DE19544876A1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Pumpenaggregat.

Hochdruckreinigungsgeräte werden insbesondere bei der Reinigung von Gebäuden und Fahrzeugen verwendet. Mit einem Hochdruckreinigungsgerät wird dabei unter Druck stehendes Wasser bereitgestellt, mit dem eine zu reini­ gende Fläche oder Struktur des Gebäudes oder Fahrzeugs gestrahlt wird. Eine Austrittsdüse einer dabei verwen­ deten Strahlvorrichtung bewirkt, daß das austretende Wasser Luft mitreißt, so daß ein Luft-Wassergemisch erzeugt wird, das als Dampfstrahl die Fläche reinigt. Durch das Wasser des Luft-Wassergemisches werden Ver­ schmutzungen gelöst, die von dem nachfolgenden Luft- Wassergemisch weggetragen werden. Lösungs- und Reini­ gungsmittel, die zugesetzt sein können, erhöhen die mit dem Hochdruckreinigungsgerät erzielbare Reinigungswir­ kung.

EP-OS 0 481 927 beschreibt ein Hochdruckreinigungs­ gerät, bei dem mit einer Pumpenanordnung, die eine Ra­ dialkolbenpumpe ist, Wasser unter hohem Druck zu einer eine Austrittsdüse enthaltenden Strahlvorrichtung transportiert wird. Hochdruckpumpen für Hochdruck­ reinigungsgeräte mit Kolben, die über Taumelscheiben axial zur Welle des jeweiligen Antriebsmotors bewegt werden, sind aus EP-OS 0 484 762 und aus EP-OS 0 414 955 bekannt.

Um eine gute Reinigungswirkung erzielen zu können, ist es bekannt, bei einem Hochdruckreinigungsgerät mit einer Heizvorrichtung erwärmtes Wasser zum Reinigen zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Erwär­ mung des Wassers mit Schwierigkeiten verbunden ist.

Bei den bekannten Hochdruckreinigungsgeräten verläßt das unter Druck stehende Wasser eine Strahlvorrichtung als zerstäubter Strahl. Eine Gemischbildung erfolgt also durch Zerstäubung mittels einer Austrittsdüse, durch die der Wasserstrahl in kleine Partikel aufge­ teilt wird. Die Kapazität des Sprühstrahls ist jedoch durch die Kapazität der Pumpenanordnung und der Heiz­ vorrichtung beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hoch­ druckreinigungsgerät zur Verfügung zu stellen, das mit einfachen Mitteln die Bereitstellung eines starken Dampfstrahls hoher Kapazität ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß der Erfindung wird bei dem Hochdruckreinigungs­ gerät ein starker Dampfstrahl dadurch zur Verfügung gestellt, daß das Pumpenaggregat eine Umlaufverdränger­ maschine ist, die ein Gemisch aus das Luft und Wasser verdichtet. Durch die Gemischbildung in der Umlaufver­ drängermaschine wird eine große Dampfmenge zur Ver­ fügung gestellt, deren Qualität nur unwesentlich von den Austrittsbedingungen aus einer Düse abhängt. Durch die Verdichtung des Luft-Wassergemisches wird zudem eine intensive Vermischung von Luft und Wasser er­ reicht.

Da bei dem Hochdruckreinigungsgerät gemäß der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik eine Kompression erfolgt, wird das Luft-Wassergemisch auch erwärmt. Eine separate Heizung, mit der das zur Reinigung verwendete Wasser aufgeheizt wird, kann daher entfallen.

Vorzugsweise ist als Umlaufverdrängermaschine ein Schraubenverdichter vorgesehen. Ein solcher Schrauben­ verdichter ist gegenüber anderen Umlaufverdrängerma­ schinen besonders robust und weist ein besonders kleines Bauvolumen bei großer Leistung auf.

Durch eine Wassereinspritzeinrichtung, durch die Wasser direkt in die Verdichtungskammern eingespritzt wird und auch durch eine Wassereinspritzvorrichtung, durch die Wasser in den Luftansaugkanal der Umlaufverdränger­ maschine eingespritzt wird, wird die Gemischbildung unterstützt. Dabei läßt sich durch eine Einspritzung in die Verdichtungskammern ein höherer Enddruck des Luft- Wassergemisches erreichen, während eine Einspritzung in den Luftansaugkanal einen größeren Wasseranteil im Luft-Wassergemisch ermöglicht.

Eine Zufuhreinstellvorrichtung, mit der die Menge des der Umlaufverdrängermaschine zugeführten Wassers ein­ stellbar ist, dient der Einstellung des Wassergehalts des Luft-Wassergemisches. Mit einer am Druckausgang der Umlaufverdrängermaschine angeordneten Durchflußbegren­ zungseinrichtung können der Widerstand in der Umlauf­ verdrängermaschine und damit die Verluste im Innern der Verdrängermaschine eingestellt werden. Höhere Verluste in der Umlaufverdrängermaschine erhöhen die Temperatur des erzeugten Luft-Wassergemisches. Die Menge des er­ zeugten Luft-Wassergemisches läßt sich auch über einen einstellbaren Antriebsmotor beeinflussen, der die Um­ laufverdrängermaschine antreibt.

Vorzugsweise ist ferner ein Thermostat mit einer Tempe­ raturwählvorrichtung vorgesehen, dessen Temperaturfüh­ ler die Temperatur des verdichteten Luft-Wasserge­ misches ermittelt und der durch Beeinflussung der Zu­ fuhreinstellvorrichtung, der Durchflußbegrenzungsein­ richtung und/oder des Antriebsmotors die Temperatur des Luft-Wassergemisches auf den gewählten Wert regelt. Mit einem solchen Thermostat läßt sich unabhängig von der gewünschten Luft-Wassergemischmenge eine gewählte Tem­ peratur einhalten.

Wenn die Umlaufverdrängermaschine eine Niederdruckstufe und eine Hochdruckstufe umfaßt, lassen sich höhere End­ drücke für das Luft-Wassergemisch erreichen. Die Niederdruckstufe und die Hochdruckstufe können unabhän­ gig voneinander betriebene Rotoren aufweisen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Hochdruckreinigungsgerät in schematischer Darstellung im Schnitt mit einem Schraubenver­ dichter als Umlaufverdrängermaschine,

Fig. 2 den Schraubenverdichter des Hochdruckreini­ gungsgeräts in Fig. 1, teilweise aufgebrochen in einer Ansicht von oben, und

Fig. 3 einen Schnitt durch den Schraubenverdichter in Fig. 2.

Das in Fig. 1 gezeigte Hochdruckreinigungsgerät 10 weist einen Schraubenverdichter 12 auf, der als Pumpen­ aggregat ein unter Druck stehendes Luft-Wassergemisch erzeugt. Der Schraubenverdichter 12 wird über eine Kupplung 14 von einem Elektromotor 16 angetrieben. Die Drehzahl des Elektromotors 16 ist einstellbar. Der Schraubenverdichter 12 und der Elektromotor 16 befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse 18, das auf Rollen 20, 22 gelagert ist.

Der Schraubenverdichter 12 wird über einen an der Ober­ seite des Gehäuses 18 angeordneten Luftansaugstutzen 24 mit Luft und über eine Zuwasserleitung 26 mit Wasser versorgt. In dem Luftansaugstutzen 24 ist ein Luftfil­ ter 28 eingebaut. Das in dem Schraubenverdichter 12 erzeugte Luft-Wassergemisch wird über eine Gemischlei­ tung 30 zu einer Strahlvorrichtung 32, die ein Absperr­ ventil 34 aufweist, gefördert.

Um die Menge und die Temperatur des bereitgestellten Luft-Wassergemischs einzustellen, ist eine Steuervor­ richtung 36 vorgesehen, die über eine Fühlerleitung 38 an einen Temperaturfühler 40 angeschlossen ist. Die Steuervorrichtung 36 weist eine Drehzahleinstellvor­ richtung auf, mit der über eine Steuerleitung 42 die Drehzahl des Elektromotors 16 einstellbar ist. Um mit dem Enddruck die Temperatur am Ausgang des Schrauben­ verdichters 12 beeinflussen zu können, ist am Druckaus­ gang 44 des Schraubenverdichters 12 in der Gemischlei­ tung 30 eine Durchflußbegrenzungseinrichtung 46 vorge­ sehen, deren Öffnungsgrad über eine erste Signalleitung 48 von der Steuervorrichtung 36 einstellbar ist.

Die Menge des in dem Luft-Wassergemisch enthaltenen Wasseranteils wird über eine Zufuhreinstellvorrichtung 50 beeinflußt, die in der Zuwasserleitung 26 angeordnet ist. Die Zufuhreinstellvorrichtung 50 ist ein Drossel­ ventil, dessen Öffnungsgrad von der Steuervorrichtung 36 über eine zweite Signalleitung 52 einstellbar ist.

Im Betrieb des Hochdruckreinigungsgeräts 10 wird Wasser über die Zuwasserleitung 26 und die Zufuhreinstellvor­ richtung 50 dem Schraubenverdichter 12 zugeführt und über eine Einspritzdüse 54 im Ansaugkanal des Schrau­ benverdichters 12 versprüht. Im Schraubenverdichter 12 erfolgt eine Verdichtung des Luft-Wassergemischs, das über die Gemischleitung 30 zu der Strahlvorrichtung 32 transportiert wird. Um die Reinigungswirkung des Luft- Wassergemischs zu erhöhen, ist ein Reinigungsmittelbe­ hälter 56 vorgesehen, aus dem über eine Reinigungsmit­ telleitung 58, die über eine Saugdüse, an der das Ge­ misch eine Saugkraft ausübt, in die Gemischleitung 30 mündet, Reinigungsmittel dem Luft-Wassergemisch zuführ­ bar ist. Die Reinigungsmittelleitung 58 kann auch in die Zuwasserleitung 26 oder in den Schraubenverdichter 12 münden.

Der in dem Hochdruckreinigungsgerät 10 verwendete Schraubenverdichter 12 ist in den Fig. 2 und 3 im De­ tail gezeigt. Der Schraubenverdichter weist einen Hauptläuferrotor 60 mit fünf bikonvexen Zähnen 62 auf, die um die Rotorachse herum verschraubt sind und einen Umschlingungswinkel von etwa 310° aufweisen. Der Haupt­ läuferrotor 60 treibt kämmend einen Nebenläuferrotor 64 an, der sechs konvex-konkave Zähne 66 aufweist.

Claims (10)

1. Hochdruckreinigungsgerät mit einem Pumpenaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenaggregat eine Umlaufverdrängermaschine ist, die ein Gemisch aus Luft und Wasser verdich­ tet.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufverdrängermaschine ein Schraubenverdichter (12) ist.

3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wassereinspritz­ vorrichtung im Gehäuse der Umlaufverdrängerma­ schine angeordnet ist, durch die Wasser direkt in die Verdichtungskammern eingespritzt wird.

4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftan­ saugkanal der Umlaufverdrängermaschine eine Was­ sereinspritzvorrichtung (54) angeordnet ist.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuwasserleitung (26) zu der Wassereinspritzvorrichtung (54) eine Zufuhreinstellvorrichtung (50) angeordnet ist mit der die Menge des der Umlaufverdrängermaschine zugeführten Wassers einstellbar ist.

6. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckaus­ gang der Umlaufverdrängermaschine eine Durchfluß­ begrenzungseinrichtung (46) angeordnet ist, mit der die Menge des verdichteten Luft-Wasserge­ misches einstellbar ist.

7. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlauf­ verdrängermaschine von einem Antriebsmotor (16) mit einstellbarer Drehzahl angetrieben wird.

8. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch einen Thermostaten mit einer Temperaturwählvorrichtung, dessen Tempe­ raturfühler (40) die Temperatur des verdichteten Luft-Wassergemisches ermittelt und der durch Be­ einflussung der Zufuhreinstellvorrichtung (50), der Durchflußbegrenzungseinrichtung (46) und/oder des Antriebsmotors (16) die Temperatur des Luft- Wassergemisches auf den gewählten Wert regelt.

9. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlauf­ verdrängermaschine eine Niederdruckstufe und eine Hochdruckstufe umfaßt.

10. Gemischerzeugungsaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenverdichter (12) Keramikrotoren oder Kunststoffrotoren mit einer fünf zu sechs oder fünf zu sieben Verzahnung aufweist.