DE112015004184T5 - Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole - Google Patents

Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole Download PDF

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Abstract

Eine Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole hat einen Stützkörper (14), der einen Teil einer Leitung (2) bildet, welche sich entlang einer Achse (3) erstreckt und eine Mischkammer (7) aufweist, die mit einem unteren Einlass kommuniziert und bei Benutzung einem Vakuum ausgesetzt ist, um Flüssigkeit aus dem unteren Einlass anzusaugen; die Vorrichtung hat eine erste Hülse (17), welche um ein Ende des Stützkörpers (14) herum sitzt, axial fixiert ist, drehbar ist und mit einem eine Düse (40) tragenden Endbereich versehen ist; eine solche Düse (40) bildet den Auslass (5) der Leitung und ist so einstellbar, dass diese die austretende Stromform zwischen einem fächerartigen Strahl und einem Vollstrahl variiert; die Vorrichtung hat zudem eine zweite Hülse (44), welche mit der ersten Hülse (17) in einer fixierten Axialposition und in einer drehbaren Weise verbunden ist und mit Nocken (49) versehen ist, um die Düse (40) in Abhängigkeit von einer Drehung der zweiten Hülse (44) relativ zur ersten Hülse (41) einzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es sind Vorrichtungen bekannt, die einen Haupteinlass, der an einer Wasser-Hochdruckpistole angebracht werden kann, um einen Wasserstrom unter Hochdruck aufzunehmen, und einen sekundären unteren Einlass, der mit einem Behälter einer Reinigungsflüssigkeit verbunden werden kann, aufweisen. Das unter Hochdruck stehende Wasser fließt, sobald es sich innerhalb der Vorrichtung befindet, durch eine Leitung in Richtung des Auslasses. Ein durch den Venturi-Effekt in dieser Leitung erzeugtes Vakuum veranlasst die Ansaugung einer gewissen Menge der Reinigungsflüssigkeit aus dem Behälter. Die angesaugte Reinigungsflüssigkeit wird automatisch mit dem Wasser gemischt und bildet somit einen Schaum, welcher von der Vorrichtung durch den Auslass hindurch ausgesprüht wird.
  • Die Lösungen auf dem Markt haben normalerweise ein Einstellsystem, welches manuell betätigt wird, um einen Spray in Form eines fächerartigen Strahls oder eines Vollstrahls zu erhalten.
  • Weitere Lösungen, wie diejenige, die im Patent EP1852190 gezeigt ist, enden mit einer Düse, welche einen fächerförmigen Strahl bildet und welche um einen vorbestimmten Winkel um die Auslassrichtung des Strahls gedreht werden kann, um ihre Ausrichtung zu verändern.
  • Es besteht das Bedürfnis, in eine einzelne Vorrichtung ein Einstellsystem, um die Art des Strahls zu variieren, und ein System, welches die Ausrichtung des fächerartigen Strahls verdrehen kann, zu integrieren.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole herzustellen, welche es ermöglich, die oben ausgeführte Anforderung einfach und preiswert zu erfüllen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole bereitgestellt, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche eine nicht beschränkende Ausführungsform derselben darstellen, in welchen:
  • 1 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform der Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 eine Vorderansicht in vergrößertem Maßstab der Vorrichtung in 1 ist; und
  • 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnittebene III-III in 2 ist.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • In den angehängten Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Schaumerzeugungsvorrichtung mit einer Leitung 2, welche sich entlang einer Achse 3 von einer Einlassöffnung 4 zu einer Auslassöffnung 5 erstreckt. Die Einlassöffnung 4 kann in einer wasserdichten Art und Weise mit einer Wasser-Hochdruckpistole (nicht gezeigt) direkt oder über einen Schlauch verbunden werden.
  • Mit Bezug auf 3 umfasst die Leitung 2 eine Mischkammer 7, welche über einen sekundären unteren Einlass dauerhaft mit einem Behälter 13 (1 und 2) kommuniziert, der eine Reinigungsflüssigkeit oder ein anderes flüssiges schäumendes Mittel enthält. Stromabwärts der Mischkammer 7 hat die Leitung 2 ein Venturi-Rohr 12, welches mithilfe des Venturi-Effekts ein Vakuum erzeugt, um Flüssigkeit aus dem Behälter 13 in die Mischkammer 7 abzusaugen.
  • Die Einlassöffnung 4, die Mischkammer 7 und der untere Einlass sind in einem Stützkörper oder Ventilkörper 14 ausgebildet, welcher einen Kragen 15 aufweist, der ein Verbindungselement bildet, an dem der Kragen 13 des Behälters in einer wasserdichten Weise angebracht werden kann. Der Stützkörper 14 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt und endet axial in Richtung des Auslasses 5 mit einem rohrförmigen Vorsprung 16, welcher vorzugsweise das Venturi-Rohr 12 aufnimmt.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst einen ersten beweglichen Körper, der durch eine Hülse 17 gebildet wird, welche vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, koaxial zur Leitung 2, und umfasst einen hinteren Endbereich 18, der um den rohrförmigen Vorsprung 16 herum sitzt, derart, dass dieser dem Druck des in der Leitung 2 fließenden Fluids nicht ausgesetzt ist. Der Bereich 18 ist axial fixiert und dreht in Bezug zu dem Stützkörper 14 um die Achse 3 und hat eine äußere Oberfläche 19, die manuell betätigt werden kann, um die Hülse 17 zu drehen. Insbesondere wird die Hülse 17 in einer fixierten Axialposition gehalten, und zwar durch einen Tangentialstift 20, welcher in einen kreisförmigen Schlitz 21 eingreift, der in dem Stützkörper 14 ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise wird das Venturi-Rohr 12 durch einen Einsatz gebildet, welcher von dem Stützkörper 14 und von der Hülse 17 separat ist und axial in den Vorsprung 16 eingeführt ist.
  • In vorteilhafter Weise sind zwei Dichtringe 22, 23 zwischen dem Vorsprung 16 und der Innenfläche der Hülse 17 angeordnet, um eine Wasserdichtigkeit zu gewährleisten. In einer axialen Zwischenposition zwischen den Ringen 22 und 23 bilden die Außenfläche des Vorsprungs 16 und die Innenfläche der Hülse 17 zusammen einen Gang 24, welcher Teil eines Durchgangs 25 ist, der die Außenumgebung (bei Umgebungsdruck) mit einem Punkt der Leitung 2 unmittelbar stromaufwärts des Venturi-Rohrs 12 in Kommunikation setzt, um dem aus Wasser und der aus dem Behälter 13 angesaugten Flüssigkeit gebildeten Gemisch Luft zuzuführen und somit Schaum zu erzeugen.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ferner ein Halte- und Positioniersystem 26, das zwischen dem Stützkörper 14 und dem Bereich 18 angeordnet ist, derart, um wenigstens zwei, um die Achse 3 um 90° relativ zueinander verdrehte Bezugspositionen der Hülse 17 zu bilden.
  • Vorzugsweise umfasst das System 26 ein elastisches Element 27 und ein Stoppelement 28, welche entweder durch den Bereich 18 oder den Stützkörper 14 getragen werden. Das System 26 umfasst ferner für jede Bezugsposition einen korrespondierenden Haltesitz 29, der in dem jeweils anderen Bereich 18 bzw. Stützgehäuse 14 ausgebildet ist. Die Haltesitze 29 sind entlang einer Kreislinie um die Achse 3 herum angeordnet.
  • Das Stoppelement 28 ist beweglich und wird durch das elastische Element 27 in Richtung der Haltesitze 29 gedrückt. Wenn einer der Haltesitze 29 durch das Stoppelement 28 angegriffen wird, wird die Hülse 17 in Bezug zu dem Stützkörper 14 winkelfixiert. Wenn das auf die Außenfläche 19 wirkende Drehmoment einen bestimmten Grenzwert übersteigt, der durch die Last des elastischen Elements definiert wird, überwindet das Stoppelement 27 die Last, bewegt sich rückwärts und löst sich somit von dem Haltesitz 29. Falls die Hülse 17 weiter gedreht wird, wird das Stoppelement 28 an einen Haltesitz 29 angreifen, welcher auf der Kreislinie folgt und wird somit die Hülse 17 in der korrespondierenden Bezugsposition stoppen.
  • Das Stoppelement 28 wird ganz speziell durch eine Kugel gebildet und ist in vorteilhafter Weise in einer Richtung parallel zur Achse 3 in einen Führungssitz 31 bewegbar, welcher in dem Stützkörper 14 ausgebildet ist und eine Schraubenfeder aufnimmt, die das elastische Element 27 bildet.
  • Vorzugsweise gibt es vier der Haltesitze 29 in gleichem Abstand zueinander um die Achse 3 herum.
  • Noch mit Bezug auf 3 umfasst die Hülse 17 ferner einen vorderen Endbereich 34 und einen Zwischenbereich 35, welcher eine rückseitige Schulter 36 hat, die axial an dem Venturi-Rohr 12 anliegt, um dieses in einer fixierten Axialposition innerhalb des Vorsprungs 16 zu halten. Der Bereich 35 beherbergt einen Filter 37 und eine Muffe 38, angeordnet in einem Paket, in fixierten Axialpositionen zwischen dem Venturi-Rohr 12 und dem Bereich 34.
  • Der Bereich 34 trägt zwei dünne Platten 39, welche vorzugsweise aus Metall hergestellt sind und vorzugsweise parallel zueinander und zur Achse 3 verlaufen, wenn sie nicht verformt sind. Insbesondere sind die dünnen Platten 39 Teil einer Gabel 40 mit einem Zwischenbereich, welcher senkrecht zur Achse 3 verläuft und perforiert ist, um den Durchgang von aus der Muffe 38 kommendem Schaum zu erlauben.
  • Die Gabel 40 bildet eine Düse, welche den Auslass 5 der Leitung 2 beschränkt und einstellbar ist, um die Art des austretenden Stroms von einem fächerartigen Strahl zu einem Vollstrahl zu variieren, derart, dass die dünnen Platten 39 in einer radialen Richtung elastisch flexibel sind und deshalb ihre Vorderenden zueinander bewegt werden können, um die Amplitude des Auslasses 5 zu variieren.
  • Die Gabel 40 ist zwischen zwei Zungen 41 angeordnet, welche das Vorderende des Bereichs 34 bilden. Die Zungen 41 werden durch axiale Vorsprünge gebildet, welche in der radialen Richtung elastisch flexibel sind, um sich an die Außenfläche der dünnen Platten 39 anzulehnen und die dünnen Platten 39 gegeneinander zu drücken.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen zweiten beweglichen Körper, der durch eine Hülse 44 gebildet ist, welche koaxial zu der Leitung 2 verläuft und die mit der Hülse 17 in einer fixierten Axialposition und in einer drehenden Weise gekoppelt ist und einen äußeren rohrförmigen Bereich 45 umfasst, der einen manuell betätigbaren Knopf bildet, um die Drehung der Hülse 44 in Bezug zur Hülse 17 zu erreichen. Insbesondere ist die Hülse 44 aus einem Kunststoff hergestellt und umfasst: einen inneren rohrförmigen Bereich 46, der auf dem Bereich 35 sitzt und mit dem Bereich 45 mithilfe einer Mehrzahl von radialen Speichen verbunden ist; und eine Mehrzahl von hinteren Zähnen 47, welche von dem Bereich 45 getragen werden und in eine Ringnut 48 des Bereichs 18 eingerastet sind. Als Ergebnis davon können die Zähne 47 in einer Umfangsrichtung gleiten, werden aber durch eine Schulter der Nut 48 in einer fixierten Axialposition gehalten.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Bereich 46 am vorderen Ende zwei Nocken 49, welche in einer radialen Richtung der Außenfläche der Zungen 41 zugewandt sind und derart geformt sind (zum Beispiel spiralförmig), dass diese an den Zungen 41 anlehnen und diese in Richtung zueinander zwingen, wenn die Hülse 44 um die Achse 3 in Bezug zur Hülse 17 verdreht wird.
  • Wenn die vorderen Enden der dünnen Platten 39 durch Drehen der Hülse 44 (im Uhrzeigersinn in 2) zusammenbewegt werden, verkleinert sich der Auslass 5 und somit nimmt der Strahl eine Fächerform an. Durch Drehen der Hülse 44 in die entgegengesetzte Richtung bewegen sich die Enden der dünnen Platten 39 aufgrund der elastischen Eigenschaften des Materials wieder voneinander weg, hin zu einem Punkt, an welchem sie den Strahl nicht wesentlich stören, der deshalb die Form eines Vollstrahls annimmt.
  • Wenn die Hülse 17 in Bezug zu dem Stützkörper 14 gedreht wird, dreht sich die Hülse 44 gemeinsam mit der Hülse 17, so dass eine Einstellung der Ausrichtungsebene des fächerförmigen Strahls um die Achse 3 in Bezug zu dem Stützkörper 14 erhalten wird, ohne die relative Position der dünnen Platten 39 zu verändern. Insbesondere erfolgt die Einstellung der Ausrichtung des fächerförmigen Strahls zwischen vier Bezugspositionen, die bei 90° relativ zueinander liegen und durch die Haltesitze 29 definiert sind, wie oben.
  • Aus dem Vorstehenden wird klar, wie die Vorrichtung 1 die Fähigkeit, die Art des austretenden Stroms dank der Hülse 44 zwischen einem fächerförmigen Strahl und einem Vollstrahl zu variieren, und die Fähigkeit, die Ausrichtung des fächerförmigen Strahls dank der Hülse 17 zu verändern, kombiniert.
  • Darüber hinaus ist die Vorrichtung 1 relativ einfach und kompakt und hat eine relativ geringe Anzahl von Bauteilen.
  • Selbst der Zusammenbau der Vorrichtung 1 ist relativ einfach, bestehend aus einem Aufsetzen der Hülse 17 auf den Vorsprung 16 nach einem Anordnen der Elemente des Systems 26 zwischen dem Stützkörper 14 und der Hülse 17; einem Blockieren derselben mithilfe des Stiftes 20; und schließlich einem Aufsetzen der Hülse 44 auf die Hülse 17, so weit, bis die Zähne 47 in die Nut 48 einschnappen.
  • Darüber hinaus ist das durch das System 26 vorgegebene Positionieren im Wesentlichen frei von störendem Spiel und ist relativ einfach zu entriegeln.
  • Aus dem Vorstehenden erscheint es schließlich bedeutsam, dass Modifikationen und Variationen an der mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschriebenen Vorrichtung 1 durchgeführt werden können, und gleichzeitig im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verblieben wird, wie dieser in den angehängten Ansprüchen definiert ist.
  • Insbesondere können die zum Verbinden der Hülsen 44 und 17 vorgesehenen Mittel zum Beispiel von solchen unterschiedlich sein, die oben beschrieben werden; und/oder die Formen oder die Größe der verschiedenen Bauteile können sich von solchen unterscheiden, die in den angehängten Zeichnungen gezeigt sind.

Claims (10)

  1. Schaumerzeugungsvorrichtung für eine Wasser-Hochdruckpistole, wobei die Vorrichtung umfasst: – einen Stützkörper (14); – eine Leitung (2), die sich entlang einer Achse (3) von einem Haupteinlass (4) zu einem Auslass (5) erstreckt und eine Mischkammer (7) umfasst, die mit einem sekundären Einlass kommuniziert und bei Benutzung zum Ansaugen einer Flüssigkeit durch den sekundären Einlass einem Vakuum ausgesetzt ist; – eine Düse (40), welche den Auslass (5) bildet und so einstellbar ist, dass diese die austretende Stromform zwischen einem fächerartigen Strahl und einem Vollstrahl variieren kann; gekennzeichnet ferner durch: – einen ersten Körper (17), der um ein Ende (16) des Stützgehäuses (14) herum sitzt, in einer fixierten Axialposition positioniert ist und um die Achse (3) in Bezug zu dem Stützkörper (14) drehbar ist, wobei die Düse (40) an einem Endbereich (34) des ersten Körpers (17) und in einer fixierten Winkelposition in Bezug zum ersten Körper (17) angeordnet ist; – einen zweiten Körper (44), der mit dem ersten Körper (17) in einer fixierten Axialposition und in einer drehbaren Weise um die Achse (3) herum verbunden ist und ein Einstellmittel (49) zum Einstellen der Düse (40) in Reaktion auf eine Drehung des zweiten Körpers (44) relativ zum ersten Körper (41) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Halte- und Positioniereinrichtung (26) umfasst, die zwischen dem Stützkörper (14) und dem ersten Körper (17) angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass diese wenigstens zwei Winkel-Bezugspositionen des ersten Körpers (17) definiert.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- und Positioniereinrichtung (26) umfasst: – wenigstens ein elastisches Element (27) und ein Stoppelement (28), welche durch den ersten Körper (17) oder den Stützkörper (14) getragen werden; und – für jede Bezugsposition einen korrespondierenden Haltesitz (29), der in dem jeweils anderen des ersten Körpers (17) und des Stützkörpers (14) ausgebildet ist; wobei die Haltesitze (29) entlang einer Kreislinie um die Achse (3) herum angeordnet sind; wobei das Stoppelement (28) beweglich ist und durch das elastische Element (27) derart gedrückt wird, dass dieses in einer selektiven Weise an die Haltesitze (29) angreift.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (28) durch eine Kugel gebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (28) entlang einer Richtung parallel zur Achse (3) in einem korrespondierenden Führungssitz (31) bewegbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (27) durch eine Spiralfeder gebildet ist, die in dem Führungssitz (31) aufgenommen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es vier der Haltesitze (29) gibt, die in gleichem Abstand zueinander um die Achse (3) herum angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (44) wenigstens einen elastisch verformbaren Zahn umfasst, der mit dem ersten Körper (17) schnappverbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Körper (17, 44) durch jeweilige Hülsen koaxial zur Leitung (2) gebildet sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Einstelleinrichtung (49) wenigstens eine Nocke umfasst; – die Düse (40) zwei dünne Platten (39) umfasst, welche einander radial zugewandt sind und, in Abhängigkeit von der Aktion der Nocke, in einer radialen Richtung zueinander elastisch flexibel sind.
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