EP1569755A1 - Düsenanordnung für ein hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Düsenanordnung für ein hochdruckreinigungsgerät

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Publication number
EP1569755A1
EP1569755A1 EP03779910A EP03779910A EP1569755A1 EP 1569755 A1 EP1569755 A1 EP 1569755A1 EP 03779910 A EP03779910 A EP 03779910A EP 03779910 A EP03779910 A EP 03779910A EP 1569755 A1 EP1569755 A1 EP 1569755A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
pressure nozzle
sealing
pressure
arrangement according
Prior art date
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Granted
Application number
EP03779910A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1569755B1 (de
Inventor
Thomas Hofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP1569755A1 publication Critical patent/EP1569755A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1569755B1 publication Critical patent/EP1569755B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/12Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means capable of producing different kinds of discharge, e.g. either jet or spray

Definitions

  • the invention relates to a nozzle arrangement for a high-pressure cleaning device or a similar device with a low-pressure nozzle, a high-pressure nozzle arranged therein, with a jet pipe which carries a sealing nozzle which can be inserted into the high-pressure nozzle, with a bypass path surrounding the high-pressure nozzle and leading to the low-pressure nozzle, and with displacement means which change the distance between the sealing nozzle and the high pressure nozzle in such a way that in a high pressure position the sealing nozzle lies sealingly on the high pressure nozzle and thereby interrupts the connection from the jet pipe to the bypass route, while in a low pressure position the sealing nozzle is removed from the high pressure nozzle and thereby the connection from the jet pipe to Bypass route released.
  • high-pressure cleaners there are various known constructions for optionally delivering the liquid conveyed by the high-pressure cleaning device via a high-pressure nozzle, a low-pressure nozzle or a combination of both nozzles, so that the properties of the jet between the high-pressure jet and the low-pressure jet can be adjusted essentially continuously.
  • a high-pressure nozzle a low-pressure nozzle or a combination of both nozzles
  • EP 0 146 795 it is known from EP 0 146 795 to keep the nozzles in the respective switching position by the liquid pressure in a replaceable nozzle for high-pressure cleaning devices.
  • the high-pressure nozzle insert is firmly connected to the jet pipe.
  • EP 0 501 164 AI describes a one-piece nozzle body in which a central high-pressure nozzle opening and lower parts arranged parallel to it pressure nozzle openings are provided.
  • the nozzle body can be moved in relation to the inflow pipe, which plunges into the high-pressure nozzle piece in the advanced position, the sealing takes place via O-ring seals on the immersing inflow nozzle.
  • the object of the application is based on the design of a nozzle arrangement of the generic type in such a way that the structure is considerably simplified, in particular also the assembly.
  • the jet pipe carries a cup-shaped housing which surrounds the sealing nozzle and in which the low-pressure nozzle and the high-pressure nozzle are sealed and freely displaceably mounted in relation to the inner wall of the housing, and in that the displacement means low-pressure Move the nozzle and the high pressure nozzle in the housing in its longitudinal direction against the sealing nozzle and away from it.
  • the spray lance carries a pot-shaped housing, which serves as a bearing for the unit consisting of the low-pressure nozzle and the high-pressure nozzle, this unit is simply inserted into the housing from the front and is moved more or less against the sealing nozzle by the displacement movement.
  • This is possible in a simple manner, and the assembly of such an arrangement is very simple, since only the assembly of high and low pressure nozzles has to be inserted into the pot-shaped housing, in addition only the displacement means on the jet pipe, which is the assembly of the low pressure nozzle, must be fixed and high pressure nozzle in the pot-shaped housing.
  • the low-pressure nozzle is secured against rotation about the longitudinal axis of the housing by means of an anti-rotation device.
  • the displacement means comprise a sleeve surrounding the pot-shaped housing, which can be displaced in the axial direction on the housing and thereby carries a stop surface which pushes the low-pressure nozzle more or less deeply into the housing.
  • the sleeve can be rotatably mounted on the housing via a thread.
  • the sleeve is composed of two half-shells that can be applied to the housing from both sides.
  • a further advantageous embodiment is obtained if the high-pressure nozzle is pushed into the interior of the low-pressure nozzle from the rear and if stop means are provided which limit the depth of insertion of the high-pressure nozzle into the low-pressure nozzle.
  • the assembly of the high-pressure nozzle and the low-pressure nozzle is thus obtained simply by pushing the high-pressure nozzle into the low-pressure nozzle from the rear; in the inserted position, it is held by the liquid pressure, and special fixing agents are not necessary.
  • the bypass route can be formed by longitudinal channels in the inner wall of the interior of the low-pressure nozzle, which are open to the interior and are closed from the outer wall of the inserted high-pressure nozzle to the interior.
  • This also leads to a structurally very simple solution, only the longitudinal channels, which can be formed by longitudinal ribs on the inside of the interior, are sufficient to form longitudinal flow channels for the bypass path together with the inserted high-pressure nozzle.
  • the longitudinal channels can be connected to the interior of the pot-shaped housing via side openings in the wall of the low-pressure nozzle.
  • the high-pressure nozzle is secured against rotation about the longitudinal axis of the housing by means of an anti-rotation device.
  • the sealing nozzle in the high pressure position rests against a sealing surface of the high pressure nozzle surrounding the sealing nozzle with an annular sealing section which is elastically expanded and sealed against the surrounding sealing surface under the action of the pressure of the liquid conveyed.
  • the inherent elasticity of the sealing section is used to achieve a sealing of the sealing nozzle against the interior of the high pressure nozzle when the high pressure nozzle is in the high pressure position. Additional sealants are not necessary, in particular O-ring seals can be omitted here. This also greatly simplifies the structure of the overall arrangement.
  • the sealing section consists of an elastically deformable plastic material. It is possible that the entire jet pipe is made in this way from the same plastic material.
  • the sealing section has a reduced wall thickness compared to the wall thickness of the jet pipe.
  • the sealing section is circular cylindrical.
  • the sealing surface of the high-pressure nozzle is also preferably of circular cylindrical design.
  • a sealing area with a narrowing cross section to adjoin the sealing surface of the high-pressure nozzle in the direction of flow, and this can in particular be conical.
  • This sealing area, which narrows in cross section, leads to a first seal between the sealing nozzle and the high pressure nozzle when these are brought closer to one another.
  • This first seal increases the pressure of the liquid delivered in the interior of the high-pressure nozzle, since the bypass route is largely closed. This increase in pressure then leads to a complete sealing by elastic expansion of the sealing section.
  • the high-pressure nozzle in the area of the sealing surface has a significantly lower elastic expandability than the sealing section of the jet pipe.
  • the high-pressure nozzle in the area of the sealing surface can have an increased wall thickness in relation to the other wall areas.
  • the high-pressure nozzle may consist, at least in the area of the sealing surface, of a metal or a plastic with low ductility, for example of brass or of particularly tough polyamide.
  • FIG. 1 a side view of a jet pipe with the actuating sleeve removed;
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view through a nozzle arrangement in high pressure operation
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2 in low pressure operation
  • Figure 4 is a perspective view of a partially cut assembly from low pressure nozzle and high pressure nozzle and
  • Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 in Figure 4.
  • the nozzle arrangement shown in the drawing comprises a jet pipe 1, which carries at one end a connection 2 in the form of a bayonet with which the jet pipe 1 can be connected to a supply line, not shown in the drawing, which in turn is fed by a high-pressure cleaning device, which is also not shown and is known per se.
  • the jet pipe 1 is provided with a pot-shaped housing 3 which is arranged concentrically with the jet pipe and which has a closed bottom 4 towards the jet pipe and which is open on the opposite side.
  • the interior of the housing 3 has an essentially circular cylindrical cross section, the diameter of which is larger than the diameter of the jet pipe 1.
  • the interior 5 of the jet pipe 1 is connected to a sealing stub 6, which protrudes from the center of the base 4 and carries a thin-walled, circular-cylindrical sealing section 7 at its free end.
  • the wall section 8 adjoining the sealing section 7 in the direction of the jet pipe 1 has a substantially greater wall thickness than the sealing section 7, this also applies to the jet pipe 1 as a whole.
  • This is also made of a small amount of elastically deformable plastic material, for example polyphtalamide (PPA), polyphenylene sulfide (PPS), polyacrylether ketones (PEEK), polyamide (PA) or polyethylene terephthalate (PET).
  • PPA polyphtalamide
  • PES polyphenylene sulfide
  • PEEK polyacrylether ketones
  • PA polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • the pot-shaped housing 3 On the outside, the pot-shaped housing 3 has an external thread 9, which extends over the entire height of the housing 3, and at a short distance from the bottom 4, stop elements 10 projecting outwards are formed on the outside of the jet pipe 1.
  • a low-pressure nozzle 12 is inserted into the circular-cylindrical interior 11 of the pot-shaped housing 3 from its open front, which essentially has a circular-cylindrical outer wall 13, the outer diameter of which corresponds essentially to the inner diameter of the cylindrical interior 11 of the housing 3.
  • the outer wall 13 carries an annular seal 15 in a circumferential groove 14, so that the low-pressure nozzle 12 is sealed off from the inner wall of the housing 3.
  • the interior 16 of the low-pressure nozzle 12 is also circular-cylindrical, at the front end of the low-pressure nozzle 12 facing away from the jet pipe 1, the interior 16 is closed in a hood-like manner and has a larger outlet opening 17 there, while the interior 16 is open on the opposite side.
  • Channels 18 which run in the longitudinal direction and are open towards the interior 16 are worked into the inner wall and extend essentially over the entire length of the cylindrical interior as far as the hood-like closed end thereof.
  • a radially projecting flange 21 is formed on the low-pressure nozzle 12, which is outside the cup-shaped , -. "_,” O 2004/052548
  • Housing 3 is arranged and has a larger outer diameter than the interior 11 of this housing 3rd
  • a high-pressure nozzle 22 is inserted into it, which has an essentially circular cylindrical outer wall 23, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the interior 16 of the low-pressure nozzle 12, so that when the high-pressure nozzle 22 is inserted, the latter corresponds to the interior 16 of the low-pressure nozzle 12 open channels 18 closes (Figure 5).
  • the high-pressure nozzle 22 is closed at one end in a hood-like manner and has at this end an outlet opening 24, the outlet cross-section of which is smaller than the outlet cross-section of the outlet opening 17 of the low-pressure nozzle 12, on the opposite side the high-pressure nozzle 22 is open and widens there via a conical sealing step 25 and goes upstream of this sealing stage 25 into a circular cylindrical sealing surface 26.
  • the depth of insertion of the high-pressure nozzle 22 into the interior 16 of the low-pressure nozzle 12 is limited by an annular flange 27 which, when the high-pressure nozzle 22 is fully inserted, rests against the rear end of the low-pressure nozzle 12.
  • This annular flange 27 is flattened on opposite ends, the resulting flats 28 are overlaid by rear extensions 29 of the low-pressure nozzle 12, so that the high-pressure nozzle 22 is thereby received in the low-pressure nozzle 12 so that it cannot rotate (FIG. 4).
  • the cup-shaped housing 3, the low-pressure nozzle 12 arranged therein and the high-pressure nozzle 22 inserted into it are formed by two half-shells 30 surrounded, which together form a sleeve 31 when they are connected to each other surrounding the other components, for example by screws.
  • the half-shells 30 carry threads 32 in the form of juxtaposed, inwardly projecting projections 33, these projections 33 plunge into the threads of the external thread 9, so that when the sleeve 31 is rotated, it is displaced in the longitudinal direction of the jet pipe.
  • the two half-shells 30 carry two inwardly projecting ring flanges 34 and 35, the front ring flange 34 lies against the outside of the flange 21, while the rear ring flange 35 engages behind the stop elements 10 of the jet pipe 1.
  • the dimensioning is chosen so that the sleeve 31 can only be adjusted over a relatively small angular range and thereby carries out a displacement of only a few millimeters. This displacement is limited on the one hand by the annular flange 35 striking the stop elements 10 and on the other hand by that the low-pressure nozzle 12 can no longer be inserted into the housing 3.
  • the sleeve 31 In a first position, hereinafter referred to as the low pressure position, the sleeve 31 is rotated so that it abuts the stop elements 10 with the annular flange 35, the low pressure nozzle 12 and the high pressure nozzle 22 accommodated therein can, in this position, the sleeve 31 under the action of the liquid under high pressure conveyed through the jet pipe 1 are pushed out of the housing 3 to a maximum, so that a space remains between the sealing nozzle 6 and the sealing surface 26 of the high-pressure nozzle 22, through which the liquid emerging from the jet pipe 1 enters the annular gap 20 can occur.
  • the liquid thus has two Flow paths are available, namely a first flow path through the high-pressure nozzle 22 to the outlet opening 24, and a second flow path through the annular gap 20, the openings 19 and the channels 18 to the outlet opening 17 of the low-pressure nozzle 12. Due to the relatively large outlet cross section of the two outlet openings, this occurs Liquid with relatively low pressure.
  • the sleeve 31 In the other end position, referred to below as the high-pressure position, the sleeve 31 is rotated so far that the low-pressure nozzle 12 and thus also the high-pressure nozzle 22 accommodated therein are maximally pushed into the housing 3 via the ring flange 34.
  • the sealing nozzle 6 enters with its sealing section 7 into the open end of the high-pressure nozzle 22 and first contacts the conical sealing step 25, so that the flow connection to the annular gap 20 is interrupted, but possibly not completely without the interposition of a seal.
  • this seal is sufficient to increase the pressure inside the high-pressure nozzle 22, and this pressure increase means that the circular-cylindrical, thin-walled sealing section 7 is pressed elastically outwards, and it lies sealingly against the surrounding sealing surface 26 of the high-pressure nozzle 22 , and in this way there is a complete seal, which does not require the interposition of a sealing ring and also easily compensates for manufacturing tolerances.
  • the liquid can thus only exit through the high-pressure nozzle 22 and the outlet opening 24, the outlet cross section of the outlet opening 24 is relatively small, and the emerging jet is thus a high-pressure jet.
  • the structure of the arrangement described is very simple, in particular this results in great advantages during assembly.
  • the low-pressure nozzle 12 is then pushed into the housing 3 from the front, here the sealing is ensured by only one ring seal.
  • This arrangement is then surrounded by the two half-shells 30, which are applied to the housing 3 from the outside and connected to one another. No further assembly steps are necessary, and the number of individual parts used is also extremely low.

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Description

DUSENANORDNUNG FÜR EIN HOCHDRUCKREINIGUNGSGERAT
Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung für ein Hochdruckreinigungsgerät oder ein ähnliches Gerät mit einer Niederdruckduse, einer in dieser angeordneten Hochdruckduse, mit einem Strahlrohr, das einen in die Hochdruckduse einführbaren Dichtstutzen trägt, mit einem die Hochdruckduse umgebenden, zur Niederdruckduse führenden Umgehungsweg und mit Verschiebemitteln, welche den Abstand zwischen dem Dichtstutzen und der Hochdruckduse derart verändern, daß in einer Hochdruckstellung der Dichtstutzen dichtend an der Hochdruckduse anliegt und dadurch die Verbindung vom Strahlrohr zum Umgehungsweg unterbricht, während in einer Niederdruckstellung der Dichtstutzen von der Hochdruckduse entfernt ist und dadurch die Verbindung vom Strahlrohr zum Umgehungsweg freigibt.
Bei Hochdruckreinigern gibt es verschiedene bekannte Konstruktionen, um über ein Strahlrohr wahlweise die vom Hochdruckreinigungsgerät geförderte Flüssigkeit über eine Hochdruckduse, eine Niederdruckduse oder eine Kombination von beiden Düsen abzugeben, so daß die Eigenschaften des Strahls zwischen Hochdruckstrahl und Niederdruckstrahl im wesentlichen kontinuierlich verstellt werden können. Beispielsweise ist es aus der EP 0 146 795 bekannt, bei einer Wechseldüse für Hochdruckreinigungsgeräte die Düsen durch den Flüssigkeitsdruck in der jeweiligen Schaltstellung zu halten. Bei dieser Konstruktion ist der Hochdruckdüseneinsatz fest mit dem Strahlrohr verbunden.
In der EP 0 501 164 AI ist ein einteiliger Düsenkörper beschrieben, in dem eine zentrale Hochdruckdüsenöffnung und parallel dazu angeordnete Nieder- druckdüsenöffnungen vorgesehen sind. Der Düsenkörper kann gegenüber dem Zuflußrohr verschoben werden, dieses taucht in vorgeschobener Stellung in das Hochdruckdüsenstück ein, die Abdichtung erfolgt über O-Ringdichtungen auf dem eintauchenden Zuflußstutzen.
Aus der DE 196 13 391 AI ist eine weitere Düsenanordnung bekannt, bei der ein Hochdruck- und ein Niederdruckeinsatz gemeinsam verschoben werden und dabei Umgehungswege für den Niederdruckstrahl freigeben bzw. verschließen. Bei dieser bekannten Strahldüse müssen die Hochdruck- und die Niederdruckeinsätze auf dem Strahlrohr über ein Gewinde gelagert und zur Verschiebung gegenüber diesem verdreht werden.
Bei allen bekannten Konstruktionen ergeben sich konstruktionsaufwendige und zum Teil komplizierte Aufbauten, so daß viele Teile notwendig sind, die in spezieller Weise bearbeitet werden müssen, um die komplizierten Verstellfunktionen zu erfüllen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt dem Anmeldegegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Düsenanordnung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß der Aufbau erheblich vereinfacht wird, insbesondere auch die Montage.
Diese Aufgabe wird bei einer Düsenanordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Strahlrohr ein topfförmiges Gehäuse trägt, welches den Dichtstutzen umgibt und in welchem die Niederdruckduse und die Hochdruckduse gegenüber der Innenwand des Gehäuses abgedichtet frei verschiebbar gelagert sind, und daß die Verschiebemittel die Niederdruck- düse und die Hochdruckduse in dem Gehäuse in dessen Längsrichtung gegen den Dichtstutzen und von diesem weg verschieben.
Bei dieser Lösung trägt also das Strahlrohr ein topfförmiges Gehäuse, welches als Lager für die Baueinheit aus Niederdruckduse und Hochdruckduse dient, diese Baueinheit wird einfach von vorne her in das Gehäuse eingeschoben und in diesem durch die Verschiebebewegung mehr oder weniger weit gegen den Dichtstutzen verschoben. Dies ist in einfacher Weise möglich, und auch der Zusammenbau einer solchen Anordnung ist sehr einfach, da lediglich die Baueinheit aus Hoch- und Niederdruckduse in das topfförmige Gehäuse eingeschoben werden muß, zusätzlich muß nur das Verschiebemittel am Strahlrohr festgelegt werden, welches die Baueinheit aus Niederdruckduse und Hochdruckduse in dem topfförmigen Gehäuse verschiebt.
Günstig ist es, wenn die Niederdruckduse durch eine Verdrehsicherung gegen eine Verdrehung um die Längsachse des Gehäuses gesichert ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Verschiebemittel eine das topfförmige Gehäuse umgebende Hülse umfassen, die auf dem Gehäuse in Axialrichtung verschiebbar ist und dabei eine die Niederdruckduse mehr oder weniger tief in das Gehäuse einschiebende Anschlagfläche trägt.
Insbesondere kann die Hülse über ein Gewinde verdrehbar auf dem Gehäuse gelagert sein.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Hülse aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, die von beiden Seiten her an das Gehäuse angelegt werden können. Eine weitere günstige Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Hochdruckduse von der Rückseite her in den Innenraum der Niederdruckduse eingeschoben ist und wenn Anschlagmittel vorgesehen sind, die die Einschubtiefe der Hochdruckduse in die Niederdruckduse begrenzen. Die Baueinheit aus Hochdruckduse und Niederdruckduse erhält man also einfach dadurch, daß die Hochdruckduse von der Rückseite her in die Niederdruckduse eingeschoben wird, in der eingeschobenen Lage wird sie durch den Flüssigkeitsdruck gehalten, besondere Fixiermittel sind nicht notwendig.
Der Umgehungsweg kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Längskanäle in der Innenwand des Innenraums der Niederdruckduse gebildet werden, die zum Innenraum hin offen sind und von der Außenwand der eingeschobenen Hochdruckduse zum Innenraum hin verschlossen sind. Auch dies führt zu einer konstruktiv sehr einfachen Lösung, allein die Längskanäle, die durch Längsrippen an der Innenseite des Innenraums gebildet werden können, reichen aus, um zusammen mit der eingeschobenen Hochdruckduse in Längsrichtung verlaufende Strömungskanäle für den Umgehungsweg auszubilden.
Die Längskanäle können über seitliche Öffnungen in der Wand der Niederdruckduse mit dem Innenraum des topfförmigen Gehäuses in Verbindung stehen.
Auch hier ist es vorteilhaft, wenn die Hochdruckduse durch eine Verdrehsicherung gegen eine Verdrehung um die Längsachse des Gehäuses gesichert ist. Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß der Dichtstutzen in der Hochdruckstellung an einer den Dichtstutzen umgebenden Dichtfläche der Hochdruckduse mit einem ringförmigen Dichtabschnitt anliegt, der unter der Einwirkung des Druckes der geförderten Flüssigkeit elastisch aufgeweitet und dichtend gegen die umgebende Dichtfläche gedrückt wird.
Auf diese Weise wird die inhärente Elastizität des Dichtabschnittes ausgenützt, um eine Abdichtung des Dichtstutzens gegenüber dem Innenraum der Hochdruckduse zu erreichen, wenn die Hochdruckduse in der Hochdruckstellung steht. Zusätzliche Dichtmittel sind nicht notwendig, insbesondere können an dieser Stelle O-Ringdichtungen entfallen. Auch dadurch wird der Aufbau der Gesamtanordnung ganz wesentlich vereinfacht.
Die beschriebene Konstruktion läßt sich besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Düsenanordnung verwirklichen, diese Art der Abdichtung kann aber auch verwendet werden bei anderen Anordnungen, bei denen eine Dichtung zwischen einem Strahlrohr einerseits und einem Düsenkörper andererseits hergestellt werden muß. Insbesondere kann diese Art der Abdichtung auch dann Verwendung finden, wenn eine gattungsgemäße Düsenanordnung der eingangs beschriebenen Art verwendet wird, bei welcher Hochdruckduse und Niederdruckduse anders ausgebildet sind und in anderer Weise die Umschaltung von Hochdruckduse auf Niederdruckduse erfolgt.
Bei einer solchen Anordnung mit Abdichtung zwischen Dichtstutzen und Hochdruckduse durch elastische Aufweitung des ringförmigen Dichtabschnittes ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Dichtabschnitt aus einem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial besteht. Es ist möglich, daß das gesamte Strahlrohr in dieser Weise aus demselben Kunststoffmaterial hergestellt wird.
Um dann die geforderte Elastizität im Bereich des Dichtabschnittes zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Dichtabschnitt im Vergleich zur Wandstärke des Strahlrohres eine reduzierte Wandstärke aufweist.
Insbesondere ist der Dichtabschnitt kreiszylindrisch ausgebildet.
Auch die Dichtfläche der Hochdruckduse ist vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet.
Günstig ist es, wenn sich in Strömungsrichtung an die Dichtfläche der Hochdruckduse ein sich im Querschnitt verengender Dichtbereich anschließt, dieser kann insbesondere konisch ausgebildet sein. Dieser sich im Querschnitt verengende Dichtbereich führt zu einer ersten Abdichtung zwischen Dichtstutzen und Hochdruckduse, wenn diese einander angenähert werden. Diese erste Abdichtung läßt den Druck der geförderten Flüssigkeit im Innenraum der Hochdruckduse ansteigen, da der Umgehungsweg weitgehend verschlossen wird. Dieser Druckanstieg führt dann zu einer vollständigen Abdichtung durch elastische Aufweitung des Dichtabschnittes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Hochdruckduse im Bereich der Dichtfläche eine wesentlich geringere elastische Aufweitbarkeit aufweist als der Dichtabschnitt des Strahlrohres. Beispielsweise kann die Hochdruckduse im Bereich der Dichtfläche eine im Verhältnis zu den übrigen Wandbereichen vergrößerte Wandstärke aufweisen.
Es ist auch möglich, daß die Hochdruckduse zumindest im Bereich der Dichtfläche aus einem Metall oder einem Kunststoff geringer Dehnbarkeit besteht, beispielsweise aus Messing oder aus besonders zähem Polyamid.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 : eine Seitenansicht eines Strahlrohres mit abgenommener Betätigungshülse;
Figur 2: eine Längsschnittansicht durch eine Düsenanordnung im Hochdruckbetrieb;
Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 im Niederdruckbetrieb;
Figur 4: eine perspektivische Ansicht einer teilweise aufgeschnittenen Baueinheit aus Niederdruckduse und Hochdruckduse und
Figur 5: eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in Figur 4.
Die in der Zeichnung dargestellte Düsenanordnung umfaßt ein Strahlrohr 1, das an einem Ende einen Anschluß 2 in Form eines Bajonetts trägt, mit dem das Strahlrohr 1 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Versorgungsleitung verbunden werden kann, die ihrerseits von einem ebenfalls nicht dargestellten, an sich bekannten Hochdruckreinigungsgerät gespeist wird. An dem dem Anschluß 2 gegenüberliegenden Ende ist das Strahlrohr 1 mit einem konzentrisch zum Strahlrohr angeordneten topfförmigen Gehäuse 3 versehen, welches zum Strahlrohr hin einen geschlossenen Boden 4 aufweist und welches auf der gegenüberliegenden Seiten offen ist. Der Innenraum des Gehäuses 3 hat einen im wesentlichen kreiszylindrischen Querschnitt, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Strahlrohres 1.
Der Innenraum 5 des Strahlrohres 1 steht mit einem Dichtstutzen 6 in Verbindung, der in der Mitte des Bodens 4 aus diesem hervorsteht und an seinem freien Ende einen dünnwandigen, kreiszylindrischen Dichtabschnitt 7 trägt. Der sich an den Dichtabschnitt 7 in Richtung auf das Strahlrohr 1 anschließende Wandabschnitt 8 weist eine wesentlich größere Wandstärke auf als der Dichtabschnitt 7, dies gilt auch für das Strahlrohr 1 insgesamt. Dieses ist im übrigen aus einem in geringem Umfange elastisch verformbaren Kunststoffmaterial hergestellt, beispielsweise aus Polyphtalamid (PPA), Polyphenylensulfid (PPS), Polyacryletherketone (PEEK), Polyamid (PA) oder Polyethylenterephtalat (PET). Diese Kunststoffmaterialien können auch verstärkt sein, insbesondere durch Glasfasern, günstig ist dabei ein Glasfaseranteil von 10 bis 50, insbesondere etwa 30 %.
Auf der Außenseite trägt das topfförmige Gehäuse 3 ein Außengewinde 9, das sich über die gesamte Höhe des Gehäuses 3 erstreckt, und in geringem Abstand vom Boden 4 sind an der Außenseite des Strahlrohres 1 nach außen vorstehende Anschlagelemente 10 angeformt. In den kreiszylindrischen Innenraum 11 des topfförmigen Gehäuses 3 ist von dessen offener Vorderseite her eine Niederdruckduse 12 eingeschoben, die im wesentlichen eine kreiszylindrische Außenwand 13 aufweist, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des zylindrischen Innenraumes 11 des Gehäuses 3 entspricht. In diesem Bereich trägt die Außenwand 13 in einer Umfangsnut 14 eine Ringdichtung 15, so daß die Niederdruckduse 12 gegenüber der Innenwand des Gehäuses 3 abgedichtet ist. Der Innenraum 16 der Niederdruckduse 12 ist ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet, an dem vorderen, dem Strahlrohr 1 abgewandten Ende der Niederdruckduse 12 ist der Innenraum 16 haubenförmig verschlossen und weist dort eine größere Auslaßöffnung 17 auf, während der Innenraum 16 auf der gegenüberliegenden Seite offen ist. In die Innenwand sind in Längsrichtung verlaufende, zum Innenraum 16 hin offene Kanäle 18 eingearbeitet, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des zylindrischen Innenraums bis zu dem haubenförmig verschlossenen Ende desselben erstrecken. Diese Kanäle 18 enden an ihrem dem Strahlrohr 1 zugewandten Ende in radial nach außen gerichteten Durchbrüchen 19, im Bereich dieser Durchbrüche 19 ist der Außendurchmesser der Niederdruckduse 12 etwas geringer als der Innendurchmesser des Innenraums 11 des Gehäuses 3, so daß in diesem Bereich die eingeschobene Niederdruckduse 12 von einem Ringspalt 20 umgeben wird, der einerseits durch die Ringdichtung 15 und andererseits durch den Boden 4 des Gehäuses 3 begrenzt wird. Dieser Ringspalt 20 steht über die Durchbrüche 19 mit den Kanälen 18 an der Innenseite der Niederdruckduse 12 in Verbindung.
An seinem die Auslaßöffnung 17 tragenden Ende ist an die Niederdruckduse 12 ein radial abstehender Flansch 21 angeformt, der außerhalb des topfförmigen , -.„_,„ O 2004/052548
Gehäuses 3 angeordnet ist und einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Innenraum 11 dieses Gehäuses 3.
Von der offenen Rückseite des Innenraums 16 ist in diesen eine Hochdruckduse 22 eingeschoben, die eine im wesentlichen kreiszylindrische Außenwand 23 aufweist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Innenraums 16 der Niederdruckduse 12 entspricht, so daß bei eingeschobener Hochdruckduse 22 diese die zum Innenraum 16 der Niederdruckduse 12 hin offenen Kanäle 18 verschließt (Figur 5). Die Hochdruckduse 22 ist an einem Ende haubenförmig verschlossen und weist an diesem Ende eine Auslaßöffnung 24 auf, deren Austrittsquerschnitt kleiner ist als der Austrittsquerschnitt der Auslaßöffnung 17 der Niederdruckduse 12, auf der gegenüberliegenden Seite ist die Hochdruckduse 22 offen und erweitert sich dort über eine konische Dichtstufe 25 und geht stromaufwärts dieser Dichtstufe 25 in eine kreiszylindrische Dichtfläche 26 über.
Die Einschubtiefe der Hochdruckduse 22 in den Innenraum 16 der Niederdruckduse 12 wird durch einen Ringflansch 27 begrenzt, der bei vollständig eingeschobener Hochdruckduse 22 am rückwärtigen Ende der Niederdruckduse 12 anliegt. Dabei ist dieser Ringflansch 27 auf gegenüberliegenden Enden abgeflacht, die dadurch entstehenden Abflachungen 28 werden von rückwärtigen Verlängerungen 29 der Niederdruckduse 12 überfangen, so daß dadurch die Hochdruckduse 22 verdrehsicher in der Niederdruckduse 12 aufgenommen wird (Figur 4).
Das topfförmige Gehäuse 3, die darin angeordnete Niederdruckduse 12 und die in diese eingeschobene Hochdruckduse 22 werden von zwei Halbschalen 30 umgeben, die gemeinsam eine Hülse 31 ausbilden, wenn sie die übrigen Bauteile umgebend miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schrauben. An der Innenseite tragen die Halbschalen 30 Gewindegänge 32 in Form von nebeneinander angeordneten, nach innen vorstehenden Vorsprüngen 33, diese Vorsprünge 33 tauchen in die Gewindegänge des Außengewindes 9 ein, so daß beim Verdrehen der Hülse 31 diese in Längsrichtung des Strahlrohres verschoben wird.
An der Innenseite tragen die beiden Halbschalen 30 zwei nach innen vorspringende Ringflansche 34 und 35, der vordere Ringflansch 34 liegt dabei an der Außenseite des Flansches 21 an, während der rückwärtige Ringflansch 35 die Anschlagelemente 10 des Strahlrohres 1 hintergreift. Die Dimensionierung ist dabei so gewählt, daß die Hülse 31 nur über einen relativ geringen Winkelbereich verstellbar ist und dabei eine Verschiebung von nur wenigen Millimetern ausführt, diese Verschiebung wird einmal dadurch begrenzt, daß der Ringflansch 35 an den Anschlagelementen 10 anschlägt, zum anderen dadurch, daß die Niederdruckduse 12 nicht weiter in das Gehäuse 3 einschiebbar ist.
In einer ersten Stellung, die nachstehend als Niederdruckstellung bezeichnet wird, ist die Hülse 31 so verdreht, daß sie mit dem Ringflansch 35 an den Anschlagelementen 10 anschlägt, die Niederdruckduse 12 und die darin aufgenommene Hochdruckduse 22 können in dieser Stellung der Hülse 31 unter der Wirkung der durch das Strahlrohr 1 geförderten, unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit maximal aus dem Gehäuse 3 herausgeschoben werden, so daß zwischen dem Dichtstutzen 6 und der Dichtfläche 26 der Hochdruckduse 22 ein Zwischenraum verbleibt, durch den die aus dem Strahlrohr 1 austretende Flüssigkeit in den Ringspalt 20 eintreten kann. Der Flüssigkeit stehen somit zwei Strömungswege zur Verfügung, nämlich ein erster Strömungsweg durch die Hochdruckduse 22 hindurch zur Auslaßöffnung 24, und eine zweiter Strömungsweg durch den Ringspalt 20, die Durchbrüche 19 und die Kanäle 18 zur Auslaßöffnung 17 der Niederdruckduse 12. Aufgrund des relativ großen Austrittsquerschnitts der beiden Auslaßöffnungen tritt die Flüssigkeit mit relativ geringem Druck aus.
In der anderen Endstellung, die nachstehend als Hochdruckstellung bezeichnet wird, ist die Hülse 31 so weit verdreht, daß über den Ringflansch 34 die Niederdruckduse 12 und damit auch die in ihr aufgenommene Hochdruckduse 22 maximal in das Gehäuse 3 eingeschoben sind. Bei diesem Einschieben tritt der Dichtstutzen 6 mit seinem Dichtabschnitt 7 in das offene Ende der Hochdruckduse 22 ein und legt sich zunächst an die konische Dichtstufe 25 an, so daß die Strömungsverbindung zum Ringspalt 20 unterbrochen wird, allerdings ohne Zwischenlage einer Dichtung möglicherweise nicht vollständig. Trotzdem reicht diese Abdichtung aus, um den Druck im Inneren der Hochdruckduse 22 zu erhöhen, und diese Druckerhöhung führt dazu, daß der kreiszylindrische, dünnwandige Dichtabschnitt 7 elastisch nach außen gedrückt wird, er legt sich dabei dichtend an die umgebende Dichtfläche 26 der Hochdruckduse 22 an, und auf diese Weise erfolgt eine vollständige Abdichtung, die ohne Zwischenlage eines Dichtrings auskommt und auch Fertigungstoleranzen ohne weiteres ausgleicht. Die Flüssigkeit kann damit nur noch durch die Hochdruckduse 22 und die Auslaßöffnung 24 austreten, der Auslaßquerschnitt der Auslaßöffnung 24 ist relativ gering, der austretende Strahl ist somit ein Hochdruckstrahl.
Zwischen diesen zwei Endstellungen sind beliebige Zwischenstellungen möglich, bei denen ein mehr oder weniger großer Teil der ausströmenden Flüssig- keit über den Ringspalt 20 und die Kanäle 18 durch die Auslaßöffnung 17 abgegeben wird.
Der Aufbau der beschriebenen Anordnung ist sehr einfach, insbesondere ergeben sich dadurch große Vorteile bei der Montage. Bei der Montage genügt es nämlich, zunächst die Hochdruckduse 22 in den Innenraum 16 der Niederdruckduse 12 einzuschieben, dabei ist weder ein Werkzeug notwendig noch werden Dichtungen benötigt. Anschließend wird die Niederdruckduse 12 von vorne her in das Gehäuse 3 eingeschoben, hier wird die Abdichtung über nur eine Ringdichtung sichergestellt. Diese Anordnung wird dann von den zwei Halbschalen 30 umgeben, die von außen her an das Gehäuse 3 angelegt und miteinander verbunden werden. Weitere Montageschritte sind nicht notwendig, und auch die Zahl der verwendeten Einzelteile ist außerordentlich niedrig.

Claims

PATENTANSPRÜCH E
Düsenanordnung für ein Hochdruckreinigungsgerät oder ein ähnliches Gerät mit einer Niederdruckduse (12), einer in dieser angeordneten Hochdruckduse (22), mit einem Strahlrohr (1), das einen in die Hochdruckduse (22) einführbaren Dichtstutzen (6) trägt, mit einem die Hochdruckduse (22) umgehenden, zur Niederdruckduse (12) führenden Umgehungsweg und mit Verschiebemitteln (31), welche den Abstand zwischen dem Dichtstutzen (6) und der Hochdruckduse (22) derart verändern, daß in einer Hochdruckstellung der Dichtstutzen (6) dichtend an der Hochdruckduse (22) anliegt und dadurch die Verbindung vom Strahlrohr (1) zum Umgehungsweg unterbricht, während in einer Niederdruckstellung der Dichtstutzen (6) von der Hochdruckduse (22) entfernt ist und dadurch die Verbindung vom Strahlrohr (1) zum Umgehungsweg freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr (1) ein topfförmiges Gehäuse (3) trägt, welches den Dichtstutzen (6) umgibt und in welchem die Niederdruckduse (12) und die Hochdruckduse (22) gegenüber der Innenwand des Gehäuses (3) abgedichtet frei verschiebbar gelagert sind, und daß die Verschiebemittel (31) die Niederdruckduse (12) und die Hochdruckduse (22) in dem Gehäuse (3) in dessen Längsrichtung gegen den Dichtstutzen (6) und von diesem weg verschieben. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckduse (12) durch eine Verdrehsicherung gegen eine Verdrehung um die Längsachse des Gehäuses (3) gesichert ist.
3. Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebemittel eine das topfförmige Gehäuse (3) umgebende Hülse (31) umfassen, die auf dem Gehäuse (3) in Axialrichtung verschiebbar ist und dabei eine die Niederdruckduse (12) mehr oder weniger tief in das Gehäuse (3) einschiebende Anschlagfläche (34) trägt.
Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31) über ein Gewinde (9, 32) verdrehbar auf dem Gehäuse (3) gelagert ist.
Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckduse (22) von der Rückseite her in den Innenraum (16) der Niederdruckduse (12) eingeschoben ist und daß Anschlagmittel (27) vorgesehen sind, die die Einschubtiefe der Hochdruckduse (22) in die Niederdruckduse (12) begrenzen.
6. Düsenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgehungsweg durch Längskanäle (18) in der Innenwand des Innenraums (16) der Niederdruckduse (12) gebildet wird, die zum Innenraum (16) hin offen sind und von der Außenwand (23) der eingeschobenen Hochdruckduse (22) zum Innenraum (16) hin verschlossen sind.
7. Düsenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Längskanäle (18) über seitliche Öffnungen (19) in der Wand der Niederdruckduse (12) mit dem Innenraum (11) des topfförmigen Gehäuses (3) in Verbindung stehen.
8. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckduse (12) durch eine Verdrehsicherung (28, 29) gegen eine Verdrehung um die Längsachse des Gehäuses (3) gesichert ist.
Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstutzen (6) in der Hochdruckstellung an einer den Dichtstutzen (6) umgebenden Dichtfläche (26) der Hochdruckduse (22) mit einem ringförmigen Dichtabschnitt (7) anliegt, der unter der Einwirkung des Druckes der geförderten Flüssigkeit elastisch aufgeweitet und dichtend gegen die umgebende Dichtfläche (26) gedrückt wird.
10. Düsenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Dichtabschnitt (7) aus einem elastisch verformbaren Kunststoff material besteht.
11. Düsenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (7) im Vergleich zur Wandstärke des Strahlrohres (1) eine reduzierte Wandstärke aufweist.
12. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (7) kreiszylindrisch ausgebildet ist.
13. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (26) der Hochdruckduse (22) kreiszylindrisch ausgebildet ist.
14. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Strömungsrichtung an die Dichtfläche (26) der Hochdruckduse (22) ein sich im Querschnitt verengender Dichtbereich (25) anschließt.
15. Düsenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Querschnitt verengende Dichtbereich (25) konisch ausgebildet ist.
16. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckduse (22) im Bereich der Dichtfläche (26) eine wesentlich geringere elastische Aufweitbarkeit aufweist als der Dichtabschnitt (7) des Strahlrohres (1).
17. Düsenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckduse (22) im Bereich der Dichtfläche (26) eine im Verhältnis zu den übrigen Wandbereichen vergrößerte Wandstärke aufweist.
18. Düsenanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckduse (22) zumindest im Bereich der Dichtfläche (26) aus einem Metall oder einem Kunststoff geringer Dehnbarkeit besteht.
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