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Die
Erfindung betrifft Tauchmotorbelüfter
zur Belüftung
wässriger
Medien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Nachrüstsatz für Tauchmotorbelüfter.
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Tauchmotorbelüfter zur
Belüftung
von Gewässern
und anderen wässrigen
Medien werden zum Beispiel in der Kleinklärtechnik, in Fischteichen und
privaten Gartenteichen für
die Belüftung
eines wässrigen
Mediums verwendet. Herkömmliche Tauchmotorbelüfter werden üblicherweise
zum Teil in das wässrige
Medium eingetaucht, wobei ein Schlauch am Tauchmotor angeordnet
ist, durch welchen der Tauchmotor Luft aus der Umgebung ansaugt
und in das wässrige
Medium eingebracht („eingeperlt”) wird.
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Tauchmotorbelüfter der
in Rede stehenden Art weisen hierfür eine Strömungsfördereinrichtung zur Förderung
der Luft auf. Beispielsweise kann es sich dabei um radialfördernde
Kreiselpumpen oder eine andere Art der Strömungspumpe handeln. Derar tige
Strömungsfördereinrichtungen
unterscheiden sich von volumetrischen Pumpen dadurch, dass sie in
der Regel keine Abdichtung zwischen der Druck- und der Saugseite
aufweisen, d. h. im abgeschalteten Zustand von einem fluiden Medium
durchströmt werden
können,
und zwar in der Regel sowohl in als auch gegen die Förderrichtung.
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Die
Strömungsfördereinrichtung
wird über
einen Motor, in der Regel einen Elektromotor, angetrieben. Dabei
befindet sich bei den Tauchmotorbelüftern der in Rede stehenden
Art die Strömungsfördereinrichtung
unterhalb der Oberfläche
des wässrigen Mediums,
je nach Bauart ist es möglich,
dass sich der Motor selbst ebenfalls ganz oder zumindest teilweise unterhalb
der Wasseroberfläche
befindet.
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Je
nach Beschaffenheit des wässrigen
Mediums kann der Betrieb des Tauchmotors zur Belüftung aufgrund von in der wässrigen
Phase enthaltenen Feststoffen zu Verstopfungsproblemen führen. Eine Verstopfung
kann insbesondere dann auftreten, wenn sich Feststoffe im wässrigen
Medium in der Nähe
des Tauchmotors befinden und der Tauchmotor abgeschaltet wird. In
diesem Fall kann durch einen Druckausgleich, der stattfindet, indem
Wasser durch die abgeschaltete Strömungsfördereinrichtung entgegen der
Luftförderrichtung
in die Ansaugleitung fließt,
ein Teil der Feststoffteilchen in den Innenraum des Tauchmotorbelüfters gezogen
werden. Dadurch können
sich unter anderem Haare und andere längliche feste Partikel um die
Rotorwelle wickeln oder vor den Luftkanälen des Propellers absetzen,
wodurch die Funktion des Tauchmotorbelüfters zum Belüften beeinträchtigt und
der Wirkungsgrad der Belüftung minimiert
wird. Im schlimmsten Fall wird nicht nur der Belüftungsvorgang ganz unterbunden, sondern
der Tauchmotor kann beschädigt
werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Tauchmotorbelüfter anzugeben, bei welchem
das Risiko einer Verstopfung durch eindringende Feststoffe durch geeignete
Maßnahmen
auf kostengünstige
Weise minimiert ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Tauchmotorbelüfter
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Nachrüstsatz zur
Aufrüstung
bestehender Tauchmotorbelüfter
mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausführungsformen
finden sich in den Merkmalen der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass in der Ansaugleitung eines Tauchmotorbelüfters zwischen der Ansaugöffnung und
der Strömungsfördereinrichtung
ein Rückschlagventil
vorgesehen ist, welches dazu ausgelegt ist, bei Betrieb des Tauchmotorbelüfters zu öffnen und
bei dessen Stillstand zu schließen.
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Im
Betrieb des Tauchmotorbelüfters
erzeugt dieser in der Ansaugleitung einen Unterdruck, welcher durch
nachströmende
Umgebungsluft ausgeglichen wird. Das Rückschlagventil ist dabei derart
ausgelegt, dass es bei einem sich in der Ansaugleitung auf der Seite
des Tauchmotorbelüfters
bildenden Unterdrucks gegenüber
dem Umgebungsdruck öffnet und
ein Nachströmen
der Luft aus der Umgebung ermöglicht.
Beim Stillstand des Tauchmotorbelüfters kommt es zum Druckausgleich
zwischen dem Druck in der Ansaugleitung zwischen Rückschlagventil
und Tauchmotorbelüfter
auf der einen und dem Umgebungsdruck auf der anderen Seite. Das
erfindungsgemäß vorgesehene
Rückschlagventil
ist dazu ausgelegt, selbstätig
zu schließen,
sobald sich dieser Druckausgleich einstellt.
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Das
erfindungsgemäß vorgesehene
Rückschlagventil
schließt
nun beim Abschalten des Motors aufgrund des sich einstellenden Druckausgleichs
die Ansaugleitung, wodurch sich beim Einströmen des wässrigen Mediums in die Strömungsfördereinrichtung
entgegen der Förderrichtung
ein Überdruck
in der Ansaugleitung zwischen Rückschlagventil
und Strömungsfördereinrichtung
aufbaut, der dem Eindringen des wässrigen Mediums in die Strömungsfördereinrichtung
entgegenwirkt. Das einströmende
wässrige
Medium ist ursächlich
für die Einschleppung
von Feststoffen in die Strömungsfördereinrichtung,
daher wirkt das erfindungsgemäß vorgesehene
Rückschlagventil
der Einschleppung von Feststoffen in die Strömungsfördereinrichtung entgegen. Auf
diese Weise kann der Tauchmotorbelüfter wirksam geschützt werden,
ohne das Einperlverhalten der Luft aus der Strömungsfördereinrichtung in das wässrige Medium
zu beeinträchtigen,
wie es beispielsweise schützende
Siebe oder Filter im Bereich der Strömungsfördereinrichtung beeinträchtigen
würden.
Der Bereich des Austritts der Luft aus der Strömungsfördereinrichtung in das wässrige Medium
kann somit bei der erfindungsgemäßen Lösung im
Hinblick auf einen optimalen Stoffübergang der Luft bzw. einzelner
ihrer Bestandteile in das wässrige Medium
gestaltet werden.
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Vorzugsweise
ist das Rückschlagventil
dabei als bewegliche Klappe ausgeführt. Die Klappe kann dabei
beweglich in einer Halterung aufgenommen sein, welche in der Ansaugleitung
platziert wird oder direkt in der Ansaugleitung beweglich gelagert sein. Alternativ
besteht die Möglichkeit,
dass das Rückschlagventil
ein separates Gehäuse
aufweist, das sich an die Ansaugleitung anschließt oder nach Art eines Zwischenstücks in die
Ansaugleitung integriert ist. Die Ausführung des Rückschlagventils als Klappe hat
den Vorteil, dass derartige Rückschlagventile
bereits bei geringen Druckunterschieden ansprechen können. Zudem
zeichnet sich die Bauweise durch konstruktive Einfachheit und kostengünstige Herstellbarkeit
aus.
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Vorzugsweise
ist das Rückschlagventil
derart gestaltet und/oder platziert, dass die Schwerkraft als vorzugsweise
alleinige Rückstellkraft
das Verschließen
des Rückschlagventils
bewirken kann.
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Durch
die Nutzung der Schwerkraft als Rückstellkraft für das Rückschlagventil
kann auf Federn oder ähnliches
verzichtet werden, was insbesondere im Hinblick auf die korrosiven
Umgebungsbedingungen bedingt durch die wässrigen Medi vorteilhaft ist.
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Darüber hinaus
kann es vorteilhaft sein, das Rückschlagventil
in einem vorzugsweise um mindestens etwa 90° gekrümmten Leitungsabschnitt vorzusehen.
In der Regel verlaufen Ansaugleitungen vertikal, da bei dieser Art
der Verlegung mit der kürzest möglichen
Leitung die Oberfläche
des wässrigen
Mediums von der versenkten Strömungsfördereinrichtung
aus erreicht werden kann. Im Hinblick auf ein in der Leitung vorzusehendes
Rückschlagventil
kann es jedoch vorteilhaft sein, den Leitungsabschnitt, in dem das
Rückschlagventil
vorgesehen ist, gekrümmt auszuführen, um
eine horizontale Einbaulage des Ventils zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist das Rückschlagventil
dabei oberhalb der Oberfläche
des wässrigen
Mediums angeordnet. Da es zum Erreichen des erfindungsgemäßen Effektes,
nämlich
dem Eindringen von Wasser in die Strömungsfördereinrichtung im Moment des
Abschaltens des Tauchmotorbelüfters
entgegen zu wirken, reicht, das Rückschlagventil derart auszuführen, dass
es im geschlossenen Zustand dicht genug schließt, um einen Gegendruck gegen
das ansonsten ungebremst in die Strömungsfördereinrichtung eindringende
wässrige
Medium aufzubauen, besteht die Möglichkeit,
das erfindungsgemäß vorgesehene Rückschlagventil
so auszuführen,
dass bei längerer Stillstandszeit
ein langsamer Druckausgleich noch möglich ist, d. h. dass das Rückschlagventil
nicht vollständig
dicht schließt.
Dies hätte
dann zwar ein langsames Einsickern des wässrigen Mediums in die Strömungsfördereinrichtung
und die Ansaugleitung zur Folge; die Gefahr, dass bei diesem Einsickern Feststoffe
in die Strömungsfördereinrichtung
mitgerissen werden, ist jedoch um ein Vielfaches geringer als bei
einem vergleichsweise schnellen sofortigen Eindringen des wässrigen
Mediums nach Abschalten des Tauchmotorbelüfters ohne bremsenden Gegendruck.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Rückschlagventil oberhalb der
Oberfläche
des wässrigen Mediums
anzuordnen, da dann das einsickernde Wasser das Rückschlagventil
nicht erreichen kann und somit nicht beeinträchtigt.
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Einen
weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung stellt deren Ausführung als
Nachrüstsatz zur
Aufrüstung
bestehender Tauchmotorbelüfter
dar. Ein erfindungsgemäßer Nachrüstsatz,
der im wesentlichen das Rückschlagventil
umfassen muss, kann in einfacher Weise an bestehende Tauchmotorbelüfter angebracht
werden. Hierzu sind keinerlei Eingriffe in den Tauchmotorbe lüfter selbst
oder dessen Steuerung nötig.
Es ist lediglich der Nachrüstsatz mit
der Ansaugleitung und/oder dem Ansaugleitungsanschluss der Strömungsfördereinrichtung
zu verbinden.
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Vorteilhafter
Weise weist ein erfindungsgemäßer Nachrüstsatz hierfür geeignete
Mittel zur Anpassung an verschiedene Ansaugleitungen und/oder Ansaugleitungsanschlüsse auf.
Hierbei kann es sich zum einen um flexible Anschlussmanschetten
oder ähnlich
Mittel handeln, die an unterschiedliche geometrische Gestaltungen
von Leitungen oder Anschlüssen
anpassbar sind oder um austauschbare Adapterstücke zur Anpassung des Nachrüstsatzes an
den jeweiligen Tauchmotorbelüfter.
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Vorteilhafter
Weise ist bei einem erfindungsgemäßen Nachrüstsatz das Rückschlagventil
in einem Rohrleitungsabschnitt vormontiert oder zur Montage vorgesehen,
der lediglich mit bestehenden Leitungen und/oder Anschlüssen verbunden
werden muss.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der 1, die einen
beispielhaften erfindungsgemäßen Tauchmotorbelüfter zeigt,
schematisch näher
erläutert.
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Der
beispielhafte Tauchmotorbelüfter 8 weist einen
Motor 1 und eine Strömungsfördereinrichtung 2 auf,
die in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sind, welche sich in der beispielhaft dargestellten Einbaulage
des Tauchmotorbelüfters 8 unterhalb
der Wasseroberfläche 11 befindet.
Die Ansaugleitung 3 führt
vom Ansaugleitungsanschluss 13 der Strömungsfördereinrichtung 2 zur
Ansaugöffnung 6,
welche sich oberhalb der Oberfläche 11 des
wässrigen Mediums
befindet. Im Bereich des gekrümmt
ausgebildeten Leitungabschnitts 5 ist das beispielhaft
als Klappe ausgeführte
Rückschlagventil 12 angeordnet, welches
bei Betrieb des Tauchmotorbelüfters 8 öffnet, so
dass die angesaugte Luft das Rückschlagventil 12 in
Förderrichtung 10 passieren
kann. Die beispielhaft dargestellte Ausführung des Rückschlagventils 12 als
Klappe nutzt die Schwerkraft der Klappe als Rückstellkraft zum Verschließen des
Rückschlagventils 12.
Beim Verschließen
des Rückschlagventils 12 bei
Abschalten des Tauchmotorbelüfters 8 wirkt
der sich in der Ansaugleitung aufbauende Luftdruck dem Einströmen des
wässrigen
Mediums in die Strömungsfördereinrichtung 2 entgegen und
verhindert so das Einschleppen von Feststoffen 9 in die
Strömungsfördereinrichtung 2.
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Die
beispielhaft dargestellte Ausführungsform
lässt sich
ebenfalls als Nachrüstsatz 7 realisieren,
welcher beispielhaft den gekrümmten
Leitungsabschnitt 5 mit vorzugsweise vormontiertem Rückschlagventil 12 sowie
vorteilhafter Weise zusätzliche Mittel 4 zur
Anpassung an verschiedene Ansaugleitungen 3 und/oder Ansaugleitungsanschlüsse 13 umfasst.