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Abgabesystem für mehrere Strömungsmittel
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur wahlweisen Abgabe
eines Strahlflusses einer ersten Flüssigkeit und eines Strahl flusses einer Kombination
aus der ersten Flüssigkeit und einer zweiten Flüssigkeit. Es hat sich herausgestellt,
dass es aus mehreren verschiedenartigen Gründen wünschenswert ist, ein Strömungsmittelprodukt
in einen Strömungsmittelträger zu injizieren, z.B. ein Reinigungsmittel in einen
Wasserstrom (s. US-PS 3 698 644). Auf diese Weise konnte bei der gewerbsmässigen
Reinigung von Fussböden, Wänden, gekachelten Flächen u.
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dgl. ein Reinigungsmittelwehlweise einem Wasserstrom zum Austritt
durch eine einzige Düse zugeführt werden, um die Arbeitsf1<iche mit 1!hilfe eines
einzigen Arbeitsgerätes einzuseifen und zu spülen.
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Die bekannten Vorrichtungen für diese Zwecke sind jedoch im Hinblick
auf die Einstellung der Menge des Reinigungsmittels pro Volumeneinheit der Primärflüssigkeit
unbefriedigend,
weisen eher zwei als eine einzige Düse auf, was
sie gegen ein Verstopfen anfällig macht, weisen zum Teil tragbare Reinigungsbehälter
auf, was entweder die Menge des zur Verfügung stehenden lveinigungsmittels begrenzt
oder die Vorrichtung schwerfallig und unhandlich macht, oder verursachen eine Verunreinigung
der Friscllwassersysteme aufgrund der Störanfälligkeit des Reinigungsmittelventils,
das bei Fehlleistungen ein Einströmen des Reinigungsmittels in die Frischwasserversorgung
erlaubt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine duale Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
zu schaffen, bei der eine einzige Düse für die wahlweise Abgabe eines Strahls einer
ersten Flüssigkeit oder eines Strahls der mit einer zweiten Flüssigkeit kombinierten
ersten Flüssigkeit.
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Ferner soll eine duale Flüssigkeitsstrahlvorrichtung geschaffen werden,
bei der sowohl eine erste als auch eine zweite Plüssigkeit unter einem positiven
Druck einer einzigen Düse zugeführt werden.
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Ausserdem soll eine duale Flüssigkeitsstrahlvorrichtung geschaffen
werden, bei der es für die zweite Flüssigkeit unmöglich ist, mit der Versorgungsquelle
der ersten Flüssigkeit in eine Strömungsmittelverbindung zu treten.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gelöst,
die in einer Ausführungsform Behälter für die erste und die zweite Flüssigkeit aufweisen
kann, ferner einen Luftdurchbruch zwischen einer Quelle der ersten Flüssigkeit und
der in den Behältern der ersten Flüssigkeit gespeicherten Flüssigkeit, eine Druckeinrichtung
zur Erhöhung der Drücke der ersten und der zweiten Flüssigkeit, ein Mischventil
zum wahlweisen Nischen der ersten und der zweiten Flüssigkeit
und
schliesslich eine Düseneinrichtung zur Abgabe der Flüssigkeiten in der gewünschten
Form.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels.
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In der Zeichnung stellen dar: Figur 1 eine perspektivische Ansicht
einer teilweise aufgeschnittenen e rfindungsgemäs sen Vorrichtung, Figur 2 eine
Draufsicht auf ein aufgeschnittenes Mischventil, das in Verbindung mit der erfindungsgemässen
Vorrichtung verwendet wird, und Figur 3 eine =clinittansicht entlang der Ebene 3-3
der Figur 2.
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Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Vorrichtung, mit der
sser, das als erste Flüssigkeit verwendet wird, mit einem flüssigen Reinigungsmittel,
das als zweite Flüssigkeit verwendet wird, gemischt und abgegeben wird. In Figur
1 ist eine solciie Reinigungsvorrichtung allgemein mit 10 bezeicimet .
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Wie deutlich dargestellt ist, weist die Vorrichtung 10 einen ersten
Tank 12 für die Aufnahme einer ersten Flüssigkeit, in diesem Falle Wasser, auf,
ferner einen zweiten Tank 14 für die Aufnahme einer zweiten Flüssigkeit, in diesem
Falle ein flüssiges Hveinigungsmittel, weiterhin eine Düseneinrichtung 16, um entweder
die erste Flüssigkeit oder die erste Flüssigkeit mit der zweiten Flüssigkeit kombiniert
abzugeben, und schliesslich eine Pumpe 18, um die erste Flüssigkeit unter
Druck
durch die Düse 16 hindurchzufühlun.
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Wie oben bemerkt wurde, ist die erste Flüssigkeit in der beschriebenen
Vorrichtung 10 Wasser. Daher ist am oberen Ende des Tanks 12 eine Wassereinlassverbindung
20 vorgesehen, wie aus Figur 1 entnommen werden kann. Dabei kann beispielsweise
da:; von den Stadtwerken gelieferte Wasser zur Füllung des Tanks 12 verwendet werden,
das über eine Wasserleitung 21 und ein Schwimmer-Sperrventil 24 angeleite t wird.
Der Schwimmer 25 des Ventils 24 erstreckt sich in den Tank 12 und schwimmt auf der
Oberfläche des Wassers, so dass der Tank gefüllt wird, wenn die Wasseroberflache
unter eine vorgegebene liöhe sinkt, und der Füllvorgang beendet wird, wenn die Wasseroberfläche
eine vorgegebene maximale Höhe erreicht.
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Der vorgegebene maximal zulässige Wasserspiegel im Tank 12 liegt unterhalb
eines Anschlusses 27 für ein Abflussrohr 28. Daher wird im Falle einer Betriebsstörung
des Schwimmerventils 24 der Wasserspiegel im Tank 12 nicht über die Höhe des Anschlusses
27 ansteigen. Durch die Positionierung des Anschlusses 27 für den Abfluss, d.h.
durch die vertikale Position dieses Anschlusses, die unterhalb der Höhe des Auslasses
des Ventils 24 liegt,wird ein atmosphärischer Durch bruch geschaffen, der verhindert,
dass die Flüssigkeit aus dem Tank 12 durch die Leitung 21 in das Wasserversorgungssystem
zurückströmt. Bei den bekannten Vorrichtungen ist ein solcher atmosphärischer Durchbruch
nicht vorhanden, und sie konnten daher gelegentlich das Frischwasserversorgungssystem
verunreinigen, an dem sie angeschlossen waren. Um einer möglichen Verstopfung des
Abflussrohres zu begegnen, ist zusätzlich ein Uberlaufschlitz 29 in der Wandung
des Tanks 12 ein wenig oberhalb der Höhe des Abflussanschlusses 27 vorgesehen, um
den atmosphärischen Durchbruch in jedem Falle sicherzustellen.
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Die '*:asserhöhe im Tanic 12 soll sehr genau einstellbar sein. Daher
ist am Tank 12 ein für diesen zweck geeignetes Sichtglas 30 vorgesehen. Jedoch sei
darauf hingewiesen, dass die Anordnung eines solchen Sichtglases am Gegenstand der
Erfindung nicht notwendig ist.
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Am Boden des Tanks 12 ist eine Auslassleitung 33 angeordnet, die eine
Verbindung für die erste Flüssigkeit aus dem Tank 12 zum Sinlassanschluss der Pumpe
18 herstellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Pumpe
18 um eine elektromotorisch angetriebene Zentrifugalpumpe mit axialem Auslass. Jedoch
ist die Wahl der Pumpe nicht kritisch, und eigentlich kann jede kontinuierlich abgebende
Pumpe verwendet werden.
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Der Auslass der Pumpe 18 ist mit einer Öffnung eines T-Stücks 34 verbunden,
dessen zweite oeffnung über einen Druckregler mit einer Rücklaufleitung und dessen
dritte Öffnung mit einem Druckmessgerät 37 verbunden ist, durch das das Wasser in
einen Schlauch 38 strömt,um schliesslich zur Düse 16 zu gelangen.
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Die Rücklaufleitung 35 erstreckt sich vom T-Stück 34 und dem Druckregler
37 nach oben zu einem Rücklaufanschluss 39, der an der Seite des Tanks 12 angeordnet
ist. Der Anschluss 39 liegt unterhalb des Anschlusses 27 für den Abfluss und unterhalb
des Einlassanschlusses 20, um das Rücklaufwasser unterhalb des Wasserspiegels in
den Tank 12 einzuleiten.
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Der zweite Tank 14, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur
Aufnahme eines flüssigen Reinigungsmittels dient, weist eine entfernbare Kappe 40
auf, um den Tank füllen zu können. Der Deckel 41 des Tanks 14, in dem die Kappe
40 entfernbar angeordnet ist, ist mit einem ersten Anschlussstück 42 und einem zweiten
Anschlussstück 44 versehen. Das
erste Anschlussstück 42 verbindet
den Ta-,lc 14 mit einer Druckluftleitung 45, die über einen Regler 49 an eine Versorgungsleitung
#8 angeschlossen ist. Für gewöhnlich beträgt der Druck der Druckluftsysteme 3 bis
8 kg pro cm2, was für den angestrebten Verwendungszweck vollkommen ausreicht.
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Das zweite Anschlussstück 44 ist mit einer Zugleitung (nicht gezeigt)verbunden,
die dafür sorgt, dass die Flüssigkeit nahe des Bodens des Tanks 14 über das Anschlussstück
44 in eine Auslassleitung 51 gelangt, die an einen Verbindungsschiauch 38 angeschlossen
ist.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Schlauch 38 ein Zwillingsleitungsschlauch,
wobei die eine Leitung mit der Wasserzufuhr und die andere Leitung mit der Auslassleitung
51 verbunden ist, die die Seifenzufuhr bildet. Das distale Ende des Schlauches 38
ist mit einem Mischventil 54 verbunden, das seinerseits mit der Düse 16 verbunden
ist.
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In den Figuren 2 und 3 sind ciinittansichten des Mischventils 54 dargestellt.
Das Ventil 54 weist, wie gezeigt, ein Ventilgehäuse 56 mit einer ersten und einer
zweiten Bohrung 58, 59 auf, die sich durch das Gehäuse hindurch erstrecken und im
allgemeinen parallel zueinander auf Abstand gehalten sind.
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Die erste Bohrung 58 bestimmt eine erste Einlassöffnung 60 und eine
Auslassöffnung 62, durch die das Strömungsmittel bei seinem Weg zur Düse 16 hindurchströmt.
Die erste Einlassöffnung 60 dient für den Anschluss an jene Leitung des Schlauches
38, durch die die erste Flüssigkeit, d.h. das Wasser, strömt.
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Die zweite Bohrung 59 ist an einem Ende mit einem Gewinde versehen,
in das ein Anschlussstück 63 bei gleichzeitiger Abdichtung eingeschraubt ist. Das
Anschlussstück 63 dient zum Anscluss an jene Leitung des Schlauchs 38, durch die
die zweite Flüssigkeit, d.h. die Seife, strömt. Das innere Ende des Anschlussstücks
63 bildet einen falter 65 für eine Ventilstange 67, die innerhalb der zweiten Bohrung
59 axial verschiebbar ist.
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Genauer gesagt ist die zweite Bohrung 59 mit einer koaxialen Gegenbohrung
69 versehen, die sich teilweise durch das Ventilgeht e 56 erstreckt. An der Übergangsstelle
von der Bohrung 59 zur Gegenbohrung 69 liegt eine Schulter 71, die als oitz für
eine O-lMingdiciltung 72 dient, die in einem in der Ventil stange 67 ausgebildeten
ringförmigen Kanal 73 angeordnet ist. Daher kann das Strömungsmittel nicht aus der
Cegenbohrung 69 in die Bohrung 59 eindringen, wenn die Oberflache der O-Ringdichtung
72 an der Schulter 71 an].iegt.
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Wenn jedoch die Ventilstange 67 axial verschoben ist, um die O-Hingdichtung
72 von der Schulter 71 zu lösen, kann das Strömungsmittel von der Gegenbohrung 69
ausgehend durch die Bohrung 59 und danach in die Bohrung 58 über eine im Venteilgehäuse
56 ausgebildete Querbohrung 75 strömen. Es wird darauf hingewiesen, dass das untere
Ende der Querbohrung 75 ein Gewinde aufweist, in das ein Bolzen 76 in abdichtender
Weise einschraubbar ist, um ein Ausströmen des Strömungsmittels aus dem Ventil gehäuse
56 zu verhindern.
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Eine Schraubenfeder 78 ist konzentrisch auf der Ventil stange 67 angeordnet
und zwischen dem Falter 65 und einer an der Ventilstange 67 ausgebildeten Schulter
77 eingespannt. Die Feder 78drückt die Ventilstange 67 in die Bohrung 59, wodurch
die normale Position der Ventilstange derart bestimmt ist,
dass
die O-Ringdichtung 72 an der Schulter 71 anliegt, d.h.
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das Ventil normalerweise geschlossen ist.
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Die Ventil stange 67 läuft aus der Bohrung 59 hinaus und durch eine
Bohrung 80, die in einem am Ventilgehäuse 56 angeformten Flansch 81 vorgesehen ist.
Das Ende der Ventil stange 67 ausserhalb der Bohrung 59 ist mit einem Gewinde versehen,
auf das eine Einstellmutter 83 aufgeschraubt ist.
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Die Mutter 83 kann entlang der Ventil stange 67 verstellt werden,
um das Ausmass ihrer axialen Verschiebung zu begrenzen bzw. dafür zu sorgen, dass
die Ventilstange 67 derart verschoben ist, dass die O-llingdichtung 72 von der Schulter
71 entfernt gehalten wird, so dass sich das Ventil in seiner offenen Stellung befindet.
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as den Betrieb der Vorrichtung gemäss der Erfindung anbelangt, so
wird zunächst die Kappe 40 von dem Tank 14 für die zweite Flüssigkeit entfernt und
eine bestimmte Menge eines flüssiger Reinigungsmittels eingebracht. Danach wird
die Kappe aufgesetzt und in abdichtender Weise auch im Hinblick .auf hohe Drucke
befestigt. Wenn die Kappe 40 in abdichtender Weise am Tank 14 befestigt ist, wird
Luft unter hohem Druck von einer geeigneten Druckluftquelle über die Versorgungsleitung
48 und den Regler 49 sowie über die Leitung 45 und das Anschlussstiick 42 in den
Tank 14 eingeleitet. Der Druck in dem Tank 14 kann wunschgemäss eingestellt werden,
um den richtigen Reinigungsmittelfluss für die gewünschten Arbeiten zu erhalten.
Die Menge des Reinigungsmittels sowie die Höhe des Drucks können empirisch bestimmt
werden.
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Dann wird der erste Tank 12 auf die gewünschte Höhe mit Wasser gefüllt,
indem das Sperrventil 22 geöffnet wird und das Wasser solange eingelassen wird,
bis der Wasserspiegel im Tank 12 derart angestiegen ist, dass das Schwimmerventil
24 schliesst. Wie oben erläutert worden ist, soll der Tank gut gefüllt sein, der
Wasserspiegel Jedoch ein wenig unterhalb
der ijöhe des Abflussrohrs
28 liegen.
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Daraufhin kann die Pumpe 18 eingeschaltet werden, so dass das Wasser
us dem Tank 12 über das T-Stück 34 und bei richtiger Belüftung in den Schlauch 38
hoch zu der Position der Dü;e 16 gepumpt wird. Wenn der Schlauch 38 vollständig
mit Wasser gefüllt ist, während die Düse 16 geschlossen ist, wird bei weiterem Betrieb
der Pumpe das Wasser über die Rücklaufleitung 35 zurück in den Tank 12 für eine
erneute Verwendung geleitet.
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Bei Betätigung der Düse 16 strömt das Wasser über den Schlauch 38
und das Mischventil 54 aus der Düse 16 hinaus. Das Wasser wird dabei solange an
einer Mischung mit der ReinigungsmiLteli3sung gehindert, bis die Ventilstange 67
des Mischventils 54 axial verschoben wird, um die Ventiloberfläche bzw. die O-Ringdichtung
72 vom Sitz 71 zu lösen. In diesem Moment strömt das Reinigungsmittel über das Ventil
und die Querbohrung 75 in die Bohrung 58, wird mit dem Wasserstrom gemischt und
entweicht aus der Düse 16, um die gewünschte Reinigung zu bewirken. Gespült werden
kann, indem die Ventilstange 67 axial verschoben wird, damit die Ventilfläche bzw.
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die O-Ringdichtung 72 an der Schulter in Anlage kommt, wodurch der
bluss des flüssigen Reinigungsmittels unterbrochen wird und nur mehr der Wasserstrom
aus der Düse 16 austritt.
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Die Vorrichtung kann aus den verschiedenrtigsten Materialien hergestellt
sein. Die Auswahl dieser Materialien hängt letztlich nur von den im Einzelfall verwendeten
Reinigungsmitteln ab.
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In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Vorrichtung für eine
einzige oder komibnierte Flüssigkeitsströmungen verwendet werden kann ohne Rücksicht
darauf, welche besondere Flüssigkeit jeweils verwendet wird. Daher können die Materialien
aus
jenen ausgewählt werden, die für die jeweiligen Arbeitsgänge am besten geeignet
sind.
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Wie von dem auf diesen Gebiet zuständigen Fachmannohne weiteres erkannt
wird, ermöglicht die obengenannte Vorrichtung eine lillschungvon zwei Strdmungs
itteln in Abhängigkeit von der Einstellung des Mischventils, das unmittelbar an
der Düse angeordnet ist, und eine Vorwahl des Mischverhältnisses. Dabei ist das
städtische Wasserleitungsnetz von einem potentiell verunreinigten Strömungsmittel
völlig getrennt. Schliesslich kann die Pumpe während aller Arbeitsperioden kontinuierlich
betrieben werden, so dass ein Anlaufenlassen und Unterbrechen vermieden werden können
und ein sofortiger Wasserfluss zu der Düse erzielbar ist.
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Es bleibt noch darauf hinzuweisen, dass die Merkmale der Erfindung
in ihrer Kombination auf dem hier in Rede stehenden Gebiet, also auf dem Gebiet
der Reinigung, nicht bekannt sind und bedeutende Vorteile nach sich ziehen.