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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für ein Feuchtreinigungsgerät, mit einem Reinigungselement, einem Flüssigkeitstank und einer Pumpe zum Fördern von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank zu dem Reinigungselement, wobei der Pumpe ein druckabhängig betätigtes Ventil zugeordnet ist.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Feuchtreinigungsgerät mit einer solchen Reinigungseinrichtung.
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Stand der Technik
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Reinigungseinrichtungen und Feuchtreinigungsgeräte der vorgenannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Diese weisen als Reinigungselement bspw. ein auf einer rotierenden Reinigungswalze oder einer ebenen Trägerplatte angeordnetes Reinigungstuch auf. Während eines Wischbetriebs wird Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank zu dem Reinigungselement gefördert, wobei die Flüssigkeit das Reinigungselement entweder von innerhalb oder außerhalb der Reinigungswalze bzw. der Trägerplatte befeuchtet. Die Flüssigkeit kann grundsätzlich auch direkt auf eine zu reinigende Fläche gefördert werden. Zur Förderung der Flüssigkeit wird eine Pumpe eingesetzt, die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank zu dem Reinigungselement fördert.
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Damit es bei Temperaturschwankungen innerhalb der Umgebung der Reinigungseinrichtung und damit auch Druckschwankungen innerhalb des Flüssigkeitstanks nicht zu einem ungewollten Austreten von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank bzw. der Reinigungseinrichtung kommt, sind im Stand der Technik mit der Kraft einer Feder belastete Rückschlagventile vorgesehen, welche erst ab einem bestimmten Druck öffnen, nämlich dem Förderdruck der Pumpe.
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Nachteilig ist dabei, dass das Ventil erst ab einem vorgegebenen absoluten Druck öffnet, und zwar unabhängig davon, ob dieser Druck durch die Pumpe erzeugt wird oder Folge einer beispielsweise temperaturbedingten Druckerhöhung innerhalb des Flüssigkeitstanks ist. Sofern also durch eine Erwärmung der Flüssigkeit ein Druck innerhalb des Flüssigkeitstanks herrscht, welcher größer ist als der Öffnungsdruck des Ventils, öffnet das Ventil und tritt Flüssigkeit aus. Dies ist besonders ärgerlich, wenn dies nicht während eines Wischbetriebs passiert, sondern beispielsweise während eines Ruhezustandes oder einer Abstellpause der Reinigungseinrichtung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausgehend von der vorgenannten Problematik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungseinrichtung zu schaffen, bei welcher sichergestellt ist, dass es bei einer temperaturbedingten Druckerhöhung innerhalb des Flüssigkeitstanks nicht zu einem ungewünschten Austreten von Flüssigkeit kommt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Ventil zwei durch eine druckabhängig bewegliche Wandung permanent voneinander getrennte und bei einer Bewegung der Wandung in Bezug auf ihre Volumina gegenläufig korrespondierende Kammern aufweist.
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Das Ventil stellt somit zwei Kammern zur Verfügung, welche abhängig von Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise einer Umgebungstemperatur, und/oder von einem herrschenden Förderdruck der Pumpe entweder gleiche Drücke oder voneinander abweichende Drücke aufweisen können. Bei gleichen Drücken verbleibt die bewegliche Wandung in einer neutralen Ausgangsstellung, während die Wandung bei einer Druckdifferenz bewegt, d. h. ausgelenkt und/oder verlagert, wird. Die Bewegung der Wandung bewirkt ein Öffnen bzw. Schließen des Ventils und zwar nur dann, wenn eine Druckdifferenz zwischen den Kammern herrscht. Bei einer beide Kammern gleichermaßen betreffenden Druckänderung – durch beispielsweise eine Erhöhung der Umgebungstemperatur – bleibt das Ventil hingegen geschlossen und ein unbeabsichtigtes Austreten von Flüssigkeit ist verhindert.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine erste Kammer einen ersten Strömungsanschluss aufweist, welcher in Abhängigkeit von einer Differenz der innerhalb der Kammern herrschenden Drücke von der Wandung verschlossen oder freigegeben ist. Das erfindungsgemäße Ventil ist dadurch so ausgestaltet, dass die Wandung druckabhängig entweder abdichtend an dem Strömungsanschluss anliegt oder nicht. Somit kann erreicht werden, dass das Ventil nur dann öffnet, wenn die Pumpe in Betrieb ist und tatsächlich Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank zu dem Reinigungselement gefördert werden soll. Wenn stattdessen die Umgebungstemperatur erhöht wird, resultiert eine Druckerhöhung in beiden der korrespondierenden Kammern, woraufhin die bewegliche Wandung nicht ausgelenkt bzw. verlagert wird und somit weiterhin an dem ersten Strömungsanschluss anliegt und diesen fluiddicht verschließt. Das Ventil lässt somit keine Flüssigkeit durch. Erst wenn die Pumpe in Betrieb ist, fördert diese Flüssigkeit in die erste Kammer, woraufhin sich dort der Druck erhöht und die bewegliche Wandung in Richtung der zweiten Kammer verschoben wird, so dass sich das Volumen der ersten Kammer vergrößert und das Volumen der zweiten Kammer reduziert. Durch die Verlagerung der Wandung bewegt sich diese von dem ersten Strömungsanschluss weg, so dass Flüssigkeit durch den ersten Strömungsanschluss aus der ersten Kammer austreten kann.
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Die beiden Kammern des Ventils können bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet sein, wobei durch die Bewegung der Wandung die Volumina der gegenläufig korrespondierenden Kammern geändert werden können. Die Kraft, die für die Auslenkung bzw. Verlagerung der Wandung notwendig ist, bestimmt die Druckdifferenz, welche innerhalb der Kammern herrschen muss. Gleichzeitig ist dadurch auch der durch die Pumpe aufzubringende Druck definiert. Insgesamt führt eine beide Kammern gleichermaßen beeinflussende Druckerhöhung nicht zu einer Bewegung der Wandung und somit nicht zu einer Öffnung des Ventils, während ein gegenüber dem Druck in der zweiten Kammer erhöhter Druck innerhalb der ersten Kammer zu einer Bewegung der Wandung von dem ersten Strömungsanschluss weg und damit zu einem Öffnen des Ventils führt. Um dabei grundsätzlich ein häufig und kurz aufeinanderfolgendes Öffnen und Schließen des Ventils (Ventilflattern) zu vermeiden und somit Geräuschemission und Materialbeanspruchung zu minimieren, ist es vorteilhaft, das Ventil so auszulegen, dass der Druckverlust eines strömenden Mediums in dem ersten Strömungsanschluss größer ist als der Öffnungsdruck.
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Das erfindungsgemäße Ventil kann grundsätzlich in einer Flüssigkeitsleitung angeordnet sein oder auch ein integraler Bestandteil der Pumpe oder des Flüssigkeitstanks sein. Somit sind grundsätzlich mehrere unterschiedliche Anordnungen des Flüssigkeitstanks, der Pumpe und des Ventils möglich. Beispielsweise kann die Pumpe zwischen dem Tank und dem Ventil angeordnet sein, wobei die Pumpe Flüssigkeit aus dem Tank ansaugt und zu dem Ventil fördert. Alternativ kann jedoch auch der Flüssigkeitstank zwischen der Pumpe und dem Ventil angeordnet sein, wobei die Pumpe Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank herausdrückt und zu dem Ventil fördert.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die bewegliche Wandung ein elastisches Material aufweist. Besonders bietet sich dabei ein Kunststoff, wie bspw. ein Elastomer, an. Die bewegliche Wandung kann besonders vorteilhaft mit einer definierten Vorspannung an dem ersten Strömungsanschluss anliegen, so dass die Wandung mit einer gewissen Kraft gegen den ersten Strömungsanschluss drückt und diesen abdichtet. Alternativ kann die bewegliche Wandung jedoch auch grundsätzlich schiebebeweglich o. dgl. zwischen den beiden Kammern angeordnet sein, wobei sich dabei jedoch ggf. ein erhöhter Aufwand für die Abdichtung zwischen der Wandung und den Kammern ergibt.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die bewegliche Wandung eine Flüssigkeit sperrende und Luft durchlassende Membran aufweist. Bei dieser Ausgestaltung kann die Flüssigkeit nach wie vor nicht von der einen in die andere Kammer übertreten. In den Kammern gegebenenfalls befindliche Luft kann hingegen von der einen in die andere Kammer übertreten, so dass die bewegliche Wandung alleine aufgrund des Drucks der Flüssigkeit bewegt werden kann.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein zweiter Strömungsanschluss der ersten Kammer mit einer Druckseite der Pumpe verbunden ist, und dass der erste Strömungsanschluss der ersten Kammer eine Strömungsverbindung zu dem Reinigungselement aufweist. Der Ausdruck „mit einer Druckseite der Pumpe verbunden“ bedeutet dabei, dass der zweite Strömungsanschluss entweder direkt mit der Druckseite der Pumpe verbunden oder an eine druckseitige Flüssigkeitsleitung angeschlossen ist. Alternativ kann der zweite Strömungsanschluss auch über den Tank mit der Druckseite der Pumpe verbunden sein. Der erste Strömungsanschluss, welcher druckabhängig von der Wandung verschlossen wird, liegt vorzugsweise nur an einer bestimmten Teilfläche der Wandung an, so dass die durch den zweiten Strömungsanschluss in die erste Kammer einströmende Flüssigkeit neben dem durch den ersten Strömungsanschluss verdeckten Teilbereich der Wandung eine ausreichend große Angriffsfläche vorfindet, um die Wandung in Richtung der zweiten Kammer zu verlagern. Alternativ könnten selbstverständlich auch die Funktionen der beiden Strömungsanschlüsse vertauscht sein, so dass der eine Eintrittsöffnung in die Kammer bereitstellende zweite Strömungsanschluss an der beweglichen Wandung anliegt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine zweite Kammer des Ventils einen eine Bewegung der beweglichen Wandung beschränkenden Anschlag aufweist. Dieser Anschlag bildet eine Stützgeometrie für die ausgelenkte bzw. verlagerte Wandung, so dass diese nicht über eine definierte Position hinaus bewegt werden kann, was ansonsten gegebenenfalls Schäden an der Wandung bzw. dem Ventil hervorrufen könnte.
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Besonders vorzugsweise weist der Anschlag eine im Wesentlichen parallel zu der Wandung angeordnete Gitterstruktur auf. Durch eine solche Gitterstruktur kann sich die bewegliche Wandung vorteilhaft mit ihrer gesamten in die zweite Kammer weisenden Oberfläche an dem Anschlag abstützen. Die Gitterstruktur eignet sich dabei besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Ausbildung der beweglichen Wandung als Membran, da die durch die Membran hindurchtretende Luft auch durch die Gitterstruktur des Anschlages hindurch in die jeweils andere Kammer übertreten kann.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine zweite Kammer des Ventils einen Strömungsanschluss aufweist. Dieser Strömungsanschluss kann zum einmaligen oder wiederholten Befüllen der Kammer mit Flüssigkeit dienen.
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Besonders vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass der Strömungsanschluss der zweiten Kammer mit einer Saugseite der Pumpe verbunden ist. Dadurch kann gleichzeitig die Druckseite der Pumpe an die erste Kammer angeschlossen sein, während die Saugseite der Pumpe mit der zweiten Kammer in Strömungsverbindung steht. Dies ermöglicht auf besonders optimale Art und Weise eine Verlagerung der Wandung in Richtung der zweiten Kammer und reduziert den Öffnungsdruck des Ventils. Die Verbindung des Strömungsanschlusses der zweiten Kammer mit der Saugseite der Pumpe kann dabei vorzugsweise über den Flüssigkeitstank hergestellt sein. Alternativ kann dem Strömungsanschluss auch eine separate Pumpe zugeordnet sein, welche nicht mit dem Flüssigkeitstank der Reinigungseinrichtung oder der ersten Kammer des Ventils verbunden ist.
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Neben der zuvor beschriebenen Reinigungseinrichtung wird mit der Erfindung ebenfalls ein Feuchtreinigungsgerät vorgeschlagen, welches eine Reinigungseinrichtung der vorgenannten Art aufweist. Das Feuchtreinigungsgerät kann bspw. ein Gerät zur Feuchtreinigung von Hartbodenbelägen, bspw. Fliesenböden oder Parkettböden, sein. Das Feuchtreinigungsgerät kann so ausgebildet sein, dass die Reinigungseinrichtung als fester Bestandteil integriert ist, oder bspw. auch so, dass das Reinigungsgerät nach der Art eines Vorsatzgerätes lösbar mit einem Basisgerät des Feuchtreinigungsgerätes verbunden ist. Des Weiteren können sowohl manuell durch einen Nutzer über die zu reinigende Fläche zu führende Feuchtreinigungsgeräte, als auch sich selbst fortbewegende Feuchtreinigungsgeräte gemeint sein, insbesondere Reinigungsroboter. Dabei sind die hier betroffenen Feuchtreinigungsgeräte nicht ausschließlich auf eine Feuchtreinigungsaufgabe beschränkt. Vielmehr kann das Feuchtreinigungsgerät in diesem Sinne sowohl Feucht- als auch Trocken-Reinigungsaufgaben durchführen, bspw. als kombiniertes Saug-Wisch-Gerät. Darüber hinaus sind neben üblichen Reinigungsgeräten zur Reinigung eines Fußbodens auch Feuchtreinigungsgeräte zur Reinigung von Überbodenflächen gemeint, wie bspw. zur Reinigung von Fensterschreiben, Regalböden, Fußleisten, Stufen und dgl.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ventil, insbesondere für eine Reinigungseinrichtung, welches Ventil zwei durch eine druckabhängig bewegliche Wandung permanent voneinander getrennte und bei einer Bewegung der Wandung in Bezug auf ihre Volumina gegenläufig korrespondierende Kammern aufweist, wobei eine erste Kammer einen ersten Strömungsanschluss aufweist, welcher in Abhängigkeit von einer Differenz der innerhalb der Kammern herrschenden Drücke von der Wandung verschlossen oder freigegeben ist. Ein solches Ventil kann wie das Ventil der vorgeschlagenen Reinigungseinrichtung eine bewegliche Wandung mit einem elastischen Material und/oder einer Flüssigkeit sperrenden und Luft durchlassenden Membran aufweisen. Zudem kann eine zweite Kammer des Ventils einen eine Bewegung der beweglichen Wandung beschränkenden Anschlag aufweisen, welcher Anschlag insbesondere eine im Wesentlichen parallel zu der Wandung angeordnete Gitterstruktur aufweist. Darüber hinaus kann die zweite Kammer des Ventils einen Strömungsanschluss aufweisen.
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Schließlich wird mit der Erfindung ebenfalls eine Pumpe mit einem solchen Ventil vorgeschlagen, wobei eine Druckseite der Pumpe mit der ersten Kammer des Ventils verbunden ist. Darüber hinaus kann gleichzeitig eine Saugseite der Pumpe mit einer zweiten Kammer des Ventils verbunden sein. Die weiteren Merkmale der Gesamtheit aus Pumpe und Ventil ergeben sich wie zuvor in Bezug auf die Reinigungseinrichtung erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Feuchtreinigungsgerät mit einer Reinigungseinrichtung,
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2 einen Längsschnitt der Reinigungseinrichtung,
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3 ein Ventil der Reinigungseinrichtung in einer geschlossenen Stellung,
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4 das Ventil gemäß 3 in einer geöffneten Stellung.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt ein Feuchtreinigungsgerät 2, welches hier als manuell zu verfahrendes Gerät ausgebildet ist. Das Feuchtreinigungsgerät 2 weist ein Basisgerät 24 und eine als Vorsatzgerät ausgebildete Reinigungseinrichtung 1 auf. Die Reinigungseinrichtung 1 trägt ein flächig ausgebildetes Reinigungselement 3, welches bspw. an einer schwingenden Trägerplatte angeordnet ist. An dem Basisgerät 24 ist ein Stiel 25 mit einem Handgriff 26 ausgebildet. Der Stiel 25 ist hier bspw. teleskopierbar ausgeführt so dass ein Nutzer des Feuchtreinigungsgerätes 2 die Länge des Stiels 25 an seine Körpergröße anpassen kann.
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Während eines üblichen Wischbetriebs führt der Nutzer das Feuchtreinigungsgerät 2 in entgegengesetzte Bewegungsrichtungen über eine zu reinigende Fläche. Dabei zieht er das Feuchtreinigungsgerät 2 abwechselnd zu sich hin bzw. schiebt dieses von sich weg. Darüber hinaus kann das Basisgerät 24 eine nicht dargestellte Motor-Gebläse-Einheit aufweisen sowie eine Staubkammer, in welche Staub von der zu reinigenden Fläche überführbar ist. Für einen Saugbetrieb kann die Reinigungseinrichtung 1 selbst einen Saugkanal aufweisen. Alternativ könnte der Nutzer die Reinigungseinrichtung 1 für einen Saugbetrieb durch eine Bodendüse ersetzen.
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2 zeigt einen Schnitt durch die Reinigungseinrichtung 1. Die Reinigungseinrichtung 1 weist einen Flüssigkeitstank 4 auf, welcher Flüssigkeit für einen Wischbetrieb bevorratet. Der Flüssigkeitstank 4 weist ein Tankventil 23 auf, welches hier bspw. als Stößelventil ausgebildet ist. Sobald der Flüssigkeitstank 4 in die Reinigungseinrichtung 1 eingesetzt ist, öffnet das Stößelventil 23 dauerhaft, sodass Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank 4 in eine Flüssigkeitsleitung 20 entweichen kann, die mit einer Saugseite 13 einer Pumpe 5 verbunden ist. Innerhalb der Flüssigkeitsleitung 20 steht somit permanent Flüssigkeit an der Saugseite 13 der Pumpe 5 an. Eine Druckseite 14 der Pumpe 5 ist mit einer Flüssigkeitsleitung 21 verbunden, welche über ein Ventil 6 zu einem Flüssigkeitsverteiler 18 geführt ist, der die von der Pumpe 5 geförderte Flüssigkeit gleichmäßig über das Reinigungselement 3 verteilt. Das Reinigungselement 3 ist hier ein textiles Reinigungstuch, welches an einer Trägerplatte 19 befestigt ist. Der Flüssigkeitsverteiler 18 ist innerhalb der Trägerplatte 19 angeordnet, so dass das Reinigungselement 3 von seiner Rückseite, d.h. der der zu reinigenden Fläche abgewandten Seite, befeuchtet wird. Die Pumpe 5 kann bspw. eine Membranpumpe, eine Zahnradpumpe o. dgl. sein. Zwischen der Saugseite 13 der Pumpe 5 und dem Ventil 6 ist des Weiteren eine Flüssigkeitsleitung 22 angeordnet.
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Das Ventil 6 ist schematisch in den 3 und 4 dargestellt. Das Ventil 6 weist zwei Kammern 8, 9, nämlich eine erste Kammer 8 und eine zweite Kammer 9, auf, welche durch eine bewegliche Wandung 7 voneinander getrennt sind. Die Wandung 7 ist aus einem flexiblen Material, bspw. einem gummielastischen Material, hergestellt. Die erste Kammer 8 weist einen ersten Strömungsanschluss 11 und einen zweiten Strömungsanschluss 12 auf. Die zweite Kammer 9 weist nur einen einzigen Strömungsanschluss 17 auf.
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Die bewegliche Wandung 7 ist durch die innerhalb der Kammern 8, 9 herrschenden Drücke verlagerbar, nämlich ausgehend von der in 3 dargestellten Ausgangsstellung in Richtung der zweiten Kammer 9, bzw. ausgehend von der in 4 dargestellten ausgelenkten Stellung in Richtung der ersten Kammer 8. In der in 3 dargestellten Ausgangsstellung liegt die Wandung 7 aufgrund einer Eigenspannung des Materials mit einer Wandungsfläche 15 an dem ersten Strömungsanschluss 11 an und verschließt diesen. In der in 4 gezeigten ausgelenkten Stellung ist die Wandung 7 von dem ersten Strömungsanschluss 11 beabstandet und liegt mit einer Wandungsfläche 16 an einem Anschlag 10 an. Der Anschlag 10 ist hier als Gitter ausgebildet.
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Solange die Pumpe 5 nicht in Betrieb ist, ist das Ventil 6 – wie in 3 dargestellt – nicht von einem Druck der Pumpe 5 beaufschlagt und die Drücke innerhalb der Kammern 8, 9 sind gleich groß. Sollte es davon ausgehend, bspw. während eines längeren Nichtbetriebs des Feuchtreinigungsgerätes 2, zu einer temperaturbedingten Druckerhöhung kommen, wirkt sich diese gleichermaßen auf beide Kammern 8, 9 des Ventils 6 aus, so dass die Wandung 7 keine Verlagerung erfährt, sondern vielmehr weiterhin den ersten Strömungsanschluss 11 verschließt.
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Erst wenn die Pumpe 5 angeschaltet wird, wird der Druck einseitig erhöht. Dies ist in 4 dargestellt. Dabei bewirkt die durch den zweiten Strömungsanschluss 12 in die erste Kammer 8 einströmende Flüssigkeit eine Verlagerung der Wandung 7 in Richtung der zweiten Kammer 9. Dabei wird die Wandungsfläche 15 von dem ersten Strömungsanschluss 11 weg verlagert, so dass ein Strömungsweg von dem zweiten Strömungsanschluss 12 zu dem ersten Strömungsanschluss 11 freigegeben ist. Die Wandung 7 wird so weit verlagert, bis diese vor den Anschlag 10 stößt, der die maximale Auslenkung der Wandung 7 begrenzt. Die Verlagerung der Wandung 7 wird gleichzeitig dadurch unterstützt, dass die zweite Kammer 9 über den Strömungsanschluss 17 von der Saugseite 13 der Pumpe 5 abgesaugt wird. Dies reduziert die für die Öffnung des Ventils aufzuwendende Kraft.
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Sobald die Pumpe 5 ausgeschaltet wird, verlagert sich die Wandung 7 zurück in die Ausgangsposition, wodurch das Ventil 6 verschlossen wird und keine Flüssigkeit mehr in Richtung des Reinigungselementes 3 gefördert werden kann. Die zuvor aus der zweiten Kammer 9 abgezogene Flüssigkeit kann über den Strömungsanschluss 17 wieder in die zweite Kammer 9 zurückgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reinigungseinrichtung
- 2
- Feuchtreinigungsgerät
- 3
- Reinigungselement
- 4
- Flüssigkeitstank
- 5
- Pumpe
- 6
- Ventil
- 7
- Wandung
- 8
- erste Kammer
- 9
- zweite Kammer
- 10
- Anschlag
- 11
- erster Strömungsanschluss
- 12
- zweiter Strömungsanschluss
- 13
- Saugseite
- 14
- Druckseite
- 15
- Wandungsfläche
- 16
- Wandungsfläche
- 17
- Strömungsanschluss
- 18
- Flüssigkeitsverteiler
- 19
- Trägerplatte
- 20
- Flüssigkeitsleitung
- 21
- Flüssigkeitsleitung
- 22
- Flüssigkeitsleitung
- 23
- Tankventil
- 24
- Basisgerät
- 25
- Stiel
- 26
- Handgriff
