DE29500642U1

DE29500642U1 - Hochdruckreinigungsgerät

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Publication number: DE29500642U1
Application number: DE29500642U
Authority: DE
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2005-01-18
Also published as: DE4404925A1; EP0668113A1

Description

HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe zum Fördern einer Reinigungsflüssigkeit und mit einer von der Hochdruckpumpe ausgehenden Druckleitung, an deren Ende ein verschließbarer Düsenkopf anschließbar ist, wobei in der Druckleitung ein bei verschlossenem Düsenkopf geschlossenes Sperrventil angeordnet ist.

Ein derartiges Hochdruckreinigungsgerät ist aus der DE 30 28 746 C2 bekannt, bei dem mit Hilfe einer Hochdruckpumpe Wasser als Reinigungsflüssigkeit unter Druck gesetzt und über eine Druckleitung einer Sprühlanze zugeführt wird. In der Druckleitung ist ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet, das als Drosselstelle wirkt, so daß bei strömender Reinigungsflüssigkeit der stromabwärts des Rückschlagventils herrschende Druck geringer ist als der Druck stromaufwärts des Rückschlagventiles. Bei geöffneter Sprühlanze und somit vorliegender Flüssigkeitsströmung in der Druckleitung bewirkt der durch die Drosselwirkung des Rückschlagventiles hervorgerufene Druckunterschied eine auf den Schließkörper des Rück-

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schlagventiles einwirkende Kraft, so daß das Rückschlagventil in seiner Öffnungsstellung verbleibt. Wird jedoch die Sprühlanze geschlossen, so wird dadurch die Flüssigkeitsströmung unterbunden, so daß die Drosselwirkung des Rückschlagventiles und der damit verbundene Druckabfall entfallen. Somit herrscht in der Druckleitung stromabwärts des Rückschlagventiles derselbe Druck, der auch stromaufwärts des Rückschlagventiles vorliegt, und der Schließkörper des Rückschlagventiles wird von der Federkraft in seine geschlossene Stellung verschoben. Bei geschlossener Sprühlanze ist somit der stromabwärts des Rückschlagventiles gelegene Bereich der Druckleitung einschließlich der Sprühlanze dem hohen Förderdruck der Hochdruckpumpe ausgesetzt. Dies stellt zum einen eine andauernde Materialbelastung insbesondere der Sprühlanze dar, zum anderen ist damit eine nicht unwesentliche Gefahrenquelle für eine Bedienungsperson verbunden.

Das Ansteigen des Druckes in dem stromabwärts des Rückschlagventiles gelegenen Bereich der Hochdruckleitung hat zwar bei dem in der DE 30 28 746 C2 beschriebenen Hochdruckreinigungsgerät zur Folge, daß der Bereich der Druckleitung stromaufwärts des Rückschlagventiles mit einem Wasserkasten verbunden wird, so daß der Druck in diesem Bereich abfällt, der Druck stromabwärts des Rückschlagventiles wird davon jedoch nicht beeinflußt.

Aus der DE 42 21 286 Al ist eine Vorrichtung zur automatischen Ein- und Ausschaltung eines Motor-Pumpen-Aggregates für Wasserreinigungsmaschinen bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist an das Ende einer Druckleitung ein verschließbares Mundstück mit einer geeigneten Düse an-

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schließbar. Wird das Mundstück geschlossen, so führt die Unterbrechung der Strömung der Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung wie bei dem aus der DE 30 28 746 C2 bekannten Hochdruckreinigungsgerät dazu, daß ein in der Druckleitung angeordnetes Rückschlagventil in eine geschlossene Stellung übergeht, so daß das geschlossene Mundstück dem hohen Förderdruck der Hochdruckpumpe ausgesetzt ist. Auch diese Vorrichtung ist somit mit einer Gefahrenquelle für das Bedienungspersonal und mit einer hohen Materialbelastung insbesondere des Mundstückes verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät so zu verbessern, daß die Materialbelastung des geschlossenen Düsenkopfes und die damit verbundene Unfallgefahr reduziert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hochdruckreinigungsgerät ein den stromabwärts des Sperrventiles in der Druckleitung herrschenden Druck beim Schließen des Düsenkopfes selbsttätig auf einen vorbestimmten Wert absenkendes Entlastungselement umfaßt.

Wird der Düsenkopf geschlossen, so reduziert das Entlastungselement den stromabwärts des Sperrventiles in der Druckleitung herrschenden Druck, der auf den geschlossenen Düsenkopf einwirkt. Dadurch werden die Materialbelastung des Düsenkopfes und die damit verbundene Unfallgefahr reduziert, da der geschlossene Düsenkopf nicht dem hohen Förderdruck der Hochdruckpumpe ausgesetzt ist.

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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Entlastungselement beim Schließen der Druckleitung selbsttätig eine Druckentlastungsleitung öffnet, wobei die Druckentlastungsleitung den stromabwärts des Sperrventiles gelegenen Teil der Druckleitung mit einer Saugleitung der Hochdruckpumpe verbindet. Das Entlastungselement stellt somit beim Schließen des Düsenkopfes über die Druckentlastungsleitung eine Verbindung her zwischen der unter hohem Druck stehenden Druckleitung stromabwärts des Sperrventiles und der Saugleitung, in der ein beträchtlich niedererer Druck herrscht. Die Druckentlastungsleitung bleibt anschließend mit Hilfe des Entlastungselementes so lange geöffnet, bis der in der Druckleitung herrschende Druck auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist.

Vorteilhaft ist es, wenn das Entlastungselement mit Hilfe eines Druckimpulses aktivierbar ist. Dadurch läßt es sich zum einen besonders kostengünstig herstellbar ausbilden und zeichnet sich zum anderen durch eine besonders geringe Störanfälligkeit aus, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von elektrischen Signalen vorliegen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Entlastungselement durch einen mit der Druckleitung gekoppelten Strömungswächter aktivierbar ist. Wird der Düsenkopf geschlossen, so wird dadurch die Strömung der Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung unterbrochen; diese Unterbrechung wird vom Strömungswächter festgestellt, der daraufhin das Entlastungselement aktiviert, wodurch der in der Druckleitung herrschende Druck abgesenkt wird.

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Der Strömungswächter kann beispielsweise in Form einer in der Druckleitung angeordneten Drosselstelle ausgebildet sein. Die durch die Drosselstelle strömende Reinigungsflüssigkeit erfährt aufgrund der Drosselwirkung einen Druckabfall, der jedoch nur solange anhält, solange der Düsenkopf geöffnet ist und damit eine Flüssigkeitsströmung vorliegt. Wird die Strömung unterbrochen, so steigt der stromabwärts der Drosselstelle in der Druckleitung herrschende Druck auf den Wert des Druckes im Bereich stromaufwärts der Drosselstelle an. Mit dem Schließen des Düsenkopfes ist somit ein Druckanstieg verbunden, durch den das Entlastungselement aktiviert werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drosselstelle als Injektor zur Ansaugung einer Chemikalie ausgebildet ist, da der Injektor nicht nur einen strömungsabhängigen Druckabfall in der Druckleitung bewirkt, sondern zudem dazu verwendet werden kann, eine Chemikalie anzusaugen, die der Reinigungsflüssigkeit beigemischt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Entlastungselement als in der Druckentlastungsleitung angeordnetes, entgegen der Strömungsrichtung der Druckentlastungsleitung schließendes, federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei die in die Saugleitung mündende Druckentlastungsleitung stromabwärts der Drosselstelle von der Druckleitung abzweigt. Bei geöffnetem Düsenkopf befindet sich das Rückschlagventil aufgrund des niedrigen Druckes stromabwärts der Drosselstelle und der gegen diesen Druck gerichteten Federkraft in seiner geschlossenen Stellung» Wird jedoch der Düsenkopf geschlossen, so steigt damit der Druck in der Druck-

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entlastungsleitung an und das Rückschlagventil geht entgegen der Wirkung der Federkraft in seine geöffnete Stellung über. Es verharrt anschließend solange in dieser Stellung, bis der Druck in der Druckleitung so weit abgefallen ist, daß die Federkraft wieder überwiegt und das Rückschlagventil in seine geschlossene Stellung überführt wird. Die für die Größe der Federkraft maßgebliche Federkonstante des Rückschlagventiles bestimmt somit den Wert des Druckes, auf den der in der Druckleitung herrschende Druck beim Schließen des Düsenkopfes absinkt. Dieser Wert läßt sich durch Wahl einer geeigneten Federkonstante von vornherein festlegen.

Das Rückschlagventil kann einen als Kugel ausgebildeten Ventilkörper aufweisen, der von einem federbelasteten Verschiebekörper in Richtung der Schließstellung des Rückschlagventiles beaufschlagt ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein der Saugleitung benachbarter Bereich der Druckentlastungsleitung von einer Bypassleitung gebildet wird, die stromaufwärts des Sperrventils von der Druckleitung abzweigt und zur Saugleitung führt und die mittels eines Überströmventiles in Abhängigkeit von der Strömungsrate der Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung verschließbar ist.

Durch eine derartige Ausgestaltung ist mit dem Schließen des Düsenkopfes und der damit bewirkten Unterbrechung der Strömung der Reinigungsflüssigkeit ein Kreislaufbetrieb der Hochdruckpumpe verbunden, indem das Überströmventil öffnet und die von der Hochdruckpumpe geförderte Reini-

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gungsflüssigkeit von der Druckleitung über die Bypassleitung zur Saugleitung zurückgeführt wird. Der Leistungsverbrauch der Hochdruckpumpe wird dadurch beträchtlich reduziert. Da die Bypassleitung einen Teil der Druckentlastungsleitung bildet, erfolgt mit dem Übergang in den Kreislaufbetrieb auch die Absenkung des Druckes, der stromabwärts des Sperrventiles in der Druckleitung herrscht.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Überströmventil von einem Stellglied gesteuert ist, das eine Steuerkammer in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer unterteilt, und daß die Hochdruckkammer stromaufwärts der Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, während die Niederdruckkammer über die Druckentlastungsleitung sowohl mit der Druckleitung stromabwärts des Sperrventiles und der Drosselstelle in Verbindung steht als auch mit der Hochdruckkammer, wobei das Entlastungselement zwischen der Hochdruckkammer und der Niederdruckkammer in der Druckentlastungsleitung positioniert ist.

Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Steuerung des Überströmventiles mit Hilfe des Stellgliedes. Dieses überführt das Überströmventil in eine geschlossene Stellung, sofern es mit einer in Richtung auf die Niederdruckkammer wirkenden resultierenden Kraft beaufschlagt wird. Entfällt jedoch eine einwirkende Kraft oder wird es mit einer auf die Hochdruckkammer gerichteten resultierenden Kraft beaufschlagt, so bewirkt das Stellglied, daß das Überströmventil in eine geöffnete Stellung übergeht.

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Da die Hochdruckkammer stromaufwärts der Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, während die Niederdruckkammer über die Druckentlastungsleitung mit dem Bereich der Druckleitung stromabwärts der Drosselstelle verbunden ist, stellt sich in der Niederdruckkammer bei Vorliegen einer Flüssigkeitsströmung, d. h. bei geöffnetem Düsenkopf, eine niedererer Druck ein als in der Hochdruckkammer. Dies hat zur Folge, daß auf das Stellglied eine in Richtung der Niederdruckkammer gerichtete resultierende Kraft einwirkt, so daß das Überströmventil in die geschlossene Stellung überführt wird. Wird jedoch durch Schließen des Düsenkopfes die Flüssigkeitsströmung unterbrochen, so steigt der in der Niederdruckkammer herrschende Druck auf den Druck in der Hochdruckkammer an, so daß eine auf das Stellglied einwirkende resultierende Kraft entfällt und dadurch das Überströmventil in seine geöffnete Stellung überführt wird. Somit stellt sich der Kreislaufbetrieb der Hochdruckpumpe ein.

Die Druckentlastungsleitung verbindet die Niederdruckkammer zum einen mit der Druckleitung stromabwärts des Sperrventiles und der Drosselstelle und zum anderen über das in der Druckentlastungsleitung angeordnete Entlastungselement mit der Hochdruckkammer. Deshalb kann sich bei geschlossenem Düsenkopf auch der in der Niederdruckkammer und der Druckleitung stromabwärts des Sperrventiles und der Drosselstelle herrschende Druck in Abhängigkeit vom Entlastungselement auf einen vorbestimmten Wert absenken. Der Wert kann dabei so gewählt werden, daß auch nach erfolgter Druckabsenkung der in der Niederdruckkammer herrschende Druck höher ist als der in der Hochdruckkammer herrschende Druck, so daß eine in Richtung der Hochdruckkammer auf das

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Stellglied einwirkende resultierende Kraft erhalten bleibt und somit das Überströmventil weiterhin in der geöffneten Stellung verharrt.

Wird der Düsenkopf wieder geöffnet, so kann dadurch aus der Niederdruckkammer Reinigungsflüssigkeit über die Druckentlastungsleitung zur Druckleitung und zum Düsenkopf strömen, so daß sich der Druck in der Niederdruckkammer unter den Wert des in der Hochdruckkammer herrschenden Druckes absenkt. Dadurch wird das Stellglied mit einer auf die Niederdruckkammer gerichteten resultierenden Kraft beaufschlagt, und somit geht das Überströmventil in die geschlossene Stellung über. Der Kreislaufbetrieb der Hochdruckpumpe wird beendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Hochdruckpumpe ein Steuergehäuse und einen Zylinderkopf umfaßt, die mit ihren Frontseiten aneinander anliegen, und daß das Entlastungselement im Übergangsbereich zwischen Zylinderkopf und Steuergehäuse angeordnet ist. Die Montage des Entlastungselementes gestaltet sich dadurch besonders einfach, da dieses beim Zusammenfügen von Steuergehäuse und Zylinderkopf lediglich zwischen die beiden Teile eingelegt werden muß.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Steuergehäuse mit Hilfe des Entlastungselementes auf dem Zylinderkopf zentrierbar ist, da dadurch das Zusammenfügen des Steuergehäuses mit dem Zylinderkopf vereinfacht wird.

Die Zentrierbarkeit wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch erzielt, daß das Entlastungselement in eine

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Ausnehmung in der Frontseite des Zylinderkopfes dichtend eingelegt ist und aus der Frontseite hervorsteht, wobei der vorstehende Teil in eine korrespondierende Ausnehmung des Steuergehäuses dichtend einlegbar ist. Das Entlastungselement ist somit in Form eines Zentrierstiftes ausgebildet, so daß das Steuergehäuse mit wenigen Handgriffen auf dem Zylinderkopf zentriert werden kann. Gleichzeitig dient das dichtend in die Ausnehmungen eingelegte Entlastungselement als Toleranzausgleich zwischen Steuergehäuse und Zylinderkopf.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht eines Hochdruckreinigungsgerätes ;

Figur 2: eine Schnittansicht des Pumpenkopfes des Hochdruckreinigungsgerätes;

Figur 3: eine vergrößerte Schnittansicht eines ersten Teilbereiches des Pumpenkopfes im Arbeitsbetrieb und

Figur 4: eine vergrößerte Schnittansicht eines zweiten Teilbereiches des Pumpenkopfes im Kreislaufbetrieb.

In Figur 1 ist ein Hochdruckreinigungsgerät dargestellt mit einem Elektromotor 10, an den sich eine Hochdruckpumpe

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12 anschließt, die auf ihrer dem Elektromotor 10 abgewandten Stirnseite 14 einen Pumpenkopf 16 trägt. Dieser gliedert sich in einen mit der Hochdruckpumpe 12 verbundenen Zylinderkopf 18 und ein Steuergehäuse 20, das an einer der Hochdruckpumpe 10 abgewandten Frontseite 22 des Zylinderkopfes 18 mit diesem verbunden ist. Mit Hilfe eines Sauganschlusses 24 läßt sich eine in der Zeichnung nicht dargestellte Flüssigkeitszufuhrleitung mit dem Steuergehäuse 20 verbinden. Die Verbindung erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe eines Außengewindes 26 des Sauganschlusses 24. Das Steuergehäuse 20 umfaßt außerdem einen Druckanschluß 28, mit dessen Hilfe ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Hochdruckschlauch an das Steuergehäuse 20 anschließbar ist. Der Druckanschluß 28 weist zu diesem Zweck ebenfalls ein Außengewinde auf.

Die Hochdruckpumpe 12 trägt auf ihrer Oberseite zur Steuerung des Elektromotors 10 einen quaderförmigen Schaltkasten 30, der von einer Fußtaste 32 zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors 10 überdeckt wird. Der Schaltkasten 30 ist über eine elektrische Steckverbindung 34 mit dem Steuergehäuse 20 verbunden, so daß der Elektromotor 10 nicht nur in Abhängigkeit von der Stellung des Fußschalters 32 gesteuert werden kann, sondern auch in Abhängigkeit von der Stellung eines nachfolgend beschriebenen Überströmventiles innerhalb des Steuergehäuses 20.

Bei Betrieb des Hochdruckreinigungsgerätes wird der Hochdruckpumpe 12 über den Sauganschluß 24 eine Reinigungsflüssigkeit zugeführt, die von der Hochdruckpumpe 12 unter Druck gesetzt und über den Druckanschluß 28 an den Hochdruckschlauch abgegeben wird. Über den Hochdruckschlauch

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wird die geförderte Reinigungsflüssigkeit anschließend einem verschließbaren Düsenkopf zugeführt.

Der geförderten Reinigungsflüssigkeit kann aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten Vorratsbehälter eine Chemikalie, beispielsweise ein Reinigungsmittelkonzentrat, zugeführt werden. Die Stärke der Zuführung, d. h. die Menge der pro Zeiteinheit der geförderten Reinigungsflüssigkeit beigemischten Chemikalie, läßt sich manuell regulieren mit Hilfe einer vom Steuergehäuse 20 nach oben abstehenden Regulierschraube 36.

Der Aufbau der Steuergehäuses 20 und des Zylinderkopfes 18 ergibt sich aus Figur 2. In dieser Figur werden ebenso wie in den nachfolgend beschriebenen Figuren 3 und 4 für gleiche Bauteile identische Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet. Durch eine in nicht dargestellter Weise mit der Flüssigkeitszufuhrleitung verbundene Bohrung 38 wird eine Saugleitung 40 gebildet, die in eine Pumpenkammer 42 einmündet. Die Pumpenkammer 42 wird von einem federbelasteten Einlaßventil 44 und einem federbeaufschlagten Auslaßventil 46 begrenzt. Strichpunktiert ist ein in die Pumpenkammer 42 hineinragender Kolben 48 dargestellt, der vom Elektromotor 10 hin- und herbewegt wird, Druckseitig ist die Pumpenkammer 42 über eine Querbohrung 50 mit einer Steuerkammer 52 verbunden, von der wiederum eine Druckleitung 54 ausgeht, die zum Druckanschluß 28 führt, an den der Hochdruckschlauch angeschlossen werden kann.

Die Steuerkammer 52 wird durch einen in ihr verschieblich gelagerten Steuerkolben 56 in eine Hochdruckkammer 58 und eine Niederdruckkammer 60 unterteilt. Während die Hoch-

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druckkammer 58 einerseits über die Querbohrung 50 mit der Pumpenkammer 42 und andererseits über die Druckleitung 54 mit dem Druckanschluß 28 verbunden ist, ist die Niederdruckkammer 60 über eine Steuerleitung 62 und eine Ansaugkammer 64 mit einem in der Druckleitung 54 positionierten Injektor 66 verbunden.

Die Hochdruckkammer 58 steht außerdem über eine Bypassleitung 68 mit der Saugleitung 40 in Verbindung und mündet in diese stromaufwärts des Einlaßventiles 44. In der Bypassleitung ist im Bereich von deren Auslaß aus der Hochdruckkammer 58 eine Verengung 70 vorgesehen, deren der Hochdruckkammer 58 abgewandter Rand als Ventilsitz 72 wirkt, an dem ein Ventilkörper 74 so zur Anlage kommen kann, daß die Bypassleitung 68 verschlossen ist. Der Ventilkörper 74 ist über eine Stange 76 mit dem als Stellglied wirkenden Steuerkolben 56 verbunden. Eine die Stange 76 umgebende Schraubenfeder 78 verschiebt den Steuerkolben 56 in der Steuerkammer 52 in eine Richtung, in der der Ventilkörper 74 am Ventilsitz 72 zur Anlage kommt.

Zwischen der Steuerkammer 52 und dem Injektor 66 ist in der Druckleitung 54 ein entgegen der Strömungsrichtung der Druckleitung 54 schließendes, federbelastetes Rückschlagventil 80 angeordnet. Der Injektor 66 weist eine Verengung 82 seines Durchströmquerschnittes auf und mündet in den Druckanschluß 28. Im Bereich der Verengung 82 mündet eine Bohrung 84 in den Injektor 66 ein, die eine Verbindung herstellt zwischen der Ansaugkammer 64 und der Verengung 82. Auf der der Bohrung 84 gegenüberliegenden Seite ist die Ansaugkammer 64 über eine sich konisch erweiternde Einlaßbohrung 86 sowie eine sich schräg daran anschließen-

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de Schrägbohrung 88 mit einer als Sackloch ausgebildeten Einlaßöffnung 90 verbunden, so daß der Ansaugkammer 64 über die Einlaßöffnung 90, die Schrägbohrung 88 und die Einlaßbohrung 86 eine Chemikalie zugeführt werden kann, die durch die Ansaugwirkung des Injektors 66 der durch die Druckleitung 54 strömenden Reinigungsflüssigkeit beigemischt werden kann.

Während die Schrägbohrung 88 in einem Winkel von ungefähr 45° zur Einlaßbohrung 86 angeordnet ist, erstreckt sich koaxial zur Einlaßbohrung 86 eine von der Oberseite des Steuergehäuses 20 ausgehende Zugangsbohrung 92 mit einem Innengewinde 94, in die die Regulierschraube 36 eingeschraubt ist. Die Regulierschraube 36 reicht mit einem konisch ausgebildeten Zapfen 96 bis in den Bereich der ebenfalls konisch ausgebildeten Einlaßbohrung 86, so daß diese in Abhängigkeit von der Stellung des Zapfens 96 und damit in Abhängigkeit von der Stellung der Regulierschraube 36 entweder von dem Zapfen 96 vollständig verschlossen ist oder aber sich zwischen Zapfen 96 und Einlaßbohrung 86 ein schmaler Ringspalt ausbildet, durch den die Chemikalie von der Einlaßöffnung 90 in die Ansaugkammer 64 geführt werden kann.

Die Einmündung der Einlaßbohrung 86 in die Ansaugkammer 64 ist über ein in der Ansaugkammer angeordnetes, entgegen der Strömungsrichtung der einströmenden Chemikalie schließendes, federbelastetes Rückschlagventil 98 verschließbar.

In Verlängerung der den Ventilkörper 74 mit dem Steuerkolben 56 verbindenden Stange 76 geht von dem Steuerkolben 56

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ein die Niederdruckkammer 60 durchgreifender Stößel 100 aus, der sich durch eine Steuerbohrung 102 hindurcherstreckt und aus der Oberseite des Steuergehäuses 20 der Regulierschraube 36 benachbart hervorsteht. Mit einer aus dem Steuergehäuse 20 herausragenden Stirnfläche 104 kommt der Stößel 100 mit einem in der Zeichnung strichpunktiert dargestellten Mikroschalter 106 zur Anlage, der in der in Figur 2 ebenfalls strichpunktiert dargestellten Steckverbindung 34 angeordnet und über diese mit dem Schaltkasten 30 verbunden ist.

Die Niederdruckkammer 60 ist über eine Entlastungsbohrung 108 mit der Hochdruckkammer 58 verbunden. Ausgehend von der Niederdruckkammer 60 verläuft die Entlastungsbohrung 108 bis zur Frontseite 22 des Zylinderkopfes 18, zeigt dann innerhalb des Zylinderkopfes 18 einen bogenförmigen Verlauf, so daß sie anschließend ein zweites Mal auf die Frontseite 22 trifft und innerhalb des Steuergehäuses 20 bis zur Hochdruckkammer 58 weitergeführt ist. Im Übergangsbereich zwischen Steuergehäuse 20 und Zylinderkopf 18 ist die Entlastungsbohrung 108 jeweils im wesentlichen zylinderförmig aufgeweitet, wobei in die der Niederdruckkammer 60 benachbarte Erweiterung 110 eine Zentrierhülse 112 eingelegt ist, während die der Hochdruckkammer 58 benachbarte Erweiterung 114 von einem Entlastungsventil 116 im wesentlichen vollständig ausgefüllt ist. Die Zentrierhülse 112 und das Entlastungsventil 116 sind jeweils von zwei O-Ringen 118 umgeben, durch die sie im Bereich des Steuergehäuses 20 und des Zylinderkopfes 18 dicht in die Erweiterung 110 bzw. 114 eingefügt sind. Die Zentrierhülse 112 und das Entlastungsventil 116 wirken zum einen als Zentrierhilfe zwischen Steuergehäuse 20 und Zylinderkopf 18

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und zum anderen in Zusammenhang mit den sie jeweils umgebenden O-Ringen 118 als Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen.

Wie insbesondere aus Figur 4 deutlich wird, ist das Entlastungsventil 116 als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet, das entgegen der von der Niederdruckkammer zur Hochdruckkammer 58 verlaufenden Strömungsrichtung der Entlastungsbohrung 108 schließt. Es weist einen als Kugel ausgebildeten Ventilverschlußkörper 120 auf, der über einen Verschiebekörper 122 mit der Federkraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Ventilfeder 124 beaufschlagt ist. Durch die Kraft der Ventilfeder 124 wird der Ventilverschlußkörper 120 in eine Schließstellung gedrückt, in der er an einem Ventilsitz 126 so zur Anlage kommt, daß die Entlastungsbohrung 108 verschlossen ist. Der Ventilsitz 126 wird dabei von einer konischen Erweiterung einer durch das Entlastungsventil 116 hindurchführenden Ventilbohrung 128 gebildet.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe wird bei einer oszillierenden Bewegung des Kolbens 48 durch das Zusammenspiel des Einlaßventiles 44 und des Auslaßventiles 46 Reinigungsflüssigkeit aus der Saugleitung 40 angesaugt und über die Querbohrung 50, die Hochdruckkammer 58 und die Druckleitung 54 dem Druckanschluß 28 zugeführt und anschließend über den Hochdruckschlauch und den geöffneten Düsenkopf unter hohem Druck abgegeben. Dieser Arbeitsbetrieb ist in Figur 3 dargestellt. Das in der Druckleitung 54 stromaufwärts des Injektors 66 positionierte Rückschlagventil 80 ist dabei geöffnet, so daß die Reinigungsflüssigkeit ungehindert durch die Druckleitung 54 strömen kann und sich im

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Injektor 66 ein Unterdruck ausbildet. Dieser Unterdruck hat zur Folge, daß bei geöffneter Regulierschraube 36 über die Einlaßöffnung 90, die Schrägbohrung 88 und die Einlaßbohrung 86 eine Chemikalie aus einem Vorratsbehälter in die Ansaugkammer 64 angesaugt wird und von dieser über die Bohrung 84 und den Injektor 66 der durch die Druckleitung strömenden Reinigungsflüssigkeit beigemischt wird.

Bei geöffnetem Düsenkopf herrscht in der Niederdruckkammer 60 ein geringerer Druck als in der Hochdruckkammer 58, da die Hochdruckkammer 58 unmittelbar mit dem druckseitigen Auslaß der Hochdruckpumpe in Verbindung steht, die Niederdruckkammer 60 dagegen über die Steuerleitung 62 und die Ansaugkkammer 64 mit dem Injektor 66, also mit einem Bereich der Druckleitung 54, in welchem ein niederer Druck herrscht, sofern die Reinigungsflüssigkeit durch den Injektor 66 hindurchströmt. Die Druckdifferenz zwischen der Niederdruckkammer 60 und der Hochdruckkammer 58 führt zusammen mit der Kraft der Schraubenfeder 78 dazu, daß der Ventilkörper 74 am Ventilsitz 72 dichtend anliegt, so daß das Überströmventil in der Bypassleitung 68 geschlossen ist.

Die Druckdifferenz in der Steuerkammer 52 hat außerdem zur Folge, daß der Ventilverschlußkörper 120 des Entlastungsventiles 116 dichtend am Ventilsitz 126 anliegt, so daß auch die von der Niederdruckkammer 60 zur Hochdruckkammer 58 führende Entlastungsbohrung 108 verschlossen ist.

Wird der Düsenkopf geschlossen, so wird dadurch die Strömung durch den Injektor 66 unterbunden, dessen Drosselwirkung entfällt und der Druck in der Niederdruckkammer 60

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entspricht im wesentlichen dem Druck in der Hochdruckkammer 58. Das in der Druckleitung angeordnete Rückschlagventil 80 geht aufgrund des fehlenden Druckabfalls in seine Schließstellung über.

Während aufgrund der fehlenden Druckdifferenz der Steuerkolben 56 nicht länger mit einer resultierenden Kraft beaufschlagt wird, wirkt auf den in der Bypassleitung 68 angeordneten Ventilkörper 74 aufgrund des herrschenden Druckes in der Hochdruckkammer 58 eine auf die Öffnungsstellung des Ventilkörpers 74 gerichtete Kraft, so daß dieser entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 78 in die Öffnungsstellung verschoben wird. Dadurch kann die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit über die Bypassleitung 68 zur Saugleitung 40 zurückströmen. Da üblicherweise der Strömungswiderstand in der Bypassleitung 68 niedrig gewählt wird, um Verluste im Kreislaufbetrieb gering zu halten, fällt damit auch der Druck in der Hochdruckkammer 58 stark ab. Somit ist der Druck in der Niederdruckkammer 60 höher als der Druck in der Hochdruckkammer 58, dies hat zur Folge, daß das Entlastungsventil 116 öffnet. Durch das geschlossene Rückschlagventil 80 wird zwar ein direkter Druckausgleich zwischen der Druckleitung 54 stromabwärts des Rückschlagventiles 80 und der Hochdruckkammer 58 unterbunden, über die Entlastungsbohrung 108 wird nun jedoch eine Verbindung zwischen der Niederdruckkammer 60 und der Hochdruckkammer 58 hergestellt, so daß sich im Kreislaufbetrieb auch der in der Druckleitung 54 stromabwärts des Rückschlagventiles 80 herrschende Druck über die Ansaugkammer 64, die Steuerleitung 62, die Niederdruckkammer 60 und die Entlastungsbohrung 108 absenken kann. Dadurch entfällt eine andauernde Druckbelastung des Hochdruckschlauches und des Düsenkopfes im Kreislaufbetrieb der Hochdruckpumpe .

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Die Federkonstante der Ventilfeder 124 des Entlastungsventiles 116 ist so gewählt, daß im Kreislaufbetrieb kein vollständiger Druckausgleich zwischen dem in der Niederdruckkammer 60 herrschenden Druck und dem Druck in der Hochdruckkammer 58 erfolgen kann, sondern daß das Entlastungsventil 116 bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes in der Niederdruckkammer schließt, der höher ist als der im Kreislaufbetrieb der Hochdruckpumpe herrschende Druck in der Hochdruckkammer. Dadurch bleibt in der Steuerkammer 52 eine Druckdifferenz erhalten, die eine von der Niederdruckkammer 60 auf die Hochdruckkammer 58 wirkende resultierende Kraft auf den Steuerkolben 56 zur Folge hat, so daß der Ventilkörper 74 des in der Bypassleitung 68 angeordneten Überströmventiles stabil in seiner Offenstellung verbleibt.

Wird der Düsenkopf wieder geöffnet, so kann die Reinigungsflüssigkeit aus der Niederdruckkammer 60 über die Steuerleitung 62 und die Ansaugkammer 64 entweichen und der Druck in der Niederdruckkammer 60 fällt stark ab. Dadurch wird der Steuerkolben 56 in Richtung der Niederdruckkammer 60 verschoben und die Bypassleitung 68 verschlossen. Somit kann der Arbeitsbetrieb der Hochdruckpumpe wieder aufgenommen werden.

Neben dem Öffnen und Schließen der Bypassleitung 68 steuert der Steuerkolben 56 über den an dem Mikroschalter 106 anliegenden Stößel 100 den Betrieb des Elektromotors 10 des Hochdruckreinigungsgerätes. Dazu unterbricht der Mikroschalter 106 die Stromversorgung des Elektromotors, wenn sich die Stirnfläche 104 des Stößels 100 beim Übergang vom Arbeitsbetrieb in den Kreislaufbetrieb aufgrund

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der Bewegung des Steuerkolbens 56 absenkt. Das Schließen des Düsenkopfes hat somit zur Folge, daß die Bypassleitung 68 geöffnet wird und dadurch der Druck in der Hochdruckkammer 58 abfällt; gleichzeitig wird über die Entlastungsbohrung 108 und das Entlastungsventil 116 der Druck in der Nxederdruckkammer 60 und damit auch in der Druckleitung 54 stromabwärts des Rückschiagventxles 80 abgesenkt und der Elektromotor 10 wird über den Mikroschalter 106 abgeschaltet. Wird der Düsenkopf wieder geöffnet, so schließt das in der Bypassleitung 68 angeordnete Überströmventil und gleichzeitig wird aufgrund der Bewegung des Steuerkolbens 56, die über den Stößel 100 auf den Mikroschalter 106 übertragen wird, der Elektromotor 10 wieder angeschaltet.

Claims

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SCHUTZÄNSPRÜCHE

1. Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe zum Fördern einer Reinigungsflüssigkeit und mit einer von der Hochdruckpumpe ausgehenden Druckleitung, an deren Ende ein verschließbarer Düsenkopf anschließbar ist, wobei in der Druckleitung ein bei verschlossenem Düsenkopf geschlossenes Sperrventil angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdruckreinigungsgerät ein den stromabwärts des Sperrventiles (80) in der Druckleitung {54) herrschenden Druck beim Schließen des Düsenkopfes selbsttägig auf einen vorbestimmten Wert absenkendes Entlastungselement (116) umfaßt.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungselement (116) beim Schließen der Druckleitung (54) selbsttätig eine Druckentlastungsleitung (108) öffnet, wobei die Druckentlastungsleitung (108) den stromabwärts des Sperrventiles (80) gelegenen Teil der Druckleitung (54) mit einer Saugleitung (40) der Hochdruckpumpe (12) verbindet.

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3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungselement (116) mit Hilfe eines Druckimpulses aktivierbar ist.

4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungselement (116) durch einen mit der Druckleitung (54) gekoppelten Strömungswächter (66) aktivierbar ist.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswächter in Form einer in der Druckleitung (54) angeordneten Drosselstelle (66) ausgebildet ist.

6. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle als Injektor (66) zur Ansaugung einer Chemikalie ausgebildet ist.

7. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungselement als in der Druckentlastungsleitung (108) angeordnetes, entgegen der Strömungsrichtung der Druckentlastungsleitung (108) schließendes, federbelastetes Rückschlagventil (116) ausgebildet ist, wobei die Druckentlastungsleitung (108) stromabwärts der Drosselstelle (66) von der Druckleitung (54) abzweigt.

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8. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (116) einen als Kugel ausgebildeten Ventilkörper (120) aufweist, der von einem federbelasteten Verschiebekörper (122) in Richtung der Schließstellung des Rückschlagventiles (116) beaufschlagt ist.

9. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Saugleitung (40) benachbarter Bereich der Druckentlastungsleitung (108) von einer Bypassleitung (68) gebildet wird, die stromaufwärts des Sperrventils (80) von der Druckleitung (54) abzweigt und zur Saugleitung (40) führt und die mittels eines Überströmventiles in Abhängigkeit von der Strömungsrate der Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung (54) verschließbar ist.

10. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil von einem Stellglied (56) gesteuert ist, das eine Steuerkammer (52) in eine Hochdruckkammer (58) und eine Niederdruckkammer (60) unterteilt, und daß die Hochdruckkammer (58) stromaufwärts der Drosselstelle (66) mit der Druckleitung (54) in Verbindung steht, während die Niederdruckkammer (60) über die Druckentlastungsleitung (108) sowohl mit der Druckleitung (54) stromabwärts des Sperrventiles (80) und der Drosselstelle (66) in Verbindung steht als auch mit der Hochdruckkammer (58), wobei das Entlastungselement

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(116) zwischen der Hochdruckkammer (58) und der Niederdruckkammer (60) in der Druckentlastungsleitung (108) positioniert ist.

11. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (12) ein Steuergehäuse (20) und einen Zylinderkopf (18) umfaßt, die mit ihren Frontseiten (22) aneinander anliegen, und daß das Entlastungselement (116) im Übergangsfoereich zwischen Zylinderkopf (18) und Steuergehäuse (20) angeordnet ist.

12. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergehäuse (20) mit Hilfe des Entlastungselementes (116) auf dem Zylinderkopf (20) zentrierbar ist.

13. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungselement (116) in eine Ausnehmung in der Frontseite (22) des Zylinderkopfes (18) dichtend eingelegt ist und aus der Frontseite (22) hervorsteht, wobei der vorstehende Teil in eine korrespondierende Ausnehmung des Steuergehäuses (20) dichtend einlegbar ist.