DE4340184A1

DE4340184A1 - Spritzdüse, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte

Info

Publication number: DE4340184A1
Application number: DE4340184A
Authority: DE
Inventors: Anton Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-01
Also published as: IT1267165B1; US5551635A; ITTO940949A1; ITTO940949A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit einem Düsenkörper, der an seinem axial einen Ende mit einer zentralen Einlaßöffnung für Reinigungsflüssigkeit versehen ist, ferner mit einer drehbar, aber axial feststehend auf dem Düsenkörper gelagerten, diesen umschließenden Stellhülse zur Einstellung des Spritzbildes.

Bei aus der Praxis bekannten Spritzdüsen läßt sich bisher eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungszweck nur in recht beschränktem Maße vornehmen. Insbesondere muß immer dann ein Austausch der Spritzdüse vorgenommen werden, wenn zur Lösung von besonders hartnäckigem Schmutz statt der Standarddüse für Niedrig- bzw. Hochdruckanwendungen eine Rotordüse zum Einsatz kommen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und zuverlässiger Arbeitsweise eine weitgehende Variation aller Betriebsweisen ermöglicht, ohne daß hierzu ein Auswechseln des Düsenkopfes erforderlich wäre.

Diese Aufgabe wird nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß im Düsenkörper im Anschluß an die Einlaßöffnung ein Düsenelement angeordnet ist, das für den Durchtritt der Reinigungsflüssigkeit mit einer zentralen Düsenbohrung für Hochdruckanwendungen sowie mit mehreren, umfangsseitig angeordneten Strömungskanälen für Niederdruckanwendungen versehen ist, daß ferner ein über die Drehung der Stellhülse axial verstellbarer Ventilkörper mit einer zentralen, gegenüber der Düsenbohrung im Durchmesser größeren Durchgangsbohrung vorgesehen ist, der zwischen einer der Stirnseite des Düsenelements abdichtend anliegenden, dabei die Strömungskanäle des Düsenelements sperrenden und einer dem Düsenelement mit Abstand gegenüberstehenden Stellung verschiebbar ist.

Der hierdurch erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß durch alleinige axiale Verstellung des Ventilkörpers nicht nur eine Umschaltung zwischen Niederdruck- und Hochdruckanwendung, sondern darüberhinaus ein kontinuierlicher Übergang zwischen diesen beiden Anwendungsfällen möglich ist.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Düsenkörper im Anschluß an die Einlaßöffnung ein Düsenelement angeordnet ist, das mit einem eine zentrale Bohrung aufweisenden Napflager zur Abstützung einer Düse versehen ist, deren Achse gegenüber der Achse des Düsenkörpers geneigt verläuft und die mit ihrem dem Napflager abgewandten Ende längs einer Kreisbahn rotiert, daß ferner ein über die Drehung der Stellhülse axial verstellbarer Ventilkörper mit einer zentralen, gegenüber der Bohrung des Düsenelements im Durchmesser größerer Durchgangsbohrung vorgesehen ist, der die axiale Verschiebung des Düsenelements in Richtung zur Einlaßöffnung hin ermöglicht, wobei am einlaßseitigen Ende ein sich zur Düse hin konisch öffnendes, axial feststehendes Zentrierglied angeordnet ist.

Der durch diese Ausführungsform erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß zusätzlich die Wirkungsweise einer Rotordüse mit in eine konventionelle Spritzdüse integriert ist. Das Zentrierglied erlaubt je nach axialer Stellung des Ventilkörpers eine Veränderung des Spritzwinkels der Düse, so daß ein kontinuierlicher Übergang von einem Betrieb als Rotordüse zu einer Hochdruckanwendung mit feststehendem Strahl möglich ist.

Das Düsenelement kann dabei entweder axial feststehend oder mit geringem axialem Spiel gelagert sein, wobei dann die Abdichtung des Düsenelement gegenüber dem Ventilkörper durch den Druck der Reinigungsflüssigkeit erfolgt bzw. unterstützt wird. Weiter kann das Düsenelement vorteilhafterweise in einer Bohrung des Düsenkörpers angeordnet sein und in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit einer Ringschulter in der Bohrung des Düsenkörpers anliegen. Auch kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß der Ventilkörper in die Bohrung des Düsenkörpers hinein vorsteht und darin geführt ist. Der Ventilkörper ist hierbei zweckmäßigerweise gegen die Innenwand der Bohrung abgedichtet. Dies gelingt in besonders einfacher Weise dadurch, daß der Ventilkörper umfangsseitig mit einer Ringnut versehen ist, in die ein O-Ring eingelegt ist.

Der Ventilkörper weist vorteilhafterweise auf seiner dem Düsenelement abgewandten Seite einen Ringbund auf, der in eine zentrische Bohrung eines Stellelements vorsteht, das in der Stellhülse axial verschiebbar geführt ist. Dazu weisen das Stellelement und die Stellhülse jeweils eine die Drehbewegung der Stellhülse in einen axialen Verstellhub des Stellelements umsetzende Steuerkulisse auf. Die Steuerkulisse kann dabei in besonders einfacher Ausgestaltung in Form einer Ringschulter ausgebildet sein.

Um sowohl bei Hochdruck- als auch bei Niederdruckanwendungen einen Flachstrahl zu erzeugen, trägt das Stellelement zwei sich im wesentlichen parallel gegenüber stehende und beidseits der Düsenachse angeordnete Leitbleche, die mit ihrem freien Ende zur Auslaßöffnung hinweisen und von am Stellelement angeschlossenen Klemmteilen radial einwärts verstellbar sind. Weiter ist vorgesehen, daß die Klemmteile ihrerseits von an der Innenmantelfläche der Stellhülse angebrachten Nocken radial einwärts verstellbar sind. Die Klemmteile sind zweckmäßigerweise von einer die Anlagefläche für das Leitblech bildenden Leiste und einem am auslaßseitigen Ende zur Stellhülse hin vorstehenden Distanzstück gebildet, wobei zwischen dem Distanzstück und dem Stellelement eine Zugfeder angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Auslaßöffnung der Spritzdüse soweit wie möglich offen gehalten, so daß ein maximaler Spritzwinkel bei der Betriebsweise als Rotordüse erreicht wird.

Bei der zweiten Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, das Düsenelement und den Ventilkörper einstückig miteinander auszubilden. Dies ist jedoch nur möglich, soweit keine Niederdruckanwendungen vorgesehen sind. Für diesen Fall kann bei der zweiten Ausführungsform ebenfalls vorgesehen sein, daß das Düsenelement mit mehreren, umfangsseitig angeordneten Strömungskanälen versehen ist.

Weiter kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, daß das Düsenelement und das Zentrierglied teleskopartig miteinander verbunden sind. Die Düse läuft hierbei zweckmäßigerweise an der Innenwand des Zentriergliedes ab.

Schließlich ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß das Zentrierglied in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit einer Ringschulter in der Bohrung des Düsenkörpers anliegt und eine im wesentlichen radial mündende Einlaßöffnung für die Reinigungsflüssigkeit aufweist. Hierdurch bildet das Zentrierglied eine Wirbelkammer für die Düse.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigten:

Fig. 1 eine Spritzdüse nach der Erfindung für Nieder- und Hochdruckanwendungen,

Fig. 2 eine Spritzdüse für Hochdruckanwendungen und Rotordüsenbetrieb,

Fig. 3 eine Spritzdüse zur Verwendung sowohl für Niederdruck- und Hochdruckanwendungen sowie für den Rotordüsenbetrieb.

Die in der Zeichnung dargestellte Spritzdüse ist insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte vorgesehen und besteht aus einem Düsenkörper 1, der an seinem axial einen Ende mit einer zentralen Einlaßöffnung 2 für Reinigungsflüssigkeit versehen ist. Ferner besitzt die Spritzdüse eine drehbar gelagerte, aber axial auf dem Düsenkörper feststehende Stellhülse 3, die den Düsenkörper 1 umschließt und eine Einstellung des Spritzbildes ermöglicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist im Düsenkörper 1 im Anschluß an die Einlaßöffnung 2 ein Düsenelement 4 mit geringem axialem Spiel angeordnet, das für den Durchtritt der Reinigungsflüssigkeit mit einer zentralen Düsenbohrung 5 für Hochdruckanwendungen versehen ist. Ferner weist der Düsenkörper mehrere umfangsseitig angeordnete Strömungskanäle 6 für Niederdruckanwendungen auf.

In der Spritzdüse ist weiter ein über die Drehung der Stellhülse 3 axial verstellbarer Ventilkörper 7 vorgesehen, der eine zentrale, gegenüber der Düsenbohrung 5 im Durchmesser größere Durchgangsbohrung 8 besitzt. Der Ventilkörper 7 ist zwischen einer der Stirnseite des Düsenelements 4 abdichtend anliegenden, dabei die Strömungskanäle 6 des Düsenelements 4 sperrenden und einer dem Düsenelement 4 mit Abstand gegenüberstehenden Stellung, wie in Fig. 1 wiedergegeben, verschiebbar.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 ist ebenfalls im Düsenkörper 1 im Anschluß an die Einlaßöffnung 2 ein Düsenelement 4 angeordnet, das mit einem eine zentrale Bohrung aufweisenden Napflager 9 zur Abstützung einer Düse 10 versehen ist. Die Achse dieser Düse 10 verläuft gegenüber der Achse des Düsenkörpers 1 geneigt, so daß die Düse 10 mit ihrem dem Napflager 9 abgewandten Ende längs einer Kreisbahn rotiert.

Wie bei der ersten Ausführungsform ist auch hier ein über die Drehung der Stellhülse 3 axial verstellbarer Ventilkörper 7 vorgesehen, der eine zentrale, gegenüber der Bohrung des Düsenelements 4 im Durchmesser größere Durchgangsbohrung 8 aufweist. Hier ermöglicht der Ventilkörper 7 eine axiale Verschiebung des Düsenelements 4 in Richtung zur Einlaßöffnung 2 hin. Am einlaßseitigen Ende der Spritzdüse ist ein sich zur Düse 10 hin konisch öffnendes, axial feststehendes Zentrierglied 11 angeordnet. Durch das Verschieben des Düsenelements 4 in Richtung zur Einlaßöffnung 2 hin läuft das Ende der Düse 10 mit entsprechend der Verschiebung kleiner werdendem Radius an der Innenkonusfläche ab, bis die Düse 10 in zentrierter Lage gehalten wird. Durch diese Verschiebung ist also ein stufenloser Übergang von einem Betrieb als Rotordüse zu einer normalen Hochdruckanwendung möglich.

Das Düsenelement 4 ist in einer Bohrung 12 des Düsenkörpers 1 angeordnet und liegt in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit einer Ringschulter 13 in der Bohrung 12 des Düsenkörpers 1 an. Der Ventilkörper 7 steht ebenfalls in die Bohrung 12 des Düsenkörpers 1 hinein vor und ist darin geführt. Durch das geringe axiale Spiel des Düsenelements 4 wird dieses unter dem Druck der Reinigungsflüssigkeit gegen den Ventilkörper 7 gepreßt, so daß eine gute Dichtwirkung erreicht wird. Im drucklosen Zustand wirken dadurch keine oder nur geringe Kräfte vom Ventilkörper auf das Düsenelement ein, so daß mechanische Beschädigungen vermieden werden und ein leichtgängiges Verstellen des Ventilkörpers 7 gewährleistet ist. Darüberhinaus ist der Ventilkörper 7 gegen die Innenwand der Bohrung 12 abgedichtet, wozu der Ventilkörper 7 umfangseitig mit einer Ringnut 14 versehen ist, in die ein O-Ring eingelegt ist.

Auf seiner dem Düsenelement 4 abgewandten Seite weist der Ventilkörper 7 einen Ringbund 15 auf, der in eine zentrische Bohrung eines Stellelements 16 vorsteht, das in der Stellhülse 3 axial verschiebbar geführt ist.

Das Stellelement 16 und die Stellhülse 3 weisen jeweils eine die Drehbewegung der Stellhülse 3 in einen axialen Verstellhub des Stellelements 16 umsetzende, in der Zeichnung nur angedeutete Steuerkulisse 17 auf. Die Steuerkulisse 17 ist dabei beispielsweise in Form einer Ringschulter ausgebildet.

Das Stellelement 16 trägt zwei sich im wesentlichen parallel gegenüberstehende und beidseits der Düsenachse angeordnete Leitbleche 18, die mit ihrem freien Ende zur Auslaßöffnung hin weisen und von am Stellelement 16 angeschlossenen Klemmteilen 19 radial einwärts verstellbar sind. Durch diese Leitbleche 18 kann bei normalen Niederdruck- bzw. Hochdruckanwendungen ein Flachstrahl erzeugt werden. Die Klemmteile 19 ihrerseits sind von an der Innenmantelfläche der Stellhülse 3 angebrachten, in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Nocken radial einwärts verstellbar. Durch geeignete Anordnung dieser Nocken in Verbindung mit der Steuerkulisse besteht die Möglichkeit, allein durch Drehung der Stellhülse sämtliche denkbaren Betriebsweisen der Spritzdüse einzustellen.

Die Klemmteile 19 sind von einer die Anlagefläche für das Leitblech 18 bildenden Leiste I9.1 und einem am auslaßseitigen Ende zur Stellhülse 3 hin vorstehenden Distanzstück 19.2 gebildet, wobei zwischen dem Distanzstück 19.2 und dem Stellelement 16 eine Zugfeder 20 angeordnet sein kann. Diese Zugfeder 20 stellt sicher, daß die Klemmteile 19 bzw. die Leitbleche 18 im Normalzustand möglichst weit geöffnet sind, so daß im Rotordüsenbetrieb ein möglichst großer Spritzwinkel erreicht wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind das Düsenelement 4 und der Ventilkörper 7 einstückig miteinander ausgebildet, was insoweit möglich ist, als diese Düse nicht für Niederdruckanwendungen vorgesehen ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Düsenelement 4 dagegen, wie auch in der Ausführungsform nach Fig. 1, mit mehreren, umfangsseitig angeordneten Strömungskanälen 6 für Niederdruckanwendungen versehen. Die Strömungskanäle 6 sorgen für einen größeren Strömungsquerschnitt, so daß die Reinigungsflüssigkeit mit geringerem Druck aus der Spritzdüse austritt.

Weiter sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 das Düsenelement 4 und das Zentrierglied 11 teleskopartig miteinander verbunden. Auf diese Weise entsteht für die Düse 10 eine abgeschlossene Kammer. Die Düse 10 läuft an der Innenwand des Zentriergliedes 11 ab, wobei, wie sich aus Fig. 2 ergibt, zusätzlich ein die Düse 10 umgebender elastischer Ring 21 vorgesehen sein kann, der der Innenwand der Bohrung 12 im Düsenkörper 1 anliegt.

Das Zentrierglied 11 stützt sich schließlich ebenfalls in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit an einer Ringschulter 22 in der Bohrung 12 des Düsenkörpers 1 ab. Es weist weiter eine im wesentlichen radial mündende Einlaßöffnung 23 für die Reinigungsflüssigkeit auf, wodurch im Inneren des Zentriergliedes 11 eine Wirbelkammer gebildet wird, die für die Rotationsbewegung der Düse 10 sorgt.

Claims

1. Spritzdüse, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit einem Düsenkörper (1), der an seinem axial einen Ende mit einer zentralen Einlaßöffnung (2) für Reinigungsflüssigkeit versehen ist, ferner mit einer drehbar, aber axial feststehend auf dem Düsenkörper (1) gelagerten, diesen umschließenden Stellhülse (3) zur Einstellung des Spritzbildes, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkörper (1) im Anschluß an die Einlaßöffnung (2) ein Düsenelement (4) angeordnet ist, das für den Durchtritt der Reinigungsflüssigkeit mit einer zentralen Düsenbohrung (5) für Hochdruckanwendungen sowie mit mehreren, umfangsseitig angeordneten Strömungskanälen (6) für Niederdruckanwendungen versehen ist, daß ferner ein über die Drehung der Stellhülse (3) axial verstellbarer Ventilkörper (7) mit einer zentralen, gegenüber der Düsenbohrung (5) im Durchmesser (8) größeren Durchgangsbohrung vorgesehen ist, der zwischen einer der Stirnseite des Düsenelements (4) abdichtend anliegenden, dabei die Strömungskanäle (6) des Düsenelements (4) sperrenden und einer dem Düsenelement (4) mit Abstand gegenüberstehenden Stellung (8) verschiebbar ist.

2. Spritzdüse, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit einem Düsenkörper (1), der an seinem axial einen Ende mit einer zentralen Einlaßöffnung (2) für Reinigungsflüssigkeit versehen ist, ferner mit einer drehbar, aber axial feststehend auf dem Düsenkörper (1) gelagerten, diesen umschließenden Stellhülse (3) zur Einstellung des Spritzbildes, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkörper (1) im Anschluß an die Einlaßöffnung (2) ein Düsenelement (4) angeordnet ist, das mit einem eine zentrale Bohrung aufweisenden Napflager (9) zur Abstützung einer Düse (10) versehen ist, deren Achse gegenüber der Achse des Düsenkörpers (1) geneigt verläuft und die mit ihrem dem Napflager (9) abgewandten Ende längs einer Kreisbahn rotiert, daß ferner ein über die Drehung der Stellhülse (3) axial verstellbarer Ventilkörper (7) mit einer zentralen, gegenüber der Bohrung des Düsenelements (4) im Durchmesser größeren Durchgangsbohrung (8) vorgesehen ist, der die axiale Verschiebung des Düsenelements (4) in Richtung zur Einlaßöffnung (2) hin ermöglicht, wobei am einlaßseitigen Ende ein sich zur Düse (10) hin konisch öffnendes, axial feststehendes Zentrierglied (11) angeordnet ist.

3. Spritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (4) axial feststehend oder mit geringem axialem Spiel gelagert ist.

4. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (4) in einer Bohrung (12) des Düsenkörpers (1) angeordnet und in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit (13) einer Ringschulter in der Bohrung (12) des Düsenkörpers (1) anliegt.

5. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) in die Bohrung (12) des Düsenkörpers (1) hinein vorsteht und darin geführt ist.

6. Spritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) gegen die Innenwand der Bohrung (12) abgedichtet ist.

7. Spritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) umfangsseitig mit einer Ringnut (17) versehen ist, in die ein O-Ring eingelegt ist.

8. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) auf seiner dem Düsenelement (4) abgewandten Seite einen Ringbund (15) aufweist, der in eine zentrische Bohrung eines Stellelements (16) vorsteht, das in der Stellhülse (3) axial verschiebbar geführt ist.

9. Spritzdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (16) und die Stellhülse (3) jeweils eine die Drehbewegung der Stellhülse (3) in einen axialen Verstellhub des Stellelements (16) umsetzende Steuerkulisse (17) aufweisen.

10. Spritzdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (17) in Form einer Ringschulter ausgebildet ist.

11. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (16) zwei sich im wesentlichen parallel gegenüberstehende und beidseits der Düsenachse angeordnete Leitbleche (18) trägt, die mit ihrem freien Ende zur Auslaßöffnung hin weisen und von am Stellelement (16) angeschlossenen Klemmteilen (19) radial einwärts verstellbar sind.

12. Spritzdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmteile (19) von an der Innenmantelfläche der Stellhülse (3) angebrachten Nocken radial einwärts verstellbar sind.

13. Spritzdüse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmteile (19) von einer die Anlagefläche für das Leitblech (18) bildenden Leiste (19.1) und einem am auslaßseitigen Ende zur Stellhülse (3) hin vorstehenden Distanzstück (19.2) gebildet sind, wobei zwischen dem Distanzstück (19.2) und dem Stellelement (16) eine Zugfeder (20) angeordnet ist.

14. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (4) und der Ventilkörper (7) einstückig miteinander ausgebildet sind.

15. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (4) mit mehreren, umfangsseitig angeordneten Strömungskanälen (6) für Niederdruckanwendungen versehen ist.

16. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (4) und das Zentrierglied (11) teleskopartig miteinander verbunden sind.

17. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (10) an der Innenwand des Zentrierglieds (11) abläuft.

18. Spritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierglied (11) in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit einer Ringschulter (22) in der Bohrung (12) des Düsenkörpers (1) anliegt und eine im wesentlichen radial mündende Einlaßöffnung (23) für die Reinigungsflüssigkeit aufweist.