-
Vorrichtung, insbesondere für Hochdruck-Reinigungsgeräte
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere
für Hochdruck-Reinigungsgeräte, zur Beimengung eines Zusatzmittels in einen Flüssigkeitsstrom.
-
Typisch bei dem Gebrauch von Hochdruck-Reinigungsgeräten ist eine
Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Betriebszuständen, und zwar zwischen
Reinigung mit Hochdruckspülung und einer Reinigung mit Nieder- oder Mitteldruckspülung,
wobei die in der Regel aus Wasser bestehende Flüssigkeit, die von der Hochdruckpumpe
des Reinigungsgerätes geliefert wird, gegen eine zur Behandlung bestimmte Fläche
durch eine enge Hochdruckdüse und eine breitere Reinigungsdüse ausgespritzt wird.
Diese beiden Düsen können zusammen an einem Handgriffteil der Spritze montiert sein,
wobei der Handgriffteil durch einen Sehlauch mit der Druckseite der Pumpe verbunden
und mit individuell bedienbaren oder zusammenschaltbaren Ventilen für die Hinausleitung
der Flüssigkeit durch die eine oder die andere der erwähnten Düsen versehen ist.
Es ist erwünscht, daß dem ausgespritzten Wasser ein Reinigungsmittel zugegeben werden
kann, vorzugsweise aber nur dem Wasser, das durch die breite Niederdruckdüse ausgespritzt
wird, da anschließend mit der Hochdruckdüse sowohl losgelöste Schmutzteile als auch
Reste eines Reinigungsmittels, das bei der Niederdruck-Reinigung benutzt wurde,
weggespült werden können.
-
Ein Zusatz von Reinigungsmittel kann durch Injektion eines fließenden
Reinigungsmittels in den von der Hochdruckseite der Pumpe gelieferten Wasserstrom
vorgenommen werden, was zufriedenstellend leicht beim Niederdruckbetrieb zu erreichen
ist. Beim Hochdruckbetrieb ist es viel schwieriger, in einer zufriedenstellenden
Weise eine Injektion durchzuführen, und man hat versucht, das Problem zu lösen,
indem das Reinigungsmittel zum Beispiel aus einem Behälter in das von der Pumpe
angesaugte Wasser zugegeben
wird. Diese Lösung ist jedoch aus mehreren
Gründen nachteilig.
-
Es sind schon verhältnismäßig komplizierte Injektor-Vorrichtungen
entwickelt worden ,die zwischen einer Betriebsstellung für Niederdruckspülung und
einer Außer-Betriebsstellung bei Hochdruckspülung automatisch umschaltbar sind.
Bei diesen Ausführungsformen geht es nicht allein darum, eine Injektion des Reinigungsmittels
während der Hochdruckspülung zu verhindern, sondern es soll vielmehr die durch den
aktiven Injektor bewirkte Verengung des Wasserdurchtrittskanals vermieden werden,
da diese beim Hochdruckbetrieb zu einer deutlichen Verminderung des sonst erreichbaren
Ausspritzdruckes führen würde.
-
Die Zuführung des Reinigungsmittels in das von der Pumpe angesaugte
Wasser wird in der Praxis gegenüber der Injektion des Reinigungsmittels in den Wasserstrom
als die bessere Möglichkeit angesehen. Dabei sollte aber eine zufriedenstellend
definierte und konstant gehaltene Konzentration des Reinigungsmittels im Reinigungs-
oder Spülwasser vorliegen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte
Vorrichtung für die Beimengung eines Reinigungsmittels in einen Wasserstrom zu schaffen.
-
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
ein Gehäuseteil für die Aufnahme eines löslichen Zusatzmittelkörpers und für die
Halterung dieses Körpers derart ausgebildet ist, daß die durchströmende Flüssigkeit
einen vorgegebenen Oberflächenbereich des Körpers bestreicht, dessen Größe bei der
fortschreitenden Auflösung des Körpers im wesentlichen gleich bleibt.
-
Bei der vorliegenden Erfindung wird Gebrauc-h von einem festen Körper
aus Reinigungsmaterial gemacht, der in einer solchen Weise im Wasserdurchtrittskanal
gelagert wird, daß der Wasserstrom, der die Vorrichtung durchströmt, einen weitgehend
konstant
gehaltenen O+erflächenbereich des Reinigungsmaterials
bestreicht. Es sind schon Reinigungsmittel in fester Form entwikkelt worden, die
durch das Überstreichen in einem Wasserstrom einer allmählich e;ntretenden Oberflächenauflösung
unterzogen werden und dadurch laufend eine Reinigungsmittel-Menge in fließender
Form zur Beimischung in das vorbeiströmende Wasser abgeben. Bisher sind jedoch diese
festen Reinigungsmittel lediglich in Form von Tabletten oder Patronen lose in einer
Durchströmungskammer im Wasserdurchtrittskanal eingelagert worden, wie beispielsweise
in bekannten Autowaschbürsten, und zwar teils in Verbindung mit ausgeprägten Niederdruckverhältnissen
(Druck des Wasserleitungsnetzes) und teils in einer solchen Weise, daß die abgegebene
Rein-igungsmittel-Menge pro Zeiteinheit nach und nach abnimmt, da die fortschreitende
Auflösung der Oberfläche allmählich zu einem Volumenschwund des festen Reinigungsmittels
führt.
-
In Verbindung mit Hochdruck-Reinigungsgeräten, bei welchen die erwähnte
Niederdruckspülung übrigens mit einem Druck durchgeführt wird, der oft wesentlich
größer als der gewöhnliche Druck des Wasserleitungsnetzes ist, ist ein solcher allmählich
gegen Null abnehmender Zusatz von Reinigungsmittel nicht akzeptabel. Die vorliegende
Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß der Zusatz von Reinigungsmittel in Wasser
zufriedenstellend gleichmäßig gehalten werden kann, wenn der Wasserstrom mit einem
etwa konstant gehaltenen Oberflächenbereich des festen Reinigungsmittelkörpers zusammenwirkt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird ein stabförmiger Reinigungsmittelkörper benutzt, wobei ein Ende davon in eine
Durchströmungskammer eingepreßt gehalten wird, und wobei der Wasserstrom quer zur
Längsrichtung des Stabes verläuft, so daß der Stab in dem Maße in die Kammer eingepreßt
wird, wie die Oberfläche des mit dem Wasser zusammenwirkenden Endteiles des Stabes
durch Auflösung nach und
nach zerfällt. Der Wasserstrom bestreicht
dadurch einen ständig fast konstant gehaltenen Oberflächenbereich des Reinigungsmittelkörpers,
d. h. es kann mit einer wohldefinierten Dosierung des dem Wasser zugeführten Reinigungsmittels
gearbeitet werden. Der stabförmig ausgebildete Reinigungsmittelkörper kann in einem
Magazingehäuse gelagert sein, das nach außen hin mittels eines abnehmbaren oder
abschraubbaren Deckels druckdicht verschlossen ist, so daß ein neuer Materialstab
schon vor der Abnutzung des zuvor eingesetzten Stabes in das Gehäuse eingebracht
werden kann, wodurch der Reinigungsmittelzusatz auch unter Ausnutzung des restlichen
Teils des zuvor eingesetzten Materialstabes gleichmäßig bleibt.
-
Das Reinigungsmittel-Material läßt sich somit in einem Gehäuseteil
einlagern; in welchem prinzipiell derselbe hohe Druck, der bereits in der Ausgangsleitung
der Hochdruckpumpe herrscht, vorliegt, wodurch sich der Gebrauch einer Injektoreinrichtung
erübrigt,. und somit eine ausgeprägte bauliche Vereinfachung des Gerätes erreicht
wird. Außerdem wird durch die fehlende Injektoreinrichtung die Verengung des Wasserdurchtrittskanals
vermieden, so daß eine vorhandene Hochdruckpumpe bei Hochdruck-Reinigung mit vollem
Druck betrieben werden kann, da der bereits erwähnte durch die Verengung hervorgerufene
Druckverlust vermieden wird.
-
Bei der vorliegenden Erfindung ist es prinzipiell gleichgültig, ob
der Zusatz des Reinigungsmittels in dem Wasserstrom während des Hochdruck- oder
Niederdruckbetriebes erfolgen soll, da die Zufuhr lediglich von dem Wasserstrom,
der am aktiven Ende des Reinigungsmittelstabes vorbeistreicht, bestimmt wird und
somit die Vermeidung eines Zusatzes in dem Wasserstrom während der Hochdruck-Reinigung
lediglich durch den Verwendungszweck und nicht durch gerätetechnische Rücksichtsmaßnahmen
begründet ist.
-
Eine solche durch den Verwendungszweck begründete, erwünschte Zurückhaltung
des Zusatzes eines Reinigungsmittels während des Hochdruckbetriebs läßt sich in
einfacher Weise dadurch erreichen, daß der wirksame Zusatz des Reinigungsmittels
durch einen vom Hauptstrom abgezweigten Teilstrom übernommen wird, wobei dieser
Teilstrom während des Niederdruckbetriebes die mit dem aktiven Ende des Reinigungsmittelstabes
zusammenwirkende Durchströmungskammer durchströmt und anschließend dem Hauptstrom
wieder zugeführt wird. Bei dem Hochdruckbetrieb wird durch eine manuelle oder automtische
Absperrung des Teilstroms die Durchströmung der Durchströmungskammer verhindert.
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig.
1 ein Schnittbild der Vorrichtung mit einem manuell betätigbaren Ventil, Fig. 2
ein Schnittbild der Vorrichtung mit einem automatischen Ventil, wobei das Ventil
geschlossen ist, Fig. 3 ein Schnittbild der Vorrichtung in Fig. 2 mit geöffnetem
Ventil.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zeigt ein Gehäuse 2, das zur
Montage an der Druckseite einer Hochdruckpumpe vorgesehen ist, wobei die von der
Pumpe geförderte Flüssigkeit in einem Eingangskanal 4 in das Gehäuse einströmt.
Durch den Ausströmkanal 6 verläßt die Flüssigkeit wieder das Gehäuse. Zwischen dem
Einströmkanal 4 und dem Ausströmkanal 6 ist ein Kanal 8 angeordnet, dessen Durchmesser
gegenüber den Durchmessern der beiden Kanäle 4 und 6 verkleinert ist. Durch diese
Querschnittsveränderung wird während des Betriebes eine geringe Druckverminderung
in
der das Gehäuse durchströmenden Flüssigkeit hervorgerufen, so
daß zwischen dem Eingangskanal 4 und dem Ausgangskanal 6 ein geringes Druckgefälle
entsteht.
-
Ein Gehäuseteil 10 ragt senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit
aus dem Gehäuse 2 heraus. Der zylindrische Innenraum 14 des Gehäuseteils 10 ist
an seinem dem Gehäuse abgewandten Ende durch einen Schraubdeckel 12 abdichtend verschlossen.
Auf dem Boden des zylindrischen Innenraums 14 ist ein vorstehender Nocken 16 angeordnet.
Durch eine dicht über dem Boden im Gehäuseteil 10 vorgesehene Öffnung ist der zylindrische
Innenraum 14 über einen Kanal 18 mit dem Eingangskanal 4 des Gehäuses 2 verbunden.
An der dem Kanal 18 gegenüberliegenden Seite des zylindrischen Innenraums 14 beginnt
ein Kanal 20, der mit einer Ausnehmung 22 verbunden ist, die zur Aufnahme eines
Ventils 23 dient. Von der Ausnehmung 22 besteht zum Ausströmkanal 6 eine Verbindung.
Diese Verbindung kann durch eine Ventilspindel 26, die mit einem Ventilsitz 24 zusammenwirkt,
abgesperrt werden, und zwar durch Betätigung eines drehbaren, mit der Ventilspindel
26 verbundenen Handgriffs. Infolge des durch den Kanal 8 während des Betriebes hervorgerufenen
Druckgefälles kann bei geöffnetem Ventil 23 ein Flüssigkeitsteilstrom vom Eingangskanal
4 über die Kanäle 18 und 20 in den Ausströmkanal 6 gelangen.
-
In den zylindrischen Innenraum 14 ist ein stabförmiger Reinigungsmittelkörper
30 eingesetzt, dessen Durchmesser nur etwas kleiner als der Durchmesser des Innenraumes
ist. Auf das äußere Ende des Reinigungsmittelkörpers wird ein Druck ausgeübt, durch
den der Körper 30 einwärts gegen den Nocken 16 gedrückt wird. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Gehäuseteil 10 senkrecht orientiert, und die Mittel
zur Erzeugung des Druckes bestehen beispielsweise aus einem Gewicht 32, das lose
auf dem Körper 30 gelagert ist.
-
Unabhängig davon, ob unter Hochdruck- oder Niederdruckverhältnissen
gearbeitet wird, wird durch ein Öffnen des Ventils 23 eine Wasserströmung durch
den unteren Bereich des zylindrischen Innenraums 14 hervorgerufen, wobei der auf
dem Nocken 16 aufliegende Körper 30 in seinem unteren Bereich von dem Wasser umströmt
wird. Durch das umströmende Wasser wird das Reinigungsmittel nach und nach in gelöster
Form an das Wasser abgegeben.
-
Bei konstanter Wasserdurchströmung wird die abgegebene Menge des Reinigungsmittels
pro Zeiteinheit konstant sein, wobei diese Menge gleichzeitig unabhängig von der
Länge des Reinigungsmittelkörpers 30 ist, weil die den oberen Bereich des Körpers
30 umgebende Flüssigkeit sich praktisch in Ruhe befindet.
-
Das scharfkantig dargestellte untere Ende des Reinigungsmittelkörpers
30 wird selbstverständlich unter der Einwirkung des Wasserstroms mit der Zeit abgerundet.
Während der langsamen Auflösung des Reinigungsmittelkörpers 30 in dem auf der Nocke
16 aufliegenden unteren Bereich wird durch das Gewicht 32 der Körper 30 ständig
auf der Nocke 16 gehalten. Dadurch wird der von dem durch die Kanäle 18 und 20 fließenden
Wasserstrom umströmte Oberflächenbereich des Körpers 30 etwa konstant gehalten,
A. h. die Menge des dem Wasser strom zugesetzten gelösten Reinigungsmittels wird
durch die mit dem Ventil 23 einstellbare Menge des durch die Kanäle 18 und 20 strömenden
Wassers festgelegt, und zwar unabhängig davon, wie lang der restliche Teil des Reinigungsmittelkörpers
30 noch ist. Falls ein neuer Reinigungsmittelkörper 30 von oben auf den bereits
im Gebrauch befindlichen Reinigungsmittelkörper eingesetzt wird, bevor dieser vollständig
aufgelöst ist, werden die Dosierungsverhältnisse beim Übergang vom alten zum neuen
Körper keiner Veränderung unterzogen, und zwar unabhängig davon, ob die beiden Körper
durch eine ebene Auflagefläche aneinandergrenzen, da die bereits oben erwähnte abgerundete
Endflächenform des Reinigungsmittelkörpers im übergangsbereich zwischen altem und
neuem Reinigungsmittelkörper aufrechterhalten
wird.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ermöglicht deshalb generell
eine ziemlich genaue Dosierung des dem Wasser zugesetzten Reinigungsmittels, was
in der Praxis vor allem in Verbindung mit Hochdruck-Reinigungsgeräten einen wesentlichen
Vorteil darstellt.
-
Es sei bemerkt, daß der Kanalteil 8 zwar grundsätzlich einen unerwünschten
Druckverlust des durchströmenden Wassers hervorruft, jedoch beträgt der notwendige
Verlust nur einen Bruchteil des Verlustes, der bei einem durch Injektorwirkung zugesetzten
flüssigen Reinigungsmittels in dem durchströmenden Wasser hervorgerufen wird. In
der Praxis bedeutet die Erfindung, daß sowohl der Druckverlust als auch die komplizierte
Ausführungsform, welche bisher bei einer Injektion von Reinigungsmittel erforderlich
war, ohne nachteilige Beeinflussung der Dosiergenauigkeit des Reinigungsmittels
vollständig vermieden werden.
-
Es besteht ferner die Möglichkeit, die Vorrichtung mit Sensor- oder
Anzeigemitteln zur Anzeige des Verbrauchszustandes des Reinigungsmittelkörpers 30
auszustatten, so daß eine Warnung abgegeben wird, wenn es an der Zeit ist, einen
neuen Körper 30 in den Gehäuseteil 10 einzusetzen, bevor der vorhandene Körper für
sich verbraucht ist. Es können dabei visuelle als auch automatische Überwachungsvorrichtungen
eingesetzt werden, wobei eine mögliche Kombination darin besteht, den oberen Bereich
des Körpers 30 mit einem detektierbaren Material zu versehen.
-
Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung entspricht
prinzipiell der Ausführung von Fig. 1, allerdings mit der Ausnahme, daß das Ventil
23 durch ein automatisch funktionierendes Ventil 38 ersetzt ist. Dieses Ventil 38
öffnet
im Niederdruckbetrieb und läßt damit die Zufuhr von Reinigungsmittel
zu, während im Hochdruckbetrieb die Zufuhr von Reinigungsmittel durch das Ventil
gesperrt wird. Das Ventil 38 besteht aus einer durch eine Feder 43 vorgespanntenVentilspindel
oder -stange 26, die am unteren Ende einen konischen Kopf 42 besitzt, der mit einem
Ventilsitz 140 zusammenwirkt. Oberhalb der Einmündung des Kanals 20 besitzt die
Ventilspindel 26 eine nach unten weisende Fläche mit einem darüberliegenden Achsenteil
41, welcher in abdichtender Weise gleitbar in einem Führungsteil des Ventilsgehäuses
angeordnet und von oben nach unten mittels einer Druckfeder 43, die auf einer nach
oben weisenden Anlagefläche 46 des Achsenteils 41 aufliegt, beaufschlagt wird. Diese
Feder 143 ist so eingestellt, daß die Federkraft von einer auf die Ventilspindel
entgegengesetzt einwirkenden Wasserdruckkraft nicht überwunden wird, wenn mit einem
Nieder- oder Mitteldruck des Wassers (z. B. mit einem Druck in der Höhe von 15 bar)
gearbeitet wird, siehe Fig.
-
3. Bei einem Hochdruckbetrieb der Vorrichtung wird diese Federkraft
überwunden und das Ventil 38 zum Schließen gebracht, was in Fig. 2 dargestellt ist.
Dabei liegt der konische Kopf 142 direkt am Ventilsitz 40 an.
-
Aus Fig. 2 und 3 geht weiterhin hervor, daß das Ventil 38 einen drehbaren
Handgriff 28 besitzt, wobei der Handgriff 28 beim Eindrehen eine Anlagefläche 44
mit einem oberen Ende 145 der Ventilspindel 26 bzw. des Achsenteils 41 in Eingriff
bringt, und durch diese Maßnahme ist die Möglichkeit gegeben, das Ventil 38 bei
Hochdruckbetrieb zwangsweise zu öffnen, wie in Fig. 3 dargestellt, falls ein solches
Öffnen erwünscht ist.
-
Wie ajus den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen
der Vorrichtung zu entnehmen ist, befindet sich das Material des Reinigungsmittels
in einem Teilstrom, der vom Haupstrom abgezweigt und über die Kanäle 18 und 20 dem
Hauptstrom
wieder zugeführt wird. Dadurch kann in einfacher Weise
der Zusatz des Reinigungsmittels gesteuert und eventuell abgestuft werden.
-
Bei einer Hochdruck-Reinigungsvorrichtung, die mit einer Pumpe vom
Verdrängungstyp arbeitet, wird der abgegebene Wasserstrom ganz davon abhängig sein,
ob das Durchlaßventil für den Teilstrom geöffnet ist oder nicht. Theoretisch gesehen
dürfte ein Öffnen oder ein Schließen des Ventils 23 bzw. 38 eine geringe Einwirkung
auf den Ausgangsdruck des Reinigungsgerätes haben, jedoch ist diese Einwirkung in
der Praxis bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Vorrichtung ohne Bedeutung.
-
Es wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt
ist, daß ein im wesentlichen konstant gehaltener Oberflächenbereich eines festen
Reinigungsmittel-Materials von nur einem Teilstrom bestrichen wird, da die Durchströmungskammer,
die das innere Teil des Reinigungsmittelkörpers 30 umgibt, mit ausgezeichnetem Erfolg
auch im Hauptstrom selbst angeordnet werden könnte, und zwar insbesondere in dem
Fall, daß für alle Betriebszustände ein Reinigungsmittelzusatz gewünscht ist.
-
Es ist jedoch möglich, die Anordnung so auszubilden, daß beispielsweise
mittels eines Abschirmzylinders, der mehr oder weniger weit über dem hinteren Ende
des Reinigungsmittelkörpers 30 ein- und ausschiebbar angeordnet wird, dennoch eine
Zugabe des Reinigungsmittels abzusperren oder abzustufen.
-
Anstelle eines stabförmig ausgebildeten Reinigungsmitteilkörpers
30 kann eventuell auch ein festes Reinigungsmittel in Tablettenform benutzt werden,
wobei das Material in einem Netzkorb gelagert ist, z. B. entsprechend dem Konturenverlauf
des inneren Endteils des Reinigungsmittelkörpers 30.
-
Es sei übrigens bemerkt, daß der beigemengte Zusatzstoff nicht notwendigerweise
ein Reinigungsmittel sein muß, sondern
es könnte z. B. auch ein
Imprägnierungsmittel oder ein Farbstoff oder ein anderer individuell auszuwählender
Zusatzstoff in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden.
-
In einer weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Weise läßt
sich erreichen,daß ein Flüssigkeitsstrom- eine feste, jedoch auflösbare~Material-Oberfläche
in einer solchen Weise überströmt, daß der. wirksame Oberflächenbereich des festen
Materials im Sinne einer zufriedenstell.end-gleichmäßigen Dosierung des Zusatzstoffes
weitgehend unverändert bleibt. Dies ist beispielsweise mittels eines hohlzylindrischen
Reinigungsmittelkörpers möglich, der in einem Wasserstrom axial in bezug auf die
Stromrichtung orientiert gelagert ist und sowohl auf seiner Innenseite als auch
auf seiner Außenseite vom Wasser umströmt ist.
-
Dabei löst sich der Stab nach und nach so auf, daß der Außendurchmesser
vermindert wird, während der Innendurchmesser vergrößertwird. Diës bedeutet 4, Dies
. däß die Aüßenfläche etwa im gleichen Maße zunimmt, wie die Innenfläche abnimmt,
so daß die Forderung, bei der Auflösung einen konstant gehaltenen Oberflächenbereich
zu gewährleisten, erfüllt ist, bis der Zylinder vollständig aufgelöst ist.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Konstanthaltung des wirksamen Oberflächenbereiches
bei einem als fester Körper ausgebildeten Reinigungsmittel könnte dadurch erreicht
werden, daß der Körper als Block in einer s-olchen Weise hergestellt wird, daß mit
zunehmender Abnahme des geometrischen Oberflächenbereichs die Oberfläche des Körpers
zunehmend leichter auflösbar wird.
-
Lee rsi te