen der Halteschraube 21. Der mittels der Halteschraube 21 hergestellte Zustand wird folglich durch die Spanneinrichtung insofern nicht beeinflusst, als durch Lösen der Spanneinrichtung der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird, d. h. das bei gelöster Spanneinrichtung vorhandene Gelenkspiel wird alleine durch die Halteeinrichtung vorgegeben.
Das Fixieren des Schwenkwinkels zwischen Kopfstück 13 und Fluidzufuhrleitung 11 mittels der Spanneinrichtung beruht hier somit ausschließlich auf Reibung zwischen den Gelenkstücken 17, 19. Formschlussmittel kommen nicht zum Einsatz.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung (vgl. insbesondere 3a und 3b) weist das Kopfstück 13 eine Umschaltfunktion auf. Hierzu ist das Kopfstück 13 gewissermaßen zweigeteilt, wobei die einzelnen Bauteile des Kopfstücks 13 entweder zu einem Steuerteil 33 oder einem Ausstoßteil 31 gehören.
Das Steuerteil 33 ist in das Gelenkstück 17 eingeschraubt und trägt an seinem vorderen Ende ein Abdichtorgan 37 in Form einer Abdichtscheibe. Die Vorderseite der Abdichtscheibe 37 dient als eine Dichtfläche 43, die in der Betriebsstellung gemäß 3b mit einer Dichtfläche 41 des Düsenorgans 47 zusammenwirkt. Die Dichtflächen 41, 43 verlaufen senkrecht zu einer Mittelachse 46 des Kopfstücks 13. Bezüglich dieser Mittelachse 46 ist die axiale Position des Steuerteils 33 und damit der Dichtfläche 43 der Abdichtscheibe 37 während des Betriebs unveränderbar. Das Steuerteil 33 kann alternativ einstückig mit dem Gelenkstück 17 ausgebildet sein, d. h. das Gelenkstück 17 selbst kann als Steuerteil und somit als Abdichtorgan dienen.
Die übrigen Komponenten des Kopfstücks 13 bilden das Ausstoßteil 31, das insbesondere das Düsenorgan 47, das Verstellorgan 57 (Mundstück bzw. Düsenschutz), das Einstellorgan 61 und einen Träger 59 umfasst.
Der Träger 59 ist auf einen Ringabschnitt des Gelenkstücks 17 aufgeschraubt, in den das vorstehend erläuterte Steuerteil 33 eingeschraubt ist. Das Einstellorgan 61 ist drehfest mit dem Träger 59 verbunden. Die axiale Position des Ausstoßteils 31 relativ zum Steuerteil 33 kann folglich durch Verdrehen des Einstellorgans 61 durch den Benutzer verändert werden.
Das Steuerteil 33 bildet zusammen mit dem Gelenkstück 17 einen Zuströmraum 79 für das Fluid, in den der im Gelenkstück 17 ausgebildete Kanal 73 mündet. Aus dem Steuerteil 33 heraus gelangt das Fluid durch eine in der Abdichtscheibe 37 ausgebildete Durchströmöffnung 35, die mit einer Eintrittsöffnung 51 des Düsenorgans 47 ausgerichtet ist, über welche das Fluid in das Düsenorgan 47 hinein gelangt, aus welchem das Fluid schließlich über die Düse 49 ausgestoßen wird.
In einer Bypass-Stellung gemäß 3a ist der Abstand zwischen der Dichtfläche 43 des Abdichtorgans 37 und der Dichtfläche 41 des Düsenorgans 47 maximal. Dem aus dem Steuerteil 33 austretenden Fluid stehen folglich zwei Strömungswege 53, 55 zur Verfügung. Ein erster Strömungsweg führt direkt durch das Düsenorgan 47 hindurch zur Düse 49. Das diesen Strömungsweg nehmende Fluid wird folglich als Fluidstrahl über die Düse 49 ausgestoßen, z. B. als ein Flachstrahl. Auf dem zweiten Strö mungsweg 55 wird das Düsenorgan 47 umströmt, womit die Düse 49 umgangen wird. Dieses Umspülen des Düsenorgans 47, das auch als eine bewusste Leckage bezeichnet werden kann, hat einen Niederdruckbetrieb zur Folge, den der Benutzer durch Herstellen einer entsprechenden Drehstellung des Ausstoßteils 31 bei Bedarf wählen kann.
Durch Verdrehen des Ausstoßteils 31 wird der Träger 59 weiter auf das Gelenkstück 17 aufgeschraubt, wodurch der Abstand zwischen den Dichtflächen 41, 43 bis auf Null reduziert werden kann. Ein Betrieb in Zwischenstellungen, also mit stufenlos einstellbarem Strömungsquerschnitt für den zweiten Strömungsweg 55, ist möglich, d. h. die 3a und 3b stellen die beiden Endstellungen dar. In der Einstellung gemäß 3b steht für das aus dem Steuerteil 33 austretende Fluid ausschließlich der erste Strömungsweg 53 über die Düse 49 des Düsenorgans 47 zur Verfügung. Der zweite Strömungsweg 55 ist aufgrund des Zusammenwirkens der Dichtflächen 41, 43 verschlossen.
Bezüglich eines weiteren unabhängigen Aspektes der Erfindung wird insbesondere auf 2c verwiesen. Durch die bereits vorstehend erwähnte drehfeste Koppelung zwischen dem Düsenorgan 47 und dem Verstellorgan 57 kann durch Drehen am Verstellorgan 57 das Düsenorgan 57 und folglich dessen Düse 49 um die Mittelachse 46 des Kopfstücks 13 gedreht werden. Folglich kann der Benutzer die Orientierung eines aus dem Düsenorgan 47 austretenden Fluidstrahls im Raum relativ zur Orientierung der durch das Gelenk 17, 19 definierten Schwenkachse 15 im Raum verändern.
Die Art und Weise der Bearbeitung mittels der erfindungsgemäßen Ausstoßvorrichtung kann damit geändert werden, ohne die Lanze als Ganzes anders halten zu müssen.
Die drehfeste Koppelung zwischen Verstellorgan 57 (Düsenschutz bzw. Mundstück) und Düsenorgan 47 ist durch eine Steckverbindung realisiert, bei der eine von einer Kreisform abweichende Geometrie vorgesehen ist. Wie ein Vergleich von 2c mit 2a oder 2b zeigt, ist das Düsenorgan an seinem vorderen Ende mit einem Vorsprung 81 rechteckigen Querschnitts versehen, der in eine hierzu komplementäre Aussparung 83 des Verstellorgans 57 eingreift.
Das Verstellorgan 57 zum Einstellen der Strahlorientierung einerseits und das Einstellorgan 61 zum Umschalten zwischen Düsenbetrieb und Bypass-Betrieb andererseits sind unabhängig voneinander um eine gemeinsame Drehachse 46 verdrehbar, die hier mit der Mittelachse des Kopfstücks 13 und – in der dargestellten 0°-Schwenkstellung des Kopfstücks 13 – auch mit der Mittelachse der Fluidzufuhrleitung 11 zusammenfällt.

11: Fluidzufuhrleitung
13: Kopfstück
15: Schwenkachse
17: Gelenkstück
19: Gelenkstück
21: Halteschraube
23: Haltering
25: Spannschraube
27: Spannring
17a: erster Basisabschnitt
17b: Aufnahmeöffnung
19a: zweiter Basisabschnitt
19b: Drehzapfen
29: Spannhebel
31: Ausstoßteil
33: Steuerteil
35: Durchströmöffnung
37: Abdichtorgan
41: Dichtfläche
43: Dichtfläche
45: Mittelachse
46: Drehachse
47: Düsenorgan
49: Düse
51: Eintrittsöffnung
53: erster Strömungsweg
55: zweiter Strömungsweg
57: Verstellorgan
59: Träger
61: Einstellorgan
63: Abdeckkappe
65: Kanal
67: O-Ring
69: O-Ring
71: O-Ring
73: Kanal
75: Kanal
77: Kanal
79: Zuströmraum
81: Vorsprung
83: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2304738 A1 [0005]
- DE 102005042503 A1 [0005]
- DE 202004005160 U1 [0005]
- GB 2074481 A [0005]
- DE 102006023709 B3 [0005]

Claims

Ausstoßvorrichtung für ein Reinigungs- oder Bearbeitungsfluid, insbesondere Lanze für Hochdruckreiniger, mit einer Fluidzufuhrleitung (11) und einem Kopfstück (13), das, insbesondere um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar, an die Fluidzufuhrleitung (11) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Fluidzufuhrleitung (11) und dem Kopfstück (13) wenigstens ein von dem Fluid durchströmbares Gelenk (17, 19) vorgesehen ist, das zwei bezüglich einer Schwenkachse (15) koaxial angeordnete und um die Schwenkachse (15) gegeneinander verdrehbare Gelenkstücke (17, 19) umfasst, von denen das eine an die Fluidzufuhrleitung (11) und das andere an das Kopfstück (13) angeschlossen ist, und dass für die Gelenkstücke (17, 19) sowohl eine Haltevorrichtung (21, 23) als auch eine Spanneinrichtung (25, 27) vorgesehen sind, wobei mittels der Haltevorrichtung (21, 23) unter Aufrechterhaltung der Verdrehbarkeit der Gelenkstücke (17, 19) und damit der Verschwenkbarkeit des Kopfstücks (13) das Gelenk (17, 19) in axialer Richtung zusammengehalten ist und mittels der Spanneinrichtung (25, 27) die Gelenkstücke (17, 19) zur Fixierung eines jeweils eingestellten Schwenkwinkels des Kopfstücks (13) in axialer Richtung gegeneinander verspannbar sind.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (25, 27) zwischen einer das Verschwenken des Kopfstücks (13) ermöglichenden Freigabestellung und einer einen jeweils eingestellten Schwenkwinkel des Kopfstücks (13) fixierenden Stellung verstellbar ist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein axiales Spiel des Gelenks (17, 19) bei gelöster Spanneinrichtung (25, 27) durch die Halteinrichtung (21, 23) vorgegeben ist.
Ausstoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (21, 23) in axialer Richtung selbstblockierend ausgebildet ist.
Ausstoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstücke (17, 19) in axialer Richtung nebeneinander liegende Basisabschnitte (17a, 19a) umfassen, von denen ein erster Basisabschnitt (17a) eine Aufnahmeöffnung (17b) für einen Drehzapfen (19b) eines zweiten Basisabschnitts (19a) aufweist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (21, 23) und die Spanneinrichtung (25, 27) auf der dem zweiten Basisabschnitt (19a) gegenüberliegenden Seite des ersten Basisabschnitts (17a) angeordnet sind.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung eine mit dem Drehzapfen (19b) verschraubte Halteschraube (21) und einen Haltering (23) umfasst, der in axialer Richtung von der Halteschraube (21) beaufschlagbar und am ersten Basisabschnitt (17a) abgestützt ist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (23) und der Drehzapfen (19b) mit radialer Überlappung derart angeordnet sind, dass bei Erreichen eines vorgegebenen axialen Spiels des Gelenks der Drehzapfen (19b) am Haltering (23) anliegt.
Ausstoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (25, 27) die Verspannung über die Halteeinrichtung (21, 23) herstellt.
Ausstoßvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (25, 27) eine mit der Halteeinrichtung (21, 23), insbesondere einem Haltering (23), verschraubte Spannschraube (25) und einen Spannring (27) umfasst, der in axialer Richtung von der Spannschraube (25) beaufschlagbar und am ersten Basisabschnitt (17a) abgestützt ist, insbesondere radial außerhalb des Halterings (23).
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (27) und der Drehzapfen (19b) ohne wirksame radiale Überlappung angeordnet sind.
Ausstoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (25, 27) werkzeuglos mittels eines integrierten Spannhebels (29) betätigbar ist.
Ausstoßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (13) eine Umschaltfunktion aufweist, durch die zwischen wenigstens zwei Betriebsarten, insbesondere einem Düsenbetrieb und einem Bypassbetrieb, umgeschaltet werden kann.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (13) ein Ausstoßteil (31) und ein Steuerteil (33) umfasst, die zum Umschalten relativ zueinander bewegbar, insbesondere gegeneinander verdrehbar, sind.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Relativstellung wenigstens zwei Strömungswege (53, 55) des Ausstoßteils für über das Steuerteil (33) zuströmendes Fluid zugänglich sind und in einer zweiten Relativstellung wenigstens einer der Strömungswege durch das Steuerteil (33) verschlossen ist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (33) ein mit einer Durchströmöffnung (35) versehenes Abdichtorgan (37) umfasst, das in der ersten Relativstellung von einer auf dem einen Strömungsweg (53) durchströmbaren und auf dem anderen Strömungsweg (55) umströmbaren Eingangsseite des Ausstoßteils (31) beabstandet ist und das in der zweiten Relativstellung den einen, insbesondere den ersten, Strömungsweg (53) aufrechterhaltend und den anderen, insbesondere den zweiten, Strömungsweg (55) verschließend an der Eingangsseite des Ausstoßteils (31) anliegt.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite des Ausstoßteils (31) und das Abdichtorgan (37) des Steuerteils (33) jeweils eine ebene Dichtfläche (41, 43) aufweisen, die in der zweiten Relativstellung aufeinander liegen.
Ausstoßvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstoßteil (31) und das Steuerteil (33) gegeneinander verdrehbar sind, wobei der erste Strömungsweg (53) längs der Drehachse (45) verläuft und die Dichtflächen (41, 43) senkrecht zur Drehachse (45) verlaufen.
Ausstoßvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstoßteil (31) ein Düsenorgan (47) umfasst, das für den ersten Strömungsweg (53) eine rückseitige Eintrittsöffnung (51) für das Fluid aufweist, aus dem das Fluid vorderseitig über eine Düse (49) austritt, das in der ersten Relativstellung auf dem zweiten Strömungsweg (55) umströmbar ist, und an dessen Rückseite das Steuerteil (33) in der zweiten Relativstellung anliegt.
Ausstoßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (13) um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar an die Fluidzufuhrleitung (11) angeschlossen ist, und dass die Orientierung eines aus dem Kopfstück (13) austretenden Fluidstrahls, insbesondere eines Flachstrahls, relativ zur Orientierung der Schwenkachse (15) veränderbar ist, indem zumindest ein Teil des Kopfstücks (13) um eine senkrecht zur Schwenkachse (15) verlaufende Drehachse (45) verdrehbar ist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (13) einen Träger (59) und ein am Träger (59) drehbar gehaltenes Düsenorgan (47) umfasst, das mit einem für einen Benutzer zum Einstellen der Fluidstrahl-Orientierung zugänglichen Verstellorgan (57) drehfest gekoppelt ist.
Ausstoßvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, an der für einen Benutzer die jeweils eingestellte Orientierung des Fluidstrahls relativ zur Orientierung der Schwenkachse (15) ablesbar ist.