WO2016138928A1

WO2016138928A1 - Umschaltbare düsenanordnung

Info

Publication number: WO2016138928A1
Application number: PCT/EP2015/054309
Authority: WO
Inventors: Björn SCHWARZ; Jürgen Binder; Sven Dirnberger; Stefan Werner
Original assignee: Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-09-09

Abstract

Es wird eineumschaltbare Düsenanordnung (10) bereitgestellt mit einer Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14) und einer Flüssigkeitsauslasseinrichtung (16), die relativ zueinander um eine Drehachse (18) verdrehbar sind. Die Flüssigkeitsauslasseinrichtung (16) weist eine Rotordüse (50) und mindestens eine Zusatzdüse (52, 54) auf. Je nach Drehstellung ist entweder die Rotordüse (50) oder eine der Zusatzdüsen (52, 54) mit einem Einlasskanal (22) der Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14) verbunden. Die Rotordüse (50) weist ein Gehäuse (56) auf, in dem ein Rotor angeordnet ist, der sich mit einem balligen Ende (84) in einer stirnseitigen Vertiefung (80) und mit einer Anlagefläche (98) an seinem Umfang an einer Stützfläche (100) des Gehäuses (56) abstützt. Unter Druck stehende Flüssigkeit kann über tangentiale Einlässe (62) in das Gehäuse einströmen und dieses über einen Auslass (66) verlassen, wobei die Flüssigkeit den Rotorin eine Umlaufbewegung um die Gehäuselängsachse (76) versetzt. Die mindestens eine Zusatzdüse (52, 54) weist eine Düsenleitung (106, 110) mit einem Düsenkörper (108, 112) auf. Damit die umschaltbare Düsenanordnung (10) eine hohe Reinigungsleistung und eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Rotordüse (50) als separate Baueinheit ausgestaltet ist.

Description

UMSCHALTBARE DÜSENANORDNUNG

Die Erfindung betrifft eine umschaltbare Düsenanordnung für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Flüssigkeitseinlasseinrichtung, die einen Einlasskanal aufweist, und mit einer relativ zur Flüssigkeitseinlasseinrichtung um eine Drehachse drehbaren Flüssigkeitsauslasseinrichtung, die zum Abgeben von unter Druck stehender Flüssigkeit eine Rotordüse und mindestens eine Zusatzdüse aufweist, wobei je nach Drehstellung der Flüssigkeitsauslasseinrichtung wahlweise die Rotordüse oder eine Zusatzdüse mit dem Einlasskanal verbindbar ist, wobei die Rotordüse ein Gehäuse aufweist mit mindestens einem tangential in das Gehäuse einmündenden Einlass und mit einem in einer Stirnwand des Gehäuses angeordneten Auslass, an dem ein Lager mit einer pfan- nenförmigen, zentral durchbrochenen Vertiefung angeordnet ist, und mit einem im Gehäuse angeordneten, einen Durchgangskanal aufweisenden und sich mit einem balligen Ende in der Vertiefung abstützenden Rotor, dessen Längsachse zur Längsachse des Gehäuses geneigt ist und der von der das Gehäuse durchströmenden Flüssigkeit in eine Umlaufbewegung versetzt wird, bei der die Längsachse des Rotors auf einem Kegelmantel umläuft und sich der Rotor mit einer Anlagefläche an seinem Umfang an einer Stützfläche des Gehäuses abstützt, und wobei die mindestens eine Zusatzdüse eine Düsenleitung aufweist mit einem Düsenkörper.

Derartige umschaltbare Düsenanordnungen kommen bei Hochdruckreinigungsgeräten zum Einsatz. Sie können beispielsweise an eine Sprühpistole angeschlossen werden, die von einem Hochdruckreinigungsgerät mit unter Druck stehender Flüssigkeit versorgt wird . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine derartige umschaltbare Düsenanordnung ein Mehrfachstrahlrohr ausbildet, das über eine Sprühpistole und einen Druckschlauch mit dem Druckauslass des Hochdruckreinigungsgeräts verbindbar ist.

Der umschaltbaren Düsenanordnung kann vom Hochdruckreinigungsgerät unter Druck stehende Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt werden, wobei der Druck der Flüssigkeit deutlich mehr als 100 bar betragen kann, beispielsweise 150 bar oder 200 bar. Die umschaltbare Düsenanordnung weist mindestens zwei unterschiedlich ausgestaltete Düsen aus. Eine erste Düse ist in Form einer Rotordüse ausgebildet, mit deren Hilfe ein auf einem Kegelmantel umlaufender kompakter Flüssigkeitsstrahl erzeugt werden kann, der beispielsweise auf eine zu reinigende Fläche gerichtet werden kann. Die Rotordüse weist ein Gehäuse auf mit mindestens einem Einlass, der tangential in das Gehäuse einmündet und dem unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden kann. In dem Gehäuse befindet sich ein Rotor, der nur einseitig an einer pfannenförmigen Vertiefung gelagert ist und sich im Übrigen im Gehäuse um dessen Längsachse bewegen kann. Der Rotor weist einen Durchgangskanal auf, durch den die Flüssigkeit eine durchbrochene Vertiefung an der Stirnseite des Gehäuses passieren kann . Die Längsachse des Rotors ist gegenüber der Längsachse des Gehäuses der Rotordüse geneigt. Durch die tangential in das Gehäuse eintretende Flüssigkeit wird der Rotor in die pfannenförmige Vertiefung gedrückt, die ein Lager für den Rotor ausbildet, und gleichzeitig wird der Rotor in Rotation um die Gehäuselängsachse versetzt. Dies hat zur Folge, dass der austretende Flüssigkeitsstrahl ebenfalls eine kreisförmige Bewegung beschreibt, so dass bei einem mit Punktstrahldüsen vergleichbaren Druck eine verhältnismäßig große Fläche mit Flüssigkeit beaufschlagt werden kann. Je größer die mit Flüssigkeit beaufschlagbare Fläche ist, desto größer ist auch die erzielbare Reinigungsleistung .

In Ergänzung zur Rotordüse weist die umschaltbare Düsenanordnung mindestens eine Zusatzdüse auf. Diese kann beispielsweise als Punktstrahldüse, als Flachstrahldüse oder auch als Niederdruckdüse ausgestaltet sein. Die mindestens eine Zusatzdüse weist eine Düsenleitung auf mit einem Düsenkörper. Der Düsenkörper definiert eine Auslassöffnung, die das Strahlbild der Zusatzdüse definiert. Die umschaltbare Düsenanordnung kann mehrere Zusatzdüsen, beispielsweise zwei Zusatzdüsen aufweisen, deren Auslassöffnungen sich durch unterschiedliche Querschnittsprofile und/oder unterschiedliche Durchmesser auszeichnen. Umschaltbare Düsenanordnungen der eingangs genannten Art sind aus der DE 198 32 568 AI und der DE 101 20 296 AI bekannt. In Ergänzung zu einer Rotordüse weisen diese bekannten Düsenanordnungen jeweils eine einzige Zusatzdüse auf, deren Düsenleitung in das Gehäuse der Rotordüse integriert ist. Die Neigungswinkel, die die bekannten Rotoren zur Längsachse des

Gehäuses aufweisen, sind verhältnismäßig gering . Dies hat den Nachteil, dass die mit Flüssigkeit beaufschlagbare Fläche und folglich auch die erzielbare Reinigungsleistung nicht allzu groß sind . Außerdem beeinträchtigt ein verhältnismäßig geringer Neigungswinkel das Anlaufverhalten des jeweiligen Rotors. Unter dem Anlaufverhalten wird das Ingangsetzen der Rotation des Rotors um die Längsachse des Gehäuses der Rotordüse verstanden. Bevor dem Gehäuse unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, befindet sich der Rotor relativ zum Gehäuse in Ruhe, er führt also noch keine Rotationsbewegung um die Gehäuselängsachse aus. Wird dem Innenraum des Gehäuses über die Flüssigkeitseinlasseinrichtung und den mindestens einen tangentialen Einlass unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt, so soll der Rotor zuverlässig in Rotation versetzt werden. Das Ingangsetzen des Rotors ist einfacher, wenn er eine verhältnismäßig große Neigung zur Längsachse des Gehäuses aufweist. Dies erfordert allerdings einen verhältnismäßig großen Durchmesser des Gehäuses im Bereich der Stützfläche, an der sich der Rotor mit einer Anlagefläche an seinem Umfang abstützt. Durch den großen Durchmesser kann allerdings die mechanische Belastbarkeit des Gehäuses der Rotordüse beeinträchtigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine umschaltbare Düsenanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie eine hohe Reinigungsleistung und eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer umschaltbaren Düsenanordnung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Rotordüse als separate Baueinheit ausgestaltet ist.

Bei der erfindungsgemäßen umschaltbaren Düsenanordnung kommt eine Rotordüse zum Einsatz, die eine separate Baueinheit ausbildet. Die mindestens eine Zusatzdüse ist nicht etwa in die Rotordüse integriert, sondern sie bildet ein von der Rotordüse getrenntes Bauteil aus.

Der Einsatz einer separaten Baueinheit in Form der Rotordüse hat den Vorteil, dass die Rotordüse zur Erzielung einer verbesserten Reinigungsleistung optimiert werden kann, ohne dass diese Optimierung durch eine Integration von mindestens einer Zusatzdüse beeinträchtigt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des Gehäuses der Rotordüse im Bereich von der Stützfläche, an der sich der Rotor mit einer Anlagefläche an seinem

Umfang abstützt, verhältnismäßig groß gewählt wird, so dass der Rotor eine verhältnismäßig große Neigung zur Gehäuselängsachse aufweisen kann. Trotz des verhältnismäßig groß gewählten Durchmessers kann das Gehäuse der Rotordüse eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweisen, da das Gehäuse nicht durch die Integration von mindestens einer Zusatzdüse beeinträchtigt wird. Dies gibt die Möglichkeit, dem Gehäuse der Rotordüse bezogen auf dessen Längsachse eine rotationssymmetrische Ausgestaltung zu verleihen, bei der das Gehäuse der Rotordüse in Umfangsrichtung praktisch eine gleichbleibende Material stärke aufweist. Die rotationssymmetrische Ausgestaltung wird durch die Bereitstellung der mindestens einen Zusatzdüse nicht beeinträchtigt und verleiht dem Gehäuse der Rotordüse eine hohe mechanische Belastbarkeit, auch wenn das Gehäuse der Rotordüse einen verhältnismäßig großen Durchmesser im Bereich der Stützfläche aufweist.

Soll mittels der umschaltbaren Düsenanordnung eine besonders hohe Reinigungsleistung erzielt werden, so kann der Benutzer zur Abgabe von unter Druck stehender Flüssigkeit die Rotordüse auswählen, indem er die Drehstellung der Flüssigkeitsauslasseinrichtung derart wählt, dass die Rotordüse mit dem Einlasskanal der Flüssigkeitseinlasseinrichtung in Strömungsverbindung steht. Wünscht der Benutzer für die Abgabe der unter Druck stehenden Flüssigkeit ein anderes Strahlbild, so kann er statt der Rotordüse eine Zusatzdüse mit dem Einlasskanal in Strömungsverbindung bringen, indem er die Drehstellung der Flüssigkeitsauslasseinrichtung entsprechend wählt. Die als separate Baueinheit ausgestaltete Rotordüse kann nicht nur speziell bei der erfindungsgemäßen umschaltbaren Düsenanordnung zum Einsatz kommen, die Rotordüse kann darüber hinaus auch als eigenständige Düsenanordnung Verwendung finden und hierzu beispielsweise in ein Einfachstrahlrohr integriert sein, das an eine Spritzpistole angeschlossen werden kann, die über einen Druckschlauch mit dem Hochdruckreinigungsgerät verbunden ist. Die Rotordüse bildet eine vorgefertigte Baueinheit aus, die in sehr hoher Stückzahl produziert werden kann. Dadurch können die Herstellungskosten gesenkt werden, so dass auch die erfindungsgemäße umschaltbare Düsenanordnung kostengünstig herstellbar ist.

Von Vorteil ist es, wenn die Düsenleitung der mindestens einen Zusatzdüse zum Gehäuse der Rotordüse beabstandet ist und sich entlang einer Außenseite des Gehäuses der Rotordüse erstreckt. Die Düsenleitung kann hierbei einen Düsenkanal ausbilden, der an seinem der Flüssigkeitseinlasseinrichtung abgewandten Endbereich den Düsenkörper der Zusatzdüse aufweist. Der Düsenkörper kann in den Düsenkanal eingesetzt sein. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Düsenkanal mit dem Düsenkörper einstückig verbunden ist.

Die Rotordüse und die mindestens eine Zusatzdüse sind bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen umschaltbaren Düsenanordnung an unterschiedliche Auslässe eines drehbar mit der Flüssigkeitseinlasseinrichtung verbundenen Verteilerteils angeschlossen. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist die Flüssigkeitsauslasseinrichtung nicht nur eine Rotordüse und mindestens eine Zusatzdüse auf, sondern die Flüssigkeitsauslasseinrichtung weist zusätzlich ein Verteilerteil auf, das für die Rotordüse und die mindestens eine Zusatzdüse jeweils einen separaten Auslass aufweist, an den die jeweilige Düse anschließbar ist. Das Verteilerteil ist relativ zur Flüssigkeitseinlasseinrichtung um die Drehachse drehbar, und je nach Drehstellung steht jeweils einer der Auslässe des Verteilerteils mit dem Einlasskanal der Flüssigkeitseinlasseinrichtung in Strömungsverbindung . Das Verteilerteil weist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einen Einlassabschnitt auf, der mit der Flüssigkeitseinlassleitung drehbar verbunden ist, und mehrere Auslassabschnitte, wobei die Rotordüse und die mindestens eine Zusatzdüse über separate Auslassabschnitte mit dem Einlassabschnitt verbunden sind . Der Rotordüse und jeder Zusatzdüse sind somit unterschiedliche Auslassabschnitte zugeordnet.

Der Einlassabschnitt des Verteilerteils taucht günstigerweise in eine endseitige Ausnehmung des Einlasskanals ein, wobei stromaufwärts des Einlassabschnitts in der Ausnehmung ein Zuleitungsteil drehfest gehalten ist, das einen schräg zur Drehachse ausgerichteten Zuleitungskanal aufweist. Der Zuleitungskanal schließt sich in Strömungsrichtung an den Einlasskanal an und stellt eine Strömungsverbindung her zwischen dem Einlasskanal und dem Verteilerteil . Je nach Drehstellung, die das Verteilerteil relativ zum Zuleitungsteil aufweist, steht einer der Auslassabschnitte des Verteilerteils mit dem Zuleitungskanal des Zuleitungsteils in Strömungsverbindung, so dass diesem Auslassabschnitt unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden kann, wohingegen die weiteren Auslassabschnitte vom Zuleitungskanal getrennt sind .

Die Auslassabschnitte sind günstigerweise als schräg zueinander ausgerichtete Auslassleitungen ausgebildet.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße umschaltbare Düsenanordnung mindestens zwei Zusatzdüsen auf. Eine der Zusatzdüsen kann beispielsweise in Form einer Flachstrahldüse ausgestaltet sein und eine andere der Zusatzdüsen kann beispielsweise in Form einer Punktstrahldüse ausgestaltet sein.

Die mindestens zwei Zusatzdüsen weisen bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung parallel zueinander ausgerichtete Düsenleitungen auf.

In entsprechender Weise wie die Rotordüse können auch die einzelnen Zusatzdüsen der umschaltbaren Düsenanordnung als separate Baueinheiten ausgestaltet sein. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die umschaltbare Düsenanordnung gemäß der Erfindung mindestens zwei Zusatzdüsen aufweist, die einstückig miteinander verbunden sind und insbesondere ein einteiliges Kunststoffformteil ausbilden.

Eine besonders kompakte Ausgestaltung wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass die Rotordüse in einen Bereich zwischen zwei Düsenleitungen eintaucht. Die beiden Düsenleitungen sind im Abstand zueinander angeordnet und definieren zwischen sich einen Zwischenraum, in den die Rotordüse eintaucht.

Bevorzugt sind die Düsenleitungen von mindestens zwei Zusatzdüsen über Verbindungsstege, insbesondere über zwei Verbindungsstege, starr miteinander verbunden. Günstig ist es, wenn die Verbindungsstege parallel zueinander ausgerichtet sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstege senkrecht zu den Düsenleitungen ausgerichtet sind, die über die Verbindungsstege miteinander verbunden sind .

Die Düsenleitungen sind mit den Verbindungsstegen bevorzugt einteilig verbunden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Düsenleitungen zusammen mit den Verbindungsstegen ein einteiliges Kunststoffformteil ausbilden.

Das Gehäuse der Rotordüse besteht günstigerweise aus einem Kunststoffmaterial . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse der Rotordüse ein Spritzgussteil aus Kunststoff ausbildet.

Die nachfolgende Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung . Es zeigen : Figur 1 : eine Längsschnittansicht einer umschaltbaren Düsenanordnung;

Figur 2 : eine Vorderansicht der Düsenanordnung aus Figur 1;

Figur 3 : eine Teilschnittansicht der Düsenanordnung entlang der Linie 3-3 in

Figur 2;

Figur 4: eine Teilschnittansicht der Düsenanordnung entlang der Linie 4-4 in

Figur 2;

Figur 5 : eine Teilschnittansicht der Düsenanordnung entlang der Linie 5-5 in

Figur 2;

Figur 6: eine perspektivische Darstellung einer Flüssigkeitsauslasseinrichtung der Düsenanordnung aus Figur 1 ;

Figur 7 : eine Seitenansicht der Flüssigkeitsauslasseinrichtung aus Figur 7 und

Figur 8: eine Unteransicht der Flüssigkeitsauslasseinrichtung aus Figur 7.

In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen umschaltbaren Düsenanordnung schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Die umschaltbare Düsenanordnung bildet ein Mehrfachstrahlrohr aus und umfasst eine Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 und eine Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16. Die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 ist um eine Drehachse 18 drehbar an der Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 gehalten. Die Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 weist ein koaxial zur Drehachse 18 ausgerichtetes Einlassrohr 20 auf, das einen Einlasskanal 22 ausbildet und an seinem der Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 abgewandten ersten Endbereich 24 ein Bajonettverbindungsglied 26 trägt. Mit Hilfe des Bajonettverbindungsglieds 26 kann die umschaltbare Düsenanordnung 10 an eine Sprühpistole oder auch an eine Sprühlanze angeschlossen werden, die über einen Druckschlauch mit dem Druckauslass eines Hochdruckreinigungsgeräts in Strömungsverbindung steht, so dass der umschaltbaren Düsenanordnung 10 unter Druck stehende Flüssigkeit, insbesondere eine unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt werden kann.

An seinem der Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 zugewandten zweiten Endbereich 28 bildet das Einlassrohr 20 eine glockenförmige Ausnehmung 30 aus, in der ein Zuleitungsteil 32 drehfest gehalten ist. Das Zuleitungsteil 32 bildet einen Zuleitungskanal 34 aus, der sich in Strömungsrichtung an den Einlasskanal 22 anschließt und schräg zur Drehachse 18 ausgerichtet ist. Im Gegensatz zum Zuleitungskanal 32 ist der Einlasskanal 22 fluchtend zur Drehachse 18 ausgerichtet.

Die Ausnehmung 30 des Einlassrohrs 20 wird vom Zuleitungsteil 32 in axialer Richtung nicht vollständig ausgefüllt, vielmehr bildet die Ausnehmung 30 einen in Richtung auf die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 über das Zuleitungsteil 32 überstehenden kragenförmigen Endabschnitt 36 aus. Dies wird insbesondere aus Figur 3 deutlich.

Die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 umfasst ein Verteilerteil 38, das mit einem Einlassabschnitt 40 in den kragenförmigen Endabschnitt 36 der Ausnehmung 30 des Einlassrohrs 20 eintaucht und im kragenförmigen Endabschnitt 36 um die Drehachse 18 drehbar ist. Der Einlassabschnitt 40 weist an seinem Außenumfang einen Dichtring 42 auf, mit dem er an der Innenseite des kragenförmigen Endabschnitts 36 flüssigkeitsdicht anliegt.

In die dem Einlassrohr 20 zugewandte Stirnseite des Einlassabschnitts 40 münden radial versetzt zur Drehachse 18 drei Auslassleitungen 44, 46, 48, die jeweils einen Auslassabschnitt des Verteilerteils 38 ausbilden und schräg zueinander ausgerichtet sind . Mit ihren dem Einlassabschnitt 40 abgewandten Enden bilden die Auslassleitungen 44, 46 und 48 jeweils einen Auslass des Verteilerteils 38 aus. Dies wird insbesondere aus Figur 6 deutlich. An die erste Auslassleitung 44 ist eine Rotordüse 50 angeschlossen, deren konstruktiver Aufbau insbesondere aus Figur 3 deutlich wird . An die zweite Auslassleitung 46 ist eine erste Zusatzdüse 52 angeschlossen, und an die zweite Auslassleitung 48 ist eine zweite Zusatzdüse 54 angeschlossen . Je nach Drehstellung, die das Verteilerteil 38 relativ zum Zuleitungsteil 32 einnimmt, steht eine der Auslassleitungen 44, 46, 48 mit dem schräg ausgerichteten Zuleitungskanal 34 in Strömungsverbindung, so dass der jeweiligen Auslassleitung über den Einlasskanal 22 und den Zuleitungskanal 34 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden kann .

Die Rotordüse 50 ist als separate, vorgefertigte Baueinheit ausgestaltet, die im Abstand zu der ersten Zusatzdüse 52 und zu der zweiten Zusatzdüse 54 angeordnet und lediglich mit dem Verteilerteil 38 mechanisch verbunden ist. Die Rotordüse 50 weist ein Gehäuse 56 auf mit einem Gehäuseboden 58 und einem Gehäusedeckel 60. Der Gehäuseboden 58 ist scheibenförmig ausgestaltet und weist mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete tangentiale Einlässe 62 auf, die in einen Innenraum 64 des Gehäuses 56 einmünden. Der Innenraum 64 ist vom Gehäusedeckel 60 umgeben und verjüngt sich ausgehend von den tangentialen Einlässen 62 bis zu einem Auslass 66, der an einer Stirnwand 68 des Gehäusedeckels 60 angeordnet ist.

Zusätzlich zum Gehäuse 56 weist die Rotordüse 50 ein Anschlussteil 70 auf, das einen Anschlussnippel 72 zum Verbinden mit der ersten Auslassleitung 44 des Verteilerteils 38 und ein Außengewinde 74 zum Einschrauben in den Gehäusedeckel 60 der Rotordüse 50 aufweist.

Über das Anschlussteil 70 und die tangentialen Einlässe 32 kann dem Innenraum 64 der Rotordüse 50 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden, die im Innenraum 64 um eine parallel zur Drehachse 18 ausgerichtete Gehäuselängsachse 76 rotiert und aus dem Gehäuse 56 über den Auslass 66 herausströmen kann. Unmittelbar stromaufwärts des Auslasses 66 ist in der Stirnwand 68 ein Lager angeordnet in Form eines Lagerrings 78, der eine pfannenförmige Vertiefung 80 ausbildet und an seiner Außenseite einen Dichtring trägt zur Abdichtung gegenüber dem Gehäusedeckel 60.

In der pfannenförmigen Vertiefung 80 stützt sich ein Rotor 82 mit einem balligen Ende 84 ab. Der Rotor 82 weist eine Düse 86 auf, die das ballige Ende 84 ausbildet, sowie einen Düsenträger 88, der einen sich in axialer Richtung entlang einer Längsachse 90 des Rotors 82 erstreckenden Durchgangskanal 92 aufweist. In den Durchgangskanal 92 ist die Düse 86 eingepresst. Die Düse 86 weist einen fluchtend zum Durchgangskanal 92 ausgerichteten Düsenkanal aus, der von der unter Druck stehenden Flüssigkeit durchströmt werden kann.

Der Durchgangskanal 92 erweitert sich in seinem der Düse 86 abgewandten Endbereich und nimmt in diesem Endbereich einen fliehkraftverstärkenden Massekörper in Form einer Stahlkugel 94 auf. In Richtung auf die Düse 86 schließt sich im Durchgangskanal 92 an die Stahlkugel 94 ein Gleichrichter 96 an, der in üblicher Weise zwei senkrecht zueinander stehende, parallel zur Längsachse 90 des Rotors 82 verlaufende und den Durchgangskanal 92 diametral durchsetzende Wände aufweist.

Die Stahlkugel 94 kann im Durchgangskanal 92 von Flüssigkeit umströmt werden, so dass diese, nachdem sie den Gleichrichter 96 und die Düse 86 passiert hat, durch den Lagerring 78 und den Auslass 66 hindurchströmen und die Rotordüse 50 verlassen kann.

In Höhe des Gleichrichters 96 trägt der Rotor 82 außenseitig einen O-Ring 98, der bezogen auf die Längsachse 90 des Rotors 82 radial nach außen vorsteht und eine Anlagefläche ausbildet, mit der der Rotor 82 an einer Stützfläche 100 des Gehäusedeckels 60 anliegt. Dies wird insbesondere aus Figur 4 deutlich. Der Gehäusedeckel 60 weist in Umfangsrichtung eine praktisch gleichbleibende Material stärke auf. Der Gehäusedeckel 60 zeichnet sich deshalb durch eine hohe mechanische Stabilität aus, da er rotationssymmetrisch ausgestaltet ist.

In den Gehäusedeckel 60 ist ein Einsatzteil 102 eingeschraubt, das sich in axialer Richtung in einem Bereich zwischen der Stützfläche 100 und dem Lagerring 78 erstreckt und eine Vielzahl von sich entlang der Innenwand des Gehäusedeckels 60 erstreckender rippenförmiger Strömungswiderstandselemente 104 ausbildet. Mit Hilfe der Strömungswiderstandselemente 104 kann die im Innenraum 64 um die Gehäuselängsachse 76 rotierende Flüssigkeitssäule abgebremst werden. Dies stellt sicher, dass die Drehzahl des um die Gehäuselängsachse 76 rotierenden Rotors 82 eine maximale Drehzahl nicht überschreitet.

Nimmt das Verteilerteil 38 relativ zum Einlassrohr 20 eine derartige Drehstellung ein, dass die erste Auslassleitung 44 mit dem Zuleitungskanal 34 in Strömungsverbindung steht, so wird dem Innenraum 64 der Rotordüse 50 über die tangentialen Einlässe 62 unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit zugeführt. Die über die tangentialen Einlässe 62 einströmende Flüssigkeit wird um die Gehäuselängsachse 76 in Drehung versetzt. Es bildet sich somit im Innenraum 64 eine um die Gehäuselängsachse 76 rotierende Flüssigkeitssäule aus. Die rotierende Flüssigkeitssäule nimmt den sich mit seinem balligen vorderen Ende 84 am Lagerring 78 abstützenden Rotor 82 mit, so dass dieser ebenfalls um die Gehäuselängsachse 76 rotiert. Über den O-Ring 98 liegt der Rotor 82 an der vorzugsweise kreiszylindrischen oder konischen Stützfläche 100 an. Die Längsachse 90 des Rotors 82 ist somit gegenüber der Längsachse 76 des Gehäuses 56 geneigt. Der Neigungswinkel beträgt vorzugsweise mindestens 10°, so dass der über den Auslass 66 aus dem Gehäuse 56 heraustretende Flüssigkeitsstrahl eine verhältnismäßig große Fläche beaufschlagt.

Im Bereich des Einsatzteils 102 erfährt die um die Gehäuselängsachse 76 umlaufende Flüssigkeit eine Abbremsung aufgrund der rippenartigen Strömungswiderstandselemente 104. Eine derartige Abbremsung erfolgt allerdings nicht im Bereich der Stützfläche 100, so dass zwar die maximale Drehzahl, die der Rotor 82 bei seiner Umlaufbewegung um die Gehäuselängsachse 76 erzielt, reduziert werden kann, dass aber das Anlaufverhalten des Rotors 82 durch die Strömungswiderstandselemente 104 nicht merklich beeinträchtigt wird .

An die zweite Auslassleitung 46 ist die erste Zusatzdüse 52 angeschlossen. Diese weist eine erste Düsenleitung 106 auf, die an ihrem dem Verteilerteil 38 abgewandten Endbereich einen ersten Düsenkörper 108 trägt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Flachstrahldüse ausgebildet ist. Die erste Düsenleitung 104 ist zum Gehäuse 56 der Rotordüse 50 beabstandet und verläuft entlang der Außenseite des Gehäuses 56, wobei die erste Düsenleitung 106 parallel zur Drehachse 18 ausgerichtet ist.

An die dritte Auslassleitung 48 ist die zweite Zusatzdüse 54 angeschlossen. Die zweite Zusatzdüse 54 eine zweite Düsenleitung 110 auf, die identisch ausgestaltet ist wie die erste Düsenleitung 106 und die an ihrem dem Verteilerteil 38 abgewandten Endbereich einen zweiten Düsenkörper 112 trägt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer Punktstrahldüse ausgestaltet ist.

Die zweite Düsenleitung 110 ist parallel zur ersten Düsenleitung 106 ausgerichtet und zum Gehäuse 56 der Rotordüse 50 beabstandet. Über einen dem Verteilerteil 38 abgewandten ersten Verbindungssteg 114 und einen dem Verteilerteil 38 zugewandten zweiten Verbindungssteg 116 sind die Düsenleitungen 106 und 110 einstückig miteinander verbunden. Die beiden Düsenleitungen 106, 110 bilden in Kombination mit den Verbindungsstegen 114, 116 ein einteiliges Kunststoffformteil aus. Die erste Düsenleitung 106 begrenzt in Kombination mit der zweiten Düsenleitung 110 und den beiden Verbindungsstegen 114, 116 eine Öffnung 118, in die die Rotordüse 50 mit einem dem Verteilerteil 38 zugewandten Bereich eintaucht. Dies wird insbesondere aus Figur 7 deutlich. Die umschaltbare Düsenanordnung 10 erhält dadurch eine besonders kompakte Bauform. Die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 mit dem Verteilerteil 38, der Rotordüse 50 und den beiden Zusatzdüsen 52, 54 ist von einer Hülse 120 in Umfangs- richtung umgeben. Die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 ist mit der Hülse 120 drehfest verbunden und die Hülse 120 wiederum ist am Einlassrohr 20 der Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 drehbar gelagert. Dies gibt die Möglichkeit, die Hülse 120 zusammen mit der Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 relativ zur Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 um die Drehachse 18 zu verdrehen. Wie bereits erwähnt, kann je nach Drehstellung, die die Flüssigkeitsauslasseinrichtung 16 relativ zur Flüssigkeitseinlasseinrichtung 14 einnimmt, eine der Auslassleitungen 44, 46, 48 über den Zuleitungskanal 34 mit dem Einlasskanal 22 in Strömungsverbindung gebracht werden, um in Abhängigkeit von der Drehstellung entweder der Rotordüse 50, der ersten Zusatzdüse 52 oder der zweiten Zusatzdüse 54 unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen, die dann mit dem jeweils gewünschten Strahlbild auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden kann.

Die als vorgefertigte Baueinheit ausgestaltete Rotordüse 50 kann nicht nur in Kombination mit den Zusatzdüsen 52, 54 bei der voranstehend beschriebenen umschaltbaren Düsenanordnung 10 zum Einsatz kommen, sondern sie kann auch als eigenständige Düsenanordnung Verwendung finden, mit der ein auf einem Kegelmantel umlaufender Flüssigkeitsstrahl erzeugt werden kann. Die Rotordüse 50 kann daher in großer Stückzahl produziert werden, so dass die Herstellungskosten verhältnismäßig gering gehalten werden können.

Die Rotordüse 50 zeichnet sich durch eine hohe mechanische Belastbarkeit aus, da insbesondere der Gehäusedeckel 60 in Umfangsrichtung eine gleichbleibende Materialstärke aufweisen kann und nicht etwa einstückig mit den Zusatzdüsen 52 und 54 verbunden ist. Die Rotationssymmetrie des Gehäusedeckels 60 wird durch den Einsatz der ersten Zusatzdüse 52 und der zweiten Zusatzdüse 54 nicht beeinträchtigt, da diese einen Abstand zum Gehäusedeckel 60 einnehmen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Umschaltbare Düsenanordnung für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14), die einen Einlasskanal (22) aufweist, und mit einer relativ zur Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14) um eine Drehachse (18) drehbaren Flüssigkeitsauslasseinrichtung (16), die eine Rotordüse (50) und mindestens eine Zusatzdüse (52, 54) aufweist, wobei je nach Drehstellung der Flüssigkeitsauslasseinrichtung (16) wahlweise die Rotordüse (50) oder eine Zusatzdüse (52, 54) mit dem Einlasskanal (22) verbindbar ist, wobei die Rotordüse (50) ein Gehäuse (56) aufweist mit mindestens einem tangential in das Gehäuse (56) einmündenden Einlass (62) und mit einem in einer Stirnwand (68) des Gehäuses (56) angeordneten Auslass (66), an dem ein Lager mit einer pfannenför- migen, zentral durchbrochenen Vertiefung (80) angeordnet ist, und mit einem im Gehäuse (56) angeordneten, einen Durchgangskanal (92) aufweisenden und sich mit einem balligen Ende (84) in der Vertiefung (80) abstützenden Rotor (82), dessen Längsachse (90) zur Längsachse (76) des Gehäuses (56) geneigt ist und der von der das Gehäuse (56) durchströmenden Flüssigkeit in eine Umlaufbewegung versetzt wird, bei der die Längsachse (90) des Rotors (82) auf einem Kegelmantel umläuft und sich der Rotor (82) mit einer Anlagefläche (98) an seinem Umfang an einer Stützfläche (100) des Gehäuses a(56) abstützt, und wobei die mindestens eine Zusatzdüse (52, 54) eine Düsenleitung (106, 110) aufweist mit einem Düsenkörper (108, 112), dadurch gekennzeichnet, dass die Rotordüse (50) als separate Baueinheit ausgestaltet ist.

Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleitung (106, 110) der mindestens einen Zusatzdüse (52, 54) zum Gehäuse (56) der Rotordüse (50) beabstandet ist und sich entlang einer Außenseite des Gehäuses (56) der Rotordüse (50) erstreckt.

3. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotordüse (50) und die mindestens eine

Zusatzdüse (52, 54) an unterschiedliche Auslässe eines drehbar mit der Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14) verbundenen Verteilerteils (38) angeschlossen sind.

4. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerteil (38) einen Einlassabschnitt (40) aufweist, der mit der Flüssigkeitseinlasseinrichtung (14) drehbar verbunden ist, und mehrere Auslassabschnitte, wobei die Rotordüse (50) und die mindestens eine Zusatzdüse (52, 54) über separate Auslassabschnitte mit dem Einlassabschnitt (40) verbunden sind .

5. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassabschnitte als schräg zueinander ausgerichtete Auslassleitungen (44, 46, 48) ausgestaltet sind .

6. Umschaltbare Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (10) mindestens zwei Zusatzdüsen (52, 54) aufweist.

7. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Zusatzdüsen (52, 54) parallel zueinander ausgerichtete Düsenleitungen (106, 110) aufweisen.

8. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotordüse (50) in einen Bereich (118) zwischen zwei Düsenleitungen (106, 110) eintaucht.

9. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Düsenleitungen (106, 110) von mindestens zwei Zusatzdüsen (52, 54) über mindestens einen Verbindungssteg (114, 116) starr miteinander verbunden sind .

10. Umschaltbare Düsenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleitungen (106, 110) mit dem mindestens einen Verbindungssteg (114, 116) einteilig verbunden sind .

11. Umschaltbare Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (56) der Rotordüse (50) aus Kunststoff besteht.

12. Umschaltbare Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düsenleitung (106, 110) aus Kunststoff besteht.