EP0124768B1 - Hochdruckflüssigkeitsanlage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a high-pressure liquid system for cleaning with a hydraulic fluid generator to which a spray device is connected, wherein a valve between the hydraulic fluid generator and the spray device can be opened and closed remotely by a switch, around the liquid of the spray device or the area of the suction side of the hydraulic fluid generator feed.
- German utility model 74 01 818 which describes a cleaning device that works with liquid or steam and has a pistol-like dispensing device for the liquid or steam.
- a valve In order to avoid the recoil that occurs when the on and off valve provided in the dispensing device is closed, a valve must be actuated that blocks the liquid supply to the dispensing device and returns the liquid to the pump. This additional valve can be actuated from the dispenser via an electrical switch.
- High-pressure water jet cleaning systems which are equipped with a spray gun or a rotating nozzle bar, however, often require considerable physical strength of the operator when using maximum pressure, so that maximum pressure should only be used for a short time.
- maximum pressure is often only necessary in the case of very strong adherence of dirt or the like. The operator should therefore be able to work with a medium pressure, but switch to maximum pressure for a short time and finally be able to rinse and wash away the dirt particles at a low pressure level, especially since this also entails considerable energy savings and reduced water consumption would be.
- the object of the invention is therefore to provide a high-pressure liquid system of the type mentioned at the outset, which offers the operator a convenient possibility of adjusting the working pressure.
- valve is designed as an adjustable pressure relief valve and is remotely actuated in pressure or continuously adjustable in pressure by electrical actuators arranged on the spray device or in its area.
- the pressure limiting valve which can be designed in particular as an overflow valve, can be pneumatically, electromotively or hydraulically adjustable, the adjusting force acting in particular on a spring device (mechanical or pneumatic) of this valve.
- presettable pressure levels of a relatively small number for example three
- an essentially continuous pressure adjustment can also be carried out, for example, by means of a stepping motor which is actuated via a corresponding electrical actuator.
- a throttle is suitable, for example, for a pneumatic or hydraulic adjustment of the pressure relief valve, but a regulator may be used for electromotive adjustment in order to achieve a jerk-free pressure adjustment.
- a spray gun, a nozzle bar or the like, as used for example for ablative cleaning on ship walls or the like, can be used as the spraying device.
- a hydraulic fluid generator 10 in the form of a high-pressure pump conveys water from a tank 12 to a pressure relief valve 14 designed as an overflow valve, which also serves as a safety valve here.
- the water supplied by the high-pressure pump 10 and under maximum pump pressure is divided by the pressure relief valve 14 into two branch flows, the first of which is fed as working medium into a high-pressure hose 16, while the second flows back into the tank 12 via a return line 18.
- an air compressor 20 feeds air into a line 22 which leads to (in the exemplary embodiment shown) three reducing valves 24, 26 and 28.
- Each reducing valve 24, 26, 28 is assigned a manometer 30.
- the reducing valves 24, 26, 28 are connected to the input of an electromagnetic switching valve 34, 36 and 38, respectively.
- the arrangement is such that only one of the switching valves 34, 36 or 38 can be brought into the open position.
- the outputs of all switching valves 34, 36, 38 are combined on a line 32 and lead via a throttle element as a delay device 40 to the pneumatic control input of the pressure relief valve 14.
- a line 44, 46 and 48 is assigned to each switching valve, which allow the switching valves 34, 36, 38 to be actuated by means of control pulses.
- the lines 44, 46, 48 are connected to actuators with a blasting gun as a spray device 42. (If necessary, the signal can also be transmitted wirelessly.)
- Fig. 2 shows a gun 42 serving as a spraying device with a handle 42a and a connecting piece 42b for a nozzle pipe 42c, a high-pressure liquid connection 49 for the high-pressure hose 16 (FIG. 1) and a trigger lever 51 for the trigger switch 50.
- the trigger lever 51 is of one Protection and support bracket 43 surrounded.
- connection piece 60 on the gun 42 for the electrical voltage and for a connecting cable to the light-emitting diodes 52, 54, 55 and the actuators 56, 58 designed as switches and the trigger switch 50 in the interior of the gun housing.
- the trigger switch 50 which is actuated by the trigger lever 51, serves to release the pressure medium. It only releases the pressure medium when the actuator 56 is pressed in once and the operational readiness is indicated by the diode 52 lighting up.
- the control element 58 which is a pushbutton with a switching mechanism consisting of three steps, is pressed, one of the three provided pressure stages comes into operation due to the fact that the control element 58 acts on the switching valves 34, 36, 38. This is indicated at the same time by lighting up one or two light-emitting diodes 54, 55 assigned to each pressure stage.
- a requirement for the operation of the gun 42 is a signal from the pump control system that the high-pressure pump 10 is running. If the pistol 42 is ready for operation, an actuation of the actuator 56 designed as a pushbutton on the pistol 42 can give a pulse to a toggle relay (not shown) connected downstream, so that all functions of the pistol 42 are activated. The shutdown is also carried out by a pulse to be triggered on the actuator 56.
- the operating state of the activated gun 42 is displayed on the light-emitting diode 52 (for example red).
- the smallest pressure level is selected in parallel with the first command on the actuator 56. This is indicated by the lighting of the light-emitting diode 54 (for example yellow). If a higher pressure level is required, the three-step switching mechanism of the actuator 58 can be switched on in accordance with the desired pressure level by briefly giving a command on the actuator 58 with the trigger lever 51 relieved and thus with the trigger switch 50 switched off.
- the selected pressure level is indicated by the lighting of the light-emitting diodes 54, 55, the lowest pressure level light-emitting diode 54, the medium pressure level light-emitting diode 55 and the highest pressure level light-emitting diodes 54, 55 together.
- the high-pressure water can now be switched on or off and actuated and / or returned to the suction side of the high-pressure pump 10 by actuating the trigger lever 51 and thus the trigger switch 50 in accordance with the preselected pressure level. A change in the pressure levels when the trigger lever 51 is actuated is not possible. To shut down the trigger lever 51 is relieved and then the actuator 56 is actuated, so that the LED 52 goes out and the gun 42 is now secured against unintentional activation of the high pressure water.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Hochdruckflüssigkeitsanlage zum Reinigen mit einem Druckflüssigkeitserzeuger, an den eine Spritzeinrichtung angeschlossen ist, wobei ein Ventil zwischen dem Druckflüssigkeitserzeuger und der Spritzeinrichtung durch einen Schalter fernbetätigt geöffnet und geschlossen werden kann, um die Flüssigkeit der Spritzeinrichtung bzw. dem Bereich der Saugseite des Druckflüssigkeitserzeugers zuzuführen.
- Eine derartige Anlage ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 74 01 818 bekannt, das ein Reinigungsgerät beschreibt, das mit Flüssigkeit oder Dampf arbeitet und eine pistolenartige Abgabeeinrichtung für die Flüssigkeit oder den Dampf aufweist. Hierbei ist zum Vermeiden des beim Schließen des An- und Abschaltventils, das in der Abgabeeinrichtung vorgesehen ist, auftretenden Rückstoßes ein Ventil zu betätigen, das die Flüssigkeitszufuhr zur Abgabeeinrichtung sperrt und die Flüssigkeit wieder zur Pumpe zurückleitet. Dieses zusätzliche Ventil kann von der Abgabeeinrichtung her über einen elektrischen Schalter betätigt werden.
- Hochdruckwasserstrahlreinigungsanlagen, die mit einer Spritzpistole oder einem Drehdüsenbalken versehen sind, erfordern aber bei Höchstdruckeinsatz häufig erhebliche Körperkräfte der Bedienungsperson, so daß nur kurzfristig mit Höchstdruck gearbeitet werden sollte. Andererseits ist Höchstdruck oft auch nur bei sehr starken Anhaftungen von Schmutz o. dgl. erforderlich. Die Bedienungsperson sollte daher in die Lage versetzt werden, auch mit einem mittleren Druck zu arbeiten, aber kurzfristig auf Höchstdruck übergehen und schließlich mit einer niedrigsten Druckstufe ein Abspülen und Wegspülen der Schmutzteilchen vornehmen zu können, zumal hiermit auch eine erhebliche Energieeinsparung und ein verringerter Wasserverbrauch verbunden wären.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hochdruckflüssigkeitsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine für die Bedienungsperson bequeme Einstellmöglichkeit für den Arbeitsdruck bietet.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Ventil als einstellbares Druckbegrenzungsventil ausgebildet und von an der Spritzeinrichtung oder in deren Bereich angeordneten elektrischen Stellorganen fernbetätigt im Druck in Stufen oder kontinuierlich verstellbar ist.
- Hierdurch wird eine bequeme, an der Spritzeinrichtung vornehmbare Druckeinstellmöglichkeit geschaffen, die ein vorteilhaftes Arbeiten bei unterschiedlichen Drücken unter entsprechender Energie- und Wassereinsparung ermöglicht. Ggfs. kann eine Verzögerungseinrichtung zur ruckfreien Druckverstellung dem Ventil zugeordnet sein. Diese dient hierbei als Sicherheitsmaßnahme, um Druckstöße auszuschalten, die insbesondere bei Umschaltung auf Höchstdruck gefährlich sein könnten, sowie um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
- Das Druckbegrenzungsventil, das insbesondere als Überströmventil ausgebildet sein kann, kann pneumatisch, elektromotorisch oder hydraulisch verstellbar sein, wobei die Verstellkraft insbesondere auf eine Federeinrichtung (mechanisch oder pneumatisch) dieses Ventils einwirkt.
- Für viele Anwendungsfälle kommt man mit voreinstellbaren Druckstufen einer relativ geringen Anzahl (beispielsweise drei) aus, zwischen denen durch Betätigung der Stellorgane wählbar ist. Jedoch kann auch eine im wesentlichen kontinuierliche Druckverstellung etwa mittels eines Schrittschaltmotors erfolgen, der über ein entsprechendes elektrisches Stellorgan betätigt wird.
- Als Verzögerungseinrichtung eignet sich beispielsweise bei pneumatischer oder hydraulischer Verstellung des Druckbegrenzungsventils eine Drossel, bei elektromotorischer Verstellung ist dagegen ggfs. ein Regler zu verwenden, um eine ruckfreie Druckverstellung zu erzielen.
- Als Spritzeinrichtung kann beispielsweise eine Strahlpistole, ein Düsenbalken o.dgl., wie sie beispielsweise zum abtragenden Reinigen bei Schiffswänden o. dgl. verwendet werden, eingesetzt werden.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlage mit pneumatischer Steuereinrichtung.
- Fig. 2 zeigt teilweise im Schnitt eine Spritzeinrichtung in Form einer Pistole für die Anlage von Fig. 1.
- Ein Druckflüssigkeitserzeuger 10 in Form einer Hochdruckpumpe fördert Wasser aus einem Tank 12 zu einem als Überströmventil ausgeführten Druckbegrenzungsventil 14, das hier auch als Sicherheitsventil dient. Das von der Hochdruckpumpe 10 gelieferte, unter maximalem Pumpendruck stehende Wasser wird durch das Druckbegrenzungsventil 14 in zwei Zweigströme aufgeteilt, von denen der erste als Arbeitsmittel in einen Hochdruckschlauch 16 eingespeist wird, während der zweite über eine Rücklaufleitung 18 in den Tank 12 zurückfließt.
- Dies wird gesteuert durch eine pneumatisch ansteuerbare Feder 14a des Druckbegrenzungsventils 14, wobei der pneumatische Druck entsprechend einer vorgegebenen Funktion den hydraulischen Arbeitsmitteldruck beeinflußt; im einfachsten Falle liegt eine lineare Verknüpfung vor.
- Um den pneumatischen Steuerdruck zu erzeugen, fördert ein Luftkompressor 20 Luft in eine Leitung 22, die zu (im dargestellten Ausführungsbeispiel) drei Reduzierventilen 24, 26 und 28 führt. Jedem Reduzierventil 24, 26, 28 ist ein Manometer 30 zugeordnet. Ausgangsseitig sind die Reduzierventile 24, 26, 28 mit dem Eingang je eines elektromagnetischen Schaltventils 34, 36 bzw. 38 verbunde. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß immer nur eines der Schaltventile 34, 36 oder 38 in Offenstellung bringbar ist. Die Ausgänge aller Schaltventile 34, 36, 38 sind auf einer Leitung 32 zusammengefaßt und führen über ein Drosselorgan als Verzögerungseinrichtung 40 zum pneumatischen Steuereingang des Druckbegrenzungsventils 14.
- Jedem Schaltventil ist eine Leitung 44,46 bzw. 48 zugeordnet, die mittels Steuerimpulsen die Schaltventile 34, 36, 38, zu betätigen gestatten. Die Leitungen 44, 46, 48 sind mit Stellorganen mit einer Strahlpistole als Spritzeinrichtung 42 verbunden. (Ggfs. kann die Signalübertragung auch drahtlos erfolgen.)
- Fig. 2 zeigt eine als Spritzeinrichtung dienende Pistole 42 mit einem Handgriff 42a und einem Anschlußstutzen 42b für ein Düsenrohr 42c, einem Hochdruckflüssigkeitsanschluß 49 für den Hochdruckschlauch 16 (Fig. 1) sowie einem Abzugshebel 51 für den Auslöseschalter 50. Der Abzugshebel 51 ist von einem Schutz- und Abstützbügel 43 umgeben. Weiterhin befindet sich an der Pistole 42 ein Anschlußstutzen 60 für die elektrische Spannung und für ein Verbindungskabel zu den Leuchtdioden 52, 54, 55 und den als Schalter ausgebildeten Stellorganen 56, 58 und dem Auslöseschalter 50 im Inneren des Pistolengehäuses.
- Der Auslöseschalter 50, der von dem Abzugshebel 51 betätigt wird, dient zur Druckmittelfreigabe. Er gibt das Druckmittel erst dann frei, wenn das Stellorgan 56 einmal eingedrückt und damit die Betriebsbereitschaft durch das Aufleuchten der Diode 52 angezeigt ist. Je nachdem, wie oft das Stellorgan 58, das ein Drucktaster mit einem aus drei Schritten bestehenden Schaltwerk ist, gedrückt wird, kommt dadurch, daß das Stellorgan 58 auf die Schaltventile 34, 36, 38 einwirkt, eine der drei vorgesehenen Druckstufen in Funktion. Dies wird zugleich durch Aufleuchten einer oder zweier, jeder Druckstufe zugeordneter Leuchtdiode(n) 54, 55 angezeigt.
- Voraussetzung für den Betrieb der Pistole 42 ist ein Signal aus der Pumpensteuerung, daß die Hochdruckpumpe 10 läuft. Ist die Pistole 42 betriebsbereit, kann durch Betätigung des als Drucktaster ausgebildeten Stellorgans 56 an der Pistole 42 ein Impuls an ein (nicht dargestelltes) nachgeschaltetes Kipprelais gegeben werden, so daß alle Funktionen der Pistole 42 aktiviert sind. Die Abschaltung erfolgt ebenfalls durch einen am Stellorgan 56 auszulösenden Impuls.
- Der Betriebszustand der aktivieren Pistole 42 wird an der aufleuchtenden Leuchtdiode 52 (beispielweise rot) angezeigt. Parallel mit dem Erstbefehl am Stellorgan 56 wird die kleinste Druckstufe ausgewält. Dies wird durch das Aufleuchten der Leuchtdiode 54 (beispielsweise gelb) angezeigt. Ist eine höhere Druckstufe erforderlich, so ist durch kurze Befehlsgabe am Stellorgan 58 bei gleichzeitig entlastetem Abzugshebel 51 und damit bei ausgeschaltetem Auslöseschalter 50 das aus drei Schritten bestehende Schaltwerk des Stellorgans 58 entsprechend der gewünschten Druckstufe weiterzuschalten. Die angewählte Druckstufe wird durch das Aufleuchten der Leuchtdioden 54, 55 angezeigt, niedrigste Druckstufe Leuchtdiode 54, mittlere Druckstufe Leuchtdiode 55 und höchste Druckstufe Leuchtdioden 54, 55 zusammen. Das Hochdruckwasser kann jetzt durch Betätigen des Abzugshebels 51 und damit des Auslöseschalters 50 entsprechend der vorgewählten Druckstufe zu- oder abgeschaltet und damit verspritzt und/oder zur Saugseite der Hochdruckpumpe 10 zurückgeführt werden. Eine Änderung der Druckstufen bei betätigtem Abzughebel 51 ist nicht möglich. Zum Außerbetriebsetzen wird der Abzughebel 51 entlastet und danach das Stellorgan 56 betätigt, so daß die Leuchtdiode 52 erlischt und die Pistole 42 nunmehr gegen unbeabsichtigtes Zuschalten des Hochdruckwassers gesichert ist.
- Der Übergang von einem Arbeitsdruck zum nächsten erfolgt weich, da das einstellbare Drosselorgan 40 nur allmählich die Änderungen des pneumatischen Steuerdrucks am Überströmventil 14 zur Wirkung kommen läßt.
- Es versteht sich, daß die üblichen Sicherheitsventile, Rückschlagventile usw. vorgesehen sind, die aber der Übersichtlichkeit wegen hier nicht mit dargestellt sind.
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