DE8128510U1 - "spritzeinrichtung fuer reinigungsgeraete, pflanzenschutzgeraete oder aehnliche geraete" - Google Patents

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Frank' sehe Eisenwerke AG
6340 Dillenburg

Spritzeinrichtung für Reinigungsgeräte, Pflanzenschutzgeräte oder ähnliche Geräte

Die Neuerung bezieht sich auf eine Spritzeinrichtung für Reinigungsgeräte, Pflanzenschutzgeräte oder ähnliche Geräte, welche ein über eine Leitung mit zumindest einem von einem Motor betätigten Druckerzeuger verbundenes Handgerät zur Abgabe eines flüssigen Mediums unter hohem Druck sowie eine als Überström-Kreislauf ausgebildete Nebenleitung aufweist, die parallel zum Druckerzeuger verläuft und mit einem auf einen einstellbaren Druck sich öffnenden Sicherheitsventil zur Rückführung des Mediums zur Ansaugseite des Druckerzeugers versehen ist.

Hochdruckreiniger werden zum Beispiel zur Reinigung, zum Entzundern und Entfetten von Oberflächen, zur Desinfektion für den Pflanzenschutz oder dergleichen eingesetzt. Diese Geräte enthalten als wesentliches Aggregat einen Druckerzeuger in Form einer Hochdruckpumpe, die zum Beispiel durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Die Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und der Hochdruckpumpe die einen Druck von zum Beispiel 150 bar erzeugt, kann zum Beispiel über einen Keilriemen erfolgen. Daß der Hochdruckpumpe zugeführte Medium wird einem Wassereinlaufbehälter mit Schwimmerventil entnommen, wobei chemische Zusätze für die Reinigung, Desinfektion, Konservierung oder Entkonservierung oder dem Pflanzen-

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schutz beigemischt werden können. Das Medium wird dann von einer mechanischen Spritzpistole abgegeben, die vorzugsweise ein Schnellschlußventil aufweist und ein Strahlrohr und eine Spritzdüse umfaßt. Durch manuelle Betätigung des Schalthebels der mechanischen Spritzpistole wird sodann der Hochdruckstrahl freigegeben, wohingegen durch Loslassen des Schalthebels das Schnellschlußventil ge- \ ( > schlossen und der Strömungsweg zur Spritzdüse abgesperrt

wird. Bei einer dadurch hervorgerufenen Betriebspause spricht innerhalb des Gerätes das in der Überström-Leitung angeordnete Überströmsicherheitsventil an, so daß das Medium im Kreislauf strömen kann. Dabei wird ein nur relativ kleines Flüssigkeitsvolumen im Kreislauf gefördert, wodurch es zu einem unerwünschten Temperaturanstieg der Flüssigkeit kommt. Sofern nur kurze Betriebspausen auftreten, kann das Durchströmen durch den Überström-Kreislauf den zu vermeidenden Temperaturanstieg in Grenzen halten. Ist dagegen die Spritzpistole längere Zeit ausgeschaltet, so kann nicht verhindert werden, daß ein χ 20 Temperaturanstieg auftritt, der die Funktionstüchtigkeit des Druckerzeugers negativ beeinflußt.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Spritzeinrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei Betriebspausen, d.h. bei geschlossener Spritzpistole der Druckerzeuger derart beeinflußt wird, daß auf der einen Seite der zu vermeidende Temperaturanstieg im Mediumkreislauf unterbunden wird und auf der anderen Seite eine Energieeinsparung erfolgt, daß also zum Beispiel der Kraftstoffverbrauch zum Betätigen der Hochdruckpumpe während dieser Betriebspausen reduziert wird.

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Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Überström-Kreislauf ein die Motordrehzahl regelndes Betätigungsorgan angeordnet ist. Es wird demzufolge eine Drosselautomatik vorgeschlagen, di<^ sicherstellt, daß bei geschlossener Spritzpistole sowohl der Motor und infolgedessen die Hochdruckpumpe bei geringerer Leistung gefahren werden. Durch die gedrosselte Motorleistung wird zwangsläufig die Pumpenleistung reduziert, d.h. die Pumpe arbeitet l.iit verringerter Drehzahl, wodurch der Förderdruck und das Fördervolumen herabgesetzt werden. Daß heißt, daß der Hochdruckreiniger während der Betriebspausen mit sehr geringer Leistung betrieben wird, woraus sich die Vorteile ergeben, daß derKraftstoffverbrauch und die Belastung von dem Motor und der Hochdruckpumpe verringert werden. Infolgedessen wird durch diese Drosselautomatik gleichzeitig sichergestellt, daß die Lebensdauer des Hochdruckreinigers im Vergleich zu Bekannten erheblich erhöht wird.

In Ausgestaltung der Neuerung ist das Betätigungsorgan ein Druckhalteventil mit parallel dazu angeordnetem die Motordrehzahl unmittelbar regulierendes Schaltventil. In weiterer Ausgestaltung kann das Betätigungsorgan selbst das Schaltventil sein. Dieses ist in einer hervorzuhebenden Ausführungsform aus einem in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben aufgebaut, wobei die eine freie Stirnfläche des Kolbens von dem in dem Überström-Kreislauf strömenden Medium beaufschlagbar ist und die andere (gegenüberliegende) Fläche über ein aus dem Zylinder ragenden die Motordrehzahl beeinflussenden Vorsprung, wie

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zum Beispiel eine Spindel oder ein Stift oder eine gleicher wirkendes Element, vorhanden ist. Damit der Kolben in | seine Ausgangsstellung zurückgelangt, wenn also die Druck- f beaufschlagung durch das Medium nicht gegeben ist, ist zwischen der anderen den Vorsprung aufweisenden Kolbenstirnfläche und der zugewandten Zylinderinnenfläche ein ·

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die vorzugsweise den Vorsprung, wie zum Beispiel die f

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I Sofern Druckhalteventil und Schaltventil parallel zueinander angeordnet sind, genügt es, daß der Kolben im Schaltventil von dem im Überström-Kreislauf strömenden Medium beaufschlagt werden kann, ohne daß durch das Schaltventil selbst das Medium fließen muß. Soll jedoch das Schaltventil vom Medium durchflossen werden, um zum Beispiel die Kolbendichtung einzusparen und die durch den Einbau einer Kolbendichtung hervorgerufene relative Schwergängigkeit des Kolbens zu vermeiden, können in den Zylinderwan- f 20 düngen Zu- und Ablauföffnungen vorgesehen sein, die außerhalb des Kolbenweges angeordnet sind. Daß heißt, daß die Ablauföffnung im Bereich zwischen der mit dem Vorsprung zusammenwirkenden Stirnflächenbereiche und der angrenzenden Innenfläche des Zylinders vorgesehen ist, wohingegen die Zulauföffnung im gegenüberliegenden Zylinderinnenbereich liegt. Gleichzeitig sind sodann innerhalb des beweglich angeordneten Kolbens Kanäle vorgesehen, durch die das Medium hindurchströmen kann, um von Öffnung zu Öffnung zu gelangen.

Soll hingegen ausschließlich das Schaltventil als Betätigungsorgan für den Motor eingesetzt werden, ohne daß ein Druckhalteventil parallel zugeordnet wird, so ist in einer Ausgestaltung der Neuerung die Ablauföffnung derart in der Zylinderwandung eingelassen, daß sie in Abhängigkeit vom Kolbenweg für das strömende Medium geöffnet oder verschlossen ist. Wird die dem Vorsprung abgewandte Fläche des Kolbens demzufolge von einem Druck beaufschlagt, so bewegt sich der Kolben entgegen dem Rückstellelement, wie zum Beispiel der Feder, innerhalb des Zylin- | ders, wodurch in Abhängigkeit von der Verschiebestellung dann eine Ablauföffnung freigegeben wird, damit das Medium den Überström-Kreislauf passieren kann.

Mit anderen Worten gibt es drei Möglichkeiten, um die Motorleistung bzw. Hochdruckpumpenleistung bei Betriebspausen des Hochdruckreinigungsgerätes zu regulieren, von denen bevorzugt das Parallschalten von Druckhalteventilen und Schaltventilen zu bezeichnen ist, die in einer Ausgestaltung durch in dem Schaltventil beweglich angeordneten Kolben vorhandene Kanäle besitzt. Schließlich kann das den Verbrennungsmotor über einen Vorsprung wie zum Beispiel eine Spindel, betätigendes Schaltventil ohne paralleles Halteventil ausschließlich als Betätigungsorgan eingesetzt werden, wobei sichergestellt werden muß, daß der Kolben nach Beaufschlagung mit einem Druck derart verschiebbar ist, daß in der Zylinderwandung eine Ausströmöffnung freigegeben wird, damit das Medium zirkulieren kann.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Einer Spritzpistole 10 wird über einen Schlauch 12 ein unter hohem Druck stehendes Medium zugeführt, welches j-. durch ein Strahlrohr 14 geleitet wird, an dessen Ende

j zumindest eine Düse 18 angeordnet ist. Die Spritzpistole

10 hat einen Pistolengriff 20, der von dem Bedienungspersonal derart betätigbar ist, daß aus der Spritzdüse 18 das unter Druck stehende und wahlweise erwärmte Medium abgegeben werden kann. Um der Spritzpistole 10 das unter Druck stehende Medium zuführen zu können, wird ein Druckerzeuger in Form einer Hochdruckpumpe 22 von einem Verbrennungsmotor 24 über einen Keilriemen 26 angetrieben. Dabei saugt die Hochdruckpumpe 22 vorzugsweise über eine Leitung 28 Reinigungsflüssigkeit aus einem Schwimmerbehälter 30 an. Sofern keine Reinigungsflüssigkeit sondern ausschließlich Wasser von der Hochdruckpumpe 22 angesaugt { ) 20 werden soll, kann ein gewöhnlicher Wasseranschluß Verwendung finden. Das von der Hochdruckpumpe 22 geförderte Medium kann nun wahlweise über die Leitung 12 der Spritzpistole oder über eine Leitung 32 einem Bypaß zugeführt werden. In der Bypaßleitung 32 ist ein Sicherheitsüberströmventil 34 angeordnet, über welches das von der Hochdruckpumpe 22 geförderte Medium bei einem zu hohen Druck, wenn also von der Spritzpistole 10 kein Medium abgegeben wird, in den Überström-Kreislauf 32 abfließen kann. Der Überström-Kreislauf oder Bypaß 32 wird in die Ansaugleitung 28 zurückgeführt. In dem Bypaß 32, dem Überström-

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ventil 34 nachgeschaltet, befinden sich parallel zueinander angeordnet ein Druckhalteventil 36 sowie ein Schaltventil 38. Das Druckhalteventil 36 und das Schaltventil 38 werden zusammen als Betätigungsorgan bezeichnet, welches auf den Verbrennungsmotor 24 -wie nachstehend beschrieben wird- dahingehend einwirkt, daß bei einer Be-■s triebspause, also dann, wenn von der Spritzpistole 10

kein Medium abgegeben wird, der Verbrennungsmotor 24 und damit auch die Hochdruckpumpe 22 mit verminderter Leistung gefahren werden.

Das Betätigungsorgan bzw. die Drosselautomatik besteht -wie gesagt- aus dem Schaltventil 38 sowie dem parallel dazu angeordneten Druckhalteventil 36. Das Druckhalteventil 36 ist in die Leitung 40 eingebaut, wohingegen parallel dazu das Schaltventil 38 in eine Leitung 42 eingebaut ist. Nachdem das Medium das Druckhalteventil 36 bzw. das Schaltventil 38 verlassen hat, münden die Leitungen 40, 42 wieder in eine gemeinsame Leitung 44, die *"} 20 in die Ansaugleitung 28 übergeht.

Ist die Spritzpistole 10 geschlossen, so wird durch den Bypaß 32 Flüssigkeit über das Überströmventil 34 und das Druckhalteventil 36 im Kreislauf gefördert. Dabei entsteht am Druckhalteventil 36 zwischen den Punkten A und B eine Druckdifferenz. Diese Druckdifferenz bewirkt eine Bewegung eines im Schaltventil 38 angeordneten Kolbens 46. Dabei tritt der Kolben 46 über zum Beispiel eine Spindel 48, die aus dem Schaltventil 38 an einer Stirnseite hinausragt, mit dem Gasgestänge 50 des Verbrennungsmotors 24 in Wechselwirkung, wodurch der Motor in seiner

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Drehzahl und damit zwangsläufig auch in seiner Leistung reduziert wird. Die gedrosselte Motorleistung bewirkt auch eine Verringerung der Pumpenleistung, wodurch das Fördervolumen verringert wird. Als Ergebnis wird der Hochdruckreiniger während der Betriebspausen mit sehr geringer Leistung betrieben, woraus sich die Vorteile ergeben, daß ein geringerer Kraftstoffverbrauch sowie eine geringere Belastung für den Verbrennungsmotor und die Hochdruckpumpe gegeben ist, die sich ihrerseits positiv auf die Lebensdauer des neuerungsgemäßen Hochdruckreinigers auswirken.

Das Schaltventil 38 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 52 und weist in seiner Mantelfläche Anschlußbohrungen 54 und 56 für den Flüssigkeitsein- bzw. -austritt auf. Der in dem Schaltventil 38 beweglich angeordnete zylindrische Kolben 46 ist mit auf die Strömungsmenge abgestimmten Düsenbohrungen 58 bzw. 60, die parallel zu der Kolbenlängsachse verlaufen, versehen, um zum Beispiel bei plötzlichen Druckspitzen sicherzustellen, daß nicht unmittelbar eine Motordrosselung erfolgt, sondern nur dann, wenn die der Eintrittsöffnung 54 zugewandte Stirnfläche 62 des Kolbens kontinuierlich mit einem erhöhten Druck beaufschlagt ist. An der der Stirnfläche 62 gegenüberliegenden Fläche 64 setzt sich durch das Gehäuse 52 der Vorsprung zum Beispiel in Form einer Spindel 48 fort, die ihrerseits von einem Rückstellelement 66 in Form von zum Beispiel einer Feder umgeben ist, die der Druckbeaufschlagung gegen die Fläche 62 entgegenwirkt. Das vordere Ende der Spindel 48 wirkt -wie erwähnt- auf das Gasgestänge 50 des Verbrennungsmotors 24, um somit die Dreh-

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zahl bzw. Leistung zu steuern. Die Spindel 48 wird durch die vordere Fläche des Gehäuses 52 durch eine Spindelabdichtung in Form von zum Beispiel einem O-Ring geführt. Das Gehäuse des S^haltventils 38 kann genauso wie der Kolben 46 selbst aus Messing oder Edelstahl bestehen. Die Spindel 48 und die sie umgebende Druckfeder 66 sollten , gleichfalls vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt sein.

Das Druckhalteventil 36 kann zum Beispiel ein federbelastetes Rückschlagventil sein. Das Überströmventil 34 kann zum Beispiel ein Unloader-Ventil sein, das zunächst durch eine Druckspitze, die beim Schließen der Spritzpistole 10 entsteht, geöffnet wird, dann allerdings so lange in geöffneter Stellung bleibt, bis der Druck zwisehen Pumpe 22 und Überströmventil 34 auf ein sehr geringes Maß absinkt. Dieser geringe Druck, der für das Schließen des Überströmventils 34 notwendig ist, entsteht zum Beispiel dann, wenn die Spritzpistole 10 wieder geöffnet wird, oder wenn der Hochdruckreiniger abgeschaltet ist, d.h. das Fördervolumen gleich 0 wird.

Innerhalb der Überströmleitung 32 kann das Fördervolumen -wie das Ausführungsbeispiel zeigt- in zwei Teilströme aufgeteilt werden. So fließt die eine Teilmenge über das Druckhalteventil 36, wohingegen die andere Teilmenge das Schaltventils 38 durchströmt. Der über das Schaltventil 38 fließende Teilstrom und die Druckdifferenz zwischen den Punkten A und B am Druckhalteventil 36 bewirken die Kolben- bzw. Spindelbewegung des Schaltventils 38. Schließt das Überströmventil zum Beispiel durch Öffnen

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der Spritzpistole oder durch Abschalten des Hochdruckreinigers, so werden Kolben und Spindel des Schaltventils 38 aufgrund der Rückstellfeder 66 zurückbewegt, so daß das Gasgestänge 50 des Verbrennungsmotors 24 wieder die der Nennleistung des Verbrennungsmotors entsprechende Stellung einnimmt. Daß heißt, daß durch Öffnen des Spritzpistole 10 durch Betätigen des Schnellschlußventils im Pistolengriff 20 der Hochdruckreiniger wieder auf maximale Leistung geschaltet wird.

Claims (9)

tf rf , , , Patentanwälte Dipl.^lFlQuJOc^Cllirri Sti'SSSe München ISCnToTr88 Dr. Hans-Herbert Stoffregen Hanau SSS«2698 τ***«*™ Frank' sehe Eisenwerke AG Dillenburg I_ Schutzansprüche

1. Spritzeinrichtung für Reinigungsgeräte, Pflanzenschutzgeräte oder ähnliche Geräte, welche ein über eine Leitung mit zumindest einem von einem Motor betätigten Druckerzeuger verbundenes Handgerät zur Abgabe eines flüssigen Mediums unter hohem Druck sowie eine als Überström-Kreislauf ausgebildete Nebenleitung aufweist, die parallel zum Druckerzeuger verläuft und mit einem auf einen einstellbaren Druck sich öffnenden Sicherheitsventil zur Rückführung des Mediums zur Ansaugseite des Druckerzeugers versehen ist,

|C) 15 dadurch gekennzeichnet,

daß in dem Überström-Kreislauf (32, 40, 42, 44, 28) die Motordrehzahl regelndes Betätigungsorgan (36, 38)

'- ~ angeordnet ist.

2. Spritzeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan ein Druckhalteventil (36) \ und ein parallel dazu angeordnetes die Motordrehzahl

regulierendes Schaltventil (38) ist.

3. Spritzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Betätigungsorgan ausschließlich das Schaltventil (38) ist.

4. Spritzeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Schaltventil (38) einen in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben (46) aufweist, daß eine der freien Kolbenstirnflächen (62) von dem in dem Überström-Kreislauf (32, 42) strömenden Medium beaufschlagbar ist und die andere (gegenüberliegende) Fläche ein aus dem Zylinder ragender die Motordrehzahl beeinflussenden Vorsprung wie zum Beispiel eine Spindel (48) oder gleichwirkendes Element aufweist, wobei zwischen der anderen Fläche und der zugewandten Innenfläche des Schaltventils (38) ein Rückstellelement (66) wie zum Beispiel eine Feder angeordnet ist.

5. Spritzeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (46) zumindest ein in seiner Längsrichtung verlaufenden Kanal (58, 60) zum Durchströmen des Mediums aufweist.

6. Spritzeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß außerhalb des Verstellbereichs des Kolbens (46) das Schaltventilgehäuse (52) Zu- und Ablauföffnungen (54, 56) für das Medium aufweist.

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7. Spritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß in der Schaltventilwandung (52) Zu- und Ablauföffnungen (54, 56) für das Medium vorgesehen sind, wobei die Ablauföffnung (56) in Abhängigkeit vom Kolbenweg für das Medium geöffnet oder verschlossen ist.

8. Spritzeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil (36) ein federbelastetes Rückschlagventil ist.

9. Spritzeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil (34) ein Unloader-Ventil ist.