DE19612704A1

DE19612704A1 - Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: DE19612704A1
Application number: DE1996112704
Authority: DE
Inventors: Anton Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-02
Also published as: EP0798048A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotordüse, insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Gehäuse, das eine Ein laß- und eine Auslaßöffnung für eine Reinigungsflüssigkeit aufweist, sowie mit einem im Gehäuse gegenüber dessen Längsachse geneigt angeordneten, drehangetriebenen und sich unter Ausführung einer Taumelbewegung an der Gehäuseinnen wand abwälzenden Rotor, der mit einer von der Reinigungs flüssigkeit durchströmten, zumindest im wesentlichen axial zum Rotor ausgerichteten Düse versehen ist, deren zur Auslaß öffnung weisendes, im wesentlichen kugelsegmentförmig ausge bildetes Ende in einem Napflager dichtend und schwenkbar abgestützt ist.

Eine derartige Rotordüse ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 33 646 A1 bekannt. Nachteilig an dieser bekannten Rotordüse ist die Tatsache, daß beim Betrieb der Rotordüse eine starke Flächenpressung zwischen dem kugelsegmentförmigen Düsenende und dem dieses Düsenende aufnehmenden Lagerbereich auftritt. Hierdurch wird bewirkt, daß sich das Düsenende vergleichsweise schnell in das Lager einarbeitet, was zum Verschleiß der Lageranordnung und einer verkürzten Lebensdauer der Rotordüse führt.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rotordüse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der auftre tende Verschleiß bei zumindest gleichbleibend guter Funktio nalität verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß benachbart dem kugelsegmentförmigen Düsenende eine sich von der Rotorlängsachse weg erstreckende Ringschulter angeordnet ist, über welche die Düse an einer ringförmigen, sich von der Gehäuselängsachse weg erstreckenden Lagerstützfläche abstützbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Rotordüse wird erreicht, daß der überwiegende Teil der zwischen Düse und Lager auftretenden Stützkräfte von der Ringschulter der Düse auf die Lagerstützfläche übertragen wird. Dies hat zur Folge, daß im Gegensatz zu bisher bekannten Ausführungsfor men zwischen dem kugelsegmentförmigen Düsenende und dem das kugelsegmentförmige Düsenende aufnehmenden Lagerbereich bei geringer Flächenpressung nur noch kleine Stützkräfte auftre ten. Durch die Verringerung der Stützkräfte in diesem Be reich und die Verlagerung der Stützkräfte in den Bereich von Ringschulter und Lagerstützfläche wird erfindungsgemäß er reicht, daß nur geringe Abnutzungserscheinungen zwischen Lager und Düse auftreten und zugleich im wesentlichen gleich bleibende Reib- bzw. Stützkräfte zwischen dem kugelsegment förmigen Düsenende und dem dieses Düsenende aufnehmenden La gerbereich gewährleistet werden können. Diese gleichbleiben den Reib- bzw. Stützkräfte führen zu einer ebenfalls gleich bleibenden und zuverlässigen Abdichtung zwischen Düse und Lager.

Somit wird es durch die erfindungsgemäße Anordnung möglich, eine Rotordüse derart auszubilden, daß sich die Düse nicht mehr auf nachteilige Weise in das Lager einarbeitet und zugleich eine gute Funktionalität bzw. Dichtwirkung zwischen Lager und Düse sichergestellt ist.

Vorteilhaft ist an der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Rotordüse weiterhin, daß die neben der gewünschten Taumelbewegung auftretende unerwünschte Eigenrotation der Düse um ihre eigene Achse aufgrund der zwischen Ringschulter und Lagerstützfläche auftretenden Reibkräfte verringert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Lagermaterial bzw. das Material der Lagerstützfläche eine geringere Härte auf als das Düsenmaterial bzw. das Material der Ringschulter. Hierbei kann das Lager bzw. die Lagerstützfläche beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere aus amorphem Kunststoff und vorzugsweise aus PEEK-Material bestehen. Die Düse bzw. die Ringschulter kann aus Metall, insbesondere aus Messing oder Stahl gefertigt werden.

Durch diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird es möglich, anstelle der bisher verwendeten Düsen aus gehärte tem Material Messingdüsen einzusetzen, wodurch sich eine we sentliche Kostenersparnis ergibt. Auch die Vorsehung des ge nannten Kunststofflagers erbringt eine Kostenersparnis, da derartige Lager wirtschaftlicher herstellbar sind als bei be kannten Vorrichtungen verwendete Keramiklager.

Die mit hohen Kosten verbundene Verwendung von gehärtetem Stahl oder Keramik ist im Rahmen der Erfindung also nicht mehr nötig, da aufgrund der Abstützung der Ringschulter an der Lagerstützfläche auftretende Abnutzungserscheinungen erheblich vermindert werden und demzufolge der Einsatz von extrem verschleißfesten Materialien überflüssig wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das kugelsegmentförmige Düsenende und der das kugel segmentförmige Düsenende aufnehmende Lagerbereich komplemen tär zueinander ausgebildet. Das kugelsegmentförmige Düsen ende und der dieses Düsenende aufnehmende Lagerbereich stehen dabei während der Taumelbewegung der Düse flächig miteinander in Kontakt, wodurch eine Dichtfunktion zwischen Düse und Lager bewirkt wird.

Das kugelsegmentförmige Düsenende und der das kugelsegment förmige Düsenende aufnehmende Lagerbereich können durch den Herstellungsprozeß derart dimensioniert sein, daß zunächst kein direkter Kontakt zwischen Ringschulter und Lagerstütz fläche besteht. Bei dieser Ausführungsform arbeitet sich das kugelsegmentförmige Düsenende bei der ersten Inbetriebnahme beispielsweise innerhalb eines Zeitraums von 5 bis 10 Minu ten in das Lager so weit ein, bis ein Kontakt zwischen Ring schulter und Lagerstützfläche auftritt. Durch das in diesem Fall gewollte, jedoch auf einen kurzen Zeitraum begrenzte Einarbeiten der Düse in das Lager wird erreicht, daß die Form des das kugelsegmentförmige Düsenende aufnehmenden Lagerbereichs exakt an das Düsenende angepaßt ist, wodurch eine besonders gute und zuverlässige Dichtfunktion zwischen Düse und Lager erzielt werden kann.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:

Fig. 1 einen entlang der Längsachse des Gehäuses verlaufen den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Rotordüse, und

Fig. 2 eine Detailansicht der in Kontakt mit einem Napf lager stehenden Düse gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Rotordüse 1 mit einem Gehäuse 2, welches eine Einlaßöffnung 3 und an seinem axial entgegengesetzten Ende eine Auslaßöffnung 4 für eine Reinigungsflüssigkeit aufweist.

In dem vorzugsweise im wesentlichen rotationssymmetrisch um seine Längsachse 5 ausgebildeten Gehäuse 2 ist ein Rotor 6 angeordnet, welcher bezüglich seiner Längsachse 7 ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Längsachse 7 des Rotors 6 ist gegenüber der Längsachse 5 des Gehäuses 2 um einen Winkel α geneigt.

Der Rotor 6 weist an seinem der Auslaßöffnung 4 zugewandten Ende eine Düse 8 auf, welche zumindest im wesentlichen axial zum Rotor ausgerichtet ist und aus der Reinigungsflüssigkeit aus dem Rotor 6 unter Druck austreten kann.

Die Düse 8 ist mit einem im wesentlichen die Form einer Halb kugel aufweisenden Düsenende 9 versehen, welches in einem Napflager 10 dichtend und schwenkbar abgestützt ist.

Beim Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wälzt sich der Rotor 6 unter Ausführung einer Taumelbewegung an der schräg zur Längsachse 5 des Gehäuses 2 verlaufenden Wälz fläche 11 ab, wodurch während eines mit der dargestellten Rotordüse 1 ausgeführten Spritzvorgangs ein bestimmtes Spritzmuster erzielt werden kann.

Die exakte Ausbildung des der Auslaßöffnung 4 zugewandten Endes des Rotors 6 und des ihm zugeordneten Napflagers 10 ist besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich, die eine Detail ansicht des entsprechenden Bereichs der Anordnung gemäß Fig. 1 zeigt.

Die Bezugszeichen in Fig. 2 sind entsprechend den Bezugs zeichen von Fig. 1 gewählt.

Benachbart zum halbkugelförmigen Düsenende 9 ist eine Ring schulter 12 vorgesehen, welche eine Stützfläche bildet, die sich im wesentlichen senkrecht von der Längsachse 7 des Rotors 6 weg erstreckt. Die Ringschulter 12 grenzt dabei direkt an das halbkugelförmige Düsenende 9 an.

Gegenüber der Ringschulter 12 ist das Napflager 10 mit einer ringförmigen Lagerstützfläche 13 versehen, über welche die Düse 6 mit ihrer Ringschulter 12 während der Rotation bzw. Taumelbewegung am Napflager 10 abstützbar ist.

Die Lagerstützfläche 13 grenzt bei der dargestellten Ausfüh rungsform unmittelbar an den das kugelsegmentförmige Düsen ende aufnehmenden Lagerbereich 14 an.

In der in Fig. 2 dargestellten Betriebsstellung besteht zwischen der Ringschulter 12 und der Lagerstützfläche 13 ein geringer Spalt 15, so daß bei Inbetriebnahme der Vorrichtung kein direkter Kontakt zwischen Ringschulter 12 und Lager stützfläche 13 auftritt. Dies führt in der bereits beschrie benen Weise dazu, daß sich das Düsenende 9 bei Inbetrieb nahme der Vorrichtung in das Napflager 10 so weit einarbei tet, bis Ringschulter 12 und Lagerstützfläche 13 miteinander in Kontakt treten. Auf diese Weise wird eine exakte Anpas sung des das kugelsegmentförmige Düsenende 9 aufnehmenden Lagerbereichs 14 an das Düsenende 9 erreicht, was zu einer besonders guten Dichtwirkung zwischen Rotor 6 und Napflager 10 führt.

Die Lagerstützfläche 13 verläuft nicht senkrecht zur Längs achse 5 des in Fig. 2 nicht dargestellten Gehäuses 2, son dern die Lagerstützfläche 13 ist zu einer zur Gehäuselängs achse 5 senkrecht verlaufenden Linie geneigt ausgerichtet. Die Neigung entspricht hierbei dem Winkel α, um den die Längsachse 7 des Rotors 6 gegenüber der Längsachse 5 des Gehäuses 2 geneigt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß zwischen der Ringschulter 12 und der Lagerstützfläche 13 nach der Einarbeitung des Düsenendes 9 in das Napflager 10 ein linienförmiger Kontakt besteht, welcher einen minimier ten Verschleiß sicherstellt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbei spiel beschränkt, es lassen sich eine Vielzahl von anderen Ausführungsformen realisieren.

Bezugszeichenliste

1 Rotordüse
2 Gehäuse
3 Einlaßöffnung
4 Auslaßöffnung
5 Längsachse
6 Rotor
7 Längsachse
8 Düse
9 Düsenende
10 Napflager
11 Wälzfläche
12 Ringschulter
13 Lagerstützfläche
14 Lagerbereich
15 Spalt

Claims

1. Rotordüse (1), insbesondere für ein Hochdruckreinigungs gerät, mit einem Gehäuse (2), das eine Einlaß (3) und eine Auslaßöffnung (4) für eine Reinigungsflüssigkeit aufweist, sowie mit einem im Gehäuse (2) gegenüber dessen Längsachse (5) geneigt angeordneten, drehangetriebenen und sich unter Ausführung einer Taumelbewegung an der Gehäuseinnenwand (11) abwälzenden Rotor (6), der mit einer von der Reinigungsflüssigkeit durchströmten, zumindest im wesentlichen axial zum Rotor (6) ausgerichteten Düse versehen ist, deren zur Auslaßöffnung (4) weisendes, im wesentlichen kugelsegmentförmig ausgebildetes Ende (9) in einem Napflager (10) dichtend und schwenkbar abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet daß benachbart dem kugelsegmentförmigen Düsenende (9) eine sich von der Rotorlängsachse (7) weg erstreckende Ringschulter (12) angeordnet ist, über welche die Düse an einer ringförmigen, sich von der Gehäuselängsachse (2) weg erstreckenden Lagerstützfläche (13) abstützbar ist.

2. Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermaterial bzw. das Material der Lagerstützfläche (13) eine geringere Härte als das Düsenmaterial bzw. als das Material der Ringschulter (12) aufweist.

3. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10) bzw. die Lagerstützfläche (13) aus Kunststoff, insbesondere aus amorphem Kunststoff und vorzugsweise aus PEEK-Material besteht.

4. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse bzw. die Ring schulter (12) aus Metall, insbesondere aus Messing oder Stahl besteht.

5. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelsegmentförmige Düsenende (9) und der das kugelsegmentförmige Düsenende (9) aufnehmende Lagerbereich (14) komplementär zueinan der ausgebildet sind und in Ausübung einer Dichtfunktion flächig miteinander in Kontakt stehen.

6. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelsegmentförmige Düsenende (9) und der das kugelsegmentförmige Düsenende (9) aufnehmende Lagerbereich (14) durch den Herstellungs prozeß derart dimensioniert sind, daß zunächst kein direkter Kontakt zwischen Ringschulter (12) und Lager stützfläche (13) besteht.

7. Rotordüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Einlaufzeit ein linienförmiger und direkter Kontakt zwischen Ringschulter (12) und Lagerstützfläche (13) besteht.

8. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringschulter (12) zumindest im wesentlichen senkrecht zur Rotorlängsachse (7) erstreckt.

9. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstützfläche (13) geneigt zu einer zur Gehäuselängsachse (5) senkrecht verlaufenden Linie ausgerichtet ist.

10. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (12) unmittelbar an das kugelsegmentförmige Düsenende (9) angrenzt.

11. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstützfläche (13) unmittelbar an den das kugelsegmentförmige Düsenende (9) aufnehmenden Lagerbereich (14) angrenzt.

12. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelsegmentförmige Düsenende (9) im wesentlichen die Form einer Halbkugel aufweist.