DE102014107171A1

DE102014107171A1 - Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: DE102014107171A1
Application number: DE102014107171.9A
Authority: DE
Inventors: Ronald Krauter; Thomas Schmidgall; Stefan Ehrhardt; Andreas Pfizenmaier
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät (10) mit einer Pumpe (12), die eine Druckleitung (18), eine Saugleitung (16) und eine Bypassleitung (20) aufweist, wobei die Bypassleitung (20) mittels eines Bypassventils (22) in einem ersten Betriebsmodus der Pumpe (12) verschließbar und in einem zweiten Betriebsmodus der Pumpe (12) freigebbar ist und der Betriebsmodus der Pumpe (12) abhängig ist von der Strömungsrate einer die Druckleitung (18) durchströmenden Reinigungsflüssigkeit, und mit einem Verbrennungsmotor (14), der die Pumpe (12) antreibt und dessen Drehzahl im ersten Betriebsmodus der Pumpe (12) höher ist als im zweiten Betriebsmodus der Pumpe (12). Um das Hochdruckreinigungsgerät (10) derart weiterzubilden, dass die Verbrauchs-, Verschleiß- und Lärmemissionswerte bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit vom Benutzer beeinflusst werden können, wird vorgeschlagen, dass das Hochdruckreinigungsgerät (10) ein Drehzahlvorgabeglied (70) aufweist zur Vorgabe der Drehzahl des Verbrennungsmotors (14) im ersten Betriebsmodus der Pumpe (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Pumpe, die eine Druckleitung, eine Saugleitung und eine die Druckleitung mit der Saugleitung verbindende Bypassleitung aufweist, wobei die Bypassleitung mittels eines Bypassventils in einem ersten Betriebsmodus der Pumpe verschließbar und in einem zweiten Betriebsmodus der Pumpe freigebbar ist und der Betriebsmodus der Pumpe abhängig ist von der Strömungsrate einer die Druckleitung durchströmenden Reinigungsflüssigkeit, und mit einem Verbrennungsmotor, der die Pumpe antreibt und dessen Drehzahl im ersten Betriebsmodus der Pumpe höher ist als im zweiten Betriebsmodus der Pumpe.
Hochdruckreinigungsgeräte weisen eine Pumpe auf, mit der eine Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, unter Druck gesetzt und auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden kann. Die Reinigungsflüssigkeit kann der Pumpe über eine Saugleitung zugeführt werden, und die unter Druck gesetzte Reinigungsflüssigkeit kann von der Pumpe über eine Druckleitung abgegeben werden. Die Pumpe wird von einem Motor angetrieben. Um auch dann einen Betrieb zu ermöglichen, wenn keine elektrische Energie zur Verfügung steht, kommt zum Antrieb der Pumpe ein Verbrennungsmotor zum Einsatz.
Die Abgabe von unter Druck gesetzter Flüssigkeit erfolgt häufig über eine an die Druckleitung angeschlossene Spritzpistole oder eine Sprühlanze. Ist die Spritzpistole oder Sprühlanze geöffnet, so durchströmt die unter Druck gesetzte Reinigungsflüssigkeit die Druckleitung, wobei sich die Pumpe in einem ersten Betriebsmodus befindet. Wird die Spritzpistole oder Sprühlanze geschlossen, so geht die Pumpe in einen zweiten Betriebsmodus über, in welchem ein Bypassventil geöffnet wird, das in einer Bypassleitung angeordnet ist, so dass die Druckleitung über die Bypassleitung mit der Saugleitung in Strömungsverbindung steht und die von der Pumpe geförderte Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf geführt wird. Dadurch verringert sich der Druck in der Druckleitung und demzufolge auch die mechanische Belastung der Pumpe. Im ersten Betriebsmodus wird die Pumpe vom Verbrennungsmotor mit der maximal zulässigen Drehzahl angetrieben und im zweiten Betriebsmodus wird die Pumpe vom Verbrennungsmotor mit der minimal zulässigen Drehzahl angetrieben. Derartige Hochdruckreinigungsgeräte sind aus der Veröffentlichung WO 90/08602 A1 bekannt. Der Verbrennungsmotor weist bei derartigen Hochdruckreinigungsgeräten im ersten Betriebsmodus permanent seine maximal zulässige Drehzahl auf, die vom Benutzer nicht verändert werden kann. Dies hat zur Folge, dass das Hochdruckreinigungsgerät bei der Abgabe von unter Druck gesetzter Reinigungsflüssigkeit beachtliche Verbrauchs-, Verschleiß- und Lärmemissionswerte aufweist, die vom Benutzer nicht beeinflusst werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hochdruckreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Verbrauchs-, Verschleiß- und Lärmemissionswerte des Hochdruckreinigungsgeräts bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit vom Benutzer beeinflusst werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Hochdruckreinigungsgerät ein Drehzahlvorgabeglied aufweist zur Vorgabe der Drehzahl, die der Verbrennungsmotor im ersten Betriebsmodus aufweist.
Beim erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgerät hat der Benutzer die Möglichkeit, mittels eines Drehzahlvorgabeglieds die Drehzahl des Verbrennungsmotors im ersten Betriebsmodus, das heißt bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit, vorzugeben. Der Benutzer kann beispielsweise eine verhältnismäßig hohe Drehzahl vorgeben, so dass die Reinigungsflüssigkeit mit hohem Druck und mit großer Fördermenge abgegeben wird. Häufig sind allerdings für einen Einsatz des Hochdruckreinigungsgeräts bereits geringere Drücke und Fördermengen der Reinigungsflüssigkeit ausreichend, um eine gewünschte Reinigungswirkung zu erzielen. Der Benutzer hat deshalb beim erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgerät die Möglichkeit, die Drehzahl, die der Verbrennungsmotor im ersten Betriebsmodus aufweist, zu verändern. Die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit kann mit einer vom Benutzer vorgegebenen Drehzahl erfolgen und dementsprechend kann der Benutzer bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit die Verbrauchs-, Verschleiß- und Lärmemissionswerte beeinflussen. Wird die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit vom Benutzer unterbrochen, so geht die Pumpe selbsttätig in ihren zweiten Betriebsmodus über, in der sie im Kreislauf betrieben und vom Verbrennungsmotor mit der vom Hersteller festgelegten minimal zulässigen Drehzahl angetrieben wird.
Von Vorteil ist es, wenn der Verbrennungsmotor ein Motorstellglied aufweist zum Einstellen der Drehzahl des Verbrennungsmotors, wobei das Motorstellglied mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist zur Steuerung des Motorstellglieds in Abhängigkeit vom Betriebsmodus der Pumpe, und wobei die Drehzahl für den ersten Betriebsmodus mittels des Drehzahlvorgabeglieds vorgebbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgeräts kommt eine Steuereinrichtung zum Einsatz, die den Betriebsmodus der Pumpe erfasst und das Motorstellglied zu einer Einstellung der Drehzahl des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit vom Betriebsmodus veranlasst. Die Drehzahl für den ersten Betriebsmodus kann der Benutzer mit Hilfe des Drehzahlvorgabeglieds vorgeben. Stellt die Steuereinrichtung fest, dass sich die Pumpe in ersten Betriebsmodus befindet, so veranlasst sie das Motorstellglied, die vom Benutzer mittels des Drehzahlvorgabeglieds vorgegebene Drehzahl einzustellen. Wird die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit unterbrochen, so geht die Pumpe in ihren zweiten Betriebsmodus über und die Steuereinrichtung veranlasst das Motorstellglied, die vom Hersteller für den zweiten Betriebsmodus festgelegte minimal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors einzustellen. Wird anschließend die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit fortgesetzt, so geht die Pumpe wieder in ihren ersten Betriebsmodus über und die Steuereinrichtung veranlasst das Motorstellglied, erneut die vom Benutzer mittels des Drehzahlvorgabeglieds vorgegebene Drehzahl einzustellen. Das Motorstellglied stellt somit im ersten Betriebsmodus die vom Benutzer vorgegebene Drehzahl ein, und im zweiten Betriebsmodus stellt das Motorstellglied die vom Hersteller des Hochdruckreinigungsgeräts festgelegte minimal zulässige Drehzahl ein.
Bevorzugt weist die Steuereinrichtung ein Steuerelement auf, das mit dem in der Druckleitung herrschenden Druck der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar ist. Im ersten Betriebsmodus der Pumpe weist die Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung einen erheblichen Druck auf, beispielsweise einen Druck von mindestens 80 bar, insbesondere mindestens 100 bar. Geht die Pumpe in ihren zweiten Betriebsmodus über, in dem das Bypassventil geöffnet und die Druckleitung über die Bypassleitung mit der Saugleitung verbunden ist, so senkt sich der Druck in der Druckleitung ab, beispielsweise auf einen Wert von etwa 10 bar. Der in der Druckleitung herrschende Druck beaufschlagt das Steuerelement der Steuereinrichtung und bildet ein Maß für den Betriebsmodus der Pumpe. Liegt ein verhältnismäßig hoher Druck vor, so befindet sich die Pumpe in ihrem ersten Betriebsmodus, liegt ein verhältnismäßig geringer Druck vor, so befindet sich die Pumpe in ihrem zweiten Betriebsmodus. Der Betriebsmodus kann vom Steuerelement erfasst werden und in Abhängigkeit vom Betriebsmodus kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors gesteuert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Motorstellglied vom Drehzahlvorgabeglied und von der Steuereinrichtung mit einander entgegen gerichteten Stellkräften beaufschlagbar. Die Stellkraft der Steuereinrichtung ist abhängig vom Betriebsmodus der Pumpe, und die Stellkraft des Drehzahlvorgabeglieds ist abhängig von der Vorgabe des Benutzers. Die Einstellung, die das Motorstellglied vornimmt, hängt von beiden Stellkräften ab. Wird vom Drehzahlvorgabeglied keine Stellkraft auf das Motorstellglied ausgeübt, so kann die Einstellung des Motorstellglieds allein entsprechend den von der Steuereinrichtung bereitgestellten Stellkräften erfolgen. In diesem Fall kann das Motorstellglied im ersten Betriebsmodus die maximal zulässige Drehzahl und im zweiten Betriebsmodus die minimal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors einstellen. Wird vom Drehzahlvorgabeglied eine Stellkraft auf das Motorstellglied ausgeübt, so wird dadurch dem Motorstellglied für den ersten Betriebsmodus die Einstellung einer kleineren als der maximal zulässigen Drehzahl vorgegeben. Wird vom Drehzahlvorgabeglied eine verhältnismäßig große Stellkraft auf das Motorstellglied ausgeübt, so stellt das Motorstellglied auch im ersten Betriebsmodus die minimal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors ein.
Das Motorstellglied des Verbrennungsmotors ist günstigerweise bewegbar gelagert, wobei der Bewegungsbereich des Motorstellglieds mittels des Drehzahlvorgabeglieds begrenzbar ist. Das Drehzahlvorgabeglied kann somit die Ausdehnung des Bewegungsbereichs des Motorstellglieds begrenzen. Je nach Ausdehnung des Bewegungsbereichs kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit vom Betriebsmodus der Pumpe durch das Motorstellglied mehr oder weniger verändert werden. Ist der Bewegungsbereich relativ groß, so ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors im ersten Betriebsmodus deutlich höher als die Drehzahl im zweiten Betriebsmodus, ist der Bewegungsbereich relativ klein, so unterscheidet sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors im ersten Betriebsmodus nur wenig von der Drehzahl im zweiten Betriebsmodus.
Vor Vorteil ist es, wenn das Motorstellglied mittels des Drehzahlvorgabeglieds in einer Position arretierbar ist, die der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht. Das Motorstellglied kann somit arretiert werden, so dass es seine Position nicht ändern kann. In diesem Falle führt die Beaufschlagung des Motorstellglieds mit Stellkräften der Steuereinrichtung zu keiner Änderung der Position des Motorstellglieds und damit auch zu keiner Änderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor weist folglich in beiden Betriebsmodi der Pumpe die minimal zulässige Drehzahl auf.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Motorstellglied von der Steuereinrichtung innerhalb des Bewegungsbereichs aus einer Position mit minimal zulässiger Drehzahl des Verbrennungsmotors in eine Position mit erhöhter Drehzahl des Verbrennungsmotors bewegbar. Die Steuereinrichtung kann somit das Motorstellglied im ersten Betriebsmodus soweit bewegen, dass das Motorstellglied eine verhältnismäßig hohe Drehzahl einstellt. Geht die Pumpe in ihren zweiten Betriebsmodus über, so kann die von der Steuereinrichtung auf das Motorstellglied ausgeübte Stellkraft so weit verringert werden, dass das Motorstellglied durch vom Verbrennungsmotor auf das Motorstellglied ausgeübte Kräfte selbsttätig eine Position einnimmt, die der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind dem Motorstellglied des Verbrennungsmotors Anschlagelemente zugeordnet zur Vorgabe der maximal zulässigen Drehzahl und der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors. Liegt das Motorstellglied an einem ersten Anschlagelement an, so stellt es die maximal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors ein, liegt das Motorstellglied an einem zweiten Anschlagelement an, so stellt es die minimal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors ein. Der Bereich zwischen den beiden Anschlagelementen bildet somit den maximalen Bewegungsbereich des Motorstellglieds. Das Motorstellglied ist zwischen den beiden Anschlagelementen hin und her bewegbar unter dem Einfluss der auf ihn einwirkenden Stellkräfte des Drehzahlvorgabeglieds und des Steuerelements.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Motorstellglied als Gashebel ausgestaltet, der um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist.
Der Verbrennungsmotor ist günstigerweise in Form eines Dieselmotors ausgebildet, der eine Einspritzpumpe mit dem Motorstellglied aufweist, beispielsweise dem Gashebel.
Die Steuereinrichtung weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Steuergehäuse auf, in dem das Steuerelement bewegbar gelagert und mit dem in der Druckleitung herrschenden Druck beaufschlagbar ist, wobei das Steuerelement über eine erste mechanische Kopplungseinrichtung mit dem Motorstellglied gekoppelt ist. Je nachdem, welcher Druck in der Druckleitung herrscht, nimmt das Steuerelement im Steuergehäuse eine bestimmte Position ein. Eine Änderung des in der Druckleitung herrschenden Drucks führt somit zu einer Änderung der Position des Steuerelements, und diese Positionsänderung kann über die erste mechanische Kopplungseinrichtung auf das Motorstellglied übertragen werden zur Änderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors.
Das Steuerelement kann beispielsweise als federbelasteter, im Steuergehäuse linear verschiebbarer Steuerkolben ausgestaltet sein.
Die erste mechanische Kopplungseinrichtung weist bevorzugt einen ersten Bowdenzug auf. Über den ersten Bowdenzug kann eine Bewegung des Steuerelements mechanisch auf das Motorstellglied übertragen werden.
Die erste mechanische Kopplungseinrichtung weist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Längenänderungselement auf. Das Längenänderungselement stellt sicher, dass das Steuerelement im Steuergehäuse auch dann entsprechend dem in der Druckleitung herrschenden Druck hin und her bewegt werden kann, wenn der Bewegungsbereich des Motorstellglieds vom Drehzahlvorgabeglied begrenzt ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Motorstellglied unter dem Einfluss einer Stellkraft der Steuereinrichtung ausgehend von einer Position, die der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht, nur bis zu einer durch das Drehzahlvorgabeglied vorgegebenen Position bewegbar ist, die der vorgegebenen Drehzahl im ersten Betriebsmodus der Pumpe entspricht. Der Bewegungsbereich des Motorstellglieds ist somit beschränkt. Um zu gewährleisten, dass das über die erste mechanische Kopplungseinrichtung mit dem Motorstellglied gekoppelte Steuerelement auch bei einem beschränkten Bewegungsbereich des Motorstellglieds im Steuergehäuse eine Position entsprechend dem in der Druckleitung herrschen Druck einnehmen kann, weist die erste Kopplungseinrichtung das Längenänderungselement auf. Das Längenänderungselement ermöglicht es, die Länge der ersten Kopplungseinrichtung zu ändern, so dass sich das Steuerelement auch dann ungehindert bewegen kann, wenn der Bewegungsbereich des Motorstellglieds stark eingeschränkt ist oder das Motorstellglied in einer der minimal zulässigen Drehzahl entsprechenden Position arretiert ist.
Das Längenänderungselement weist günstigerweise ein Federelement auf, insbesondere eine Schraubenfeder.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die erste mechanische Kopplungseinrichtung einen drehbar gelagerten Hebel aufweist, insbesondere einen einseitigen Hebel. Über den Hebel kann eine Bewegung des Steuerelements auf das Motorstellglied des Verbrennungsmotors übertragen werden. Der Einsatz des Hebels ermöglicht es hierbei, für das Motorstellglied einen größeren maximalen Bewegungsbereich vorzusehen als für das Steuerelement. Eine vergleichsweise geringe Änderung der Position des Steuerelements kann durch den Einsatz des Hebels eine beträchtliche Änderung der Position des Motorstellglieds zur Folge haben. Der Einsatz des Hebels ermöglicht es somit, für das Motorstellglied einen großen maximalen Bewegungsbereich vorzusehen, wohingegen der Bewegungsbereich des Steuerelements eine geringere Ausdehnung aufweisen kann.
Der Hebel wirkt darüber hinaus als Kraftwandler, so dass eine vom Steuerelement über den Hebel auf das Motorstellglied einwirkende Stellkraft gewandelt werden kann, insbesondere kann eine Untersetzung zum Einsatz kommen.
Das Drehzahlvorgabeglied ist günstigerweise bewegbar gelagert und mit dem Motorstellglied mechanisch gekoppelt.
Das Drehzahlvorgabeglied kann beispielsweise in Form eines Schwenkhebels ausgebildet sein, der vom Benutzer verschwenkt werden kann.
Bevorzugt ist das Drehzahlvorgabeglied über eine zweite mechanische Kopplungseinrichtung mit dem Motorstellglied gekoppelt.
Die zweite mechanische Kopplungseinrichtung weist bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung einen zweiten Bowdenzug auf. Über den zweiten Bowdenzug kann vom Drehzahlvorgabeglied eine Stellkraft auf das Motorstellglied ausgeübt werden.
Die nachfolgende Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines Hochdruckreinigungsgeräts mit einer Pumpe, die zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit einen ersten Betriebsmodus einnimmt und von einem Verbrennungsmotor mit einer maximal zulässigen Drehzahl angetrieben wird;
2: eine schematische Darstellung des Hochdruckreinigungsgeräts aus 1, wobei die Pumpe bei unterbrochener Abgabe von Reinigungsflüssigkeit einen zweiten Betriebsmodus einnimmt und vom Verbrennungsmotor mit einer minimal zulässigen Drehzahl angetrieben wird;
3: eine schematische Darstellung des Hochdruckreinigungsgeräts aus 1, wobei die Pumpe ihren ersten Betriebsmodus einnimmt und vom Verbrennungsmotor mit minimal zulässiger Drehzahl angetrieben wird, und
4: eine schematische Darstellung des Hochdruckreinigungsgeräts aus 1, wobei die Pumpe ihren zweiten Betriebsmodus einnimmt und vom Verbrennungsmotor mit minimal zulässiger Drehzahl angetrieben wird.
In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgeräts schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Das Hochdruckreinigungsgerät 10 umfasst eine Pumpe 12, die von einem Verbrennungsmotor 14, im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Dieselmotor, angetrieben wird. Die Pumpe 12 weist eine Saug- oder Einlassleitung 16 auf, über die der Pumpe 12 Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, zugeführt werden kann. Außerdem weist die Pumpe 12 eine Druck- oder Ausgangsleitung 18 auf, über die die von der Pumpe 12 unter Druck gesetzte Reinigungsflüssigkeit abgegeben werden kann. Die Druckleitung 18 ist über eine Bypassleitung 20 mit der Saugleitung 16 verbunden, und in die Bypassleitung 20 ist ein Bypassventil 22 geschaltet, mit dessen Hilfe die Bypassleitung 20 in Abhängigkeit von der in der Druckleitung 18 herrschenden Strömungsrate der Reinigungsflüssigkeit geöffnet und geschlossen werden kann. Derartige Bypassventile 22 sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner näheren Erläuterung.
An das freie Ende der Druckleitung 18 kann ein Flüssigkeitsabgabeorgan, beispielsweise eine vom Benutzer wahlweise öffnenbare und verschließbare Sprühlanze 24 angeschlossen werden. Ist die Sprühlanze 24 geöffnet, wie dies in den 1 und 3 dargestellt ist, so kann von der Pumpe 12 unter Druck gesetzte Reinigungsflüssigkeit abgegeben werden. Die Pumpe 12 weist in diesem Falle einen ersten Betriebsmodus auf, in dem das Bypassventil 22 geschlossen ist. Unterbricht der Benutzer die Abgabe von unter Druck gesetzter Reinigungsflüssigkeit, indem er die Sprühlanze 24 verschließt, wie dies in den 2 und 4 dargestellt ist, so nimmt die Pumpe 12 einen zweiten Betriebsmodus ein, in dem das Bypassventil 22 geöffnet ist und die Reinigungsflüssigkeit von der Druckleitung 18 über die Bypassleitung 20 zur Saugleitung 16 zurückgeführt wird. Der in der Druckleitung 18 herrschende Druck der Reinigungsflüssigkeit ist im zweiten Betriebsmodus der Pumpe 12 geringer als im ersten Betriebsmodus.
Der Betriebsmodus der Pumpe 12 wird von einer Steuereinrichtung 26 selbsttätig erfasst. In die 1 bis 4 ist jeweils eine Detaildarstellung der Steuereinrichtung 26 in vergrößertem Maßstab eingeblendet.
Der Steuereinrichtung 26 weist ein Steuergehäuse 28 auf mit einer stufigen Durchgangsbohrung 30, die an einer ersten Endseite 32 von einem Stopfen 33 verschlossen ist und in der ein Steuerelement, in der dargestellten Ausführungsform ein stufig ausgestalteter Steuerkolben 35, verschiebbar gelagert ist. Mittels eines ersten Dichtrings 36 und eines zweiten Dichtrings 37 ist der Steuerkolben 35 gegenüber der Innenwand der Durchgangsbohrung 30 abgedichtet. Eine Druckfeder 39 ist zwischen den Stopfen 33 und den Steuerkolben 35 eingespannt und beaufschlagt den Steuerkolben 35 mit einer Federkraft, die einer zweiten Endseite 40 des Steuergehäuses 28 zugewandt ist. An der zweiten Endseite 40 wird das Steuergehäuse 28 von einer Hülse 42 durchgriffen, durch die ein erster Bowdenzug 44 hindurchgeführt ist, der mit einem ersten Ende 45 am Steuerkolben 35 festgelegt ist.
Im Bereich zwischen dem ersten Dichtring 36 und dem zweiten Dichtring 37 ist der Steuerkolben 35 innerhalb des Steuergehäuses 28 von einem Ringraum 47 umgeben, der mit der Druckleitung 18 in Strömungsverbindung steht und somit von dem in der Druckleitung 18 herrschenden Druck beaufschlagt werden kann.
Nimmt die Pumpe 12 ihren ersten Betriebsmodus ein, in dem das Bypassventil 22 geschlossen ist, so weist die Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung 18 einen verhältnismäßig hohen Druck auf, der auch im Ringraum 47 des Steuerelements 26 herrscht und unter dessen Wirkung der Steuerkolben 35 entgegen der Druckfeder 39 so weit in Richtung auf die erste Endseite 32 verschoben wird, dass er am Stopfen 33 anliegt. Dies wird insbesondere aus den Detaildarstellungen der 1 und 3 deutlich.
Wie bereits erwähnt, ist der Verbrennungsmotor 14 in Form eines Dieselmotors ausgestaltet. Derartige Dieselmotoren sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner näheren Erläuterung. Sie weisen eine Einspritzpumpe auf mit einem Motorstellglied, das in der dargestellten Ausführungsform als Gashebel 50 ausgestaltet ist. Mit Hilfe des Gashebels 50 kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 eingestellt werden. Der Gashebel 50 ist um eine Schwenkachse 51 verschwenkbar gelagert. Dem Gashebel 50 ist ein erstes Anschlagelement 53 zugeordnet, das einer maximal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 entspricht. Außerdem ist dem Gashebel 50 ein zweites Anschlagelement 54 zugeordnet, das einer minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 entspricht. Der Gashebel 50 kann zwischen dem ersten Anschlagelement 53 und dem zweiten Anschlagelement 54 hin und her verschwenkt werden, sofern sein Bewegungsbereich nicht durch ein nachstehend näher erläutertes Drehzahlvorgabeglied 70 beschränkt wird.
Über eine erste mechanische Kopplungseinrichtung 56 ist der Gashebel 50 mit dem Steuerkolben 35 des Steuerelements 26 gekoppelt. Die erste mechanische Kopplungseinrichtung 56 weist den voranstehend bereits erwähnten ersten Bowdenzug 44 auf sowie einen einseitigen Hebel 58 und ein Längenänderungselement in Form einer Schraubenfeder 60.
Der Hebel 58 ist um eine Hebelachse 62 verschwenkbar, und ein dem Steuerkolben 35 abgewandtes zweites Ende 64 des ersten Bowdenzugs 44 ist in verhältnismäßig geringem Abstand zur Hebelachse 62 am Hebel 58 festgelegt. Die Schraubenfeder 60 greift mit einem ersten Federende 66 in einem verhältnismäßig großen Abstand zur Hebelachse 62 am Hebel 58 an und ist mit ihrem dem Hebel 58 abgewandten zweiten Federende 67 am Gashebel 50 festgelegt.
Mit Hilfe der ersten mechanischen Kopplungseinrichtung 56 kann eine Bewegung des Steuerkolbens 35 auf den Gashebel 50 übertragen werden. Dies gibt die Möglichkeit, den Gashebel 50 in Richtung auf das erste Anschlagelement 53 zu verschwenken, wenn die Pumpe 12 ihren ersten Betriebsmodus einnimmt und der Steuerkolben 35 in Richtung auf die erste Endseite 32 des Steuergehäuses 28 bewegt wird. Nimmt die Pumpe 12 ihren zweiten Betriebsmodus ein, in dem sie im Kreislauf betrieben wird, so dass der in der Druckleitung 18 herrschende Druck verhältnismäßig geringe Werte aufweist, so wird der Steuerkolben 35 von der Druckfeder 39 in Richtung auf die zweiten Endseite 40 des Steuergehäuses 28 bewegt. Dies hat zur Folge, dass die im ersten Betriebsmodus über die mechanische Kopplungseinrichtung 56 auf den Gashebel 50 einwirkende Stellkraft des Steuerelements 26 entfällt und sich dadurch der Gashebel 50 unter der Wirkung des Verbrennungsmotors 14 selbsttätig in Richtung auf das zweite Anschlagelement 54 verschwenkt, so dass der Verbrennungsmotor 14 seine Drehzahl verringert.
Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 wird beim Hochdruckreinigungsgerät 10 nicht nur durch den Steuerkolben 35 der Steuereinrichtung 26 bestimmt, vielmehr hat der Benutzer die Möglichkeit, die Drehzahl, die der Verbrennungsmotor 14 im ersten Betriebsmodus der Pumpe 12 aufweist, also bei Abgabe von Reinigungsflüssigkeit, mit Hilfe eines Drehzahlvorgabeglieds vorzugeben. Das Drehzahlvorgabeglied ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Schwenkhebels 70 ausgebildet, der vom Benutzer manuell verschwenkt werden kann. In den 1 und 2 ist der Schwenkhebel 70 in einer ersten Endstellung dargestellt, die einer maximal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 während des ersten Betriebsmodus der Pumpe 12 entspricht, und in den 3 und 4 ist der Schwenkhebel 70 in einer zweiten Endstellung dargestellt, die einer minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 entspricht. Der Schwenkhebel 70 ist über eine zweite mechanische Kopplungseinrichtung in Form eines zweiten Bowdenzugs 72 mit dem Gashebel 50 mechanisch gekoppelt. Der zweite Bowdenzug 72 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Hülse 74 hindurchgeführt, die an einem in der Zeichnung nur ausschnittsweise dargestellten Gerätegehäuse 75 des Hochdruckreinigungsgeräts 10 festgelegt ist.
Über den zweiten Bowdenzug 72 kann vom Schwenkhebel 70 eine Stellkraft auf den Gashebel 50 ausgeübt werden, die der vom Steuerkolben 35 ausgeübten Stellkraft entgegengerichtet ist.
Nimmt der Schwenkhebel 70 seine in den 1 und 2 dargestellte erste Endstellung ein, so kann der Gashebel 50 vom Steuerkolben 35 entsprechend dem Betriebsmodus der Pumpe 12 zwischen dem ersten Anschlagelement 53 und dem zweiten Anschlagelement 54 hin und her bewegt werden. Nimmt dagegen der Schwenkhebel 70 seine in den 3 und 4 dargestellte zweite Endstellung ein, so wird der Gashebel 50 vom zweiten Bowdenzug 72 am zweiten Anschlagelement 54 arretiert, so dass der Gashebel 50 unabhängig vom Betriebsmodus der Pumpe 12 permanent eine Stellung einnimmt, die der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 entspricht.
Der Schwenkhebel 70 kann zusätzlich zu den in den 1 bis 4 dargestellten Endstellungen verschiedene Zwischenstellungen einnehmen, in denen er den Bewegungsbereich des Gashebels 50 ausgehend vom zweiten Anschlagelement 54 mehr oder weniger stark einschränkt und dadurch dem Verbrennungsmotor 14 im ersten Betriebsmodus jeweils eine bestimmte Drehzahl vorgibt, die nicht überschritten werden kann. Der Gashebel 50 kann nämlich im ersten Betriebsmodus mittels des Steuerkolbens 35 nur so weit in Richtung auf das erste Anschlagelement 53 verschwenkt werden, wie dies die Stellung des Schwenkhebels 70 erlaubt. Der Bewegungsbereich des Gashebels 50 kann somit durch den Schwenkhebel 70 beschränkt werden.
Das erfindungsgemäße Hochdruckreinigungsgerät 10 zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 in Abhängigkeit vom Betriebsmodus der Pumpe 12 verändert werden kann, indem mittels des Steuerelements 26 der in der Druckleitung 18 herrschende Druck der Reinigungsflüssigkeit erfasst wird und der Gashebel 50 mit einer dem in der Druckleitung 18 herrschenden Druck entsprechenden Stellkraft beaufschlagt wird. Zum anderen zeichnet sich das erfindungsgemäße Hochdruckreinigungsgerät 10 dadurch aus, dass die Drehzahl, die der Verbrennungsmotor 14 im ersten Betriebsmodus aufweist, vom Benutzer mittels des Schwenkhebels 70 vorgegeben werden kann. Der Benutzer kann somit für den Verbrennungsmotor 14 bei der Abgabe von Reinigungsflüssigkeit eine verhältnismäßig hohe Drehzahl vorsehen oder aber auch eine kleinere Drehzahl. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 beeinflusst die Verbrauchs-, Verschleiß- und Lärmemissionswerte des Hochdruckreinigungsgeräts 10.
Die maximal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 kann beispielsweise 3.200 Umdrehungen pro Minute betragen, und die minimal zulässige Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 kann beispielsweise 1.700 Umdrehungen pro Minute betragen. Der Benutzer hat die Möglichkeit, mittels des Schwenkhebels 70 für den Verbrennungsmotor 14 im ersten Betriebsmodus der Pumpe 12 eine Drehzahl im Bereich zwischen 3.200 Umdrehungen pro Minute und 1.700 Umdrehungen pro Minute vorzugeben. Im zweiten Betriebsmodus der Pumpe 12 verringert sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 unabhängig von der Vorgabe des Benutzers auf den Minimalwert von 1.700 Umdrehungen pro Minute.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 90/08602 A1 [0003]

Claims

Hochdruckreinigungsgerät (10) mit einer Pumpe (12), die eine Druckleitung (18), eine Saugleitung (16) und eine die Druckleitung (18) mit der Saugleitung (16) verbindende Bypassleitung (20) aufweist, wobei die Bypassleitung (20) mittels eines Bypassventils (22) in einem ersten Betriebsmodus der Pumpe (12) verschließbar und in einem zweiten Betriebsmodus der Pumpe (12) freigebbar ist und der Betriebsmodus der Pumpe (12) abhängig ist von der Strömungsrate einer die Druckleitung (18) durchströmenden Reinigungsflüssigkeit, und mit einem Verbrennungsmotor (14), der die Pumpe (12) antreibt und dessen Drehzahl im ersten Betriebsmodus der Pumpe (12) höher ist als im zweiten Betriebsmodus der Pumpe (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckreinigungsgerät (10) ein Drehzahlvorgabeglied (70) aufweist zur Vorgabe der Drehzahl des Verbrennungsmotors (14) im ersten Betriebsmodus.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (14) ein Motorstellglied (50) aufweist zum Einstellen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (14), wobei das Motorstellglied (50) mit einer Steuereinrichtung (26) gekoppelt ist zur Steuerung des Motorstellglieds (50) in Abhängigkeit vom Betriebsmodus der Pumpe (12), und wobei die Drehzahl für den ersten Betriebsmodus mittels des Drehzahlvorgabeglieds vorgebbar ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (26) ein Steuerelement (35) aufweist, das mit dem in der Druckleitung (18) herrschenden Druck der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstellglied (50) vom Drehzahlvorgabeglied (70) und von der Steuereinrichtung (26) mit einander entgegen gerichteten Stellkräften beaufschlagbar ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstellglied (50) bewegbar gelagert ist, wobei der Bewegungsbereich des Motorstellglieds (50) mittels des Drehzahlvorgabeglieds (70) begrenzbar ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstellglied (50) mittels des Drehzahlvorgabeglieds (70) in einer Position arretierbar ist, die einer minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors (14) entspricht.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstellglied (50) von der Steuereinrichtung (26) innerhalb des Bewegungsbereichs aus einer Position mit minimal zulässiger Drehzahl des Verbrennungsmotors (14) in eine Position mit erhöhter Drehzahl des Verbrennungsmotors (14) bewegbar ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Motorstellglied (50) Anschlagelemente (53, 54) zugeordnet sind zur Vorgabe der maximal zulässigen Drehzahl und der minimal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors (14).
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstellglied als Gashebel (50) ausgestaltet ist, der um eine Schwenkachse (51) verschwenkbar gelagert ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (26) ein Steuergehäuse (28) aufweist, in dem das Steuerelement (35) bewegbar gelagert und mit dem in der Druckleitung (18) herrschenden Druck beaufschlagbar ist, wobei das Steuerelement (35) über eine erste mechanische Kopplungseinrichtung (56) mit dem Motorstellglied (50) gekoppelt ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Kopplungseinrichtung (56) einen ersten Bowdenzug (44) aufweist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Kopplungseinrichtung (56) ein Längenänderungselement aufweist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenänderungselement ein Federelement (60) aufweist.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Kopplungseinrichtung (56) einen drehbar gelagerten Hebel (58) aufweist, insbesondere einen einseitigen Hebel (58).
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlvorgabeglied (70) bewegbar gelagert und mit dem Motorstellglied (50) mechanisch gekoppelt ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlvorgabeglied als Schwenkhebel (70) ausgestaltet ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlvorgabeglied (70) über eine zweite mechanische Kopplungseinrichtung mit dem Motorstellglied (50) gekoppelt ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite mechanische Kopplungseinrichtung einen zweiten Bowdenzug (72) aufweist.