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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtöten von Parasiten und deren Vorformen an filamentösem Gut mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 8.
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Bei dem filamentösen Gut kann es sich insbesondere um Haare von Tieren oder Menschen handeln, und zwar sowohl um Haare die sich noch an den jeweiligen Menschen oder Tieren befinden als auch um solche, die bereits zu Perücken oder Wolle verarbeitet wurden. Bei dem filamentösen Gut kann es sich aber auch um Fasern oder Fäden pflanzlichen oder synthetischen Ursprungs handeln.
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Die Parasiten, mit denen sich die vorliegende Erfindung insbesondere befasst, sind Läuse, die entsprechenden Vorformen sind die Nissen der Läuse. Die vorliegende Erfindung ist aber auch zum Abtöten anderer Parasiten und deren Vorformen, wie beispielsweise von Milben geeignet und vorgesehen.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Verfahren mit dem Merkmal des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit dem Merkmal des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 8 zum Abtöten von Läusen sind aus der
US 5,178,168 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung ist im Wesentlichen ein Läusekamm mit einem hierfür üblichen Zinkenabstand 0,2 mm bis 0,3 mm.
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Die Zinken aus elektrisch leitfähigem Material, insbesondere Metalldraht einer Stärke von 0,8 mm, sind wechselweise zwei Gruppen zugeordnet, so dass auf einen Zinken der einen Gruppe jeweils ein Zinken der anderen Gruppe folgt. Zwischen diesen beiden Gruppen wird eine Gleichspannung in der Größenordnung von 200 V angelegt. Hierzu wird ein zwischen die beiden Gruppen geschalteter Kondensator einer Kapazität von 0,1 μF aufgeladen. Die Spannung zwischen den beiden Gruppen bleibt beim Kämmen normaler Haare erhalten. Gerät jedoch eine Laus in Kontakt mit einander benachbarten Zinken, löst sie einen Kurzschluss zwischen diesen Zinken aus, weil sie einen geringeren elektrischen Widerstand als die Haare aufweist, wobei der durch sie selbstfließende Kurzschlussstrom die Laus abtötet. Allerdings setzt ein solcher Vorgang die bekannte Vorrichtung für das Abtöten weiterer Läuse außer Funktion, bis der Kurzschluss durch die Laus oder deren Überreste beendet ist und der Kondensator anschließend wieder aufgeladen ist. Bei mehreren gleichzeitig zwischen die Zinken gelangenden Läusen wird eventuell nur die dickste mit dem geringsten elektrischen Widerstand, durch die der größte Kurzschlussstrom fließt, zuverlässig abgetötet; oder der Kurzschlussstrom verteilt sich sogar so über die Läuse, dass keine einzige abgetötet wird. Um einen direkten Kurzschluss zwischen den Zinken zu verhindern, sind die Zinken einer Gruppe an ihren Spitzen mit einer zu den Zinken der anderen Gruppe hin seitlich überstehenden Isolierung versehen, die einen metallischen Kontakt zwischen den Zinken der beiden Gruppen verhindert. Diese Isolierung ist aber beim Durchkämmen der Haare mit den Zinken hinderlich, weil sie das Eintreten der Haare in die sowieso schon sehr kleinen Spalte zwischen den Zinken behindert. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, dass es beim Kontakt der Zinken mit der Kopfhaut zu unangenehmen elektrischen Reizungen kommt, insbesondere wenn Zinken beider Gruppen in Kontakt mit der Kopfhaut gelangen. Die Wirksamkeit der bekannten Vorrichtung gegenüber Nissen geht nicht über diejenige eines normalen mechanischen Läusekamms hinaus, da nicht davon ausgegangen werden kann, dass die an den Haaren anklebenden Nissen zu einem elektrischen Kurzschluss zwischen benachbarten Zinken führen, der einen sie abtötenden Kurzschlussstrom zur Folge haben könnte.
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Aus der
WO 2005/079563 A1 ist ein Läusekamm bekannt, der einen mechanischen Teil aus metallischen, klingenförmigen Zinken und einen elektrischen Teil aufweist, in dem ein in einem mit Neon oder Xenon gefüllten Glaskolben angeordneter Draht mit einer hochfrequenten Wechselhochspannung gegenüber Erde beaufschlagt wird. Dieser Glaskolben liegt dem mechanischen Aufbau gegenüber, und die hiermit heraus gekämmten Läuse sollen durch elektrostatische Entladung zwischen dem Glaskolben und den metallischen Zinken abgetötet werden. Dabei fließen keine Entladungsströme über die Kopfhaut, da die Zinken geerdet sind. Erwähnt ist auch, dass von der elektrostatischen Entladung in der Umgebung derartiger Entladungskolben Ozon generiert wird, das antibakteriell wirkt. Der apparative Aufwand dieser bekannten Vorrichtung ist hoch. Zudem darf auch hier kein Effekt auf die Nissen der Läuse erwartet werden, da diese mit dem mechanischen Läusekamm nicht zuverlässig von den Haaren abgenommen werden. So gelangen sie nicht in den Bereich der elektrostatischen Entladung.
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U. a. aus der
DE 44 26 647 A1 ist es bekannt, Parasiten einschließlich Milben und Läuse durch Begasung mit Ozon abzutöten.
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Aus der
GB 2 387 533 A ist eine Haarpflegevorrichtung, wie beispielsweise eine Bürste oder ein Kamm, bekannt, die Mittel zum Generieren von Ionen und eine Quelle für ein essenzielles Öl aufweist. Die Ionen werden mit an nadelförmige Elektroden angelegten Hochspannungspulsen innerhalb eines offenen Hohlraums generiert, von dessen Wandung die Borsten oder Zinken der Haarpflegevorrichtung abstehen. Die negativ geladenen Ionen sollen die positive Ladung an den bearbeiteten Haaren neutralisieren, die durch die Reibung zwischen den Haaren und den Borsten oder Zinken erzeugt wird. Zusätzlich werden die Haare mit dem essenziellen Öl behandelt. Das essenzielle Öl wird außerhalb des Hohlraums, in dem die Ionen generiert werden, in die Wolke mit den Ionen eingebracht. Dazu können die die Borsten oder Zinken mit dem essentiellen Öl beschichtet oder imprägniert sein.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 8 aufzuzeigen, die mit geringem apparativem Aufwand das zuverlässige Abtöten von Parasiten und deren Vorformen an filamentösem Gut erlauben, auch wenn diese Parasiten oder deren Vorformen nicht aus dem filamentösen Gut herauskämmbar sind.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung sind zumindest die Zinken einer Gruppe vollständig mit dielektrischen Isolierungen überzogen, und es wird eine sich schnell ändernde Hochspannung zwischen den beiden Gruppen von Zinken angelegt. Die sich schnell ändernde Hochspannung wird derart ausgelegt, dass es zu einer dielektrisch behinderten Gasentladung zwischen den Zinken der beiden Gruppen kommt. Hierfür sind angesichts des typischerweise sehr geringen Abstands der Zinken bereits vergleichsweise geringe Spannungen ausreichend. Die dielektrisch behinderten Gasentladungen erzeugen reaktive Spezies, insbesondere Sauerstoffradikale. Diese können unmittelbar auf die an dem filamentösen Gut anhängenden Parasiten und deren Vorformen einwirken, da das filamentöse Gut beim Durchkämmen unmittelbar in den Bereich der dielektrisch behinderten Gasentladungen zwischen den Zinken gelangt. Die Gesamtheit der reaktiven Spezies, die durch dielektrisch behinderte Gasentladungen erzeugt werden, werden auch als physikalisches Plasma bezeichnet. Es versteht sich, dass die Zusammensetzung der reaktiven Spezies in dem Plasma von dem Gas abhängt, in dem die dielektrisch behinderten Gasentladungen erfolgen. Im Falle von Luft tritt mit den Sauerstoffradikalen jedoch eine ausreichend reaktive Spezies aus, die in der Lage ist, z. B. auch Nissen von Läusen abzutöten. Dabei wirkt es sich als positiv aus, dass die an den Haaren anklebenden Nissen und die Gasentladungen örtlich zusammentreffen. Die potenzielle Wirksamkeit der reaktiven Spezies ist also noch nicht durch eine mögliche teilweise Rekombination reduziert. So reichen geringe absolute Mengen dieser reaktiven Spezies zur Parasitenbekämpfung aus und stellen keine Umgebungsgefährdung dar. Durch das zwischen die Zinken gelangende filamentöse Gut kommt es zu keinem Kurzschluss der an die Zinken angelegten Hochspannung, solange dieses filamentöse Gut, was bei Haaren der Fall ist, keine nennenswerte elektrische Leitfähigkeit aufweist. Einzelne Parasiten, wie Läuse können die Zinken punktuell kurzschließen. Die dabei durch die Läuse fließenden Kurzschlussströme können, obwohl sie durch die dielektrische Behinderung der Entladung zwischen den Zinken auf nur kleine Werte begrenzt sind, das Abtöten der Läuse unterstützen. Diese Begrenzung der Kurzschlussströme stellt bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung umgekehrt sicher, dass es zu keinen elektrischen Irritationen der Kopfhaut eines behandelten Menschen oder der Haut eines behandelten Tiers kommt. Die dielektrisch behinderten Gasentladungen zwischen den Zinken führen auch zu Gleitentladungen auf den dielektrischen Isolierungen der Zinken, die die Abtötungswirkung auf die Parasiten unterstützen.
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Wenn die Zinken einer der beiden Gruppen nicht mit dielektrischen Isolierungen überzogen sind, werden die Zinken dieser Gruppe vorzugsweise geerdet, um einen ungefährlichen Kontakt mit lebenden Strukturen zu ermöglichen. Vorzugsweise sind jedoch die Zinken beider Gruppen mit dielektrischen Isolierungen überzogen, und die sich schnell ändernde Hochspannung wird in Form bipolarer Pulse ohne bestimmten Bezug zum Erdpotenzial zwischen den Zinken der beiden Gruppen aufgebracht. In jedem Fall ist es günstig, wenn durch die Form bzw. Polarität der Pulse ein Gleichstrom von 0 durch die dielektrisch behinderten Entladungen hindurch sichergestellt wird. So werden auch statische Aufladungen der dielektrischen Isolierungen der Zinken verhindert. Die sich schnell ändernde Hochspannung muss aber nicht zwingend eine Wechselhochspannung im engeren Sinne mit Nulldurchgang der Spannung sein. Auch eine gepulste Gleichspannung löst dielektrisch behinderte Gasentladungen zwischen den Zinken aus. Die Anzahl der Änderungen der Hochspannung kann vergleichsweise klein bleiben und nur wenige Zehn oder Hundert pro Sekunde betragen. Die Änderungen der Hochspannung erfolgen jedoch vorzugsweise so schnell, dass sie einer deutlich höheren Frequenz entsprechen, die typischerweise im Kilohertz- oder Megahertzbereich liegt.
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Die Zinken der beiden Gruppen können bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung in einem wechselweisen freien Abstand von noch mehr als 300 μm, beispielsweise von 300 μm bis 500 μm angeordnet werden, der für einen rein mechanisch wirkenden Läusekamm zu groß wäre. Die Auswirkungen des physikalischen Plasmas aufgrund der dielektrisch behinderten Entladung zwischen den Zinken auf vorhandene Parasiten sind aber auch dann gegeben. Wenn eine zusätzliche mechanische Wirkung bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung erzielt werden soll, ist jedoch der typische Abstand der Zinken eines Läusekamms von ≤ 300 μm zu wählen.
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Angesichts ihres geringen Abstands sind die Zinken selbst in Richtung ihres Abstands möglichst dünn ausgebildet. Um ihnen dennoch eine ausreichende Formstabilität zu geben, können sie und/oder ihre dielektrischen Isolierungen quer zur Richtung ihres Abstands und ihrer Haupterstreckung gestreckt ausgebildet sein. Die Zinken erhalten dadurch klingenförmige Gestalt. Diese klingenförmige Gestaltung kann sogar soweit gehen, dass die Zinken bzw. ihre dielektrische Isolierung in einem vorderen Bereich scharfkantig ausgebildet werden, um verfilzte Haare oder anderes filamentöses Gut leichter vereinzeln zu können.
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Die neue Vorrichtung ist vorzugsweise einschließlich des Hochspannungsgenerators als batteriebetriebenes Handgerät ausgebildet.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
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1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der neuen Vorrichtung in einer Draufsicht.
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2 zeigt einen Längsschnitt durch eine konkrete Ausführungsform eines Zinkens der neuen Vorrichtung; und
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3 illustriert die Wirkungsweise des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 kann insgesamt als batteriebetriebenes Handgerät ausgebildet sein. Sie weist einen Hochspannungsgenerator 2 auf, der aus Batterien 3 mit elektrischer Energie versorgt wird und eine sich schnell ändernde Hochspannung von einigen 100 V zwischen zwei Gruppen 4 und 5 von aufeinanderfolgenden Zinken 6 und 7 eines Läusekamms 8 anlegt. Dabei führen elektrische Zuleitungen 9 und 10 zu den Zinken 6 bzw. 7 jeweils einer der Gruppen 4 bzw. 5 durch einen elektrisch isolierenden Tragkörper 11. Auch die einzelnen Zinken 6 und 7 sind mit Isolierungen 12 aus einem dielektrischen Material versehen. Die Amplitude der sich schnell ändernden Hochspannung ist so gewählt, dass über die freien Abstände 13 der Zinken 6 und 7 von etwa 300 μm durch die Isolierung 12 dielektrisch behinderte Gasentladungen gezündet und aufrechterhalten werden. Um dabei die Energie dieser Gasentladungen zu begrenzen, weist die sich schnell ändernde Hochspannung vorzugsweise die Form voneinander beabstandeter bipolarer Spannungspulse oder Spannungspulsgruppen zwischen den Zuleitungen 9 und 10 auf, deren Spannungsintegral über der Zeit zudem vorzugsweise null ist, um keine Nettoströme durch die dielektrisch behinderte Gasentladung hervorzurufen. Ein Kontakt der Zinken 6 und 7 im Betrieb der Vorrichtung 1 beispielsweise mit einer Kopfhaut führt zu keinen nennenswerten elektrischen Irritationen, da die maximal fließenden Ströme durch die Isolierungen 12 auf sehr kleine Werte begrenzt sind und aufgrund einer hohen Frequenz der sich schnell ändernden Hochspannung hinsichtlich der Umkehrungen der Spannungsänderungsrichtung innerhalb der bipolaren Spannungspulse oder der Spannungspulsgruppen von einigen 1000 Hz die resultierenden Ströme von einem Organismus, soweit sie bei diesem lokal begrenzt bleiben, kaum wahrzunehmen sind. Durch die dielektrisch behinderte Gasentladung zwischen den Zinken 6 und 7 in Luft wird jedoch ein physikalisches Plasma erzeugt, indem eine Vielzahl reaktiver Spezies, insbesondere radikaler Sauerstoff, enthalten sind. Das physikalische Plasma wirkt so abtötend auf Parasiten und deren Vorformen, die beim Kämmen mit dem Läusekamm 8 in den Bereich der Zinken 6 und 7 und insbesondere zwischen diese Zinken 6 und 7 gelangen.
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2 skizziert, dass die Zinken 6, 7 in Richtung quer zu dem Abstand 13 gemäß 1 und quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung gestreckt ausgebildet sein können, wodurch sie eine Klingenform erhalten. Dabei können die Zinken 6 und 7 in einem vorderen Bereich 14 auch scharfkantig wie die Schneide einer Klinge ausgebildet sein, um z. B. verfilzte Haare trennen zu können.
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3 zeigt ein Paar von Zinken 6 und 7 mit ihren Isolierungen 12, wobei hier drei Haare 15 mit anklebenden Nissen 16 zwischen den Zinken 6 und 7 hindurchtreten, während von dem Hochspannungsgenerator 2 eine sich hochfrequente Wechselhochspannung als sich schnell ändernde Hochspannung angelegt wird, die dielektrisch behinderte Gasentladungen über den Abstand 13 zwischen den Zinken 6 und 7 hervorruft und dadurch ein physikalisches Plasma erzeugt. Die reaktiven Spezies in dem physikalischen Plasma töten die Nissen 16 ab. Sie wirken auch auf eine von den Zinken 6 und 7 erfasste Laus 17 ein und töten diese ab. Auf die Laus 17 wirken auch unmittelbar zwischen den Zinken 6 und 7 bzw. den darauf angeordneten Isolierungen 12 fließende, aber dielektrisch behinderte Entladungsströme, die zu ihrer Abtötung beitragen können. Die primäre Wirkung der vorliegenden Erfindung beruht aber auf der Erzeugung des physikalischen Plasmas mit den darin enthaltenen reaktiven Spezies unmittelbar zwischen den Zinken 6 und 7, die auf die Parasiten und ihre Vorformen einwirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Hochspannungsgenerator
- 3
- Batterie
- 4
- Gruppe
- 5
- Gruppe
- 6
- Zinken
- 7
- Zinken
- 8
- Läusekamm
- 9
- Zuleitung
- 10
- Zuleitung
- 11
- Tragkörper
- 12
- Isolierung
- 13
- Abstand
- 14
- vorderer Bereich
- 15
- Haar
- 16
- Nisse
- 17
- Laus
