Die Erfindung betrifft eine Rotordüse für ein Hochdruck¬ reinigungsgerät mit einem Gehäuse, das in einer Stirnwand mit einer pfannenförmigen, zentral durchbrochenen Ver¬ tiefung versehen ist, mit einem eine Durchgangsbohrung aufweisenden Düsenkörper, der sich mit einem kugelig aus¬ gebildeten Ende in der pfannenförmigen Vertiefung ab¬ stützt, sich in Längsrichtung über einen Teil des Gehäuses erstreckt und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses, und mit einem in einer Richtung in das Gehäuse einmündenden Einlaß für die Flüssigkeit, durch die die Flüssigkeit im Gehäuse um die Längsachse in Rotation versetzbar ist, so daß der Düsenkörper zusammen mit der rotierenden Flüssigkeit um¬ läuft und sich dabei mit einer Anlagefläche an seinem Um¬ fang an die Innenwand des Gehäuses anlegt, wobei die Längsachse des Düsenkörpers gegenüber der Längsachse des Gehäuses geneigt ist.

Eine derartige Rotordüse ist beispielsweise aus der DE 40 13 446 Cl bekannt. Sie hat sich als sehr wirksame Reinigungsdüse erwiesen, da mit dieser Düse ein auf einem Kegelmantel umlaufender kompakter Strahl erzeugt werden kann, mit dem eine größere Fläche erreicht werden kann, wobei trotzdem die Eigenschaften des Kompaktstrahls erhal¬ ten bleiben.

Dies wird auch mit einer anderen bekannten Rotordüse er¬ reicht, die jedoch ein anderes Antriebsprinzip besitzt, da bei dieser bekannten Rotordüse der Düsenkörper über eine Turbine oder ein Schaufelrad angetrieben wird (EP 0 379 654 Bl). Dieses befindet sich im Bereich einer zen¬ tralen, achsparallelen Flüssigkeitszuführung, die Flüssig¬ keit wird also im Inneren des Gehäuses nicht insgesamt in Rotation versetzt, sondern die Rotationsbewegung des Düsenkörpers ergibt sich durch den Aufprall der eintreten¬ den Flüssigkeit auf die Schaufeln der Turbine. Die damit verbundene Umlenkung der Flüssigkeit führt zu einer starken Verwirbelung im Innenraum der Düse und damit zu unruhigen Strömungsverhältnissen. Dies wiederum setzt sich bis in den Auslaßbereich des Düsenkörpers fort, so daß durch die unruhige Strömung die Reinigungswirkung beein¬ trächtigt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Rotordüse der ein¬ gangs beschriebenen Art eine Verbesserung der Reinigungs- wirkung zu erzielen.

Dies wird bei einer Rotordüse der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Länge der Durchgangsbohrung in dem Düsenkörper mindestens 70 mm be¬ trägt, daß das Verhältnis der Länge der Durchgangsbohrung zu ihrem Durchmesser den Wert 17 oder einen größeren Wert aufweist und daß in den stromaufwärts gelegenen Abschnitt der Durchgangsbohrung ein Gleichrichter mit achsparallel und diametral verlaufend in der Durchgangsbohrung angeord¬ neten Wänden eingesetzt ist, dessen Länge mindestens 0,25 der Länge der Durchgangsbohrung beträgt.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die angegebenen Merkmale in Kombination zu Strömungsverhält¬ nissen in dem Düsenkörper führen, durch die die Reini¬ gungswirkung erhöht wird.

Dies liegt wahrscheinlich daran, daß die Strömung im Düsenkörper bei dieser speziellen Ausgestaltung sehr tur¬ bulenzfrei erfolgen kann, so daß der aus dem Düsenkörper austretende Strahl über eine längere Strecke sehr kompakt bleibt und nicht auffächert. Dabei ergibt sich diese be¬ sonders turbulenzfreie Strömung einmal durch die Länge, durch das große Verhältnis der Länge zum Durchmesser und durch die große Länge des eingesetzten Gleichrichters, zum anderen aber auch durch die Kombination dieser Abmessungen mit dem beschriebenen Antriebsprinzip, bei dem die Flüssigkeit im Gleichrichter insgesamt rotiert und nicht durch Turbinenschaufeln und deren abrupte Umlenkung ge¬ stört wird. Da der Düsenkörper von der umlaufenden Flüssigkeit mitgenommen wird, ist die Relativgeschwindig¬ keit zwischen umlaufender Flüssigkeit einerseits und um¬ laufendem Düsenkörper andererseits am Einlaß des Düsenkör¬ pers gering, so daß in diesem Bereich beim Eintritt der Flüssigkeit in den Düsenkörper nur geringfügige Strömungs¬ störungen auftretenden werden. Diese verbleibenden gering¬ fügigen StrömungsStörungen können durch die spezielle Di¬ mensionierung der Durchgangsbohrung und des Gleichrichters so weit beseitigt werden, daß eine bisher bei bekannten Rotordüsen nicht erreichbare Reinigungswirkung erzielbar ist.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Durchmesser der Durch¬ gangsbohrung mit Ausnahme des Auslaßbereichs durchgehend gleich ist, wenn also in der Durchgangsbohrung keinerlei Stufen oder Verengungen auftreten. Selbstverständlich wird im Auslaßbereich die Durchgangsbohrung in die Auslaßöff¬ nung einer Auslaßdüse übergehen, und diese Auslaßöffnung hat üblicherweise einen wesentlich geringeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung. Auch hier ist es günstig, wenn der Übergang von der Durchgangsbohrung in die Auslaßöff¬ nung der Düse stetig erfolgt, wie es an sich bekannt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Dicke der Wände des Gleich¬ richters maximal 1/40 der Gesamtlänge des Gleichrichters beträgt. Dies ist eine sehr geringe Wandstärke, die dazu führt, daß die Strömung durch die Durchgangsbohrung durch die Wände minimal gestört wird. Auch dies fördert die Gleichmäßigkeit der Strömung durch die Durchgangsbohrung erheblich.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Gleichrichter aus Me¬ tall besteht, da aufgrund der höheren Festigkeitswerte von Metall gegenüber Kunststoff mit geringeren Wandstärken ge¬ arbeitet werden kann, ohne eine Beschädigung des Gleich¬ richters und damit eine Veränderung der Gleichrichtergeo¬ metrie befürchten zu müssen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Breite der Wände des Gleichrichters über den größten Teil ihrer Länge dem Innendurchmesser der Durch¬ gangsbohrung entspricht, daß die Wände am stromaufwärts gelegenen Ende des Gleichrichters geringfügig verbreitert sind und daß die verbreiterten Teile der Wände in einen Einsatz aus verformbarem Material eindringen, der am stromaufwärts gelegene Ende der Durchgangsbohrung deren Innenwand bildet. Es ist dadurch möglich, den Gleich¬ richter durch axiales Einschieben in die Durchgangsbohrung festzulegen, da sich dabei die verbreiterten Enden des Gleichrichters in das verformbare Material eingraben und somit den Gleichrichter in dieser Position fixieren. Gleichzeitig liegen die Wände mit dem größten Teil ihrer Länge an der Innenwand der Durchgangsbohrung an und teilen somit die Durchgangsbohrung in achsparallele und vollstän¬ dig voneinander getrennte Kanäle auf, die zu der Beruhi¬ gung der Flüssigkeit führen.

Es kann vorgesehen sein, daß in einen erweiterten Ab¬ schnitt am stromaufwärts gelegenen Ende der Durchgangs¬ bohrung ein Kunststoffring eingesetzt ist, der das ver¬ formbare Material bildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Rotordüse ist vorgesehen, daß am stromabwärts gelegenen Ende der Durch¬ gangsbohrung ein Düseneinsatz mit einer Auslaßöffnung an¬ geordnet ist, deren Auslaßrichtung gegenüber der Längs¬ achse des Düsenkörpers geneigt ist.

Durch diese Neigung der Auslaßöffnung gegenüber der Längs¬ achse des Düsenkörpers wird der kompakte Strahl aus dem Düsenkörper nicht mehr in Richtung der Längsachse des Dü¬ senkörpers abgegeben, sondern schräg zu dieser Längsrich¬ tung, also unter einem Winkel gegenüber dieser Längsrich¬ tung geneigt. Diese Längsrichtung des Düsenkörpers bildet gleichzeitig die Drehachse, um welche eine Eigendrehung des Düsenkörpers im Gehäuse möglich ist, so daß durch diese Eigendrehung des Düsenkörpers um die eigene Längs¬ achse auch die Richtung der Auslaßöffnung auf einem Kegel¬ mantel umläuft, und zwar einem Kegelmantel, dessen Achse mit der Längsachse des Düsenkörpers zusammenfällt. Nachdem der Düsenkörper selber zusätzlich auf einem Kegelmantel umläuft, erhält man auf diese Weise eine komplizierte Überlagerungsbewegung des abgegebenen Kompaktstrahls, dieser läuft nämlich zuerst entsprechend der kegelförmigen Umlaufbahn des Düsenkörpers auf einer Kegelfläche um, und entsprechend der Eigendrehung des Düsenkörpers um die eigene Längsachse überlagert sich diesem Umlauf noch ein¬ mal eine kegelförmige Umlaufbahn des Strahls, diesmal in Verlängerung der Längsrichtung des Düsenkörpers selbst.

Besonders vorteilhaft ist dabei bei der vorliegenden Aus¬ gestaltung, daß durch die Vorschaltung der speziell dimen¬ sionierten Durchgangsbohrung ein sehr kompakter Strahl ge¬ bildet wird, der durch die Auslaßöffnung gegenüber der Längsachse des Düsenkörpers abgelenkt wird und dabei seine kompakte Natur in vollem Umfange beibehält. Es läuft also ein sehr kompakter Strahl auf einer überlagerten Kegel¬ fläche um, und dies führt dazu, daß beim Auftreffen dieses kompakten Strahls auf eine Fläche ein Kreisstreifen sehr effektiv gereinigt wird, da praktisch jede Stelle des Kreisstreifens von dem sehr kompakten Strahl getroffen wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Neigung der Ausla߬ öffnung gegenüber der Längsachse des Düsenkörpers gering ist, beispielsweise in der Größenordnung von 0,5° bis 10°, vorzugsweise von 1° bis 5° und ganz bevorzugt im Bereich zwischen 2° und 3,5°. Es genügt also eine relativ geringe Schrägstellung der Auslaßöffnung gegenüber der Drehachse des Düsenkörpers, um den gewünschten Effekt zu erreichen.

Bei einer ersten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Düsenkörper einen Düseneinsatz aufnimmt, in dem eine gegenüber der Längsachse des achsparallel in den Düsenkör¬ per eingepaßten Düseneinsatzes geneigte Auslaßöffnung an¬ geordnet ist.

Bei einer anderen Ausführung ist dagegen vorgesehen, daß der Düsenkörper einen Düseneinsatz mit einer achsparallel in dem Düseneinsatz angeordneten Auslaßöffnung aufnimmt und daß der Düseneinsatz im Düsenkörper mit seiner eigenen Achse gegenüber dessen Längsachse geneigt angeordnet ist.

Bei diesen beiden Lösungen wird also entweder der Düsen¬ einsatz selbst schon mit einer gegenüber der eigenen Längsachse des Düseneinsatzes geneigten Auslaßöffnung ge¬ fertigt oder ein herkömmlicher Düseneinsatz mit achspa¬ ralleler Auslaßöffnung wird schräg in den Düsenkörper ein¬ gesetzt.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Aus¬ führungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine Längsschnittansicht einer Rotordüse;

Figur 2: eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Figur 1;

Figur 3: eine vergrößerte Teilansicht des Auslaßbe¬ reichs der Rotordüse der Figur 1 bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel mit einem Düseneinsatz mit geneigter Auslaßöffnung und

Figur 4: eine Ansicht ähnlich Figur 3 bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Düseneinsatz mit achsparalleler Aus¬ laßöffnung, der schräg in den Düsenkörper eingesetzt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Rotordüse umfaßt einen zentralen Schraubanschluß 1, in den eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hochdruckleitung eingeschraubt werden kann, durch die Reinigungsflüssigkeit unter hohem Druck zugeführt wird. Der Schraubanschluß 1 mündet in eine zen¬ trale Sacklochbohrung 2, die über im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Sacklochbohrung 2 verlaufende tangen- tiale Bohrungen 3 mit dem Innenraum 4 eines Gehäuses 5 der Rotordüse in Verbindung steht. Dieses Gehäuse 5 wird ge¬ bildet durch eine haubenförmige Gehäusekappe 6, die auf ein Außengewinde 7 eines den Schraubanschluß 1 aufweisen¬ den und die Sacklochbohrung 2 aufnehmenden Bodenteils 8 aufgeschraubt ist. Gehäusekappe 6 und Bodenteil 8 sind durch eine zwischengelegte Ringdichtung 9 nach außen hin abgedichtet. Der Bodenteil 8 weist einen zentralen, zum Innenraum 4 gerichteten Vorsprung 10 auf, der zwischen sich und der Innenwand des Innenraums 4 einen die Sack¬ lochbohrung 2 koaxial umgebenden Ringraum 11 ausbildet, in den die Bohrungen 3 derart einmünden, daß die aus den Bohrungen 3 in den Ringraum 11 eintretende Flüssigkeit im Ringraum 11 in Umfangsrichtung beschleunigt wird. Dies er¬ gibt sich durch die seitlich versetzte Anordnung der Bohrungen 3, durch die eine tangential zur Umfangsrichtung verlaufende Komponente in die Strömung eingeführt wird.

Die den Ringraum 11 innenseitig begrenzende Seitenwand 12 des Vorsprungs 10 weist einen ringschulterförmigen Absatz 13 auf, an dem die Seitenwand 12 in Richtung auf den Innenraum 4 in radialer Richtung zurückspringt.

Der Innenraum 4 ist in dem sich an das Bodenteil 8 an¬ schließenden Bereich zylinderförmig ausgebildet und geht dann in einen sich konisch verengenden Abschnitt 14 über, der schließlich durch eine Stirnwand 15 verschlossen ist. In dieser Stirnwand 15 befindet sich eine zentrale Öffnung 16, die sich zum Innenraum 4 stufenförmig erweitert. In diesem stufenförmig erweiterten Teil 17 der Öffnung 16 ist ein Lagerkörper 18 eingesetzt, der beispielsweise aus Ke¬ ramik bestehen kann und mittels einer Ringdichtung 19 ge¬ genüber der Gehäusekappe 6 abgedichtet ist. Zum Innenraum 4 hin ist dieser ringförmige Lagerkörper 18, der konzen¬ trisch zur Öffnung 16 angeordnet ist, in Form einer kuge¬ lig geformten Pfanne ausgebildet, in die der kugelige Kopf 20 eines insgesamt als Düsenkörper 21 bezeichneten Bau¬ teils eingelegt ist.

Dieser Düsenkörper 21 umfaßt im wesentlichen ein Rohr 22, mit durchgehend gleichbleibendem Außen- und Innendurch¬ messer, in das am lagerkörperseitigen Ende ein Düsenein¬ satz 23 eingesetzt ist, der beispielsweise ebenfalls aus Keramik bestehen kann. Dieser Düseneinsatz 23 ist an seinem aus dem Rohr 22 hervorstehenden äußeren Ende kuge¬ lig geformt und bildet damit den Kopf 20. In diesem Düsen¬ einsatz 23 befindet sich eine Auslaßöffnung 24, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Innendurch¬ messer des Rohrs 22.

Außenseitig ist auf das Rohr ein im Querschnitt ringförmi¬ ger Abwälzkörper 25 aufgesteckt, der beispielsweise aus Polyurethan bestehen kann, welches relativ weich einge¬ stellt ist und welches gegenüber der Innenwand der Ge¬ häusekappe 6 eine hohe Reibung aufweist. Dieser Abwälzkör¬ per 25 stützt sich an einer Ringschulter 26 auf der Außen¬ wand des Rohrs 22 ab wird dadurch in einer Richtung in axialer Richtung festgelegt.

Das dem Lagerkörper 18 abgewandte Ende des Rohrs 22 taucht in den Ringraum 11 ein und hält von dem Absatz 13 einen kleinen Abstand, der so geringfügig ist, daß der Düsenkör¬ per 21 im Gehäuse in axialer Richtung nur um einen sehr kleinen Weg verschoben werden kann und dadurch nicht mit seinem Kopf 20 aus der Lagerung im Lagerkörper 18 austre¬ ten kann.

In eine stufenförmige Erweiterung 27 am rückwärtigen, dem Lagerkörper 18 entgegengesetzten Ende des Rohrs 22 ist ein Kunststoffring 28 eingesetzt, der aus einem relativ weichen, verformbaren Kunststoff besteht.

In die Durchgangsbohrung 29 des Rohrs 22 ist an diesem Ende ein Gleichrichter 30 eingeschoben, der im dargestell¬ ten Ausführungsbeispiel zwei senkrecht aufeinanderstehen- de, parallel zur Durchgangsbohrung 29 verlaufende und diese diametral durchsetzende Wände 31 aufweist. Die Breite dieser Wände 31 ist über den größten Teil der Länge des Gleichrichters 30 gleich dem Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 29, so daß zwischen jeweils zwei Wänden 31 vollständig voneinander abgeschlossene achsparallele Kanäle ausgebildet werden.

Am hinteren Ende des Gleichrichters nimmt die Breite der Wände 31 zu, so daß sich die Wände in diesem Bereich größerer Breite in den Kunststoffring 28 eingraben, wenn der Gleichrichter 30 in axialer Richtung in die Durch¬ gangsbohrung 29 eingeschoben wird. Durch dieses Eingraben wird der Gleichrichter 30 in der Durchgangsbohrung 29 fi¬ xiert.

Die Durchgangsbohrung 29 hat einen durchgehend gleichen Innendurchmesser, so daß keinerlei Stufen oder Verengungen auftreten, außer natürlich im Bereich der Düsenöffnung 24. Die Länge L der Durchgangsbohrung 29 beträgt mindestens 70mm, und der Durchmesser d der Durchgangsbohrung 29 ist so klein gewählt, daß das Verhältnis Länge L/Durchmesser d den Wert 17 annimmt oder größer ist. Die Länge 1 des Gleichrichters 30 in axialer Richtung entspricht mindes¬ tens 0,25 der Länge L der Durchgangsbohrung 29.

Der Gleichrichter 30 hat besonders dünne Wände, die Dicke der Wände 31 beträgt nämlich maximal 1/40 der Länge 1 des Gleichrichters. Um in diesem Fall die notwendige Festig¬ keit der Wände 31 zu erzielen, besteht der Gleichrichter 30 vorzugsweise aus Metall.

Im Betrieb wird durch die zugeführte Reinigungsflüssigkeit eine Rotationsströmung im Innenraum 4 erzeugt, bei der die Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses 5 um die Längsachse des Gehäuses rotiert. Sie nimmt dabei den Düsenkörper 21 mit, der sich mit dem Abwälzkörper 25 an die Innenwand des Gehäuses 5 anlegt und daran abwälzt. Dadurch bewegt sich der Düsenkörper 21 im Inneren des Gehäuses 5 auf einem Ke¬ gelmantel, so daß auch ein aus der Auslaßöffnung 24 in Richtung der Durchgangsbohrung 29 austretender, kompakter Reinigungsstrahl auf einem Kegelmantel umläuft. Dieser kompakte Reinigungsstrahl ist aufgrund der angegebenen Di¬ mensionierungen besonders turbulenzfrei und kompakt und daher für Reinigungszwecke in besonderem Maße geeignet.

Während bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 der Düsen¬ einsatz 23 eine Auslaßöffnung aufweist, deren Auslaßrich¬ tung genau auf der Längsachse des Düsenkörpers 21 liegt, so daß der Strahl aus dem Düsenkörper genau in Richtung der Längsachse des Düsenkörpers abgegeben wird, ist die Auslaßrichtung der Auslaßöffnung 24 bei den Ausführungen gemäß den Figuren 3 und 4 gegenüber der Längsachse des Düsenkörpers 21 geneigt. Dieser Neigungswinkel liegt in der Größenordnung von 0,5° bis 10°, vorzugsweise bei einigen Grad. Dies kann - wie in dem in Figur 3 darge¬ stellten Ausführungsbeispiel - dadurch erfolgen, daß ein Düseneinsatz 23 verwendet wird, in den die Auslaßöffnung 24 geneigt eingeformt ist, oder durch einen üblichen Dü¬ seneinsatz 23 mit achsparalleler Auslaßöffnung 24, wobei dann der Düseneinsatz 23 geneigt in den Düsenkörper 21 eingesetzt ist (Figur 4).

Auf diese Weise erhält man eine Orientierung des aus der Auslaßöffnung austretenden Strahls, die in komplizierter Weise von der jeweiligen Position und Winkelstellung des Düsenkörpers 21 im Gehäuse 5 abhängt. Der Düsenkörper 21 ist gegenüber der Längsachse des Gehäuses der Rotordüse um einen Winkel geneigt, der sich daraus ergibt, daß der Dü¬ senkörper 21 mit einem Abwälzkörper 25 an der Innenwand des Innenraums 4 anliegt. Damit läuft die Längsachse des Düsenkörpers auf einer Kegelfläche um die Längsachse um. Die Achse der Auslaßöffnung 24 und damit die Richtung des austretenden Strahls laufen ihrerseits auf einem Kegelman¬ tel um die Längsachse des Düsenkörpers 21 um. Die Richtung der Achse der Auslaßöffnung 24 gegenüber der Längsachse des Gehäuses der Rotordüse ergibt sich somit durch eine Überlagerung der Bewegungen längs dieser beiden Kegel- flächen.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Konstruktion liegt darin, daß die Neigung der Auslaßöffnung erst un¬ mittelbar im Auslaßbereich erfolgt, so daß insgesamt zwar ein sehr langer Düsenkörper 21 verwendet werden kann, daß aber dadurch die Breite des Düsenkörpers nicht erhöht wird.

Dies ist außerordentlich wichtig, da andernfalls ein sehr sperriger Düsenkörper verwendet werden müßte, der seiner¬ seits einen großen Platzbedarf im Gehäuse der Rotordüse hätte, dies würde zu einer sehr großen Rotordüse führen. Dadurch, daß die Neigung der Auslaßöffnung erst im Ausla߬ bereich durch den Düseneinsatz erzeugt wird, kann ein schlanker und trotzdem langer Düsenkörper verwendet wer¬ den, so daß auch das Gehäuse der Rotordüse insgesamt einen geringen Außendurchmesser haben kann.