DE19617778C2 - Ventilpistole für eine Hochdruckreinigungseinrichtung sowie Hochdruckreinigungseinrichtung mit einer solchen Ventilpistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilpistole für eine Hochdruckreinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Gegenstand der Erfindung ist auch eine mit einer solchen Ventilpistole ausgerüstete Hochdruckreinigungseinrichtung insgesamt.

Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (EP-A-0 668 113), zeigt eine Bypassventilanordnung - Unloader - an der Förderpumpe, eine Ventilpistole zum Öffnen und Verschließen eines Düsenkopfes, der üblicherweise über eine dazwischen angeordnete Reinigungslanze mit der Ventilpistole verbunden ist, dort aber auch di­ rekt angeschlossen sein kann, und eine von der Förderpumpe bzw. der Bypassventil­ anordnung zur Ventilpistole führende Druckleitung. In der Druckleitung befindet sich an deren an der Förderpumpe angeschlossenem Ende bzw. im Unloader ein in Strömungsrichtung zur Ventilpistole hin öffnendes, bei geschlossener Ventilpistole jedoch geschlossenes Rückschlagventil.

Der zuvor erläuterte Stand der Technik geht davon aus, daß es zuvor bekannt war, mit einer Anordnung eines Sicherheitsventils den Druck in dem stromabwärts des Rückschlagventils befindlichen Teil der Druckleitung zu begrenzen, jedoch nur auf einen Wert, der deutlich oberhalb des maximalen Betriebsdruckes liegt. Nach dem Abschalten bleibt also bei dem dort vorausgesetzten Stand der Technik die Drucklei­ tung unter dem hohen Betriebsdruck, was sie unnötigerweise beansprucht und im übrigen beim Platzen der Druckleitung eine Gefahr für Bedienungspersonen darstellt.

Der zuvor erläuterte Stand der Technik beschreibt eine Hochdruckreinigungseinrich­ tung mit einem Kolbenunloader, bei dem das Bypassventil von einem in einem Zylin­ der laufenden Kolben entgegen Federkraftwirkung geöffnet wird, wobei die Bewe­ gung in Öffnungsrichtung des Bypassventils durch den ansteigenden Druck in der Druckleitung bei Schließen der Ventilpistole ausgelöst wird, weil dieser Druck über eine Steuerleitung in eine Steuerkammer oberhalb des Steuerkolbens übertragen wird. Diese Steuerleitung zweigt stromabwärts des Rückschlagventils von der Druckleitung ab. Ein solcher Kolbenunloader erfordert zwingend das Rückschlag­ ventil in der Druckleitung, da sonst die zur Schaltung des Bypassventils erforderliche Druckdifferenz am Steuerkolben nicht erzeugt werden kann.

Der zuvor erläuterte Stand der Technik hat bei einer Hochdruckreinigungseinrich­ tung mit einem Kolbenunloader eine Lösung für das Problem der stark druckbelaste­ ten Druckleitung (Unfallgefahr) dadurch, daß von der stromabwärts des Rückschlag­ ventils beginnenden Steuerleitung bzw. der Steuerkammer des Steuerkolbens eine Entlastungsleitung um das Rückschlagventil herum zu dem stromaufwärts des Rück­ schlagventils befindlichen Abschnitt der Druckleitung führt und in diese Entlastungs­ leitung ein Sicherheitsventil eingesetzt ist. Dieses ist in Schließrichtung federbelastet.

Bei geöffneter Ventilpistole, geöffnetem Rückschlagventil und Strömung durch die Druckleitung ist das Sicherheitsventil durch den Druck in der Druckleitung von bei­ den Seiten her ausgeglichen und funktionslos bzw. geschlossen. Wird jedoch die Ventilpistole geschlossen und bricht die Strömung durch die Druckleitung ab, so schließt auch das Rückschlagventil und am Sicherheitsventil treten Druckverhältnisse auf, die von dem in der Druckleitung weiter anstehenden hohen Druck, dem durch Öffnen des Bypassventils stromaufwärts des Rückschlagventils nur noch anstehen­ den niedrigen Druck und dem durch die Federkraft der Rückstellfeder des Sicher­ heitsventils ausgeübten Druck bestimmt sind. Dieses Sicherheitsventil öffnet, solange der Druck in der Druckleitung stromabwärts des Rückschlagventils um einen be­ stimmten Betrag (bestimmt durch die Rückstellfeder) größer ist als der Druck in der Druckleitung stromaufwärts des Rückschlagventils bzw. im Bypasskreis des Un­ loaders. Bei dieser bekannten Hochdruckreinigungseinrichtung wird dadurch der Druck in der Druckleitung bei geschlossener Ventilpistole auf einen bestimmten unte­ ren Haltedruck abgesenkt, bei einem Betriebsdruck von beispielsweise 100 bar auf einen Haltedruck von beispielsweise 30 bar. Dieser geringe Haltedruck ist nicht mehr unfallträchtig.

Ein Haltedruck in der Druckleitung bei geschlossener Ventilpistole ist zweckmäßig insbesondere dann nutzbar, wenn ein Schalter vorgesehen ist, der die Förderpumpe für die Reinigungsflüssigkeit alsbald abschaltet wenn die Ventilpistole geschlossen worden ist. Der Haltedruck in der Druckleitung steht dann nämlich zum erneuten Be­ tätigen des Schalters und Einschalten der Förderpumpe für die Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung, sobald die Ventilpistole wieder geöffnet wird. Mit anderen Worten führt ein beim Öffnen der Ventilpistole zunächst erfolgender Druckabfall in der Druckleitung gegenüber dem Haltedruck dazu, daß eine Kraftwirkung im oder am Unloader realisiert werden kann, die zur Ausübung einer Schaltfunktion genutzt werden kann.

Neben den ein Rückschlagventil zwingend erfordernden Kolbenunloadern sind für Hochdruckreinigungseinrichtungen auch Strömungsunloader bekannt (DE-C 38 37 579). Ein Strömungsunloader wird nicht vom Druck in der Druckleitung, sondern nur von der Strömung in der Druckleitung gesteuert. Dazu weist ein Strömungsun­ loader einen in einer Steuerkammer freifliegend verschiebbaren Steuerkolben auf. Der Steuerkolben trägt auf einer einen Bypassanschluß durchragenden Kolbenstange einen Bypassventilkörper. Auf der von dem Steuerkolben abgewandten Seite des Bypassanschlusses ist der Ventilsitz für den Bypassventilkörper ausgebildet. Der Steuerkolben selbst weist am Außenumfang und/oder im Inneren mindestens einen Strömungskanal für die Reinigungsflüssigkeit auf. Da der Strömungsquerschnitt vor dem Steuerkolben und nach dem Steuerkolben größer ist als am bzw. im Steuerkol­ ben, bildet der Strömungskanal eine. Drosselstelle für die Wasserströmung. Das hat zur Folge, daß bei hoher Wasserströmung (Reinigungsflüssigkeit) der Steuerkolben in Richtung des Anschlusses der Druckleitung verschoben wird und das Bypassventil geschlossen hält. Wird die Strömung der Reinigungsflüssigkeit durch Schließen der Ventilpistole plötzlich gestoppt, so wird wegen der bestehenden Druckdifferenz der Bypassventilkörper vom Bypassventilsitz abgehoben, die Bypassleitung geöffnet und der Steuerkolben simultan in Richtung des Bypassanschlusses zurückgezogen. Bei einem solchen Strömungsunloader ist an sich ein Rückschlagventil nicht vorge­ sehen, die Druckleitung ist also zum Unloader hin stets geöffnet. Dadurch tritt das zuvor erläuterte Problem des Einschlusses hohen Arbeitsdruckes in der Druckleitung zwischen geschlossener Ventilpistole und geschlossenem Rückschlagventil nicht auf, die Druckleitung bleibt auf geringem Druck solange die Ventilpistole geschlossen ist.

Eine Hochdruckreinigungseinrichtung mit einem Strömungsunloader ist zwar sicher­ heitstechnisch optimal, springt aber wegen des geringen Restdruckes in der Drucklei­ tung vor der geschlossenen Ventilpistole relativ langsam an, wenn die Ventilpistole wieder geöffnet wird. Die Betätigung eines Schalters zum Abschalten der Förder­ pumpe bedarf überdies weiterer Modifikationen, insbesondere des Einsatzes einer Vorspannfeder zur Erzeugung definierter Kraftverhältnisse. Dazu kann man bei­ spielsweise eine Vorspannfeder mit geringer Vorspannkraft für das Bypassventil ein­ setzen, die das Bypassventil in Schließrichtung geringfügig vorspannt. Gleichzeitig kann man ein Rückschlagventil in die von der Förderpumpe zum Unloader führende Leitung einsetzen. Dadurch bleibt dann, auch ohne ein Rückschlagventil in der vom Unloader zur Ventilpistole führenden Druckleitung ein Haltedruck in der Drucklei­ tung erhalten, der für Schaltfunktionen genutzt werden kann.

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, wie man bei einer Hochdruckreinigungseinrichtung der in Rede stehenden Art eine von dem Typ des Unloaders unabhängige Lösung für ein Sicher­ heitsventil realisieren kann.

Nach der Lehre der Erfindung ist das Sicherheitsventil nicht mehr dem Anfang der Druckleitung, insbesondere dem Unloader zugeordnet, sondern der Ventilpistole. An­ geordnet in der Ventilpistole wird es bei geschlossener Ventilpistole entgegen einer durch eine Rückstellfeder definierten Rückstellkraft zum Düsenkopf hin geöffnet bis in der Druckleitung der Haltedruck erreicht ist. Diese Lehre macht das Sicherheits­ ventil völlig unabhängig von der Konstruktion am Anfang der Druckleitung, insbe­ sondere also der Konstruktion des Unloaders. Sowohl ein Kolbenunloader als auch ein Strömungsunloader als auch ein modifizierter Strömungsunloader können einge­ setzt werden. Die Absenkung des Druckes in der Druckleitung auf den Haltedruck erfolgt unabhängig davon an der Ventilpistole.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß auch in der Ventilpistole ein Umfeld vor­ liegt, in dem das Sicherheitsventil bei geöffneter Ventilpistole durch den Druck allseits ausgeglichen und funktionslos ist und so nur bei geschlossener Ventilpistole bestim­ mungsgemäß in Wirkung tritt. Besonders bevorzugt ist es dabei, daß das Sicherheits­ ventil in den Ventilkörper der Ventilpistole integriert ist. Das schafft einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau und nutzt die Tatsache, daß der Ventilkörper der Ventilpistole bei geöffneter Ventilpistole allseits druckausgeglichen ist, so daß auch das darin dann befindliche, umgekehrt wirkende Sicherheitsventil druckausgeglichen und damit funktionslos ist. Es tritt erst bei Schließen der Ventilpistole, also Anliegen den Ventilkörpers der Ventilpistole, in bestimmungsgemäße Wirkung und entlastet die Druckleitung nach vorne, also zum Düsenkopf hin bis auf den Haltedruck.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gegenstand der Erfindung ist auch eine mit einer solchen erfindungsgemäßen Ventilpistole ausgerüstete Hochdruckreinigungseinrich­ tung insgesamt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darge­ stellten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in schematischer, einen Überblick gebender Darstellung eine Hoch­ druckreinigungseinrichtung üblicher Bauart,

Fig. 2 stark vergrößert, im Schnitt, den Ventilbereich eines Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Ventilpistole,

Fig. 3 in Fig. 2 entsprechender Darstellung ein modifiziertes Ausführungsbei­ spiel und

Fig. 4 ausschnittsweise ein Sicherheitsventil im Ventilkörper eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilpistole.

Fig. 1 zeigt im grundlegenden Aufbau eine Hochdruckreinigungseinrichtung mit ei­ nem unter anderem eine Förderpumpe für Reinigungsflüssigkeit, insbesondere für Wasser, aufweisenden Gehäuse 1 mit einer Ventilpistole 2 mit angeschlossener Reini­ gungslanze 3 o. dgl. mit einem am Ende erkennbaren Düsenkopf oder auch mit einem direkt angeschlossenen Düsenkopf und mit einer von der Förderpumpe zur Ventilpi­ stole 2 führenden Druckleitung 4.

Grundsätzlich ist in der Druckleitung 4 an deren an der Förderpumpe angeschlosse­ nen Ende, z. B. in einer in der Förderpumpe angeordneten Bypassventilanordnung, ein in Strömungsrichtung zur Ventilpistole 2 hin öffnendes, bei geschlossener Ventil­ pistole 2 geschlossenes Rückschlagventil angeordnet. Der Druckleitung 4 ist ferner ein Sicherheitsventil 7 zugeordnet, das bei geöffneter Ventilpistole 2 und folglich Strömung durch die Druckleitung 4 durch den Druck in der Druckleitung 4 ausgegli­ chen und funktionslos ist, bei geschlossener Ventilpistole 2 jedoch entgegen einer Rückstellkraft öffnet bis der Druck in der Druckleitung 4 auf einen bestimmten unte­ ren Haltedruck abgesunken ist.

Fig. 2 zeigt für ein Ausführungsbeispiel ausschnittsweise und vergrößert im Schnitt den Ventilbereich der Ventilpistole 2. Hier ist das Sicherheitsventil 7 in der Ventilpi­ stole 2 angeordnet. Das Sicherheitsventil 7 öffnet bei geschlossener Ventilpistole 2 entgegen einer durch einer Rückstellfeder 22 definierten Rückstellkraft zum Düsen­ kopf hin bis in der Druckleitung 4 der Haltedruck erreicht ist. In der Ventilpistole 2 kann man das Sicherheitsventil 7 mit Umwegleitungen o. dgl. realisieren. Das darge­ stellte Ausführungsbeispiel ist aber besonders zweckmäßig, da hier das Sicherheits­ ventil 7 in den Ventilkörper 23 der Ventilpistole 2 integriert ist. Der Ventilkörper 23 der Ventilpistole 2 wirkt mit einem Ventilsitz 24 zusammen und taucht, gegebenen­ falls zusätzlich unter Wirkung der Federkraft einer Schließfeder 25 mit einer Spitze in den Ventilsitz 24 ein. Die Spitze des Ventilkörpers 23 weist einen Strömungsdurch­ gang 26 oder mehrere Strömungsdurchgänge auf, an den sich im Ventilkörper 23 eine Sicherheitsventilkammer 27 anschließt. In der Sicherheitsventilkammer 27 befinden sich die Rückstellfeder 22 und der Sicherheitsventilkörper 28. Von der Sicherheits­ ventilkammer 27 führt eine einen Sicherheitsventilsitz 29 bildende Öffnung zur Druckleitung 4 zurück.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich in Fig. 2 und Fig. 3 in beiden Va­ rianten dadurch aus, daß die Rückstellfeder 22 als übliche Schraubendruckfeder aus­ geführt ist. Demgegenüber zeigt Fig. 4 eine Darstellung, bei der die Rückstellfeder 22 als axial belasteter O-Ring ausgeführt ist. In diesem konstruktiv besonders einfachen Ausführungsbeispiel ist der Sicherheitsventilkörper 28 als Kegel mit einer Ventilkugel an der Spitze und Strömungskanälen im Inneren ausgeführt und nach bevorzugter Ausgestaltung aus Kunststoff hergestellt.

Fig. 2 zeigt eine Variante bei einer Ventilpistole 2, bei der der Ventilkörper 23 entge­ gen der Federkraft der Schließfeder 25 ziehend, hier nämlich mit einer Zugstange 30 betätigt wird, wobei, wie angedeutet, um die Zugstange 30 herum Durchtrittsöffnun­ gen angeordnet sind, durch die die Reinigungsflüssigkeit von der Druckleitung 4 zu der den Sicherheitsventilsitz 29 bildenden Öffnung strömt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt alternativ dazu die Ausführung mit einer Druckstange 30 für drückende Betätigung des Ventilkörpers 23 und entsprechenden Durchtrittsöffnungen, durch die die Reinigungsflüssigkeit von dem Strömungsdurch­ gang 26 aus abströmen kann.

Bei vom Ventilsitz 24 abgehobenem Ventilkörper 23 der Ventilpistole 2 befindet sich das Sicherheitsventil 7 insgesamt allseits vom Druck der Reinigungsflüssigkeit beauf­ schlagt, ist also druckausgeglichen und somit funktionslos. Es tritt nur bei geschlos­ sener Ventilpistole 2, also der dargestellten Position des Ventilkörpers 23 am Ventilsitz 24 in Wirkung und erlaubt es, daß der Druck in der Druckleitung 4 bis auf den Halte­ druck entlastet wird.

Selbstverständlich ist auch eine Ventilpistole 2 für sich mit angeschlossener Reini­ gungslanze 3 o. dgl. oder als solche eine handelsfähige Baugruppe, die für sich schutzfähig ist.

Claims (10)

1. Ventilpistole für eine Hochdruckreinigungseinrichtung mit einer Förderpumpe für Reinigungsflüs­ sigkeit und einer von der Förderpumpe zur Ventilpistole (2) führenden Druckleitung (4), dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitsventil (7) in der Ventilpistole (2) angeordnet ist, das bei geöffneter Ventilpistole (2) druckausgeglichen und funktionslos ist, bei geschlossener Ventilpi­ stole (2) jedoch entgegen einer durch eine Rückstellfeder (22) definierten Rückstell­ kraft zum Düsenkopf hin öffnet bis in der Druckleitung (4) ein bestimmter unterer Haltedruck erreicht ist.

2. Ventilpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (7) in einen Ventilkörper (23) der Ventilpistole (2) integriert ist.

3. Ventilpistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (23) der Ventilpistole (2) mit einem Ventilsitz (24) zusammen­ wirkt und, gegebenenfalls zusätzlich unter Wirkung der Federkraft einer Schließfeder (25), mit einer Spitze in den Ventilsitz (24) eintaucht,
daß die Spitze des Ventilkörpers (23) einen Strömungsdurchgang (26) (oder mehrere Strömungsdurchgänge) aufweist, an den sich im Ventilkörper (23) eine Sicherheits­ ventilkammer (27) anschließt,
daß sich in der Sicherheitsventilkammer (27) die Rückstellfeder (22) und ein Sicher­ heitsventilkörper (28) befinden und
daß von der Sicherheitsventilkammer (27) eine einen Sicherheitsventilsitz (29) bil­ dende Öffnung zur Druckleitung (4) führt.

4. Ventilpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (22) als axial belasteter O-Ring ausgeführt ist.

5. Ventilpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsventilkörper (28) des Sicherheitsventils (7) als Kegel mit einer Ventilkugel an der Spitze und Strömungskanälen im Inneren ausgeführt ist und, vorzugsweise, aus Kunststoff besteht.

6. Ventilpistole nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilkörper (23) der Ventilpistole (2) entgegen der Federkraft der Schließfeder (25) ziehend, insbesondere durch eine Zugstange (30) betätigt wird.

7. Ventilpistole nach Anspruch 6, daß um die Zugstange (30) herum Durchtrittsöff­ nungen angeordnet sind, durch die Reinigungsflüssigkeit der den Sicherheitsventil­ sitz (29) bildenden Öffnung zuströmt.

8. Ventilpistole nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilkörper (23) der Ventilpistole (2) entgegen der Federkraft der Schließfeder (25) drückend, insbesondere mittels einer Druckstange (30) betätigt wird.

9. Ventilpistole nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß um die Druckstange (30) herum bzw. an der Druckstange (30) vorbei Durchtrittsöffnungen angeordnet bzw. vorgesehen sind, durch die die Reinigungsflüssigkeit von dem Strömungs­ durchgang (26) abströmt.

10. Hochdruckreinigungseinrichtung
mit einem u. a. eine Förderpumpe für Reinigungsflüssigkeit aufweisenden Gehäuse (1),
mit einer Ventilpistole (2) mit angeschlossener Reinigungslanze (3) o. dgl. mit einem Düsenkopf oder mit direkt angeschlossenem Düsenkopf und
mit einer von der Förderpumpe zur Ventilpistole (2) führenden Druckleitung (4),
wobei in der Druckleitung (4) an deren an der Förderpumpe angeschlossenem Ende ein in Strömungsrichtung zur Ventilpistole (2) hin öffnendes, bei geschlossener Ven­ tilpistole (2) geschlossenes Rückschlagventil angeordnet ist,
gekennzeichnet durch, eine Ventilpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 9.