本發(fā)明涉及一種用于收集在鉆芯機的操作期間生成的鉆孔泥漿的系統(tǒng),其中該系統(tǒng)包括作為功能單元的收集裝置,其中該收集裝置可借助于真空附接到基底,其中該真空可以由作為該系統(tǒng)的驅(qū)動單元的一部分的真空泵生成。該驅(qū)動單元附加地包括用于向該驅(qū)動單元及其部件供應(yīng)電力的功率供應(yīng)單元。
背景技術(shù):
1、在鉆芯機領(lǐng)域中,用于收集在鉆芯操作的執(zhí)行期間產(chǎn)生的鉆孔泥漿的各種裝置是已知的。例如,可以使用機械緊固設(shè)備(比如夾具或夾持設(shè)備)附接到基底的集水環(huán)是已知的。其他裝置借助于由抽吸裝置產(chǎn)生的真空附接到基底。然而,機械緊固設(shè)備與這樣的缺點相關(guān)聯(lián),即,它們通常不能非破壞性地從基底移除,并且因此不能排除對基底的輕微損壞。
2、當(dāng)利用真空附接集水環(huán)時,問題是集水環(huán)僅可以附接到基底并且在抽吸裝置打開并且在操作中時保持在基底。然而,不需要抽吸裝置的連續(xù)操作來執(zhí)行鉆芯,并且抽吸裝置消耗特別大量的電力,尤其是在閑置時是如此的。當(dāng)使用電池供電的抽吸裝置時,該缺點甚至更為嚴(yán)重,這些抽吸裝置由于其從電池等供應(yīng)電力而僅具有有限量的機載功率。然而,即使使用干線供電的抽吸裝置,顯然的是,借助于抽吸裝置附接常規(guī)的集水環(huán)導(dǎo)致不必要的高能耗。此外,抽吸裝置的連續(xù)操作可能導(dǎo)致施工場地上的噪聲污染增加。
3、另外,如果集水環(huán)僅可以在抽吸裝置在操作中時附接到基底,則另外的缺點是不能針對要實行的鉆芯準(zhǔn)備鉆孔場地或施工場地。然而,這對于施工場地上的高效工作流程將會是令人期望的。
4、當(dāng)使用具有過濾器的自動虛假空氣清潔的抽吸裝置時,由于在過濾器清潔期間抽吸裝置的抽吸能力可能降低,存在集水環(huán)將與壁或基底脫離的風(fēng)險。
5、本發(fā)明所基于的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和缺點并且提供一種用于收集鉆孔泥漿的系統(tǒng),利用該系統(tǒng)可以時間和能量有效地輔助鉆芯操作的執(zhí)行。特別地,當(dāng)要提供的系統(tǒng)與電池供電的抽吸裝置結(jié)合使用以便從鉆芯機的工作區(qū)域去除鉆孔泥漿時,該系統(tǒng)不旨在縮短電池供電的抽吸裝置的運行時間,而是有助于增加“電池電量”的續(xù)航時間。此外,該系統(tǒng)應(yīng)易于且簡單地附接到基底,并且應(yīng)確保對不同表面(包括粗糙表面)的良好粘附性。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員將歡迎是,要提供的系統(tǒng)可以用于鉆芯機的許多不同大小的鉆頭。
6、該目的通過獨立權(quán)利要求1的主題來實現(xiàn)。獨立權(quán)利要求1的主題的有利的實施例可以在從屬權(quán)利要求中找到。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于收集在鉆芯機的操作期間產(chǎn)生的鉆孔泥漿的系統(tǒng)。收集系統(tǒng)包括作為功能單元的收集裝置,其中該收集裝置借助于真空可附接到基底,其中該真空可以由作為該系統(tǒng)的驅(qū)動單元的一部分的真空泵生成,其中該驅(qū)動單元附加地包括用于向該驅(qū)動單元及其部件供應(yīng)電力的功率供應(yīng)單元。
2、本發(fā)明可以提供一種收集系統(tǒng),該收集系統(tǒng)可以獨立于該鉆芯機和/或外部抽吸裝置附接到基底。應(yīng)用測試已經(jīng)示出,該系統(tǒng)可以在操作場地處特別容易且快速地附接到基底,使得可以確??焖贉?zhǔn)備以便進(jìn)行使用。特別地,該系統(tǒng)可以在鉆芯的實際開始之前附接到基底,因為用于附接該系統(tǒng)的真空是由該系統(tǒng)本身或其真空泵生成的。在這方面,所提出的收集系統(tǒng)的附接獨立于用于汲取鉆孔泥漿的抽吸裝置的使用或操作。此外,本發(fā)明可以減少施工場地的噪聲排放,并且還可以減少能耗。
3、該系統(tǒng)包括驅(qū)動單元和功能單元,其中該功能單元具有收集裝置,該收集裝置可以被布置在鉆芯機的鉆頭或鉆孔場地周圍。當(dāng)實行鉆芯時,鉆孔泥漿收集在收集裝置的內(nèi)部空間中,其中這種鉆孔泥漿可以通過抽吸裝置從收集裝置的內(nèi)部空間中提取。為此目的,收集裝置可以具有提取開口,該提取開口朝向收集裝置的內(nèi)部空間敞開并且可以經(jīng)由抽吸軟管連接到抽吸裝置。功能單元包括真空泵和功率供應(yīng)裝置,其中該功率供應(yīng)裝置被設(shè)置為向該真空泵供應(yīng)電力。
4、在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是,該驅(qū)動裝置能夠可拆卸地緊固到該功能單元。換言之,驅(qū)動單元和功能單元表示兩個分離地形成的單元,其中所提出的收集系統(tǒng)因此可以具有模塊化設(shè)計。在本發(fā)明的場景下,術(shù)語“模塊化”優(yōu)選地是指收集系統(tǒng)包括具有功率供應(yīng)裝置和真空泵的驅(qū)動單元以及具有收集裝置和可選的真空板的功能單元,其中功能單元和驅(qū)動單元被設(shè)計成是彼此可拆卸的并且可以單獨使用。例如,功能單元可以與不同的驅(qū)動單元一起在不同的施工場地處使用。替代性地,如果例如要創(chuàng)建更小或更大的鉆孔,優(yōu)選地利用不同大小的鉆頭,則相同的驅(qū)動單元可能在相同的施工場地與不同的功能單元一起使用。通過將驅(qū)動單元與功能單元分離,用戶可以以特別靈活的方式使用分離的單元,并且系統(tǒng)可以用于覆蓋寬范圍的不同大小的鉆頭。
5、在本發(fā)明的一個實施例中,功能單元包括用于將真空轉(zhuǎn)移到基底的真空板。在所提出的收集系統(tǒng)的操作狀態(tài)下,存在的功能單元和驅(qū)動單元彼此附接,使得可以由驅(qū)動單元的真空泵生成真空,并且可以借助于真空板將真空轉(zhuǎn)移到收集系統(tǒng)要安裝在其上的基底。在本發(fā)明的場景下,借助于真空板將真空轉(zhuǎn)移到基底的構(gòu)想優(yōu)選地是指真空板在底側(cè)上具有空隙和/或空腔,其中空隙和/或空腔可以借助于真空泵被排空,即抽空。當(dāng)真空板(優(yōu)選地利用其底側(cè))擱置在收集系統(tǒng)要附接到的基底時,基底封閉先前敞開的空隙和/或空腔,使得創(chuàng)建可排空的空間。這可以借助于真空泵排空,使得存在真空板的空隙和/或空腔中的比收集系統(tǒng)的環(huán)境中更低的壓力。此較低的壓力(該壓力在本發(fā)明的場景下也優(yōu)選地被稱為負(fù)壓或真空)允許收集系統(tǒng)附接到基底。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,所提出的收集系統(tǒng)通過系統(tǒng)的環(huán)境中的壓力與真空室中的壓力之間的壓力差而被壓靠在基底上,并且由此被牢固地緊固。
6、所提出的收集系統(tǒng)還可以與鉆芯機一起使用。鉆芯機被設(shè)計成從基底切割基本上圓柱形的鉆芯?;卓梢允抢缡^、磚石或混凝土,但不限于此。在鉆芯已經(jīng)被切出之后,在要加工的基底中保留中空圓柱狀孔,在該孔中例如可以鋪設(shè)線纜軸、管道或管線。在本發(fā)明的場景下,鉆孔要被引入到基底中的位置被稱為“鉆孔位置”或“鉆孔場地”。為了切出基本上圓柱形的鉆芯,鉆芯機可以包括鉆頭,該鉆頭可以通過工具固持器附接到鉆芯機。在其前側(cè)上,鉆頭可以包括切割段,這些切割段可以鑲嵌有例如人造金剛石或金剛石片以便增加鉆頭的切割能力。在這種情況下,通常使用術(shù)語“金剛石鉆頭”。鉆芯機可以是手持式鉆芯機,該手持式鉆芯機由用戶握持并且被驅(qū)動到基底中。然而,在本發(fā)明的場景下還可以優(yōu)選的是,鉆芯機在其操作期間附接到鉆機,使得鉆機固持鉆芯機。在這種情況下,推進(jìn)可以由所謂的進(jìn)送裝置生成。進(jìn)送裝置可以例如由自動附加模塊形成,該自動附加模塊可以連接到鉆芯機和/或鉆機。然而,進(jìn)送裝置還可以被形成為手輪,該手輪用于將鉆芯機驅(qū)動到基底中。另外,所提出的系統(tǒng)可以與錘鉆一起使用。功能單元可以例如包括粉塵收集裝置或者可以由粉塵收集裝置形成。
7、在非常特別優(yōu)選的實施例中,所提出的收集系統(tǒng)可以與鉆芯機一起操作并且如果必要的話連接到鉆芯機。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,收集系統(tǒng)的收集裝置被設(shè)計為收集環(huán),其中收集環(huán)可以被放置在鉆芯機的鉆頭周圍或鉆孔場地周圍。收集環(huán)優(yōu)選地具有內(nèi)側(cè),該內(nèi)側(cè)在收集系統(tǒng)與鉆芯機相互作用時面向鉆芯機的鉆頭。在收集環(huán)的該內(nèi)側(cè)上可以提供提取開口,通過該提取開口可以從收集環(huán)的內(nèi)部空間提取鉆孔泥漿等。鉆孔泥漿是例如在鉆芯機的操作期間在鉆出粉塵或顆粒時產(chǎn)生的、在鉆芯被切掉時釋放、與水混合。在鉆芯時使用水,一方面是為了冷卻鉆頭,并且另一方面是為了結(jié)合在鉆孔期間產(chǎn)生的鉆孔粉塵并且防止粉塵進(jìn)入鉆芯機的用戶的呼吸道。如果在鉆芯期間不使用鉆孔泥漿收集系統(tǒng),則鉆孔泥漿可能在鉆孔場地周圍或在施工場地上不受阻礙地擴散或分散,從而導(dǎo)致大規(guī)模的污染和水損害。通過所提出的收集系統(tǒng),可以在原點處,優(yōu)選地在收集環(huán)的內(nèi)部空間中提取鉆孔泥漿,并且因此直接移除鉆孔泥漿。這從開始就防止了大規(guī)模污染和可能的水損害,并且大大減少了在完成鉆芯工作之后的清潔和處置工作量。
8、在已經(jīng)完成鉆芯工作之后,可以拆卸所提出的收集系統(tǒng)并將其從場地運走。為此目的,系統(tǒng)的驅(qū)動單元和功能單元可以被拆卸并單獨地儲存和/或運輸。鉆芯操作通常利用不同直徑的鉆頭實行,這取決于所期望的鉆孔要多大。因此,方便的是所提出的收集系統(tǒng)包括不同大小和不同直徑的收集環(huán)。以這樣的方式,可以確保最佳鉆孔泥漿提取,其中收集環(huán)的大小有利地與鉆頭的直徑匹配。換言之,收集環(huán)的大小可以對應(yīng)于收集環(huán)的直徑。因此,收集系統(tǒng)可以有利地被提供為包括不同大小的收集環(huán)的套件。通過分離系統(tǒng)的驅(qū)動單元和功能單元,使得將所提出的收集系統(tǒng)提供為套件的可能性是可能的。通過使驅(qū)動單元和功能單元彼此可拆卸,驅(qū)動單元可以與不同的收集環(huán)和/或真空板一起使用。特別地,僅需要執(zhí)行鉆芯工作的服務(wù)提供者購買成本密集型驅(qū)動單元,然后該驅(qū)動單元可以與不同的收集環(huán)和/或真空板一起使用,其中收集環(huán)和/或真空板購買最便宜。
9、收集環(huán)和真空板可以被設(shè)計成是可拆卸地連接的。然而,收集環(huán)和真空板還可以彼此形成單元。例如,抽吸軟管的第一端可以通到真空板中,其中在真空板中提供了通向收集環(huán)的提取開口的開口。然后將所提取的鉆孔泥漿從提取開口被抽吸通過該管線并且在抽吸裝置的方向上通過抽吸軟管。
10、鉆孔泥漿優(yōu)選地借助于抽吸裝置來提取,該抽吸裝置可以經(jīng)由抽吸軟管連接到收集系統(tǒng),特別是連接到功能單元或收集環(huán)。例如,抽吸軟管的第一端通到收集環(huán)的提取開口中,而抽吸軟管的第二端連接到抽吸裝置。抽吸裝置可以包括用于接收鉆孔泥漿的接收容器。在本發(fā)明的場景下,可以優(yōu)選的是,過濾鉆孔泥漿并且重新使用過濾出的水。
11、在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是,功能單元包括用于將真空轉(zhuǎn)移到基底的真空板。優(yōu)選地,真空板具有下側(cè)和上側(cè)。在其底側(cè)上,真空板可以具有可以在本發(fā)明的場景下形成真空室的空隙和/或空腔??梢越柚隍?qū)動單元的真空泵在真空板的真空室中生成真空,其中真空優(yōu)選地低于圍繞收集系統(tǒng)的環(huán)境壓力或大氣壓力。結(jié)果,收集系統(tǒng)可以附接到基底,其中基底可以利用鉆芯機加工,例如通過在基底上鉆孔來加工。驅(qū)動單元可以例如被提供為在真空板的優(yōu)選地平面表面上的分離的可拆卸地附接的單元。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,接口用于將驅(qū)動單元附接到功能單元或真空板。換言之,驅(qū)動單元可以借助于接口附接到功能單元和/或附接到功能單元的真空板。接口優(yōu)選地是用于將驅(qū)動單元連接到功能單元或真空板的機械接口。
12、在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,真空板是以若干部分形成的。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選的是,功能單元包括至少一個真空板。在本發(fā)明的場景下,該至少一個真空板可以被稱為功能單元的或收集系統(tǒng)的中央真空板或主真空板。中央真空板或主真空板優(yōu)選地被設(shè)計成支撐驅(qū)動單元和/或引導(dǎo)抽吸軟管,使得抽吸軟管通到提取環(huán)的提取開口中。除了中央真空板之外,功能單元可以包括另外的真空板,這些另外的真空板可以被布置在例如收集環(huán)的圓周上。出于本發(fā)明的目的,使用多個真空板優(yōu)選地被稱為使用“多部分式真空板”。在本發(fā)明的一個示例性實施例中,功能單元可以包括例如中央真空板或主真空板以及兩個附加輔真空板。存在的真空板可以例如圍繞收集環(huán)的圓周以規(guī)則間隔分布。在本發(fā)明的場景下還可以優(yōu)選的是,存在的中央真空板或主真空板布置在收集環(huán)的第一側(cè)上,而輔真空板布置在收集環(huán)的第二側(cè)或相反側(cè)上。
13、在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,真空板可以經(jīng)由真空管線彼此連接。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,另外的真空板或輔真空板還具有真空室,這些真空室可以被形成為空隙和/或空腔。優(yōu)選地,真空室設(shè)置在真空板的底側(cè)上,其中真空板的底側(cè)擱置在要利用鉆芯機加工的基底上。這允許真空板將其自身抽吸到基底,從而使得收集系統(tǒng)能夠附接到基底。用于附接收集系統(tǒng)的真空優(yōu)選地由作為驅(qū)動單元的一部分的真空泵生成。存在的驅(qū)動單元優(yōu)選地布置在中央真空板或主真空板上,并且優(yōu)選地在中央真空板或主真空板的至少一個真空室與驅(qū)動單元的真空泵之間存在流體連接。通過流體連接,由真空泵生成的真空被傳輸至真空室。在本發(fā)明的場景下,這優(yōu)選地意味著真空板的至少一個真空室可以經(jīng)由到真空泵的流體連接而被排空或排盡。中央真空板或主真空板的至少一個真空室和/或收集系統(tǒng)的驅(qū)動單元的真空泵可以經(jīng)由真空管線連接到其他輔真空板或其真空室。這允許由驅(qū)動單元的真空泵生成的真空被轉(zhuǎn)移到輔真空板的真空室。在本發(fā)明的場景下,這優(yōu)選地意味著輔真空板的真空室可以經(jīng)由真空管線被排空或排盡。為此真空借助于驅(qū)動單元的真空泵生成并且借助于真空管線優(yōu)選地均勻地分布在功能單元的真空板的真空室中。由于真空優(yōu)選地均勻分布到不同真空板以及在若干位置處相關(guān)聯(lián)地施加真空,可以實現(xiàn)收集系統(tǒng)到要在其中制造芯孔的基底的特別良好的均勻附接。
14、此外,設(shè)置多個真空板可以有利地增加用于將其他物品附接到基底的可用空間。例如,所提出的收集系統(tǒng)的真空板可以用于將工具、輔助裝備或在施工場地上使用的其他物品附接到基底。例如,測量裝備或激光線裝備可以附接到真空板。工具、輔助裝備或其他物品的附接在收集系統(tǒng)附接到豎直壁并且所述物品于是可以位于例如收集系統(tǒng)的用戶的工作或眼睛水平處時是特別有用的。此外,使用多個真空板可以增加系統(tǒng)的負(fù)載能力,尤其是在較高數(shù)量的真空板伴隨著真空面積的增加的情況下是如此的。
15、注意的是,在本發(fā)明的場景下,兩個不同的真空系統(tǒng)彼此區(qū)分開。首先,提供由收集系統(tǒng)的驅(qū)動單元的真空泵生成的第一真空,其中由真空泵生成的該第一真空用于將真空板或收集系統(tǒng)或其部件附接到基底。第一真空可以借助于真空管線分布在收集系統(tǒng)的真空板下方,使得收集系統(tǒng)可以以特別均勻且有效的方式附接到基底。另外,在本發(fā)明的場景下,可以提供由抽吸裝置生成的第二真空。利用該第二真空,可以從收集環(huán)中提取鉆孔泥漿,第二真空借助于抽吸軟管從抽吸裝置轉(zhuǎn)移到收集系統(tǒng)。在本發(fā)明的場景下,這優(yōu)選地意味著抽吸軟管連接抽吸裝置與收集系統(tǒng)的功能單元,其中抽吸軟管以這樣的方式通到真空板中或被引導(dǎo)穿過真空板,即,可以通過提取開口從收集環(huán)的內(nèi)部空間中提取鉆孔泥漿。鉆孔泥漿優(yōu)選地借助于由抽吸裝置生成的第二真空提取,其中收集系統(tǒng)可以作為外部輔助裝置連接到抽吸裝置。優(yōu)選地,抽吸裝置不構(gòu)成所提出的收集系統(tǒng)的一部分。優(yōu)選地,以上提及的鉆芯機也不是所提出的收集系統(tǒng)的一部分。優(yōu)選地,所提出的收集系統(tǒng)包括具有收集裝置和可選的至少一個真空板的功能單元,以及具有用于生成用于將系統(tǒng)緊固到基底的第一真空的真空泵并且具有功率供應(yīng)裝置的驅(qū)動單元。
16、通過提供兩個不同的真空系統(tǒng),所提出的收集系統(tǒng)可以獨立于抽吸裝置的操作而附接到基底。在從現(xiàn)有技術(shù)已知的許多系統(tǒng)中不是這種情況。而是,常規(guī)系統(tǒng)涉及使用同樣用于提取鉆孔泥漿的相同真空將水或鉆孔泥漿收集裝置附接到基底。然而,這種方法具有幾個缺點。首先,只有當(dāng)抽吸裝置打開和運行時,才可以確保收集裝置到基底的附接。然而,這意味著,當(dāng)抽吸裝置啟動時,收集裝置必須不斷地從基底拆除或重新附接到基底。這是麻煩且費力的,并且因此是昂貴的。替代性地,抽吸裝置即使在其不在使用中時也可以保持打開。然而,這種方法與非常高的不必要的能耗相關(guān)聯(lián),如果抽吸裝置也是電池供電的抽吸裝置,則這是特別不利的。這是因為所描述的方法顯著降低了抽吸裝置的功率供應(yīng)裝置的運行時間、或者顯著縮短了兩個電池更換操作之間的間隔。在這方面,本發(fā)明的顯著優(yōu)點是,抽吸裝置的第二真空用于提取鉆孔泥漿,而用于附接收集系統(tǒng)的第一真空由收集系統(tǒng)的真空泵生成并且因此不加載或縮短抽吸裝置的功率供應(yīng)裝置的運行時間。在本發(fā)明的場景下,用于附接收集系統(tǒng)的第一真空占主導(dǎo)的真空板的真空室被稱為第一真空室。
17、收集裝置(從其內(nèi)部空間提取鉆孔泥漿)還可以具有至少一個真空室,其中在本發(fā)明的場景下,收集裝置的至少一個真空室優(yōu)選地被稱為“第二真空室”。第二真空室可以例如通過不僅由該基底向下而且還相對于環(huán)境向上封閉收集裝置的內(nèi)部空間來形成。為此目的,收集裝置可以例如具有向上關(guān)閉該第二真空室的覆蓋裝置。覆蓋裝置優(yōu)選地具有開口,鉆芯機的鉆頭可以被引導(dǎo)穿過該開口。如果覆蓋裝置包括順應(yīng)性彈性材料,則在開口的直徑相同的情況下可以使用不同大小的鉆頭,并且仍然可以實現(xiàn)抽吸裝置的可接受的密封和抽吸效果。順應(yīng)性彈性材料可以例如形成密封盤,當(dāng)準(zhǔn)備進(jìn)行鉆芯時,鉆頭被引導(dǎo)穿過該密封盤。然后對于每個單獨的鉆頭不需要使用不同的收集裝置,但是收集裝置的覆蓋裝置至少部分地由其制成的順應(yīng)性彈性材料允許一定范圍的不同鉆頭與特定提取環(huán)一起使用。這意味著,如果用戶想要以不同直徑執(zhí)行幾個鉆芯操作,則用戶不必攜帶那么多的不同收集裝置。當(dāng)然,第二真空室還可以通過密封件被向下密封,即朝向基底密封。這防止空氣從收集系統(tǒng)的周圍流入或流出第二真空室,使得可以以較小的工作量維持第二真空室中的真空。
18、在本發(fā)明的場景下,第二真空室還可以優(yōu)選地被稱為提取室。術(shù)語“頂部”和“底部”對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言不是不清楚的術(shù)語,因為術(shù)語“底部”或“底側(cè)”或空間方向“向下”在本發(fā)明的場景下針對收集系統(tǒng)的面向基底的側(cè)部使用,而術(shù)語“頂部”或“上側(cè)”或空間方向“向上”在本發(fā)明的場景下針對收集系統(tǒng)的背向基底的側(cè)部使用。以這樣的方式,不僅當(dāng)收集系統(tǒng)用于地面和水平基底上時,而且當(dāng)所提出的收集系統(tǒng)用于豎直基底(比如外壁或內(nèi)壁)上時,這些術(shù)語被清楚地定義。
19、在本發(fā)明的場景下,提取和附接的分離特別地通過在系統(tǒng)中提供至少兩個真空室來實現(xiàn):第一真空室,該第一真空室由真空板的空隙和/或空腔形成并且借助于驅(qū)動單元的真空泵被排空;以及第二真空室,該第二真空室由收集裝置的內(nèi)部空間形成并且借助于外部抽吸裝置從該第二真空室提取鉆孔泥漿。為此目的,收集裝置可以包括抽吸通道或抽吸噴嘴,外部抽吸裝置可以連接到該抽吸通道或抽吸噴嘴。優(yōu)選地,兩個真空室彼此流體地分離,使得沒有空氣可以從一個真空室流到另一真空室,或反之亦然。同樣地,鉆孔泥漿或水不應(yīng)能夠從第二真空室進(jìn)入第一真空室,因為這將污染第一真空室。這可能損害所提出的系統(tǒng)的附接。兩個真空室的流體分離可以通過密封件等進(jìn)一步改進(jìn)。
20、驅(qū)動單元的功率供應(yīng)裝置優(yōu)選地被提供用于向驅(qū)動單元或收集系統(tǒng)的部件供應(yīng)電力。在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是收集系統(tǒng)具有真空泵。然而,在本發(fā)明的場景下還可以優(yōu)選的是,收集系統(tǒng)包括多于一個真空泵或者還包括另外的泵。泵表示從驅(qū)動單元的功率供應(yīng)裝置汲取其操作所需的電力的電負(fù)載。功率供應(yīng)裝置可以是具有多個能量存儲單元的可充電電池。優(yōu)選地,功率供應(yīng)裝置還可以被稱為蓄電池組或“蓄電池”。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,驅(qū)動單元的功率供應(yīng)裝置在其保持在所提出的收集系統(tǒng)或其驅(qū)動單元中時被充電。為此目的,功率供應(yīng)裝置可以連接到充電器或連接到公共功率供應(yīng)部或施工場地功率供應(yīng)部。然而,在本發(fā)明的場景下還可以優(yōu)選的是,用于充電的功率供應(yīng)裝置從系統(tǒng)中移除并且連接到外部充電器。
21、除了真空泵和功率供應(yīng)裝置之外,驅(qū)動單元可以包括用于控制收集系統(tǒng)的驅(qū)動單元的電子器件。驅(qū)動單元的電子器件還可以優(yōu)選地從收集系統(tǒng)的驅(qū)動單元的功率供應(yīng)裝置獲得其操作所需的能量。在這方面,在本發(fā)明的場景下,驅(qū)動單元的電子器件優(yōu)選地還構(gòu)成消費者。例如,系統(tǒng)的電子器件可以用于系統(tǒng)的有源部件(比如真空泵)的閉環(huán)控制和/或開環(huán)控制。例如,系統(tǒng)可以包括兩點式控制器,該兩點式控制器可以用于將真空板的第一真空室中的真空保持在預(yù)定壓力范圍內(nèi)。所提出的收集系統(tǒng)的開環(huán)控制和閉環(huán)控制可以包括兩點式控制器,該兩點式控制器被設(shè)計成將真空板真空室中的第一真空保持在真空的期望下限與期望上限之間。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,當(dāng)超過或低于期望壓力范圍的這些閾值時,所提出的系統(tǒng)的真空泵被打開或關(guān)閉。優(yōu)選地,打開真空泵以增加真空,即與=0巴的壓力的差,而當(dāng)關(guān)閉真空泵時真空持續(xù)降低。在本發(fā)明的場景下,“真空的降低”表示呈絕對值的形式的壓力的增加,其中與=0巴的壓力的差減小,而在本發(fā)明的場景下“真空的增加”表示呈絕對值的形式的壓力的減小,其中與=0巴的壓力的差增加。
22、此外,驅(qū)動單元可以包括切換裝置,該切換裝置用于將收集系統(tǒng)或驅(qū)動單元打開和關(guān)閉。所述開關(guān)可以是開關(guān),例如滑動開關(guān)或壓力開關(guān)。這實現(xiàn)了收集系統(tǒng)獨立于鉆芯機和/或抽吸裝置的操作。例如,用戶可以在所提出的收集系統(tǒng)的使用之前并且在操作鉆芯機之前準(zhǔn)備該收集系統(tǒng),并且已經(jīng)可以將收集裝置附接到要在其中鉆芯孔的基底。用于提取鉆孔泥漿的抽吸裝置僅需要在之后被打開,例如僅在正在實行鉆芯時打開,使得整個鉆芯過程可以以時間和能量優(yōu)化的方式實行。
23、在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是,至少一個真空板具有密封件。優(yōu)選地,真空板的密封件設(shè)置在真空板的底側(cè)上并且被設(shè)計成密封真空板的至少一個真空室。雖然正常壓力或大氣壓力在收集系統(tǒng)的環(huán)境中占主導(dǎo),但是收集系統(tǒng)通過真空附接到基底,其中真空由收集系統(tǒng)的真空泵生成并且在系統(tǒng)的附接狀態(tài)下在真空板的至少一個真空室中占主導(dǎo)。為了防止來自環(huán)境的空氣流入或流出真空板的真空室,可以使用密封件來將真空室相對于收集系統(tǒng)的環(huán)境密封。有利地,密封件幫助收集系統(tǒng)特別良好地粘附到甚至粗糙表面。
24、在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是,密封件具有非線性密封輪廓。當(dāng)收集系統(tǒng)連接到要在其中鉆芯孔的基底時,首先將真空板放置在基底上、在鉆孔位置周圍。此時,真空板與基板之間的平均距離例如為1。如果收集系統(tǒng)的真空泵現(xiàn)在打開并且真空板的真空室被排空,則真空板被進(jìn)一步抽吸并且進(jìn)一步朝向基底,并且真空板與基底之間的平均距離減小,即變得小于1。在本發(fā)明的場景下,真空板與基底之間的距離變得更小的距離或路徑可以優(yōu)選地被稱為抽吸路徑l。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,密封效果或抽吸力f隨著抽吸路徑增加而改變,其中密封效果或抽吸力f的這些改變?nèi)Q于被稱為密封輪廓的抽吸路徑l。在本發(fā)明的場景下,非常特別優(yōu)選的是密封輪廓是非線性的。在本發(fā)明的場景下,這優(yōu)選地意味著密封效果或抽吸力f不隨著抽吸路徑l的增加而線性地增加,而是密封效果或抽吸力f例如隨著抽吸路徑l的增加更快或更強烈地增加。在這種情況下,取決于抽吸路徑l的密封效果或抽吸力f的函數(shù)可以表示例如n次的多項式函數(shù)、指數(shù)函數(shù)或由不同的例如線性部分(例如具有第一梯度m1的第一部分和第二部分m2,其中第二梯度m2優(yōu)選地大于第一梯度m1)構(gòu)成的函數(shù)。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,具有不同梯度的線性部分的復(fù)合函數(shù)本身被稱為“非線性”函數(shù)。
25、非線性密封輪廓可以例如通過不使用常規(guī)密封環(huán),而是通過將例如具有不同密封和/或材料特性的兩個密封環(huán)組合(例如通過將它們彼此上下放置)來實現(xiàn)。替代性地,可以使用在輪廓區(qū)段中具有非圓形形狀或切割區(qū)域的密封環(huán)。這種密封環(huán)在輪廓方面可以具有例如三角形形狀,其中密封環(huán)輪廓的形狀優(yōu)選地從上到下逐漸變細(xì)。另外,具有不同高度的兩個密封環(huán)也可以彼此組合,例如通過將這些密封環(huán)放置為彼此靠近而彼此組合。優(yōu)選地,第一密封環(huán)可以具有第一高度h1,并且第二密封環(huán)可以具有第二高度h2,其中第一高度h1大于第二高度h2。當(dāng)使真空板的真空室排空時,具有第一高度h1的較高的第一密封環(huán)然后最初有助于密封真空室。密封效果或抽吸力f由在該第一區(qū)域中的第一密封環(huán)確定,在該第一區(qū)域中,只有第一密封環(huán)有助于密封。在抽吸增加時,真空板與基底之間的距離越來越小,使得在某個點處,具有第二高度h2的較低的第二密封環(huán)也有助于密封。在第一密封環(huán)和第二密封環(huán)兩者都有助于密封的該第二區(qū)域中,密封效果或抽吸力f有利地由兩個密封環(huán)確定。優(yōu)選地,該第二區(qū)域中的密封環(huán)的密封效果相加使得第二區(qū)域中的密封效果或抽吸力f大于第一區(qū)域中的密封效果或抽吸力。這導(dǎo)致了具有帶有第一梯度m1的基本上線性的第一區(qū)域和帶有第二梯度m2的基本上線性的第二區(qū)域的函數(shù),其中由于密封環(huán)的密封效應(yīng)增加,第二梯度m2大于第一梯度m1。在本發(fā)明的場景下,以這樣的方式延展的這種函數(shù)或密封輪廓被稱為“非線性密封輪廓”。優(yōu)選地,這種非線性密封輪廓可以通過在抽吸過程期間非線性地改變的密封效果或抽吸力f來實現(xiàn),例如通過在提取過程期間改變的密封材料的剛度或通過使用具有對應(yīng)定制形狀的密封環(huán)或材料來實現(xiàn)。
26、在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,系統(tǒng)具有用于連接驅(qū)動單元和功能單元的接口,其中接口包括用于將真空從驅(qū)動單元傳輸?shù)焦δ軉卧墓芫€接口。優(yōu)選地,接口可以包括用于將真空從驅(qū)動單元的真空泵轉(zhuǎn)移到功能單元的真空室的管線接口。優(yōu)選地,管線接口被設(shè)計為可拆卸的、可快速安裝的并且又防漏的流體管線,利用該流體管線,由真空泵生成的真空可以從驅(qū)動單元轉(zhuǎn)移到功能單元的真空板。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,存在于真空板的真空室中的空氣可以通過管線接口朝向真空泵提取。
27、在本文中還公開的實施例中,收集系統(tǒng)的功能單元還可以在沒有驅(qū)動單元的情況下使用,其中,在這種情況下,管線接口的功能單元側(cè)可以連接到外部抽吸裝置,比如真空吸塵器或濕干式真空吸塵器,其中,在該實施例中,抽吸裝置可以用于排空功能單元的真空板的真空室。在本發(fā)明的場景下優(yōu)選的是,管線接口被設(shè)計成在其功能單元側(cè)上是自鎖的。因此,即使當(dāng)驅(qū)動單元被拆卸時,即當(dāng)功能單元在沒有驅(qū)動單元的情況下使用時,功能單元的真空板的真空室于是也相對于環(huán)境被良好地密封。
28、在本發(fā)明的場景下,優(yōu)選的是真空板是驅(qū)動單元的一部分。在本發(fā)明的該實施例中優(yōu)選的是,真空板不是功能單元的一部分,而是驅(qū)動單元的一部分。在本發(fā)明的該實施例中,功能單元包括收集裝置,該收集裝置特別地被設(shè)計為收集環(huán)或設(shè)計為集水環(huán)。在該實施例中,真空板優(yōu)選地被稱為真空固定基板。在本發(fā)明的該實施例中,存在的真空板牢固地連接到驅(qū)動單元,其中驅(qū)動單元可以例如作為布置在真空固定基板的優(yōu)選平面的上側(cè)的上側(cè)上的獨立模塊而存在。同樣在本發(fā)明的該實施例中,驅(qū)動單元包括真空泵以及用于向真空泵供應(yīng)電力的功率供應(yīng)裝置。此外,驅(qū)動單元可以包括用于打開和關(guān)閉的開關(guān)以及電子器件。在該實施例中,驅(qū)動單元與真空固定基板之間的流體管線可以是單個流體管線,因為在該實施例中并不旨在真空固定基板和驅(qū)動單元彼此脫離。特別地,真空泵與真空固定基板的真空室之間的流體管線可以被設(shè)計成是特別堅固的并且在技術(shù)上易于實施。流體管線將空氣從真空固定基板的真空室中朝向真空泵提取并且以這樣方式排空真空室。真空室中產(chǎn)生的真空使真空固定基板被抽吸抵靠基底,由此將真空固定基板固定到基底。在真空固定基板是驅(qū)動單元的一部分的實施例中,由收集裝置和具有真空固定基板的驅(qū)動單元形成的系統(tǒng)可以包括用于將真空固定基板連接到收集裝置的機械接口。該機械接口優(yōu)選地被設(shè)計成使得具有真空固定基板的驅(qū)動單元可以連接到不同大小的收集裝置。優(yōu)選地,收集裝置與真空固定基板之間的連接是在沒有工具的情況下進(jìn)行的。例如,集水環(huán)可以被夾持到真空固定基板。在本發(fā)明的實施例(其中真空固定基板是驅(qū)動單元的一部分)中,真空固定基板的至少一個真空室的排空借助于由驅(qū)動單元的真空泵生成的第一真空來進(jìn)行。借助于由外部抽吸裝置(比如真空吸塵器或濕干式真空吸塵器)生成的第二真空來提取鉆孔泥漿。收集裝置或集水環(huán)可以具有用于附接抽吸軟管的抽吸噴嘴,或者可以具有用于連接抽吸裝置的抽吸軟管的其他設(shè)備。
29、而且,在本發(fā)明的該實施例中,真空固定基板可以以幾個部分形成。此外,作為驅(qū)動單元的一部分的真空固定基板還可以相對于基底具有密封件,其中密封件具有非線性密封輪廓。
30、另外的優(yōu)點將從以下對附圖的描述中變得明顯。附圖、說明書和權(quán)利要求中包含許多組合的特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將方便地單獨考慮這些特征并且組合這些特征以形成合理的進(jìn)一步組合。