EP3442714A1

EP3442714A1 - Ventilpistole für ein hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: EP3442714A1
Application number: EP16720736.4A
Authority: EP
Inventors: Martin EFFERL; Daniel KNÖDLER; Ralph Seitter; Daniel MANOCCIO; Benjamin Weiss; Wolfgang HOLZWART; Christoph Breuer
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2019-02-20
Also published as: CN109070105A; WO2017178072A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilpistole (10) für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Ventil (22), das ein Ventilgehäuse (24) aufweist mit einem sich von einem Einlass (26) zu einem Auslass (28) erstreckenden Durchgangskanal (30), der einen ersten Kanalabschnitt (52) aufweist mit einer im Abstand zum Einlass (26) angeordneten ersten Durchmesserverengung (56), an der ein Federhalter (90) angeordnet ist, wobei im ersten Kanalabschnitt (52) im Abstand zur ersten Durchmesserverengung (56) ein Ventilsitzelement (108) angeordnet ist, das einen Ventilsitz (110) ausbildet, wobei ein Schließkörper (122) in einer Schließstellung am Ventilsitz (110) anliegt und von einer sich am Federhalter (90) abstützenden Schließfeder (124) mit einer Schließkraft beaufschlagbar ist, und wobei der Schließkörper (122) durch Verschieben eines Ventilstößels (132) in eine Offenstellung bewegbar ist. Um die Ventilpistole (10) derart weiterzubilden, dass sie kostengünstiger herstellbar und montierbar ist, wird vorgeschlagen, dass der erste Kanalabschnitt (52) im Bereich von der ersten Durchmesserverengung (56) bis zum Ventilsitzelement (108) als geradliniger, zylindrischer, stufenloser Ventilaufnahmebereich (88) ausgestaltet ist und der Federhalter (90) einen in den Ventilaufnahmebereich (88) einpressbaren Einpressbereich (94) aufweist.

Description

VENTILPISTOLE FÜR EIN HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT

Die Erfindung betrifft eine Ventilpistole für eine Hochdruckreinigungsgerät zur kontrollierten Abgabe einer Reinigungsflüssigkeit, mit einem Ventil, das ein Ventilgehäuse aufweist mit einem sich von einem Einlass zu einem Auslass erstreckenden Durchgangskanal, der einen ersten Kanalabschnitt aufweist mit einer im Abstand zum Einlass angeordneten ersten Durchmesserverengung, an der ein Federhalter angeordnet ist, wobei im ersten Kanalabschnitt im Abstand zur ersten Durchmesserverengung ein Ventilsitzelement angeordnet ist, das einen Ventilsitz ausbildet, wobei ein Schließkörper in einer Schließstellung am Ventilsitz anliegt und von einer sich am Federhalter abstützenden Schließfeder mit einer Schließkraft beaufschlagbar ist, und wobei der Schließkörper durch Verschieben eines Ventilstößels, der mechanisch mit einem Auslösehebel gekoppelt ist, in eine zum Ventilsitz beabstandete Offenstellung bewegbar ist.

Mit Hilfe einer derartigen Ventilpistole kann die Abgabe von Reinigungsflüssigkeit, die von einem Hochdruckreinigungsgerät unter Druck gesetzt wurde, gesteuert werden. Als Reinigungsflüssigkeit wird üblicherweise Wasser verwendet, dem eine Reinigungschemikalie beigemischt sein kann. Die Ventilpistole weist ein Ventil auf mit einem Ventilgehäuse, das einen Einlass und einen Auslass aufweist sowie einen Durchgangskanal, über den der Einlass mit dem Auslass in Strömungsverbindung steht. An den Einlass kann beispielsweise ein Druckschlauch angeschlossen werden, und an den Auslass kann beispielsweise eine Sprühlanze angeschlossen werden. Über den Druckschlauch kann dem Ventil unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden, und über die Sprühlanze kann die Reinigungsflüssigkeit auf einen Gegenstand gerichtet werden.

Der Durchgangskanal des Ventilgehäuses weist einen ersten Kanalabschnitt auf. An den ersten Kanalabschnitt kann sich - vorzugsweise in einem Winkel zum ersten Kanalabschnitt ausgerichtet - ein zweiter Kanalabschnitt an- schließen, der an seinem dem ersten Kanalabschnitt abgewandten Ende den Auslass des Ventilgehäuses ausbildet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sich an den zweiten Kanalabschnitt mindestens ein weiterer Kanalabschnitt des Ventilgehäuses anschließt, über den der zweite Kanalabschnitt mit dem Auslass des Ventilgehäuses in Strömungsverbindung steht.

Der erste Kanalabschnitt weist eine erste Durchmesserverengung auf, die bezogen auf die Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit im Abstand zum Einlass angeordnet ist und an der ein Federhalter positioniert ist. Im Abstand zur ersten Durchmesserverengung ist im ersten Kanalabschnitt ein Ventilsitzelement angeordnet, dass einen Ventilsitz ausbildet. An dem Ventilsitz liegt ein Schließkörper dicht an, wenn der Schließkörper seine Schließstellung einnimmt. Dadurch wird die Strömungsverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass des Ventilgehäuses unterbrochen. Der Schließkörper wird von einer Schließfeder mit einer Schließkraft in Richtung auf den Ventilsitz beaufschlagt. Die Schließfeder stützt sich am Federhalter ab. Durch Verschieben eines Ventilstößels des Ventils kann der Schließkörper in eine Offenstellung bewegt werden, in der er einen Abstand zum Ventilsitz einnimmt und dadurch die Strömungsverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass freigibt. Zum Verschieben des Ventilstößels weist die Ventilpistole einen Auslösehebel auf, der vom Benutzer betätigt werden kann und der mechanisch mit dem Ventilstößel gekoppelt ist.

Zur Steuerung der Flüssigkeitsabgabe hat der Benutzer die Möglichkeit, den Auslösehebel aus einer Ruhestellung in eine Freigabestellung zu verschwenken. Unter der Wirkung der Schwenkbewegung des Auslösehebels wird der Ventilstößel verschoben, so dass der Schließkörper vom Ventilsitz abhebt und in seine Offenstellung übergeht. Der Übergang des Schließkörpers aus der Schließstellung in die Offenstellung erfolgt entgegen der Schließkraft, die von der Schließfeder auf den Schließkörper ausgeübt wird, und auch entgegen dem auf dem Schließkörper einwirkenden Druck der Reinigungsflüssigkeit. Die Schwenkbewegung des Auslösehebels kann unmittelbar auf den Ventilstößel übertragen werden, indem der Auslösehebel am Ventilstößel anliegt. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Schwenkbewegung des Auslösehebels über mindestens ein mechanisches Kopplungselement, beispielsweise über einen um eine Kopplungsachse schwenkbar gelagerten Kopplungshebel, auf den Ventilstößel übertragen wird.

Aus dem Dokument EP 1 389 495 AI ist eine Ventilpistole bekannt, bei der sich das dem Ventilsitz ausbildende Ventilsitzelement mit einer dem Einlass des Ventilgehäuses abgewandten Stirnseite an einer Wand des Durchgangskanals abstützt, an die sich der zweite Kanalabschnitt unmittelbar anschließt. Das Ventilsitzelement bildet einen Durchlass aus mit einem sich an den Ventilsitz anschließenden, fluchtend zum ersten Kanalabschnitt ausgerichteten Eingangsbereich und einem im Wesentlichen rechtwinklig an den Eingangsbereich anschließenden Ausgangsbereich, an den sich der zweite Kanalabschnitt anschließt. Bei der Montage des Ventilsitzelementes muss darauf geachtet werden, dass der Ausgangsbereich fluchtend zum zweiten Kanalabschnitt ausgerichtet ist. Dies erschwert die Montage des Ventils. Darüber hinaus erhöht die gewinkelte Ausgestaltung des Durchlasses des Ventilsitzelements dessen Strömungswiderstand.

Aus dem Dokument WO 2015/086085 AI ist eine Ventilpistole der eingangs genannten Art bekannt. Die Ventilpistole weist ein Ventil auf mit einem zylinderförmigen Ventilsitzelement, das sich mit seiner dem Einlass des Ventilgehäuses abgewandten Stirnseite an einer Verengung des ersten Kanalabschnitts abstützt. Das Ventilsitzelement weist einen Durchlass in Form einer geradlinigen Durchgangsbohrung auf. Dies verringert den Strömungswiderstand des Ventilsitzelementes und erleichtert auch dessen Montage.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ventilpistole der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie kostengünstiger herstellbar und montierbar ist. Diese Aufgabe wird bei einer Ventilpistole der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Kanalabschnitt im Bereich von der ersten Durchmesserverengung bis zum Ventilsitzelement als geradliniger, zylindrischer, stufenloser Ventilaufnahmebereich ausgestaltet ist und der Federhalter einen in den Ventilaufnahmebereich einpressbaren Einpressbereich aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Ventilpistole bildet der erste Kanalabschnitt des Durchgangskanals zwischen der ersten Durchmesserverengung und dem Ventilsitzelement einen geradlinigen, zylindrisch ausgestalteten, stufenlosen Ventilaufnahmebereich aus, in den ein Einpressbereich des Federhalters einge- presst ist. Der Einpressbereich des Federhalters bildet mit dem Ventilaufnahmebereich eine Presspassung aus, die sicherstellt, dass der Federhalter im Ventilaufnahmebereich unverschieblich gehalten ist und sich unter der Wirkung der von der Schließfeder ausgeübten Kraft nicht unbeabsichtigt bewegt.

Die geradlinige, zylindrische und stufenlose Ausgestaltung des Ventilaufnahmebereichs erleichtert das Einsetzen des Ventilsitzelements. Das Ventilsitzelement kann beim Einsetzen an der Zylinderwand des Ventilaufnahmebereichs entlanggleiten. Dies erleichtert die Montage des Ventils. Die Herstellungskosten des Ventils können durch die Bereitstellung der Presspassung zwischen dem Einpressbereich des Federhalters und dem Ventilaufnahmebereich des ersten Kanalabschnitts gering gehalten werden.

Ausgehend von der ersten Durchmesserverengung taucht der Einpressbereich des Federhalters in den Ventilaufnahmebereich ein. Stromaufwärts des Einpressbereichs weist der Federhalter bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung einen Stützbereich auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Einpressbereichs und der sich an der ersten Durchmesserverengung abstützt. Bei der Montage des Federhalters kann dieser somit zuverlässig in einer Stellung positioniert werden, in der er einen vorgegebenen Abstand zum Ventilsitz einnimmt, so dass die sich am Federhalter ab- stützende Schließfeder eine vorgegebene Schließkraft auf den Schließkörper ausübt.

Bevorzugt weist der erste Kanalabschnitt im Abstand zur ersten Durchmesserverengung eine zweite Durchmesserverengung auf, an der sich das Ventilsitzelement abstützt. Das Ventilsitzelement kann mit einer Stirnseite an der zweiten Durchmesserverengung anliegen. Dies erleichtert die Positionierung des Ventilsitzelements beim Einsetzen in den Ventilaufnahmebereich, da es lediglich soweit eingesetzt werden muss, bis es an der zweiten Durchmesserverengung anliegt.

Das Ventilsitzelement weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Kragen auf, der mit einer Stirnseite an der zweiten Durchmesserverengung anliegt und der von einem Dichtring umgeben ist.

Bevorzugt liegt der Dichtring unmittelbar an der zweiten Durchmesserverengung an.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Dichtring an einer Zylinderwand des Ventilaufnahmebereichs des ersten Kanalabschnitts anliegt.

Bevorzugt entfaltet der Dichtring sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung eine Dichtwirkung, d.h. er dichtet das Ventilsitzelement in axialer Richtung gegenüber der zweiten Durchmesserverengung und in radialer Richtung gegenüber der Zylinderwand des Ventilaufnahmebereichs ab.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste Durchmesserverengung und/oder die zweite Durchmesserverengung konisch ausgestaltet sind .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die erste Durchmesserverengung und/oder die zweite Durchmesserverengung eine radial nach innen gerichtete Stufe aus. Der Durchmesser des ersten Kanalabschnitts ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bezogen auf die Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit stromabwärts des Ventilsitzelements größer als der Durchmesser eines sich an den Ventilsitz anschließenden Durchgangs des Ventilsitzelements. Das Ventilsitzelement weist einen Durchgang auf, der in der Offenstellung des Schließkörpers eine Strömungsverbindung freigibt zwischen dem Ventilaufnahmebereich des ersten Kanalabschnitts und einem stromabwärts des Ventilsitzelements angeordneten Bereich des ersten Kanalabschnitts. Um die Strömungsverluste der Reinigungsflüssigkeit beim Durchströmen des ersten Kanalabschnitts besonders gering zu halten, ist der Durchmesser des ersten Kanalabschnitts stromabwärts des Ventilsitzelements größer als der Durchmesser des Durchgangs des Ventilsitzelements.

Vorzugsweises bildet der Durchgang des Ventilsitzelementes den Bereich mit geringstem Durchmesser des Durchgangskanals aus. Dieser Bereich kann in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit sehr kurz ausgestaltet sein, so dass die Reinigungsflüssigkeit auch beim Durchströmen dieses Bereichs nur verhältnismäßig geringe Strömungsverluste erleidet.

Günstig ist es, wenn sich ein Endbereich des Durchgangs des Ventilsitzelements in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich erweitert. Abrupte Durchmesseränderungen können dadurch im Bereich zwischen dem Ventilsitzelement und dem sich daran anschließenden Bereich des ersten Kanalabschnitts vermieden werden. Der Endbereich des Durchgangs kann beispielsweise konisch ausgestaltet sein.

Von Vorteil ist es, wenn das Ventilsitzelement aus einem Keramikmaterial besteht. Dies verleiht dem Ventilsitzelement eine sehr hohe mechanische Belastbarkeit auch bei Verwendung einer unter sehr hohem Druck stehenden, erhitzten Reinigungsflüssigkeit. Es besteht insbesondere keine Gefahr, dass das Ventilsitzelement durch Partikel, die von der Reinigungsflüssigkeit mitgeführt und beim Schließen des Ventils vom Schließkörper gegen den Ventilsitz ge- presst werden, beeinträchtigt wird . Das Ventilsitzelement kann hierbei kostengünstig hergestellt werden.

Eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass auch der Schließkörper aus einem Keramikmaterial besteht. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird nicht nur das Ventilsitzelement sondern auch der Schließkörper aus einem Keramikmaterial hergestellt. Beeinträchtigungen des Schließkörpers durch Partikel, die von der Reinigungsflüssigkeit mitgeführt werden, können dadurch sehr gering gehalten werden. Dies stellt sicher, dass die Ventilpistole auch nach langer Einsatzzeit ihre Funktionsfähigkeit beibehält. Auch nach langer Einsatzzeit nimmt der Schließkörper in seiner Schließstellung zuverlässig eine dichtende Anlage am Ventilsitz ein, so dass die Strömungsverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass zuverlässig unterbrochen ist, wenn der Schließkörper seine Schließstellung einnimmt.

Das Ventilsitzelement und der Schließkörper bestehen vorzugsweise aus demselben Keramikmaterial . Dies hat eine weitere Verringerung der Herstellungskosten zur Folge, da nur ein einziges Keramikmaterial bevorratet werden muss.

Bevorzugt bestehen das Ventilsitzelement und/oder der Schließkörper aus einer Aluminiumoxidkeramik mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,8% oder aus einer Dispersionskeramik auf Basis von Aluminiumoxid mit disper- giertem Zirkoniumoxid. Diese Keramikmaterialien weisen eine besonders große Härte und große Schlagzähigkeit auf und können daher über lange Zeit den Belastungen standhalten, die bei Einsatz einer stark erhitzten und unter hohem Druck stehenden Reinigungsflüssigkeit auftreten, selbst wenn von der Reinigungsflüssigkeit Partikel, beispielsweise Rost- oder Kalkpartikel, mitgeführt werden. Bei Einsatz einer Aluminiumoxidkeramik ist allerdings ein Reinheitsgrad von mindestens 99,8% erforderlich. Statt einer Aluminiumoxidkeramik kann auch eine Dispersionskeramik zu Einsatz kommen auf Basis von Aluminiumoxid, das mit Zirkoniumoxid verstärkt ist. Derartige Dispersions- keramiken werden auch als ZTA-Keramiken bezeichnet, wobei die Abkürzung ZTA für„Zirconia Toughened Aluminum Oxide" steht. Der Anteil des Zirkoniumoxids beträgt günstigerweise maximal 25%.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Schließkörper und der Schließfeder ein Kraftübertragungselement angeordnet. Mit Hilfe des Kraftübertagungselements kann die von der Schließfeder ausgeübte Schließkraft gleichmäßig auf den Schließkörper übertragen werden, so dass dieser in der Schließstellung dicht am Ventilsitz anliegt, wobei der Schließkörper praktisch nur in Längsrichtung des ersten Kanalabschnitts mit einer Schließkraft beaufschlagt wird und quer zur Längsrichtung des ersten Kanalabschnitts ausgerichtete Kräfte gering gehalten werden können. Das Kraftübertragungselement bildet eine Führung für den Schließkörper aus.

Das Kraftübertragungselement weist bevorzugt einen Federaufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines dem Kraftübertragungselement zugewandten Endbereichs der Schließfeder und einen Schließkörperaufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines dem Kraftübertragungselement zugewandten Endbereichs des Schließkörpers auf.

Die Schließfeder ist günstigerweise als Schraubenfeder ausgestaltet, die mit ihrem dem Kraftübertragungselement zugewandten Endbereich den Federaufnahmeabschnitt umgibt oder in den Federaufnahmeabschnitt eintaucht.

Der Schließkörperaufnahmeabschnitt bildet bevorzugt eine Vertiefung aus, in die der Schließkörper eintaucht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schließkörper kugelförmig ausgebildet.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Federhalter einen Längskanal aufweist, der sich über eine nach außen gerichtete Stufe erweitert, wobei sich die Schließfeder an der Stufe abstützt und stromaufwärts der Stufe mindestens ein Umgehungskanal vom Längskanal abzweigt. Der Umgehungskanal ermöglicht es der Reinigungsflüssigkeit, den am Federhalter angeordneten Endbereich der Schließfeder zu umströmen. Dadurch können die Strömungsverluste, die die Reinigungsflüssigkeit beim Durchströmen des Durchgangskanals erleidet, gering gehalten werden.

Der mindestens eine Umgehungskanal kann schräg oder senkrecht zum

Längskanal ausgerichtet sein.

Von Vorteil ist es, wenn der mindestens eine Umgehungskanal als Nut ausgestaltet ist, die in die der Schließfeder zugewandte Endfläche des Federhalters eingeformt ist. Die Schließfeder kann sich an der Endfläche des Federhalters abstützen, und über die in die Endfläche eingeformte Nut kann zumindest ein Teil der Reinigungsflüssigkeit den an der Endfläche anliegenden Bereich der Schließfeder außenseitig umströmen.

Vorzugsweise weist die der Schließfeder zugewandte Endfläche des Federhalters zwei kreuzförmig angeordnete Nuten auf, die jeweils Umgehungskanäle ausbilden.

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

Figur 1 : eine schematische Schnittansicht einer Ventilpistole;

Figur 2 : eine vergrößerte Darstellung eines Ventils der Ventilpistole aus Figur

i ;

Figur 3 : eine vergrößerte Darstellung von Detail A aus Figur 2.

In Figur 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilpistole schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Die Ventilpistole 10 umfasst ein Pistolengehäuse 12, das in üblicher Weise von einer ersten Gehäuseschale 14 und einer in der Zeichnung nicht dargestellten zweiten Gehäuseschale gebildet wird . Das Pistolengehäuse 12 weist einen zentralen Gehäusebereich 16 auf, der zwischen einem vorderen Gehäusebereich 18 und einem rückwärtigen Gehäusebereich 20 angeordnet ist.

Der vordere Gehäusebereich 18 nimmt ein Ventil 22 auf. Das Ventil 22 weist ein Ventilgehäuse 24 auf mit einem Einlass 26 und einem Auslass 28. Über einen Durchgangskanal 30 steht der Einlass 26 mit dem Auslass 28 in Strömungsverbindung.

Der Auslass 28 ragt bei der dargestellten Ausführungsform aus einer Vorderseite 32 des Pistolengehäuses 12 hervor. An den Auslass 28 kann eine Flüssigkeitsabgabeleitung, beispielsweise eine Sprühlanze angeschlossen werden. Der Einlass 26 ragt bei der dargestellten Ausführungsform aus einer Unterseite 34 des Pistolengehäuses 12 hervor. An den Einlass 26 kann eine Flüssigkeitszufuhrleitung angeschlossen werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist an den Einlass 26 ein Druckschlauch 36 angeschlossen. Der Druckschlauch 36 weist hierzu einen Schlauchnippel 38 auf, der in den Einlass 26 des Ventilgehäuses 24 eingeführt und mittels einer Überwurfmutter 40 am Ventilgehäuse 24 festgelegt ist. Die Überwurfmutter 40 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Knickschutz 42 umgeben.

Vom rückwärtigen Gehäusebereich 20 des Pistolengehäuses 12 steht ein Griff 44 ab, von dessen freiem Endbereich 46 sich bei der dargestellten Ausführungsform ein Schutzbügel 48 bis zum vorderen Gehäusebereich 18 erstreckt. Der Schutzbügel 48, der zentrale Gehäusebereich 16 und der Griff 44 umgeben eine Eingreiföffnung 50, in die der Benutzer mit seinen Fingern eingreifen kann.

Das Ventil 22 ist in Figur 2 vergrößert dargestellt. Wie ersichtlich, weist der Durchgangskanal 30 einen geradlinigen ersten Kanalabschnitt 52 auf, der sich in Strömungsrichtung 54 der Reinigungsflüssigkeit an den Einlass 26 anschließt. Im Abstand zum Einlass 26 weist der erste Kanalabschnitt 52 eine erste radial nach innen gerichtete Stufe 56 auf, und in Strömungsrichtung 54 im Abstand zu ersten Stufe 56 weist der erste Kanalabschnitt 52 eine zweite radial nach innen gerichtete Stufe 58 auf. Stromabwärts der zweiten Stufe 58 bildet der erste Kanalabschnitt 52 einen Endbereich 60 aus. An den Endbereich 60 schließt sich ein zweiter Kanalabschnitt 62 an, der in einem Winkel zum ersten Kanalabschnitt 52 ausgerichtet ist, das heißt die Längsachse 64 des zweiten Kanalabschnitts 62 ist einem Winkel zur Längsachse 66 des ersten Kanalabschnitts ausgerichtet. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Winkel zwischen der Längsachse 64 und der Längsachse 66 mehr als 90°, insbesondere etwa 115°.

An den zweiten Kanalabschnitt 62 schließt sich bei der dargestellten Ausführungsform ein dritter Kanalabschnitt 68 des Durchgangskanals 30 an . Der dritte Kanalabschnitt 68 erstreckt sich vom zweiten Kanalabschnitt 62 bis zum Auslass 28 des Ventilgehäuses 24. Die Längsachse 70 des dritten Kanalabschnitts 68 ist in einem Winkel zur Längsachse 64 des zweiten Kanalabschnitts 62 ausgerichtet. In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Längsachse 70 des dritten Kanalabschnitts 68 senkrecht zur Längsachse 66 des ersten Kanalabschnitts 52.

Zusätzlich zum Durchgangskanal 30 weist das Ventilgehäuse 24 einen stufigen Stößelkanal 72 auf, der fluchtend zum ersten Kanalabschnitt 52 ausgerichtet ist und sich an den Endbereich 60 des ersten Kanalabschnitts 52 anschließt. Der Stößelkanal 72 erstreckt sich bis zu einer dem Einlass 26 abgewandten Oberseite 74 des Ventilgehäuses 24. Ausgehend von der Oberseite 74 weist der Stößelkanal 72 einen Eingangsabschnitt 76 auf, an den sich über eine stufige Erweiterung 78 ein in den Endbereich 60 des ersten Kanalabschnitts 52 einmündender Ausgangsabschnitt 80 anschließt.

Ungefähr mittig zwischen dem Einlass 26 und der ersten Stufe 56 weist der erste Kanalabschnitt 52 eine konische Verengung 82 auf, über die sich der Durchmesser des ersten Kanalabschnitts 52 verringert. Der Schlauchnippel 38 ist in den Bereich des ersten Kanalabschnitts zwischen dem Einlass 26 und der ersten Stufe 56 eingesetzt. Der Schlauchnippel 38 weist eine Ringnut auf, in der ein Dichtring 86 angeordnet ist, der den Schlauchnippel 38 in einem Bereich stromabwärts der konischen Verengung 82 gegen die Wand des ersten Kanalabschnitts 52 abdichtet.

Der sich von der ersten Stufe 56 bis zur zweiten Stufe 58 erstreckende Bereich des ersten Kanalabschnitts 52 ist geradlinig, zylindrisch und stufenlos ausgestaltet und bildet einen Ventilaufnahmebereich 88 aus. Ein Federhalter 90 stützt sich mit einem Stützflansch 92 an der ersten Stufe 56 ab und ist mit einem sich in Strömungsrichtung 54 an den Stützflansch 92 anschließenden Einpressbereich 94 in den Ventilaufnahmebereich 88 eingepresst. Der Einpressbereich 94 bildet somit zusammen mit dem Ventilaufnahmebereich 88 eine Presspassung aus. Der Einpressbereich 94 ist zylinderförmig ausgestaltet. An den Einpressbereich 94 schließt sich in Strömungsrichtung 54 ein Ausgangsbereich 96 des Federhalters 90 an. Der Außendurchmesser des Ausgangsbereichs 96 ist kleiner als der Außendurchmesser des Einpressbereichs 94. Der Ausgangsbereich 96 erstreckt sich bis zu einer der zweiten Stufe 58 zugewandten Endfläche 98 des Federhalters 90. In die Endfläche 98 sind zwei senkrecht zueinander ausgerichtete Nuten 100, 102 eingeformt, sowie eine zentrale Vertiefung 104. Die Nuten 100, 102 weisen eine größere Tiefe auf als die zentrale Vertiefung 104.

In Längsrichtung, das heißt in Strömungsrichtung 54, wird der Federhalter 90 von einem Längskanal 106 durchgriffen, von dem aus die Nuten 100, 102 in radialer Richtung abzweigen.

An der zweiten Stufe 58 stützt sich ein Ventilsitzelement 108 ab, das im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet ist und einen dem Federhalter 90 zugewandten Ventilsitz 110 ausbildet. An den Ventilsitz 110 schließt sich koaxial zur Längsachse 66 des ersten Kanalabschnitts 52 ein das Ventilsitzelement 108 in Längsrichtung durchgreifender Durchgang 112 an, der sich in Richtung des Endbereichs 60 des ersten Kanalabschnitts 52 konisch erweitert.

Das Ventilsitzelement 108 bildet einen Kragen 114 aus, der von einem Dichtring 116 umgeben ist und mit einer Stirnseite 118 an der zweiten Stufe 58 anliegt. An den Kragen 114 schließt sich eine radial nach außen gerichtete Schulter 120 des Ventilsitzelements 108 an. Mittels des Dichtrings 116 ist das Ventilsitzelement 108 sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse 66 des ersten Kanalabschnitts 52 abgedichtet im ersten Kanalabschnitt 52 gehalten.

Stromaufwärts des Ventilsitzelements 108 ist im Ventilaufnahmebereich 88 ein Schließkörper 122 angeordnet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgestaltet ist.

Das Ventilsitzelement 108 und der Schließkörper 122 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Keramikmaterial hergestellt. Vorzugsweise ist der Schließkörper 122 aus dem gleichen Keramikmaterial hergestellt wie das Ventilsitzelement 108. Günstigerweise bestehen das Ventilsitzelement 108 und der Schließkörper 122 aus einer Aluminiumoxidkeramik mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,8% oder aus einer Dispersionskeramik auf Basis von Aluminiumoxid mit dispergiertem Zirkoniumoxid.

In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schließstellung liegt der Schließkörper 122 am Ventilsitz 110 an. Mittels einer Schließfeder 124 wird der Schließkörper 122 mit einer Schließkraft beaufschlagt, so dass er gegen den Ventilsitz 110 gedrückt wird . Die Schließfeder 124 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildet. Sie stützt sich mit ihrem dem Schließkörper 122 abgewandten Ende am Federhalter 90 ab, wobei sie in dessen zentrale Vertiefung 104 eintaucht. Mit ihrem dem Schließkörper 122 zugewandten Endbereich umgibt die Schließfeder 124 einen zylindrischen Federaufnahmeabschnitt 126 eines Kraftübertragungselements 128, über das die von der Schließfeder 124 ausgeübte Schließkraft auf dem Schließkörper 122 übertragen wird . Das Kraftübertagungselement 128 weist dem Schließkörper 122 zugewandt einen Schließkörperaufnahmeabschnitt 130 auf in Form einer Vertiefung, in die der Schließkörper 122 mit seinem dem Ventilsitz 110 abgewandten Endbereich eintaucht.

Der Stößelkanal 72 wird von einem Ventilstößel 132 durchgriffen, der sich bis zum Schließkörper 122 erstreckt und mit seinem freien Ende 134 aus der Oberseite 74 des Ventilgehäuses 24 herausragt. Im Bereich des Ausgangsabschnitts 80 des Stößelkanals 72 ist der Ventilstößel 132 von einem Dichtring 136 umgeben, der zwischen einem an der stufigen Erweiterung 78 des Stößelkanals 72 anliegenden Stützring 138 und einem im Abstand zum Stützring 138 angeordneten Abstreifring 140 positioniert ist. Der Stützring 138 vermeidet eine Spaltextrusion des Dichtrings 136, d .h. er stellt sicher, dass der Dichtring 136 unter der Wirkung sehr hoher Flüssigkeitsdrücke nicht in den Spalt zwischen dem Ventilstößel 132 und der Wand des Eingangsabschnitts 76 des Stößelkanals 72 gequetscht wird .

Wie nachfolgend näher erläutert, kann der Ventilstößel 132 kolinear zur Längsachse 66 des ersten Kanalabschnitts 52 verschoben werden, wobei seine Außenseite vom Abstreifring 140 abgestreift wird und dadurch etwaige Kalkablagerungen und sonstige Ablagerungen abrasiver Partikel beseitigt werden. Mittels einer in den Ausgangsabschnitt 80 eingepressten Klemmscheibe 142 sind der Stützring 138, der Abstreifring 140 und der Dichtring 136 im Ausgangsabschnitt 80 des Stößelkanals 72 gehalten.

Der Ventilstößel 132 kann durch Verschwenken eines Auslösehebels 144 in Richtung des Einlasses 26 verschoben werden, so dass der Schließkörper 122 entgegen der Schließkraft der Schließfeder 124 vom Ventilsitz 110 abhebt und dadurch die Strömungsverbindung zwischen dem Einlass 26 und dem Auslass 28 freigibt. Der Auslösehebel 144 ist im Griff 44 angeordnet und um eine Schwenkachse 146 verschwenkbar an der ersten Gehäuseschale 14 und der in der Zeichnung nicht dargestellten zweiten Gehäuseschale gelagert. Er kann vom Benutzer mit dem Handballen aus seiner in Figur 1 dargestellten Ruhe- Stellung in Richtung des vorderen Gehäusebereichs 18 verschwenkt werden. Die Schwenkachse 146 ist im freien Endbereich 46 des Griffs 44 angeordnet. In seiner Ruhestellung ragt der Auslösehebel 144 mit einer Betätigungsfläche 148 aus der dem vorderen Gehäusebereich 18 abgewandten Rückseite des Griffs 44 heraus.

Der Auslösehebel 144 wird von einer ersten Rückstellfeder 150 mit einer federelastischen Rückstellkraft beaufschlagt. Unter der Wirkung der ersten Rückstellfeder 150 nimmt der Auslösehebel 144 selbsttätig seine Ruhestellung ein, wenn der Benutzer den Auslösehebel 144 freigibt.

In der Ruhestellung wird der Auslösehebel 144 mit Hilfe eines ersten Arretierungsglieds 152 selbsttätig arretiert. Hierzu ist das im Wesentlichen L-förmig ausgestaltete erste Arretierungsglied 152 im Griff schwenkbar gelagert. Ein erster Schenkel 154 des ersten Arretierungsglieds 152 ragt in der Ruhestellung des Auslösehebels 144 aus der dem vorderen Gehäusebereich 18 zugewandten Vorderseite des Griffs 44 heraus. Ein dem Auslösehebel 144 zugewandter zweiter Schenkel 156 des ersten Arretierungsglieds 152 liegt in der Ruhestellung des Auslösehebels 144 mit seinem freien Ende 158 am Auslösehebel 144 an und hindert diesen an einer Schwenkbewegung . Mittels einer zweiten Rückstellfeder 160 wird das erste Arretierungsglied 152 in seine in Figur 1 dargestellte Arretierungsstellung gedrückt. Umgreift der Benutzer mit seiner Hand den Griff 44, so verschwenkt er mit seinen Fingern intuitiv das erste Arretierungsglied 152 entgegen der Federkraft der zweiten Rückstellfeder 160 in eine Stellung, in der der zweite Schenkel 156 in eine Ausnehmung 162 des Auslösehebels 144 eintauchen kann und dadurch der Auslösehebel 144 vom ersten Arretierungsglied 152 ungehindert um die Schwenkachse 146 verschwenkt werden kann. Gibt der Benutzer den Griff 44 wieder frei, so wird der Auslösehebel 144 von der ersten Rückstellfeder 150 selbsttätig in seine Ruhestellung verschwenkt und das erste Arretierungsglied 152 wird von der zweiten Rückstellfeder 160 selbsttätig in die Arretierungsstellung verschwenkt, in der es den Auslösehebel 144 arretiert. Eine Schwenkbewegung des Auslösehebels 144 in Richtung des vorderen Gehäusebereichs 18 wird über einen im zentralen Gehäusebereich 16 angeordneten Kopplungshebel 164 auf den Ventilstößel 132 übertragen. Der Kopplungshebel 164 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel am Ventilgehäuse 24 um eine Kopplungsachse 166 verschwenkbar gelagert. Die Kopplungsachse 166 ist parallel zur Schwenkachse 146 ausgerichtet. In geringem Abstand zur Kopplungsachse 166 weist der Kopplungshebel 164 ein justierbares Kraftbeaufschlagungselement 168 auf, das am freien Ende des Ventilstößels 132 anliegt. An seinem dem Auslösehebel 144 zugewandten hinteren Ende weist der Kopplungshebel 164 im Abstand zueinander eine erste Kopplungsrolle 170 und eine zweite Kopplungsrolle 172 auf, die beim Verschwenken des Auslösehebels 144 in Richtung des vorderen Gehäusebereichs 18 nacheinander jeweils an einem Bereich einer Führungsbahn 174 entlanggleiten, die von einer dem Kopplungshebel 164 zugewandten Stirnseite 176 des Auslösehebels 144 gebildet wird. Wird der Auslösehebel 144 in Richtung des vorderen Gehäusebereichs 18 verschwenkt, so gleitet zunächst die erste Kopplungsrolle 170 an einem hinteren Endbereich der Führungsbahn 174 entlang und der Kopplungshebel 164 wird derart verschwenkt, dass das Kraftbeaufschlagungselement 168 den Ventilstößel 132 in Richtung des Einlasses 26 des Ventilgehäuses 24 verschiebt. Beim weiteren Verschwenken des Auslösehebels 144 in Richtung des vorderen Gehäusebereichs 18 hebt die erste Kopplungsrolle 170 von der Führungsbahn 174 ab und die zweite Kopplungsrolle 172 gleitet an einem vorderen Endbereich der Führungsbahn 174 entlang, so dass der Kopplungshebel 164 weiter verschwenkt wird und dadurch der Ventilstößel 132 weiter in Richtung des Einlasses 26 verschoben wird, bis der Schließkörper 122 seine Offenstellung erreicht.

Gibt der Benutzer den Auslösehebel 144 wieder frei, so entfällt die vom Auslösehebel 144 auf den Kopplungshebel 164 einwirkende Betätigungskraft, so dass der Schließkörper 122 unter der Wirkung der von der Schließfeder 124 ausgeübten Schließkraft wieder seine Schließstellung einnimmt, wobei der Ventilstößel 132 in die dem Einlass 26 abgewandte Richtung verschoben wird und dadurch auch der Kopplungshebel 164 wieder in seine ursprüngliche Stellung zurück verschwenkt wird .

Nimmt der Auslösehebel 144 seine in Figur 1 dargestellte Ruhestellung ein, so kann der Kopplungshebel 164 mit Hilfe eines zweiten Arretierungsgliedes 178 arretiert werden. Das zweite Arretierungsglied 178 bildet einen an der ersten Gehäuseschale 14 und an der zweiten Gehäuseschale verschiebbar gelagerten Schiebekörper 180 aus, der in seiner in Figur 1 dargestellten Sperrstellung mit einem dem Kopplungshebel 164 zugewandten Vorsprung 182 unmittelbar an der der ersten Kopplungsrolle 170 abgewandten Oberseite des Kopplungshebels 164 anliegt oder in geringem Abstand zur Oberseite des Kopplungshebels 164 angeordnet ist. Eine Schwenkbewegung des Kopplungshebels 164 und damit auch eine Schwenkbewegung des Auslösehebels 144 wird mit Hilfe des Schiebekörpers 180 zuverlässig unterbunden, wenn der Schiebekörper 180 seine in Figur 1 dargestellte Sperrstellung einnimmt. Aus dieser Sperrstellung kann der Schiebekörper 180 in die dem vorderen Gehäusebereich 18 abgewandte Richtung nach hinten in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Parkstellung verschoben werden, so dass der Vorsprung 182 den Kopplungshebel 164 freigibt und dieser vom Auslösehebel 144 über die erste Kopplungsrolle 170 und die zweite Kopplungsrolle 172 verschwenkt werden kann. Sowohl in der Sperrstellung als auch in der Parkstellung kann der Schiebekörper mittels geeigneter Rastelemente mit dem Pistolengehäuse 12 verrastet werden.

Die Ventilpistole 10 und insbesondere das Ventil 22 weisen eine sehr hohe Belastbarkeit auf und sind kostengünstig herstellbar. Zur Montage des Ventils 22 können in einem ersten Schritt der Stützring 138 und der Abstreifring 140 zusammen mit dem Dichtring 136 über den Einlass 26 und den ersten Kanalabschnitt 52 in den Ausgangsabschnitt 80 des Stößelkanals 72 eingesetzt werden. Anschließend kann die Klemmscheibe 142 über den Einlass 26 und den ersten Kanalabschnitt 52 in den Ausgangsabschnitt 80 des Stößelkanals 72 eingepresst werden. In einem anschließenden Montageschritt kann dann das aus einem Keramikmaterial hergestellte Ventilsitzelement 108 zusammen mit dem Dichtring 116 über den Einlass 26 in den Ventilaufnahmebereich 88 so weit eingesetzt werden, bis die Stirnseite 118 des Kragens 114 an der zweiten Stufe 58 des ersten Kanalabschnitts 52 anliegt. In einem nachfolgenden Montageschritt können der Schließkörper 122 und die Schließfeder 124 zusammen mit dem Kraftübertragungselement 128 über den Einlass 26 in den Ventilaufnahmebereich 88 eingesetzt werden, und in einem nachfolgenden Montageschritt kann der Federhalter 90 mit seinem Einpressbereich 94 so weit in den Ventilaufnahmebereich 88 eingepresst werden, dass der Stützflansch 92 an der ersten Stufe 56 des ersten Kanalabschnitts 52 anliegt. Abschließend kann dann der Ventilstößel 132 von der Oberseite 74 des Ventilgehäuses 24 aus in den Stößelkanal 72 eingeführt werden, wobei er den Stützring 138, den Dichtring 136, den Abstreifring 140 und die Klemmscheibe 142 durchgreift und schließlich am Schließkörper 122 zur Anlage gelangt. Die Montage des Ventils 22 gestaltet sich somit sehr einfach und kann kostengünstig durchgeführt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Ventilpistole für ein Hochdruckreinigungsgerät zur kontrollierten Abgabe einer Reinigungsflüssigkeit, mit einem Ventil (22), das ein Ventilgehäuse (24) aufweist mit einem sich von einem Einlass (26) zu einem Auslass (28) erstreckenden Durchgangskanal (30), der einen ersten Kanalabschnitt (52) aufweist mit einer im Abstand zum Einlass (26) angeordneten ersten Durchmesserverengung (56), an der ein Federhalter (90) angeordnet ist, wobei im ersten Kanalabschnitt (52) im Abstand zur ersten Durchmesserverengung (56) ein Ventilsitzelement (108) angeordnet ist, das einen Ventilsitz (110) ausbildet, wobei ein Schließkörper (122) in einer Schließstellung am Ventilsitz (110) anliegt und von einer sich am Federhalter (90) abstützenden Schließfeder (124) mit einer Schließkraft beaufschlagbar ist, und wobei der Schließkörper (122) durch Verschieben eines Ventilstößels (132), der mechanisch mit einem Auslösehebel (144) gekoppelt ist, in eine zum Ventilsitz (110) beabstandete Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanalabschnitt (52) im Bereich von der ersten Durchmesserverengung (56) bis zum Ventilsitzelement (108) als geradliniger, zylindrischer, stufenloser Ventilaufnahmebereich (88) ausgestaltet ist und der Federhalter (90) einen in den Ventilaufnahmebereich (88) einpressbaren Einpressbereich (94) aufweist.

2. Ventilpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanalabschnitt (52) im Abstand zur ersten Durchmesserverengung (56) eine zweite Durchmesserverengung (58) aufweist, an der sich das Ventilsitzelement (108) abstützt.

3. Ventilpistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (108) einen Kragen (114) aufweist, der mit einer Stirnseite (118) an der zweiten Durchmesserverengung (58) anliegt und von einem Dichtring (116) umgeben ist.

4. Ventilpistole nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (116) an der zweiten Durchmesserverengung (58) anliegt.

5. Ventilpistole nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (116) an einer Zylinderwand des Ventilaufnahmebereichs (88) anliegt.

6. Ventilpistole nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchmesserverengung (56) und/oder die zweite Durchmesserverengung (58) eine radial nach innen gerichtete Stufe ausbilden.

7. Ventilpistole nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des ersten Kanalabschnitts (52) bezogen auf die Strömungsrichtung (54) der Reinigungsflüssigkeit stromabwärts des Ventilsitzelements (108) größer ist als der Durchmesser eines sich an den Ventilsitz (110) anschließenden Durchgangs (112) des Ventilsitzelements (108).

8. Ventilpistole nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Endbereich des Durchgangs (112) in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich erweitert.

9. Ventilpistole nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (108) aus einem Keramikmaterial besteht.

10. Ventilpistole nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der

Schließkörper (122) aus einem Keramikmaterial besteht.

11. Ventilpistole nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (108) und der Schließkörper (122) aus dem gleichen Keramikmaterial bestehen.

12. Ventilpistole nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (108) und/oder der Schließkörper (122) aus einer Aluminiumoxidkeramik mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,8% oder aus einer Dispersionskeramik auf Basis von Aluminiumoxid mit dis- pergiertem Zirkoniumoxid bestehen.

13. Ventilpistole nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schließkörper (122) und der Schließfeder (124) ein Kraftübertragungselement (128) angeordnet ist.

14. Ventilpistole nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (128) einen Federaufnahmeabschnitt (126) zur Aufnahme eines dem Kraftübertragungselement (128) zugewandten Endbereichs der Schließfeder (124) und einen Schließkörperaufnahmeab- schnitt (130) zur Aufnahme eines dem Kraftübertragungselement (128) zugewandten Endbereichs des Schließkörpers (122) aufweist.

15. Ventilpistole nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die

Schließfeder (124) als Schraubenfeder ausgestaltet ist, die mit ihrem dem Kraftübertragungselement (128) zugewandten Endbereich den Federaufnahmeabschnitt (126) umgibt oder in den Federaufnahmeabschnitt (126) eintaucht.

16. Ventilpistole nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperaufnahmeabschnitt (130) eine Vertiefung ausbildet, in die der Schließkörper (122) eintaucht.

17. Ventilpistole nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federhalter (90) einen Längskanal (106) auf- weist, der sich über eine nach außen gerichtete Stufe erweitert, wobei sich die Schließfeder (124) an der Stufe abstützt und stromaufwärts der Stufe mindestens ein Umgehungskanal (100, 102) vom Längskanal (106) abzweigt.

Ventilpistole nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Umgehungskanal (100, 102) als Nut ausgestaltet ist, die in die der Schließfeder (122) zugewandten Endfläche (98) des Federhalters (90) eingeformt ist.