-
Die
Erfindung betrifft einen Flüssigkeitssauger
zum Saugen bzw. Transportieren von Flüssigkeiten, insbesondere von
Feststoffen enthaltende Flüssigkeiten
wie Schlamm oder dergleichen. Ein solcher Flüssigkeitssauger nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der
DE 102 40 804 A1 bekannt. Er verfügt über einen
Aufnahmebehälter,
in dem über
einen Luft-Saugmotor ein Unterdruck erzeugt wird. Durch den Unterdruck
wird über
einen Sauganschluß die
Flüssigkeit
bzw. der Schlamm in den Aufnahmebehälter hineingesaugt und kann
nach Füllung
des Behälters
und Abschalten des Motors über
einen Ablauf und ein Entleerungselement, meist in Form eines Schlauches,
aus dem Aufnahmebehälter
wieder ablaufen und an einen gewünschten
Ort geleitet werden.
-
Derartige
Schlammsauger arbeiten zuverlässig,
da über
die Trennung von Motor und zu bewegender Flüssigkeit bzw. Schlamm durch
den Aufnahmebehälter
eine Motorbeschädigung
durch mitgeführte
Feststoffe vermieden wird. Jedoch ist nach jedem Füllvorgang
des Aufnahmebehälters
eine Saugpause notwendig, in der der Aufnahmebehälter wieder entleert wird.
Das Flüssigkeits-
bzw. Schlammsaugen ist daher verhältnismäßig zeitaufwendig.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in dieser Hinsicht verbesserten
Flüssigkeitssauger
zu schaffen.
-
Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch einen Flüssigkeitssauger
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Indem der Aufnahmebehälter des
Flüssigkeitssaugers
mit mindestens zwei getrennten Aufnahmekammern ausgebildet wird
und eine Steuerung vorgesehen wird, durch die eine abwechselnde
Befüllung
und Entleerung der Aufnahmekammern mit Flüssigkeit eingeleitet wird,
kann der Flüssigkeits-
bzw. Schlammsaugvorgang kontinuierlich fortgeführt werden, da immer Flüssigkeit
in eine der Kammern hineingesaugt werden kann, während sich eine andere Kammer
gerade entleert und damit Platz für eine erneute Befüllung schafft.
-
Vorzugsweise
arbeitet der erfindungsgemäße Flüssigkeitssauger
mit zwei Aufnahmekammern. Jeder der Aufnahmekammern kann ein separater Motor
zugeordnet sein, wobei die Steuerung dabei einfach so ausgelegt
sein kann, daß sie
die Motoren abwechselnd ein- und ausschaltet. Dadurch fließt die Flüssigkeit
aus der Kammer, deren Motor gerade ausgeschaltet ist unter ihrem
Eigengewicht ab, während
durch den anderen, eingeschalteten Motor Flüssigkeit in die andere Aufnahmekammer
hineingesaugt wird.
-
Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist nur ein Saugmotor vorgesehen und die Schaltung so ausgelegt,
daß die
Saugseite des Motors abwechselnd mit den verschiedenen Aufnahmekammern
verbunden wird, so daß auch
hier die Aufnahmekammern abwechselnd befüllt und entleert werden. Der
Saugmotor kann daher durchlaufen und ist somit effizienter. In die
Aufnahmekammer, mit der die Saugseite des Saugmotors gerade verbunden
ist, wird Flüssigkeit
hineingesaugt, während
an der anderen Aufnahmekammer kein Unterdruck anliegt, so daß die dort
befindliche Flüssigkeit
unter ihrem Eigengewicht ablaufen kann. Sobald diese Kammer vollständig oder überwiegend
entleert ist, wird der Vorgang umgekehrt und diese zunächst entleerte Kammer
mit der Saugseite des Saugmotors verbunden, um sich entsprechend
wieder zu füllen.
-
Der
Saugmotor kann beliebig, beispielsweise als Luft-Sauger oder als
Vakuumpumpe, ausgebildet sein.
-
Die
Steuerung kann elektronisch, auch als Zeitsteuerung erfolgen. Sie
wird jedoch bevorzugt als mechanische Steuerung bzw. Schaltung ausgebildet, da
sich so eine geringe Wartungsnotwendigkeit und geringe Empfindlichkeit
gegen äußere Einflüsse und eventuelle
Fehlbenutzungen, beispielsweise Kippen des Saugers, erreichen läßt.
-
Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung,
die im folgenden beschrieben werden; es zeigen:
-
1:
Einen Flüssigkeitssauger
mit zwei Motoren im Schnitt,
-
2:
eine Außenansicht
einer anderen Ausführungsform
mit einem Motor,
-
3:
einen Schnitt in Richtung III-III durch den Gegenstand in 2,
-
4:
einen Schnitt in Richtung IV-IV durch den Gegenstand in 2,
-
5:
einen Schnitt in Richtung V-V durch den Gegenstand in 2,
-
6 bis 11:
den Gegenstand aus 3 in unterschiedlichen Füll- und
Entleerungsstadien,
-
12:
einen Teilschnitt entsprechend 3 durch
eine andere Ausführungsform
des Schlammsaugers der 2 bis 11 und
-
13 und 14:
eine weitere einmotorige Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitssaugers
im Schnitt.
-
In 1 ist
schematisch ein Flüssigkeitssauger
dargestellt, der über
zwei getrennte Aufnahmekammern 1, 2 verfügt. Jeder
Aufnahmekammer 1, 2 ist ein eigener Saugmotor 3, 4 zugeordnet. Über die Saugmotoren 3, 4 kann
in den Kammern 1, 2 ein Unterdruck erzeugt werden,
wodurch über
einen nicht dargestellten Sauganschluß, der im oberen Bereich in
die Aufnahmekammern 1, 2 mündet, Flüssigkeit in die Aufnahmekammern 1, 2 hineingesaugt
werden kann. Ist beispielsweise die Aufnahmekammer 1 bis zu
einer vorgegebenen Höhe
mit Flüssigkeit
gefüllt, so
schaltet der Saugmotor 3 ab. Unter dem Eigengewicht der
Flüssigkeit öffnet sich
eine die Aufnahmekammer 1 untenseitig verschließende Unterdruckklappe 5 und
die Flüssigkeit
fließt über einen
Ablauf 7 und ein sich daran anschließendes nicht dargestelltes
Entleerungselement, beispielsweise einen Ablaufschlauch, ab. Durch
eine Steuerung wird gewährleistet,
daß die
Befüllung
mit Flüssigkeit
und die Entleerung der Aufnahmekammern 1, 2 abwechselnd stattfindet,
so daß kontinuierlich
Flüssigkeit
angesaugt und über
den Ablauf 7 abgegeben wird. Bei der dargestellten Ausführungsform
erfolgt die Steuerung über
Schwimmer 9, 10, die jeweils in einer Führung 11, 12 in
senkrechter Richtung beweglich gehalten sind. Die Schwimmer 9, 10 stellen
durch ihre obenseitige Ausgestaltung gleichzeitig Ventile dar, mit
denen die Auf nahmekammern 1, 2 gegenüber der
jeweiligen Saugseite der Motoren 3, 4 verschlossen werden
können,
damit keine Flüssigkeit
in die Motoren eingesaugt werden kann. Die Position der Schwimmer 9, 10 wird über Signalgeber,
beispielsweise Reedkontakte oder ähnliches abgefragt. Ist ein Schwimmer 9, 10 in
seiner oberen Endposition angelangt, gibt der Signalgeber die Meldung "Kammer voll" an eine Steuerelektronik,
die den jeweiligen Motor 3, 4 ausschaltet und
den anderen Motor 4, 3 einschaltet. Die Motoren 3, 4 können jedoch
auch über geeignet
angebrachte Schalter mechanisch durch die Einwirkung der Schwimmer 9, 10 betätigt werden. Auch
eine rein zeitgesteuerte elektronische Schaltung der Motoren 3, 4 ist
möglich.
-
Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitssaugers ist
in den 2 bis 11 dargestellt. Die Außenansicht
in 2 zeigt das Gehäuse des Flüssigkeitssaugers mit Aufnahmebehälter 13 und
Deckel 14. Ein Sauganschluß 15 erstreckt sich
in den Aufnahmebehälter 13 hinein.
-
3 zeigt
einen zentralen Schnitt durch den Flüssigkeitssauger. Dieser hat
zwei Aufnahmekammern 1, 2, in denen über Luftansaugöffnungen 17, 18 mittels
eines einzigen Saugmotors 3 Unterdruck erzeugt werden kann.
Der Saugmotor 3 saugt kontinuierlich Luft an, während die
Luftansaugöffnungen 17, 18 abwechselnd
durch Hauptventile 19, 20 geöffnet oder geschlossen werden,
so daß immer
nur in einer Aufnahmekammer 1, 2 ein Unterdruck
erzeugt wird. Das abwechselnde Öffnen
und Schließen der
Hauptventile 19, 20 wird durch eine Koppelung der
Hauptventile 19, 20 sichergestellt, die bevorzugt und
wenig störanfällig mechanisch
ausgebildet ist. Sofern der Flüssigkeitssauger
wie bei der dargestellten Ausführungsform
zwei Aufnahmekammern 1, 2 aufweist, können die
Hauptventile 19, 20 auf besonders einfache Weise über eine
in sich starre aber schwenkbeweglich gelagerte Wippe 21 verbunden sein.
Die Bewegung der Hauptventile 19, 20 wird über in Führungen 11, 12 höhenflexibel
gehaltene Schwimmer 9, 10 eingeleitet. Wurde der
Schwimmer 9 in Kammer 1 wie dargestellt durch
die angesaugte Flüssigkeit
in seine höchstmögliche Position
angehoben, so hat er das Hauptventil 19 zugedrückt und
damit das Hauptventil 20 geöffnet. Die Aufnahmekammer 1 ist
nun nicht mehr mit der Saugseite des Saugmotors 3 verbunden,
so daß in
ihr kein Unterdruck mehr herrscht. Durch das Eigengewicht der in
der Aufnahmekammer 1 gesammelten Flüssigkeit, das nun nicht mehr
durch den Unterdruck kompensiert wird, öffnet sich eine Unterdruckklappe 5,
und die Flüssigkeit
kann über
einen Ablauf 7 und ein daran angeschlossenes nicht dargestelltes
Entleerungselement, beispielsweise einen Schlauch, ablaufen.
-
Bei
der dargestellten Ausführungsform
wird die Entleerung der Aufnahmekammern 1, 2 noch
unterstützt,
indem die Aufnahmekammern 1, 2 über in den 4 und 5 dargestellte
Nebenventile 23, 24 mit der Ausblasseite bzw.
Druckseite des Saugmotors 3 verbunden sind. Die Nebenventile 23, 24 sind
so gesteuert, daß jeweils
bei geschlossenem Hauptventil 19, 20 das der jeweiligen
Aufnahmekammer 1, 2 zugeordnete Nebenventil 23, 24 geöffnet ist. So
entsteht beispielsweise in der Position der 3 und 4 in
der Aufnahmekammer 1 beim Ablaufen der dort befindlichen
Flüssigkeit
durch die Ausblasluft des Saugmotors 3, die über das
geöffnete
Nebenventil 23 in die Aufnahmekammer 1 eindringt,
ein Überdruck,
der das Ausströmen
der Flüssigkeit
aus der Unterdruckklappe 5 beschleunigt. Die Nebenventile 23, 24 sind
bevorzugt ebenfalls mechanisch gekoppelt, vorzugsweise ebenfalls über eine
Wippe 25.
-
5,
für deren
Darstellung der Saugmotor 3 abgenommen wurde, verdeutlicht
das Prinzip zur unterstützten
Entleerung. Die Wippe 21 der Hauptventile 19, 20 und
die Wippe 25 der Nebenventile 23, 24 sind über eine
gemeinsame Schwenkachse 26 starr und lediglich gemeinsam
um diese Schwenkachse 26 verschwenkbar verbunden und damit
auf einfache Weise mechanisch gekoppelt. Somit wird sichergestellt,
daß Hauptventil 19 und
Nebenventil 23 der Aufnahmekammer 1 bzw. Hauptventil 20 ventil 20 und
Nebenventil 24 der Aufnahmekammer 2 jeweils abwechselnd öffnen und
schließen. 5 zeigt
auch, daß die
Hauptventile 19, 20 an eine mit der Saugseite des
Saugmotors 3 verbundene langlochförmige Saugkammer 27 anschließen, während sich
die Nebenventile 23, 24 in einer die Saugkammer 27 umschließenden runden
Druckkammer 28 befinden, die mit der Abluftseite des Saugmotors 3 verbunden
ist. Die Abluft des Saugmotors 3 muß nicht vollständig über die
Nebenventile 23, 24 und die Aufnahmekammern 1, 2 abgeleitet
werden, sondern kann je nach Anforderung auch teilweise oder vollständig direkt
an die Umgebung des Flüssigkeitssaugers
abgegeben werden.
-
In
den 4 und 5 ist auch erkennbar, daß die Aufnahmekammern 1, 2 auf
besonders platzsparende Weise exzentrisch ineinander angeordnet sind,
wobei beide Aufnahmekammern 1, 2 eine druckgünstige im
wesentlichen zylindrische Form und im wesentlichen dieselben Aufnahmevolumina aufweisen.
-
Die
Funktionsweise des Flüssigkeitssaugers wird
nachfolgend anhand der 6 bis 11 verdeutlicht. 6 zeigt,
daß das
Hauptventil 20 der Aufnahmekammer 2 geöffnet ist.
In der Aufnahmekammer 2 bildet sich ein Unterdruck aus,
wodurch über
den Sauganschluß 15 und
eine geöffnete
Rückschlagklappe 32 Flüssigkeit,
symbolisiert durch offene Pfeile, in die Aufnahmekammer 2 hineingesogen wird.
Der Schwimmer 10 wird dabei mit ansteigendem Flüssigkeitsspiegel
innerhalb seiner Führung 12 nach
oben bewegt. Die Führung 12 ist
wie dargestellt im unteren Bereich durchbrochen ausgebildet, so daß Flüssigkeit
in die Führung 12 eindringen
kann. Im oberen Bereich 12' ist
die Führung 12 jedoch
umfangseitig geschlossen ausgebildet. Der Schwimmer 10 hat
an seinem oberen Außenumfang
eine Dichtung 33. Sobald dieser obere mit der Dichtung 33 versehene
Bereich des Schwimmers 10 in den oberen geschlossenen Bereich 12' der Führung 12 eintaucht,
bildet sich in dem dann auch untenseitig abgeschlossenen oberen
Bereich 12' der
Führung 12 durch
die Saugwirkung des Saugmotors 3 ein so starker Unterdruck
aus, daß der
Schwimmer 10 von der Flüssigkeitsoberfläche nach
oben losgerissen wird, mit seiner dem Hauptventil 20 in
der Form im wesentlichen entsprechenden Oberseite gegen das Hauptventil 20 schlägt und dieses
ruckartig nach oben drückt
und verschließt,
wodurch sich über
die Koppelung der Hauptventile 20, 19 über die
Wippe 21 das Hauptventil 19 der anderen Aufnahmekammer 1 öffnet. Dieser
Moment ist in 7 dargestellt. Die besondere
Ausbildung der Führungen 11, 12 mit
obenseitig geschlossenen Bereichen 11', 12' und der Schwimmer 9, 10 mit
Dichtungen 33 ermöglicht
es bei dieser Ausführungsform,
mechanisch einen ausreichenden Impuls zur Verfügung zu stellen, daß das vorher
geschlossene Hauptventil 19 (bzw. im umgekehrten Fall 20)
gegen den in der Saugkammer 27 herrschenden durch den Saugmotor 3 erzeugten
Unterdruck dennoch öffnet.
-
In
der Darstellung gemäß 8 hat
sich in der Aufnahmekammer 1 bereits ein Unterdruck ausgebildet,
wodurch sich die Unterdruckklappe 5 geschlossen hat. Über den
Sauganschluß 15 und
eine der Aufnahmekammer 1 zugeordnete Rückschlagklappe 31 wird
nun durch die offenen Pfeile angedeutet Flüssigkeit in die Aufnahmekammer 1 gesaugt. Währendessen
liegt in der Aufnahmekammer 2 wegen des geschlossenen Hauptventils 20 kein
Unterdruck mehr an. Durch das Eigengewicht der Flüssigkeit öffnet sich
daher die Unterdruckklappe 6 und die Flüssigkeit strömt, symbolisiert
durch die gefüllten Pfeile,
aus dem Ablauf 7 hinaus.
-
Die 9 und 10 zeigen,
wie sich gleichzeitig mit der Entleerung der Aufnahmekammer 2 die
Aufnahmekammer 1 mit Flüssigkeit
füllt.
In 11 hat sich der Vorgang wieder umgedreht. Der Schwimmer 9 hat
das Hauptventil 19 verschlossen und das Hauptventil 20 geöffnet. Die
Rückschlagklappe 31 und
die Unterdruckklappe 6 haben sich geschlossen. Aus der
geöffneten
Unterdruckklappe 5 fließt Flüssigkeit über den Ablauf 7 aus
der Aufnahmekammer 1 ab. In die Aufnahmekammer 2 wird über den
Sauganschluß 30 und
die geöffnete
Rückschlagklappe 32 Flüssigkeit
in die Aufnahmekammer 2 eingesaugt. Die dargestellte Ausführungsform
ist außerordentlich
wartungsarm, mechanisch einfach aufgebaut und funktionssicher bei
kontinuierlich hoher Saugleistung betreibbar.
-
12 zeigt
eine modifizierte Ausführungsform
mit ebenfalls nur einem Saugmotor 3. Die Steuerung, aus
welcher Aufnahmekammer 1, 2 gerade Luft abgesaugt
wird, ist bei der Ausführungsform
gemäß 12 durch
ein Hebelgestänge
mit zwei Schalthebeln 35, 36 verwirklicht, die
eine Umschaltklappe 37 verschwenken, wodurch die Saugseite
des Saugmotors 3 abwechselnd mit den Aufnahmekammern 1, 2 verbunden
wird. Die Hauptventile werden dabei durch die Umschaltklappe 37 gebildet.
-
Die 13 und 14 zeigen
noch eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen einmotorigen
Flüssigkeitssaugers,
bei dem die Steuerung, welche Aufnahmerkammer 1, 2 gerade
befüllt wird,
durch den Behälter
selbst gebildet wird. Dazu ist der Aufnahmebehälter 13 schwenkbar
gelagert und zwar vorzugsweise wie dargestellt um eine im wesentlichen
horizontale Achse 38 pendelnd. Jede Aufnahmekammer 1, 2 des
Aufnahmebehälters 13 hat wiederum
eine Luftansaugöffnung 17, 18,
wobei durch die Verschwenkung des Aufnahmebehälters 13 abwechselnd
eine der Luftansaugöffnungen 17, 18 mit
der Saugseite des Saugmotors 3 verbunden oder von dieser
getrennt wird. Eine Abdichtung der Luftansaugöffnungen 17, 18 ist
dann vereinfacht, wenn diese von der Schwenkachse bzw. Pendelachse 38 denselben
Abstand haben, insbesondere, wenn der dortige Wandungsbereich des
Aufnahmebehälters 13 kreissegmentförmig gebogen
ausgebildet ist.
-
Die
Verschwenkung des Aufnahmebehälters 13 kann
motorisch, insbesondere zeitgesteuert erfolgen. Bevorzugt ist jedoch
der Aufnahmebehälter 13 derart
in Auf nahmekammern 1, 2 unterteilt, daß sich bei
zunehmender Befüllung
einer Aufnahmekammer 1, 2 mit Flüssigkeit
bei gleichzeitigem Ablauf von Flüssigkeit
aus der anderen Aufnahmekammer 2, 1 eine Schwerpunktverlagerung
einstellt. Dadurch wird der Aufnahmebehälter 13 selbsttätig in eine
Position verschwenkt, die die andere Aufnahmekammer 2, 1 zur
Befüllung
freigibt, während
die eine Aufnahmekammer 1, 2 sich entleert. Eine
derartige Aufteilung ist auf bevorzugte, einfache Weise dadurch
gegeben, indem der Aufnahmebehälter 13 wie
dargestellt im wesentlichen die Form eines liegenden Zylinders oder
einer Kugel aufweist und durch eine Trennwand 40 in zwei
Aufnahmekammern 1, 2 mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt
unterteilt wird. Bevorzugt sind die Luftansaugöffnungen 17, 18 benachbart
beidseits der Trennwand 40 anzuordnen und die Ablauföffnungen
in Form von Unterdruckklappen 5,6 ebenfalls beidseits
der Trennwand 40 am gegenüberliegenden Ende. In 13 ist
die Luftansaugöffnung 17 mit
der Saugseite des Saugmotors 3 verbunden, wodurch Flüssigkeit über einen
nicht dargestellten Sauganschluß in
die Aufnahmekammer 1 hineingesogen wird. Gleichzeitig ist
die andere Luftansaugöffnung 18 der
anderen Aufnahmekammer 2 mit der Druckseite des Saugmotors 3 oder
mit der Umgebungsluft verbunden, so daß sich unter dem Gewicht der
in der Aufnahmekammer 2 befindlichen Flüssigkeit die Unterdruckklappe 6 öffnet und die
Flüssigkeit
aus der Aufnahmekammer 2 herausströmen kann. Durch die zunehmende
Befüllung
der Aufnahmekammer 1 und die Entleerung der Aufnahmekammer 2 erfolgt
eine Schwerpunktverlagerung im Aufnahmebehälter 13, so daß dieser
um die Schwenkachse 38 von 13 zu 14 entgegen des
Uhrzeigersinns selbsttätig
verschwenkt, wodurch in 14 Flüssigkeit
in die Aufnahmekammer 2 hineingesaugt wird und die Flüssigkeit
aus der Aufnahmekammer 1 abfließen kann.
-
Sämtliche
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
zeichnen sich durch die Möglichkeit
eines kontinuierlichen Flüssigkeitssaugbetriebes
aus, wodurch sich die Sauggeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Flüssigkeitssaugern bei gleicher Motorleistung
verdoppelt. Die erfindungsgemäßen Flüssigkeitssauger
eignen sich bevorzugt als Schlammsauger für die Reinigung von Gartenteichen.
Sie können jedoch
z.B. auch für
die Beförderung
von anderen Flüssigkeiten
eingesetzt werden, auch wenn diese viele Feststoffe enthalten und/oder
eine höhere
Viskosität
aufweisen, beispielsweise Baustoffe, wie Estrichmassen, Putze oder
dergleichen.