Моечный аппарат высокого давления
Изобретение относится к моечному аппарату высокого давления с высоконапорным насосом. Моечный аппарат содержит полость (50) всасывания, по меньшей мере одну расположенную за ней по потоку полость (52) нагнетания, напорную полость (56), расположенную по потоку за полостью (52) нагнетания, перепускную линию (92) и клапанное устройство (102). Перепускная линия обеспечивает сообщение напорной полости (56) с полостью (50) всасывания. Клапанное устройство (102) выполнено с возможностью изменения площади проходного сечения перепускной линии (92) и связано с приводным устройством (116). Устройство (76) управления связано с приводным устройством (116) и датчиком (138) давления, который обеспечивает возможность регистрации давления жидкости на напорной стороне полости (52) нагнетания. Устройство (76) управления обеспечивает приведение в действие приводного устройства (116) для регулирования давления жидкости в зависимости от сигнала датчика (138) давления путем изменения площади проходного сечения перепускной линии (92). Технический результат: повышение надежности эксплуатации моечного аппарата высокого давления. 34 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к моечному аппарату высокого давления с высоконапорным насосом, содержащим полость всасывания, по меньшей мере одну расположенную за ней по потоку полость нагнетания, в которой происходит повышение давления жидкости, и напорную полость, расположенную по потоку за полостью нагнетания.
Высоконапорный насос моечного аппарата высокого давления указанного выше типа выполнен, например, в виде плунжерного, в частности аксиально-плунжерного, насоса и обычно содержит два или более плунжера, установленных с возможностью возвратно-поступательного движения. При движении плунжеров жидкость, всасываемая из полости всасывания, вытесняется под давлением из полости нагнетания и выводится из высоконапорного насоса через напорную полость. С полостью всасывания сообщается всасывающая линия, а напорная полость сообщается с напорной линией, в частности шлангом высокого давления, а через нее - с выпускным узлом моечного аппарата высокого давления.
В основу настоящего изобретения была положена задача создания надежного в эксплуатации моечного аппарата высокого давления.
В соответствии с изобретением эта задача решается в моечном аппарате высокого давления указанного выше типа за счет того, что высоконапорный насос содержит перепускную линию, обеспечивающую сообщение напорной полости с полостью всасывания, и клапанное устройство, выполненное с возможностью изменения площади проходного сечения перепускной линии, а моечный аппарат высокого давления также содержит связанное с клапанным устройством приводное устройство, связанное с приводным устройством устройство управления и связанный с устройством управления датчик давления, обеспечивающий возможность регистрации давления жидкости на напорной стороне полости нагнетания, причем давление жидкости является регулируемым по его заданному или задаваемому значению в зависимости от сигнала датчика давления путем изменения площади проходного сечения перепускной линии.
В предлагаемом в изобретении моечном аппарате высокого давления обеспечена возможность регулирования давления жидкости на напорной стороне полости нагнетания. Для этого высоконапорный насос содержит, в том числе, перепускную линию, которая ведет из напорной полости в полость всасывания и возле которой расположено либо в которую включено клапанное устройство. Устройство управления может приводить в действие приводное устройство для управления клапанным устройством, в результате чего может изменяться площадь проходного сечения перепускной линии. Датчик давления выдает в устройство управления сигнал, содержащий информацию о давлении жидкости, измеряемом на напорной стороне полости нагнетания. Сравнивая измеренное значение с заданным или задаваемым значением давления жидкости, устройство управления приводит в действие приводное устройство для изменения площади проходного сечения перепускной линии. В зависимости от положения клапанного устройства и соответственно изменяющейся площади проходного сечения перепускной линии жидкость может проходить из напорной полости в полость всасывания, что влечет за собой изменение давления жидкости, которое можно измерять датчиком давления на напорной стороне полости нагнетания. Практика показала, что предлагаемое в изобретении решение обеспечивает надежность регулирования при конструктивной простоте исполнения высоконапорного насоса.
Под положением клапанного устройства в данном случае понимается, в частности, положение его запорно-регулирующего элемента относительно его седла, причем в зависимости от взаимного положения запорно-регулирующего элемента и седла клапанного устройства для прохода жидкости открывается разная часть площади поперечного сечения перепускной линии, что позволяет регулировать количество жидкости, проходящей через перепускную линию.
Под выражением "на напорной стороне полости нагнетания" в данном случае понимается, в частности, то, что давление жидкости регистрируется возле или в полости или жидкостной линии, расположенной по потоку за напорным клапаном, отделяющим полость нагнетания от напорной полости. Кроме того, это выражение может означать, в частности, регистрацию давления в жидкостной линии, подключенной к напорной полости или выходящей в нее.
При помощи датчика давления целесообразно регистрировать давление жидкости в высоконапорном насосе.
Давление жидкости предпочтительно регистрировать при помощи датчика давления возле или в напорной полости. Например, с этой целью датчик давления расположен возле напорной полости или выходящей в нее жидкостной линии.
Давлением жидкости, регистрируемым датчиком давления, может быть, например, создаваемое насосом давление жидкости, действующее на выходе высоконапорного насоса, к которому присоединена или может быть присоединена напорная линия. Давлением жидкости также может быть давление, связанное с создаваемым насосом давлением, что позволяет определять его по известному соотношению этого давления жидкости с создаваемым насосом давлением путем измерения давления жидкости.
Выход насоса расположен, например, возле напорной полости или сообщается с ней.
Давление жидкости может задаваться устройству управления, например, посредством устройства ввода моечного аппарата высокого давления. При этом может быть предусмотрена возможность задания давления жидкости в виде его абсолютного значения и/или в виде относительного показателя, в частности ступени давления.
Давление жидкости предпочтительно задавать устройству управления ступенчато, например, путем ввода упомянутой выше ступени давления.
В качестве альтернативы ступенчатому заданию давления или в дополнение к нему может быть предусмотрена возможность задания давления жидкости устройству управления непрерывно.
Для регулирования давления жидкости площадь проходного сечения перепускной линии предпочтительно изменять ступенчато. Например, может быть предусмотрена возможность занятия клапанным устройством дискретных положений.
В качестве альтернативы ступенчатому изменению или в дополнение к нему может быть целесообразным непрерывное изменение площади проходного сечения перепускной линии для регулирования давления жидкости. Например, положение клапанного устройства можно изменять непрерывно.
Клапанное устройство предпочтительно содержит запорно-регулирующий элемент, с которым связано приводное устройство, и седло, к которому запорно-регулирующий элемент, находясь в закрывающем положении, плотно или по существу герметично прилегает с возможностью отвода запорно-регулирующего элемента от седла по меньшей мере в одно открывающее положение для изменения площади проходного сечения перепускной линии. В закрывающем положении запорно-регулирующего элемента перепускная линия, например, перекрыта, а создаваемое насосом давление максимально. При отводе запорно-регулирующего элемента от седла клапанного устройства площадь проходного сечения перепускной линии увеличивается, количество жидкости, проходящей через перепускную линию, также увеличивается, а давление на выходе насоса уменьшается.
Запорно-регулирующий элемент может быть установлен с возможностью его перевода из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение против действия упругого возвратного элемента, т.е. с преодолением его силы упругости. Возвратным элементом является, например, пружина сжатия, нагружающая запорно-регулирующий элемент клапанного устройства замыкающим усилием, действующим в направлении закрывающего положения.
Полезным показал себя вариант, в котором при нахождении запорно-регулирующего элемента по меньшей мере в одном открывающем положении изменение площади проходного сечения у седла на единицу пути перемещения запорно-регулирующего элемента относительно седла зависит от положения запорно-регулирующего элемента относительно седла. Это позволяет реализовать, в частности, непостоянную характеристику клапанного устройства. В зависимости от того, в каком взаимном положении находятся запорно-регулирующий элемент и седло клапанного устройства, площадь проходного сечения перепускной линии изменяется за единичное перемещение в большей или меньшей степени. Это выгодно, например, для обеспечения различных характеристик клапанного устройства для различных целей применения высоконапорного насоса. Например, может быть предусмотрено, что в одном диапазоне положений клапанного устройства площадь проходного сечения перепускной линии изменяется при перемещении запорно-регулирующего элемента относительно седла клапанного устройства лишь на небольшую величину. Этот диапазон может быть предусмотрен для регулирования различных задаваемых давлений жидкости. В другом диапазоне взаимных положений запорно-регулирующего элемента и седла клапанного устройства их относительное перемещение может приводить к большему изменению площади поперечного сечения. Этот диапазон может использоваться для большего изменения объемного расхода через перепускную линию и может быть связан с режимом работы высоконапорного насоса, в котором давление жидкости уже не регулируется, но посредством изменения объемного расхода изменяется концентрация добавляемого в жидкость моющего средства на выходе насоса. Подробнее это поясняется ниже.
Целесообразным показал себя вариант, в котором перепускная линия по потоку за седлом клапанного устройства ориентирована поперек продольного направления запорно-регулирующего элемента клапанного устройства. Например, жидкость, проходящая через перепускную линию, входит у седла клапанного устройства в осевом направлении, а выходит за седлом клапанного устройства по потоку в радиальном направлении. В этом случае запорно-регулирующий элемент клапанного устройства вставлен, например, в свое посадочное место, образованное втулкой, охватывающей запорно-регулирующий элемент. Благодаря изменению направления течения жидкости с осевого на радиальное достигается возможность тонкой регулировки площади проходного сечения, что выгодно в плане регулирования давления жидкости, даже при различных давлениях жидкости.
В целесообразном варианте осуществления изобретения запорно-регулирующий элемент клапанного устройства выполнен в виде запорно-регулирующего стержня, установленного в перепускной линии подвижно, в частности с возможностью перемещения, в продольном направлении.
Целесообразно, чтобы запорно-регулирующий стержень был выполнен, по меньшей мере на отдельных участках, сужающимся, в частности сужающимся в направлении, противоположном направлению его перевода из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение. Например, указанное сужение выполнено, по меньшей мере на отдельных участках, коническим.
Указанное сужение может увеличиваться с увеличением расстояния до уплотнительного участка запорно-регулирующего стержня, которым запорно-регулирующий стержень в закрывающем положении прилегает к седлу клапанного устройства. Рядом со своим уплотнительным участком запорно-регулирующий стержень имеет, например, цилиндрический или по существу цилиндрический контур. В качестве альтернативы или дополнения, на запорно-регулирующем
элементе клапанного устройства, например на большем расстоянии от его уплотнительного участка, может быть предусмотрено сужение. С увеличением указанного расстояния сужение может увеличиваться. Под этим, в частности, понимается увеличение изменения площади поперечного сечения запорно-регулирующего элемента клапанного устройства на единичном отрезке расстояния от уплотнительного участка запорно-регулирующего элемента. Благодаря этому при перемещении запорно-регулирующего стержня относительно седла клапанного устройства изменение площади проходного сечения перепускной линии на единицу пути перемещения может увеличиваться с увеличением расстояния от уплотнительного участка запорно-регулирующего элемента до седла клапанного устройства.
Приводное устройство установлено, например, на высоконапорном насосе. Приводное устройство может входить в образованную в высоконапорном насосе камеру, в которую вставлено клапанное устройство. Приводное устройство может поддерживать клапанное устройство в его камере, в частности может плотно прилегать к нему, что обеспечивает уплотнение перепускной линии.
Приводное устройство может иметь множество различных исполнений. Например, приводное устройство представляет собой электрическое, механическое, гидравлическое и/или пневматическое приводное устройство.
В предпочтительном варианте выполнения высоконапорного насоса приводное устройство содержит винтовой привод. Винтовой электропривод может приводиться в действие под управлением устройства управления, вызывая изменение положения клапанного устройства. В частности, запорно-регулирующий элемент смещается относительно седла клапанного устройства. С этой целью запорно-регулирующий элемент выполнен, в частности, в виде запорно-регулирующего стержня, соединенного, например неподвижно, с винтовым приводом.
Целесообразно, чтобы высоконапорный насос имел напорный клапан, расположенный по потоку за клапанным устройством возле или в перепускной линии, открывающий перепускную линию при превышении давлением порогового значения и плотно или по существу герметично закрывающий перепускную линию, если давление ниже порогового значения. Напорный клапан позволяет удерживать в перепускной линии давление жидкости и открывать перепускную линию только при превышении давлением порогового значения. Наличие напорного клапана позволяет, например, избежать подсоса воздуха из перепускной линии при включении высоконапорного насоса для работы на всасывание и при нахождении запорно-регулирующего элемента клапанного устройства в открывающем положении.
Предпочтительно, чтобы клапанное устройство содержало втулку, частично образующую перепускную линию и вмещающую запорно-регулирующий элемент, причем напорный клапан предпочтительно выполнен в виде охватывающего втулку клапанного кольца. Втулка вставлена, например, в отверстие, высверленное в корпусе высоконапорного насоса, и вмещает запорно-регулирующий элемент клапанного устройства. Втулка может иметь выходное отверстие, которое плотно или по существу герметично запирается охватывающим втулку клапанным кольцом. Клапанное кольцо выполнено, например, в виде уплотнительного кольца круглого сечения.
Целесообразно, чтобы высоконапорный насос содержал расположенный в напорной полости эжектор и выходящую в него подводящую линию для подачи добавляемого в жидкость моющего средства, причем датчик давления обеспечивает возможность регистрации давления в подводящей линии. В подаваемую под давлением жидкость может добавляться моющее средство. С этой целью в напорной полости может быть расположен эжектор, в частности эжектор с трубкой Вентури. Моющее средство может подаваться к эжектору по подводящей линии из емкости, установленной в гнездо моечного аппарата высокого давления, и смешиваться с подаваемой под давлением жидкостью. На выходе насоса может выдаваться смесь жидкости и моющего средства. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения датчик давления позволяет определять давление жидкости в подводящей линии, и датчик давления предпочтительно расположен у подводящей линии. По давлению в подводящей линии можно судить, например, о давлении в напорной полости и/или о давлении на выходе высоконапорного насоса. Благодаря этому, регулируя давление жидкости в подводящей линии, можно регулировать давление в напорной полости и/или давление на выходе насоса.
Перепускную линию и/или подводящую линию также можно назвать, соответственно, перепускным каналом и подводящим каналом.
Целесообразно, чтобы датчик давления позволял определять падение давления жидкости ниже заданного или задаваемого порогового значения.
Падение давления обусловливается, например, изменением проходного сечения выпускного узла моечного аппарата высокого давления, что подробнее рассматривается ниже. Например, при подключении и работе низконапорной форсунки для разбрызгивания моющего средства давление жидкости на напорной стороне полости нагнетания падает, что регистрируется датчиком давления. Падение давления может интерпретироваться устройством управления в том смысле, что высоконапорный насос находится в режиме разбрызгивания моющего средства, в котором эжектором может подсасываться моющее средство. При этом давление в подводящей линии, например, меньше атмосферного (т.е. менее чем примерно 1 бар).
В этом случае предпочтительно предусмотреть возможность перевода высоконапорного насоса из регулируемого режима, в котором осуществляется регулирование давления жидкости, в нерегулируемый режим, в котором регулирование давления жидкости не осуществляется. В регулируемом режиме давление регулируется, как описано выше. В регулируемый режим высоконапорный насос входит, в частности, если подключено выпускное устройство в виде высоконапорной форсунки, а давление жидкости должно регулироваться в зависимости от задания пользователя. Поэтому регулируемый режим также можно рассматривать, в частности, как режим высокого давления. В режиме высокого давления давление жидкости превышает, в частности, пороговое значение давления. В нерегулируемом режиме высоконапорный насос может входить в режим разбрызгивания моющего средства, в котором давление жидкости не регулируется.
Целесообразно, чтобы в нерегулируемом режиме устройство управления обеспечивало возможность управления положением клапанного устройства для изменения площади проходного сечения в зависимости от задания, введенного в устройство управления. В нерегулируемом режиме или режиме разбрызгивания моющего средства можно задавать, в частности, положение клапанного устройства и за счет этого управлять площадью проходного сечения перепускной линии. С этим связано изменение объемного расхода через перепускную линию. Вследствие изменения объемного расхода может изменяться концентрация моющего средства, подсасываемого эжектором в режиме разбрызгивания моющего средства. Тем самым может варьироваться пропорция жидкости и моющего средства в смеси.
Предпочтительным является ступенчатое изменение положения клапанного устройства.
В качестве альтернативы ступенчатому изменению положения клапанного устройства или в дополнение к нему может быть предусмотрена возможность его непрерывного изменения.
Моечный аппарат высокого давления, в частности высоконапорный насос, предпочтительно имеет дозирующий клапан, позволяющий оказывать влияние на дозировку моющего средства, а значит, и на пропорцию моющего средства в смеси с жидкостью. Дозирующий клапан связан, например, с устройством управления и/или может приводиться в действие в зависимости от задания (заданного значения рабочего параметра, или уставки), введенного оператором посредством устройства ввода. Дозирующий клапан предпочтительно включен в вышеупомянутую подводящую линию.
Моечный аппарат высокого давления предпочтительно содержит устройство ввода, связанное с устройством управления и выполненное с возможностью задания оператором давления жидкости для устройства управления. Давление жидкости может регулироваться при помощи высоконапорного насоса. Устройство ввода содержит, в частности, элементы ввода, например кнопки, клавиши, выключатели, поворотные выключатели (вращающиеся ручки) или иной орган управления, на который оператор может воздействовать для задания давления жидкости. Например, предусмотрены кнопки "+" и"-" при помощи которых оператор может ступенчато повышать и понижать давление жидкости.
Моечный аппарат высокого давления предпочтительно содержит устройство индикации, выполненное с возможностью отображения оператору информации, относящейся к заданному давлению жидкости. Например, устройство индикации показывает, какая ступень давления выбрана оператором. Также устройство индикации может отображать давление, фактически создаваемое насосом на основании заданного давления жидкости. Как было упомянуто выше, создаваемое насосом давление может отличаться от давления жидкости, находясь с ним, однако, в определенном соотношении, позволяющем устройству управления по (измеряемому) давлению жидкости определять создаваемое насосом давление.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство ввода и устройство индикации могут образовывать интегрированное устройство ввода-вывода, в частности сенсорный экран, или могут быть выполнены в виде такового.
Может быть предусмотрена возможность беспроводной передачи данных из устройства ввода в устройство управления и/или из устройства управления в устройство индикации. Например, передача данных может осуществляться по радиоканалу.
Моечный аппарат высокого давления в предпочтительном варианте его выполнения содержит подмешивающее устройство для добавления в жидкость моющего средства, имеющее гнездо для емкости с моющим средством, расположенный в напорной полости эжектор и подводящую линию, ведущую от гнезда к эжектору. Моющее средство может подсасываться эжектором, поступая через подводящую линию, и смешиваться в эжекторе с подаваемой под давлением жидкостью. При помощи датчика давления предпочтительно регистрируется давление жидкости в подводящей линии.
Целесообразно, чтобы моечный аппарат высокого давления содержал ручной пульт управления, сообщающийся или сообщаемый с напорной полостью посредством напорной линии, например через выход насоса, и выполненный с возможностью присоединения к нему по меньшей мере одного выпускного устройства для выпуска подаваемой под давлением жидкости или снабженный указанным выпускным устройством, причем ручной пульт управления содержит устройство ввода и/или устройство индикации. Ручной пульт управления представляет собой, например, пистолет высокого давления (пистолет-распылитель), подключаемый посредством шланга к выходу насоса, а через выход насоса - к напорной полости. Устройство ввода обеспечивает удобство ввода оператором давления жидкости, причем вводимые данные предпочтительно передаются в устройство управления по беспроводной связи.
В качестве первого выпускного устройства целесообразно предусмотреть высоконапорную форсунку, а в качестве второго выпускного устройства - низконапорную форсунку для разбрызгивания моющего средства, выборочно присоединяемые к ручному пульту управления, и/или моечный аппарат высокого давления может содержать выпускной узел, расположенный на ручном пульте управления или присоединяемый к нему и имеющий высоконапорную форсунку и низконапорную форсунку для разбрызгивания моющего средства, выборочно сообщаемые с напорной линией. При присоединении или выборе высоконапорной форсунки моечный аппарат высокого давления, в частности его высоконапорный насос, может входить в режим высокого давления или регулируемый режим, в котором давление жидкости регулируется. При присоединении или выборе низконапорной форсунки для разбрызгивания моющего средства моечный аппарат высокого давления, в частности его высоконапорный насос, может входить в режим разбрызгивания моющего средства или нерегулируемый режим, в котором давление жидкости не регулируется. Для работы в режиме разбрызгивания моющего средства моечный аппарат высокого давления имеет, в частности, вышеупомянутое подмешивающее устройство.
Целесообразно, чтобы при присоединении или выборе низконапорной форсунки для разбрызгивания моющего средства во время работы моечного аппарата высокого давления, например при воздействии оператора на ручной пульт управления, регистрировалось падение давления жидкости ниже заданного или задаваемого порогового значения, и чтобы оператору на информационное устройство моечного аппарата высокого давления выводилось соответствующее указание.
Это указание предпочтительно содержит информацию о том, что моечный аппарат высокого давления, в частности высоконапорный насос, находится в режиме разбрызгивания моющего средства. Например, для этого отображается символ форсунки для разбрызгивания моющего средства.
В режиме разбрызгивания моющего средства высоконапорный насос предпочтительно находится в нерегулируемом режиме, в котором регулирование давления жидкости не осуществляется.
Целесообразно, чтобы в режиме разбрызгивания моющего средства оператор имел возможность осуществляемого посредством устройства ввода управления положением клапанного устройства для изменения площади проходного сечения, в частности, чтобы моечный аппарат высокого давления содержал подмешивающее устройство для добавления в жидкость моющего средства, пропорция которого в смеси с подаваемой под давлением жидкостью устанавливается в зависимости от положения клапанного устройства. Посредством устройства ввода оператор может управлять пропорцией или концентрацией моющего средства в смеси. Например, оператор может осуществлять ступенчатое управление положением клапанного устройства и связанным с ним изменением площади проходного сечения. Достигаемое за счет этого изменение объемного расхода жидкости, направляемой через перепускную линию, приводит к изменению пропорций жидкости, поступающей в напорную полость, и моющего средства.
Предпочтительно осуществлять ступенчатое управление положением клапанного устройства, а соответственно, и пропорцией моющего средства в смеси.
В качестве альтернативы ступенчатому управлению или в дополнение к нему положением клапанного устройства, а соответственно, и пропорцией моющего средства в смеси можно управлять непрерывно.
Информационное устройство предпочтительно представляет собой устройство индикации, на котором оператору отображается информация, относящаяся к заданному положению клапана. В частности, предусмотрено устройство индикации, на котором в режиме высокого давления может отображаться информация, относящаяся к заданному давлению жидкости, а в режиме разбрызгивания моющего средства - информация, относящаяся к соотношению жидкости и моющего средства. Отображаться могут, например, символы высоконапорной форсунки и низконапорной форсунки для разбрызгивания моющего средства. В зависимости от наличия режима высокого давления или режима разбрызгивания моющего средства устройством управления может изменяться содержимое изображения на дисплее.
Ручной пульт управления предпочтительно содержит элементы ввода, которые при наличии режима разбрызгивания моющего средства позволяют задавать положение клапанного устройства, а в отсутствие режима разбрызгивания моющего средства позволяют задавать давление жидкости. Благодаря этому одни и те же элементы ввода могут использоваться, с одной стороны, для задания давления жидкости, например в режиме высокого давления, а с другой стороны - для задания соотношения жидкости и моющего средства. Отдельные элементы ввода для задания этих параметров не требуются.
Осуществление изобретения подробнее рассматривается ниже на примере его предпочтительных вариантов, поясняемых чертежами, на которых показано: на фиг. 1 - перспективное изображение предлагаемого в изобретении моечного аппарата высокого давления, содержащего высоконапорный насос;
на фиг. 2 - устройство индикации и устройство ввода ручного пульта управления моечного аппарата высокого давления, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 - изображения устройства индикации и устройства ввода при нахождении моечного аппарата высокого давления в режиме высокого давления с отображением шести различных ступеней давления;
на фиг. 4 - изображения устройства индикации и устройства ввода при нахождении моечного аппарата высокого давления в режиме разбрызгивания моющего средства с отображением трех различных дозировок моющего средства;
на фиг. 5 - вид сверху на высоконапорный насос моечного аппарата высокого давления, показанного на фиг. 1;
на фиг. 6 - вид сбоку высоконапорного насоса;
на фиг. 7 - вид в разрезе (местный) вдоль линии 7-7 на фиг. 5;
на фиг. 8 - вид в разрезе (местный) вдоль линии 8-8 на фиг. 6;
на фиг. 9 - вид в разрезе (местный) вдоль линии 9-9 на фиг. 5, причем клапанное устройство высоконапорного насоса находится в закрывающем положении;
на фиг. 10 - изображение, аналогичное фиг. 9, причем клапанное устройство находится в открывающем положении, а также показано приводное устройство, связанное с клапанным устройством;
на фиг. 11 - увеличенное изображение выносного элемента А на фиг. 9 и
на фиг. 12 - увеличенное изображение выносного элемента В на фиг. 10.
На фиг. 1 в перспективе изображен предлагаемый в изобретении моечный аппарат высокого давления в предпочтительном варианте его выполнения, в котором он обозначен номером 10. Моечный аппарат 10 высокого давления содержит двигательно-насосный узел 12, представленный лишь схематически и включающий в себя приводной двигатель 14 и высоконапорный насос 16. Высоконапорный насос 16 присоединен, например прифланцован, к приводному двигателю 14.
Высоконапорный насос 16 имеет вход 18, к которому может быть подключена подводящая линия для подвода к насосу жидкости, в частности воды. Кроме того, высоконапорный насос 16 имеет выход 20, к которому может быть подключена напорная линия 22, в данном случае шланг высокого давления, для отвода подаваемой под давлением жидкости.
К напорной линии 22 присоединен ручной пульт 24 управления моечного аппарата 10 высокого давления, выполненный в виде пистолета 26 высокого давления.
На пистолете 26 высокого давления расположено устройство 28 ввода, содержащее элементы ввода, на которые может воздействовать оператор. В частности, элементы ввода включают в себя кнопку "+" 30 и кнопку "-" 32. Пистолет 26 высокого давления также имеет устройство 34 индикации. Устройство 34 индикации расположено, например, рядом с устройством 28 ввода. Устройство 28 ввода и устройство 34 индикации также могут быть встроены друг в друга и могут быть выполнены, например, в виде сенсорного экрана. Устройство 34 индикации содержит визуальный графический дисплей и образует информационное устройство моечного аппарата 10 высокого давления. На устройстве 34 индикации могут визуально отображаться выводимые указания.
Моечный аппарат 10 высокого давления содержит выпускное устройство 36, выполненное в виде низконапорной форсунки 37 для разбрызгивания моющего средства. Кроме того, моечный аппарат 10 высокого давления содержит выпускное устройство 38, выполненное в виде высоконапорной форсунки 39. В качестве альтернативы отдельным выпускным устройствам, или насадкам, или в дополнение к ним, моечный аппарат 10 высокого давления может иметь выпускной узел 40, содержащий несколько выпускных устройств. В частности, в конструкцию выпускного узла входит выпускное устройство 41, выполненное в виде низконапорной форсунки 42 для разбрызгивания моющего средства, и выпускное устройство 43, выполненное в виде высоконапорной форсунки 44.
Оператор может по своему выбору присоединять к пистолету 26 высокого давления и сообщать с ним выпускное устройство 36, выпускное устройство 38 или выпускной узел 40. При использовании выпускного узла 40 оператор может выбрать по своему усмотрению низконапорную форсунку 42 для разбрызгивания моющего средства или высоконапорную форсунку 44 и тем самым сообщить выбранную форсунку с напорной линией 22.
В зависимости от того, какое выпускное устройство присоединено или выбрано, жидкостный тракт аппарата различается на выходе проходным сечением, через которое выпускается подаваемая под давлением жидкость. В случае высоконапорных форсунок 39 и 44 чистящая жидкость выходит под высоким давлением при малой площади поперечного сечения и скорее малом объемном расходе. Низконапорные же форсунки 37 и 42 для разбрызгивания моющего средства имеют значительно большее проходное сечение, и жидкость выпускается из них с высоким объемным расходом и под скорее малым давлением.
Путем выбора высоконапорной форсунки 39 или 44, с одной стороны, или же низконапорной форсунки 37 или 42 для разбрызгивания моющего средства - с другой стороны, оператор во время работы моечного аппарата 10 высокого давления при воздействии на ручной пульт 24 управления оказывает влияние на давление на выходе соответствующей форсунки. Это влияет также на давление в напорной линии 22 и со стороны выхода высоконапорного насоса 16.
Как показано, в частности, на фиг. 5-7, высоконапорный насос 16 выполнен в виде плунжерного, в частности аксиально-плунжерного, насоса. Высоконапорный насос 16 содержит корпус 46, в котором установлено с возможностью линейного перемещения несколько аксиальных плунжеров (на чертежах показан один аксиальный плунжер 48). Приводной двигатель 14 содержит не показанную на чертежах наклонную шайбу, вращение которой приводит в движение аксиальные плунжеры 48.
Высоконапорный насос 16 имеет полость 50 всасывания, сообщающуюся с входом 18 насоса или образующую его. Полость 50 всасывания выходит в полость 52 нагнетания, причем между этими полостями расположен всасывающий клапан 54. Всосанная жидкость поступает в полость 52 нагнетания, где ее давление повышается аксиальными плунжерами 48.
Полость 52 нагнетания выходит в напорную полость 56, причем между этими полостями расположен напорный клапан 58.
Напорная полость 56 разделена на первую часть 60 и вторую часть 62. Жидкость, выходящая из полости 52 нагнетания, поступает в первую часть 60 напорной полости. Между частями 60, 62 напорной полости установлен обратный клапан 64. Во время работы высоконапорного насоса 16 обратный клапан 64 может занимать открытое положение, позволяя потоку жидкости проходить через обе части 60 и 62 напорной полости к выходу 20 насоса. Выход 20 насоса образован выходной стороной напорной полости 56 или сообщается с ней.
В предпочтительном варианте выполнения высоконапорного насоса, например в высоконапорном насосе 16, имеется так называемое разгрузочное устройство с расположенным в нем разгрузочным клапаном. Его конструкция и принцип действия поясняются на фиг. 7.
В напорную полость 56 у ее второй части 62 выходит линия 66 управления. Линию 66 управления также можно назвать каналом управления.
Благодаря этой линии давление жидкости в напорной полости 56 может действовать на разгрузочный клапан 68 разгрузочного устройства 70. Если во время работы моечного аппарата 10 высокого давления снять управляющее воздействие с пистолета 26 высокого давления, в частности отпустить орган управления пистолета, это приведет к возникновению гидроудара, который пройдет по напорной линии 22 в напорную полость 56. Как это известно, гидроудар, распространившись по линии 66 управления, подействует на разгрузочный клапан 68. Это приведет к открытию разгрузочного клапана 68 и смещению толкателя 72 разгрузочного устройства 70.
Толкатель 72 может воздействовать на не показанный на чертеже коммутационный элемент, например микровыключатель. Коммутационный элемент связан сигнальной линией 74 с устройством 76 управления высоконапорного насоса 16. В качестве альтернативы, коммутационный элемент может быть функционально связан непосредственно с приводным двигателем 14. При наличии коммутационного сигнала приводной двигатель 14 выключается устройством 76 управления по управляющей линии 78 (или коммутационным элементом), вследствие чего при снятии с пистолета 26 высокого давления управляющего воздействия, т.е. при отпущенном органе управления пистолета, привод высоконапорного насоса 16 прекращается. При повторном воздействии на пистолет 26 высокого давления приводной двигатель 14 включается снова.
Моечный аппарат 10 высокого давления содержит подмешивающее устройство 80 для добавления моющего средства в подаваемую под давлением жидкость. Добавление моющего средства предусмотрено во время работы с применением низконапорных форсунок 37 и 42 для разбрызгивания моющего средства. Подмешивающее устройство 80 содержит образованное на моечном аппарате 10 высокого давления гнездо или отделение 82 для размещения емкости 84, в которой содержится запас моющего средства. Посредством подводящей линии 86, которая на отдельных участках содержится в корпусе 46, гнездо 82 сообщается с напорной полостью 56. Один участок подводящей линии 86 предпочтительно образован линией 66 управления. В подводящей линии 86 установлен обратный клапан 88, расположенный, например, вблизи разгрузочного устройства 70.
Подводящую линию 86 также можно назвать подводящим каналом.
Подмешивающее устройство 80 также содержит эжектор 90, который в данном случае выполнен в виде эжектора с трубкой Вентури. Эжектор 90 расположен в напорной полости 56, в частности в ее второй части 62. Подводящая линия 86 выходит во вторую часть 62 напорной полости на всасывающей стороне эжектора 90.
Когда давление на выходной стороне невелико вследствие большого поперечного сечения каналов низконапорных форсунок 37 и 42 для разбрызгивания моющего средства, давление жидкости в подводящей линии 86 вследствие создаваемого эжектором 90 подсасывающего эффекта падает настолько, что обратный клапан 88 открывается. В частности, давление в подводящей линии 86 снижается ниже атмосферного (менее чем примерно 1 бар). Моющее средство под действием создаваемого эжектором 90 подсасывающего эффекта может поступать по подводящей линии 86 в эжектор 90 и смешиваться с жидкостью. Смесь жидкости и моющего средства течет к низконапорной форсунке 37, 42 для разбрызгивания моющего средства и может выпускаться ею.
Если же к пистолету 26 высокого давления присоединена высоконапорная форсунка 39 или 44, давление в напорной линии 22, а значит, и в напорной полости 56 столь высоко, что подсасывающий эффект эжектором 90 не создается. Давление в подводящей линии 86 также высоко, обратный клапан 88 остается закрытым, и моющее средство не подсасывается.
Присоединив или выбрав низконапорную форсунку 37, 42 для разбрызгивания моющего средства, моечный аппарат 10 высокого давления, в частности его высоконапорный насос 16, можно перевести в режим разбрызгивания моющего средства. Если же присоединить или выбрать высоконапорную форсунку 39 или 44, моечный аппарат 10 высокого давления, в частности его высоконапорный насос 16, войдет в режим высокого давления.
Как показано, в частности, на фиг. 7-12, высоконапорный насос 16 содержит перепускную линию 92. Посредством перепускной линии 92 напорная полость 56 сообщается с полостью 50 всасывания. Перепускная линия 92 имеет первый участок, образованный в корпусе 46 и выходящий в напорную полость 56, в частности в ее первую часть 60 (фиг. 8). К первому участку 94 перепускной линии примыкает второй участок 96, образующий клапанную камеру 98. К этой камере 98 примыкает третий участок 100, выходящий в полость 50 всасывания (фиг. 7). Второй и третий участки 96, 100 перепускной линии также образованы в корпусе 46.
Перепускную линию 92 также можно назвать перепускным каналом.
Высоконапорный насос 16 содержит клапанное устройство 102, позволяющее изменять площадь проходного сечения перепускной линии 92. Клапанное устройство 102 содержит втулку 104, вставленную в клапанную камеру 98, и помещенный во втулку запорно-регулирующий элемент 106. Запорно-регулирующий элемент 106 клапанного устройства выполнен в виде запорно-регулирующего стержня 108.
Втулка 104 образует седло 110 для запорно-регулирующего стержня 108. Запорно-регулирующий стержень 108, находясь в закрывающем положении (фиг. 9 и 11), может плотно или по существу герметично прилегать своим уплотнительным участком 112 к седлу 110 клапанного устройства. Перепускная линия 92 при этом закрыта.
Упругий элемент, выполненный в виде винтовой пружины 104, нагружает запорно-регулирующий стержень 108 действующим в направлении его закрывающего положения усилием.
Высоконапорный насос 16 содержит приводное устройство 116, связанное с клапанным устройством 102. В данном случае приводное устройство 116 выполнено, в частности, в виде электрического приводного устройства и электрически связано управляющей линией 118 с устройством 76 управления. Устройство 76 управления может управлять приводным устройством 116 для перемещения запорно-регулирующего стержня 108 из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение и наоборот. В частности, запорно-регулирующий стержень 108 может перемещаться в перепускной линии 92 и относительно втулки 104. Перевод запорно-регулирующего стержня 108 из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение происходит против замыкающего усилия, создаваемого винтовой пружиной 114.
Приводное устройство 116 представлено на чертеже (на фиг. 5 и 10) лишь условно. Например, приводное устройство 116 содержит винтовой привод. Винтовой привод может линейно перемещать толкатель 120, связанный с запорно-регулирующим стержнем 108, например, неподвижно соединенный с ним. Толкатель 120 расположен с противоположной винтовой пружине 114 стороны запорно-регулирующего стержня 108.
Приводное устройство 116 может иметь удерживающий выступ 146, входящий в корпус 46. Посредством удерживающего выступа 146 клапанное устройство 102 может быть закреплено в клапанной камере 98. Например, удерживающий выступ 146 может быть вставлен в корпус 46 и соединен с ним за счет силового и/или геометрического замыкания. Клапанное устройство 102 может опираться на удерживающий выступ 146, воспринимающий действующее на клапанное устройство давление в перепускной линии 92.
На удерживающий выступ 146 предпочтительно может опираться уплотнительный элемент 148. Уплотнительный элемент 148 уплотняет сопряжение между клапанной камерой 98 и удерживающим выступом 146. Например, уплотнительный элемент 148 выполнен в виде уплотнительного кольца круглого сечения, окружающего запорно-регулирующий стержень 108.
Уплотнительный участок 112 запорно-регулирующего элемента образован, например, на кольцевом буртике 122, на который с противоположной стороны опирается винтовая пружина 114.
У своего уплотнительного участка 112 запорно-регулирующий стержень 108 имеет сначала первый, цилиндрический, участок 124, к которому затем примыкает второй, конический, участок 126. Цилиндрический участок 124 выполнен такого размера, чтобы запорно-регулирующий стержень 108 располагался во втулке 104 с некоторым зазором. Отвод запорно-регулирующего стержня 108 от седла 110 клапанного устройства позволяет жидкости пойти через перепускную линию 92.
Конический участок 126 выполнен конически сужающимся, в частности запорно-регулирующий стержень 108 выполнен сужающимся с двойной конусностью. С увеличением расстояния до уплотнительного участка 112 это сужение увеличивается. В данном случае под этим может пониматься, в частности, то, что изменение диаметра, а значит, и поперечного сечения запорно-регулирующего стержня 108 на единицу пути перемещения запорно-регулирующего стержня 108 или его длины увеличивается. Таким образом, в направлении, противоположном направлению перевода запорно-регулирующего стержня 108 из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение, запорно-регулирующий стержень 108 имеет сужение, которое увеличивается с увеличением расстояния до уплотнительного участка 112.
Это позволяет, в частности, по меньшей мере в одном открывающем положении сделать изменение площади проходного сечения перепускной линии 92 у седла 110 клапанного устройства на единицу пути перемещения запорно-регулирующего стержня 108 относительно седла 110 клапанного устройства зависящим от положения запорно-регулирующего стержня 108 относительно седла 110 клапанного устройства. В частности, указанное изменение площади проходного сечения перепускной линии увеличивается за счет увеличивающегося сужения запорно-регулирующего стержня 108 с увеличением расстояния от седла 110 клапанного устройства до уплотнительного участка 112.
К коническому участку 126 примыкает еще один цилиндрический участок 128 запорно-регулирующего стержня 108, который расположен на большем расстоянии от уплотнительного участка 112, чем конический участок, а диаметр которого меньше диаметра цилиндрического участка 124. Уплотнительный элемент 148 окружает цилиндрический участок 124.
Обтекая запорно-регулирующий стержень 108, жидкость проходит через перепускную линию 92 мимо седла 110 клапанного устройства в осевом направлении (в продольном направлении запорно-регулирующего стержня 108), а затем, за седлом 110, - в радиальном направлении от запорно-регулирующего стержня 108. Таким образом, перепускная линия 92 по потоку за седлом 110 клапанного устройства ориентирована радиально относительно продольного направления запорно-регулирующего стержня 108. С этой целью во втулке 104 образован проход 130, ведущий в третий участок 100 перепускной линии.
За клапанным устройством 102 по потоку в перепускной линии 92 расположен напорный клапан 132. Напорный клапан 132 выполнен в виде клапанного кольца 134, в частности уплотнительного кольца круглого сечения. Клапанное кольцо 134 охватывает втулку 104 и может плотно или по существу герметично закрывать проход 130, а значит, и перепускную линию 92. Если давление в перепускной линии 92 превышает пороговое значение, напорный клапан 132 открывается. Если это давление находится ниже порогового значения, перепускная линия 92 закрыта.
Напорный клапан 132 предусмотрен для того, чтобы высоконапорный насос 16 при его пуске мог работать на всасывание (на всасывание жидкости на входе 18 насоса, не подключенном к напорному трубопроводу, т.е. без подпора) даже при нахождении запорно-регулирующего стержня 108 в открывающем положении. Напорный клапан 132 в этом случае препятствует подсосу воздуха через перепускную линию 92.
Высоконапорный насос 16 также содержит воспринимающее устройство 136. Воспринимающее устройство 136 позволяет регистрировать уменьшение давления жидкости на напорной стороне полости 52 нагнетания ниже порогового значения. Кроме того, воспринимающее устройство 136 позволяет регистрировать превышение давлением порогового значения.
Нахождение давления ниже или выше порогового значения целесообразно регистрировать в высоконапорном насосе 16, предпочтительно - возле или в напорной полости 56, в частности в подключенной к ней или выходящей в нее жидкостной линии. В предпочтительном варианте выполнения высоконапорного насоса воспринимающее устройство 136 содержит датчик 138 давления, позволяющий измерять давление жидкости, или выполнено в виде такого датчика.
Датчик 138 давления установлен на высоконапорном насосе 116 с возможностью регистрации давления жидкости в подводящей линии 86, выходящей в напорную полость 56. Давление в подводящей линии 86 находится в определенном соотношении с давлением на выходе 20 высоконапорного насоса 16. Благодаря этому, регистрируя давление жидкости в подводящей линии 86 у напорной полости 56, можно судить о давлении, создаваемом насосом.
Датчик 138 давления подключен, например, к измерительной линии 140, представляющей собой продолжение линии 66 управления. Посредством сигнальной линии 142 датчик 138 давления связан с устройством управления для передачи в него сигнала, соответствующего давлению жидкости. Измерительную линию 140 также можно назвать измерительным каналом.
Ниже рассматривается принцип действия моечного аппарата 10 высокого давления и высоконапорного насоса 16.
Как уже упоминалось, моечный аппарат может работать, во-первых, в режиме высокого давления, а во-вторых - в режиме разбрызгивания моющего средства. В режиме высокого давления регулируется давление жидкости, регистрируемое вблизи напорной полости 56 датчиком давления 108. В режиме разбрызгивания моющего средства клапанное устройство 102 приводится в действие для управления объемным расходом выпускаемой жидкости, а соответственно, и дозировкой моющего средства.
Если присоединена высоконапорная форсунка 39 или выбрана высоконапорная форсунка 44, при воздействии оператора на ручной пульт 24 управления в напорной полости 56, а соответственно, и в подводящей линии 86 действует высокое давление. Оператор задает ступень давления кнопками "+" 30 и "-" 32. Каждая ступень давления соответствует давлению на выходе 20 насоса, а значит, и соотносящемуся с ним давлению жидкости в подводящей линии 86.
На фиг. 3 в качестве примера показаны изображения на устройстве 34 индикации, на котором в режиме высокого давления отображаются различные ступени давления, убывающие сверху вниз. Предусмотрено в общей сложности шесть различных ступеней давления, которые оператор может выбирать кнопками 30 и 32. При нажатии кнопки "+" 30 заданное давление повышается, а при нажатии кнопки "-" 32 заданное давление понижается.
Задание оператора (в данном случае - заданная оператором ступень давления) передается по беспроводной связи из устройства 28 ввода в связанное с ним устройство 76 управления. Устройство 76 управления приводит в действие приводное устройство 116. В зависимости от введенного оператором задания, т.е. уставки давления, давление жидкости, регистрируемое датчиком 138 давления, регулируется путем приведения в действие приводного устройства 116. Моечный аппарат 10 высокого давления, в частности его высоконапорный насос 16, находится в регулируемом режиме.
Нахождение в режиме высокого давления может устанавливаться устройством 76 управления по тому, что давление жидкости в подводящей линии 86, регистрируемое датчиком 138 давления, находится выше порогового значения. При нахождении в режиме высокого давления на устройстве 34 индикации отображается, например, символ 143 высоконапорной форсунки.
Также отображается информация, относящаяся к введенному оператором заданию. В данном случае эта информация представлена черными полосками, обозначающими ступени давления.
Данные об изменении картинки, отображаемой устройством 34 индикации, могут передаваться из устройства 76 управления в связанное с ним устройство 34 индикации по беспроводной связи.
При наивысшей ступени давления (вверху на фиг. 3), например, перепускная линия 92 закрыта, а уплотнительный участок 112 запорно-регулирующего стержня плотно прилегает к седлу 110 клапанного устройства (фиг. 9 и 11). При понижении ступени давления положение клапанного устройства 112 изменяется за счет перевода запорно-регулирующего стержня 108 в открывающее положение. Благодаря этому площадь проходного сечения перепускной линии 92 увеличивается, жидкость перепускается из напорной полости 56 в полость 50 всасывания, и давление на выходе 20 насоса уменьшается. Это уменьшение давления регистрируется по изменению давления в подводящей линии 86. Давление в подводящей линии 86 регулируется путем соответствующего управления приводным устройством 116.
То же самое происходит при дальнейшем понижении ступени давления, при этом в зависимости от заданной ступени давления запорно-регулирующий стержень 108 переводится в открывающее положение, в котором площадь проходного сечения перепускной линии 92 еще более увеличивается, также увеличивается объемный расход жидкости, проходящей через перепускную линию 92, а давление на выходе 20 насоса уменьшается. Давление жидкости регулируется на соответствующей ступени давления.
При переводе запорно-регулирующего стержня 108 в открывающее положение напорный клапан 132 открывается, что позволяет жидкости проходить по перепускной линии 92.
В регулируемом режиме для обеспечения работы на наименьшей ступени давления запорно-регулирующий стержень 108 перемещается приводным устройством 116 не на максимально возможный ход. Перемещение запорно-регулирующего стержня 108 осуществляется, например, лишь в пределах конического участка 126, примыкающего к цилиндрическому участку 124, без изменения конусности это участка 126. Это соответствует участку постоянного сужения конического участка 126 и постоянному изменению площади проходного сечения перепускной линии 92 на единицу пути перемещения запорно-регулирующего стержня.
Если присоединена низконапорная форсунка 37 или выбрана низконапорная форсунка 42, предназначенные для разбрызгивания моющего средства, большое проходное сечение такой форсунки приводит при воздействии оператора на ручной пульт 24 управления к падению давления в подводящей линии 86. В результате датчик 138 давления может зарегистрировать снижение давления жидкости возле напорной полости 56 ниже порогового давления. Устройство 76 управления анализирует сигнал датчика 138 давления и может установить, что используется форсунка 37 или 42 для разбрызгивания моющего средства. Устройство 76 управления переключается в режим разбрызгивания моющего средства. В устройство 34 индикации посредством беспроводной связи передается соответствующее указание. В частности, при этом отображается символ 144 низконапорной форсунки для разбрызгивания моющего средства.
Устройство 34 индикации изменяет свой вид с представленного на фиг. 3 и соответствующего режиму высокого давления на представленный на фиг. 4 и соответствующий режиму разбрызгивания моющего средства.
В режиме разбрызгивания моющего средства моечный аппарат 10 высокого давления, в частности его высоконапорный насос 16, находится в нерегулируемом режиме. Давление жидкости, регистрируемое датчиком 138 давления, уже не регулируется.
Вместо такого регулирования оператор, нажимая на кнопки "+" 30 и "-" 32, управляет положением клапанного устройства 102. Это приводит, в частности, к тому, что площадь проходного сечения перепускной линии 92, а через нее - и объемный расход изменяются под управлением оператора.
В нерегулируемом режиме клапанное устройство 102 открывается, и за счет увеличения объемного расхода через перепускную линию 92 изменяется объемный расход на выходе 20 насоса. Поскольку одновременно в эжектор 90 через подводящую линию 86 подсасывается моющее средство, изменяется и пропорция моющего средства в смеси с жидкостью.
Оператор может изменять эту пропорцию ступенчато, воздействуя на кнопки 30 и 32. В общей сложности можно ступенчато установить три разные пропорции, на фиг. 4 в этом отношении показаны соответствующие картинки, отображаемые устройством 34 индикации. Различные пропорции обозначаются, например, различным числом линий или полосок. Вверху на фиг. 4 представлена ситуация максимальной дозировки моющего средства, т.е. высокой пропорции моющего средства в смеси с жидкостью (высокая доля моющего средства). Сверху вниз на фиг. 4 пропорция моющего средства, т.е. его доля в смеси, убывает.
На фиг. 3 и 4 также видно, что картинки, отображаемые устройством 34 индикации в режиме высокого давления и в режиме разбрызгивания моющего средства, по меньшей мере частично "инвертированы". Если в режиме высокого давления ступени давления представлены поперечными полосками с расположенными между ними промежутками, то в режиме разбрызгивания моющего средства пропорции моющего средства в смеси с жидкостью представлены полосками, находящимися в этих промежутках.
Задание, введенное пользователем при помощи кнопок 30 и 32, реализуется устройством 76 управления для приведения в действие приводного устройства 116. Приводное устройство 116 перемещает запорно-регулирующий стержень 108 настолько, чтобы изменить площадь проходного сечения перепускной линии 92 в зависимости от выбранной дозировки моющего средства (его пропорции в смеси).
На фиг. 3 и 4 также видно, что обеспечиваемое устройством 34 индикации представление ступеней давления, с одной стороны (фиг. 3), и пропорций моющего средства в смеси - с другой стороны (фиг. 4), отражает противоположные положения клапанного устройства 102 и связанные с ними площади проходного сечения перепускной линии 92. В режиме высокого давления клапанное устройство 102 при задании высокой ступени давления (на фиг. 3 вверху) закрыто, а при задании низкой ступени давления (на фиг. 3 внизу) - открыто. В режиме же разбрызгивания моющего средства клапанное устройство 102 при задании высокой доли моющего средства в смеси (на фиг. 4 вверху) открыто шире, чем при задании низкой доли моющего средства в смеси (на фиг. 4 внизу).
В частности, в режиме разбрызгивания моющего средства запорно-регулирующий стержень 108 перемещается настолько, чтобы площадь проходного сечения перепускной линии изменялась за счет увеличивающегося сужения конического участка 126. Таким образом, за единицу пути перемещения запорно-регулирующего элемента 106 клапанного устройства площадь проходного сечения изменяется в большей мере, чем за единицу пути перемещения запорно-регулирующего элемента в режиме высокого давления.
Если снова присоединить высоконапорную форсунку 39 или выбрать высоконапорную форсунку 44, то при воздействии оператора на ручной пульт 24 управления датчик 138 давления вновь зарегистрирует превышение давлением в подводящей линии 86 вышеупомянутого порогового значения. Моечный аппарат 10 высокого давления переключится в рассмотренный выше режим высокого давления.
Пороговые значения давления, выше которых устанавливается режим высокого давления, а ниже - режим разбрызгивания моющего средства, предпочтительно могут быть одинаковыми.
Геометрия запорно-регулирующего стержня 108, который, в частности, имеет участок 126 с двойной конусностью, надежно обеспечивает в режиме высокого давления установку различных ступеней давления и регулирование давления жидкости. В режиме разбрызгивания моющего средства эта геометрия надежно обеспечивает возможность установки объемного расхода жидкости через перепускную линию 92, а соответственно, и пропорции моющего средства в смеси с жидкостью. Таким образом, деление длины запорно-регулирующего стержня 108 на "участок регулирования", задействуемый в режиме высокого давления, и "участок управления" обеспечивает надежность работы высоконапорного насоса 16 как в регулируемом режиме, так и в нерегулируемом режиме.
Моечный аппарат 10 высокого давления и высоконапорный насос 16 позволяют переключаться на регулирование давления жидкости или на управление дозировкой моющего средства (пропорцией моющего средства в смеси с жидкостью) в зависимости от конкретного выбранного или присоединенного выпускного устройства. Для выбора ступени давления и для выбора пропорции моющего средства используется одно и то же устройство 28 ввода. В зависимости от режима работы устройство 34 индикации отображает ступени давления или ступени пропорции моющего средства. Таким образом, моечный аппарат 10 высокого давления также отличается особенно высоким удобством в обращении и интуитивно понятным управлением.
В качестве альтернативы перепускной линии 92, клапанному устройству 102, а также приводному устройству 116 или в дополнение к ним, в конструкции высоконапорного насоса можно предусмотреть клапан 150, посредством которого можно влиять на дозировку моющего средства, а соответственно, и на его пропорцию в смеси с жидкостью. Подобный дозирующий клапан 150 включен, например, в подводящую линию 86. На фиг. 7 в качестве примера показано, что дозирующий клапан 150 предпочтительно расположен перед обратным клапаном 88 в направлении потока моющего средства.
Дозирующий клапан 150 можно приводить в действие или настраивать рукой. Также возможно приведение в действие дозирующего клапана 150 устройством 76 управления в зависимости от задания, введенного оператором на устройстве 28 ввода.
При нахождении моечного аппарата 10 высокого давления в режиме высокого давления регулирование давления жидкости предпочтительно выполняется только тогда, когда работает приводной двигатель 14. Это может устанавливаться, например, устройством 76 управления. Благодаря этому можно избежать ненужного регулирования давления при выключении приводного двигателя 14 и сопутствующем ему изменении давления жидкости, которое регистрируется датчиком 138 давления.
Соответственно, переключение между режимом высокого давления и режимом разбрызгивания моющего средства и наоборот, равно как и отображение устройством 34 индикации зависящей от режима работы информации, также предпочтительно выполняется только тогда, когда работает приводной двигатель 14.
1. Моечный аппарат (10) высокого давления с высоконапорным насосом (16), содержащим:
- полость (50) всасывания,
- по меньшей мере одну расположенную за ней по потоку полость (52) нагнетания, в которой происходит повышение давления жидкости,
- напорную полость (56), расположенную по потоку за полостью (52) нагнетания,
- перепускную линию (92), обеспечивающую сообщение напорной полости (56) с полостью (50) всасывания, и
- клапанное устройство (102), выполненное с возможностью изменения площади проходного сечения перепускной линии (92),
причем моечный аппарат (10) высокого давления также содержит связанное с клапанным устройством (102) приводное устройство (116), связанное с приводным устройством (116) устройство (76) управления и связанный с устройством (76) управления датчик (138) давления, обеспечивающий возможность регистрации давления жидкости на напорной стороне полости (52) нагнетания, причем устройство (76) управления обеспечивает приведение в действие приводного устройства (116) для регулирования давления жидкости по его заданному или задаваемому значению в зависимости от сигнала датчика (138) давления путем изменения площади проходного сечения перепускной линии (92).
2. Моечный аппарат высокого давления по п. 1, отличающийся тем, что давление жидкости регистрируется возле или в напорной полости (56).
3. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что давление жидкости задается устройству (76) управления ступенчато и/или непрерывно.
4. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для регулирования давления жидкости изменение площади проходного сечения перепускной линии (92) осуществляется ступенчато и/или непрерывно.
5. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что клапанное устройство (102) содержит запорно-регулирующий элемент (106), с которым связано приводное устройство (116), и седло (110), к которому запорно-регулирующий элемент (106), находясь в закрывающем положении, плотно или по существу герметично прилегает с возможностью отвода запорно-регулирующего элемента (106) от седла (110) по меньшей мере в одно открывающее положение для изменения площади проходного сечения перепускной линии (92).
6. Моечный аппарат высокого давления по п. 5, отличающийся тем, что запорно-регулирующий элемент (106) установлен с возможностью его перевода из закрывающего положения по меньшей мере в одно открывающее положение против действия упругого возвратного элемента.
7. Моечный аппарат высокого давления по п. 5, отличающийся тем, что при нахождении запорно-регулирующего элемента (106) по меньшей мере в одном открывающем положении изменение площади проходного сечения у седла (110) на единицу пути перемещения запорно-регулирующего элемента (106) относительно седла (110) зависит от положения запорно-регулирующего элемента (106) относительно седла (110).
8. Моечный аппарат высокого давления по п. 7, отличающийся тем, что указанное изменение площади проходного сечения увеличивается с увеличением расстояния от седла (110) до уплотнительного участка (112) запорно-регулирующего элемента (106), которым запорно-регулирующий элемент (106) в своем закрывающем положении прилегает к седлу (110).
9. Моечный аппарат высокого давления по п. 5, отличающийся тем, что перепускная линия (92) по потоку за седлом (110) клапанного устройства ориентирована поперек продольного направления запорно-регулирующего элемента (106) клапанного устройства.
10. Моечный аппарат высокого давления по п. 5, отличающийся тем, что запорно-регулирующий элемент (106) клапанного устройства выполнен в виде запорно-регулирующего стержня (108), установленного в перепускной линии (92) подвижно, в частности с возможностью перемещения, в продольном направлении.
11. Моечный аппарат высокого давления по п. 10, отличающийся тем, что запорно-регулирующий стержень (108) выполнен, по меньшей мере на отдельных участках, сужающимся.
12. Моечный аппарат высокого давления по п. 11, отличающийся тем, что сужение увеличивается с увеличением расстояния до уплотнительного участка (112) запорно-регулирующего стержня (108), которым запорно-регулирующий стержень (108) в закрывающем положении прилегает к седлу (110).
13. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приводное устройство (116) представляет собой электрическое, механическое, гидравлическое и/или пневматическое приводное устройство (116).
14. Моечный аппарат высокого давления по п. 13, отличающийся тем, что приводное устройство (116) содержит винтовой привод.
15. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что высоконапорный насос (16) имеет напорный клапан (132), расположенный по потоку за клапанным устройством (102) возле или в перепускной линии (92), открывающий перепускную линию (92) при превышении давлением порогового значения и плотно или по существу герметично закрывающий перепускную линию (92), если давление ниже порогового значения.
16. Моечный аппарат высокого давления по п. 15, отличающийся тем, что клапанное устройство (102) содержит втулку (104), частично образующую перепускную линию (92) и вмещающую запорно-регулирующий элемент (106), причем напорный клапан (132) выполнен в виде охватывающего втулку (104) клапанного кольца (134).
17. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что высоконапорный насос (16) содержит расположенный в напорной полости (56) эжектор (90) и выходящую в него подводящую линию (86) для подачи добавляемого в жидкость моющего средства, причем датчик (138) давления обеспечивает возможность регистрации давления в подводящей линии (86).
18. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что датчик (138) давления позволяет определять падение давления жидкости ниже заданного или задаваемого порогового значения.
19. Моечный аппарат высокого давления по п. 18, отличающийся тем, что в этом случае предусмотрена возможность перевода высоконапорного насоса (16) из регулируемого режима, в котором осуществляется регулирование давления жидкости, в нерегулируемый режим, в котором регулирование давления жидкости не осуществляется.
20. Моечный аппарат высокого давления по п. 19, отличающийся тем, что в нерегулируемом режиме устройство (76) управления обеспечивает возможность управления положением клапанного устройства (102) для изменения площади проходного сечения в зависимости от задания, введенного в устройство (76) управления.
21. Моечный аппарат высокого давления по п. 20, отличающийся тем, что предусмотрена возможность ступенчатого и/или непрерывного изменения положения клапанного устройства (102).
22. Моечный аппарат высокого давления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он содержит устройство (28) ввода, связанное с устройством управления и выполненное с возможностью задания оператором давления жидкости для устройства (76) управления.
23. Моечный аппарат высокого давления по п. 22, отличающийся тем, что он содержит устройство (34) индикации, выполненное с возможностью отображения оператору информации, относящейся к заданному давлению жидкости.
24. Моечный аппарат высокого давления по п. 23, отличающийся тем, что устройство (28) ввода и устройство индикации образуют интегрированное устройство ввода-вывода или выполнены в виде такового.
25. Моечный аппарат высокого давления по п. 22, отличающийся тем, что предусмотрена возможность беспроводной передачи данных из устройства (28) ввода в устройство (76) управления и/или из устройства (76) управления в устройство (34) индикации.
26. Моечный аппарат высокого давления по п. 22, отличающийся тем, что он содержит подмешивающее устройство (80) для добавления в жидкость моющего средства, имеющее гнездо (82) для емкости (84) с моющим средством, расположенный в напорной полости (56) эжектор (90) и подводящую линию (86), ведущую от гнезда к эжектору (90).
27. Моечный аппарат высокого давления по п. 22, отличающийся тем, что он содержит ручной пульт (24) управления, сообщающийся или сообщаемый с напорной полостью (56) посредством напорной линии (22) и выполненный с возможностью присоединения к нему по меньшей мере одного выпускного устройства (36, 38, 41, 43) для выпуска подаваемой под давлением жидкости или снабженный указанным выпускным устройством, причем ручной пульт (24) управления содержит устройство (28) ввода и/или устройство индикации.
28. Моечный аппарат высокого давления по п. 27, отличающийся тем, что в качестве первого выпускного устройства (38, 43) предусмотрена высоконапорная форсунка (39, 44), а в качестве второго выпускного устройства (36, 41) - низконапорная форсунка (37, 42) для разбрызгивания моющего средства, выборочно присоединяемые к ручному пульту (24) управления, и/или моечный аппарат (10) высокого давления содержит выпускной узел (40), расположенный на ручном пульте (24) управления или присоединяемый к нему и имеющий высоконапорную форсунку (39, 44) и низконапорную форсунку (37, 42) для разбрызгивания моющего средства, выборочно сообщаемые с напорной линией (22).
29. Моечный аппарат высокого давления по п. 28, отличающийся тем, что при присоединении или выборе низконапорной форсунки (37, 42) для разбрызгивания моющего средства во время работы моечного аппарата (10) высокого давления регистрируется падение давления жидкости ниже заданного или задаваемого порогового значения, и оператору на информационное устройство моечного аппарата (10) высокого давления выводится соответствующее указание.
30. Моечный аппарат высокого давления по п. 29, отличающийся тем, что указание содержит информацию о том, что моечный аппарат (10) высокого давления, в частности высоконапорный насос (16), находится в режиме разбрызгивания моющего средства.
31. Моечный аппарат высокого давления по п. 30, отличающийся тем, что в режиме разбрызгивания моющего средства высоконапорный насос (16) находится в нерегулируемом режиме, в котором регулирование давления жидкости не осуществляется.
32. Моечный аппарат высокого давления по п. 30, отличающийся тем, что в режиме разбрызгивания моющего средства оператор имеет возможность осуществляемого посредством устройства (28) ввода управления положением клапанного устройства (102) для изменения площади проходного сечения, в частности моечный аппарат (10) высокого давления содержит подмешивающее устройство (80) для добавления в жидкость моющего средства, пропорция которого в смеси с подаваемой под давлением жидкостью устанавливается в зависимости от положения клапанного устройства (102).
33. Моечный аппарат высокого давления по п. 32, отличающийся тем, что предусмотрена возможность ступенчатого и/или непрерывного управления положением клапанного устройства (102).
34. Моечный аппарат высокого давления по п. 32 в сочетании с п. 29, отличающийся тем, что информационное устройство представляет собой устройство (34) индикации, на котором оператору отображается информация, относящаяся к заданному положению клапанного устройства (102).
35. Моечный аппарат высокого давления по п. 32, отличающийся тем, что устройство (28) ввода содержит элементы (30, 32) ввода, которые при наличии режима разбрызгивания моющего средства позволяют задавать положение клапанного устройства (102), а в отсутствие режима разбрызгивания моющего средства позволяют задавать давление жидкости.
