JPS6320055A

JPS6320055A - 高圧洗浄装置のための回転式ノズル

Info

Publication number: JPS6320055A
Application number: JP62167114A
Authority: JP
Inventors: ハインツ　ダウテル; ヨハン　ゲオルク　ベッシュ
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1988-01-27
Also published as: DE3623368C2; DK358487A; DK173979B1; ES2029672T3; JPH0442068B2; DE3776008D1; EP0252261A2; DK358487D0; EP0252261A3; GR3004015T3; EP0252261B1; US4802628A; ATE71564T1; DE3623368C1

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〕本発明はケーシングと、ケーシングの中に配置され洗浄
された液体により回転を与えられるローターと、ロータ
ーの回転軸に対し精製液体の噴射角度が鋭角になり、該
噴射流が円錐面に沿って旋回する様、ローターによりロ
ーターの回転軸を中心に回転するノズルとを備えた高圧
洗浄液装置のための回転式ノズルに関する。

〔従来の技術〕

この種の回転式ノズルはドイツ特許３４１９９６４から
周知である。この周知である回転式ノズルでは、ロータ
ーの一部であるノズルが、ボールベアリングを介しケー
シングに取付けられている。液圧が非常に高く、かつ化
学薬品などの添加物の存在下で作動する高圧洗浄液装置
においては、長期にわたり継続使用するとボールベアリ
ングの個所のシーリングが不良になり問題が生じること
がある。

〔発明の解決しようとする問題点〕

かかる事情に鑑み、長期ｍ続使用してもシーリング上に
問題が起らないような同種の回転式ノズルを開発するこ
とが、本発明の課題（目的）である。

〔問題点を解決するための手段〕

而して、この課題は、冒頭に述べた種類の回転式ノズル
において、ノズルを杆状体に設け、杆状体の一方の球形
端末を、中央に開口を有し、ケーシングに固定したトレ
イで支持するとともに他方の端末を、ローターの回転軸
を中心とした半径方向にあるローターに連結した駆動装
置で把持し、ローターの回転に伴なって杆状体もそれ自
身の長軸を中心に自由に自転しうるように設えることに
より解決される。

この様な構成により、杆状体の長軸方向、さらに詳しく
はノズルから噴出するジェット流の方向をローターの回
転速度の変化により変化させることができる。即ち、ジ
ェット流がローターの回転に伴なって円錐形の包絡面上
を回転すると共に、杆状体のトレイで支持された端末面
が、杆状体自身、ローターの回転に伴なって、その長軸
を中心として自由に回転するので、同じ速度でなく必要
に応じ非常に高速度で回転する。杆状体の長軸を中心と
した自転数は、実際上、ローターの回転数より本質的に
少なく、従ってトレイの面における磨滅は少なくなる。

また、杆状体の球形端末が、ノズルから噴射する液体の
圧力をうけトレイにしっかり密着するために、これが結
果としてトレイ面上にバッキングの効果を与える上で有
利に、しかも十分の機能を果している。

杆状体に長軸を中心とした自由な自転をできるようにし
た駆動体は種々の形態に作ることができ、例えば先端を
尖らせ鉛筆のようにし、それを杆状体のトレイ面で支持
された方と反対の端の中央に設けた穴に挿入することも
できる。

しかし杆状体のトレイと反対の方の端が入るように駆動
装置をナベ形の穴に形成することは特に便利である。ま
た、この穴に入る杆状体の先端を球形とし、ナベ膨大の
底の形も球形とし、側面を円錐形にすることができる。

特に好ましい実施態様に於て、杆状体を木質的に合成樹
脂から作り、その中に金属ノズルを挿入することが行な
われている。この様にすることで従来高圧洗浄液装置に
普通用いられているノズルも使用することができる。ノ
ズルは特に耐ｇｔ＝性の高い硬い金属、または鋼鉄から
なり、これに液体の流れを整えるための整流器を付加す
ることができる。

ノズルのトレイの底部で支持をうける先端を球形とし、
さらにトレイを合成樹脂で作れば都合がよい。即ち、金
属と樹脂とのマツチングにより、非常によいベアリング
効果が生れるからである。

また、杆状体の側面に洗浄液体を導入するためにいくつ
かの孔を設けることが行なわれている。

ローターの回転軸と駆動装置との距離を調節できるよう
にすることは特に好ましい実施態様に於いて行なわれて
いる。これにより、回転軸に対する杆状体の長軸の傾斜
角を変えることができ、その結果、回転軸に対して液体
の噴射角度を変えることができる。

駆動装置に対し、スプリングを用いてローターの回転軸
方向に予め付勢を与え、ローターの回転に際し遠心の作
用で、スプリングの力に抗し、回転軸と反対方向に駆動
装置を移動させる様にすれば、特に好都合である。回転
軸と駆動装置との間の距離が変ることで杆状体の回転軸
に対する角度が変り、さらに回転数に応じて回転軸に対
する液体の噴射角度が変化する。即ち、回転数が少ない
場合、噴射角は小で、回転数の増加に伴ない噴射角が増
大する。換言すれば、ジェット流が形成する円錐状包絡
面の開き角が、ローターの回転数の増加に伴なって大き
くなる。このようなことから、この回転式ノズルを操作
する場合、液体の流入量を変化させるだけで、即ち液体
の流入量によって定まるローターの回転数を変化させる
だけで、液体のジェット流の開き角を変えることができ
る。

さらにローターに対して、一対の、回転の際に生ずる遠
心力によって離反する錘を、スプリングにより回転軸の
近くに引き付け、一方の錘に杆状体の駆動装置を取付け
ることができる。

このようにローターに２個の回転軸に対し互に対称的に
対向した錘をつけることは、特にローターの回転に際し
、その暴走を防ぐ上で好都合である。

このことは、ローターの回転数がある一定の最高値に達
すると、一対の錘がケーシングの内壁に接触し、これに
よりローターにブレーキをかける仕組みになり、遠心力
で離反した錘が遠心力を利用したブレーキとして機能す
る為である。

以下本発明の好ましき実施例につき、更に詳細に添付図
面を参照しながら説明する。

〔実施例〕

第１図に示すローター式送水器は、下部に向って広がっ
た流入部２と、流入部にネジでネジ込まれた流出部３か
らなるケーシング１で構成されている。流入部２と流出
部３はリングバッキング４を介して互いにシールされて
いる。流入部２には中央に流入口５があり、流入口内面
には雌ネジ６−があり、図示してないが高圧洗浄液装置
のジェット水流管との接続の用をなしている。

流入部２の内側面が広くなっているので、中央孔７の中
に回転部材８がねじ込まれている。回転部材には、流入
口５を通ってケーシングの中に入ってくる洗浄液体を通
すための流通路９がある。

流通路９の端は、流入部２と流入部に挿入された回転部
材８とが形成する流入部２の底部１０まで及び其処で終
っている。回転部材８の中央には、回転部材８から流入
部２の内部に挿入された回転ストッパー１１がある。こ
の回転ストッパー１１の先端の方に、回転に慣性を与え
る役目をする軸受体１３とこの軸受体にリング状に取付
られたタービン体１４を備えたローター１２がある。タ
ービン体１４は周知のようにい（つかの羽根からなる。

さらに羽根は流通路９の出口のところに、ローター１２
が流通路９から出る液体によって回転ストッパーを中心
として回転できるように、配置されている。回転ストッ
パー１１の先端のロータ−１２の軸を同定する目的でス
ナップリング１５が取付られている。

軸受体１３は例えば軸受ブロンズなどの素材から、また
タービン体１４は通常、ポリオキシメチレンなどの合成
樹脂から作られている。タービン体１４から出る液体は
、回転部材８の反対側にある部室１６に入る。流出部３
が形成する部室１６は、円錐形のように下が狭くなった
筒状１７を呈し、その下部に隔壁１８があり、隔壁には
下が広くなった液体流出口１９が設けられている。

合成樹脂、例えばポリエステルからなる、リング状の底
が浅いトレイ２０が隔壁に接して置かれている。トレイ
２０は流出部３の内壁に対し、リング状のバンキング２
１でシールされ遮断されているとともに、中央に流通孔
２２がある。流通孔２２には円錐状に次第に狭くなった
部分２３と、これに接続した円錐状に次第に広くなった
液体の流出部分２４がある。流出部分２４とこれに接続
する流出口１９とは円錐状に一体となっている。

円錐状に下方に次第に狭くなった筒状部１７と、液体を
取り入れるための部室１６の中にｍａい杆状体２５があ
る。杆状体２５は、液体流出口１９に向いて開口した、
細いめくら孔２７が設けられた、本質的にシリンダー状
のプラスチック部材２６からなる。めくら孔２７の中に
は例えば鋼などの金属からなるノズル２８が挿入され、
ノズル先端の球形になった部分２９は、プラスチック部
材２６の外に突き出している。ノズルの球形の先端２９
は、従ってトレイ２０の支承部分２３に入り、杆状体２
５をトレイ２０の中で支承する。

プラスチックの杆状体２５の他端３１は、同様に球形に
設えられ、長い栓の様な形３０になっている。この球形
に作られた端末３１は、駆動体として作動する、タービ
ン体１４と一体的に形成されたナベ形の穴３２に入って
いる。ナベ形の穴３２の断面形状は底部３３が球形で、
側面３４が円錐状をなして開口している。底部３３は、
回転ストッパー１１の中心により定められるロークー１
２の回転軸から一定の半径距離にあり、従って杆状体２
５の長軸とローター１２の回転軸とは鋭角をなしている
。

杆状体２５のプラスチック部２６には洗浄液体を取り入
れるための取入孔３５が側面に穿いていて、部室１６か
らめくら孔２７に達している。ノズル２８のプラスチッ
ク部２６に挿入された方の端は開口し、液体が円滑に流
れる様に整流器３６の形に作られている。整流器３６は
下方に次第に狭くなり、中程から断面が一定の大きさ３
８になって、トレイ２０の流出部分２４に至る中央のノ
ズル孔３７に接続している。めくら孔２７に流入した洗
浄液体はノズル２８によってジェット流になり流出孔１
９を経て放出される。噴出するジェット流の方向は杆状
体２５の長手方向と一致しているので、ジェット流の方
向はローター１２の回転軸に対して傾いている。傾角は
従って回転軸とナベ形の穴３２との距離によって決定さ
れる。

上記のローターノズルの運転中、洗浄液体は、流入口５
から入り、流通路９を経て、回転を付与されているター
ビンの作用で流れている。洗浄液体は次にタービン１４
に接した部室１６から杆状体２５とノズル２８を経て、
強いジェット流として噴出される。ローターの回転に伴
い、駆動体であるナベ形の穴３２がローターの回転軸の
周囲の円軌道上を回転するので、杆状体２５は円錐形の
面に沿って回転することになり、杆状体の球形先端部２
９の中心に、円錐の尖端がくる。これにより液体のジェ
ット噴流は、外方に向いて拡がった円錐状の層面上で運
動をすることになる。

ノズル２８の球形先端部２９は液体の力でトレイ２０の
支承部２３に強く押し付けられることは勿論である。従
って、この部分は特に十分にシールを施さなければなら
ない。杆状体２５はトレイ２０に対しても、ナベ形の穴
３２に対しても固定点をもたず自由に回転するので、回
転運動中はそれ自身の長軸を中心とした回転を起すこと
になるが、その回転数は本質的にローターの回転数以下
である。即ち、杆状体２５は、それ自身の長軸の周りに
あまり回転を起すことなく、トレイ２０の中で本質的に
よろめき運動を行なうことになる。

第２図、第３図に示す実施例は、本質的に第１図の実施
例と類似しているので、互に対応する個所は同じ記号を
付して示すことにする。

流入部２の外側に流出部３が螺合し、筒状部１７が円錐
形でなくシリンダー状に設計されていることから、外見
上、本質的なものではないが、相違があられれている。

回転ストッパー１１は、第２図、第３図の実施例では螺
合可能になっているので、スナップリング１５を省くこ
とができる。

以上の相違は本質的な相違ではなく、第１図の実施例に
おいても、これに対応した構成にしようと思えば可能で
ある。

第１図の実施例との相違はなんと云っても杆状体２５を
駆動させるためのナベ膨大３２であり、タービンとは別
個に、しかもタービンに対して動かぬ様に連結されてい
る。

第２図、第３図の実施例では、ローター１２に、２個の
遠心力を発生させるため錘３９　、４０が、ローターの
回転軸に対し、さかさにしかも回転軸に対し少し距離を
おいて設けられたベアリングシャフト４３及び４４によ
って取付けられた２個のし字形アーム４１　、４２を介
して吊下げられている。逆り字形アーム４１　、４２の
脚部、４５．４６はそれぞれ錘３９゜４０と対応し、ロ
ーター１２の回転軸に対し平行で、同回転軸に対し直角
に配置された他の脚部４７　、４８は、脚部４７の球形
の端末４９が脚部４８にある方形の切刻み５０の中に挿
入されているので、これにより互に１頃斜して位置を変
えることができる様に連結されてい）。脚部４５及び４
６の間にスプリング５１が取付けられていて、これによ
り鍾３９　、４０は回転軸を中心としその近傍に傾斜し
て回転する。回転に際し錘３９　、４０はローターの回
転軸に対称的にむき合う形となる。

第１図の実施例の場合と同様、杆状体２５の球形先端３
１が、錘４０にあるナベ膨大３２に入る。

錘３９　、４０はいづれも液体を溜める部室１６の中に
あり、外方に向い傾斜した場合、流出部３の内壁５２に
近い位置になるように設計されている。

液体を導入する迄、錘３９　、４０はスプリング５１に
引きつけられて回転軸に近い位置にとどまっている。こ
の位置では駆動体としての機能をもつナベ形の穴３２は
大体においてローターの回転軸上にあり、従って杆状体
２５の長手方向とローターの回転軸とが一致する（第２
図）、液体が少量入って来てもこの配置に何らの変化も
なく、従って液体の噴射方向はローターの回転軸に一致
した状態になっている。

液体の流入量が増加しこれに伴なってローターの回転数
を上げると、錘３９　、４０は、スプリング５１の引き
よせる力に抗して外方に傾斜する（第３図）。従って、
ナベ膨大３２とローターの回転軸との距離が大きくなる
。これにより回転軸に対する杆状体２５の傾斜が増し、
液体のジェット流が傾斜して放射されることになり、既
に上で述べたように円錐形の斜面に沿って回転する。円
錐形ジェット流の間口角はローターの回転数とともに変
化する。即ち、回転数が少ないと開口角は小さく、回転
数の増加に伴なって開口角は増加する。

回転数が最高に達すると錘３９　、４０が部室の内壁５
２に接触し、ローターにブレーキをかけることになる。

この様に錘は同時に遠心力を利用したブレーキとしての
機能も持ち合わせている。

一対の錘３９　、４０を配置したことにより、上記のよ
うにローターの暴走を回避することができる。

液体のジェット噴流で描かれる円錐の開口角とローター
の回転数との関係は、スプリング５１の弾性定数を適宜
選ぶことにより調節することができる。

第２図、第３図に示す実施例では、ナベ膨大３２の回転
軸からの距離の調整は、回転数を変えて行なうことがで
きるが、ナベ膨大３２の位置を、例えばスクリュー歯車
などを用い、ローター１２の半径方向に移動させること
によっても可能である。この様にすると、ナベ膨大３２
の回転軸からの距離が調整されるので使用目的に応じ種
々液体のジェット噴流の開口角を調節し固定した上で用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動装置に調節機構のついていない回転式ノズ
ルの断面図であり、本発明の第一の好ましき実施例であ
る。第２図はローターの回転数によって回転軸との距離が調
節できる駆動装置を備えた回転式ノズルの低速回転時に
おける断面図であり、第１図実施例の応用である。第３図は第２図の回転式ノズルの高速回転時における断
面図である。１・・・ケーシング、　　　２・・・流入部、３・・・
流出部、　　　　　５・・・流入口、７・・・中央孔、
　　　　　８・・・回転部材、９・・・流通路、　　　
　　１１・・・回転ストッパー、１２・・・ローター、
　　　１４・・・タービン体、１３・・・軸受、　　　
　　１９・・・流出口、２０・・・トレイ、　　　　２
５・・・杆状体、２８・・・ノズル、２９・・・ノズルの球形先端部、３２・・・なべ形孔、　　　３６・・・整流器、３９　
、４０・・・錘、　　　　４５　、４６・・・脚部、５
１・・・スプリング。以下余白

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシングと、ケーシングの中に配置され洗浄液
体により回転を与えられるローターと、ローターの回転
軸に対し洗浄液体の噴射角度が鋭角になり、該噴射流が
円錐面に沿って旋回する様、ローターによりローターの
回転軸を中心に回転するノズルとを備えた高圧洗浄装置
のための回転式ノズルであって、ノズル（２８）を杆状
体（２５）に設け、杆状体の一方の球形端末（２９）を
、中央に開口を有し、ケーシング（１）に固定したトレ
イ（２０）で支持するとともに、他方の端末（３１）を
、ローター（１２）の回転軸を中心とした半径方向にあ
る、ローター（１２）に連結した駆動装置（３２）で、
ローターの回転に伴ない杆状体もそれ自身の長軸を中心
とし自由に自転しうる様、把持したことを特徴とする、
高圧洗浄装置のための回転式ノズル。
（２）駆動装置（３２）をナベ形の穴に形成し、該穴に
杆状体（２５）の端末（３１）を挿入することを特徴と
する、特許請求の範囲第１項記載の回転式ノズル。
（３）杆状体の端末（３１）を球形に形成することを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転式ノズル。
（４）杆状体（２５）が本質的にシリンダー状の合成樹
脂体からなり、該樹脂体の中に金属からなるノズル（２
８）を挿入することを特徴とする、特許請求の範囲前記
各項記載の回転式ノズル。
（５）ノズル（２８）が、トレイ（２０）で支持された
杆状体の球形端末部を形成し、トレイ（２０）を合成樹
脂で作ることを特徴とする、特許請求の範囲第４項記載
の回転式ノズル。
（６）杆状体（２５）の側面に洗浄液体を流入させるた
めの複数の孔（３５）を設けることを特徴とする、特許
請求の範囲前記各項記載の回転式ノズル。
（７）ローター（１２）の回転軸から駆動装置（３２）
までの距離を調節可能にすることを特徴とする、特許請
求の範囲前記各項記載の回転式ノズル。
（８）駆動装置（３２）を、スプリング（５１）を用い
ローター（１２）の回転軸方向に予め引きつけておき、
ローター（１２）の回転に伴なって生じる遠心力の作用
でスプリング（５１）の力に抗し、ローター（１２）の
回転軸から引き離すことを特徴とする、特許請求の範囲
第７項記載の回転式ノズル。
（９）スプリング（５１）により回転軸方向へ付勢され
た、遠心力利用の錘（３９、４０）をローター（１２）
に可動自在に取り付け、一方の錘（４０）に駆動装置（
３２）を取付けることを特徴とする、特許請求の範囲第
８項記載の回転式ノズル。
（１０）２個のたがいに回転軸に対し対称的に向き合っ
た遠心力利用の錘（３９、４０）を可能自在にローター
（１２）に取付けることを特徴とする、特許請求の範囲
第９項記載の回転式ノズル。
（１１）ローター（１２）の回転が最高に到達した時、
遠心力利用の錘（３９、４０）がケーシング（１）の内
壁に接触し、これによりローター（１２）に制動を与え
ることを特徴とする、特許請求の範囲第９項、または第
１０項記載の回転式ノズル。