JPH038460A - 回転ノズル - Google Patents

回転ノズル

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JPH038460A
JPH038460A JP2003696A JP369690A JPH038460A JP H038460 A JPH038460 A JP H038460A JP 2003696 A JP2003696 A JP 2003696A JP 369690 A JP369690 A JP 369690A JP H038460 A JPH038460 A JP H038460A
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0463Rotor nozzles, i.e. nozzles consisting of an element having an upstream part rotated by the liquid flow, and a downstream part connected to the apparatus by a universal joint

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  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Stringed Musical Instruments (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は洗浄装置用回転ノズルに関し、さらに詳細には
、洗浄されるべき面に衝突する際に円を描いて運動する
鋭い液ビーム発生させるための高圧洗浄装置用回転ノズ
ルに関する。
〔従来の技術〕
欧州特許出願EP−A−0252261は、高圧洗浄装
置用の回転ノズルを開示している。このノズルに於いて
は、洗浄液がハウジングの中央流入口を通って供給され
、タービンボディの羽根車へと向かって外向きにチャネ
ルを通シ抜け、それにより、中央支承スタッド上に軸方
向及び半径方向に支持されている回転子の回転を引き起
こす。
この加圧洗浄液はタービンボディの羽根を通過したのち
収集領域へと入シ、次いで入口を通ってノズルの中へと
流入し、そののち円錐状をなして回転ノズルから流出す
る。ノズルはビン上に設けられており、このビンの前端
は開放パン軸受内に支持され、このビン形ノズルボディ
の後端は、羽根車により駆動される回転子の偏心、駆動
パンの中に支持される。
この公知の回転ノズルは皆、流入した洗浄液が先ず最初
に別個の転向部材を抜けて、中央に支持されている回転
子の羽根車の上へと向かって外向きに通過するという欠
点を有している。更にこの公知の設計に於いては、回転
する羽根車を軸方向及び半径方向に支持するため、中央
に据え付けられた支承軸を必要とする。そのうえ、ノズ
ルボディの回転軸と羽根車を据え付けられている回転子
の回転軸とは、互いに他方に対して傾斜しているため本
質的に2つの部分として形成されねばならず、各部分は
別個に支承されることを必要とする。
従って、部品数の多さと個別支持とのために極めて複雑
な設計となる。
さらに、流入口、転向部材、羽根車などの直列配置に起
因して、この公知の回転ノズルは長手方向の寸法が大き
くなる。偏心させるための部材とノズルボディとの間の
軸受け、歳差運動の制限と重j的回転とに起因して少な
からぬ磨耗を生ずる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的の1つは、簡単な構成を有する回転ノズル
を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、コンパクトな構成を有する
回転ノズルを提供することである。
本発明の更にもう1つの目的は、公知の装置に比し改良
された安全な動作を有する回転ノズルを提供することで
ある。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、 高圧洗浄装置用として特に適する回転ノズルにして: ハウジング3と、回転子5と、前記回転子5の後部周囲
に設けられた羽根車手段6と、前記回転子5の前端に配
置されたノズル手段7とを含み;前記ハウジング3が、
前記ハウジングの中心軸aに沿って伸長するようにして
前記ハウジングの後端に設けられている加圧液供給用の
中央流入口2を有し、且つ、本質的に円筒形状の収集領
域4を取り囲んでおり; 前記回転子5が、前記中心軸aに対して傾斜している長
手方向の#ICを中心として回転し得るよう、前記ハウ
ジング3の内部に回転可能に支持されており; 前記羽根車手段6が、前記中央流入口2を通って前記収
集領域4に入る前記加圧液の流入ビーム経路内に配置さ
れた羽根6aを有しており、それにより、前記回転子5
に前記中心軸色の周りを巡る軌道運動を生じさせ; 前記ノズル手段7の前端が、前記・・ウジング3の出口
側に設けられた軸受の一部として形成されている;こと
を特徴とする回転ノズルによって達成され得る。
羽根車と回転子との回転軸が中心軸に対して傾斜してい
るため、中央流入口又はその入口ノズルの周υを羽根車
が軌道を描いて旋回する。加圧された液が、いつでも、
羽根車の一部分すなわち羽根のうちの少なくとも1枚に
直接的に作用する。
従って、この洗浄用加圧液の向きを外側へと転向させる
ための複雑な転向部材を必要としない。洗浄液は、この
回転ノズルに中央から入って進路変更をすることなしに
羽根車に作用することが可能である。転向部材の除去は
、回転ノズルの全長とコストとの双方を減少させる。さ
らに、羽根車を支持し且つノズルを含んでいる回転子は
、回転軸が共通であるから一体に形成てれ得る。製造と
組立てとにかかる費用の削減に加えて、公知の装置に於
いては必要であった回転子とノズルとの間のローラベア
リングの除去によって、−層の単純化が達成される。
提示実施例に於けるノズル又はそのノズルチューブはノ
ズルボディ内に回転可能に支持されるので、ノズル出口
は、パン軸受に激しい磨耗をもたらしかねない余計な回
転運動をせずに、その前部パン軸受に於いて歳差運動(
すりこぎ運動)のみヲ行つ。そのうえ、ノズルへの流入
口が羽根車の後方に配置式れるので回転ノズルの全長が
減少する。公知の回転ノズルに於いては、転回部材と羽
根車とノズルへの流入口とを流出方向へ向けて直列に配
置することを厳格に守らねばならない。
ノズルボディ/回転子ユニットは、全組な支承部又は突
出部を加工することなしに、ハウジング内周面の後部仙
域に支持軸受によって支承されるが好ましい。本発明の
回転ノズルは簡単な軸受を全体として2つ使用するだけ
であるが、それに対し公知の装置は、ラジアル軸受と軸
方向軸受とを必要とする上にそれらの軸受のための支持
板が設けられねはならない。さらに、この回転子の後部
軸受は、回転子が歳差運動すなわちすりこぎ運動をする
ことなく回転運動のみを行うので従来技術に比しはるか
に簡単な構成であシ、従ってこの軸受は磨耗が少ない。
羽根車の羽根は中央入口ノズルの出口の近傍を通るので
、回転ノズルの全長が短くなるという利点がある。
本発明の回転ノズルに特徴的な長所は、ハウジングの内
周に固定的に取付けられた歯車リングに、回転子上の歯
車が噛み合うようにした配置にある。
こうした配置は、特に歯車リングが歯車に比し何倍もの
歯数を有する場合にノズルの回転に大きな減速比(do
wn−transmission ratio )をも
たらす。これにより、洗浄されるべき面の上に長時間に
わたって洗浄液ビームが作用するので、特に圧力が高い
場合には優れた洗浄効果が得られる。
公知の装置に於いては渦電流ブレーキの原理に基づくい
わゆる速度制限器が使用されるが、それは、極めて限ら
れた範囲の速度に於いてのみ有効である。それに反し本
発明の提示実施例の回転ノズルは、低圧および高圧の双
方に於いて、予め設定された伝動比(減速比)を保ちつ
つ効果的に使用され得る。
本発明の回転ノズルのもう1つの利点は、回転子の回転
軸すなわちノズルボディの回転軸に対してノズルを傾斜
させ得ることであり、それにより、洗浄液ビームに何ら
かの振動様式を導入し得る。
回転子の回転軸に対するノズルの傾斜を自由に選択し得
ることと減速比を選択し得ることとの組合せによって、
回転子とノズルボディとの共通軸に基づく円錐面状イメ
ージからの変形を含む多様な洗浄ビームイメージ(洗浄
液ビームが描く模様)が実現可能となる。例えば、ハウ
ジングの中心軸とノズルの噴出軸とのなす角をハウジン
グの中心軸と回転子の回転軸とのなす角の2倍とするこ
とにより、直線に近い形状のビームイメージを実現し得
る。このように、組合せられた回転運動と軌道運動とが
、洗浄ビームの直線運動へと変換される。
このことは、自動車洗浄システムに用いられる直線形式
の洗浄装置用として、またはパー形式の洗浄機の要素と
して、極めて有益である。ノズルの傾斜角及び/又は伝
動比(減速比)を変更することにより、この直線的ビー
ムイメージから出発して円形ビームイメージに至る迄の
あらゆる希望通りの楕円形イメージを得ることが出来る
。中心軸と回転子の回転軸との間にノズルの噴出軸を位
置付けることによって、円形ビームイメージに他の円形
運動が重ね合わせられる。こうした薔薇飾シ状(roa
atto −type)のビームイメージは自動車用車
輪のリムの洗浄用として特に好適であり、環状リング面
が重点的に洗浄される一方、ハブの中央域は殆ど洗浄作
用を受けない。
上記に略述した本発明の回転ノズルの提示実施例は、一
体に構成された部分品としてその幾つかの要素を結合す
ることによって極めて簡単に製造することが出来る。
入口ノズルから出たビームは直ちに羽根車へと向かうよ
うに構成されているので、羽根車へと供給される洗浄液
の量を変えることによシ回転速度を調節することが出来
る。この調節は、たとえばニードル等の制御要素のねじ
込み量を軸方向に調節することによってバイパス通路の
開度を調Xiすることによシ遂行され得る。こうした回
転速度制御を公知の装置を用いて行なう場合には、例え
ば供給される洗浄液の圧力を調節するような極めて複雑
な制御によってのみ達成可能である。
〔実施例〕
第1図は、簡単な設計による第1実施例の回転ノズル1
を示している。回転ノズル1には、ハウジング3の内部
に形成された収集領域4に於いて入口ノズル2&の形式
にて終わっている中央流入口2が設けられている。回転
子5は、回転ノズル1の中心軸aに対して傾斜している
回転軸Cを中心として回転する。回転子5を取り巻いて
いる羽根車6は、入口ノズル2&を通って収集領域4に
入るビームによって羽根6aのうちの少なくも1枚が叩
かれるようにその直径を定められている。
ノズルチューブ7a?含んでいるノズル7は、回転ノズ
ル1の前部に設けられておシ、且つ、軸方向支承フラン
ジ18とラジアル軸受19とによって支承されているノ
ズルボディ8の内部に設けられておシ、さらに、噴出軸
すを有している。本実施例に於いては、ノズル7の噴出
軸すと回転子5の回転軸Cとが一致している。ノズルボ
ディ8及びその中へ挿入されているノズル7の前端は、
カップ軸受9の中に設けられている。この実施例に於い
てはノズルボディ8と回転子5とが一体に形成されてお
シ、ハウジング3の内周に設けられたもう1つの軸受1
0の内部に支持されている。液ビームが羽根6aに衝突
する結果として軸受10に作用する軸受反作用力は本質
的に外側へ向けて作用するので、ハウジング3の内面へ
の回転子5の支持はこれで十分である。従ってこの支持
用軸受10は、第5図に参照番号10′にて示されてい
るような、ハウジング3の内部に取付けられる固定リン
グ軸受10′として設計されてよい。
入口ノズル2aを通って収集領域4に入る洗浄液が羽根
車6に衝突する結果、回転子5とノズルボディ8とが軸
Cを中心として回転させられ、さらに、中心軸aの周り
に円錐を描くようにして羽根車6が旋回させられる。羽
根車6を離れた洗浄液は、収集領域4から後部流入口1
5を経由してノズルTへと入り、円錐状の包絡面を有す
る洗浄液ビームとして噴出する。軸受10は入口ノズル
2aに当接する内側の支承点を有してお)、また一方、
軸受10の外側は収集領域4の内周面によって支持され
ているので、供給圧力が途絶えた場合でも回転子5はそ
の位置にとどまる。このような比較的ゆるい軸受装置の
場合には、ボールベアリング10の代わシに、第2、第
3、第5、第6図に示されているような支承面16に当
接している回転子5の単なる後方伸長部(第2図参照)
が用いられても十分に機能を果たす。
第2図には、改良された設計の回転ノズル1が示されて
おシ、第1図と同じ参照番号が使用されている。補助的
な保護スリーブ3aによってハウジング3が囲まれてい
る点が第1図とは異なる。
ハウジング3にはさらに、ノズルボディ8/回転子5ユ
ニットの歯車11と噛み合う内周歯車リング12が設け
られている。歯車リング12と歯車11との噛合いが回
転子5の外側を支持するので、軸受10(第1図参照)
は取除かれてよい。羽根車6によって引き起こされる回
転子5の回転によシ歯車11が内周歯車リング12に沿
って転がされ、その結果、ノズルTから噴出する洗浄液
ビームに一定の旋回運動もしくはスイング運動が与えら
れる。歯車の歯数を選択することにより、旋回する洗浄
液ビームの旋回速度を特定の用途に合わせて自由に設定
することが出来る。
第2図から明らかなように、ノズルボディ8が軸方向支
承7ランジ18にて支持されているので、羽根車6への
負荷によシ生ずる軸方向の力がノズルチューブ7mを経
てスイング軸受9へと伝動される。第1図の実施例とは
異なり、第2図の実施例ツノスルチューブT&には別個
のノズルヘッド7が設けられている。このノズルヘッド
7は、磨耗を減らすために例えばセラミック材料にて形
成されるのが好ましく、一方、ラジアル軸受19の内側
スタッドを形成しているノズルチューブ7aは金属で作
られるのが好ましい。このラジアル軸受19により支持
されるノズルボディ8は、歯車11、回転子5、及び羽
根車6と一体のダイカスト部品として作られるのが好ま
しい。組立て及び保全の便宜のためにラジアル軸受19
は比較的大きなゆるみを有しておシ、ノズルボディ8の
外へとノズルチューブ7aを軸方向に抜き出すことによ
シ容易に分離し得る。
この実施例の回転子5には、良く知られたユニフォーマ
−20が設けられている。さらに、回転子5の後端面に
は、回転ノズル1の非作動時に回転子5がスイング軸受
9の外へと出ない程度の小さな軸方向ゆるみ17が設け
られている。
第3図に示されている第3実施例は、ノズル7の噴出M
bが回転子5の中央回転軸Cと一致しない点を除き第2
図の実施例と同様である。この噴出軸すは更に外側へと
傾斜させられている。このことは、回転運動に加えて、
洗浄液ビームに振動的直線運動をもたらす。ノズル7は
、ラジアル軸受19によってノズルボディ8の内部に支
持されておシ、且つ、このケースではノズルボディ8の
前端に近付けて設けられfcR入口15を有している。
第1図及び第2図の実施例の改良として、中央流入口2
にノズルニードル2bが設けられている。このノズルニ
ードル2bは、流入口2の中へのねじ込み量の多少を調
節され得る。ノズルニードル2bを回して第3図の右方
へとニードル2bを移動させれば、第3図に示されてい
るように円錐形の環状間隙13が生じ、洗浄液は、羽根
車6に作用することなくバイパス孔14を経由して収集
領域4へと入ることが可能となる。洗浄液量のこの流量
制御は、回転子5の回転速度を希望通シに選択すること
を可能にする。
第4図には、回転子5とノズルボディ8との時計方向へ
の旋回が概略的に示されている。ノズルボディ8は第3
図の断面Aに於いて切断されているが、歯車11と歯車
リング12とは断面Bにて切断されて示されている。第
4図のポジション(1)は、第3図に於けるノズルボデ
ィ8の位置に相当する。第3図に於いてはノズルボディ
8が完工がりに傾斜しているため、流入口15は楕円に
見える。ポジション(2)は90°だけ回転した後のノ
ズルボディ8を示してお月光入口15は、参照番号15
″にて指示されているその中央位置にある。
参照番号15′は、ポジション(1)および第3図に於
ける流入口15の位置を示している。ポジション(3)
は180°回転した後のノズルボディ8の状態を示して
おり、流入口15の位置は参照番号15”’にて指示さ
れている。ポジション(4)は2700回転した後のノ
ズルボディ8の状態に相当し、流入口15はポジション
(2)と同様に中央位置にある。第4図の(2)には流
入口15の運動が破線にて示されている。第4図(2)
から明らかなように流入口15は、15′から15/l
を経て15″′へと至りまた再びポジション(1)へと
戻る遷移期間中、垂直な経路に溢って移動する。−様な
回転運動から得られるこの直線運動がM4a図に示され
ておシ、こうした運動は成る種の洗浄には極めて効果的
である。
回転軸Cの傾斜角に比し2倍の傾斜角をノズル7が有し
ているこの実施例から推測され得るように、軸すの傾斜
角を大きくすることによって、第4図の直線的ビームイ
メージの代わシに楕円のビームイメージ(第4&図の破
線を参照)が作られ得る。噴出軸すの傾斜角を第3図に
示されている構成よυも小さくすれば同様に楕円のビー
ムイメージを得られるけれども、それは中心領域の本質
的脱落を伴う。ビームイメージを更に変更するために噴
出軸すは回転軸Cと中心軸aとの間に配置されてもよく
、その結果、インボリュートに沿う転がり運動と同様の
、円の内側に内部旋回を伴なう環状ビームイメージ(第
4b図参照)となる。
1回転する間の内部旋回数は、「歯車リング12の歯数
」対「歯車11の歯数」の減速比によって決定されるも
のであり、広い範囲から選択されてよい。第4b図に示
されているように、4:1の減速比は、4枚の「花びら
Jを有する花のようなビームイメージをもたらす。この
ような形状はと〕わけ車輪の洗浄用として好適である。
従って本発明の回転ノズルは、異なる噴出軸を有するノ
ズルへの交換またはノズルボディの調節により、特定の
洗浄目的に最も適した様々なビームイメージを作夛出丁
ことを可能にする。
第5図及び第6図は、WJ1図の実施例の変形としての
、簡単な構成を有する回転ノズル1の他の実施例を示し
ている。これらの実施例に於いては、ノズルチューブT
&は、例えば圧入またはダイカストによる埋め込みによ
って回転子5の中へ固定的に配置されている。
第5図には、流入側軸受10に代わり得るものとして既
に述べられた軸受10′が明確に図示されている。軸受
10′は、羽根車6とノズルγとの間に配置されておシ
、且つ、回転子5の外面を支承しているハウジング3の
円錐状内面によって形成されている。回転子5は、円形
の経路に活って転がる。軸受10′の接触面は羽根車6
からノズル7の付近にまで及んでおり、外側方向への大
きな支゛承面を形成している。回転子5はさらに、入口
ノズル2aの前端部外周の周シに形成されている円錐状
支承面16によって、中心軸急に対して支承されている
。このようにして、回転子5はこれらの軸受10’と支
承面16との間に回転可能なようにして支持される。
第6図の実施例に於いては、支承面16が軸受リング1
0と向い合わせに配置されている。第1図の軸受10と
は異なシ、この軸受リング10は、ハウジング3の後端
部に設けられた雌ねじの中へねじ込まれ得るねじ要素3
bによってハウジング3の中へと挿入される。もし必要
ならば、この軸受リング10は簡単に交換し得る。この
軸受リング10は、回転子5の後端突出部の転が9運動
を支承するに特に適した材料にて形成されるのが好まし
く、また、前記突出部には流入口15が設けられる。−
例として、軸受リング10は鋼または高品質合成材料に
て作られてよく、一方、ハウジング3は低品質の合成材
料にて作られてよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は簡単な構成を有する本発明の回転ノズルの長手
方向断面図、第2図は、回転の減速を使用する本発明の
第2実施例の回転ノズルの、第1図と同様の断面図、第
3図は、付加的傾斜を有するノズルを使用する本発明の
第3実施例の回転ノズルの、第1図と同様の断面図、第
4図(1)〜(4)は、第3図の回転ノズルの、異なる
4つの位置に於ける横断面図、第41図及び第4b図は
、洗浄液ビームによって洗浄面上に描かれるビームイメ
ージの概略図、第5図及び第6図は、第1図の実施例の
変形に和尚する回転ノズルの2つの実施例である。 1・・・・回転ノズル、2・・・・中央流入口、2a・
−・・入口ノズル、2b・・・・ノズルニードル、3・
・Φ舎ハウジンク、3tL・−自・保護スリーブ、3b
 @−・・ねじ要素、4m@−・収集領域、5・・・・
回転子、6・・・・羽根車、6a ・・・・羽根、1・
・・・ノズル、7a・・・・ノズルチューブ゛、8−拳
・・ノズルボディ、9・・・・カップ軸受(スイング軸
受)、10・・・拳軸受、10′・・・・固定リング軸
受、11・・・・歯車、12・・・・内周歯車リング、
13・・争・円錐形の環状間隙、14・・・−バイパス
孔、15・・・・回転子後部の流入口、15′・・・・
ポジ藺ヨン(1)に於ける後部流入口15の位置、15
″・命・・ノズルボディがポジション(1)から90°
回転した後の後部流入口15の位置、15 ///・・
・−ノズルボディがポジション(1)から180°回転
した後の後部流入口15の位置、16・・・・支承面、
17・−・・軸方向ゆるみ、18・・・・軸方向支承フ
ランジ、19・−−・ラジアルIIII受、20・・・
−ユニフォーマ−aa・・・中心軸、b・・・・噴出軸
、C・・・・回転軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高圧洗浄装置用として特に適する回転ノズルにして: ハウジング(3)と、 回転子(5)と、 前記回転子(5)の後部周囲に設けられた羽根車手段(
    6)と、 前記回転子(5)の前端に配置されたノズル手段(7)
    と、 を含み:且つ、 前記ハウジング(3)が、前記ハウジングの中心軸(a
    )に沿つて伸長するようにして前記ハウジングの後端に
    設けられている加圧液供給用の中央流入口(2)を有し
    、且つ、本質的に円筒形状の収集領域(4)を取り囲ん
    でおり、 前記回転子(5)が、前記中心軸(a)に対して傾斜し
    ている長手方向の軸(c)を中心として回転し得るよう
    、前記ハウジング(3)の内部に回転可能に支持されて
    おり、 前記羽根車手段(6)が、前記中央流入口(2)を通つ
    て前記収集領域(4)に入る前記加圧液の流入ビーム経
    路内に配置された羽根(6a)を有しており、それによ
    り、前記回転子(5)に前記中心軸(a)の周りを巡る
    軌道運動を生じさせ、 前記ノズル手段(7)の前端が、前記ハウジング(3)
    の出口側に設けられた軸受の一部として形成されている
    、 ことを特徴とする回転ノズル。
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US (1) US4989786A (ja)
EP (1) EP0379654B1 (ja)
JP (1) JP2876484B2 (ja)
AT (1) ATE91924T1 (ja)
CA (1) CA2002052C (ja)
DE (2) DE3902478C1 (ja)
DK (1) DK168196B1 (ja)
FI (1) FI88269C (ja)

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