WO1997023308A1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

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WO1997023308A1
WO1997023308A1 PCT/EP1995/005087 EP9505087W WO9723308A1 WO 1997023308 A1 WO1997023308 A1 WO 1997023308A1 EP 9505087 W EP9505087 W EP 9505087W WO 9723308 A1 WO9723308 A1 WO 9723308A1
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WO
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electric motor
housing
pressure cleaning
cleaning device
motor
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/005087
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Maier
Robert Nathan
Bernd Keiner
Eberhard Veit
Original Assignee
Alfred Kärcher GmbH & Co.
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Publication date
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Priority to DE29522275U priority Critical patent/DE29522275U1/de
Priority to DK95943185T priority patent/DK0873199T3/da
Priority to EP95943185A priority patent/EP0873199B1/de
Priority to AU44330/96A priority patent/AU4433096A/en
Priority to PCT/EP1995/005087 priority patent/WO1997023308A1/de
Priority to DE59510870T priority patent/DE59510870D1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026—Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • B08B3/028—Spray guns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure cleaning device with a piston pump which is driven by an air-cooled electric motor via a gear and comprises a swash plate and onto which a pump head with a suction connection and a pressure connection is placed.
  • Such high-pressure cleaning devices can be supplied with a cleaning liquid, for example water, via the suction connection.
  • the cleaning fluid is pressurized by the piston pump and can be delivered via the pressure connection, for example, to a pressure line connected to it.
  • Pistons which can be moved back and forth are usually provided in the piston pump and bear against the swash plate. This is set in rotation by the electric motor, a gear being used that transmits the rotary movement from a motor shaft of the electric motor to the swash plate. Air cooling is used to prevent the electric motor from overheating.
  • the cleaning effect of such high-pressure cleaning devices is dependent on the achievable pressure (for example 90 bar) and on the volume of the cleaning liquid dispensed per unit of time, i.e. depending on the flow rate.
  • the pump In order to be able to achieve a high pressure and a large demand, the pump must be equipped with a correspondingly powerful electric motor. However, due to the associated size of the electric motor, this results in a considerable weight and an unsatisfactory handling of the high-pressure cleaning device.
  • the object of the present invention is to develop a generic high-pressure cleaning device so that a good cleaning effect with improved handling and reduced weight can be achieved.
  • a high-pressure cleaning device of the type mentioned in the introduction in that the electric motor, the transmission, the piston pump and the pump head are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device and in that the electric motor is designed as a universal motor with a stator package and a rotor, the length of the stator packet being greater than the diameter of the rotor.
  • a universal motor with a relatively long stator package is used as the air-cooled electric motor, this results in particularly effective air cooling of the electric motor.
  • a ventilation unit is usually used for air cooling, which generates an air flow in the longitudinal direction of the electric motor.
  • the expansion of the corresponding cooling surfaces of the electric motor in the longitudinal direction is decisive for good heat dissipation. If a relatively long motor is used, ie a motor with a stator package whose length is greater than the diameter of the rotor, a longer cooling surface is effective in comparison with relatively short motors, which ensures better cooling.
  • the air cooling of the electric motor can at the same time bring about good heat dissipation from the remaining parts of the high-pressure cleaning device due to the longitudinal air flow. It has been found that by means of the configuration according to the invention, the heating of the electric motor is kept relatively low even in continuous operation; this has the consequence that the electric motor can be heavily loaded even in continuous operation without causing overheating. Due to the effective cooling can Compared to known high-pressure cleaning devices, an electric motor with a lower nominal power can be used, which can be operated at maximum power in order to achieve the same cleaning effect as comparable high-pressure cleaning devices with electric motors with a higher nominal power but less load capacity. Since the weight of the motor represents a significant proportion of the total weight of the high-pressure cleaning device, the use of a smaller electric motor leads to a considerable reduction in the total weight. This in turn results in better manageability of the high-pressure cleaning device.
  • stator packet length is at least 1.15 times the rotor diameter, because such a longitudinal expansion of the stator results in a particularly large effective cooling surface.
  • a particularly effective cooling of the electric motor is achieved in that a radial fan is used as the ventilation unit, which is positioned between the electric motor and the transmission and which forms an air flow from the motor in the direction of the pump head of the high-pressure cleaning device.
  • a radial fan has the advantage that, in contrast to the usual axial fans, it can also work against an existing air pressure without reducing its speed.
  • the radial fan sucks in the cooling air from the electric motor and presses it along the components which adjoin the electric motor in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device. As a result, the cooling air first comes into contact with the electric motor.
  • the cooling air is then pressed by the radial fan along the gear and along the piston pump in the direction of the pump head, where further heat dissipation takes place.
  • the high-pressure cleaning device provides for the air flow along the outside of the electric motor in the direction of a collector arranged on the end of the electric motor opposite the radial fan and from there through the electric motor in the direction of the radial fan includes guide element.
  • the cooling air is thus first guided along the outside of the electric motor, the collector reverses flow, and the cooling air enters the electric motor, flows through it to the radial fan and then towards the pump head of the high-pressure cleaning device. Due to the extensive contact of the cooling air with the electric motor, this results in particularly good heat dissipation.
  • the collector of the electric motor which is exposed to particularly strong heating during continuous operation, is completely surrounded by the cooling air.
  • the electric motor can therefore also be subjected to very high loads in continuous operation, i.e. it can be operated practically continuously at maximum output without overheating.
  • the guide element is designed as a motor housing which receives the electric motor and which forms a flow channel which leads along the outside of the electric motor and which establishes a connection between an opening of the electric motor which is arranged approximately at the level of the end of the electric motor facing away from the collector Motor housing and the collector.
  • the motor housing is designed in such a way that it not only ensures protection of the electric motor, but also additionally guides the cooling air along the electric motor and thereby enables good cooling.
  • the motor housing forms a flow channel on the outside of the electric motor and has an opening on the end of the electric motor facing away from the collector, which opening is connected to the collector via the flow channel. The cooling air can enter the flow channel of the motor housing via the opening, then it is guided along the outside of the electric motor until it hits the collector, where it enters the electric motor and flows through it to the radial fan.
  • the motor housing is pot-shaped with a bottom wall and a side wall protruding therefrom and that a gear housing is immersed in the motor housing, the electric motor and the gear housing being held at a distance from the inside of the side wall of the motor housing and wherein an opening of the transmission housing is sealed by the electromotor.
  • the radial fan connecting the electric motor in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device and the gear mechanism are arranged in a gear housing, which is immersed in the pot-shaped motor housing and the opening arranged inside the motor housing is sealed by the electric motor.
  • the area of the gear housing which dips into the motor housing and the electric motor are kept at a distance from the inside of the side wall of the motor housing, so that the cooling air enters the motor housing between the gear housing and the side wall of the motor housing and on the outside of the electric motor can flow down to the bottom wall. There, the cooling air enters the electric motor and flows through it to the radial fan and from there inside the gear housing along the gear.
  • Motor and gearbox housings can each be substantially cylindrical, the diameter of the motor housing exceeding the diameter of the gearbox housing, so that an annular gap is formed between the gearbox housing which is immersed in the motor housing and the motor housing. It is advantageous if an air-permeable, dust and splash water impermeable sealing element, for example made of plastic, is arranged in this annular gap.
  • the motor housing and / or the gear housing are made of plastic.
  • Polypropylene for example, can be used as the plastic material.
  • the use of plastic not only results in a weight saving, but also the manufacturing costs are considerably reduced in comparison to the usual metal housings.
  • the high-pressure cleaning device comprises a housing shell surrounding the electric motor, the radial fan, the gearbox, the piston pump and the pump head, which is formed from two half-shells which are essentially mirror-symmetrical to one another, in each case in Height of the pump head and the gear housing ventilation slots are formed.
  • the two-shell design of the housing shell enables a particularly simple assembly of the high-pressure cleaning device. For this purpose, only the functional parts have to be inserted into one of the two half shells, then the other half shell is put on and screwed to the first half shell, for example.
  • the half-shells can be bound holding elements can be provided, in which the functional parts can be clamped.
  • the housing shell is preferably made of plastic, for example of polypropylene. Cooling air can enter the housing shell via the ventilation slots arranged approximately centrally in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device and is sucked into the motor housing by the radial fan.
  • the ventilation slots can be formed, for example, in a labyrinthine manner, in that a cover covering the ventilation slots is provided at a distance from the inside of the housing shell.
  • a particularly good cooling of the electric motor is achieved in that the housing shell has an opening in the area of the bottom and side walls of the motor housing.
  • the electric motor is therefore not only cooled by the cooling air drawn in by the radial fan, but also by the ambient air, which comes into direct contact with the motor housing in the region of the bottom and side walls and cools it.
  • cooling surface of the motor housing is increased in this area by cooling fins being arranged in the region of the opening of the housing shell on the outside of the bottom and side walls of the motor housing.
  • Figure 1 is a side view of an inventive
  • Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of the
  • Figure 3 is a sectional view of the housing shell of the
  • Figure 4 is a sectional view of the housing shell along the line 4-4 in Figure 1.
  • a high-pressure cleaning device 10 is shown with a suction connection 11, a pressure connection 12 and a chemical connection 13.
  • Cleaning suction can be supplied to the high-pressure cleaning device 10 via the suction connection 11, which liquid is then dispensed via the pressure connection 12 under high pressure.
  • a cleaning chemical can be admixed to the cleaning liquid via the chemical connection 13, so that the cleaning effect is increased.
  • the high-pressure cleaning device 10 comprises an electric motor 14, on the end of which faces the pressure connection 12, a radial fan 16 is placed, to which a gear 18 and a piston pump 20 are connected.
  • the piston pump 20 comprises a swash plate 24 against which a plurality of pistons 26 abut, which are moved back and forth in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device 10 by the rotary movement of the swash plate 24.
  • the pistons 26 immerse in a pump chamber 28 of a pump head 30, which connects to the piston pump 20 in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device 10.
  • the pump chamber 28 stands Via a suction valve 32 with a suction line 34, in which a suction nozzle 36 opens, on which the suction connection 11 is arranged at the end.
  • the pump chamber 28 is connected via a pressure valve 36 to a pressure line 38, in which a check valve 40 and an injector 42 are arranged one behind the other and which opens into a pressure nozzle 44, on which the pressure connection 12 is arranged.
  • the injector 42 is connected via a transverse bore, not shown in the drawing, to a suction chamber 46, into which the chemical connection 13 opens.
  • the cleaning liquid is pumped via the suction line 34 and the suction valve 32 into the pump chamber 28, pressurized there and released to the pressure connection 12 via the pressure valve 36 and the pressure line 38.
  • the cleaning liquid can be admixed with a cleaning chemical that is drawn by the injector 42 out of the suction chamber 46, which is connected to the chemical connection 13.
  • the electric motor 14 is designed as a universal motor and comprises an armature winding 48 and a stator package 50 as well as a collector 52 arranged on the end of the electric motor 14 opposite the radial fan 16.
  • the electric motor 14 is in an essentially cylindrical motor housing 54 with an essentially as Cylinder jacket designed side wall 56 and a bottom wall 58 at a distance from the inside 57 of the side wall 56.
  • the mounting is carried out by means of housing ribs 60 projecting radially inwards from the side wall 56 and running in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device 10.
  • a cylinder-shaped gear housing 62 which accommodates both the gear 18 and the piston pump 20, dips into the motor housing 54, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the motor housing 54, so that an annular gap 64 is formed between the inside 57 of the side wall 56 of the motor housing 54 and the gear housing 62, in which a splash water seal 66 is arranged.
  • This is formed by a sponge-like, porous plastic, through which air can flow, but which is impermeable to water spray.
  • Another spray water seal 68 is positioned between the piston pump 20 and the pump head 30.
  • the gear housing 62 has a collar 70 at its end which dips into the motor housing 54, on the inside of which the electric motor 14 lies sealingly. Cooling air can therefore only get from the motor housing 54 into the gear housing 62 by flowing through the electric motor 14.
  • the radial fan 16 which is held in a rotationally fixed manner on a motor shaft 22, is set in rotation so that it sucks in cooling air from the area of the electric motor 14 and presses it in the direction of the pump head 30.
  • the sucked-in cooling air can enter the interior of the motor housing 54 via the annular gap 64, it then flows along the outside of the electric motor 14 in the direction of the collector 52, enters the interior of the electric motor 14 there and flows through the stator pack 50 through to the radial fan 16 and then through the gear housing.
  • the cooling air emerges from the gear housing 62 via the splash water seal 68 and then flows around the outside of the pump head 30.
  • the cooling air thus flows both along the outside of the electric motor 14 and through it, the electric motor 14 being particularly long is: With a rotor diameter of 39 mm, the length of the stator stack, ie the expansion of the stacked stator laminations in the longitudinal direction of the electric motor, is 45 mm. This results in a particularly effective cooling of the electric motor 14.
  • the electric motor 14, the radial fan 16, the gear 18 and the piston pump 20 and the pump head 30 are surrounded by a housing shell 72 into which the gear housing 62 and the pump head 30 are located in the height Ventilation slots 74 are essentially formed in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device.
  • the cooling air enters the housing shell via the ventilation slots 74 arranged at the level of the gear housing 62 and is then sucked into the motor housing 54 by the radial fan 16 and then pressed through the gear housing 62 and finally passes through the level of the Poir.pen - Head 30 arranged ventilation slots again from the housing shell 72. The direction of the air flow is shown in the drawing by the arrows 76.
  • the housing shell 72 has an opening 78, so that the motor housing 54 has direct contact with the ambient air in this area; this is associated with an additional cooling effect.
  • cooling ribs 80 are arranged in the region of the opening 78 on the outside of the motor housing.
  • the ventilation slots 74 are labyrinth-like in that the openings of the ventilation slots 74 are covered by a cover 82 arranged at a distance from the inside of the housing shell 72. Due to such a design of the ventilation slots 74, practically no spray water can enter the housing shell 72.
  • the housing shell 72 is formed by two half-shells designed to be mirror-symmetrical to one another, the mirror Live 88, as can be seen from Figure 4 of the drawing, runs in the longitudinal direction of the high-pressure cleaning device 10.
  • a half-shell 84 is partially shown in FIG. 4. It is designed like a trough and has an upper edge 86 on which the second half-shell (not shown in the drawing) can be placed.
  • Both the housing shell 72 and the motor housing 74 and the gear housing 62 are made of polypropylene.
  • the electric motor 14 can practically be operated at maximum power, so that a relatively small electric motor can be used. As with the use of plastic for the housing shell 72 and the motor and gear housing 54 and 62, this results in a considerable reduction in weight and thus in better manageability of the high-pressure cleaning device 10.

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Abstract

Um ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem luftgekühlten Elektromotor über ein Getriebe angetriebenen, eine Taumelscheibe umfassenden Kolbenpumpe, auf die ein Pumpenkopf mit einem Sauganschluß und einem Druckanschluß aufgesetzt ist, derart weiterzubilden, daß eine gute Reinigungswirkung bei gleichzeitig verbesserter Handhabbarkeit und reduziertem Gewicht erzielt werden kann, wird vorgeschlagen, daß der Elektromotor, das Getriebe, die Kolbenpumpe und der Pumpenkopf in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgeräts hintereinander angeordnet sind und daß der Elektromotor als Universalmotor ausgebildet ist mit einem Statorpaket und einem Rotor, wobei die Länge des Statorpakets größer ist als der Durchmesser des Rotors.

Description

Hochdruckreinigungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem luftgekühlten Elektromotor über ein Getriebe ange¬ triebenen, eine Taumelscheibe umfassenden Kolbenpumpe, auf die ein Pumpenkopf mit einem Sauganschluß und einem Druckan¬ schluß aufgesetzt ist.
Derartigen Hochdruckreinigungsgeraten kann eine Reinigungs¬ flüssigkeit, beispielsweise Wasser, über den Sauganschluß zu¬ geführt werden. Die Reinigungsflussigxeit wird von der Kol¬ benpumpe unter Druck gesetzt und kann über den Druckanschluß beispielsweise an eine daran angeschlossene Druckleitung ab¬ gegeben werden. In der Kolbenpumpe sind üblicherweise hin- und herbewegbare Kolben vorgesehen, die an der Taumelscheibe anliegen. Diese wird vom Elektromotor in Drehung versetzt, wobei ein Getriebe zum Einsatz kommt, das die Drehbewegung von einer Motorwelle des Elektromotors auf die Taumelscheibe übertragt. Um die Uberhitzung des Elektromotors zu verhin¬ dern, kommt eine Luftkühlung zum Einsatz.
Die Reinigungswirkung derartiger Hochdruckreinigungsgeräte ist vom erzielbaren Druck (beispielsweise 90 bar) sowie vom Volumen der pro Zeiteinheit abgegebenen Reinigungsflüssig¬ keit, d.h. von der Fördermenge, abhangig. Um einen hohen Druck und eine große Fordermenge erreichen zu können, muß die Pumpe mit einem entsprechend leistungsfähigen Elektromotor ausgerüstet sein. Dies hat allerdings aufgrund der damit ver¬ bundenen Baugröße des Elektromotors ein beachtliches Gewicht und eine nur unbefriedigende Handhabbarkeit des Hochdruckrei- nigungsgerats zur Folge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsge- maßes Hochdruckreinigungsgerät so weiterzubilden, daß eine gute Reinigungswirkung bei gleichzeitig verbesserter Handhab¬ barkeit und reduziertem Gewicht erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor, das Getriebe, die Kolbenpumpe und der Pum¬ penkopf in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgeräts hin¬ tereinander angeordnet sind und daß der Elektromotor als Uni¬ versalmotor ausgebildet ist mit einem Statorpaket und einem Rotor, wobei die Länge des Statorpakets größer ist als der Durchmesser des Rotors.
Wird als luftgekühlter Elektromotor ein Universalmotor mit einem relativ langen Statorpaket verwendet, so hat dies eine besonders wirksame Luftkühlung des Elektromotors zur Folge. Für die Luftkühlung kommt üblicherweise ein Lüftungsaggregat zum Einsatz, das eine Luftströmung in Längsrichtung des Elek¬ tromotors erzeugt. Für eine gute Wärmeabfuhr ist die Ausdeh¬ nung der entsprechenden Kühlflächen des Elektromotors in Längsrichtung maßgeblich. Kommt ein relativ langer Motor zum Einsatz, d.h. ein Motor mit einem Statorpaket, dessen Länge größer ist als der Durchmesser des Rotors, so ist im Ver¬ gleich zu relativ kurzen Motoren eine längere Kühlfläche wirksam, die eine bessere Kühlung gewährleistet. Sind der Elektromotor, das Getriebe, die Kolbenpumpe und der Pumpen¬ kopf hintereinander in Längsrichtung des Hochdruckreinigungs¬ geräts angeordnet, so kann die Luftkühlung des Elektromotors aufgrund der längsgerichteten Luftströmung gleichzeitig eine gute Wärmeabfuhr an den restlichen Geräteteilen des Hoch¬ druckreinigungsgeräts bewirken. Es hat sich herausgestellt, daß mittels der erfindungsgemaßen Ausgestaltung die Erwärmung des Elektromotors selbst im Dauerbetrieb relativ gering ge¬ halten wird; dies hat zur Folge, daß der Elektromotor auch im Dauerbetrieb stark belastet werden kann, ohne daß es zu einer Überhitzung kommt. Aufgrund der wirksamen Kühlung kann im Vergleich zu bekannten Hochdruckreinigungsgeräten ein Elek¬ tromotor mit geringerer Nennleistung zum Einsatz kommen, der mit maximaler Leistung betrieben werden kann, um so die glei¬ che Reinigungswirkung zu erzielen wie vergleichbare Hoch¬ druckreinigungsgeräte mit Elektromotoren größerer Nennlei¬ stung aber geringerer Belastbarkeit. Da das Gewicht des Mo¬ tors einen wesentlichen Anteil des Gesamtgewichts des Hoch¬ druckreinigungsgerät darstellt, führt der Einsatz eines klei¬ neren Elektromotors zu einer beachtlichen Verminderung des Gesamtgewichts. Dies wiederum hat eine bessere Handhabbarkeit des Hochdruckreinigungsgeräts zur Folge.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Statorpaketlänge min¬ destens das 1,15-fache des Rotordurchmessers beträgt, denn eine derartige Längsausdehnung des Stators hat eine besonders große effektive Kühlfläche zur Folge.
Eine besonders wirksame Kühlung des Elektromotors wird da¬ durch erzielt, daß als Lüftungsaggregat ein Radiallüfter ver¬ wendet wird, der zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe positioniert ist und eine Luftströmung vom Motor in Richtung auf den Pumpenkopf des Hochdruckreinigungsgeräts ausbildet. Der Einsatz eines Radiallüfters hat den Vorteil, daß er im Gegensatz zu den sonst üblichen Axiallüftern auch gegen einen bestehenden Luftdruck arbeiten kann, ohne daß sich seine Drehzahl vermindert. Der Radiallüfter saugt die Kühlluft vom Elektromotor an und drückt sie an den sich in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgeräts an den Elektromotor anschlie¬ ßenden Bauteilen entlang. Die Kühlluft kommt dadurch zualler¬ erst mit dem Elektromotor in Kontakt. Die Wärmeübertragung vom Elektromotor zur Kühlluft ist um so besser, je größer die Temperaturdifferenz zwischen Elektromotor und Kühlluft ist, deshalb wird durch die noch nicht erwärmte Kühlluft ein be¬ sonders guter Wärmeübergang, d.h. eine besonders wirksame Kühlung des Elektromotors erzielt. Die Kühlluft wird an- schließend vom Radiallüfter am Getriebe und an der Kolbenpum¬ pe entlang in Richtung Pumpenkopf gedrückt, wo jeweils eine weitere Wärmeabfuhr erfolgt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß das Hochdruckreinigungsgerät ein die Luftströ¬ mung entlang der Außenseite des Elektromotors in Richtung auf einen an dem dem Radiallüfter entgegengesetzten Ende des Elektromotors angeordneten Kollektor und von diesem durch den Elektromotor hindurch in Richtung auf den Radiallüfter füh¬ rendes Führungselement umfaßt. Die Kühlluft wird somit zu¬ nächst an der Außenseite des Elektromotors entlanggeführt, am Kollektor erfolgt eine Strömungsumkehr, und die Kühlluft tritt in den Elektromotor ein, strömt durch diesen hindurch zum Radiallüfter und anschließend in Richtung Pumpenkopf des Hochdruckreinigungsgeräts. Dies hat aufgrund des ausgiebigen Kontaktes der Kühlluft mit dem Elektromotor eine besonders gute Wärmeabfuhr zur Folge. Insbesondere der im Dauerbetrieb einer besonders starken Erwärmung ausgesetzte Kollektor des Elektromotors wird vollständig von der Kühlluft umströmt. Der Elektromotor ist somit auch im Dauerbetrieb sehr stark be¬ lastbar, d.h. er kann praktisch andauernd mit maximaler Lei¬ stung betrieben werden, ohne daß es zu einer Überhitzung kommt.
Von Vorteil ist es, wenn das Führungselement als den Elektro¬ motor aufnehmendes Motorgehäuse ausgestaltet ist, das einen entlang der Außenseite des Elektromotors führenden Strömungs¬ kanal ausbildet, der eine Verbindung herstellt zwischen einer ungefähr in Höhe der dem Kollektor abgewandten Stirnseite des Elektromotors angeordneten Öffnung des Motorgehäuses und dem Kollektor. Es kommt somit bei der erfindungsgemäßen Ausge¬ staltung kein gesondertes Führungselement zum Einsatz, son¬ dern das Motorgehäuse ist derart ausgebildet, daß es nicht nur einen Schutz des Elektromotors gewährleistet, sondern zu- sätzlich die Kühlluft am Elektromotor entlangführt und da¬ durch eine gute Kühlung ermöglicht. Zu diesem Zweck bildet das Motorgehäuse an der Außenseite des Elektromotors einen Strömungskanal aus und weist an der dem Kollektor abgewandten Stirnseite des Elektromotors eine Öffnung auf, die über den Strömungskanal mit dem Kollektor in Verbindung steht. Die Kühlluft kann über die Öffnung in den Strömungskanal des Mo¬ torgehäuses eintreten, anschließend wird sie so lange an der Außenseite des Elektromotors entlanggeführt, bis sie auf den Kollektor trifft, wo sie in den Elektromotor eintritt und durch diesen hindurch zum Radiallüfter strömt.
Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Motorgehäuse topfförmig ausgestaltet ist mit einer Bodenwand und einer davon abstehenden Seitenwand und daß in das Motorgehäuse ein Getriebegehäuse eintaucht, wobei der Elektromotor und das Getriebegehäuse im Abstand zur Innenseite der Seitenwand des Motorgehäuses gehalten sind und wobei eine Öffnung des Getriebegehäuses durch den Elektromo¬ tor abgedichtet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind der in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgeräts an den Elektromotor anschließende Radiallüfter und das Getriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet, das in das topfförmige Mo¬ torgehäuse eintaucht und dessen innerhalb des Motorgehäuses angeordnete Öffnung vom Elektromotor abgedichtet ist. Der in das Motorgehäuse eintauchende Bereich des Getriebegehäuses und der Elektromotor sind im Abstand zur Innenseite der Sei¬ tenwand des Motorgehäuses gehalten, so daß die Kühlluft zwi¬ schen dem Getriebegehäuse und der Seitenwand des Motorgehäu¬ ses in das Motorgehäuse eintreten und an der Außenseite des Elektromotors bis zur Bodenwand entlangströmen kann. Dort tritt die Kühlluft in den Elektromotor ein und strömt durch diesen hindurch zum Radiallüfter und von diesem im Innern des Getriebegehäuses am Getriebe entlang. Motor- und Getriebegehäuse können jeweils im wesentlichen zy¬ linderförmig ausgebildet sein, wobei der Durchmesser des Mo¬ torgehäuses den Durchmesser des Getriebegehäuses übertrifft, so daß sich zwischen dem in das Motorgehäuse eintauchenden Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse ein Ringspalt ausbildet. Von Vorteil ist es, wenn in diesem Ringspalt ein luftdurch¬ lässiges, staub- und spritzwasserundurchlässiges Abdich¬ tungselement beispielsweise aus Kunststoff angeordnet ist.
Eine zusätzliche Gewichtsverminderung des Hochdruckreini¬ gungsgeräts ist dadurch erzielbar, daß das Motorgehäuse und/oder das Getriebegehäuse aus Kunststoff gefertigt sind. Als Kunststoffmaterial kann beispielsweise Polypropylen zum Einsatz kommen. Die Verwendung von Kunststoff hat nicht nur eine Gewichtsersparnis zur Folge, sondern es werden auch die Herstellungskosten beträchtlich verringert im Vergleich zu den sonst üblichen Metallgehausen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hochdruckreinigungsgerät eine den Elektromotor, den Radiallüfter, das Getriebe, die Kolbenpumpe und den Pumpenkopf umgebende Gehauseschale umfaßt, die aus zwei im wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgestal¬ teten Halbschalen gebildet ist, in die jeweils in Höhe des Pumpenkopfes und des Getriebegehäuses Lüftungsschlitze einge¬ formt sind. Die zweischalige Ausgestaltung der Gehauseschale ermöglicht eine besonders einfache Montage des Hochdruckrei¬ nigungsgeräts. Hierzu müssen lediglich die Funktionsteile in eine der beiden Halbschalen eingesetzt werden, anschließend wird die andere Halbschale aufgesetzt und mit der ersten Halbschale beispielsweise verschraubt. Zur Aufnahme der Funk¬ tionsteile des Hochdruckreinigungsgeräts, d.h. des Elektromo¬ tors, des Radiallüfters, des Getriebes, der Kolbenpumpe und des Pumpenkopfes, können einstuckig mit den Halbschalen ver- bundene Halteelemente vorgesehen sein, in die die Funk¬ tionsteile einspannbar sind. Zur Gewichtsverminderung ist die Gehäuseschale bevorzugt aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, gefertigt. Über die ungefähr in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgeräts mittig angeordneten Lüftungs¬ schlitze kann in die Gehäuseschale Kühlluft eintreten, die vom Radiallüfter in das Motorgehäuse eingesaugt wird.
Von Vorteil ist es, wenn an der Innenseite der Lüftungs¬ schlitze ein Sprizwasserschutz angeordnet ist, so daß Spritz¬ wasser nicht in die Gehäuseschale eintreten kann. Hierzu kön¬ nen die Lüftungsschlitze beispielsweise labyrinthartig ausge¬ bildet sein, indem im Abstand zur Innenseite der Gehäusescha¬ le eine die Lüftungsschlitze überdeckende Abdeckung vorgese¬ hen ist.
Eine besonders gute Kühlung des Elektromotors wird dadurch erzielt, daß die Gehäuseschale im Bereich der Boden- und Sei¬ tenwand des Motorgehäuses eine Öffnung aufweist. Die Kühlung des Elektromotors erfolgt somit nicht nur durch die vom Ra¬ diallüfter angesaugte Kühlluft sondern zusätzlich durch die Umgebungsluft, die im Bereich der Boden- und Seitenwand un¬ mittelbar mit dem Motorgehäuse in Kontakt tritt und dieses kühlt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kühlfläche des Motorgehäuses in diesem Bereich vergrößert wird, indem im Be¬ reich der Öffnung der Gehäuseschale an der Außenseite der Bo¬ den- und Seitenwand des Motorgehäuses Kühlrippen angeordnet sind.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: Figur 1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Hochdruckreinigungsgeräts;
Figur 2: eine schematische Längsschnittansicht des
Hochdruckreinigungsgeräts;
Figur 3: eine Schnittansicht der Gehäuseschale des
Hochdruckreinigungsgeräts längs der Linie 3-3 in Figur 1 und
Figur 4: eine Schnittar.sicht der Gehäuseschale längs der Linie 4-4 in Figur 1.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Hochdruckreinigungsgerät 10 dargestellt mit einem Sauganschluß 11, einem Druckanschluß 12 und einem Chemikalienanschluß 13. Über den Sauganschluß 11 kann dem Hochdruckreinigungsgerät 10 Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden, die anschließend über den Druckanschluß 12 unter hohem Druck abgegeben wird. Über den Chemikalienan¬ schluß 13 kann der Reinigungsflüssigkeit eine Reinigungsche- mikalie beigemischt werden, so daß die Reinigungswirkung ge¬ steigert wird.
Wie insbesondere aus Figur 2 deutlich wird, umfaßt das Hoch¬ druckreinigungsgerät 10 einen Elektromotor 14, auf dessen dem Druckanschluß 12 zugewandter Stirnseite ein Radiallüfter 16 aufgesetzt ist, an den sich ein Getriebe 18 sowie eine Kol¬ benpumpe 20 anschließen. Die Kolbenpumpe 20 umfaßt eine Tau¬ melscheibe 24, an der mehrere Kolben 26 anliegen, die durch die Drehbewegung der Taumelscheibe 24 in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgerats 10 hin- und herbewegt werden. Die Kolben 26 tauchen in einen Pumpraum 28 eines Pumpenkopfes 30 ein, der sich in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgerats 10 an die Kolbenpumpe 20 anschließt. Der Pumpraum 28 steht über ein Saugventil 32 mit einer Saugleitung 34 in Verbin¬ dung, in die ein Saugstutzen 36 einmündet, an dem der Saugan¬ schluß 11 endseitig angeordnet ist. Außerdem steht der Pum¬ praum 28 über ein Druckventil 36 mit einer Druckleitung 38 in Verbindung, in der hintereinander ein Rückschlagventil 40 so¬ wie ein Injektor 42 angeordnet sind und die in einen Druck¬ stutzen 44 einmündet, an dem der Druckanschluß 12 angeordnet ist. Der Injektor 42 ist über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Querbohrung mit einer Ansaugkammer 46 verbunden, in die der Chemikalienanschluß 13 einmündet. Während des Be¬ triebs des Hochdruckreinigungsgerats 10 wird die Reinigungs¬ flüssigkeit über die Saugleitung 34 und das Saugventil 32 in den Pumpraum 28 gepumpt, dort unter Druck gesetzt und über das Druckventil 36 und die Druckleitung 38 an den Druckan¬ schluß 12 abgegeben. Mit Hilfe des Injektors 42 kann der Rei- nigungsflüssigkeit eine Reinigungschemikalie beigemischt wer¬ den, die vom Injektor 42 aus der Ansaugkammer 46 gesaugt wird, die mit dem Chemikalienanschluß 13 in Verbindung steht.
Der Elektromotor 14 ist als Universalmotor ausgestaltet und umfaßt eine Ankerwicklung 48 und ein Statorpaket 50 sowie ei¬ nen an dem dem Radiallüfter 16 gegenüberliegenden Ende des Elektromotors 14 angeordneten Kollektor 52. Der Elektromotor 14 ist in einem im wesentlichen zylinderförmigen Motorgehäuse 54 mit einer im wesentlichen als Zylindermantel ausgestalte¬ ten Seitenwand 56 und einer Bodenwand 58 im Abstand zur In¬ nenseite 57 der Seitenwand 56 gehalten. Die Halterung erfolgt mittels radial von der Seitenwand 56 nach innen abstehenden, in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgerats 10 verlaufen¬ den Gehäuserippen 60.
In das Motorgehäuse 54 taucht ein sowohl das Getriebe 18 als auch die Kolbenpumpe 20 aufnehmendes, zylinderförmig ausge- staltes Getriebegehäuse 62 ein, dessen Außendurchmesser klei¬ ner ist als der Innendurchmesser des Motorgehäuses 54, so daß sich zwischen der Innenseite 57 der Seitenwand 56 des Motor¬ gehäuses 54 und dem Getriebegehäuse 62 ein Ringspalt 64 aus¬ bildet, in dem eine Spritzwasserdichtung 66 angeordnet ist. Diese wird von einem schwammartigen, porösen Kunststoff ge¬ bildet, durch den zwar Luft hindurchströmen kann, der aber für Sprizwasser undurchlässig ist. Eine weitere Spritzwasser¬ dichtung 68 ist zwischen der Kolbenpumpe 20 und dem Pumpen¬ kopf 30 positioniert.
Das Getriebegehäuse 62 weist an seinem in das Motorgehäuse 54 eintauchenden Ende einen Kragen 70 auf, an dessen Innenseite der Elektromotor 14 dichtend anliegt. Vom Motorgehäuse 54 kann deshalb Kühlluft nur dadurch in das Getriebegehäuse 62 gelangen, daß sie durch den Elektromotor 14 hindurch strömt.
Während des Betriebs des Hochdruckreinigungsgerats wird der drehfest auf einer Motorwelle 22 gehaltene Radiallüfter 16 in Drehung versetzt, so daß dieser Kühlluft aus dem Bereich des Elektromotors 14 ansaugt und in Richtung auf den Pumpenkopf 30 drückt. Die angesaugte Kühlluft kann über den Ringspalt 64 in das Innere des Motorgehäuses 54 eintreten, sie strömt an¬ schließend an der Außenseite des Elektromotors 14 entlang in Richtung auf den Kollektor 52, tritt dort in das Innere des Elektromotors 14 ein und strömt durch das Statorpaket 50 hin¬ durch zum Radiallüfter 16 und anschließend durch das Getrie¬ begehäuse. Über die Spritzwasserdichtung 68 tritt die Kühl¬ luft aus dem Getriebegehäuse 62 aus und umströmt anschließend die Außenseite des Pumpenkopfes 30. Die Kühlluft strömt somit sowohl an der Außenseite des Elektromotors 14 entlang als auch durch diesen hindurch, wobei der Elektromotor 14 beson¬ ders lang ausgestaltet ist: Bei einem Rotordurchmesser von 39 mm beträgt die Länge des Statorpakets, d.h. die Ausdehnung der aufeinandergeschichteten Statorbleche in Längsrichtung des Elektromotors, 45 mm. Dies hat eine besonders effektive Kühlung des Elektromotors 14 zur Folge. Wie insbesondere aus Figur 1 deutlich wird, sind der Elektro¬ motor 14, der Radiallüfter 16, das Getriebe 18 sowie die Kol¬ benpumpe 20 und der Pumpenkopf 30 von einer Gehäuseschale 72 umgeben, in die in Höhe des Getriebegehäuses 62 sowie des Pumpenkopfes 30 im wesentlichen in Längsrichtung des Hoch¬ druckreinigungsgerats ausgerichtete Lüftungsschlitze 74 ein¬ geformt sind. Die Kühlluft tritt über die in Höhe des Getrie¬ begehäuses 62 angeordneten Lüftungsschlitze 74 in die Gehäu¬ seschale ein und wird vom Radiallüfter 16 anschließend in das Motorgehäuse 54 gesaugt und dann durch das Getriebegehäuse 62 gedrückt und tritt schließlich über die in Höhe des Poir.pen- kopfes 30 angeordneten Lüftungsschlitze wieder aus der Gehäu¬ seschale 72 aus. Die Richtung der Luftströmung ist in der Zeichnung durch die Pfeile 76 dargestellt.
Im Bereich der Seitenwand 56 und der Bodenwand 58 des Motor¬ gehäuses 54 weist die Gehäuseschale 72 eine Öffnung 78 auf, so daß das Motorgehäuse 54 in diesem Bereich einen unmittel¬ baren Kontakt mit der Umgebungsluft hat; damit ist eine zu¬ sätzliche Kühlwirkung verbunden. Um die in diesem Bereich als Kühlfläche wirkende Oberfläche des Motorgehäuses 54 zu ver¬ größern, sind im Bereich der Öffnung 78 an der Außenseite des Motorgehäuses Kühlrippen 80 angeordnet.
Wie aus Figur 3 der Zeichnung hervorgeht, sind die Lüftungs¬ schlitze 74 labyrinthartig ausgebildet, indem die Öffnungen der Lüftungsschlitze 74 mittels einer im Abstand zur Innen¬ seite der Gehäuseschale 72 angeordneten Abdeckung 82 über¬ deckt sind. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung der Lüf¬ tungsschlitze 74 kann praktisch kein Sprizwasser in die Ge¬ häuseschale 72 eintreten.
Die Gehäuseschale 72 wird von zwei spiegelsymmetrisch zuein¬ ander ausgestalteten Halbschalen gebildet, wobei die Spiege- lebene 88, wie aus Figur 4 der Zeichnung ersichtlich ist, in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgerats 10 verläuft. Eine Halbschale 84 ist in Figur 4 teilweise dargestellt. Sie ist wannenartig ausgestaltet und weist einen oberen Rand 86 auf, auf den die in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Halb¬ schale aufgesetzt werden kann. Sowohl die Gehäuseschale 72 als auch das Motorgehäuse 74 und das Getriebegehäuse 62 sind aus Polypropylen gefertigt.
Der Elektromotor 14 kann aufgrund der wirksamen Kühlung im Dauerbetrieb praktisch mit maximaler Leistung betrieben wer¬ den, so daß ein relativ kleiner Elektromotor zum Einsatz kom¬ men kann. Dies hat ebenso wie die Verwendung von Kunststoff für die Gehäuseschale 72 und das Motor- und das Getriebege¬ häuse 54 bzw. 62 eine beträchtliche Gewichtsreduzierung und damit eine bessere Handhabbarkeit des Hochdruckreinigungsge¬ rats 10 zur Folge.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem luftgekühl¬ ten Elektromotor über ein Getriebe angetriebenen, eine Taumelscheibe umfassenden Kolbenpumpe, auf die ein Pum¬ penkopf mit einem Sauganschluß und einem Druckanschluß aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (14), das Getriebe (18), die Kolbenpumpe (20) und der Pumpenkopf (30) in Längsrichtung des Hochdruckreinigungsgerats (10) hintereinander angeordnet sind und daß der Elektromotor (14) als Universalmotor ausgebildet ist mit einem Sta¬ torpaket (50) und einem Rotor, wobei die Länge des Sta- torpakets (50) größer ist als der Durchmesser des Ro¬ tors.
2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwischen dem Elektromotor (14) und dem Getriebe (18) ein eine Luftströmung vom Elektromotor (14) in Richtung auf den Pumpenkopf (30) ausbildender Radiallüfter (16) positioniert ist.
3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdruckreinigungsgerät (10) ein die Luftströmung entlang der Außenseite des Elektro¬ motors (14) in Richtung auf einen an dem dem Radiallüf¬ ter (16) entgegengesetzten Ende des Elektromotors (14) angeordneten Kollektor ( 52 ) und von diesem durch den Elektromotor (14) hindurch in Richtung auf den Radial¬ lüfter (16) führendes Führungselement (54) umfaßt.
4. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Führungselement als den Elektromo¬ tor (14) aufnehmendes Motorgehäuse (54) ausgestaltet ist, das einen entlang der Außenseite des Elektromotors (14) führenden Strömungskanal ausbildet, der eine Ver¬ bindung herstellt zwischen einer ungefähr in Höhe der dem Kollektor ( 52 ) abgewandten Stirnseite des Elektromo¬ tors (14) angeordneten Öffnung (64) des Motorgehäuses (54) und dem Kollektor (52).
5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Motorgehäuse (54) im wesentlichen topfförmig ausgestaltet ist mit einer Bodenwand (58) und einer davon abstehenden Seitenwand (56) und daß in das Motorgehäuse (54) ein Getriebegehäuse (62) eintaucht, wobei der Elektromotor (14) und das Getriebegehäuse (62) im Abstand zur Innenseite (57) der Seitenwand (56) des Motorgehäuses ( 54 ) gehalten sind und wobei eine Öffnung des Getriebegehäuses (62) durch den Elektromotor (14) abgedichtet ist.
6. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (54) und/oder das Getriebegehäuse (62) aus Kunststoff gefertigt sind.
7. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdruckrei¬ nigungsgerät (10) eine den Elektromotor (14), den Ra¬ diallüfter (16), das Getriebe (18), die Kolbenpumpe (20) und den Pumpenkopf (30) umgebende Gehäuseschale (72) um¬ faßt, die aus zwei im wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgestalteten Halbschalen (84) gebildet ist, in die jeweils in Höhe des Pumpenkopfes (30) und des Ge¬ triebegehäuses (62) Lüftungsschlitze (74) eingeformt sind.
8. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß an der Innenseite der Lüftungsschlitze (74) ein Spritzwasserschutz (82) angeordnet ist.
9. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseschale (72) im Bereich der Boden- und der Seitenwand (58 bzw. 56) des Motorge¬ häuses (54) eine Öffnung (78) aufweist.
10. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß im Bereich der Öffnung (78) der Gehäu- seschale (72) an der Außenseite der Boden- und Seiten¬ wand (58 bzw. 56) des Motorgehäuses (54) Kühlrippen (80) angeordnet sind.
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