DE19548497C1

DE19548497C1 - High pressure cleaning equipment

Info

Publication number: DE19548497C1
Application number: DE19548497A
Authority: DE
Inventors: Robert Nathan
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2015-12-23

Abstract

The high pressure cleaning equipment has a high pressure pump which takes water from an inlet line and provides high pressure water into a cleaning line. A flow restriction from the high pressure line provides a low pressure to take in cleaning additive and mix with the water. This low pressure is used for the input pressure of the bypass pressure valve (64). As soon as the high pressure jet is closed the increased pressure behind the flow restriction causes the bypass to open and recycle the water. The pump pressure does not increase. The bypass valve has a shaped valve element (67) and valve seat and is spring loaded into the closed position. The valve design is such as to hold the valve in the open position until the pressure behind the flow restriction drops below a set threshold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer eine Druckleitung und eine Saugleitung umfassenden Hochdruck pumpe für eine Reinigungsflüssigkeit, wobei die Hochdruckpum pe eine von der Druckleitung zur Saugleitung führende Bypass-Leitung aufweist, in die ein entgegen der Strömungsrichtung der Bypass-Leitung schließendes Entlastungsventil geschaltet ist.The invention relates to a high-pressure cleaning device with a a high pressure line and a suction line pump for a cleaning liquid, the high pressure pump pe a bypass line leading from the pressure line to the suction line has, in the opposite of the flow direction relief valve closing the bypass line is.

Bei Hochdruckreinigungsgeräten ist es üblich, daß die Hoch druckpumpe auch dann weiterarbeitet, wenn ein am Ende der Druckleitung angeordneter Düsenkopf verschlossen wird. In diesem Zustand wird vom Hochdruckreinigungsgerät keine Reini gungsflüssigkeit abgegeben, und um zu vermeiden, daß die fortgesetzte Tätigkeit der Hochdruckpumpe zu einem andauern den hohen Druck in der Druckleitung führt, der einen be trächtlichen Energieverbrauch der Hochdruckpumpe zur Folge hat, wird üblicherweise die von der Hochdruckpumpe geförderte Reinigungsflüssigkeit mit möglichst geringem Strömungswider stand im Kreislauf geführt, d. h. der Saugseite der Hochdruck pumpe zugeführt. Zu diesem Zweck ist ein Entlastungsventil vorgesehen, das im Arbeitsbetrieb, d. h. bei geöffnetem Düsen kopf, eine von der Druckseite zu der Saugseite der Hochdruck pumpe führende Bypass-Leitung verschließt, und das die Bypass-Leitung öffnet, sobald der Düsenkopf verschlossen wird.With high pressure cleaning devices, it is common for the high pressure pump continues to work even if one at the end of the Pressure line arranged nozzle head is closed. In In this state, the high-pressure cleaning device does not clean dispensed liquid, and to avoid that continued activity of the high pressure pump to continue the high pressure in the pressure line leads to a be resulting in high energy consumption of the high pressure pump is usually the one pumped by the high pressure pump Cleaning fluid with the lowest possible flow resistance was in circulation, d. H. the suction side of the high pressure pump fed. For this purpose is a relief valve provided that in work mode, d. H. with the nozzle open head, one from the pressure side to the suction side of the high pressure bypass line closes, and that the Bypass line opens as soon as the nozzle head is closed becomes.

Ein derartiges Hochdruckreinigungsgerät ist aus der DE 38 00 377 C1 bekannt. Das in dieser Patentschrift be schriebene Bypass-Ventil geht in den Kreislaufbetrieb über, wenn sich in der Druckleitung nach Schließen des Düsenkopfes ein Überdruck aufbaut, der mindestens 15 bar höher ist als der Betriebsdruck während des Arbeitsbetriebs. Dieser Druck beträgt 35 bar, so daß eine Überdimensionierung der Hoch druckpumpe um beinahe 50% notwendig ist.Such a high-pressure cleaning device is from the DE 38 00 377 C1 known. The be in this patent written bypass valve goes into cycle operation, if there is in the pressure line after closing the nozzle head builds up an overpressure that is at least 15 bar higher than the operating pressure during work. That pressure is 35 bar, so oversizing the high pressure pump by almost 50% is necessary.

Um einer derartigen Überdimensionierung entgegenzuwirken, wird in der DE 32 48 622 C2 vorgeschlagen, ein Entlastungs ventil zu verwenden, das durch die Strömungsrate der durch die Druckleitung strömenden Reinigungsflüssigkeit gesteuert wird. Hierzu ist der Ventilkörper des Entlastungsventils mit einem federbelasteten Steuerkolben verbunden, der mit dem an der engsten Stelle eines in der Druckleitung angeordneten In jektors herrschenden Steuerdruck beaufschlagt wird und der den Ventilkörper in seine geöffnete Stellung bewegt, sofern der Druckkopf verschlossen wird und infolgedessen keine Rei nigungsflüssigkeit mehr durch die Druckleitung strömt. Zum Öffnen der Bypass-Leitung ist zwar keine Überdimensionierung der Hochdruckpumpe erforderlich, die Verwendung des Steuer kolbens erfordert aber einen erheblichen Konstruktionsaufwand und ist mit nicht vernachlässigbaren Kosten verbunden.To counteract such overdimensioning, is proposed in DE 32 48 622 C2, a relief valve to be used by the flow rate of through controlled cleaning fluid flowing the pressure line becomes. For this purpose, the valve body of the relief valve is included a spring-loaded control piston connected to the the narrowest point of an In arranged in the pressure line prevailing control pressure is applied and the if the valve body moves to its open position the printhead is closed and consequently no tears cleaning fluid flows through the pressure line. To the Opening the bypass line is not an oversize the high pressure pump required the use of the tax but piston requires considerable design effort and is associated with non-negligible costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsge mäßes Hochdruckreinigungsgerät so zu verbessern, daß ohne Überdimensionierung der Hochdruckpumpe ein sicheres Umschal ten vom Arbeitsbetrieb in den Kreislaufbetrieb konstruktiv einfach und kostengünstig gewährleistet ist.The object of the present invention is a genus to improve moderate high pressure cleaning device so that without Oversizing the high pressure pump a safe changeover constructive is ensured simply and inexpensively.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bypass-Leitung stromabwärts eines in der Druckleitung angeordneten Drosselelements von der Druckleitung abzweigt. Im Arbeitsbetrieb bewirkt das in der Druckleitung angeordnete Drosselelement stromabwärts des Drosselelements eine Druckab senkung. Da die Bypass-Leitung stromabwärts des Drosselele ments von der Druckleitung abzweigt, wird das in der Bypass-Leitung angeordnete Entlastungsventil im Arbeitsbetrieb mit einem Druck beaufschlagt, der geringer ist als derjenige, der stromaufwärts des Drosselelements in der Druckleitung herrscht.This is the task of a high-pressure cleaning device solved in accordance with the invention, that the bypass line is downstream of one in the pressure line arranged throttle element branches from the pressure line. In working mode, this causes that arranged in the pressure line Throttle element downstream of the throttle element a Druckab lowering. Because the bypass line is downstream of the throttle element branches from the pressure line, this becomes in the bypass line arranged relief valve in working mode with pressurized less than that upstream of the throttle element in the pressure line prevails.

Wird die Strömung der Reinigungsflüssigkeit in der Drucklei tung unterbrochen, indem der Düsenkopf am Ende der Drucklei tung verschlossen wird, so bewirkt das Drosselelement nicht länger eine Druckabsenkung, und der Druck stromabwärts des Drosselelements entspricht dem stromaufwärts des Drosselele ments herrschenden Druck. Das Entlastungsventil erfährt eine Druckerhöhung bis auf den stromaufwärts des Drosselelements herrschenden Betriebsdruck, und aufgrund des erhöhten Druckes geht das Entlastungsventil in seinen geöffneten Zustand und die Hochdruckpumpe in den Kreislaufbetrieb über. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist zur Betätigung des Entla stungsventils keine wesentliche Erhöhung des Betriebsdruckes über den im Arbeitsbetrieb stromaufwärts des Drosselelements herrschenden Wert notwendig. Somit ist praktisch keine Über dimensionierung der Pumpe erforderlich. Dies hat eine gerin gere Materialbeanspruchung der Hochdruckpumpe zur Folge, die deshalb dünnwandiger und damit leichter und kostengünstiger herstellbar ausgestaltet werden kann. Zusätzliche Steuer elemente, wie z. B. der eingangs beschriebene Steuerkolben, sind nicht erforderlich.Will the flow of cleaning fluid in the Drucklei interrupted by the nozzle head at the end of the printing line device is closed, the throttle element does not longer a pressure drop, and the pressure downstream of the Throttle element corresponds to that upstream of the throttle element pressure. The relief valve experiences one Pressure increase up to the upstream of the throttle element prevailing operating pressure, and due to the increased pressure the relief valve goes into its open state and the high-pressure pump in cycle operation. Due to the configuration according to the invention is for actuating the discharge control valve no significant increase in operating pressure via the upstream of the throttle element during operation prevailing value necessary. So there is practically no over dimensioning of the pump required. This has a little lower material stress on the high pressure pump, which therefore thin-walled and therefore lighter and cheaper producible can be designed. Additional tax elements such as B. the control piston described in the introduction, are not required.

Die Drosselstelle kann in vorteilhafter Weise durch einen In jektor zur Ansaugung einer Reinigungschemikalie ausgebildet sein. Um der Reinigungsflüssigkeit eine Reinigungschemikalie beizumischen, kann in der Druckleitung ein Injektor angeord net sein, der mit einem Chemikalienanschluß in Verbindung steht und die Reinigungschemikalie ansaugt. Der Injektor stellt einen Strömungswiderstand dar, der im Arbeitsbetrieb eine Druckabsenkung in der Druckleitung bewirkt. The throttle point can advantageously by an In ejector trained for suction of a cleaning chemical be. A cleaning chemical around the cleaning liquid an injector can be arranged in the pressure line be connected to a chemical connection stands and sucks in the cleaning chemical. The injector represents a flow resistance, which in working mode causes a pressure drop in the pressure line.

Eine besonders starke Druckabsenkung läßt sich für das Entla stungsventil im Arbeitsbetrieb der Hochdruckpumpe dadurch er zielen, daß die Bypass-Leitung vom Niederdruckbereich des In jektors zur Saugleitung führt. Bei einer derartigen Ausge staltung ist der Niederdruckbereich des an sich bekannten In jektors zum einen zur Ansaugung der Reinigungschemikalie mit der Chemikalienzufuhr verbunden, zum anderen verläuft die Bypass-Leitung von diesem Niederdruckbereich ausgehend zur Saugleitung, so daß das in der Bypass-Leitung angeordnete Entlastungsventil im Arbeitsbetrieb der Hochdruckpumpe mit dem im Niederdruckbereich des Injektors herrschenden Unter druck beaufschlagt ist. Dies bewirkt eine besonders große Druckdifferenz zwischen dem im Arbeitsbetrieb stromaufwärts des Injektors herrschenden Betriebsdruck und dem auf das Ent lastungsventil einwirkenden Druck, so daß mit dem Betrieb der Hochdruckpumpe verbundene Druckschwankungen nicht unbeabsich tigt ein Öffnen des Entlastungsventils zur Folge haben. Der artige Druckschwankungen können beispielsweise durch eine Kolbenbewegung hervorgerufen werden, wenn als Hochdruckpumpe eine Kolbenpumpe zum Einsatz kommt.A particularly strong pressure reduction can be done for the discharge control valve in the working mode of the high pressure pump aim that the bypass line from the low pressure area of the In leads to the suction line. With such a Ausge design is the low pressure range of the known In on the one hand to suck in the cleaning chemical connected to the chemical supply, on the other hand it runs Bypass line from this low pressure area to Suction line, so that that arranged in the bypass line Relief valve in the working mode of the high pressure pump with the prevailing in the low pressure area of the injector pressure is applied. This causes a particularly large one Pressure difference between the upstream in working mode of the injector operating pressure and the Ent load valve acting pressure, so that with the operation of the Pressure fluctuations associated with high pressure pump are not inadvertent opening of the relief valve. The Like pressure fluctuations can, for example, by a Piston movement can be caused when acting as a high pressure pump a piston pump is used.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Entlastungsventil ein Halteelement umfaßt, welches das Entlastungsventil nach dessen Übergang in die geöffnete Stellung so lange in dieser Stellung hält, bis der in der Druckleitung stromabwärts der Drossel stelle herr schende Druck einen Mindestwert unterschreitet. Durch das Öffnen des Entlastungsventils wird die Verbindung zwischen der Druckleitung und der Saugleitung freigegeben, so daß sich der in der Druckleitung herrschende Druck absenkt. Um zu ver meiden, daß das Entlastungsventil aufgrund des sich absenken den Drucks kurz nach seinem Öffnen bereits wieder in seine geschlossene Stellung übergeht, bevor sich der gewünschte Be triebsdruck während des Kreislaufbetriebs eingestellt hat, umfaßt das Entlastungsventil zusätzlich das Halteelement. In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the relief valve is a holding element includes which the relief valve after its transition in hold the open position in this position until the place in the pressure line downstream of the throttle pressure falls below a minimum value. By the Opening the relief valve will open the connection between released the pressure line and the suction line, so that the pressure prevailing in the pressure line is reduced. To ver avoid relieving the relief valve due to the the print shortly after opening it back into his closed position passes before the desired loading drive pressure has been set during circulatory operation, the relief valve additionally comprises the holding element.

Dieses hält das Entlastungsventil so lange in seiner geöffne ten Stellung, bis sich ein gewünschter Mindestwert des in der Druckleitung herrschenden Druckes eingestellt hat. Es wird somit unterbunden, daß das Entlastungsventil nacheinander mehrmals in seine geöffnete und seine geschlossene Stellung übergeht, d. h. daß es "flattert". Das Umschalten vom Arbeits betrieb in den Kreislaufbetrieb erfolgt somit besonders si cher.This keeps the relief valve in its open position for so long position until a desired minimum value of the in the Pressure line prevailing pressure has set. It will thus preventing the relief valve from successively several times in its open and its closed position passes over, d. H. that it "flutters". Switching from work Operation in circular operation is therefore particularly safe cher.

Das Halteelement kann in vorteilhafter Weise dadurch ausge bildet sein, daß der Ventilkörper des Entlastungsventils stromabwärts einer Druckfläche, die im geschlossenen Zustand des Entlastungsventils dem Druck in der Druckleitung stromab wärts der Drosselstelle ausgesetzt ist, eine der Strömungs richtung der Bypass-Leitung abgewandte Haltefläche aufweist. Im Arbeitsbetrieb der Hochdruckpumpe wird lediglich die Druckfläche des Ventilkörpers des Entlastungsventils mit dem stromabwärts der Drosselstelle herrschenden Druck beauf schlagt. Erfolgt eine Druckerhöhung, indem der Druckkopf ver schlossen wird, so geht das Entlastungsventil in seine geöff nete Stellung über, wobei nunmehr nicht nur die Druckfläche, sondern zusätzlich die Haltefläche dem in der Bypass-Leitung herrschenden Druck ausgesetzt ist. Aufgrund der zusätzlichen Fläche wird das Entlastungsventil so lange in seiner geöffne ten Stellung gehalten, bis ein Mindestwert unterschritten ist. Dieser kann kleiner gewählt werden, als der im Kreis laufbetrieb herrschende Betriebsdruck, so daß das Entla stungsventil in seiner geöffneten Stellung verbleibt, bis der Druckkopf wieder geöffnet wird und damit Reinigungsflüssig keit abgegeben wird. Die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit hat zur Folge, daß der Druck in der Druckleitung kurzzeitig unter den sich im Kreislaufbetrieb einstellenden Wert, d. h. unter den gewünschten Mindestwert, absinkt. Das Entlastungsventil geht dadurch wieder in seine geschlossene Stellung über und die Haltefläche ist nicht länger wirksam, denn sie wird nicht mehr mit dem stromabwärts der Drosselstelle herrschenden Druck beaufschlagt. Das Entlastungsventil verbleibt deshalb während des anschließenden Arbeitsbetriebs der Hochdruckpumpe sicher in seiner geschlossenen Stellung.The holding element can thereby advantageously out forms that the valve body of the relief valve downstream of a printing surface, which in the closed state of the relief valve downstream of the pressure in the pressure line is exposed to the throttle, one of the flow Direction of the bypass line facing away from the holding surface. In the working mode of the high pressure pump, only the Pressure area of the valve body of the relief valve with the pressure prevailing downstream of the throttle point strikes. If the pressure is increased by ver is closed, the relief valve goes into its open nete position, now not only the printing area, but also the holding surface in the bypass line prevailing pressure. Because of the additional The relief valve will remain open in its surface for so long position until a minimum value is undershot is. This can be chosen smaller than that in a circle running operating pressure, so that the discharge control valve remains in its open position until the Printhead is opened again and thus cleaning fluid is delivered. The release of cleaning fluid has As a result, the pressure in the pressure line briefly below the value that arises in the cycle operation, d. H. under the desired minimum value. The relief valve thereby goes back to its closed position and the holding surface is no longer effective because it will not more with the downstream prevailing Pressure applied. The relief valve therefore remains during the subsequent operation of the high pressure pump safe in its closed position.

Der gewünschte Mindestwert des Druckes, bis zu dessen Unter schreiten das Entlastungsventil in seiner geöffneten Stellung verbleibt, ist von der Größe der Haltefläche abhängig. Je größer die Haltefläche, desto geringer ist der Druck, der sich in der Druckleitung einstellen muß, um einen Übergang des Entlastungsventils in seine geschlossene Stellung zu be wirken.The desired minimum value of the pressure, up to its lower step the relief valve in its open position remains depends on the size of the holding surface. Each the larger the holding area, the lower the pressure that must adjust itself in the pressure line to make a transition the relief valve to be in its closed position Act.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß sich die Bypass-Leitung in Strömungsrichtung erweitert und einen der Drosselstelle benachbarten engeren Abschnitt sowie einen im Abstand von der Drosselstelle angeordneten erweiter ten Abschnitt umfaßt, in dem der Ventilkörper des Entla stungsventils gleitverschieblich gehalten ist. Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung dar, da da durch zusätzliche Führungselemente für den Ventilkörper des Entlastungsventils nicht erforderlich sind. Statt dessen wird der Ventilkörper durch den erweiterten Abschnitt der Bypass-Leitung geführt.In an advantageous embodiment it is provided that the bypass line widens in the direction of flow and a narrower section adjacent to the throttle point and a widened spaced from the throttle th section in which the valve body of the discharge Stungsventils is slidably held. This poses a particularly simple design because there through additional guide elements for the valve body of the Relief valve are not required. Instead it will the valve body through the expanded section of the bypass line guided.

Die Führung des Ventilkörpers kann dadurch erzielt werden, daß der erweiterte Abschnitt der Bypass-Leitung zylinderför mig ausgestaltet ist und daß der Ventilkörper des Entla stungsventils einen entgegen der Strömungsrichtung der Bypass-Leitung federbelasteten Zapfen umfaßt, der in der ge schlossenen Stellung des Entlastungsventils den erweiterten Abschnitt im wesentlichen vollständig ausfüllt. Der erweiter te Abschnitt dient in diesem Falle zum einen dazu, eine Ver bindung zwischen der Druckleitung und der Saugleitung herzu stellen, und zum anderen bewirkt der erweiterte Abschnitt ei ne sichere Halterung des Ventilkörpers des Entlastungsven tils, der in seiner geschlossenen Stellung so weit in den er weiterten Abschnitt eintaucht, daß dieser im wesentlichen vollständig ausgefüllt ist. Der Radius des Zapfens ist dabei geringfügig kleiner als der Radius des zylinderförmigen er weiterten Abschnitts, so daß im geöffneten Zustand die Reini gungsflüssigkeit an der Außenseite des Zapfens entlang strö men kann. Die Größenverhältnisse zwischen dem Zapfen und dem erweiterten Abschnitt bestimmen sich danach, welcher Strö mungswiderstand für die Reinigungsflüssigkeit im Kreislaufbe trieb vorliegen soll. Je mehr sich der Radius des Zapfens dem Radius des erweiterten Abschnitts annähert, desto größer wird der Strömungswiderstand und desto sicherer wird gleichzeitig die Führung des Ventilkörpers. Es hat sich herausgestellt, daß eine gleitverschiebliche Halterung des Ventilkörpers im erweiterten Abschnitt bei gleichzeitig ausreichend niedrigem Strömungswiderstand dadurch erzielt werden kann, daß der Ra dius des Zapfens etwa 90% des Radiuses des erweiterten Ab schnitts beträgt.The guidance of the valve body can be achieved that the extended section of the bypass line is cylindrical mig is designed and that the valve body of the exhaust Stungsventils against the direction of flow Bypass line includes spring-loaded pin, which in the ge closed position of the relief valve the extended Section essentially completely filled out. The extended te section serves in this case on the one hand, a Ver bond between the pressure line and the suction line and the extended section causes egg ne secure mounting of the valve body of the relief valve tils, which in its closed position so far into which he immersed further section that this essentially is completely filled out. The radius of the pin is included slightly smaller than the radius of the cylindrical he extended section, so that the Reini flow along the outside of the pin men can. The proportions between the tenon and the extended section are determined by which stream resistance for the cleaning liquid in the circuit drive should be present. The more the radius of the cone changes The radius of the expanded section approaches, the larger it becomes the flow resistance and the safer at the same time the guidance of the valve body. It turned out that a sliding support of the valve body in extended section with at the same time low enough Flow resistance can be achieved in that the Ra dius of the tenon about 90% of the radius of the extended ab average is.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, daß in der Bypass-Leitung zwischen dem engeren und dem erweiterten Abschnitt eine einen Ventilsitz ausbildende Erweiterung in Form eines ringförmigen Ausschnittes aus einer Kugeloberfläche angeordnet ist, und daß der Ventilkörper des Entlastungsventils eine dem Ventilsitz zugeordnete Dichtflä che in Form der Oberfläche einer Kugelkappe aufweist, wobei der Radius der Dichtfläche kleiner ist als der Radius der Er weiterung. Bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich ei ne im wesentlichen linienförmige Anlage der Dichtfläche des Entlastungsventils am Ventilsitz der Bypass-Leitung, so daß diese besonders dicht verschlossen wird. Der vordere Ab schnitt der Kugelkappe ragt dabei in den engeren Abschnitt der Bypass-Leitung ein und bildet eine durch die linienförmi ge Anlage begrenzte Druckfläche, die im Arbeitsbetrieb der Hochdruckpumpe mit dem stromabwärts der Drossel stelle herr schenden Druck in der Druckleitung beaufschlagt wird. Der sich in Strömungsrichtung der Bypass-Leitung an die Druckflä che anschließende hintere Bereich der Kugelkappe bildet eine Haltefläche, die erst dann mit dem in der Druckleitung strom abwärts der Drosselstelle herrschenden Druck beaufschlagt wird, wenn sich der Ventilkörper vom Ventilsitz abhebt und damit die gesamte Kugelkappe von der Reinigungsflüssigkeit umspült wird.In an advantageous embodiment of the invention is before seen that in the bypass line between the closer and the enlarged section forms a valve seat Extension in the form of a ring-shaped section from a Ball surface is arranged, and that the valve body of the Relief valve a sealing surface assigned to the valve seat che in the form of the surface of a spherical cap, wherein the radius of the sealing surface is smaller than the radius of the Er extension. With such a configuration, ei ne substantially linear contact of the sealing surface of the Relief valve on the valve seat of the bypass line so that this is particularly tightly closed. The front Ab cut the ball cap protrudes into the narrower section the bypass line and forms one through the lini system limited pressure area, which is in operation of the High pressure pump with the downstream of the throttle point pressure in the pressure line is applied. Of the in the direction of flow of the bypass line to the pressure surface adjoining rear area of the spherical cap forms a Holding surface, which only then with the current in the pressure line pressure prevailing downward of the throttle point when the valve body lifts off the valve seat and so that the entire ball cap of the cleaning liquid is washed around.

Die Größenverhältnisse zwischen der als ringförmiger Aus schnitt aus einer Kugeloberfläche ausgebildeten Erweiterung und der Kugelkappe beeinflussen den sich im Kreislaufbetrieb einstellenden Strömungswiderstand für die Reinigungsflüssig keit. Es hat sich herausgestellt, daß sich eine dichte Anlage der Dichtfläche an dem Ventilsitz mit einem ausreichend nied rigen Strömungswiderstand dann ergibt, wenn der Radius der Dichtfläche ungefähr 90% des Radiuses der Erweiterung be trägt. In diesem Fall führt der Strömungswiderstand im Kreis laufbetrieb nicht zu einem beträchtlichen Energieverbrauch der Hochdruckpumpe und gleichzeitig dichtet das Entlastungs ventil die Bypass-Leitung im Arbeitsbetrieb sicher ab.The size relationships between the as a ring-shaped out cut from a spherical surface extension and the spherical cap affect the in circulatory operation adjusting flow resistance for the cleaning liquid speed. It has been found that there is a dense plant the sealing surface on the valve seat with a sufficiently low rigen flow resistance results when the radius of the Sealing surface be about 90% of the radius of the extension wearing. In this case the flow resistance leads in a circle running operation does not result in significant energy consumption the high pressure pump and at the same time seals the relief valve safely bypass line during operation.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment form of the invention is used in connection with the drawing the detailed explanation. Show it:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgeräts; Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a high-pressure cleaning device according to the invention;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Pumpen kopfes des Hochdruckreinigungsgeräts der Fig. 1 im Arbeitsbetrieb und Fig. 2 is an enlarged sectional view of the pump head of the high-pressure cleaning device of FIG. 1 in work and

Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Pum penkopfes des Hochdruckreinigungsgeräts der Fig. 1 im Kreislaufbetrieb. Fig. 3 is an enlarged partial sectional view of the pump head of the high-pressure cleaning device of Fig. 1 in closed circuit operation.

In Fig. 1 ist ein Hochdruckreinigungsgerät 10 dargestellt mit einem Elektromotor 12, auf dessen Stirnseite über ein Ge triebe 14 eine Kolbenpumpe 16 angeflanscht ist, auf die ein Pumpenkopf 18 aufgesetzt ist. Die Kolbenpumpe 16 umfaßt eine drehfest auf einer Motorwelle 20 aufgesetzte Taumelscheibe 22, an der mehrere Kolben 24 anliegen, die sich aufgrund der Drehbewegung der Taumelscheibe in Längsrichtung der Kolben pumpe 16 hin- und herbewegen. Die Kolben 24 tauchen in einen Pumpraum 26 des Pumpenkopfes 18 ein, der über ein Saugventil 28 mit einer Saugleitung 30 und über ein Druckventil 32 mit einer Druckleitung 34 in Verbindung steht. In die Saugleitung 30 taucht ein Saugstutzen 36 ein, an den eine in der Zeich nung nicht dargestellte Flüssigkeits-Zufuhrleitung anschließ bar ist.In Fig. 1, a high-pressure cleaning device 10 is shown with an electric motor 12 , on the end face via a gear 14, a piston pump 16 is flanged onto which a pump head 18 is placed. The piston pump 16 comprises a swash plate 22 fixedly attached to a motor shaft 20 , against which a plurality of pistons 24 rest, which due to the rotary movement of the swash plate in the longitudinal direction of the piston pump 16 reciprocate. The pistons 24 dive into a pump chamber 26 of the pump head 18 , which is connected to a suction line 30 via a suction valve 28 and to a pressure line 34 via a pressure valve 32 . In the suction line 30 , a suction nozzle 36 is immersed, to which a liquid supply line, not shown in the drawing, can be connected.

An das Druckventil 32 schließen sich ein Rückschlagventil 38 und ein Injektor 40 an, die hintereinander in der Drucklei tung 34 angeordnet sind. Diese mündet in einen Druckstutzen 42, an den ein in der Zeichnung nicht dargestellter Hoch druckschlauch anschließbar ist, an dessen dem Druckstutzen 42 entgegengesetztem Ende ein in der Zeichnung ebenfalls nicht sichtbarer Druckkopf, beispielsweise in Form einer Hand spritzpistole, angeordnet ist.At the pressure valve 32 , a check valve 38 and an injector 40 follow, which are arranged one behind the other in the Drucklei device 34 . This opens into a pressure nozzle 42 , to which a high pressure hose, not shown in the drawing, can be connected, at the opposite end of the pressure nozzle 42 a pressure head, likewise not visible in the drawing, for example in the form of a hand spray gun, is arranged.

Im Arbeitsbetrieb der Kolbenpumpe 16 wird die Reinigungsflüs sigkeit, beispielsweise Wasser, durch die Hin- und Herbewe gung der Kolben 24 über den Saugstutzen 36, die Saugleitung 30 und das Saugventil 28 in den Pumpraum 26 eingesaugt und anschließend über das Druckventil 32, das Rückschlagventil 38 sowie den Injektor 40 unter hohem Druck an den Druckstutzen 42 abgegeben, von dem aus die unter Hochdruck stehende Reini gungsflüssigkeit über den Hochdruckschlauch an den Druckkopf geführt wird. Diese Strömungsrichtung ist in Fig. 2 mit Pfeilen 44 dargestellt.In the working mode of the piston pump 16 , the cleaning liquid, for example water, is sucked into the pump chamber 26 by the back and forth movement of the pistons 24 via the suction nozzle 36 , the suction line 30 and the suction valve 28 and then via the pressure valve 32 , the check valve 38 and the injector 40 is dispensed under high pressure to the pressure port 42 , from which the high-pressure cleaning fluid is passed through the high-pressure hose to the print head. This direction of flow is shown in FIG. 2 by arrows 44 .

Der Injektor 40 bildet eine Querschnittsverengung der Druck leitung 34, wobei an der engsten Stelle des Injektors 40 Querbohrungen 46 abzweigen, die eine Verbindung herstellen zwischen der Druckleitung 34 und einem den Injektor 40 umge benden Niederdruckraum 48. Dieser steht einerseits über einen Durchlaß 50 mit einer Ansaugkammer 52 in Verbindung, in die eine Chemikalienzufuhr 54 einmündet, die mittels eines Rück schlagventils 56 verschließbar ist. Andererseits ist der Nie derdruckraum 48 über eine Bypass-Leitung 58 mit der Sauglei tung 30 verbunden. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Bypass-Leitung 58 einen dem Niederdruckraum 48 benachbarten engeren Abschnitt 59 und einen erweiterten Ab schnitt 60 auf, wobei der engere Abschnitt 59 über eine Er weiterung 62 in den erweiterten Abschnitt 60 übergeht. Wäh rend der engere Abschnitt 59 und der erweiterte Abschnitt 60 jeweils als Zylinderbohrungen ausgestaltet sind, ist die Er weiterung 62 als ringförmiger Ausschnitt aus einer Kugelober fläche ausgestaltet.The injector 40 forms a cross-sectional constriction of the pressure line 34 , with 40 transverse bores 46 branching off at the narrowest point of the injector, which establish a connection between the pressure line 34 and a low-pressure chamber 48 surrounding the injector 40 . This is on the one hand via a passage 50 with a suction chamber 52 in connection, into which a chemical supply 54 opens, which can be closed by means of a return check valve 56 . On the other hand, the never derdruckraum 48 is connected via a bypass line 58 with the Sauglei device 30 . As can be seen in particular from FIG. 3, the bypass line 58 has a narrower section 59 adjacent to the low-pressure chamber 48 and an enlarged section 60 , the narrower section 59 passing over an extension 62 into the enlarged section 60 . While the narrower section 59 and the expanded section 60 are each designed as cylinder bores, the extension 62 is designed as an annular cutout from a spherical surface.

In den erweiterten Abschnitt 60 taucht ein Zapfen 64 eines Ventilkörpers 68 eines Entlastungsventils 66 ein, wobei der Zapfen 64 einstückig mit einem in der Saugleitung 30 angeord neten Ringflansch 65 verbunden ist, der sich an einer Druck feder 70 abstützt, die am Saugstutzen 36 gehalten ist.In the expanded section 60 , a pin 64 of a valve body 68 of a relief valve 66 is immersed, the pin 64 being connected in one piece to a ring flange 65 arranged in the suction line 30 , which is supported on a pressure spring 70 which is held on the suction nozzle 36 .

Die dem Niederdruckraum 48 zugewandte Stirnfläche des Zapfens 64 ist als Kugelkappe 67 ausgestaltet, deren Radius geringfü gig kleiner ist als der Radius der als ringförmiger Aus schnitt aus einer Kugeloberfläche ausgebildeten Erweiterung 62. Der Radius der Erweiterung kann beispielsweise ungefähr 2,5 mm betragen, während der Radius der Kugelkappe etwa 2,25 mm beträgt.The end face of the pin 64 facing the low-pressure chamber 48 is designed as a spherical cap 67 , the radius of which is slightly smaller than the radius of the extension 62 formed as an annular cut from a spherical surface. The radius of the extension can be approximately 2.5 mm, for example, while the radius of the spherical cap is approximately 2.25 mm.

Der Ventilkörper 68 des Entlastungsventils 66 ist zwischen der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Position, in der die Kugelkappe 67 an der Erweiterung 62 zur Anlage kommt, und der in Fig. 3 dargestellten geöffneten Position, in der die Kugelkappe 67 im Abstand zur Erweiterung 62 angeordnet ist, verschiebbar, wobei die Druckfeder 70 den Ventilkörper 68 mit einer Federkraft in Richtung auf die geschlossene Position beaufschlagt.The valve body 68 of the relief valve 66 is between the closed position shown in FIG. 2, in which the ball cap 67 comes to rest on the extension 62 , and the open position, shown in FIG. 3, in which the ball cap 67 is spaced apart from the extension 62 is arranged, displaceable, the compression spring 70 acting on the valve body 68 with a spring force in the direction of the closed position.

Die Länge des Zapfens 64 ist so gewählt, daß dieser auch in der geschlossenen Stellung des Entlastungsventils 66 aus dem erweiterten Abschnitt 60 der Bypass-Leitung 58 herausragt, und der Durchmesser des Zapfens ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des zylinderförmigen erweiterten Abschnitts 60, beispielsweise kann der Durchmesser des Zapfens 64 unge fähr 95% des Durchmessers des erweiterten Abschnitts 60 be tragen. Der Zapfen 62 ist dadurch gleitverschieblich im er weiterten Abschnitt 60 gehalten.The length of the pin 64 is selected so that it protrudes from the enlarged section 60 of the bypass line 58 even in the closed position of the relief valve 66 , and the diameter of the pin is slightly smaller than the diameter of the cylindrical enlarged section 60 , for example the diameter of the pin 64 approximately 95% of the diameter of the expanded portion 60 be. The pin 62 is thereby slidably held in the extended section 60 .

Während des in Fig. 2 dargestellten Arbeitsbetriebs kann der Druck in der Druckleitung 34 stromaufwärts des Injektors 40 ungefähr 90 bar betragen. Die durch die Druckleitung 34 strö mende Reinigungsflüssigkeit bewirkt im Niederdruckraum 48 ei ne Druckabsenkung auf beispielsweise 85 bar. Diesem Druck ist der in den engeren Abschnitt 59 eintauchende vordere Bereich der Kugelkappe 67 ausgesetzt. Die Federkonstante der Druckfe der 70 ist so gewählt, daß der Ventilkörper 68 in diesem Zu stand gegen die Erweiterung 62, die einen Ventilsitz für den Ventilkörper 68 bildet, dichtend angedrückt wird. Wird der Druckkopf verschlossen, so wird dadurch die Strömung der Rei nigungsflüssigkeit durch die Druckleitung 34 unterbrochen, so daß der Injektor 40 nicht länger eine Druckabsenkung bewirkt. During the working operation shown in FIG. 2, the pressure in the pressure line 34 upstream of the injector 40 can be approximately 90 bar. The cleaning fluid flowing through the pressure line 34 causes a pressure drop in the low-pressure chamber 48 to, for example, 85 bar. The front area of the spherical cap 67 , which dips into the narrower section 59 , is exposed to this pressure. The spring constant of the Druckfe of 70 is chosen so that the valve body 68 was in this state against the extension 62 , which forms a valve seat for the valve body 68, is pressed sealingly. If the printhead is closed, the flow of cleaning fluid through the pressure line 34 is interrupted, so that the injector 40 no longer causes a drop in pressure.

Der Druck im Niederdruckraum 48 erhöht sich somit auf den in der Druckleitung 34 sowohl stromaufwärts als auch stromab wärts des Injektors 40 herrschenden Druck, der bei verschlos senem Düsenkopf aufgrund der weiter im Betrieb befindlichen Kolbenpumpe über den sich im Arbeitsbetrieb einstellenden Wert von etwa 90 bar ansteigt.The pressure in the low-pressure chamber 48 thus increases to the pressure prevailing in the pressure line 34 both upstream and downstream of the injector 40 , which increases when the nozzle head is closed due to the piston pump which is still in operation, above the value of approximately 90 bar which arises during operation .

Diese Druckerhöhung bewirkt, daß der Ventilkörper 68 mit ei ner zunehmenden Kraft beaufschlagt wird, die der Federkraft der Druckfeder 70 entgegenwirkt, so daß das Entlastungsventil 66 in seine in Fig. 3 dargestellte geöffnete Stellung über geht. Dadurch wird über die Bypass-Leitung 58 eine Verbindung freigegeben zwischen der Druckleitung 34 und der Saugleitung 30, und die Kolbenpumpe 16 geht in den mit Pfeilen 72 in Fig. 3 dargestellten Kreislaufbetrieb über. Dies hat zur Fol ge, daß sich der Druck in der Druckleitung 34 bis auf einen Wert absenkt, der durch den Strömungswiderstand in der Bypass-Leitung 58 bestimmt wird.This pressure increase causes the valve body 68 to be acted upon by an increasing force which counteracts the spring force of the compression spring 70 , so that the relief valve 66 passes into its open position shown in FIG. 3. As a result, a connection is released via the bypass line 58 between the pressure line 34 and the suction line 30 , and the piston pump 16 changes over to the circuit operation shown by arrows 72 in FIG. 3. This has the consequence that the pressure in the pressure line 34 drops to a value which is determined by the flow resistance in the bypass line 58 .

In diesem Kreislaufbetrieb werden sowohl die gesamte Kugel kappe 67 als auch der Ringflansch 65 von der Reinigungsflüs sigkeit umströmt und mit dem sich im Kreislaufbetrieb ein stellenden Betriebsdruck beaufschlagt. Da somit im Vergleich zum Arbeitsbetrieb im Kreislaufbetrieb eine beträchtlich grö ßere Fläche des Ventilkörpers 68 mit dem Betriebsdruck beauf schlagt wird, reicht auch der geringere Druck des Kreislauf betriebs aus, um den Ventilkörper 68 entgegen der Federkraft der Druckfeder 70 in seiner geöffneten Stellung zu halten. Die der Druckleitung 34 zugewandte Oberseite 74 des Ringflan sches 65 wirkt diesbezüglich ebenso wie der hintere, in der geschlossenen Stellung des Entlastungsventils 66 nicht in den engeren Abschnitt 59 eintauchende Bereich der Kugelkappe 67 als zusätzliche Haltefläche, die den Ventilkörper 68 so lange in seiner geöffneten Stellung hält, bis der Druckkopf wieder geöffnet und somit Reinigungsflüssigkeit austreten kann. Dies bewirkt eine zusätzliche Absenkung des im Niederdruckraum 48 wirkenden Druckes aufgrund der Strömung der Reinigungsflüs sigkeit durch den Injektor 40, und diese Druckabsenkung hat zur Folge, daß das Entlastungsventil 66 aufgrund der Feder kraft der Druckfeder 70 in seine geschlossene Stellung über geht. Da nunmehr lediglich der in den engeren Abschnitt 59 eintauchende vordere Bereich der Kugelkappe 67 mit dem im Niederdruckraum 48 herrschenden Druck beaufschlagt wird, ver bleibt das Entlastungsventil 66 anschließend in seiner ge schlossenen Stellung, so daß sich der im Arbeitsbetrieb herr schende Betriebsdruck wieder einstellen kann. Erst ein erneu tes Verschließen des Druckkopfes hat aufgrund der damit ver bundenen Druckerhöhung im Niederdruckraum 48 einen erneuten Übergang in den Kreislaufbetrieb zur Folge.In this closed-loop operation, both the entire ball cap 67 and the annular flange 65 are flowed around by the cleaning liquid and acted upon by the operating pressure in the closed-loop operation. Since thus in comparison to the working mode in the circulatory operation a considerably larger area of the valve body 68 is struck with the operating pressure, the lower pressure of the circulatory operation is sufficient to hold the valve body 68 against the spring force of the compression spring 70 in its open position. The top 74 of the ring flange 65 facing the pressure line 34 acts in this regard as well as the rear region, in the closed position of the relief valve 66, which does not dip into the narrower section 59 of the spherical cap 67 as an additional holding surface which keeps the valve body 68 in its open position for so long holds until the printhead opens again and cleaning fluid can escape. This causes an additional lowering of the pressure acting in the low-pressure chamber 48 due to the flow of the cleaning liquid through the injector 40 , and this lowering of the pressure results in the relief valve 66 moving into its closed position due to the spring force of the compression spring 70 . Since now only the immersed in the narrower section 59 front area of the ball cap 67 is acted upon by the pressure prevailing in the low-pressure chamber 48 , the relief valve 66 then remains in its closed position, so that the working pressure prevailing in working operation can be adjusted again. Only a renewed closing of the printhead has a renewed transition to circular operation as a result of the associated pressure increase in the low pressure chamber 48 .

Claims

1. High-pressure cleaning device with a high-pressure pump for ei ne cleaning fluid comprising a pressure line and a suction line, the high-pressure pump having a bypass line leading from the pressure line to the suction line, into which a relief valve closing against the flow direction of the bypass line is connected, thereby in that the bypass line downstream of a branching (58) in the pressure line (34) arranged throttle member of the pressure line (34).

2. High-pressure cleaning device according to claim 1, characterized in that the bypass line ( 58 ) from the low pressure region ( 48 ) of an injector ( 40 ) for suction of a cleaning chemical leads to the suction line ( 30 ).

3. High-pressure cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the relief valve ( 66 ) comprises a holding element ( 65 ) which holds the relief valve ( 66 ) after its transition into the ge open position until the in the pressure line ( 34 ) downstream of the throttle point prevailing pressure falls below a minimum value.

4. High-pressure cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 68 ) of the relief valve ( 66 ) downstream of a pressure surface ( 67 ) which in the closed state of the relief valve ( 66 ) the pressure in the pressure line ( 34 ) downstream of the Throttle point is exposed, has a holding surface ( 74 ) facing away from the flow direction of the bypass line ( 58 ).

5. High-pressure cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass line ( 58 ) widens in the direction of flow and includes a narrower section adjacent to the throttle point ( 59 ) and a widened section ( 60 ) arranged at a distance from the throttle point, in which the Ven tilkörper ( 68 ) of the relief valve ( 66 ) is slidably held.

6. High-pressure cleaning device according to claim 5, characterized in that the expanded section ( 60 ) of the bypass line ( 58 ) is cylindrical and that the valve body ( 68 ) of the relief valve ( 66 ) against the flow direction of the bypass line ( 58 ) comprises spring-loaded pin ( 64 ) which in the closed position of the relief valve ( 66 ) completely fills out the enlarged section ( 60 ).

7. High-pressure cleaning device according to claim 5 or 6, characterized in that in the bypass line ( 58 ) between the narrower and the enlarged section ( 59 or 60 ) a valve seat forming extension ( 62 ) in the form of an annular cutout from a Ball surface is arranged, and that the Ventilkör by ( 68 ) of the relief valve ( 66 ) has a valve seat associated sealing surface in the form of the surface egg ner ball cap ( 67 ), the radius of the Ku gelkappe ( 67 ) is smaller than the radius of the Extension ( 62 ).

8. High-pressure cleaning device according to claim 7, characterized in that the radius of the ball cap ( 67 ) is approximately 90% of the radius of the extension ( 62 ).