DE3901933A1

DE3901933A1 - Injector arrangement, in particular for high-pressure water cleaning devices

Info

Publication number: DE3901933A1
Application number: DE19893901933
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Suttner GmbH and Co KG
Current assignee: Suttner GmbH and Co KG
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-08-02

Abstract

In an injector arrangement, in particular for high-pressure water cleaning devices, having an injector housing (1) with an inlet connection (2), an outlet connection (3), a chemical intake connection (4), an injector nozzle (6), arranged in the main flow channel (5) between the inlet connection (2) and the outlet connection (3) and having a vacuum chamber (7) connected directly downstream, an intake channel (8) leading from the intake connection (4) into the vacuum chamber (7), a subsidiary flow channel (9) running parallel to the main flow channel (5), and a valve for opening and closing the subsidiary flow channel (9), in which, during low-pressure operation, the subsidiary flow channel (9) is closed, the flow runs through the injector nozzle (6) and an intake of chemicals takes place and, during high-pressure operation, the subsidiary flow channel (9) is open, the flow runs through the subsidiary flow channel (9) and no intake of chemicals takes place, and in which the valve has a valve body (10) which extends into the subsidiary flow channel (9), a piston (12) which moves the valve body (10) and is displaceable in a cylinder (11), a spring (13) which acts upon the piston (12) in one direction of displacement, and a control pressure chamber (14) which acts counter to the spring (13), and the control pressure chamber (14) is connected via a control channel (15) to the main flow channel (5), the pressure-dependent control is simplified in that the spring (13)... the piston (12) in the closing direction of the valve body (10)... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektoranordnung, die insbesondere für Wasser- Hochdruckreinigungseinrichtungen, kurz als Hochdruckreiniger allgemein be kannt, geeignet ist und die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 auf weist.The invention relates to an injector arrangement which is particularly suitable for water High-pressure cleaning devices, in short as general high-pressure cleaners knows, is suitable and the features of the preamble of claim 1 points.

Die bekannte Injektoranordnung, von der die Erfindung aus geht (DE-OS 27 46 037), läßt sich durch unterschiedlich langes Schließen der Ventilpistole einer Hochdruckreinigungseinrichtung aus dem Nieder druckbereich mit Chemikalienansaugung, also dem Waschvorgang, in den Hochdruckbereich ohne Chemikalienansaugung, also der Strahlreinigung, umschalten. Zur Umschaltung ist einerseits das Ventil im Nebenstromkanal vorgesehen, das für den Hochdruckbereich den Nebenstromkanal freigibt, so daß wegen des größeren Strömungswiderstands Flüssigkeit durch die Injek tordüse praktisch nicht strömt, im Niederdruckbereich zum eigentlichen Waschvorgang aber den Nebenstromkanal ganz oder weitgehend schließt, so daß der hauptsächliche Teil der Flüssigkeitsströmung durch die Injektor düse strömt. Andererseits erfolgt eine entsprechende druckabhänige Steu erung der Förderpumpe, die der Injektoranordnung vorgeschaltet ist, so daß sich die Injektoranordnung aus dem Niederdruckbereich auch wieder in den Hochdruckbereich zurückschalten läßt. Eine ähnliche Steuerungstech nik ist auch aus anderem Stand der Technik bekannt (DE-OS 23 44 444).The known injector assembly from which the invention goes (DE-OS 27 46 037), can be closed by different lengths the valve gun of a high-pressure cleaning device from the low pressure area with chemical suction, i.e. the washing process, in the High pressure area without chemical suction, i.e. the jet cleaning, switch. On the one hand, the valve is in the bypass duct for switching provided that releases the bypass duct for the high pressure area, so that because of the greater flow resistance liquid through the injec gate nozzle practically does not flow, in the low pressure area to the actual one Washing process closes the bypass duct completely or largely, so that the main part of the liquid flow through the injector nozzle flows. On the other hand, there is a corresponding pressure-dependent tax erung the feed pump, which is upstream of the injector arrangement, so that the injector assembly from the low pressure range in again allows the high pressure area to switch back. A similar control tech nik is also known from other prior art (DE-OS 23 44 444).

Bei der bekannten Injektoranordnung, von der die Erfindung ausgeht, ist der Kolben des Ventils bzgl. des Nebenstromkanals in Öffnungsrichtung federbelastet. Der Ventilkörper befindet sich also normalerweise in einer Stellung, in der er den Nebenstromkanal freigibt. Auf der gegenüberliegen den Seite des Kolbens befindet sich ein weiterer Ventilkörper, der als Sitzventil den auf der Zulaufseite der Injektordüse vom Hauptstromkanal abzweigenden Steuerkanal schließt. Der Steuerkanal dient gleichzeitig der Verbindung mit einem Rücklaufkanal bei Betrieb der Injektoranordnung im Niederdruckbereich. Im Hochdruckbereich strömt also die gesamte Flüssig keit durch den Nebenstromkanal ohne wesentlichen Druckverlust, während im Niederdruckbereich die Flüssigkeit durch die Injektordüse getrieben wird und der in der nachgeschalteten Vakuumkammer auftretende Unterdruck zur Ansaugung der Chemikalienflüssigkeit vom Ansauganschluß her genutzt werden kann.In the known injector arrangement from which the invention is based the piston of the valve with respect to the bypass duct in the opening direction spring loaded. The valve body is usually in one Position in which he releases the bypass duct. On the opposite the side of the piston is another valve body, which as Seat valve on the inlet side of the injector nozzle from the main flow channel branching control channel closes. The control channel also serves the Connection to a return channel when operating the injector arrangement in the Low pressure range. In the high pressure area, all of the liquid flows speed through the bypass duct without significant pressure loss, while in Low pressure area the liquid is driven through the injector nozzle and the negative pressure occurring in the downstream vacuum chamber Suction of the chemical liquid can be used from the suction connection can.

Die Steuerung der bekannten Injektoranordnung einerseits durch das Ven til, andererseits durch die darauf abgestimmte druckabhängige Steuerung der Förderpumpe ist aufwendig.The control of the known injector arrangement on the one hand by the Ven til, on the other hand due to the pressure-dependent control system the feed pump is complex.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, wie die druckabhängige Steuerung einer solchen Injektoranordnung vereinfacht werden kann.The invention is therefore concerned with Problem, such as the pressure-dependent control of such an injector arrangement can be simplified.

Das zuvor aufgezeigte Problem löst die Erfindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die Feder den Kolben in Schließrichtung des Ventilkörpers beaufschla gen sollte, so daß der Nebenstromkanal normalerweise unter Federkraft ge schlossen ist. Normalerweise strömt dann die Flüssigkeit durch die Injek tordüse, der in der Vakuumkammer auftretende Unterdruck kann nun dazu be nutzt werden, über den erfindungsgemäß von der Vakuumkammer ausgehenden Steuerkanal die Steuerdruckkammer leerzusaugen. Steigt nun der Druck am Ablaufanschluß an, so steigt auch der Druck in der Vakuumkammer an und schließlich wird einerseits die Chemikalienansaugung unterbrochen, anderer seits wird die Steuerdruckkammer über den Steuerkanal von der Vakuumkammer her mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt. Entgegen der Federkraft der Feder wird nun der Kolben zurückgefahren und der Ventilkörper öffnet den Neben stromkanal. Nunmehr kann die Flüssigkeitsströmung wie gewünscht völlig un behindert, also ohne wesentlichen Druckabfall durch den Nebenstromkanal strömen. Wird an der Ventilpistole wiederum in den Niederdruckbereich um geschaltet, um erneut in den Waschvorgang einzutreten, so fällt der Druck in der Vakuumkammer wieder ab, es entsteht dort ein Unterdruck, durch den Steuerkanal wird die Flüssigkeit aus der Steuerdruckkammer abgesaugt und der Kolben in Schließrichtung bewegt bis der Nebenstromkanal wieder ge schlossen ist. The problem outlined above is solved by the invention with the features of characterizing part of claim 1. According to the invention, it has been recognized that the spring acts on the piston in the closing direction of the valve body gen should, so that the bypass duct normally ge under spring force is closed. The liquid then usually flows through the injector gate nozzle, the negative pressure occurring in the vacuum chamber can now be are used, via the starting from the vacuum chamber according to the invention Control channel to suck the control pressure chamber empty. Now the pressure rises Drain connection, the pressure in the vacuum chamber also rises and after all, the chemical suction is interrupted on the one hand, and on the other On the one hand, the control pressure chamber is removed from the vacuum chamber via the control channel brought here with liquid pressure. Contrary to the spring force of the spring the piston is now retracted and the valve body opens the secondary power channel. Now the liquid flow can be completely un as desired hindered, that is, without a significant pressure drop through the bypass duct stream. Will turn around in the low pressure area on the valve gun switched to re-enter the washing process, the pressure drops in the vacuum chamber again, there is a negative pressure through which Control channel, the liquid is sucked out of the control pressure chamber and the piston moves in the closing direction until the bypass duct ge again is closed.

Im Ergebnis ist erfindungsgemäß mit einfachsten Mitteln eine vollautoma tische hydraulische Steuerung bei einer Injektoranordnung der in Rede stehenden Art verwirklicht worden.As a result, according to the invention, a fully automatic device is possible with the simplest of means table hydraulic control in an injector arrangement in question standing type has been realized.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszu gestalten und weiterzubilden, wozu einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der einzigen Figur der Zeichnung verwiesen werden darf.There are several ways to practice the teaching of the invention design and develop, for which purpose on the one hand to the claim 1 subordinate claims, on the other hand to the following explanation of a preferred embodiment with reference to the single figure of the Drawing may be referenced.

In der Zeichnung ist eine Injektoranordnung in einem Winkelschnitt dar gestellt.In the drawing, an injector arrangement is shown in an angular section posed.

Die in der einzigen Figur dargestellte Injektoranordnung ist insbesondere für Wasser-Hochdruckreinigungseinrichtungen geeignet und bestimmt, kann aber vom grundsätzlichen Funktionsprinzip auch für andere Einsatzformen von Injektoranordnungen Verwendung finden. Sie weist zunächst ein Injek torgehäuse 1 mit einem Zulaufanschluß 2, einem Ablaufanschluß 3, einem Chemikalien-Ansauganschluß 4, einer im Hauptstromkanal 5 zwischen dem Zu laufanschluß 2 und dem Ablaufanschluß 3 angeordneten Injektordüse 6 mit unmittelbar stromabwärts anschließender Vakuumkammer 7, einem vom An sauganschluß 4 in die Vakuumkammer 7 führenden, ggf. mit einem Rückschlag ventil ausgestatteten Ansaugkanal 8, einem parallel zum Hauptstromkanal 5 vom Zulaufanschluß 2 zum Ablaufanschluß 3 verlaufenden Nebenstromkanal 9 und einem Ventil zum Öffnen und Schließen des Nebenstromkanals 9 auf. Da bei ist im Niederdruckbereich der Nebenstromkanal 9 geschlossen, die Strömung verläuft durch die Injektordüse 6 und wegen des Unterdrucks in der Vakuumkammer 7 erfolgt eine Chemikalienansaugung. Im Hochdruckbe trieb dagegen ist der Nebenstromkanal 9 geöffnet, damit sich ein möglichst geringer Druckabfall an der Injektoranordnung ergibt. Die Strömung ver läuft folglich durch den Nebenstromkanal 9, wegen fehlenden Unterdrucks in der Vakuumkammer 7 erfolgt eine Chemikalienansaugung nicht mehr. Das Ventil in der dargestellten Injektoranordnung weist einen in den Neben stromkanal 9 eingreifenden Ventilkörper 10, einen den Ventilkörper 10 bewegenden, in einem Zylinder 11 verschiebbaren Kolben 12, eine den Kolben 12 in einer Verschieberichtung beaufschlagenden Feder 13 und eine entgegen der Feder 13 wirkende Steuerdruckkammer 14 auf. Die Steuerdruckkammer 14 ist über einen Steuerkanal 15 mit dem Hauptstrom kanal 5 verbunden. Wesentlich ist nun, daß die Feder 13 den Kolben 12 in Schließrichtung des Ventilkörpers 10 beaufschlagt und daß der Steuer kanal 15 von der Vakuumkammer 7 des Hauptstromkanals 5 ausgeht. Insbe sondere mit der zuletzt erläuterten Maßnahme gelingt es, eine hydrau lische Selbststeuerung der Injektoranordnung zu erzielen, da die Vakuum kammer 7 genau in der richtigen Weise die Flüssigkeit aus der Steuer druckkammer 14 dann absaugt, wenn sich die Anordnung im Niederdruckbe reich befindet, während im Hochdruckbereich durch den Steuerkanal 15 von der Ablaufseite der Injektoranordnung her sehr schnell ein hoher Druck in die Steuerdruckkammer 14 einkoppeln läßt.The injector arrangement shown in the single figure is particularly suitable and intended for water high-pressure cleaning devices, but the basic functional principle can also be used for other forms of use of injector arrangements. It first has an injector housing 1 with an inlet connection 2 , an outlet connection 3 , a chemical suction connection 4 , an injector nozzle 6 arranged in the main flow channel 5 between the inlet connection 2 and the outlet connection 3 with a vacuum chamber 7 immediately downstream, one of the suction connection 4 leading into the vacuum chamber 7 , optionally equipped with a check valve intake duct 8 , a bypass duct 9 running parallel to the main flow duct 5 from the inlet connection 2 to the outlet connection 3 and a valve for opening and closing the bypass duct 9 . Since the bypass flow channel 9 is closed in the low pressure region, the flow runs through the injector nozzle 6 and because of the negative pressure in the vacuum chamber 7 , a chemical suction takes place. In the high pressure operation, on the other hand, the bypass duct 9 is open, so that the pressure drop at the injector arrangement is as small as possible. The flow ver runs through the bypass duct 9 , due to the lack of vacuum in the vacuum chamber 7, there is no chemical suction. The valve in the illustrated injector includes a moving in the bypass duct 9 engaging the valve body 10, a valve body 10, slidable in a cylinder 11 piston 12, a piston 12 acting in a direction of displacement spring 13 and a force acting against the spring 13 the control pressure chamber 14 on. The control pressure chamber 14 is connected via a control channel 15 to the main flow channel 5 . It is now essential that the spring 13 acts on the piston 12 in the closing direction of the valve body 10 and that the control channel 15 extends from the vacuum chamber 7 of the main flow channel 5 . In particular, with the last-mentioned measure, it is possible to achieve a hydraulic self-control of the injector arrangement, since the vacuum chamber 7 sucks the liquid from the control pressure chamber 14 in exactly the right way when the arrangement is rich in low pressure, while in High pressure area through the control channel 15 can very quickly couple a high pressure into the control pressure chamber 14 from the outlet side of the injector arrangement.

Wie sich aus der einzigen Figur der Zeichnung ergibt gilt hier, daß der in Öffnungsrichtung wirksame Querschnitt des Ventilkörpers 10 erheblich kleiner ist als der in Öffnungsrichtung wirksame Querschnitt des Kol bens 12 in der Steuerdruckkammer 14. In der Praxis hat der Ventilkör per 10 im Nebenstromkanal 9 z. B. einen in Öffnungsrichtung wirksamen Querschnitt von ca. 12,5 mm², entsprechend etwa einem Durchmesser von 4 mm. Das erlaubt es, daß die Federkraft der Feder 13 relativ gering sein kann, in diesem Beispiel etwa 5 bis 7 kg betragen kann. Die demge genüber große Querschnittsfläche des Kolbens 12 in der Steuerdruckkammer 14 führt dazu, daß der Kolben 12 sehr empfindlich auf eine Druckerhöhung in der Steuerdruckkammer 14 reagiert, also ein hohes Übersetzungsverhältnis aus dem eingekoppelten Steuerdruck vorliegt.As can be seen from the single figure of the drawing, the effective cross-section of the valve body 10 in the opening direction is considerably smaller than the effective cross-section of the piston 12 in the control pressure chamber 14 . In practice, the Ventilkör by 10 in the bypass duct 9 z. B. an effective cross-section in the opening direction of about 12.5 mm ² , corresponding to about a diameter of 4 mm. This allows the spring force of the spring 13 to be relatively small, in this example being about 5 to 7 kg. The relatively large cross-sectional area of the piston 12 in the control pressure chamber 14 leads to the fact that the piston 12 reacts very sensitively to a pressure increase in the control pressure chamber 14 , that is to say there is a high transmission ratio from the coupled control pressure.

Im hier dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Injektoranordnung nach Art eines T-Stückes ausgeführt. Der Ventil körper 10 ist dabei als etwa quer zum Nebenstromkanal 9 liegender, den Querschnitt des Nebenstromkanals 9 ausfüllender Schieber ausgeführt. Der Ventilkörper 10 taucht auf der gegenüberliegenden Seite des Nebenstrom kanals 9 ein wenig in die Wandung des Nebenstromkanals 9 ein, so daß ein Flüssigkeitsdichterabschluß des Nebenstromkanals 9 gewährleistet ist. Der Ventilkörper 10 ist im übrigen als Kolbenstange abgedichtet in den Zylin der 11 geführt. Das ist fertigungstechnisch recht zweckmäßig, da nur eine seitliche Bohrung mit gleichmäßigem Durchmesser in das Injektorgehäuse 1 eingebracht werden muß. Andere Konstruktionsformen sind hier aber eben falls denkbar.In the exemplary embodiment shown here and preferred in this respect, the injector arrangement is designed in the manner of a T-piece. The valve body 10 is designed as approximately transverse to the bypass duct 9 , the cross section of the bypass duct 9 filling slide. The valve body 10 appeared on the opposite side of the bypass duct 9 a little, so that a liquid-tight closure of the bypass duct is ensured 9 in the wall of the bypass duct 9 a. The valve body 10 is also sealed as a piston rod in the Zylin 11 out. This is quite expedient in terms of production technology, since only a lateral bore with a uniform diameter has to be made in the injector housing 1 . Other forms of construction are also conceivable here, however.

Die Erläuterung zum Stand der Technik und zur Lehre der vorliegenden Er findung hat deutlich gemacht, daß die Strömung durch den Nebenstromka nal 9 wesentlich dafür ist, ob noch Flüssigkeit durch die Injektordüse 6 strömt oder nicht. Aufgrund dieser Erkenntnis kann man durch gesteuerte Strömung im Nebenstromkanal 9 erreichen, daß die Ansaugleistung durch Ver änderung des verbleibenden Strömungsquerschnittes des Nebenstromkanals 9 gesteuert wird. Dazu dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kon struktion, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die maximale Verschiebe strecke des Kolbens 12 in Schließrichtung des Ventilkörpers 10 durch einen einstellbaren Anschlag 16 begrenzt und so die Schließstellung des Ventilkörpers im Nebenstromkanal 9 einstellbar ist. Die Einstellung des Anschlags 16 kann auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise könnte man mit einem seitlichen Schieber arbeiten, der keilartig die vordere Schließ stellung des Ventilkörpers 10 definiert. Im hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist aber eine andere Lösung gewählt worden, die da durch gekennzeichnet ist, daß der Anschlag 16 durch eine mit dem Kolben 12 verbundene, auf der Federseite aus dem Injektorgehäuse 1 herausgeführten Gewindestange 17 mit aufgeschraubter, an einer Abstützung 18 zur Anlage kommender Stellkappe 19 gebildet ist. Die Stellkappe 19 ist hier ge strichelt dargestellt. Sie hat im Inneren einen auf dem als Abstützung 18 dienenden Stirnflansch des Injektorgehäuses 1 laufenden Ringflansch, so daß die Stellkappe 19 sich leicht drehen läßt. Auf sehr einfache Weise ist so eine Chemikalien-Mengenregulierung realisiert.The explanation of the prior art and the teaching of the present invention has made it clear that the flow through the secondary flow channel 9 is essential for whether liquid still flows through the injector nozzle 6 or not. Based on this knowledge, it can be achieved by controlled flow in the bypass duct 9 that the intake power is controlled by changing the remaining flow cross section of the bypass duct 9 . For this purpose, in the present embodiment, a con construction, which is characterized in that the maximum displacement distance of the piston 12 in the closing direction of the valve body 10 is limited by an adjustable stop 16 and so the closed position of the valve body in the bypass duct 9 is adjustable. The stop 16 can be adjusted in various ways. For example, you could work with a side slide that defines the front closed position of the valve body 10 in a wedge-like manner. In the preferred exemplary embodiment shown here, however, another solution has been chosen, which is characterized in that the stop 16 is connected to the support 18 by a threaded rod 17 connected to the piston 12 and guided out of the injector housing 1 on the spring side, on a support 18 coming adjusting cap 19 is formed. The adjusting cap 19 is shown here in dashed lines. It has a ring flange running on the end flange of the injector housing 1 serving as support 18 , so that the adjusting cap 19 can be rotated easily. Chemical quantity regulation is implemented in a very simple manner.

Claims

1. injector arrangement, in particular for water high-pressure cleaning devices, with an injector housing ( 1 ) with an inlet connection ( 2 ), an outlet connection ( 3 ), a chemical suction connection ( 4 ), one in the main flow channel ( 5 ) between the inlet connection ( 2 ) and the outlet connection ( 3 ) arranged in the injector nozzle ( 6 ) with a vacuum chamber ( 7 ) directly downstream, a suction channel ( 8 ) leading from the suction connection ( 4 ) into the vacuum chamber ( 7 ), optionally equipped with a check valve, one parallel to the main flow channel (5) from the inlet connection (2) to the drain port (3) run the bypass duct (9) and a valve for opening and closing the bypass duct (9), wherein ge in the low pressure operation of the bypass duct (9) is closed, the flow through the injector nozzle ( 6 ) and chemical suction takes place and the high-pressure operation of the bypass duct ( 9 ) is open, the flow dur ch the bypass duct ( 9 ) runs and there is no chemical suction and the valve has a valve body ( 10 ) engaging in the bypass duct ( 9 ), a piston ( 12 ) moving the valve body ( 10 ) and displaceable in a cylinder ( 11 ), a has the piston (12) in a displacement direction biasing spring (13) and acting against the spring (13) the control pressure chamber (14) and the control pressure chamber (14) is connected via a control channel (15) with the main flow channel (5), characterized characterized in that the spring ( 13 ) acts on the piston ( 12 ) in the closing direction of the valve body ( 10 ) and that the control channel ( 15 ) extends from the vacuum chamber ( 7 ) of the main flow channel ( 5 ).

2. Injector arrangement according to claim 1, characterized in that the effective cross-section of the valve body ( 10 ) in the opening direction is considerably smaller than the effective cross-section of the piston ( 12 ) in the control pressure chamber ( 14 ).

3. Injector arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body ( 10 ) as approximately transverse to the bypass duct ( 9 ) lying, the cross section of the bypass duct ( 9 ) filling slide.

4. Injector arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve body ( 10 ) is guided as a piston rod sealed in the cylinder ( 11 ).

5. Injector arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the maximum displacement distance of the piston ( 12 ) in the closing direction of the valve body ( 10 ) by an adjustable stop ( 16 ) and thus limits the closed position of the valve body in the bypass channel ( 9 ) is adjustable.

6. Injector arrangement according to claim 5, characterized in that the stop ( 16 ) by a with the piston ( 12 ), on the spring side from the injector housing ( 1 ) led out threaded rod ( 17 ) with screwed, on a support ( 18 ) coming to rest adjusting cap ( 19 ) is formed.