DE4202640A1 - Hochdruckreinigungsgeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät um
fassend eine Hochdruckpumpeinheit mit einer Kolbenpumpe
für Reinigungsflüssigkeit und mit einem diese antreibenden
Verbrennungsmotor, wobei die Kolbenpumpe und der Verbren
nungsmotor mit derselben Drehzahl laufen.
Ein derartiges Hochdruckreinigungsgerät ist aus dem
deutschen Gebrauchsmuster G 88 02 538.1 bekannt. Bei
diesem Hochdruckreinigungsgerät wurde ein Viertaktmotor
eingesetzt, mit welchem eine Taumelscheibenpumpe kombi
niert war. Eine derartige Lösung hat den Nachteil, daß sie
nicht kompakt genug ausgeführt werden kann, da sowohl die
Taumelscheibenpumpe als auch der Motor nicht in geeigneter
Weise aufeinander abstimmbar und somit nicht optimal ein
setzbar sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hoch
druckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art derart zu
verbessern, daß dieses möglichst kompakt und kostengünstig
aufgebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der
eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Verbrennungsmotor ein Einzylinder-Zweitaktmotor
ist, daß die Kolbenpumpe eine einzylindrige Pumpe ist und
daß die Bewegungen eines Motorkolbens und eines Pumpen
kolbens derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein
Arbeitshub des Motorkolbens mit einem Druckhub des
Pumpenkolbens im wesentlichen zeitlich überlappt.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen,
daß durch die Verwendung eines Einzylinder-Zweitaktmotors
und die Verwendung einer einzylindrigen Pumpe sowie die
Abstimmung des Arbeitshubs und des Druckhubs aufeinander
eine Lösung vorliegt, bei der einerseits eine optimale
Leistungsausbeute erzielbar ist und die andererseits
kostengünstig gefertigt werden kann.
Insbesondere sind der einfache Aufbau und eine kosten
günstige Fertigung deshalb möglich, weil durch die opti
malen Abstimmung ein Großteil der erforderlichen Schwung
masse die üblicherweise zur Speicherung der Energie über
den gesamten Arbeitszyklus des Motors erforderlich ist
entfallen kann.
Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Lösung sieht
vor, daß die Bewegung des Motorkolbens und die Bewegung
des Pumpenkolbens derart aufeinander abgestimmt sind, daß
die von der Pumpe für die Bewegung des Pumpenkolbens
während des Druckhubs benötigte Arbeit im wesentlichen
während der Arbeitsphase des Zweitaktmotors von diesem
aufgenommen wird.
Optimal ist die erfindungsgemäße Lösung dann, wenn die
Bewegung des Motorkolbens und die Bewegung des Pumpen
kolbens derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein
größtmöglicher Anteil der von der Pumpe für den Druckhub
benötigten Arbeit während des Arbeitshubs des Zweitakt
motors von diesem aufgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Lösung lädt sich vorteilhaft dann
realisieren, wenn ein oberer Totpunkt des Motorkolbens und
ein oberer Totpunkt des Pumpenkolbens eine Winkelverschie
bung, bezogen auf einen Drehwinkel einer Kurbelwelle des
Motors, im Bereich von ungefähr 130 bis ungefähr 190° auf
weisen. Bevorzugt ist ein Bereich der Winkelverschiebung
von ungefähr 140 bis ungefähr 180° und noch vorteilhafter
ist ein Bereich der Winkelverschiebung von ungefähr 150
bis ungefähr 170°.
Hinsichtlich weiterer Merkmale des Aufbaus des erfindungs
gemäßen Hochdruckreinigungsgeräts wurden keine weiteren
Angaben gemacht. So ist es einem besonders kompakten Auf
bau förderlich, wenn ein Motorkolbenabtrieb und ein
Pumpenkolbenantrieb in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse
angeordnet sind, da sich damit auch der Aufbau des
Gehäuses vereinfacht.
Weiterhin ist es für die Kompaktheit des Aufbaus förder
lich, wenn der Motorkolbenabtrieb und der Pumpenkolbenan
trieb eine gemeinsame Welle aufweisen, woraus auch eine
kostengünstige Fertigung der gesamten Einheit resultiert.
Eine weitere insbesondere kostengünstig und ebenfalls der
Kompaktheit dienende Lösung sieht vor, daß der Motor
kolbenabtrieb und der Pumpenkolbenantrieb zwischen zwei
Lagerstellen der gemeinsamen Welle angeordnet sind.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es ferner möglich, die
gemeinsame Welle zwischen dem Motorkolbenabtrieb und dem
Pumpenkolbenantrieb und auf einer dem Pumpenkolbenantrieb
gegenüberliegenden Seite des Motorkolbenabtriebs zu
lagern.
Die Kompaktheit der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich
ferner noch durch Vereinfachung der Schmierung sämtlicher
Teile fördern. So ist es besonders zweckmäßig, wenn der
Motorkolbenabtrieb und der Pumpenkolbenantrieb über ein
gemeinsames Schmiersystem geschmiert sind.
Die gemeinsame Schmierung ist besonders einfach dann zu
erzielen, wenn der Zweitaktmotor ein antriebsgehäuse
gespülter Zweitaktmotor ist und über den Kraftstoff
gleichzeitig eine Schmierung des Motorkolbenabtriebs und
des Pumpenkolbenantriebs erfolgt. Diese Konzeption nützt
in besonders vorteilhafter Weise die Eigenschaften des
Zweitaktmotors für eine kompakte und kostengünstige
Gesamtlösung aus.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Motorkolben des
Zweitaktmotors und der Pumpenkolben auf derselben Seite
einer gemeinsamen Welle des Motorkolbenabtriebs und des
Pumpenkolbenantriebs angeordnet sind. Durch diese Lösung
lassen sich die dynamischen Massenkräfte verringern, da
aufgrund der erfindungsgemäßen Abstimmung zwischen der
Bewegung des Motorkolbens und des Pumpenkolbens sich der
Pumpenkolben dann von der Welle wegbewegt, wenn sich der
Motorkolben auf diese zubewegt und umgekehrt, so daß eine
weitgehende Kompensation der Trägheitskräfte und Momente
eintritt und lediglich geringfügige Schwingungen in der
gesamten Hochdruckpumpeinheit auftreten.
In besonders vorteilhafter Weise ist dies dann realisiert,
wenn die Bewegung des Motorkolbens und die Bewegung des
Pumpenkolbens in ungefähr parallel zueinander verlaufenden
Hubrichtungen erfolgen.
Hinsichtlich der Ausbildung des Pumpenkolbenantriebs
wurden bislang keine weiteren Ausführungen gemacht. Der
erfindungsgemäßen Aufgabe eines kompakten Aufbaus und
insbesondere einer kostengünstigen Lösung ist es dienlich,
wenn der Pumpenkolbenantrieb ein parallel zum Pumpenkolben
geführtes Antriebsauge aufweist, welches von einem in
diesem rotierenden Exzenter in Bewegungsrichtung des
Pumpenkolbens oszillierend angetrieben ist. Damit entfällt
für den Pumpenkolbenantrieb die aufwendige Lösung mit
einem Pleuel und einer Kurbelwelle. Ferner ist es beson
ders einfach, wenn das Antriebsauge starr mit dem Pumpen
kolben verbunden ist.
Besondere Vorteile lassen sich bei einer starren Einheit
aus Pumpenkolben und Antriebsauge dann erreichen, wenn das
Antriebsauge in dem Antriebsgehäuse in Pumpenhubrichtung
verschieblich geführt ist. Damit läßt sich die Führung des
Pumpenkolbens einfacher ausbilden, da die gesamte Einheit
im Bereich des Antriebsauges eine weitere Führung erfährt
und somit der Pumpenkolben noch zusätzlich über das An
triebsauge mit einfachen Mitteln gegen ein Kippen ge
sichert werden kann.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß der Exzenter auf
einer gemeinsamen Welle des Motorkolbenabtriebs und des
Pumpenkolbenantriebs sitzt.
Eine weitere vorteilhafte Integration aller Elemente läßt
sich bei der erfindungsgemäßen Lösung dann erreichen, wenn
der Zweitaktmotor durch die Reinigungsflüssigkeit kühlbar
ist. Damit entfällt die Forderung, ein Lüfterrad mit einer
ausreichenden Kühlleistung vorzusehen, da zumindest eine
wesentliche Kühlung des Zweitaktmotors über die Reini
gungsflüssigkeit erfolgt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen
stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne
rischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch wesentliche Elemente eines
erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgeräts;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der einzelnen
Zyklen eines Zweitaktmotors in der erfindungs
gemäßen Kombination mit einer einzylindrigen
Kolbenpumpe und
Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung der von
dem Zweitaktmotor geleisteten Arbeit und der
von der einzylindrigen Kolbenpumpe aufgenom
menen Arbeit bezogen auf einen Kurbelwinkel des
Zweitaktmotors.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochdruck
reinigungsgeräts, dargestellt in Fig. 1, umfaßt eine als
Ganzes mit 10 bezeichnete Hochdruckpumpeinheit, zu welcher
eine Ansaugleitung 12 für Reinigungsflüssigkeit führt und
von welcher eine Hochdruckleitung 14 für Reinigungs
flüssigkeit wegführt, wobei in der Hochdruckleitung 14 die
Reinigungsflüssigkeit unter einem Druck von 50 bis 100 bar
und mehr steht.
In der erfindungsgemäßen Pumpeinheit 10 ist ein Einzylin
der-Zweitaktmotor 16 mit einer einzylindrigen Kolbenpumpe
18 kombiniert, welche das Reinigungsmedium von der Ansaug
leitung 12 in die Hochdruckleitung 14 pumpt und dabei
unter den vorstehend genannten Druck setzt.
Der Zweitaktmotor 16 umfaßt seinerseits einen in einem
Zylinderblock 20 angeordneten Zylinder 22, in welchem ein
Motorkolben 24 in einer Hubrichtung 26 auf und ab bewegbar
ist. Der Motorkolben 24 treibt einen als Ganzes mit 28
bezeichneten Motorkolbenabtrieb an, welcher seinerseits
ein Pleuel 30 aufweist, das über einen Kolbenbolzen 32 mit
einer Kurbelwelle 34 verbunden ist, die Teil einer
einzigen, in einem Antriebsgehäuse 36 sitzenden Welle 38
ist. Die Welle 38 ist dabei an dem Antriebsgehäuse 36 in
zwei Lagern 40 und 42 drehbar gelagert.
Das Antriebsgehäuse 36 trägt seinerseits den Zylinderblock
20, der auf einer dem Antriebsgehäuse 66 gegenüberlie
genden Seite mit einem Zylinderkopfdeckel 44 verschlossen
ist, in welchem eine Zündkerze 46 für den Zweitaktmotor
sitzt.
Die Kolbenpumpe 18 weist ihrerseits einen Pumpenzylinder
block 48 auf, welcher vorzugsweise einstückig an den
Zylinderblock 20 des Zweitaktmotors 16 angeformt ist. In
diesen Pumpenzylinderblock 48 ist ein Pumpenzylinder 50
eingearbeitet, in welchem ein Pumpenkolben 52 in einer
Pumpenhubrichtung 54 bewegbar ist.
Die Pumpenhubrichtung 54 verläuft vorzugsweise parallel
zur Hubrichtung 26, wobei erfindungsgemäß der Pumpenkolben
52 und der Motorkolben 24 auf derselben Seite der Welle 38
angeordnet sind.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Pumpenkolben 52 starr
mit einem Führungskörper 56 verbunden, der seinerseits in
dem Antriebsgehäuse parallel zur Pumpenhubrichtung 54
geführt ist. Hierzu weist das Antriebsgehäuse 36 zwei
parallel zueinander verlaufende Führungsflächen 58 auf,
zwischen denen der Führungskörper 56 angeordnet ist und an
welchen der Führungskörper 56 seinerseits mit Seiten
flächen 60 gleitend anliegt.
Die Einheit aus Pumpenkolben 52 und Führungskörper 56 ist
somit einerseits durch den Pumpenzylinder 50 und anderer
seits durch die Führungsflächen 58 in Hubrichtung geführt.
Der Führungskörper 56 ist mit einem Antriebsauge 62 ver
sehen, in welchem ein Exzenter 64 angeordnet ist, der
wiederum auf der Welle 38 sitzt, vorzugsweise neben dem
die Kurbelwelle 34 bildenden Abschnitt der Welle 38 und
zwischen den Lagern 40 und 42.
Das Antriebsauge 62 ist so ausgebildet, daß der mit einem
Zentrum 66 gegenüber einer Drehachse 68 der Welle 38 ver
setzt angeordnete Exzenter 64, der starr mit der Welle 38
verbunden ist, sich bei Drehung der Welle 38 in dem An
triebsauge bewegt und dabei mit seiner Umfangsfläche 70
gegen quer, vorzugsweise senkrecht zu den Führungsflächen
58 verlaufende Druckflächen 72 des Antriebsauges 62
arbeitet und somit das Antriebsauge 62 in Pumpenhubrich
tung 54 oszillierend antreibt.
Der Führungskörper 56 und der auf der Welle 38 sitzende
Exzenter 64 bilden dabei einen Pumpenkolbenantrieb 74.
In dem Pumpenzylinderblock 48 sind ferner noch ein Einlaß
ventil 76 und ein Auslaßventil 78 der Kolbenpumpe 18 ange
ordnet.
Bei dem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, bei welchem der
Zylinderblock 20 einstückig an den Pumpenzylinderblock 48
angeformt ist, ist außerdem noch vorgesehen, daß ausgehend
von der Ansaugleitung 12 der Zylinderblock 20 mit einem
den Zylinder 22 umgebenden Ansaugkanal 80 durchsetzt ist,
der zum Einlaßventil 76 führt. Dieser Ansaugkanal 80 dient
dabei gleichzeitig zur Kühlung des Zylinders 22.
Eine zusätzliche Kühlung ist über ein Lüfterrad 86 mög
lich, welches auf der Welle 38 außerhalb des Antriebsge
häuses 36 sitzt und gleichzeitig ein Schwungrad darstellt.
Gleichzeitig ist in das Lüfterrad vorteilhafterweise noch
ein Zündspannungsgenerator integriert.
Erfindungsgemäß ist die Bewegung des Motorkolbens 24 mit
der des Pumpenkolbens 52 über die von dem Motorkolbenabtrieb
28 und dem Pumpenkolbenantrieb 74 jeweils mitumfaßte Welle
38 starr und getriebefrei gekoppelt und zwar in der Weise,
daß die Bewegung des Motorkolbens und die Bewegung des
Pumpenkolbens so aufeinander abgestimmt sind, daß ein
größtmöglicher Anteil der von der Pumpe für den Druckhub
benötigten Arbeit während des Arbeitshubs des Zweitakt
motors von diesem aufgenommen wird, wie dies in den Fig. 3
und 4 dargestellt ist.
In Fig. 3 sind zunächst die Arbeitszyklen des Zweitakt
motors eingezeichnet, wobei sich der Motorkolben 24 von
einem oberen Totpunkt OT zu einem unteren Totpunkt UT und
wieder zurück oszillierend bewegt. Dabei sind sowohl die
Zyklen im Zylinderraum als auch die Zyklen im Antriebsge
häuse bei dem antriebsgehäusegespülten Zweitaktmotor dar
gestellt, wie er in der vorliegenden Hochdruckpumpeinheit
10 Verwendung findet. Hierzu ist in dem Zylinderblock 20
ein Einlaß E für das Zweitaktgemisch vorgesehen und ferner
ein Auslaß A, die beide von dem Motorkolben 24 geöffnet
oder verschlossen werden.
Durch den Einlaß E strömt Zweitaktgemisch in ein Inneres
des Antriebsgehäuse 36, wobei vor Erreichen des oberen
Totpunkts OT der Einlaß geöffnet ist, angedeutet durch EÖ
und nach Durchlaufen des oberen Totpunktes der Einlaß
geschlossen wird, gekennzeichnet mit ES. Bei weiterer Be
wegung des Motorkolbens 24 nach unten erfolgt ein Vorver
dichten des Zweitaktgemisches im Antriebsgehäuse 36 und
somit auch eine Verwirbelung desselben bis vor Erreichen
des unteren Totpunkts UT ein Überströmkanal Ü aufgrund der
Kolbenbewegung öffnet ÜÖ, so daß bis nach Durchlaufen des
unteren Totpunkts ein Überströmen des Zweitaktgemisches
aus dem Inneren 88 des Antriebsgehäuses 36 in einen
Zylinderraum 90 des Zweitaktmotors 16 erfolgt.
Während des Verwirbelns und Vorverdichtens des Zweitakt
gemisches im Antriebsgehäuse erfolgt gleichzeitig eine
Schmierung sowohl sämtliche Teile des Motorkolbenantriebs
28 als auch sämtlicher Teile des Pumpenkolbenantriebs 74,
die beide im Inneren 88 des Antriebsgehäuses 36 angeordnet
und von der Zweitaktmischung umströmt sind.
Das in den Zylinderraum 90 bis zum Erreichen von ÜS über
geströmte Zweitaktgemisch wird während des Verdichtungs
hubs bis zum oberen Totpunkt OT verdichtet, wobei eine
Zündung zu einem Zündzeitpunkt ZZ bereits vor Erreichen
des oberen Totpunkts erfolgt.
Ab dem Zündzeitpunkt ZZ erfolgt ein Verbrennen des
Gemisches bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Auslaß A
geöffnet ist, der durch AÖ gekennzeichnet ist. Während dem
Zeitraum der Verbrennung oder dem Durchlaufen des Dreh
winkels vom oberen Totpunkt OT zum Öffnen des Auslasses
AÖ, d. h. dem Arbeitshub, leistet der Zweitaktmotor Arbeit,
was in Fig. 3 durch die punktierte Fläche, gekennzeichnet
mit AM, angedeutet ist.
Die optimale erfindungsgemäße Anpassung des Zweitaktmotors
an die Kolbenpumpe 18 erfolgt nun dadurch, daß der Dreh
winkelbereich oder der Zeitraum, während welchem der
Pumpenkolben 52 Arbeit aufnimmt, d. h. der Druckhub, so
gelegt ist, daß er mit dem Zeitpunkt, zu welchem der Zwei
taktmotor Arbeit verrichtet, zusammenfällt und zwar so,
daß eine möglichst optimale Umsetzung der vom Zweitakt
motor 16 geleisteten Arbeit in die von der Kolbenpumpe 18
aufgenommene Arbeit erfolgt. Die von der Kolbenpumpe 18
aufgenommene Arbeit ist in Fig. 4 durch eine querschraf
fierte Fläche, gekennzeichnet mit AP, dargestellt, die nun
relativ zu der von dem Zweitaktmotor 16 geleisteten Arbeit
AM, gekennzeichnet durch die punktierte Fläche AM so ver
schoben wird, daß diese optimal übereinanderliegen, was
durch eine Winkelverschiebung δ zwischen dem oberen Tot
punkt OT des Motorkolbens 24 und einem oberen Totpunkt OTP
des Pumpenkolbens 52 festlegbar ist.
Diese Winkelverschiebung δ ist ebenfalls in Fig. 3 ange
geben, wobei der Bereich von 180°, während welchem die
Kolbenpumpe 18 Arbeit aufnimmt, das heißt der Bereich von
einem unteren Totpunkt UTP bis zu dem oberen Totpunkt OTP
des Pumpenkolbens 52 so gelegt ist, daß der untere Tot
punkt UTP des Pumpenkolbens 52 ungefähr mit dem Zündzeit
punkt ZZ zusammenfällt, während der obere Totpunkt OTP des
Pumpenkolbens 52 um 180° verschoben ist. Dies führt zu
einer Winkelverschiebung zwischen dem oberen Totpunkt OT
des Motorkolbens 24 und dem oberen Totpunkt OTP des
Pumpenkolbens 52 von beispielsweise 160°, wobei diese
Winkelverschiebung δ je nach Art des Zweitaktmotors und
der Kolbengeometrie sowie Steuerzeiten derselben sowie der
Geometrie der Kolbenpumpe 18 variieren, so daß erfindungs
gemäß in der Regel die Winkelverschiebung δ zwischen dem
oberen Totpunkt OT des Motorkolbens 24 und dem oberen Tot
punkt OTP des Pumpenkolbens 52 in einem Winkelbereich von
ungefähr 140 bis ungefähr 180° liegt.
Die Optimierung der Winkelverschiebung δ zwischen OT und
OTP läßt sich ferner besonders vorteilhaft und einfach
durch die Kreuzkorrelationsfunktion der Drehmomente des
Zweitaktmotors 16 und der Kolbenpumpe 18 ermitteln. Die
Kreuzkorrelationsfunktion kann bei gleicher Drehzahl, d. h.
gleicher Periodizität unter Einbeziehung der beiden perio
dischen Drehmomentfunktionen des Zweitaktmotors MM(t) und
der Kolbenpumpe MP(t) wie folgt angegeben werden
Dabei entspricht die Zeitverschiebung τ der Winkelver
schiebung δ, wobei diese Größe die Variable der Kreuz
korrelationsfunktion ist. Es ist nunmehr festzustellen,
bei welcher Größe der Variablen δ die Kreuzkorrela
tionsfunktion ein Maximum hat. Dies ist dann die optimale
Zeitverschiebung oder Winkelverschiebung, bei welcher die
erfindungsgemäße Pumpeinheit vorzugsweise arbeitet.
Mit der erfindungsgemäßen Korrelation der Bewegung des
Motorkolbens 24 und des Pumpenkolbens 52 und der erfin
dungsgemäßen Anordnung derselben ist ferner auch ein
vorteilhafter Massenausgleich erreicht, bei welchem die
oszillierenden Massenkräfte geringfügige Schwingungen der
erfindungsgemäßen Hochdruckpumpeinheit erzeugen.
Claims (17)
1. Hochdruckreinigungsgerät umfassend eine Hochdruck
pumpeinheit mit einer Kolbenpumpe für Reinigungs
flüssigkeit und mit einem diese antreibenden Ver
brennungsmotor, wobei die Kolbenpumpe und der Ver
brennungsmotor mit derselben Drehzahl laufen,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Verbrennungsmotor ein Einzylinder-Zweitaktmotor (16)
ist, daß die Kolbenpumpe eine einzylindrige Pumpe
(18) ist und daß die Bewegungen eines Motorkolbens
(24) und eines Pumpenkolbens (52) derart aufeinander
abgestimmt sind, daß ein Arbeitshub des Motorkolbens
(24) mit einem Druckhub des Pumpenkolbens (52) im
wesentlichen zeitlich überlappt.
2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bewegung des Motorkolbens
(24) und die Bewegung des Pumpenkolbens (52) derart
aufeinander abgestimmt sind, daß die von der Pumpe
für die Bewegung des Pumpenkolbens (52) während des
Druckhubs benötigte Arbeit (AP) im wesentlichen
während des Arbeitshubs des Zweitaktmotors (16) von
diesem aufgenommen wird.
3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Motor
kolbens (24) und die Bewegung des Pumpenkolbens (52)
derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein
größtmöglicher Anteil der von der Pumpe (18) für den
Druckhub benötigten Arbeit (AP) während des Arbeits
hubs des Zweitaktmotors von diesem aufgenommen wird.
4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer
Totpunkt (OT) des Motorkolbens (24) und ein oberer
Totpunkt (OTP) des Pumpenkolbens (52) um eine Winkel
verschiebung, bezogen auf einen Drehwinkel einer
Kurbelwelle (34) des Zweitaktmotors (16) im Bereich
von ungefähr 130 bis ungefähr 190° aufweisen.
5. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor
kolbenabtrieb (28) und Pumpenkolbenantrieb (74) in
einem gemeinsamen Antriebsgehäuse (36) angeordnet
sind.
6. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor
kolbenabtrieb (28) und der Pumpenkolbenantrieb (74)
eine gemeinsame Welle (38) aufweisen.
7. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Motorkolbenabtrieb (28) und
der Pumpenkolbenantrieb (74) zwischen zwei Lager
stellen (40, 42) der gemeinsamen Welle (38) ange
ordnet sind.
8. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Welle (38)
zwischen dem Motorkolbenabtrieb (28) und dem Pumpen
kolbenantrieb (74) sowie auf einer dem Pumpenkolben
antrieb (74) gegenüberliegenden Seite des Motorkol
benabtriebs (28) gelagert ist.
9. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 5
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorkolben
abtrieb (28) und der Pumpenkolbenantrieb (74) über
ein gemeinsames Schmiersystem geschmiert sind.
10. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zweitaktmotor (16) ein
antriebsgehäusegespülter Zweitaktmotor ist und über
den Kraftstoff gleichzeitig eine Schmierung des
Motorkolbenabtriebs (28) und des Pumpenkolbenantriebs
(74) erfolgt.
11. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 6
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorkolben
(24) des Zweitaktmotors (16) und der Pumpenkolben
(52) auf derselben Seite der gemeinsamen Welle (38)
des Motorkolbenabtriebs (28) und dem Pumpenkolben
antriebs (74) angeordnet sind.
12. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die
Bewegung des Motorkolbens (24) und die Bewegung des
Pumpenkolbens (52) in ungefähr parallel zueinander
verlaufenden Hubrichtungen (26, 54) erfolgen.
13. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Pumpenkolbenantrieb (74) ein parallel zum Pumpen
kolben (52) geführtes Antriebsauge (62) aufweist,
welches von einem in diesem rotierenden Exzenter (64)
in Hubrichtung (54) des Pumpenkolbens (52) oszillie
rend angetrieben ist.
14. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebsauge (62) starr mit
dem Pumpenkolben (52) verbunden ist.
15. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebsauge (62) in dem An
triebsgehäuse (36) in Hubrichtung (54) des Pumpen
kolbens (52) verschieblich geführt ist.
16. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 13
oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter
(64) auf der gemeinsamen Welle (38) des Motorkolben
abtriebs (28) und des Pumpenkolbenantriebs (74) sitzt.
17. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwei
taktmotor (16) durch die Reinigungsflüssigkeit kühl
bar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924202640 DE4202640A1 (de) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Hochdruckreinigungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924202640 DE4202640A1 (de) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Hochdruckreinigungsgeraet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4202640A1 true DE4202640A1 (de) | 1993-08-05 |
Family
ID=6450601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924202640 Withdrawn DE4202640A1 (de) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Hochdruckreinigungsgeraet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4202640A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1019418C2 (nl) * | 2001-11-23 | 2003-05-27 | Holding H J Bruin B V | Aggregaat. |
WO2003044366A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-05-30 | Holding H.J. Bruin B.V. | Sound insulation for engine |
WO2007030976A1 (fr) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Jiming Chen | Dispositif de nettoyage portatif alimente par un moteur a essence |
EA016408B1 (ru) * | 2009-12-20 | 2012-04-30 | Владимир Федорович Полещук | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
WO2015019620A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Washer |
-
1992
- 1992-01-30 DE DE19924202640 patent/DE4202640A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1019418C2 (nl) * | 2001-11-23 | 2003-05-27 | Holding H J Bruin B V | Aggregaat. |
WO2003044366A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-05-30 | Holding H.J. Bruin B.V. | Sound insulation for engine |
GB2397636A (en) * | 2001-11-23 | 2004-07-28 | Holding H J Bruin B V | Sound insulation for engine |
GB2397636B (en) * | 2001-11-23 | 2005-08-10 | Holding H J Bruin B V | Sound insulation for engine |
WO2007030976A1 (fr) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Jiming Chen | Dispositif de nettoyage portatif alimente par un moteur a essence |
EA016408B1 (ru) * | 2009-12-20 | 2012-04-30 | Владимир Федорович Полещук | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
WO2015019620A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Washer |
CN105324188A (zh) * | 2013-08-09 | 2016-02-10 | 日立工机株式会社 | 清洗器 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |