DE4238055A1 - Reinigungspistole zum handgesteuerten Durchlaß von Fluiden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungspistole zum handgesteuerten Durchlaß von Fluiden über eine Durchlaßbohrung mittels einem Ventilmechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Reinigungspistolen werden im handwerklichen und industriellen Bereich zum Ausblasen bzw. Ausspülen von Werkstücken verwendet. Desweiteren werden sie im medizinischen Bereich zur Wundbehandlung eingesetzt.

Im Gehäuse einer Reinigungspistole ist eine Durchlaßbohrung zum Durchlaß von unter Druck gesetzten Fluiden wie zum Beispiel Luft oder Wasser vorgesehen. Der Durchlaß des Fluids wird über einen in der Durchlaßbohrung angeordneten Ventilmechanismus gesteuert, der durch einen Handhebel betätigbar ist. Der Ventilmechanismus besteht im wesentlichen aus einer großen und einer kleinen konzentrisch angeordneten Ventilbohrung, die an ihrem Übergang einen Absatz ausbilden, der als Ventilsitz dient. Gegen diesen Ventilsitz wird druckseitig die mit einer Dichtung versehene Stirnseite eines zylindrischen Ventilkörpers durch eine auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Ventilkörpers angebrachte Feder gepreßt. Zum Abheben des Ventilkörpers ist in der kleinen Ventilbohrung ein mit einer ringförmigen Dichtung versehener Betätigungsstift angebracht, der auf seiner einen Stirnseite mit der ventilsitzseitigen Stirnseite des Ventilkörpers und auf seiner anderen Stirnseite mit dem Handhebel in Berührung ist.

Bei Betätigung des Handhebels wird über den Betätigungsstift der federvorgespannte Ventilkörper vom Ventilsitz abgehoben und öffnet die ringförmige Querschnittsfläche entlang des Ventilsitzes, so daß das druckbeaufschlagte Fluid in Durchflußrichtung durch die Durchlaßöffnung strömen kann.

Ein Nachteil der oben beschriebenen Reinigungspistole ist, daß bei geringer Betätigung des Handhebels bereits eine sehr große Ventilquerschnittsfläche freigegeben wird und eine sehr große Fluidmenge über den Ventilmechanismus fließen kann. Dies bedingt eine schlechte Dosierbarkeit bzw. Steuerbarkeit der Durchflußmenge des Fluids.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Reinigungspistole derart weiterzubilden, daß entlang des Wegs des Betätigungshebels eine kontinuierlich ansteigende Fluidmenge über den Ventilmechanismus dosierbar ist und die Betriebssicherheit erhöht wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die die kleine Ventilbohrung verringernde Bundbuchse und den nadelartigen Fortsatz am Ventilkörper, der sich in die Bohrung der Bundbuchse erstreckt, wird erreicht, daß bei Betätigen des Handhebels die sich öffnende Querschnittsfläche am Ventilsitz langsam vergrößert. Die durchströmende Fluidmenge ist entlang der Hubbewegung des Handhebels kontinuierlich von minimal bis maximal dosierbar.

Die Erfindung ermöglicht somit ein feines Dosieren von flüssigen oder gasförmigen Stoffen, die zum Beispiel zu Reinigungszwecken auf Gegenstände geblasen bzw. gesprüht werden.

Ein herkömmlicher Ventilmechanismus kann ohne weiteres gegen einen neuen, erfindungsgemäßen Ventilmechanismus in bereits bestehenden Reinigungspistolen ausgetauscht werden, somit können bereits in Betrieb befindliche Reinigungspistolen auf einfache Weise nachgerüstet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 bis 6 ist der freigebbare Ventilquerschnitt so gestaltet, daß einerseits eine gute Dosierbarkeit erreicht und andererseits eine Lärmentwicklung vermieden wird, die durch Schwingen des durchströmenden Fluids entstehen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen 10 bis 12 ist am Betätigungsstift eine zweite, zusätzliche ringförmige Dichtung benachbart zum nadelförmigen Fortsatz des Ventilkörpers angeordnet. Zwischen den zwei ringförmigen Dichtungen befindet sich eine Schmiernut zur Aufnahme eines Vorrats an Schmiermittel. Dies bedingt eine leichtere Verschiebbarkeit des Betätigungsstifts in der kleinen Bohrung, weiterhin wird dem Austritt von Fluid durch den Spalt zwischen der kleinen Bohrung und dem Betätigungsstift mittels der kaskadenartigen Abdichtung entgegengewirkt, so daß die den Handhebel betätigende Hand vor ausströmenden Fluiden geschützt ist. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß Ablagerungen, wie zum Beispiel Kalkablagerungen bei Betrieb mit Wasser, im Spalt zwischen der kleinen Bohrung und dem Betätigungsstift vermieden werden, da das Schmiermittel derartige Ablagerungen vermindert und die Hubbewegung des zusätzlichen Dichtrings die Bohrung immer wieder freiräumt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 13 vermindert sich der Aufwand für die Ersatzteilbevorratung durch Verwendung von gleichen Dichtringen zur Abdichtung des Ventilsitzes und des Betätigungsstiftes.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Komplettansicht der erfindungsgemäßen Reinigungspistole.

Fig. 2 zeigt eine geschnittene Detailansicht des Ventilmechanismus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Reinigungspistole.

Gemäß Fig. 1 hat ein Gehäuse 6 der Reinigungspistole einen Griffabschnitt 7 mit einer Fluid-Eintrittsöffnung 10, einen Mittel-Abschnitt 8 mit einem Ventilmechanismus 2 und einen mit einer Fluid-Austrittsöffnung 11 versehenen oberen Abschnitt 9. Weiterhin ist am oberen Abschnitt 9 eine Aufhängeöse 12 ausgebildet. Am Mittel-Abschnitt 8 ist an einem gabelförmigen Fortsatz 15 ein Drehgelenk 19 ausgebildet, an dem ein Handhebel 13 mittels eines Stifts 18 drehbar gelagert ist. Der Handhebel 13 hat zur Begrenzung der Drehbewegung im Drehgelenk 19 eine Anschlagfläche 14 ausgebildet, die mit einer im Gehäuse 6 ausgebildeten Anschlagfläche 17 (siehe Fig. 2) in Kontakt bringbar ist. Der Handhebel ist mit einem verschiebbaren Betätigungsstift 40 in Kontakt, über den der Ventilmechanismus geöffnet werden kann, so daß ein unter Druck gesetztes Fluid in Durchflußrichtung (Pfeil) von der Eintrittsöffnung 10 über eine Durchlaßbohrung 1 zur Austrittsöffnung 11 der Reinigungspistole fließen kann.

Gemäß Fig. 2 ist der Ventilmechanismus 2 im Mittel-Abschnitt 8 des Gehäuses 6 in einer quer zur Durchlaßbohrung 1 angebrachten stufenförmigen Bohrung 3, 4 angeordnet, die im wesentlichen eine große Ventilbohrung 4 aufweist, in welche die Durchlaßbohrung 1 von der Eintrittsöffnung 10 kommend einmündet und eine kleine Ventilbohrung 3, von der die Durchlaßbohrung 1 in Richtung Austrittsöffnung 11 abzweigt. Die beiden Ventilbohrungen 3 und 4 sind konzentrisch zueinander angeordnet und bilden am Übergang einen Absatz 5 aus.

In der kleinen Ventilbohrung 3 ist eine Bundbuchse 30 eingepaßt, deren Bund 32 in der großen Ventilbohrung 4 aufgenommen ist und am Absatz 5 anliegt. Die Bundbuchse 30 weist eine zu den Ventilbohrungen 3 und 4 konzentrische Bohrung 31 auf und reduziert damit die kleine Ventilbohrung 3 auf einen Durchmesser von vorzugsweise 5,01 mm. Die Länge der Bohrung 31 der Bundbuchse 30 beträgt vorzugsweise 8 mm. Die bundseitige Endkante 33 der Bohrung 31 weist im Übergang zum Bund 32 der Bundbuchse 30 einen Radius von 0,01 mm auf. Diese Endkante 33 dient als Ventilsitz und ist mittels eines Ventilkörpers 20 verschließbar.

Der Ventilkörper 20 weist einen zylindrischen Bund 27 auf, an welchem an der einen Stirnseite ein nadelförmiger Fortsatz 21 und auf der gegenüberliegenden Stirnseite ein zylindrischer Fortsatz 29 einstückig ausgebildet ist. Am Übergang von nadelförmigem Fortsatz 21 und zylindrischem Bund 27 ist eine freistichartige Nut 25 ausgebildet, welche einen Dichtring 26 aufnimmt.

Der Ventilkörper 20 ist gegenüber der Bundbuchse 30 derart angeordnet, daß sich sein nadelförmiger Fortsatz 21 durch die Bohrung 31 der Bundbuchse hindurch erstreckt und der Dichtring 26 mit der Endkante der Bohrung 31, also dem Ventilsitz 33 in Anlage ist.

Der zur Bohrung 31 konzentrisch angeordnete, nadelartige Fortsatz 21 besteht im wesentlichen aus einem sich an die Nut 25 anschließenden zylindrischen Führungsabschnitt 22, einen daran anschließenden konischen Abschnitt 23 und einen wiederum daran anschließenden, mit dem handhebelseitigen Enddurchmesser des Konus versehenen zylindrischen Abschnitt 24.

Der Führungsabschnitt 22 des nadelartigen Fortsatzes 21 weist einen bevorzugten Durchmesser von 5 mm über eine Länge von 3,4 mm auf. Unmittelbar daran schließt sich der konische Abschnitt 23 des nadelartigen Fortsatzes 21 an, der einen bevorzugten Konuswinkel von 6° über eine Länge von 5 mm aufweist.

Eine Feder 16 umschließt den zylindrischen Fortsatz 29 des Ventilkörpers 20 und liegt mit einem Ende am Bund 27 des Ventilkörpers 20 an. Das andere Ende der Feder 16 wird von einer Verschlußschraube 50 aufgenommen, welche die große Ventilbohrung 4 verschließt. Ein Dichtring 52 ist zur Abdichtung der mit Druck beaufschlagten großen Ventilbohrung 4 zwischen dem Gehäuse 6 und der Verschlußschraube 50 angeordnet.

Die von einer Bohrung 51 in der Verschlußschraube aufgenommene Feder 16 ist vorgespannt und preßt den Ventilkörper 20 mit seinem Dichtring 26 gegen die als Ventilsitz ausgebildete Endkante 33 der Bohrung 31 der Bundbuchse 30.

Der Ventilkörper 20 ist gegen den Druck der Feder 16 in Richtung Verschlußschraube 50 verschiebbar bis der Bund 27 des Ventilkörpers 20 mit dem Ende der Verschlußschraube 50 in Anschlag kommt. Der Gesamthub des Ventilkörpers beträgt ca. 5 mm.

Die kleine Ventilbohrung 3 setzt sich in Richtung des Handhebels 13 mit einem im Durchmesser verringerten Abschnitt 3a fort und bildet dabei einen Absatz 43 aus. Zwischen dem Absatz 43 und der Bundbuchse 30 wird eine zylindrische Kammer 44 ausgebildet, von der die Durchlaßbohrung 1 in Richtung Austrittsöffnung 11 weiterführt und welche vom nadelartigen Fortsatz 21 des Ventilkörpers 20 axial durchdrungen wird.

Der zylindrische Abschnitt 24 des nadelförmigen Fortsatzes 21 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Abschnitt 3a der kleinen Ventilbohrung 3 und ragt in den Abschnitt 3a hinein. Der Betätigungsstift 40 ist in diesem Abschnitt 3a verschiebbar gelagert, wobei das Ende des nadelförmigen Fortsatzes 21 des Ventilkörpers 20 mit dem stirnseitigen Ende 41 des Betätigungsstifts 40 in Anlage ist.

Bei vollem Hub des Ventilkörpers 20 (gestrichelte Linie in Fig. 2) schließt die eine Stirnseite 41 des Betätigungsstifts 40 mit den Absatz 43 bündig ab.

Der Betätigungsstift 40 weist in seiner Zylinderumfangsfläche zwei Ringnuten 45 und 47 auf, in welchen sich jeweils ein Dichtring 46, 48 befindet. Die Dichtringe sind O-Ringe und aus einem elastischen Material hergestellt.

Die eine Ringnut 47 ist nahe der dem Ventilkörper 20 zugewandten Stirnseite 41 ausgebildet, so daß der zwischen der ventilseitigen Ringnut 47 und der Stirnseite 41 verbleibende Abstand möglichst klein ist. Werden Fluide, bei welchen Festkörper ausfallen können, durch die Reinigungspistole gefördert, so besteht die Gefahr, daß sich diese Festkörper in dem Ringspalt zwischen dem Abschnitt 3a der kleinen Ventilbohrung 3 und dem zylindrischer Abschnitt 24 des nadelförmigen Fortsatzes 21 ablagern. Durch die sehr kurze Ausbildung des verbleibenden Abstands zwischen der Stirnseite 41 und der Ringnut 47 haben Ablagerungen, wie zum Beispiel Kalkablagerungen beim Durchlaß von Wasser, nahezu keine Gelegenheit sich in dem Ringspalt festzusetzen, denn durch die gleitende Bewegung des Dichtrings 48 beim Hin- und Herbewegen des Betätigungsstifts 40 wird der Abschnitt 3a der kleinen Ventilbohrung 3 immer wieder in Richtung Kammer 44 freigeräumt. Die Möglichkeit, daß sich der Betätigungsstift in der kleinen Ventilbohrung 3a verklemmt, ist daher minimiert und somit die Betriebssicherheit verbessert.

Die andere Ringnut 45 ist derart angeordnet, daß sie sich bei nicht betätigtem Handhebel 13 nahe der dem Handhebel 13 zugewandten Ende der kleinen Ventilbohrung 3a befindet. Zwischen den Ringnuten 45 und 47 ist eine breite Ringnut 49 ausgebildet, die ein Schmiermittel aufnimmt.

Die Anordnung der Dichtringe 46 und 48 mit der dazwischenliegenden Schmiernut 49 bewirkt, daß beim Hin- und Herbewegen des Betätigungsstifts 40 der ganze Abschnitt 3a der kleinen Ventilbohrung, welcher der Führung des Betätigungsstifts 40 dient, geschmiert ist. Einem Festsetzen des Betätigungsstifts 40 wird dadurch vorgebeugt.

Die mit dem Handhebel in Kontakt stehende Endfläche des Betätigungsstifts 40 ist kugelförmig ausgebildet. Die Ringnuten 45 und 47 und die Nut 25 des Ventilkörpers sind bezüglich ihrer Abmaße gleich gestaltet. Alle drei Nuten 45, 47 und 25 sind zur Aufnahme von Dichtringen der gleichen Bauart und Abmaße bemessen.

Zum Durchlaß eines unter Druck gesetzten Fluids von der Eintrittsöffnung 10 über die Durchflußbohrung 1 und den Ventilmechanismus 2 zur Austrittsöffnung 11 wird der mit dem Betätigungsstift 40 in Kontakt bringbare Handhebel 13 betätigt, wodurch der Betätigungsstift 40 zusammen mit dem Ventilkörper 20 gegen den Druck der vorgespannten Feder 16 in Richtung der Verschlußschraube 50 verschoben wird. Bei diesem Vorgang wird der Ventilkörper 20 vom Ventilsitz 33 der Bundbuchse 30 abgehoben und zunächst ein ringförmiger Spalt zwischen dem Führungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 20 und der Bundbuchse 30 freigegeben. Wird der Handhebel 13 weiter betätigt, so wird nicht nur der Führungsabschnitt 22, sondern auch in zunehmendem Maß der konische Abschnitt 23 des Ventilkörpers 20 aus der Bohrung 31 der Bundbuchse 30 bewegt. Somit vergrößert sich über den Betätigungsweg des Handhebels 13 die die Durchflußmenge bestimmende Ringquerschnittsfläche. Damit ist durch Betätigen des Handhebels 13 das Fluid kontinuierlich dosierbar, welches über die zwischen Ventilkörper 20 und Bundbuchse 30 freigebbare Ringquerschnittsfläche überströmt. Beim Nachlassen der Betätigungskraft auf den Handhebel 13 werden der Ventilkörper 20 und der Betätigungsstift 40 durch die Kraft der Feder 16 in die Ausgangslage zurückgeschoben, so daß der Fluß des Fluids unterbrochen wird.

Claims (13)

1. Reinigungspistole zum handgesteuerten Durchlaß von Fluiden über eine Durchlaßbohrung (1) mittels einem Ventilmechanismus (2), mit einer kleinen (3) und einer großen (4) konzentrisch angeordneten Ventilbohrung, welche einen als Ventilsitz dienenden Absatz (5) ausbildet, gegen den ein mit einer Dichtung versehenes stirnseitiges Ende eines zylindrischen Ventilkörpers (20) durch eine auf der anderen Stirnseite des Ventilkörpers (20) angeordnete Feder (16) preßbar ist und gegen die Feder (16) durch einen in der kleinen Bohrung (3) in Richtung des Ventilkörpers (20) verschiebbar gelagerten, mit einer Dichtung versehenen Betätigungsstift (40) abhebbar ist, der mittels einem Handhebel (13) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Bohrung (3) mit einer Bundbuchse (30) versehen ist, deren Bund am Absatz (5) anliegt, und der Ventilkörper (20) mit einem nadelartigen Fortsatz (21) versehen ist, der in die Bohrung (31) der Bundbuchse (30) hineinragt, so daß beim Betätigen des Betätigungsstifts (40) eine langsam ansteigende, ringförmige Ventilquerschnittsfläche freigebbar ist.

2. Reinigungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nadelförmige Fortsatz (21) des Ventilkörpers (20) einen zylindrischen Führungsabschnitt (22), einen daran anschließenden konischen Abschnitt (23) und einen wiederum daran anschließenden mit dem Enddurchmesser des Konus versehenen, zylindrischen Abschnitt (24) aufweist, der mit dem Betätigungsstift (40) in Kontakt ist.

3. Reinigungspistole nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (22) des nadelförmigen Fortsatzes (21) einen Durchmesser von 5 mm und eine Länge von 3,4 mm aufweist.

4. Reinigungspistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Abschnitt (23) des nadelförmigen Fortsatzes (21) einen Konuswinkel von 6° über eine Länge von 5 mm aufweist.

5. Reinigungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (31) der Bundbuchse (30) einen Durchmesser von 5,01 mm hat.

6. Reinigungspistole nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bundbuchse (30) eine Länge von 8 mm hat.

7. Reinigungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (20) eine freistichartige Nut (25) zur Aufnahme eines Dichtrings (26) am Übergang vom nadelförmigen Fortsatz (21) zum Anliegebund (27) des Ventilkörpers (20) aufweist ist.

8. Reinigungspistole nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (26) in der freistichartigen Nut (25) des Ventilkörpers (20) ein O-Ring aus einem elastischen Material ist.

9. Reinigungspistole nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Dichtring (26) des Ventilkörpers (20) in Anlage bringbare Endkante (33) der Bohrung (31) der Bundbuchse (30) einen Radius von 0,01 mm aufweist.

10. Reinigungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der kleinen Ventilbohrung (3) gelagerte Betätigungsstift (40) in seiner Außenumfangsfläche zwei voneinander beabstandete Ringnuten (45, 47) aufweist, die zur Abdichtung gegenüber der Ventilbohrung (3) je einen Dichtring (46, 48) aufnehmen.

11. Reinigungspistole nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringnuten (45, 47) des Betätigungsstifts (40) eine weitere Ringnut (49) in der Mantelfläche des Betätigungsstifts (40) ausgebildet ist, in welcher sich ein Schmiermittel befindet.

12. Reinigungspistole nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (47) mit dem Dichtring (48) nahe der dem Ventilkörper (20) zugewandten Stirnseite (41) des Betätigungsstifts (40) angeordnet ist.

13. Reinigungspistole nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (26) in der Nut (25) des Ventilkörpers (20) und die beiden Dichtringe (46, 48) in den Nuten (45, 47) des Betätigungsstifts (40) das gleiche Material und die gleiche Dimensionierung aufweisen.