DE4320324A1 - Durch einen Verbrennungsmotor angetriebener Hochdruckstrahlreiniger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruck­ strahlreiniger von der im Oberbegriff von Anspruch 1 dar­ gelegten Art.

Ein Hochdruckstrahlreiniger von der oben erwähnten Art ist in Form einer mit "Maxxi 203/18" bezeichneten Maschine be­ kannt, die von CIDAPE S.A., Straßburg, Frankreich herge­ stellt wird.

In dieser bekannten Maschine wird der Regelsensor nicht nur durch die Geschwindigkeit des Flusses der von der Pumpe durch das manuell gesteuerte Ventil zu der strahl­ produzierenden Einrichtung, beispielsweise eine sogenannte Strahllanze oder Reinigungspistole, fließenden Flüssigkeit, sondern auch auf eine solche Weise durch den Druck in der Leitung, welche zu dem Sensor führt, beeinflußt, daß eine Zunahme im Druck das bewegliche Teil des Sensors in die gleiche Richtung wie eine Zunahme in der Geschwindigkeit des Flusses beeinflußt.

Eine Funktion des Regelsensors ist es, den Verbrennungsmotor auf eine Mindest- oder Leerlaufdrehzahl herunterzudrosseln, sobald das manuell gesteuerte Ventil geschlossen wird, bei­ spielsweise wenn der Bediener den zugehörigen "Auslöser" an der Reinigungspistole löst. Bei dem bekannten, oben erwähnten Regelsensor wird ein plötzliches Schließen des manuell betätigbaren Ventils die Geschwindigkeit des Flusses natürlich dazu bringen, auf Null zu fallen, aber da die Flüssigkeit noch unter Druck ist, wird der Regelsensor fortfahren, den Motor über der Mindestdrehzahl zu halten, oder sogar dessen Drehzahl für einen kurzen Zeitraum zu erhöhen, bis der Druck, beispielsweise durch unvermeidbare Lecks, verschwindet, woraufhin der Motor auf Mindest- oder Leerlaufdrehzahl heruntergedrosselt werden wird, wobei der Sensor nun "Null Druck und Null Fluß" signalisiert. Der Zweck dieses Herunterregelns ist es, Verschwendung von Energie durch Betreiben des Motors bei hoher Drehzahl und Umlaufen der Reinigungsflüssigkeit in einem Nebenschlußkreislauf zu vermeiden, was auch unvermeidbare Erhitzung dieser Flüssigkeit verursacht und - nicht zuletzt - unnötigen Lärm zu vermeiden.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Hochdruck­ strahlreiniger von der anfangs erwähnten Art zu schaffen, in welchem das Schließen des manuell betätigbaren Ventils zwischen der Pumpe und der strahlproduzierenden Einrichtung die Motordrehzahl dazu bringen wird, ohne eine dazwischenkom­ mende vorübergehende Zunahme der Drehzahl sofort verringert zu werden. Dieses Ziel wird mit einem Hochdruckstrahlreini­ ger von der anfangs erwähnten Art erreicht, welcher gemäß der vorliegenden Erfindung auch das Merkmal aufweist, wel­ ches in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dargelegt ist.

Bei dieser Anordnung ist der Regelsensor unempfindlich gegen den Druck in der von der Pumpe zu dem manuell betätigbaren Ventil fließenden Flüssigkeit, und wird die Drehzahl des Mo­ tors lediglich auf der Grundlage von der wahrgenommenen Ge­ schwindigkeit des Flusses steuern. Somit wird, wenn das ma­ nuell betätigbare Ventil geschlossen wird und der Fluß nach­ läßt, der Sensor die Drehzahl des Motors sofort verringern, wobei es keine durch den Einfluß des Drucks verursachten "falschen Signale" gibt.

Wie Personen mit einer Kenntnis von Hydraulik wissen werden, existiert eine Anzahl von Regelsensoren, welche lediglich von der Geschwindigkeit des Flusses von dem durch den Sensor fließenden Fluid beeinflußt werden. Aus Gründen der Einfach­ heit und Zuverlässigkeit wird es jedoch bevorzugt, als Aus­ gangspunkt einen Sensor von einem ähnlichen Typ wie demjeni­ gen in der oben erwähnten Maschine "Maxxi 203/18" zu benut­ zen, und ihn zwecks des Erzielens des erwünschten Effekts zu modifizieren. Somit stützt sich eine bevorzugte Ausführungs­ form auf die im Oberbegriff von Anspruch 2 dargelegte Konstruktion, wobei diese Ausführungsform gemäß der vorlie­ genden Erfindung das im kennzeichnenden Teil von Anspruch 2 dargelegte Merkmal aufweist. Mit diesem einfachen Hilfsmittel des tatsächlichen Ausgleichens des Einflusses des Drucks mit einer entgegengesetzt gerichteten Kraft, verbleibt nur die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms, um den Regelsensor zu beeinflussen und somit den im vorhergehen­ den Absatz erklärten Effekt zu erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 das Prinzip des bekannten, im zweiten Absatz oben erwähnten Hochdruckreinigers, und

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der relevan­ ten Teile eines Hochdruckreinigers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Sowohl in dem bekannten in Fig. 1 gezeigten Hochdruckreini­ ger als auch in dem gemäß der vorliegenden Erfindung in Fig. 2 gezeigten Hochdruckreiniger ist eine Hochdruckpumpe 1 so ausgebildet, daß Reinigungsflüssigkeit aus einem Reini­ gungsflüssigkeitsreservoir 2 oder einer anderen Quelle von Reinigungsflüssigkeit (nicht gezeigt) aufgenommen und die Flüssigkeit unter hohem Druck durch ihre Druckseite 3 zu einer Reinigungspistole 4 gefördert wird, wobei ein manuell betätigtes Ventil 5 den Fluß von in Form eines Hochgeschwin­ digkeitsstrahls 6 auszustoßender Flüssigkeit steuert.

In beiden Fällen ist die Pumpe 1 so ausgebildet, daß ein Verbrennungsmotor 7 angetrieben wird, dessen Treibstoffzu­ fuhr durch einen Regler oder Beschleuniger 8 gesteuert wird, welcher selbst durch ein mechanisches Steuerkabel 9 gesteuert wird. In beiden Fällen ist die Pumpe 1 auch mit einem Nebenschlußventil 10 ausgerüstet, welches so ausgebildet ist, daß Überdruck abgelassen wird, falls der Strömungswiderstand stromabwärts von der Druckseite 3 zu hoch ist, beispielsweise wenn das manuell betätigte Ventil 5 geschlossen ist, wenn kein Strahl 6 benötigt wird.

In dem bekannten in Fig. 1 gezeigten Reiniger läuft die Flüssigkeitsstrombahn von der Pumpe 1 zu der Pistole 4 durch einen Regelsensor 11, dessen Funktion es ist, die Drehzahl des Motors 7 gemäß der Menge von Flüssigkeit, welche durch die Pistole 4 auszustoßen ist, zu steuern. Auf diese Weise sollte, wenn das Ventil 5 geschlossen ist, die Motordrehzahl reduziert werden, damit vermieden wird, daß die Pumpe 1 einen großen umlaufenden Fluß durch das Nebenschlußventil 10 verursacht, was die umlaufende Flüssigkeit dazu bringen würde, auf eine gefährlich hohe Temperatur aufgrund der Widerstandsverluste im Nebenschlußventil 10 erhitzt zu werden.

Um die oben erwähnte Steuerungsfunktion zu erzielen, umfaßt der Regelsensor 11 einen Zylinder 12, in welchem ein Kolben 13 gleitend gehalten wird und so ausgebildet ist, daß er gegen eine Feder 14 arbeitet, deren Bewegungen zu dem Steuer­ kabel 9 durch eine Kolbenstange 15 übertragen werden, welche sich gleitend durch das geschlossene, links gelegene Ende 16 des Zylinders 12 erstreckt. Auf die Hochdruckseite, d. h. die rechts gelegene Seite des Kolbens 13 wird durch die von der Pumpe 1 geförderte Flüssigkeit eingewirkt, während die Niederdruckseite offen ist zu der Leitung zur Reinigungs­ pistole 4. Eine Anzahl kleiner Öffnungen 17 durchdringt den Kolben 12 und verbindet dessen Hochdruck- und Niederdruck­ seiten miteinander.

In Betrieb, wenn die Pumpe 1 Flüssigkeit fördert und diese Flüssigkeit von der Reinigungspistole 4 verbraucht wird, wobei ihr manuell betätigbares Ventil 5 offen ist, erzeugt der durch die kleinen Öffnungen 17 in dem Kolben 13 gehemmte Fluß durch den Regelsensor 11 eine Druckdifferenz, die den Kolben nach links treibt, so daß die Kolbenstange 15, welche über das Steuerkabel 9 wirkt, den Regler oder Beschleuniger 8 betätigt, um die Drehzahl des Motors zu erhöhen oder wenig­ stens diese Drehzahl innerhalb eines normalen Betriebsberei­ ches zum Fördern von Flüssigkeit zu halten.

Falls nun das manuell betätigbare Ventil 5 geschlossen wird, wird der Fluß durch die Reinigungspistole 4 sofort nachlassen, und ebenso wird dies natürlich der Fluß durch den Regelsensor 11. Die durch diesen Fluß verursachte Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbens 13 wird ebenfalls verschwinden, aber da der Abgabedruck von der Pumpe 1 weiterhin in dem Zylinder 12 bleibt, wird die Druckdifferenz zwischen der Innenseite des Zylinders 12 und dessen Außenseite, wo Atmosphärendruck herrscht, auf die Kolbenstange 15 in der gleichen Richtung wie die flußinduzierte Druckdifferenz wirken, wodurch eine Tendenz entsteht, den Regler 8 zu veranlassen, die Motordrehzahl entsprechend der normalen Förderung auf dem hohen Niveau zu halten. Diese Situation wird vorherrschen, bis der Druck innerhalb des Zylinders 12, zum Beispiel durch verschiedene Lecks, auf einen Wert gefallen ist, welcher der Feder 14 ermöglicht, den Kolben 13 nach rechts in eine Position zu bewegen, in welcher er den Regler oder Beschleuniger 8 über die Kolbenstange 15 und das Steuerkabel 9 betätigt, um die Drehzahl des Motors auf eine Mindest- oder Leerlaufdrehzahl zu verringern.

Aus dem vorhergehenden Absatz ist ersichtlich, daß die Dreh­ zahl des Motors 7 in dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Rei­ niger nicht sofort auf das Schließen des manuell betätigten Ventils 5 in der Reinigungspistole 4 hin abfällt, und diese Drehzahl sogar während eines kurzen Zeitraums ansteigen kann, je nach den Fluß/Druck-Charakteristiken der Pumpe 1.

Der in Fig. 2 gezeigte Hochdruckreiniger umfaßt ebenfalls einen Regelsensor, um die Drehzahl des Motors 7 gemäß den Ausflußbedingungen zu steuern. Dieser Sensor ist mit 11a bezeichnet, und diejenigen seiner Komponenten, welche dieselben Funktionen wie die entsprechenden Komponenten des in Fig. 1 gezeigten Sensors 11 haben, besitzen die gleichen Bezugszahlen mit einem jeweils hinzugefügten "a". Was diese Komponenten, d. h. die Komponenten 12a bis 17a betrifft, so funktioniert der Regelsensor 11a auf exakt dieselbe Weise - grundsätzlich, da die "Polarität" umgekehrt ist, aber ohne die Art und Weise, in welcher er funktioniert, zu ändern - weshalb keine weitere Erklärung diesbezüglich benötigt werden sollte.

Gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich der in Fig. 2 gezeigte Regelsensor 11a jedoch von dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Sensor 11 durch ein kleines, aber wichti­ ges Detail. Dieser Unterschied besteht darin, daß der Zylin­ der 12a an beiden Enden 16a und 18 geschlossen ist, an des­ sen letzterem Ende 18 die Kolbenstange 15a dem umgebenden Atmosphärendruck durch eine Bohrung 19 ausgesetzt ist. Dies bedeutet, daß der Kolben 15a "im Gleichgewicht" ist, was die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Zylinders 12a betrifft, und daß er deshalb nicht durch diese Druckdifferenz, sondern lediglich durch die Druckdiffe­ renz zwischen den beiden Seiten des Kolbens beeinflußt wird, die durch den Strömungswiderstand in der Öffnung (oder den Öffnungen) 17a verursacht wird.

Somit wird, wenn während des normalen Betriebs, bei dem die Pumpe 1 zu dem Strahl 6 Reinigungsflüssigkeit fördert, das manuell betätigte Ventil 5 geschlossen wird, der resultieren­ de Wegfall des Flusses durch den Regelsensor 11a den Druckab­ fall über den Kolben 13a dazu bringen, sofort zu verschwin­ den, wodurch es der Feder 14a ermöglicht wird, den Kolben 13a zu seiner äußerst links gelegenen Position zu bewegen, in welcher er den Regler oder Beschleuniger 8 betätigt, um die Drehzahl des Motors 7 auf eine Mindest- oder Leerlauf­ drehzahl zu verringern.

In der in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform um­ faßt der Regelsensor 11a ein druckempfindliches Bauelement in Form eines federbelasteten Kolbens 13a. Es liegt jedoch innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, andere druckempfindliche Mittel wie Membranen oder Bälge zu verwenden, welche federbelastet oder durch ihre Eigenelastizität vorgespannt sein können. Öffnungen entsprechend den Öffnungen 17a der Fig. 2 können außerhalb solcher Membranen oder Bälge, oder sogar außerhalb des Kolbens 13a, statt durch denselben, angeordnet sein.

In dem in Fig. 2 gezeigten Regelsensor 11a ist die Kolben­ stange 15a auf eine flüssigkeitsdichte Weise gegen die End­ stücke 16a bzw. 18 des Zylinders 12a mit Hilfe von Dichtungs­ ringen 20 bzw. 21 abgedichtet. Diese Dichtungsringe sollten natürlich der Kolbenstange 15a ermöglichen, sich ausreichend frei zu bewegen, um ihre Funktion des Übertragens von Verän­ derungen im Fluß durch den Sensor 11a zu dem Regler oder Beschleuniger 8 auszuüben.

Bezugszahlenliste

 1 Hochdruckpumpe
 2 Reinigungsflüssigkeitsreservoir
 3 Druckseite
 4 Reinigungspistole
 5 manuell betätigtes Ventil
 6 Strahl
 7 Verbrennungsmotor
 8 Regler/Beschleuniger
 9 Steuerkabel
10 Nebenschlußventil
11, 11a Regelsensor
12, 12a Zylinder
13, 13a Kolben
14, 14a Feder
15, 15a Kolbenstange
16, 16a Ende
17, 17a Öffnung
18 Ende
19 Bohrung
20 Dichtungsring
21 Dichtungsring

Claims (3)

1. Hochdruckstrahlreiniger von der Art umfassend

• a) eine Hochdruckpumpe (1), deren Saugseite verbunden ist oder ausgebildet ist, um mit einer Quelle (2) von Reinigungsflüssigkeit verbunden zu werden,
• b) einen Verbrennungsmotor (7), der so ausgebildet ist, daß die Pumpe (1) angetrieben wird, und welcher eine Beschleunigerverbindung (8, 9) zum Steuern der Drehzahl des Motors besitzt,
• c) eine strahlproduzierende Einrichtung (4), deren Zufuhr mit der Druckseite der Pumpe (1) durch ein manuell betätigbares Steuerventil (5) verbunden ist, und
• d) einen Regelsensor (11a), welcher in der Bahn der Flüssigkeit von der Pumpe (1) zu dem Steuerventil (5) angeordnet und so ausgebildet ist, daß wenigstens die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms durch die Bahn wahrgenommen wird, und daß die Be­ schleunigerverbindung (8, 9) in Abhängigkeit von dem wahrgenommenen Zustand auf eine solche Weise ge­ steuert wird, daß, falls sich die Geschwindigkeit des Flusses Null nähert, der Motor auf eine Mindest- oder Leerlaufdrehzahl heruntergeregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
• e) der Regelsensor (11a) so ausgebildet ist, daß er lediglich durch die Geschwindigkeit des Flusses der durch die Bahn fließenden Flüssigkeit beeinflußt wird.

2. Hochdruckstrahlreiniger gemäß Anspruch 1 und in welchem der Regelsensor von der Art ist, die besteht aus

• a) einem Zylinder (12), welcher mindestens an einem Ende (16a) geschlossen ist,
• b) in dem Zylinder
• b1) einer Öffnung an einem Ende (16a), welche mit der Druckseite der Pumpe (1) verbunden ist, und
• b2) einer Öffnung an dem entgegengesetzten Ende (18), welche mit dem manuell betätigbaren Steuerventil (5) verbunden ist, und
• b3) einem federbelasteten (14a), in dem Zylinder (12a) zwischen den Öffnungen gleitfähigen Kolben (13a), wobei der Kolben (13a) mindestens eine Öffnung (17a) dorthindurch besitzt und mit einer Kolbenstange (15a) verbunden ist, welche sich auf eine flüssig­ keitsdichte Weise nach außen durch das geschlossene Ende (16a) erstreckt und mit der Beschleunigerverbindung (8, 9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• c) sich die Kolbenstange (15a) ebenfalls auf eine flüssigkeitsdichte Weise durch das entgegengesetzte Ende (18) des Zylinders (12a), wobei das entgegengesetzte Ende (18) ebenfalls geschlossen ist, mit derselben äußeren Querschnittsfläche wie durch das erstgenannte geschlossene Ende (16a) erstreckt.

3. Hochdruckstrahlreiniger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckempfindliche Bauteil, welches benutzt wird, den Fluß als eine Funktion des Druckabfalls über wenigstens eine begrenzte Öffnung wahrzunehmen, in Form einer Membran oder eines Balgs vorliegt.