DE3902252C1

DE3902252C1 -

Info

Publication number: DE3902252C1
Application number: DE3902252A
Authority: DE
Inventors: Bertram Dipl.-Phys. Dr. 7057 Leutenbach De Groeger; Helmut Dipl.-Ing. Komp (Ba), 7150 Backnang, De; Rudi 7057 Leutenbach De Schwaderer
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 2009-01-27
Also published as: CA2045457C; AU4956990A; EP0455659B1; EP0455659A1; CA2045457A1; DK0455659T5; US5174723A; DE59005539D1; WO1990008602A1; JPH04502425A

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Hochdruck pumpe, von deren Druckleitung eine sich bei verschlossener Druckleitung öffnende Bypass-Leitung zur Saugseite der Pumpe führt, und mit einem Drucksensor in der Druckleitung.

Bei ortsunabhängig arbeitenden Hochdruckreinigern wird die Hochdruckpumpe häufig von einem Verbrennungsmotor angetrieben. Bei geöffneter Spritzleitung treibt der Verbrennungsmotor die Pumpe mit der für den Betrieb notwendigen Leistung an. Wird die Spritzpistole der Hochdruckpumpe verschlossen, würde dies zu einer starken Erwärmung der Pumpe führen, die dann nicht mehr von Flüssigkeit durchflossen wird.

Es ist aus diesem Grunde bekannt, bei Hochdruckreinigungs pumpen einen Bypass vorzusehen, der bei verschlossener Druckleitung von der Druckleitung zur Saugseite der Pumpe zurückführt, so daß dann die Pumpe Flüssigkeit im Kreislauf fördert. Die in diesem Bypass-Betrieb notwendige Leistung der Pumpe ist erheblich niedriger als die im normalen Betrieb benötigte Leistung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß beim Verschließen der Druckleitung automa tisch die vom Verbrennungsmotor der Pumpe zugeführte Leistung herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drucksensor die Drehzahl des Verbrennungsmotors herab setzt, sobald der Druck in der Druckleitung unter einen bestimmten Wert absinkt.

Ein solches Absinken tritt dann ein, wenn die Bypass-Lei tung geöffnet wird, so daß man dadurch automatisch über die Herabsetzung der Drehzahl des Verbrennungsmotors auch eine Herabsetzung der an die Pumpe übertragenen Leistung erhält. Umgekehrt steigt der Druck in der Druckleitung dann wieder an, wenn beim Öffnen der Spritzpistole infolge des dann zunächst eintretenden Druckabfalles die Bypass-Leistung geschlossen wird. Dieser Druckanstieg führt dann über den Drucksensor wieder zu einem Anstieg der Drehzahl des Ver brennungsmotors und damit zur Übertragung der für den Nor malbetrieb benötigten Leistung an die Hochdruckpumpe.

Vorteilhaft ist auch, daß nicht nur beim Verschließen der Spritzpistole und dem damit verbundenen Öffnen der Bypass- Leitung eine entsprechende Herabsetzung der Drehzahl erfolgt, sondern auch bei unvorhergesehenen Störungen, beispiels weise bei einem Platzen oder Abreißen des Hochdruckschlauches, da auch in diesem Falle der in der Druckleitung anstehende Druck unter den für die Absenkung der Drehzahl notwendigen Druck abfällt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Drucksensor beim Über schreiten des bestimmten Druckwertes das Gasgestänge des Verbrennungsmotors in Richtung auf eine Erhöhung der Drehzahl verstellt. Dieser Eingriff am Gasgestänge des Verbrennungs motors ermöglicht es, den Verbrennungsmotor ansonsten mit seiner eigenen Regelung zu betreiben, in die nicht einge griffen wird. Dies ermöglicht auch in einfacher Weise, eine entsprechende Drehzahlregelung für einen Verbrennungsmotor nachzurüsten, da es genügt, ein entsprechendes, das Gasge stänge in Abhängigkeit von der Stellung des Drucksensors verstellendes Betätigungsglied einzufügen.

Vorzugsweise betätigt der Drucksensor einen am Gasgestänge angreifenden Bowdenzug.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Drucksensor einen gegen eine Federkraft verschieblichen, von dem Druck in der Druckleitung beaufschlagten Stellkolben auf, dessen Bewegung sich auf die Bewegung des Gasgestänges überträgt. Dabei kann vorgesehen sein, daß der Stellkolben ein abge dichtet in einem zylindrischen Gehäuse verschieblicher Stufenkolben ist und daß eine mit der Druckleitung in Verbindung stehende Meßleitung in den sich zwischen Kolben und zylindrischem Gehäuse ausbildenden Ringraum einmündet.

Man erhält dadurch eine besonders kompakte Baueinheit, die ohne weiteres an eine Druckleitung eines Hochdruckrei nigungsgeräts auch nachträglich angesetzt werden kann, wobei durch die Übertragung der Kolbenstellung an das Gasgestänge über einen Bowdenzug eine mechanisch stabile und wenig störanfällige Konstruktion gefunden ist.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hochdruck reinigungsgeräts mit einem druckabhängig in der Drehzahl gesteuerten Verbrennungsmotor;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Drucksensors zur Betätigung eines Bowdenzuges und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Druckver laufes am Drucksensor und der dadurch einge stellten Drehzahlen des Verbrennungsmotors.

Ein Hochdruckreinigungsgerät, wie es in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, umfaßt eine Hochdruckpumpe 1, die von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird. Die Saugleitung 3 der Hochdruckpumpe steht mit einem Vorratsgefäß 4 oder einer anderen Zufuhr-Leitung in Verbindung, die Druckleitung 5 der Hochdruckpumpe 1 führt zu einer verschließbaren Spritz pistole 6.

Von der Druckleitung 5 zweigt eine Bypass-Leitung 7 ab, die zur Saugleitung 3 der Hochdruckpumpe 1 zurückführt. Mittels eines Schließventils 8 ist die Bypass-Leitung 7 normalerweise verschlossen, sie wird jedoch geöffnet, wenn die Druckleitung 5 verschlossen ist, beispielsweise durch Loslassen der Spritzpistole 6. Dies läßt sich durch einen Störmungswächter in der Druckleitung oder durch Druckdifferenzmessungen in Verengungen der Druckleitung steuern. Dadurch ist in an sich bekannter Weise sichergestellt, daß bei geschlossener Spritzpistole die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit durch die Bypass-Leitung zur Saugseite der Pumpe zurück und von der Pumpe somit nur im Kreislauf gefördert wird, während die Flüs sigkeit bei geöffneter Spritzpistole und bei entsprechend geschlossener Bypass-Leitung unmittelbar der Spritzpistole zugeführt wird.

In der Druckleitung 5 befindet sich weiterhin ein Drucksen sor 9, der über einen Bowdenzug 10 mit dem Gashebel 11 des Verbrennungsmotors 2 verbunden ist und durch Betätigung des Bowdenzuges 10 den Gashebel 11 aus einer Position niedriger Drehzahl in eine Position höherer Drehzahl verschiebt und umgekehrt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines solchen Drucksen sors 9 ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser Drucksensor 9 umfaßt ein Gehäuse 12 mit einer stufigen Sacklochbohrung 13, die durch einen Gewindestopfen 14 verschlossen ist. In der Sacklochbohrung 13 ist gegenüber der Innenwand derselben mittels Dichtringen 15 und 16 abgedichtet ein Stufenkolben 17 längsverschieblich gelagert, der in einer Stirnlochboh rung 18 eine Druckfeder 19 aufnimmt, die sich mit dem ande ren Ende an dem Gewindestopfen 14 abstützt und somit den Stufenkolben 17 gegen den Boden zu der Sacklochbohrung 13 drückt.

Durch die stufige Ausbildung sowohl der Sacklochbohrung 13 ala auch des Stufenkolbens 17 ergibt sich zwischen dem Stufenkolben 17 einerseits und der Innenwand der Sackloch bohrung 13 andererseits ein abgedichteter Ringraum 21, der mit einer das Gehäuse quer durchsetzenden, wandseitig angesetzten Meßöffnung 22 in Verbindung steht. Diese kann über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Meßleitung mit der Druckleitung 5 verbunden sein, es ist auch möglich, diese Meßöffnung 22 unmittelbar in die Druckleitung 5 einzuschalten.

Durch die Verbindung der Meßöffnung 22 mit dem Ringraum 21 wird dieser mit der durch die Druckleitung 5 geförderten Flüssigkeit gefüllt, die beim Ansteigen des Druckes den Stufenkolben 17 entgegen der Wirkung der Druckfeder 19 vom Boden 20 der Sacklochbohrung 13 entfernt.

An dem Stufenkolben 17 ist die Seele 23 des Bowdenzuges 10 gehalten, die den Boden 20 der Sacklochbohrung 13 durch eine eingeschraubte Gewindehülse 24 verläßt und in einem sich an der Gewindehülse 24 abstützenden Spiralmantel 25 bis zu dem Gashebel 11 geführt ist. Der Spiralmantel 25 stützt sich mit seinem anderen Ende an einem Anschlag an dem Verbrennungsmotor 2 ab.

Bei der Verschiebung des Stufenkolbens 17 unter der Wirkung der in der Druckleitung 5 geförderten Flüssigkeit wird die Seele 23 des Bowdenzuges 10 gegenüber dem Spiralmantel 25 verschoben, so daß dabei auch eine Verstellung des Gashebels des Verbrennungsmotors 2 und somit von dessen Drehzahl erfolgt.

Im einzelnen werden die dabei auftretenden Drücke im fol genden anhand der Darstellung der Fig. 3 erläutert. Bei normalem Betrieb (Position A) befindet sich die durch die Druckleitung geförderte Flüssigkeit auf einem Druck P ₁. Dieser ist so groß, daß der Stufenkolben gegen die Wirkung der Druckfeder verschoben ist, dadurch wird der Gashebel 11 des Verbrennungsmotors aus der Leerlaufstellung heraus bewegt, der Verbrennungsmotor arbeitet mit einer hohen Drehzahl n ₂.

Beim Verschließen der Spritzpistole 6 steigt der Druck in der Druckleitung 5 kurzfristig auf den höheren Druckwert P ₂ an, bis die Bypass-Leitung 7 aufgrund der fehlenden Strö mung in der Druckleitung geöffnet wird. Diese Öffnung der Bypass-Leitung 7 läßt den Druck in der Druckleitung absinken auf den tieferliegenden Wert P ₃ (Arbeitspunkt C). Dieser Druck ist so gering, daß die Druckfeder 19 den Stufenkolben 17 in die Ausgangslage zurückschiebt, so daß über den Bowdenzug 10 der Gashebel 11 des Verbrennungsmotors in die Leerlaufstellung gelangt, der Motor läuft nunmehr mit der niedrigen Drehzahl n ₁.

Wird aus dieser Ruhelage heraus die Spritzpistole 6 wieder geöffnet, sinkt der Druck in der Druckleitung zunächst weiter ab auf den Wert P ₄ (Position D), jedoch fließt nunmehr wieder Flüssigkeit durch die Druckleitung, so daß aufgrund dieser strömenden Flüssigkeit die Bypass-Leitung wieder verschlossen wird. Dadurch steigt der Druck auf den höheren Wert P ₀, bei dem in dem Drucksensor 9 eine Verschiebung des Stufenkolbens 17 und damit eine Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors beginnt. Aufgrund der Tätigkeit der Pumpe wird der Druck in der Flüssigkeit erhöht bis auf den Betriebsdruck P 1, dabei steigt die Drehzahl des Motors kontinuierlich auf den Maximalwert n ₂ an und erreicht wieder den Ausgangsarbeitspunkt A.

Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, daß durch die Betätigung des Gasgestänges des Verbrennungsmotors eine Drehzahlregelung möglich ist, ohne daß in die innere Regelung des Motors eingegriffen werden muß.

Im vorliegenden Fall wird der Druck in der Druckleitung über einen mechanisch arbeitenden Drucksensor abgenommen, der die Bewegung des Steuerkolbens unmittelbar über einen Bowdenzug auf den Motor überträgt. Selbstverständlich wäre es möglich, an Stelle des Bowdenzuges auch andere Übertra gungswege zu wählen, beispielsweise eine hydraulische Übertragung oder auch eine elektrische Übertragung bei Verwendung eines elektrischen Drucksensors.

Claims

1. Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Verbren nungsmotor angetriebenen Hochdruckpumpe, von deren Druckleitung eine sich bei verschlossener Druckleitung öffnende Bypass-Leitung zur Saugseite der Pumpe führt, und mit einem Drucksensor in der Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (9) die Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) herabsetzt, sobald der Druck in der Druckleitung (5) unter einen bestimmten Wert absinkt.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (9) beim Über schreiten eines bestimmten Druckwertes das Gasgestänge (11) des Verbrennungsmotors (2) in Richtung auf eine Erhöhung der Drehzahl verstellt.

3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (9) einen am Gasge stänge (11) angreifenden Bowdenzug (10) betätigt.

4. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (9) einen gegen eine Federkraft verschieblichen, von dem Druck in der Druckleitung (5) beaufschlagten Stellkolben (17) aufweist, dessen Bewegung sich auf die Bewegung des Gasgestänges (11) überträgt.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (17) ein abgedichtet in einem zylindrischen Gehäuse (12) verschieblicher Stufenkolben (17) ist und daß eine mit der Druckleitung (5) in Verbindung stehende Meßleitung (22) in den sich zwischen Kolben (17) und zylindrischem Gehäuse (12) ausbildenden Ringraum (21) einmündet.