DE2420634B2 - Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung - Google Patents

Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung

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DE2420634B2
DE2420634B2 DE2420634A DE2420634A DE2420634B2 DE 2420634 B2 DE2420634 B2 DE 2420634B2 DE 2420634 A DE2420634 A DE 2420634A DE 2420634 A DE2420634 A DE 2420634A DE 2420634 B2 DE2420634 B2 DE 2420634B2
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Description

Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung mit einer Verdrängerpumpe, deren Auslaß mit einer Abgabevorrichtung und deren Einlaß über eine Ansaugleitung und einen Druckregler mit einer Wasserquelle verbunden ist, einer Quelle für Reinigungsmittel, die über eine zweite, ein Ventil enthaltende Leitung zwischen dem Druckregler und dem Pumpeneinlaß mit der ersten Leitung verbunden ist.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (US-PS 37 60 982). Die bekannte Vorrichtung verwendet einen Druckregler auf der Ansaugseite, der auf einen festen Druckwert eingestellt ist. Das Reinigungsmittel wird über eine Injektordüse ebenfalls in die Ansaugleitung eingeleitet. Eine automatische Beibehaltung eines eingestellten konstanten Mischungsverhältnisses ist jedoch nicht gewährleistet. Durch unterschiedliche Drücke in der Wasserquelle kann es somit zu unterschiedlichen unerwünschten Mischungsverhältnissen kommen.
Es ist außerdem eine Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung bekanntgeworden, bei der das Reinigungsmittel abströmseitig einer Pumpe eingeleitet wird (US-PS 35 87 156). Deshalb benötigt die bekannte Vorrichtung eine getrennte Pumpe, um das Reinigungsmittel in das Wasser unter einem vorgegebenen Druck hineinzudrükken. Je größer die Anzahl der Zusätze ist, je größer wird die Anzahl der zusätzlichen Pumpen.
Es ist schließlich bekanntgeworden, Druckschwankungen, insbesondere im Zusammenhang mit Haushaltgasgeräten, durch ein Druckregelventil auszugleichen, das mit Hilfe von Membranen arbeitet, wobei ein von den Membranen gebildeter Druckraum vom abströmseitigen Druck beaufschlagt ist zwecks Betätigung eines Druckregelventils (DT-PS 9 72 933).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung zu schaffen, die eine einfach aufgebaute und arbeitende, in weiten Grenzen veränderbare Zumessung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckregler in Abhängigkeit vom abströmseitigen Unterdruck den Durchströmquerschnitt seiner im Querschnitt steuerbaren öffnung so einstellt, daß er mit steigendem Druck kleiner und mit fallendem Druck größer wird, und die Durchströmquerschnitte des
Druckreglers und des Ventils insgesamt so gering bemessen sind, daß ständig ein Unterdruck in der Leitung zwischen Druckregler und Pumpe aufrechterhalten bleibt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gellt davon aus, daß für den Fall, daß öffentliche Wassernetze als Wasserquelle dienen, mit veränderlichen Drücken zu rechnen ist. Bei der Erfindung ist nun erkannt worden, daß die Verwendung eines geeigneten Druckreglers, die Zumessung eines im konstanten Verhältnis gemischten Flüssigkeitsgemisches auf einfache Weise durchgeführt werden kann, indem die Pumpe ständig für einen Unterdruck in der Leitung zwischen Druckregler und Pumpe sorgt. Dadurch wird nicht nur automatisch eine konstante Zumessung der zugeführten Wassermenge r, erhalten, sondern unabhängig vom schwankenden Druck der Wasserquelle das einmal eingestellte Verhältnis zwischen Wasser und Reinigungsmittel konstant beibehalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung.
F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Druckregler für eine Vorrichtung nach F i g. 1.
F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fi g. 2 entlang der Linie 3-3. m
Eine Wasserzufuhrquelle unter Druck ist über eine Leitung 5 mit einem Druckregler 6 verbunden. Ein Magnetventil 7 ist in der Leitung 5 angeordnet und kann zwischen einer geschlossenen und geöffneten Stellung betätigt werden. Die Leitung 6 ist mit einem Ende mit einer Wassereinlaßöffnung 8 des Druckreglers 6 verbunden. Wie es bei den meisten Wasserleitungen in Städten der Fall ist, treten wesentliche Druckschwankungen auf.
Der Druckregler 6 hat eine Auslaßöffnung 9 und zwei au weitere Einlaßöffnungen 10 und 11 für Reinigungsmittellösungen. Die Einlaßöffnung 10 ist mit einer Quelle 12 für Reinigungsmittellösungen über eine Leitung 13 verbunden, in der ein Magnetventil 14 angeordnet ist, das als einstellbares Nadelventil ausgebildet ist. Ferner ist in der Leitung 13 ein Rückschlagventil 15 angeordnet. Das Ventil 14 kann zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung bewegt werden, und das Rückschlagventil 15 gestattet nur einen Durchfluß zum Druckregler 6. Eine Umgehungsleitung 16 ist mit der Leitung 13 an den gegenüberliegenden Seiten des Rückschlagventils 15 und des Magnetventils 14 verbunden, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist, so daß die Ventile, falls erwünscht, umgangen werden können. Ein Magnetventil 17 ist in der Leitung 16 angeordnet und kann zwischen v> einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung betätigt werden.
Der Einlaß 11 für Reinigungsmittellösung ist in ähnlicher Weise mit einer zweiten Quelle 18 für Reinigungsmittellösung über eine Leitung 19 verbunden, in der ein Rückschlagventil 20 und ein Magnetventil 21 angeordnet sind, welch letzteres ein einstellbares Nadelventil ist. Das Rückschlagventil 20 verhindert einen Rückfluß des Reinigungsmittels zur Quelle 18. Falls erwünscht, kann eine Umgehungsleitung für die e>> Ventile 20 und 21 vorgesehen werden.
Eine Verdrängungspumpe 22, die in der Lage ist, hohe Drücke zu erzeugen, ist mit ihrem Einlaß 23 über eine Leitung 24 mit dem Flüssigkeitsauslaß 9 des Druckreglers 6 verbunden. Der Pumpenauslaß 25 ist über eine Leitung 26 mit einer Abgabevorrichtung 27 verbunden, die ein Ventil 28 und eine Sprühdüse 29 aufweist.
Mit den Leitungen 24 und 26 ist eine Leitung 30 mit einem Überdruckventil 31 für die Pumpe 22 verbunden, um einen Bypass für die Pumpe 22 zu bilden, wenn das Ventil 28 geschlossen ist.
In den Fig.2 und 3 ist eine Ausführungsform eines Druckreglers für den in F i g. 1 gezeigten Druckregler 6 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, obwohl die F i g. 2 und 3 keine Schnitte des Druckreglers 6 nach F i g. 1 darstellen. Er weist ein oberes Teil 32 und ein unteres Teil 33 mit einer Gewindekappe 34 auf. Das obere Teil 32 ist umgekehrt becherförmig und begrenzt zusammen mit einer Membran 35 eine Kammer 36. Wie ersichtlich, ist die Membran 35 dicht zwischen dem oberen und unteren Teil eingeklemmt, wenn sie, wie bei 37 in F i g. 3 gezeigt, zusammengeschraubt sind.
Eine in der Mitte angeordnete Druckplatte 38 ist auf der Membran 35 angeordnet und stützt eine Druckfeder
39 ab, die durch eine Stellschraube 40 nach unten gedrückt wird. Die Stellschraube 40 durchgreift eine Gewindebuchse 41, die im oberen Ende des umgekehrt becherförmigen Teiles 32 angeordnet ist. Das obere Ende der Feder 39 trägt eine Druckübertragungsplatte 42, deren unteres Ende in die Feder eingreift, während die obere Fläche konkav ausgebildet ist, um das untere Ende der Stellschraube 40 aufzunehmen. Eine Kontermutter 43 ist vorgesehen, um die Druckeinstellschraube
40 in der gewünschten Stellung zu sichern.
Das unter Teil 33 weist eine Ausnehmung 44 in einer horizontalen Wand 45 unmittelbar unter der Membran 35 auf, die eine mittlere, vertikale Bohrung 46 zur Aufnahme eines Ventilstößels 47 eines Ventils 48 aufweist.
Der Zwischenabschnitt des unteren Teiles 33 weist mehrere Durchgänge auf, die über dem rohrförmigen unteren Endabschnitt 49 angeordnet sind. Einer dieser Durchgänge ist ein Wassereinlaßkanal 50, der mit dem Inneren des rohrförmigen unteren Endabschnitts 49 in Verbindung steht, um eine Wasserkammer 51 zu bilden. Der verbleibende Teil des Zwischenabschnitts des unteren Teils 33 weist einen Einlaßkanal 52 für Reinigungsmittellösung auf, der gegenüberliegend zum Wassereinlaßkanal 50 angeordnet ist. Ein zweiter Einlaßkanal 53 für Reinigungsmittellösung erstreckt sich rechtwinklig zum Einlaßkanal 52, während ein Flüssigkeitsauslaßkanal 54 dem Einlaßkanal 53 gegenüberliegt. Jeder der beiden Einlaßkanäle 52 und 53 und der Auslaßkanal 54 stehen miteinander in Verbindung, indem sie in eine Mischkammer 55 münden.
Die Mischkammer 55 ist von der Wasserkammer 51 durch eine gekrümmte, sich quer erstreckende vertikale Wand 56 getrennt, die einen vertikalen mittleren Kanal 57 umgibt, der die Mischkammer 55 mit der Wasserkammer 51 verbindet, wenn das Ventil 48 geöffnet ist.
Das Ventil 48 erstreckt sich mit dem Stößel 47 aufwärts und greift an der konkaven Unterfläche eines Fußteils 60 an, das von der Druckplatte 38 getragen wird, so daß eine Bewegung der Membrane 35 auf das Ver.'il 48 übertragen wird.
Wie ersichtlich, ist der untere Endabschnitt des Ventils 48 im Durchmesser reduziert und trägt einen O-Ring 61 in einer Nut, die nahe dem Ende angeordnet ist und als Kolben in einem hochstehenden, oben offenen Zylinder 62 wirkt, der im Innern der
Gewindeklappe 34 angeordnet ist.
Eine Feder 63 umgibt den Zylinder 62 und erstreckt sich zwischen dem Ventil 48 und der Gewindekappe 34, wobei sie das Ventil 48 aufwärts gegen einen Ventilsitz 64 drückt, der das untere Ende des Kanals 57 umgibt. Ein vertikaler Kanal 65 erstreckt sich aufwärts durch das Ventil 48 und den Ventilstößel 47, wie dies in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist, und ist mit einem sich quer dazu erstreckenden Kanal 66 im Stößel 47 verbunden, der die Mischkammer 55 in ständige Verbindung mit dem Inneren des Zylinders 62 hinter dem Kolben des Ventils 48 bringt.
Ein Leckkanal 67 erstreckt sich durch die Wand 56 und hält die Wasserkammer 51 in ständiger, geringfügiger Verbindung mit der Mischkammer 55, um die Pumpe 22 ansaugbereit zu halten, wenn sie stillsteht. Die Größe des Leckkanals 67 ist jedoch bei weitem nicht in der Lage, der Pumpe ausreichend Wasser zuzuführen, wenn letztere im Betrieb ist, und zwar unabhängig vom Druck der Wasserquelle.
Um die Anlage in Betriebsbereitschaft zu versetzen, wird zunächst das Ventil 14 vollständig geöffnet und dann die Druckeinstellschraube 40 mit dem Ventil 7 geöffnet, bis nur Reinigungsmittel aus der Quelle 12 angesaugt und über das Ventil 28 bei 29 ausgetragen wird. Hierdurch wird der Druck des dem Einlaß der Pumpe zugeführten Wassers im wesentlichen auf Null reduziert. Da die öffnung des Ventils 14 wesentlich kleiner ist als erforderlich, damit die Pumpe 22 mit Nennleistung fährt, strömt unter diesen Bedingungen im wesentlichen 100% Reinigungsmittellösung durch die Pumpe. Dann wird die Druckeinstellschraube 40 angezogen, bis das gewünschte Verhältnis von Wasser zur Reinigungsmittellösung,beispielsweise 1 : !,erreicht ist. Durch das Anziehen der Druckeinstellschraube 40 wird ein Druck auf die Platte 38 ausgeübt und bewirkt, daß das Ventil 48 mit dem gewünschten Durchgangsquerschnitt offengehalten wird. Dies bringt die Anlage in den jeweils gewünschten Zustand, wobei später kleinere und genauere Nachstellungen für die gewünschten Verhältnisse vorgenommen werden können, indem kleine Nachstellungen des Nadelventils 14 oder gegebenenfalls des Ventils 21 vorgenommen werden.
Beim Betrieb der Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung wird die Pumpe 22 ständig in einem Zustand ungenügender Flüssigkeitszufuhr gehalten, so daß die Pumpe vorzugsweise mit etwa 100 bis 127 mm Hg Unterdruck betrieben wird. Die Größe des Durchgangsquerschnitts an den Ventilen 14 und 21 reicht nicht aus, um der Pumpe 22 genügend Flüssigkeit zuzuführen, damit sie mn Nennleitung arbeitet. Infolgedessen hält die Pumpe stromabwärts vom Druckregler 6 ständig einen Unterdruck aufrecht.
Auf diese Weise ist die durch das Ventil 14 und den Druckregler 6 angesaugte Flüssigkeit proportional zu deren Durchgangsquerschnitten. Infolgedessen kann man das Verhältnis genau über einen sehr großen Bereich, z. B. von 1:1 zu 1 :20(K) einstellen. Eine derartige Bemessung von Mischverhältnissen ist sehr genau, da sie durch F.instellung der Nadelventile 14 und 21 bewerkstelligt werden kann und der Druckregler 6 ständig seinen Durchgangsquerschnitt entsprechend dem durch die Pumpe 22 stromabwärts erzeugten Unterdruck einstellt.
Die Genauigkeit der gewünschten Mischungsverhältnisse kann bei dieser Anlage unabhängig von sehr starken Druckschwankungen der Wasserquellc aufrechterhalten werden. Wenn beispielsweise der Druck in der Leitung auf weniger als 1,4 kg/cm2 absinkt, bleibt das Verhältnis Wasser zu Reinigungslösung, das von der Waschvorrichtung abgegeben wird, beibehalten. Wenn der Wasserdruck abfällt, fällt die durch das Ventil 48
lu strömende Wassermenge ebenfalls ab, so daß ein noch größerer Zufuhrmangel zur Pumpe 22 entsteht und der Unterdruck stromabwärts vom Druckregler 6 zunimmt. Eine derartige Zunahme des Unterdrucks bewirkt, daß die Membrane 35 abwärts gezogen wird, was wiederum bewirkt, daß der Ventilstößel 47 das Ventil 48 gegen die Kraft der Feder 63 bewegt und den Durchgangsquerschnitt vergrößert. Dies gleicht automatisch den Druckabfall aus, und die der Pumpe 22 zugeführte Wassermenge bleibt konstant, so daß das Verhältnis von
2« Wasser zu Reinigungsmittellösung ebenfalls konstant bleibt.
Falls der in der Wasserzufuhr herrschende Druck sehr hoch wird, hält der Druckregler 6 einen konstanten Unterdruck zwischen demselben und der Pumpe 22
2r) aufrecht. Dies wird dadurch erreicht, daß die zunehmende Durchflußmenge durch das Ventil 48 den Unterdruck in der vom Auslaß 54 des Druckreglers 6 zur Pumpe 22 führenden Leitung reduziert wird. Diese Unterdruckabnahme wirkt sich über die Membrane 35 aus, derart, daD
i" der Ventilstößel 47 und das Ventil 48 angehoben werden, um den Durchgangsquerschnitt am Ventilsit7 64 zu drosseln. Dadurch wird der Wasserdurchgang zui Mischkammer 55 gedrosselt und ein konstanter Unterdruck aufrechterhalten. Da das Ventil 48 sich
Γ) näher an seine Schließstellung bewegt, vermindert es den Durchgangsquerschnitt und verhindert, daß das ir die Mischkammer strömende Volumen zunimmt unc das gewünschte Verhältnis stört.
Wenn es erwünscht ist, aus dem Austragende 29 nui
·"' Reinigungsmittellösung auszutragen, kann dies ohnE weiteres erreicht werden, indem die Ventile 7, 14 und 21 elektrisch geschlossen und das Ventil 17 geöffnet wird Unter diesen Bedingungen wird der Pumpe 22 nui Rcinigungsmittellösung zugeführt und wie erwünscht
4' ausgetragen.
Wenn es erwünscht ist, Reinigungsmittellösung au: der Quelle 12 oder 18 mit Wasser zu mischen, kann dies wie zuvor beschrieben, erreicht werden, indem da; entsprechende Ventil 14 oder 21 je nachdem geöffne
>" und das anderen geschlossen bleibt. Wenn eine Mischung der beiden Reinigungsmittellösungcn er wünscht ist, werden beide Ventile 14 und 21 geöffnet. Ei dürfte klar sein, daß das Ventil 7 immer geöffnet bleibt mit Ausnahme, wenn reine Reinigungsmittellösunj
Vl gewünscht wird.
Wenn das Ventil 28 geschlossen ist, kann die Pump« 22 infolge des sich in diesem Falle öffnender Überdruckventils 31 weiterlaufen, durch das die aus den Pumpenauslaß 25 ausgetragene Flüssigkeit über dii
''" Leitung 30 wieder dem Pumpencinlaß 24 zugeführ wird. Unter diesen Bedingungen schließen sich dii Rückschlagventile 15 und 20 automatisch, um einei Rückfluß zu den Quellen 12 und 18 zu verhindern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Hochdruck-Sprüh-Waschvorrichtung mit einer Verdrängerpumpe, deren Auslaß mit einer Abgabevorrichtung und deren Einlaß über eine Ansaugleitung und einen Druckregler mit einer Wasserquelle verbunden ist, einer Quelle für Reinigungsmittel, die über eine zweite, ein Ventil enthaltende Leitung zwischen dem Druckregler und dem Pumpeneinlaß mit der ersten Leitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (6) in Abhängigkeit vom abströmseitigen Unterdruck den Durchströmquerschnitt seiner im Querschnitt steuerbaren öffnung so einstellt, daß er mit steigendem Druck kleiner und mit fallendem Druck größer wird, und die Durchströmquerschnitte des Druckreglers (6) und des Ventils (14) insgesamt so gering bemessen sind, daß ständig ein Unterds uck in der Leitung (24) zwischen Druckregler (6) und Pumpe (22) aufrechterhalten bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (14) in der Reinigungsmittelleitung (13) in seinem Durchströmquerschnitt veränderbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (6) ein von einer Membran (35) betätigbares Ventil (48) aufweist, die Membran (35) abströmseitig von der steuerbaren öffnung angeordnet ist, und auf einer Seite vom abströmseitigen Druck beaufschlagbar M sowie auf der entgegengesetzten Seite nachgebend
in Öffnungsrichtung des Ventils (48) vorgespannt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (48) so vorgespannt ist, daß
es die steuerbare öffnung des Druckreglers (6) bei ss Stillstand der Pumpe (22) schließt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Quelle (18) für Reinigungsmittel über eine dritte Leitung (19) zwischen Druckregler (6) und Pumpe (22) mit der ersten Leitung (24) verbunden ist, wobei ein Schaltventil (21) in der dritten Leitung (19) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (6) einen hohlen Körper (32, 33, 34) aufweist mit Wänden, die eine Kammer (36), eine mit der zweiten Leitung (13) sowie mit einem Auslaß (9) zur Pumpe (22) verbundene Mischkammer (55) und eine mit der Wasserquelle (4) verbundene Wasserkammer (51) M voneinander trennen, eine Membran (35), die die Mischkammer (55) von der Kammer (36) trennt, einen Durchgang (57), der die Wasser- mit der Mischkammer verbindet, der von einem Ventilsitz (64) umgeben ist und der seinerseits mit einem κ Ventilglied (48) zusammenwirkt, das mittels einer Feder (63) gegen den Sitz (64) gedrückt wird, einen sich durch den Ventilsitz (64) erstreckenden Ventilstößel (59), der zwischen der auf der dem Ventilglied entgegengesetzten Seite des Ventilsitzes (64) angeordneten Membran (35) und dem Ventilglied (48) angeordnet ist, und eine einstellbare Feder (39), die auf der dem Ventilstößel (59) entgegengesetzten Seite gegen die Membran (35) wirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- <» zeichnet, daß ein enger Kanal (67) durch die Wand (56) zwischen Wasser- und Mischkammer hindurchgeht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (48) mit einem Kolben verbunden ist, der dichtend in einem zu einer Seite offenen Zylinder (62) geführt ist und ein Verbindungskanal (66, 65) zwischen Mischkammer (55) und Zylinder (62) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kolbens etwa dem der öffnung im Ventilsitz (64) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (63) den Zylinder (62) und den Kolben umgibt und sich an einem Ende am Ventilglied (48) und am anderen Ende an der die Wasserkammer (51) begrenzenden Wand abstützt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal zwischen Mischkammer (55) und Zylinder (62) von Bohrungen (66, 65) im Ventilstößel (59), im Ventilglied (48) und im Kolben gebildet ist.
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