DE9301796U1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Description

A 51 024 u Anmelderin: Alfred Kärcher GmbH & Co.

c - 223 Alfred-Kärcher-Str. 28-40

9. Februar 1993 7057 Winnenden

HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

Bei Hochdruckreinigungsgeräten arbeitet die Hochdruckpumpe normalerweise auch dann weiter, wenn ein von Hand betätigbarer Düsenkopf am Ende der Druckleitung verschlossen wird. Damit bei verschlossenem Düsenkopf die fortgesetzte Tätigkeit der Hochdruckpumpe nicht zu einem andauernden hohen Druck in der Druckleitung führt, der einen beträchtlichen Leistungsverbrauch der Hochdruckpumpe und große Wärmeverluste zur Folge hat, wird üblicherweise die von der Hochdruckpumpe geförderte Reinigungsflüssigkeit mit möglichst geringem Strömungswiderstand im Kreislauf geführt, d. h. der Saugseite der Hochdruckpumpe zugeführt. Zu diesem Zweck werden bei bekannten Konstruktionen Überströmventile vorgesehen, die im Arbeitsbetrieb, d. h. bei geöffnetem Düsenkopf, eine von der Druckseite zur Saugseite der Hochdruckpumpe führende Bypassleitung verschließen und die die Bypassleitung öffnen und in den Kreislaufbetrieb übergehen, sobald der Düsenkopf verschlossen wird.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Aus der DE 38 00 377 Cl ist ein Überströmventil bekannt, das bei Erhöhung des Betriebsdruckes öffnet und die Strömung durch die Bypassleitung freigibt. Bei diesem Ventil wirkt bei hohem Betriebsdruck eine geringe Schließkraft, d. h. gerade dann, wenn eigentlich eine hohe Dichtkraft erforderlich wäre. Weiterhin muß zum Öffnen des Überströmventiles zwischen Betriebsdruck und Öffnungsdruck eine Differenz von mindestens 15 bar bestehen. Bei einem Betriebsdruck von 35 bar ist somit eine Überdimensionierung der Pumpe um beinahe 50 % notwendig.

Um dieser Überdimensionierung entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen (DE 31 52 406 Al, DE 32 48 622 C2), Überströmventile zu verwenden, die nicht von einer Druckerhöhung des Betriebsdruckes gesteuert werden, sondern durch die Strömungsrate der durch die Druckleitung strömenden Reinigungsflüssigkeit. Bei derartigen Überströmventilen ist der Ventilkörper des Überströmventiles mit einem Steuerkolben verbunden, der eine Steuerkammer in eine Hochdruck- und eine Niederdruckkammer unterteilt und in der Steuerkammer verschiebbar ist. Hochdruckreinigungsgeräte mit derartigen Überströmventilen weisen in der Druckleitung eine Drosselstelle auf, so daß sich bei Vorliegen einer Flüssigkeitsströmung in der Druckleitung der Druck stromabwärts der Drosselstelle von dem Druck stromaufwärts der Drosselstelle unterscheidet. Da die Niederdruckkammer über eine Leitung stromabwärts der Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, während die Hochdruckkammer stromaufwärts der Drosselstelle mit der Druckleitung verbunden ist, wird der Steuerkolben bei geöffnetem Düsenkopf des Hochdruckreinigungsgerätes und somit vorliegender Flüssigkeitsströmung durch die Druckleitung mit einem Differenzdruck

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

beaufschlagt, durch den der Steuerkolben den Ventilkörper des Überströmventiles entgegen der Strömungsrichtung der Bypassleitung in eine Schließstellung verschiebt. Wird der Düsenkopf des Hochdruckreinigungsgerätes verschlossen, so bewirkt die Drosselstelle keinen Druckabfall, so daß der Druck in der Niederdruckkammer dem Druck in der Hochdruckkammer entspricht. Bei Fehlen eines Differenzdruckes zwischen den beiden Kammern wird der Steuerkolben dieser Überströmventile mit einer resultierenden Kraft beaufschlagt, durch die er in der Steuerkammer derart verschoben wird, daß der mit ihm verbundene Ventilkörper in eine offene Stellung übergeht.

Das Öffnen und Schließen derartiger auf einen Flüssigkeitsstrom durch die Druckleitung reagierender und entgegen der Strömungsrichtung der Bypassleitung schließender Überströmventile ist allerdings häufig mit instabilen Zuständen verbunden, in denen das Überströmventil nacheinander mehrmals in die geöffnete und die geschlossene Stellung übergeht, d. h. das Überströmventil "flattert", oder aber der Übergang insbesondere vom Kreislaufbetrieb in den Arbeitsbetrieb des Hochdruckreinigungsgerätes vollzieht sich nur langsam.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät so zu verbessern, daß ein sicheres und schnelles Umschalten vom Arbeitsbetrieb in den Kreislaufbetrieb und umgekehrt gewährleistet ist und instabile Zustände verhindert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hochdruckreinigungsgerät ein den stromabwärts eines

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Ventilsitzes des Überströmventiles beim Übergang von der Öffnungsstellung in die Schließstellung auf den Ventilkörper einwirkenden Druck der durch das Überströmventil strömenden Reinigungsflüssigkeit verringerndes Druckreduzierungselement umfaßt.

Instabile Zustände des Überströmventiles werden dadurch hervorgerufen, daß der Ventilkörper des Überströmventiles beim Übergang aus der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung im in Strömungsrichtung der Bypassleitung stromabwärts des Ventilsitzes gelegenen, dem Ventilsitz benachbarten Bereich der Bypassleitung mit einem Druck beaufschlagt wird, der der Schließbewegung entgegenwirkt. Beim Übergang vom Kreislaufbetrieb in den Arbeitsbetrieb bewegt sich der Ventilkörper in Richtung auf den Ventilsitz. Solange der Ventilkörper noch nicht dicht an dem Ventilsitz anliegt, erfolgt noch eine Strömung durch die Bypassleitung und damit auch ein Druckabfall entlang der Außenseite des Ventilkörpers im Bereich unterhalb des Ventilsitzes. Die aus diesem Druckabfall resultierende Kraft auf den Ventilkörper wirkt in Richtung der Strömung durch die Bypassleitung , d. h. in Richtung der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers, und verzögert damit die Schließbewegung des Ventiles. Dadurch kann eine mehrmalige Hin- und Herbewegung des Ventilkörpers in Richtung auf den Ventilsitz und wieder zurück hervorgerufen werden. Durch das Druckreduzierungselement wird der Druck auf den Ventilkörper insbesondere während seiner Schließbewegung verringert. Dies hat zur Folge, daß die auf den Ventilkörper einwirkende, in Richtung der Öffnungsbewegung gerichtete und die Schließbewegung des Ventilkörpers hemmende Kraft reduziert und somit ein sicheres und schnelles Umschalten vom Kreislaufbetrieb in den Arbeitsbetrieb gewährleistet wird.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Druckreduzierungselement durch eine Verbindungsleitung gebildet, die den sich in Strömungsrichtung der Bypassleitung an den Ventilsitz des Ventilkörpers anschließenden, diesem benachbarten Bereich der Bypassleitung mit der Saugleitung verbindet. Dadurch wird der in diesem Bereich herrschende Druck nicht nur über die Bypassleitung, sondern zusätzlich über die Verbindungsleitung abgebaut und damit eine Druckreduzierung erreicht.

Eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß die Verbindungsleitung im Ventilkörper verläuft.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden instabile Zustände des Überströmventiles zusätzlich dadurch verhindert, daß die Bypassleitung stromabwärts des Ventilsitzes eine Drossel aufweist. Die Drossel hat zur Folge, daß innerhalb der Bypassleitung der Druckabfall nicht nur in Höhe des Ventilsitzes erfolgt, sondern zu einem wesentlichen Teil erst innerhalb der weiter stromabwärts gelegenen Drossel. Der relativ geringe Druckabfall in Höhe des Ventilsitzes bewirkt zum einen, daß sich dort nur sehr geringe Turbulenzen innerhalb der Flüssigkeit ausbilden können und daß somit die Dichtfläche des Ventilkörpers auch bei längerem Betrieb des Hochdruckreinigungsgerätes nur geringfügig beschädigt wird. Dadurch wird eine einwandfreie Dichtwirkung des Ventiles über einen langen Zeitraum gewährleistet. Zum anderen bewirkt der relativ geringe Druckabfall in der Bypassleitung in Höhe des Ventilsitzes, daß auch der stromabwärts des Ventilsitzes gelegene Bereich des Ventilkörpers mit Druck beaufschlagt wird und

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

aufgrund der daraus resultierende Kraft der Ventilkörper während des Kreislaufbetriebes sicher in der geöffneten Stellung verharrt.

Da sich in der Bypassleitung aufgrund des Druckreduzierungselementes im Bereich zwischen dem Ventilsitz und der Drossel nur ein verringerter Druck ausbilden kann, wird die Bypassleitung beim Übergang in den Arbeitsbetrieb auch dann sicher und schnell geschlossen, wenn stromabwärts des Ventilsitzes eine Drossel angeordnet ist.

Die Drossel kann beispielsweise durch einen Ringspalt gebildet sein.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Größe der Ringspaltfläche durch den Ventilkörper steuerbar ist. Dadurch ist die Drosselwirkung und damit der Druckabfall in Höhe des Ringspaltes von der Stellung des Ventilkörpers abhängig. Je mehr sich der Ventilkörper vom Ventilsitz entfernt, d. h. je mehr das Ventil in seine geöffnete Stellung übergeht, desto größer wird die Ringspaltfläche und desto geringer wird die Drosselwirkung. Durch die zu Beginn der Öffnungsbewegung besonders große Drosselwirkung wird der Ventilkörper zuerst mit einem hohen Druck beaufschlagt, so daß die damit verbundene Kraft den Übergang des Ventilkörpers in seine geöffnete Stellung unterstützt. In der geöffneten Stellung angelangt, ist die Drosselwirkung relativ gering; dies hat zur Folge, daß sich im Kreislaufbetrieb nur ein relativ geringer Druck ausbildet, wodurch wiederum die Hochdruckpumpe nur wenig belastet wird.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Die Stellung des Ventilkörpers kann die Größe der Ringspaltfläche beispielsweise dadurch steuern, daß sich der Ventilkörper in Strömungsrichtung der Bypassleitung konisch erweitert und sich mindestens bis zur Einmündungsstelle der Bypassleitung in die Saugleitung erstreckt. Auf diese Weise wird durch die Außenseite des Ventilkörpers und die ihn umgebende Wand der Bypassleitung an der Einmündungsstelle ein Ringspalt gebildet. Geht der Ventilkörper in seine geöffnete Stellung über, so bewegt er sich dabei weiter in die Saugleitung des Hochdruckreinigungsgerätes hinein, so daß sich aufgrund der konischen Ausgestaltung des Ventilkörpers der Innendurchmesser des Ringspaltes an der Einmündungsstelle verringert und sich somit die Ringspaltfläche vergrößert. Mit der vergrößerten Ringspaltfläche wiederum ist eine verringerte Drosselwirkung des Ringspaltes verbunden.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Stabilität des Überströmventiles dadurch verbessert, daß das Stellglied eine Steuerkammer der Hochdruckpumpe in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer unterteilt und in der Steuerkammer verschiebbar ist, wobei die Niederdruckkammer über eine Steuerleitung stromabwärts einer Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, während die Hochdruckkammer stromaufwärts der Drosselstelle mit der Druckleitung in Verbindung steht, so daß das Stellglied den Ventilkörper in eine Schließstellung verschiebt, wenn der Differenzdruck in den beiden Kammern einen bestimmten Wert überschreitet, während das Überströmventil bei geringerem Differenzdruck offen ist, und daß die Hochdruckkammer über eine Ausgleichsleitung mit der Niederdruckkammer verbunden ist.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Der Betrieb der Hochdruckpumpe ist mit periodisch auftretenden Druckspitzen verbunden, die zum einen eine dauernde Belastung des Stellgliedes bewirken und somit die Lebensdauer des Hochdruckreinigungsgerätes begrenzen, zum andern wird durch die Druckspitzen eine Kraft auf das Stellglied ausgeübt, die zu Instabilitäten des Überströmventils führen kann. Die Ausgleichsleitung, die die Hochdruckkammer mit der Niederdruckkammer verbindet, bewirkt, daß die während des Betriebes des Hochdruckreinigungsgerätes unvermeidlichen Druckspitzen sowohl in der Hochdruckkammer als auch in der Niederdruckkammer zur Wirkung kommen und sich somit deren resultierende Kräfte gegenseitig ausgleichen. Dadurch werden die Belastung des Stellglieds reduziert und mit den Druckspitzen verbundene Instabilitäten des Überströmventiles vermieden.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung sieht dabei vor, daß die Ausgleichsleitung im Stellglied verläuft.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine schematische Ansicht eines Hochdruckreinigungsgerätes ;

Figur 2: eine vergrößerte Schnittansicht des Pumpenkopfes des Hochdruckreinigungsgerätes der Figur 1 im Arbeitsbetrieb und

Figur 3: eine vergrößerte Schnittansicht des Pumpenkopfes des Hochdruckreinigungsgerätes der Figur 1 im Kreislaufbetrieb.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

Das in der Zeichnung dargestellte Hochdruckreinigungsgerät umfaßt im wesentlichen einen in einem Gehäuse 10 angeordneten Elektromotor, einen mit dem Gehäuse 10 verbundenen
Pumpenkopf 12 sowie einen vom Pumpenkopf zu einer Handspritzpistole 14 führenden Hochdruckschlauch 16. Der Pumpenkopf 12 ist mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung 18 verbunden, ferner mündet eine Chemikalienansaugleitung 20 in einen mit dem Hochdruckschlauch 16 verbundenen Auslaß 22
des Pumpenkopfes 12.

Der genaue Aufbau des Pumpenkopfes 12 ergibt sich aus der Figur 2. Durch eine in nicht dargestellter Weise mit der
Flüssigkeitszufuhrleitung 18 verbundene Bohrung 24 wird
eine Saugleitung 26 gebildet, die in eine Pumpenkammer 28 einmündet. Die Pumpenkammer 28 wird von einem federbeaufschlagten Einlaßventil 30 und einem federbelasteten Auslaßventil 32 begrenzt. In die Pumpenkammer 28 ragt ein von dem im Gehäuse 10 angeordneten Elektromotor hin- und herbewegter Kolben 34 hinein. Druckseitig ist die Pumpenkammer über eine Querbohrung 36 mit einer zylinderförmigen Steuerkammer 38 verbunden, von der wiederum eine Druckleitung ausgeht, die zu einem Auslaßstutzen 42 führt, an den der in Figur 1 gezeigte Auslaß 22 angeschlossen werden kann.

Die Steuerkammer 38 wird durch einen in ihr verschieblich gelagerten Steuerkolben 44 in eine Hochdruckkammer 46 und eine Niederdruckkammer 48 unterteilt. Während die Hochdruckkammer 46 einerseits über die Querbohrung 36 mit der Pumpenkammer 28 und andererseits über die Druckleitung 40 mit dem Auslaß 22 verbunden ist, ist die Niederdruckkammer 48 über eine Steuerleitung 50 mit einer in der Druckleitung 40 positionierten Drosselstelle 52 verbunden.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 10 -

Die Hochdruckkammer 46 steht außerdem über eine Bypassleitung 54 mit der Saugleitung 26 in Verbindung und mündet in diese stromaufwärts des Einlaßventiles 30. In der Bypassleitung 54 ist im Bereich von deren Auslaß aus der Hochdruckkammer 46 eine Verengung 56 vorgesehen, deren von der Hochdruckkammer 46 abgewandter Rand als Ventilsitz 58 wirkt, an dem ein in der Verengung 56 angeordneter Ventilkörper 60 so zur Anlage kommen kann, daß die Bypassleitung 54 verschlossen ist. Der Ventilkörper 60 ist über eine durch die Hochdruckkammer 46 hindurchgreifende Stange 62 mit dem als Stellglied wirkenden Steuerkolben 44 verbunden. Eine die Stange 62 umgebende und in der Hochdruckkammer 46 angeordnete Schraubenfeder 64 verschiebt den Steuerkolben 44 in der Steuerkammer 38 in einer Richtung, in der der Ventilkörper 60 am Ventilsitz 58 zur Anlage kommt.

Ausgehend vom Ventilsitz 58 erstreckt sich der Ventilkörper 60 über die Einmündungsstelle der Bypassleitung 54 in die Saugleitung 26 hinaus in den Bereich der Saugleitung 26, wobei er sich in Richtung der Saugleitung 26 konisch erweitert, so daß an der Einmündungsstelle der Bypassleitung 54 in die Saugleitung 26 durch eine Außenseite 66 des Ventilkörpers und eine ihn umgebende Wand 68 der Bypassleitung ein Ringspalt 70 gebildet wird.

In Strömungsrichtung der Bypassleitung 54 unterhalb des Ventilsitzes 58 sind in der Außenseite 66 des Ventilkörpers in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 60 jeweils im Abstand von 120° Schrägbohrungen 72 angeordnet, die in eine in Längsrichtung des Ventilkörpers 60 verlaufende Längsbohrung 74 einmünden, die ausgehend von einer der Saugleitung 26 zugewandten Stirnseite 76 des Ventilkörpers 60 bis in Höhe

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 11 -

des Ventilsitzes 58 reicht. Durch die Schrägbohrungen 72 und die Längsbohrung 74 wird eine Verbindung hergestellt zwischen einem sich in Strömungsrichtung der Bypassleitung 54 an den Ventilsitz 58 anschließenden, dem Ventilsitz 58 benachbarten Bereich der Bypassleitung 54 und der Saugleitung 26.

In den Steuerkolben 44 ist eine Ausgleichsbohrung 78 eingeformt, durch die die Hochdruckkammer 46 direkt mit der Niederdruckkammer 48 verbunden ist.

Da von der der Hochdruckkammer 46 zugewandten Seite des Steuerkolbens 44 die Stange 62 ausgeht, ist die Fläche der der Hochdruckkammer 46 zugewandten Seite des Steuerkolbens um den Betrag der Querschnittsfläche der Stange 62 kleiner als die der Niederdruckkammer 48 zugewandte Fläche. Beide Flächen sind jedoch deutlich größer als die der Hochdruckkammer 46 zugewandte Fläche des Ventilkörpers 60.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe wird bei einer oszillierenden Bewegung des Kolbens 34 durch das Zusammenspiel des Einlaßventiles 30 und des Auslaßventiles 32 Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, aus der Flüssigkeitszufuhrleitung 18 angesaugt und über die Querbohrung 36, die Druckleitung 40 und die Drosselstelle 52 dem Hochdruckschlauch 16 und der Handspritzpistole 14 zugeführt. Ist diese geöffnet, so wird die Reinigungsflüssigkeit unter hohem Druck abgegeben. Über die Chemikalienansaugleitung 20 kann zusätzlich eine Chemikalie der Reinigungsflüssigkeit zugemischt werden.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 12 -

Bei dem in der Figur 2 gezeigten Arbeitsbetrieb des Hochdruckreinigungsgerätes herrscht in der Niederdruckkammer ein geringerer Druck als in der Hochdruckkammer 46, da die Hochdruckkammer 46 unmittelbar mit dem druckseitigen Auslaß der Hochdruckpumpe in Verbindung steht, die Niederdruckkammer 48 dagegen mit der Drosselstelle 52, also mit einem Bereich der Druckleitung 40, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht, da die Drossel einen Druckabfall bewirkt, sofern die Reinigungsflüssigkeit durch sie hindurchströmt. Diese Druckdifferenz in der Steuerkammer 38 führt zusammen mit der Kraft der Feder 64 dazu, daß der Ventilkörper 60 am Ventilsitz 58 dichtend anliegt, das Überströmventil in der Bypassleitung 54 also verschlossen ist.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ventilkörper 60 zusätzlich zu der aus der Druckdifferenz in der Steuerkammer resultierenden Kraft durch die Kraft der Feder 64 auf den Ventilsitz 58 gepreßt. Sofern jedoch die infolge der Druckdifferenz auf den Steuerkolben 44 wirkenden Kräfte größer sind als die durch die Beaufschlagung des Ventilkörpers 60 erzeugten Kräfte, kann auf die Feder 64 verzichtet werden. Es hängt somit von der im Normalbetrieb auftretenden Druckdifferenz in der Steuerkammer 38 ab, ob eine Schraubenfeder 64 vorgesehen ist und welche Federkonstante diese hat.

Verschließt man die Handspritzpistole 14, so wird eine Strömung durch die Drosselstelle 52 unterbunden und der Druck in der Hochdruckkammer 46 entspricht im wesentlichen dem Druck in der Niederdruckkammer 48. Da die Fläche des Steuerkolbens, die vom Druck in der Niederdruckkammer beaufschlagt wird, größer ist als die vom Druck in der Hoch-

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 13 -

druckkammer beaufschlagte Fläche des Steuerkolbens, ergibt sich bei gleichem Druck in den beiden Kammern eine resultierende Kraft, die den Steuerkolben 44 gegen die Hochdruckkammer 46 drückt. Diese resultierende Kraft weist gleichermaßen wie die durch die Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 60 erzeugte Kraft in Richtung der Öffnungsstellung des Ventilkörpers. Dies hat zur Folge, daß der Ventilkörper 60 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 64 in die Öffnungsstellung verschoben wird. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit kann in diesem Fall über die Bypassleitung 54 zur Saugseite der Pumpe zurückströmen. Dieser Kreislaufbetrieb ist in Figur 3 dargestellt, bei der identische Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, so daß hierzu auf die Ausführungen zur Figur 2 vollinhaltlich Bezug genommen wird.

Im Kreislaufbetrieb strömt ein Teil der Reinigungsflüssigkeit entlang der Außenseite 66 des Ventilkörpers 60 und durch den Ringspalt 70 hindurch, ein anderer Teil strömt durch die Schrägbohrungen 72 und die Längsbohrung zur Saugleitung 26. Da durch den Ringspalt 70 die der Strömung zur Verfügung stehende Querschnittsfläche beträchtlich eingeschränkt wird, bildet der Ringspalt 70 eine Drossel innerhalb der Bypassleitung 54, an der der wesentliche Druckabfall innerhalb der Bypassleitung 54 erfolgt. Somit wird im Kreislaufbetrieb der stromaufwärts des Ringspaltes 70 gelegene Bereich der Außenseite 66 des Ventilkörpers 60 mit Druck beaufschlagt, wodurch eine besonders große Kraft auf den Ventilkörper 60 hervorgerufen wird, so daß der Ventilkörper 60 stabil in seiner Öffnungsstellung verharrt.

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 14 -

Durch die konische Ausbildung des Ventilkörpers 60 vergrößert sich der Ringspalt 70 beim Übergang des Ventilkörpers 60 von seiner geschlossenen Stellung in seine Öffnungsstellung. Dadurch wird die durch den Ringspalt 70 gebildete Drossel innerhalb der Bypassleitung 54 durch die Stellung des Ventilkörpers 60 gesteuert. Zu Beginn des Überganges des Ventilkörpers 60 von seiner geschlossenen Stellung in seine Öffnungsstellung ist die Drosselwirkung aufgrund der besonders schmalen Ausbildung des Ringspaltes 70 besonders groß und damit auch die auf den Ventilkörper 60 einwirkende Kraft, die diesen in Richtung der Öffnungsstellung verschiebt. Eine Rückbewegung des Ventilkörpers in Richtung des Ventilsitzes 58 und damit ein "Flattern" des Überströmventiles wird dadurch verhindert.

Wird nach dem Kreislaufbetrieb die Handspritzpistole 14 wieder geöffnet, so fällt der Druck in der Niederdruckkammer 48 so stark ab, daß nunmehr der Steuerkolben 44 wieder in die Schließstellung verschoben wird, d. h. die Bypassleitung 54 wird wieder verschlossen. Der sichere Übergang des Ventilkörpers 60 in seine Schließstellung wird durch die Schrägbohrungen 72 und die Längsbohrung 74 unterstützt, da durch diese der Druck reduziert wird, der in dem sich stromabwärts an den Ventilsitz 58 anschließenden Bereich auf die Außenseite 66 des Ventilkörpers 60 ausgeübt wird. Beim Übergang des Ventilkörpers von seiner Öffnungsstellung in seine geschlossene Stellung muß die Reinigungsflüssigkeit zum Teil aus der Bypassleitung 54 in Richtung der Saugleitung 26 herausgepreßt werden. Durch die Schrägbohrungen 72 und Längsbohrung 74 wird das Entweichen der Reinigungsflüssigkeit aus der Bypassleitung unterstützt, so daß der Ventilkörper 60 keine instabilen Zustände erfährt

Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

9. Februar 1993 c-223

- 15 -

und sicher und schnell am Ventilsitz 58 zur Anlage kommen kann und der oben beschriebene Arbeitsbetrieb wieder aufgenommen werden kann.

Claims (1)

1. A 51 024 u Anmelderin: Alfred Kärcher GmbH & Co.

   c - 223 Alfred-Kärcher-Str. 28-40

   9. Februar 1993 7057 Winnenden

   SCHUTZANSPRÜCHE

   1. Hochdruckreinigungsgerät mit einer Hochdruckpumpe für eine Reinigungsflüssigkeit, wobei die Hochdruckpumpe eine von einer Druckleitung zu einer Saugleitung der Hochdruckpumpe führende Bypassleitung aufweist, die ein entgegen der Strömungsrichtung der Bypassleitung schließendes Überströmventil aufweist, dessen Ventilkörper mit einem Stellglied verbunden ist, das in Abhängigkeit vom Druck oder von der Strömungsrate der Reinigungsflüssigkeit in der Druckleitung den Ventilkörper in eine Schließstellung oder eine Öffnungsstellung verschiebt,

   gekennzeichnet durch ein den stromabwärts eines Ventilsitzes (58) des Überströmventils beim Übergang von der Öffnungsstellung in die Schließstellung auf den Ventilkörper (60) einwirkenden Druck der durch das Überströmventil strömenden Reinigungsflüssigkeit verringerndes Druckreduzierungselement .

   Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

   9. Februar 1993 c-223

   - 17 -

   2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckreduzierungselement
   durch eine Verbindungsleitung gebildet wird, die
   einen sich in Strömungsrichtung der Bypassleitung (54) an den Ventilsitz (58) anschließenden, diesem benachbarten Bereich der Bypassleitung (54) mit der Saugleitung (26) verbindet.

   3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (72, 74) im Ventilkörper (60) verläuft.

   4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassleitung (54) stromabwärts des Ventilsitzes
   (58) eine Drossel aufweist.

   5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel durch einen Ringspalt (70) gebildet ist.

   6. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (60) die Größe der Ringspaltfläche steuert.

   Alfred Kärcher GmbH & Co. A 51024 u

   9. Februar 1993 c-223

   - 18 -

   7. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilkörper (60) in Strömungsrichtung der Bypassleitung (54) konisch erweitert und sich mindestens bis an eine Einmündungsstelle der Bypassleitung (54) in die Saugleitung (26) erstreckt.

   8. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (44) eine Steuerkammer (38) in eine Hochdruckkammer (46) und eine Niederdruckkammer (48) unterteilt und in der Steuerkammer (38) verschiebbar ist, wobei die Niederdruckkammer (48) über eine Steuerleitung (50) stromabwärts einer Drosselstelle (52) mit der Druckleitung (40) in Verbindung steht, während die Hochdruckkammer (46) stromaufwärts der Drosselstelle (52) mit der Druckleitung (40) in Verbindung steht, so daß das Stellglied (44) den Ventilkörper (60) in die Schließstellung verschiebt, wenn der Differenzdruck in den beiden Kammern (46, 48) einen bestimmten Wert überschreitet, während das Überströmventil bei geringerem Differenzdruck offen ist, und daß die Hochdruckkammer (46) über eine Ausgleichsleitung (78) mit der Niederdruckkammer (48) verbunden ist.

   9. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsleitung (78) im Stellglied (44) verläuft.