DE20019723U1

DE20019723U1 - Rotordüse

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Publication number: DE20019723U1
Application number: DE20019723U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2010-11-22

Description

Rotordüse

Die Erfindung betrifft eine Rotordüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Rotordüsen sind grundsätzlich bekannt und dienen dazu, einen kegelförmigen Flüssigkeitsstrahl insbesondere unter hohem Druck auszustoßen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotordüse der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst einfacher und zuverlässiger Funktionsweise möglichst vielseitig einsetzbar ist und bei der insbesondere eine einfache Drehzahlregelung möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung gestattet es, auf einfache Weise durch Verdrehen des Stellelementes gegenüber dem Anschlußorgan den beidseitig im Anschlußorgan gelagerten Steuerkörper zu verschieben und dadurch den Strömungsquerschnitt im Zuströmbereich des Bypass-Kanals wahlweise in einem jeweils gewünschten Ausmaß zu vergrößern oder zu verringern. Dadurch ändert sich die Flüssigkeitsmenge, die pro Zeiteinheit über einen ebenfalls mit der Einlaßöffnung kommunizierenden Treibkanal zum Rotationsantrieb des Rotors in den Rotorraum strömt. Durch Drehen am Stellelement wird somit entweder dem Bypass-Kanal oder dem Treibkanal eine vorgeb-

bare Flüssigkeitsmenge entzogen und auf diese Weise die Drehzahl des Rotors geregelt. In Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Steuerkörpers wirkt das Stellelement beim Verdrehen über seine Steuerfläche entweder mit dem einen oder mit dem anderen Lagerabschnitt des Steuerkörpers zusammen, indem der betreffende Lagerabschnitt in das Anschlußorgan hineingedrückt und auf diese Weise der Steuerkörper zur Veränderung des Strömungsquerschnitts im Zuströmbereich verschoben wird. Die beidseitige Lagerung des Steuerkörpers im Anschlußorgan gewährleistet eine sichere und zuverlässige Funktionsweise der Drehzahlregelung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rotordüse mit einer erfindungsgemäßen Drehzahlregelung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 ein Anschlußorgan mit einem Steuerkörper und einem Stellelement zur Drehzahlregelung an einer Rotordüse gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Bei der Rotordüse gemäß Fig. 1 ist in einem Rotorraum 13 eines Düsengehäuses 11 ein Rotor 15 angeordnet, der sich mit einer Düse in einem Napflager abstützt. Auf den Aufbau des Rotors 15 wird nicht näher einge-

gangen, da die im folgenden erläuterte Drehzahlregelung grundsätzlich mit beliebig ausgestalteten Rotoren verwendbar ist.

Zur Drehzahlregelung ist in einem mit dem Düsengehäuse 11 verschraubten Anschlußorgan 10 ein langgestreckter Steuerkörper 20 angeordnet, der in einem sich senkrecht zur mit der Längsachse des Anschlußorgans 10 zusammenfallenden Längsachse 14 des Düsengehäuses 11 erstreckenden Führungskanal 23 des Anschlußorgans 10 verschiebbar gelagert ist.

Die zur Lagerung des Steuerkörpers 20 im Führungskanal 23 dienenden Lagerabschnitte 22 dichten gleichzeitig einen im Anschlußorgan 10 ausgebildeten, sich parallel zur Längsachse 14 erstreckenden Einlaßraum 27 nach außen ab. Endseitig sind die Lagerabschnitte 22 kalottenförmig ausgebildet.

Im Anschlußorgan 10 ist des weiteren ein sich parallel zur Längsachse 14 erstreckender Bypass-Kanal 16 ausgebildet. Der Bypass-Kanal 16 mündet einströmseitig in den Führungskanal 23 und ausströmseitig in den Rotorraum 13. Zusätzlich zu einem im Anschlußorgan 10 ausgebildeten Treibkanal 26, über den Flüssigkeit aus dem Einlaßraum 27 in radialer oder tangentialer Richtung in den Rotorraum 13 strömt, um im Rotorraum 13 Flüssigkeitswirbel zur Mitnahme und somit zum Rotationsantrieb des Rotors 15 zu bilden, ist mit dem Bypass-Kanal 16 eine weitere Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung 12 und dem Rotorraum 13 vorhanden.

Der Steuerkörper 20 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel knochenförmig ausgebildet und weist einen im Bereich des Einlaßraumes 27, durch den sich der Steuerkörper 20 hindurch erstreckt, einen Bereich mit gegenüber den Lagerabschnitten 22 reduziertem Durchmesser auf. Der Strömungswiderstand des Steuerkörpers 20 für von der Einlaßöffnung 12 zum Treibkanal 26 strömende Flüssigkeit wird auf diese Weise reduziert. Außerdem wird durch diese Taillierung erzielt, daß Flüssigkeit in den Führungskanal 23 hinein und am Steuerkörper 20 vorbei zu einem Zuströmbereich 18 des Bypass-Kanals 16 und in den Bypass-Kanal 16 hinein strömen kann.

Auf der Außenseite des Anschlußorgans 10 ist ein hülsenförmiges Stellelement 21 gegenüber dem Anschlußorgan 10 verdrehbar gelagert. Die dem Anschlußorgan 10 zugewandte und mit den abgerundeten Stirnseiten des Steuerkörpers 20 zusammenwirkende Innenseite der Stellhülse 21 ist. als eine spiralförmig um die mit der Längsachse 14 zusammenfallende Drehachse der Stellhülse 21 herum verlaufende Steuerfläche 17 ausgebildet. Aufgrund dieses exzentrischen Verlaufs der Steuerfläche 17 wird beim Verdrehen der Stellhülse 21 gegenüber dem Anschlußorgan 10 der Steuerkörper 20 im Führungskanal 23 verschoben.

Ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 1, in welcher der freie Strömungsquerschnitt im Zuströmbereich 18 maximal, d.h. der Bypass-Kanal 16 vollständig offen ist, schiebt sich der Steuerkörper 20 bzw. dessen Lagerabschnitt 22 beim Verdrehen der Stellhülse 21 vor die Einströmöffnung des Bypass-Kanals 16.

Folglich kann durch einfaches Verdrehen der Stellhülse 21 der freie Strömungsquerschnitt im Zuströmbereich 18 des Bypass-Kanals 16 verändert und so der Anteil der pro Zeiteinheit über den Bypass-Kanal 16 in den Rotorraum 13 strömenden Flüssigkeit stufenlos eingestellt werden.

In der anderen, nicht dargestellten Extremstellung ist der Bypass-Kanal 16 vollständig durch den Steuerkörper 20 bzw. dessen Lagerabschnitt 22 verschlossen. Es kann somit durch Drehen an der Stellhülse 21 auf einfache Weise zwischen einer minimalen Rotordrehzahl bei vollständig offenem Bypass-Kanal 16 und einer maximalen Rotordrehzahl bei vollständig verschlossenem Bypass-Kanal 16 umgeschaltet werden.

Die stirnseitigen Abrundungen des Steuerkörpers 20 sorgen dabei für eine besondere Leichtgängigkeit der Stellhülse 21 beim Verdrehen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2, in der lediglich die Einheit aus Anschlußorgan 10, Steuerkörper 20 und Stellelement 21 dargestellt ist, unterscheidet sich von der Variante gemäß Fig. 1 im wesentlichen durch die Ausgestaltung des Steuerkörpers 20.

Der Steuerkörper 20 ist zur Bildung eines Bereiches 24 reduzierten Durchmessers mit einer einen ebenen Boden aufweisenden Umfangsnut 25 versehen. Die Umfangsnut 25 erstreckt sich über die gesamte Breite des Einlaßraumes 27. Diese Ausgestaltung des Steuerkörpers 20 gewährleistet es ebenfalls, daß bei entsprechender Stellung des Steuerkörpers 20 Flüssigkeit in den Führungskanal 23 und somit über den Zuströmbereich 18 in den Bypass-Kanal 16 strömen kann.

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In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist das Stellelement 21 als Stellring ausgebildet, der das Anschlußorgan 10 lediglich im Bereich des Steuerkörpers 20 und des Führungskanals 23 umgibt. Grundsätzlich kann erfindungsgemäß auch in dieser Ausführungsform das Stellelement 21 als Stellhülse mit einer größeren axialen Ausdehnung ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

10 Anschlußorgan

11 Düsengehäuse

12 Einlaßöffnung

13 Rotorraum

14 Längsachse

15 Rotor

16 Bypass-Kanal

17 Steuerfläche

18 Zuströmbereich

20 Steuerkörper

21 Stellelement

22 Lagerabschnitt

23 Führungskanal

24 Bereich reduzierten Durchmessers

25 Umfangsnut

26 Treibkanal

27 Einlaßraum

Claims

1. Rotordüse, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit einem Düsengehäuse (11), das an seinem axial einen Ende eine in einem Anschlußorgan (10) ausgebildete Einlaßöffnung (12) und am anderen Ende eine Auslaßöffnung für Flüssigkeit aufweist, sowie mit einem in einem Rotorraum (13) des Düsengehäuses (11) gegenüber dessen bevorzugt mit der Längsachse des Anschlußorgans (10) zusammenfallenden Längsachse (14) geneigt angeordneten, während eines Rotationsbetriebs drehangetriebenen Rotor (15), der an seinem zur Auslaßöffnung weisenden Ende mit einer in einem Napflager abgestützten Düse versehen ist und am gegenüberliegenden Ende eine Zuströmöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußorgan (10) wenigstens ein Bypass-Kanal (16) ausgebildet ist, über den zwischen der Einlaßöffnung (12) und dem Rotorraum (13) eine Strömungsverbindung herstellbar ist, und daß ein am Anschlußorgan (10) verschiebbar gelagerter Steuerkörper (20) vorgesehen ist, der beidseitig mit einander gegenüberliegenden Lagerabschnitten (22) im Anschlußorgan (10) geführt und mittels eines gegenüber dem Anschlußorgan (10) verdrehbaren Stellelementes (21) verschiebbar ist, das an seiner dem Anschlußorgan (10) zugewandten und mit den Lagerabschnitten (22) des Steuerkörpers (20) zusammenwirkenden Innenseite eine exzentrische Steuerfläche (17) aufweist, wobei durch Verdrehen des Stellelementes (21) der Steuerkörper (20) verschiebbar und in einem Zuströmbereich (18) des Bypass-Kanals (16) der freie Strömungsquerschnitt zur Regelung der Rotordrehzahl veränderbar ist.

2. Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20) in einem sich insbesondere senkrecht zur Längsachse des Anschlußorgans (10) erstreckenden Führungskanal (23) gelagert ist.

3. Rotordüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20) in jeder Stellung mit zumindest einem Lagerabschnitt (22) aus dem Anschlußorgan (10) herausragt.

4. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Kanal (16) in einen für einen Lagerabschnitt (22) des Steuerkörpers (20) vorgesehenen Führungskanal (23) des Anschlußorgans (10) mündet.

5. Rotordüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (23) mittels des Steuerkörpers (20), insbesondere mittels der Lagerabschnitte (22) des Steuerkörpers (20), nach außen abgedichtet ist.

6. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20) in einem zwischen den Lagerabschnitten (22) gelegenen Bereich (24), der sich vorzugsweise zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite eines im Anschlußorgan (10) ausgebildeten Einlaßraumes (27) erstreckt, einen gegenüber den Lagerabschnitten (22) reduzierten Durchmesser aufweist.

7. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20) tailliert ist und insbesondere knochenförmig ausgebildet ist.

8. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bereich (24) reduzierten Durchmessers des Steuerkörpers (20) eine insbesondere U-förmige und einen ebenen Boden aufweisende Umfangsnut (25) ausgebildet ist.

9. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerabschnitte (22) jeweils an ihrem freien Ende abgerundet und insbesondere kalottenförmig ausgebildet sind.

10. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20) sich etwa senkrecht zur Längsachse des Anschlußorgans (10) erstreckt.

11. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Kanal (16) sich etwa parallel zur Längsachse des Anschlußorgans (10) erstreckt.

12. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (17) des Stellelementes (21) spiralförmig um eine bevorzugt mit der Längsachse des Anschlußorgans (10) zusammenfallende Drehachse des Stellelementes (21) herum verläuft.

13. Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (21) hülsen- oder ringförmig ausgebildet ist.