DE102015016864B3

DE102015016864B3 - Reinigerkartusche für lnnenraumreinigungsvorrichtung eines Gerätes

Info

Publication number: DE102015016864B3
Application number: DE102015016864.9A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Töpfer; Alois Klingel
Original assignee: I-Clean Tech GmbH; i-clean Technologies GmbH
Current assignee: I-Clean Tech GmbH; i-clean Technologies GmbH
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: EP3187274B1; EP3187274A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigerkartusche (14, 122) zum Reinigen eines verschmutzten Innenraumes (28) eines zu reinigenden Gerätes (10), wobei die Reinigerkartusche (14) ein Gehäuse (42) zur Aufnahme eines Behandlungsmittels aufweist. Darüber hinaus umfasst die Reinigerkartusche (14, 122) wenigstens ein Anschlussstück (50) zum Anschluss der Reinigerkartusche (14, 122) an eine Wasserversorgung (20). Über diese ist Wasser bei einem definierten Druck in das Gehäuse (42) einleitbar, wodurch ein Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches ermöglicht ist. Wenigstens eine Sprühöffnung (54) dient zum Versprühen des Behandlungsmittelgemisches, wobei die wenigstens eine Sprühöffnung (54) am Gehäuse (42) derart angeordnet ist, dass die Reinigerkartusche (14, 122) beim Versprühen des Behandlungsmittelgemisches in Rotation versetzt wird. Die Reinigerkartusche (14, 122) weist mindestens einen Tangentialflügel (100, 102, 170) auf, der einen aus der wenigstens einen Sprühöffnung (54) austretenden Flüssigkeitsstrahl durch Umlenkung aufreißt und einen Fluidfächer (104) erzeugt, wobei eine Auftrefffläche (106) für den Flüssigkeitsstrahl der mindestens einen Sprühöffnung (54) gegenüberliegt, die sich in einer unveränderlichen Position gegenüber dem mindestens einen Tangentialflügel befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigerkartusche zum Reinigen des verschmutzten Innenraumes eines Gerätes, beispielsweise eines Ofens, eines Dampfgarers oder eines Kombigerätes oder dergleichen.
Stand der Technik
Gemäß WO 2008/032138 A1 wird eine Wascheinrichtung offenbart, die sich insbesondere zur Reinigung von Kammern verschiedenster Geräte für industrielle und Haushaltsanwendungen eignet. Die Wascheinrichtung umfasst im Wesentlichen einen Rotationskörper, der aus scheibenförmigen Elementen besteht, die auf einer Lagerbuchse aufgenommen sind. Über diese wird ein Waschfluid zugeleitet. Die scheibenförmigen Elemente sind derart geformt, dass bei deren Beaufschlagung mit Waschfluid eine Anzahl rotierender Waschstrahlen auf verschiedene Auftreffflächen einer zu reinigenden Kammer gerichtet sind und auch die Oberflächen der in dieser Kammer aufgenommenen Objekte getroffen werden.
Die in WO 2008/032138 A1 offenbarte Lösung lässt keine kombinierte Reinigung und Entkalkung, insbesondere nicht in einem einzigen innerhalb des zu reinigenden Gerätes ablaufenden Arbeitsgang zu.
Aus WO 2015/091803 A1 ist eine Reinigerkartusche für eine Reinigungsvorrichtung in Ofen bekannt. Eine Reinigerkartusche zum Reinigen eines verschmutzten Innenraumes eines Gerätes umfasst ein einteiliges Gehäuse zur Aufnahme eines Behandlungsmittels, wenigstens eine Aufnahme zum Anschluss der Reinigerkartusche an eine Wasserversorgung, wobei über die Aufnahme Wasser bei einem Druck in das Gehäuse einleitbar ist, der ein Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches erlaubt. Des Weiteren umfasst die Reinigerkartusche wenigstens eine Sprühöffnung zum Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches, wobei die wenigstens eine Sprühöffnung als Rotationsöffnung am Umfang des Gehäuses derart angeordnet ist, dass die Reinigerkartusche beim Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches in Rotation versetzt wird.
WO 2015/091803 A1 bezieht sich darüber hinaus auf ein Gerät mit einer derartigen Reinigerkartusche sowie die Verwendung einer Reinigerkartusche zum Reinigen von Geräten.
DE 20 2012 104 832 U1 bezieht sich auf eine Reinigungsdüse zum Reinigen eines Innenraumes eines Gar- oder Kombidampfgeräts. Gemäß dieser Lösung ist an einem Umlenkkörper, der drehbar auf einem Achsenzapfen gelagert ist und der eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweist, eine Drehebene definiert mit flächigen Ablenkflügeln. Diese sind am Umfang der Grundfläche außermittig tangential versetzt angeordnet, wobei die Ablenkflügel schräg zur Drehachse stehen und in Längsrichtung in Bezug auf die Mittelachse nach außen hin wegweisen. Die Ablenkflügel befinden sich an der Grundfläche des Umlenkkörpers, der drehbar auf dem Achsenzapfen gelagert ist.
US 2014/0083470 A1 hat eine Spülmaschine zum Gegenstand. Die Spülmaschine umfasst einen Korb, der einen Waschbereich für zu reinigende Gegenstände bildet. Über eine Wasserversorgungspumpe wird das Wasser zugeführt, wobei ein Düsenkörper im oberen Bereich des Korbes angeordnet ist, der das von der Waschwasserpumpe geförderte Waschwasser aufnimmt und über eine Ausgabeöffnung oberhalb des die zu reinigenden Gegenstände aufnehmenden Korbes diese benetzt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes Reinigungssystem für Geräte, insbesondere zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln, bereitzustellen, das sowohl in der Konstruktion als auch in der Handhabung einfach ist. So soll durch möglichst wenig zusätzliche Einbauteile die Servicefreundlichkeit gewährleistet sein und ausfallanfällige Teile reduziert werden oder als Einwegkomponenten gestaltet werden. Weiterhin soll ein hoher Grad an Hygiene erreicht werden, ohne dass lose Schmutzpartikel manuell entfernt werden müssten.
Diese Aufgabe wird durch eine Reinigerkartusche zum Reinigen eines verschmutzten Innenraumes eines Gerätes, insbesondere zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln, insbesondere eines Ofens, eines Dampfgarers gelöst, wobei die Reinigerkartusche umfasst:

– ein einteiliges Gehäuse zur Aufnahme eines Behandlungsmittels,
– wenigstens ein Anschlussteil zum Anschluss der Reinigerkartusche an eine Wasserversorgung, wobei über das Anschlussteil Wasser bei einem Druck in das Gehäuse einleitbar ist, der ein Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches erlaubt und
– wenigstens eine Sprühöffnung zum Versprühen des Behandlungsmittelgemisches, die am Umfang des Gehäuses derart angeordnet ist, dass die Reinigerkartusche beim Versprühen des Behandlungsmittelgemisches in Rotation versetzt wird.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Reinigerkartusche zeichnet sich dadurch aus, dass diese mindestens einen Tangentialflügel aufweist, der einen aus der Sprühöffnung radial austretenden Flüssigkeitsstrahl durch Umlenkung aufreißt und einen Fluidfächer erzeugt, wobei eine Auftrefffläche für den Flüssigkeitsstrahl der mindestens einen Spülöffnung gegenüberliegt, die sich in einer unveränderlichen Position gegenüber dem mindestens einen Tangentialflügel befindet.
Insbesondere ist die Reinigerkartusche derart ausgeführt, dass die Reinigung des verschmutzten Innenraumes des Gerätes ohne Einsatz weiterer Düsen erfolgt. Unter Düse wird in vorstehendem Zusammenhang ein separates Bauteil mit einem sich verengenden Leitungsquerschnitt verstanden, in dem ein hindurchfließendes Medium, wie das Behandlungsmittelgemisch, insbesondere eine Reinigerlösung, seine Geschwindigkeit unter gleichzeitigem Druckabfall erhöht.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird durch die einteilige Ausführung des Gehäuses, das an einem Anschlussteil für die Wasserversorgung aufgenommen ist, und aufgrund der Anordnung der Sprühöffnungen, das Behandlungsmittelgemisch in einem einzigen Bauteil direkt aufbereitet und versprüht. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Reinigerkartusche ist somit insbesondere ohne zusätzliche Düsen oder Düsenvorrichtungen unmittelbar zur Reinigung einsetzbar und bietet damit eine All-in-one-Lösung für eine Reinigerkartusche.
Des Weiteren sind bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung keine Zusatzeinbauten wie weitere Düsen und Düsenleitungen im Gerät notwendig, wodurch die Anzahl ausfallanfälliger Bauteile minimiert ist. Neben der einfachen Konstruktion ist die Reinigerkartusche auch anwenderfreundlich, da die Reinigerkartusche vor dem Reinigungsvorgang in das zu reinigende Gerät eingesetzt wird und der Vorgang gestartet werden kann, was eine einfache Handhabung durch den Nutzer ermöglicht.
Im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet eine Reinigerkartusche eine Kartusche, die vorzugsweise vor dem Reinigungsvorgang in das zu reinigende Gerät eingesetzt wird. Dabei ist die Kartusche insbesondere als Einwegkartusche ausgestaltet, die bereits mit dem Behandlungsmittel, insbesondere in Form einer Tablette, gefüllt ist und vor jedem Reinigungsvorgang in das Gerät eingesetzt wird. Je nach Volumen der Reinigerkartusche wird genügend Behandlungsmittel für die Durchführung eines kompletten Reinigungsvorganges bevorratet.
Die Reinigerkartusche kann ein Füllvolumen zwischen 25 ml bis 450 ml, bevorzugt von 75 ml bis 300 ml aufweisen. So kann das Volumen des Gehäuses derart gewählt sein, dass Behandlungsmittel für genau einen Reinigungsvorgang aufgenommen werden kann. Der Bedarf an in der Reinigerkartusche zu bevorratendem Behandlungsmittel hängt dabei von der Länge des Reinigungsvorganges und dem zu reinigenden Volumen ab. Weiterhin kann das Gehäuse der Reinigerkartusche als Kunststoffgehäuse ausgeführt sein. Derartige Gehäuse können beispielsweise einen Kunststoff, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), insbesondere schwachverzweigtes Polyethylen (High density polyethylene, HDPE), Polypropylen (PP), Polytetrafluoroethylen (PTFE), Polyamid, Polystyrol, Polyurethan, Polyethylenterephtalat oder Mischungen hieraus umfassen. Bevorzugt ist das Gehäuse der Reinigerkartusche aus einem Kunststoff gefertigt, der durch das mindestens eine im Gehäuse bevorratete Behandlungsmittel nicht angegriffen wird. Weiterhin ist das Gehäuse der Reinigerkartusche aus einem Kunststoff gefertigt, der bei den während des Reinigungsvorgangs herrschenden Temperaturen beständig ist. Typische Temperaturen liegen zwischen 30°C und 95°C, bevorzugt zwischen 50°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 60°C und 85°C. Alternativ kann das Gehäuse der Reinigerkartusche auch als Metallgehäuse ausgeführt sein.
Bei dem Behandlungsmittel, welches im Gehäuse der Reinigerkartusche bevorratet wird, handelt es sich beispielsweise um ein Reinigungsmittel und/oder ein Entkalkungsmittel. Als Reinigungsmittel eignen sich insbesondere alkalische Reinigungsmittel, die in wässriger Lösung einen pH-Wert von > 7, bevorzugt zwischen 9 und 13 aufweisen. Häufig verwendete Komponenten alkalischer Reiniger sind zum Beispiel Alkalihydroxide, Alkalicarbonate, Phosphate, Silikate, Peroxide, Percarbonate, Methylglycindiessigsäure (MDGA), Polycarboxylate, Enzym, oder Mischungen hieraus. Zusätzlich können oberflächenaktive Substanzen, wie Tenside, Emulgatoren oder Inhibitoren eingesetzt werden. Gängige Entkalkungsmittel können zum Beispiel Zitronensäure, Methansulfonsäure (MSA), Amidosulfonsäure, Apfelsäure, Maleinsäure, Weinsäure, Essigsäure oder Mischungen hieraus sein.
Weiterhin kann das Behandlungsmittel als Granulat, als Pulver, als Gel, als Block, als Tablette oder in flüssiger Form in dem Gehäuse aufgenommen sein. Bevorzugt ist das Behandlungsmittel als Tablette, Granulat, Pulver, Block oder Gel in dem Gehäuse aufgenommen, um nicht unbeabsichtigt, beispielsweise während des Transports, durch die Sprühöffnungen des Gehäuses entweichen zu können. Weiterhin können die Öffnungen verschlossen sein, beispielsweise mit einer abziehbaren Folie, einer reißfähigen Folie von wenigen um Dicke oder einer durch Wasserbenetzung auflösbaren Folie. Weiterhin können die Öffnungen mit einem Wachs verschlossen sein, welches bei Erreichen eines bestimmten Temperaturniveaus schmilzt. So kann das Behandlungsmittel, das im Inneren des Gehäuses der Reinigerkartusche bevorratet wird, temperaturgesteuert freigesetzt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Öffnungen des Gehäuses der Reinigerkartusche durch ein wasserlösliches Saccharid verschlossen sind.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst die Reinigerkartusche mindestens eine Auftrefffläche für den aus deren Innerem austretenden Flüssigkeitsstrahl, wobei die Auftrefffläche der mindestens einen Sprühöffnung im Gehäuse der Reinigerkartusche gegenüberliegt. Durch die Auftrefffläche erfolgt die Umlenkung des aus der mindestens einen Sprühöffnung austretenden Flüssigkeitsstrahls; ferner wird durch den aus der mindestens einen Sprühöffnung austretenden Flüssigkeitsstrahl, was bevorzugt in radialer Richtung erfolgt, die Ausbildung des Fluidfächers, der sämtliche Begrenzungsflächen des zu reinigenden, verschmutzten Innenraumes benetzt, herbeigeführt. Bevorzugt ist der Fluidfächer durch die Auftrefffläche derart ausgebildet, dass dieser einen Fächerwinkel überstreicht, der mindestens 60° beträgt und 180° und mehr Fächerwinkel aufweisen kann. Der mindestens eine Tangentialflügel ist außen am Gehäuse der Reinigerkartusche angeordnet, wobei sich die an dessen Innenseite liegende Auftrefffläche in einem Abstand von der mindestens einen Sprühöffnung im Gehäuse der Reinigerkartusche befindet. Die Tangentialflügel, die am Umfang des Gehäuses der erfindungsgemäßen Reinigerkartusche vorgesehen sind, können paarweise identisch als gewölbte Tangentialflügel oder paarweise identisch als mit einem Knick versehene Tangentialflügel oder auch alternierend am Gehäuse ausgeführt sein. Alternierend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass am Gehäuse der Reinigerkartuschen in mit einer Wölbung, sei es konkav oder konvex versehener Tangentialflügel und ein geknickter Tangentialflügel ausgebildet sein kann. Die am Umfang des Gehäuses ausgebildeten Tangentialflügel können einerseits einen starken Umlenkwinkel in der Größenordnung von ca. 90° oder auch einen geringeren Umlenkwinkel aufweisen, der beispielsweise 45°, mindestens 30° beträgt. Je stärker der Umlenkwinkel ausgeführt ist, desto höher ist das erzielbare Drehmoment, welches auf die drehbar angeordnete Reinigerkartusche wirkt und die Ausprägung des Fächerwinkels, mit welchem die zu reinigenden Begrenzungsflächen des Innenraumes überstrichen werden. Ein geringer Umlenkwinkel von ≤ 45° erzeugt auf den zu reinigenden Flächen eine höhere schmutzlösende Wirkung.
Die Tangentialflügel am Umfang des Gehäuses der Reinigerkartuschen können geknickt oder konkav gewölbt oder auch konvex gewölbt ausgeführt sein. Durch die beiden Tangentialflügel wird eine Umlenkung des aus dem Inneren des Gehäuses austretenden Behandlungsmittelgemischstrahls erzeugt. Ist einer der Tangentialflügel in einer gewölbten Ausführung ausgeführt, wird dadurch eine verbessere Fluidführung und aufgrund geringerer Verluste ein höheres Drehmoment erzeugt, welches auf das Gehäuse der Kartusche wirkt. Es besteht die Möglichkeit, mindestens einen am Gehäuse der Reinigerkartusche ausgeführten Tangentialflügel sowohl konkav gewölbt als auch konvex gewölbt auszuführen.
Weitere Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Tangentialflügel am Umfang des Gehäuses der Reinigerkartusche liegen darin, die Wölbung des Tangentialflügels in Bezug auf die Rotationsachse gerade auszubilden, d. h. parallel zur Rotationsachse auszuführen, wobei die Hauptmenge des austretenden umgelenkten Behandlungsmittelgemischstrahles mittig in Höhe der Austrittsöffnung, umgelenkt durch die Auftrefffläche des Tangeltialflügels, diesen verlässt. In Bezug auf die Vertikale, d. h. die Rotationsachse des Gehäuses der Reinigerkartusche, kann die Wölbung des Tangentialflügels sowohl in konkaver Richtung als auch in konvexer Richtung ausgeführt sein. Insbesondere bei der konkaven Wölbung entsteht ein Fluidfächer, der im Gegensatz zum in vertikaler Richtung geradeaus gerichteten Flügel, den Behandlungsmittelgemisch-Volumenstrom stärker mittig in Höhe der Austrittsöffnung zentriert. Wird der Tangentialflügel hingegen in Bezug auf die Vertikale, d. h. die Rotationsachse des Gehäuses konvex gewölbt ausgeführt, so ist ein Fluidfächer die Folge, der im Gegensatz zum in vertikaler Richtung geradeaus gerichteten Fluidfächer, den Behandlungsmittelgemisch-Volumenstrom stärker aufspreizt, so dass mehr Fluid in den Außenbereich des Fluidfächers geleitet wird.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche mit Tangentialflügeln, können die Tangentialflügel sowohl nach oben als auch nach unten angestellt sein. Der Anstellwinkel definiert sich dabei als ein Winkel, um den die Hauptachse des Tangentialflügels in Bezug auf die Rotationsachse des Gehäuses geneigt ausgeführt ist.
Weitere Ausführungsvarianten der Tangentialflügel liegen darin, diese in oben und unten geschlossener Ausführung auszuführen. Dies bedeutet, dass die Tangentialflügel am Umfang des Gehäuses in ihren oberen bzw. unteren Bereichen jeweils mit Kanten versehen sind. Die Tangentialflügel können auch mit Fluidleitstrukturen ausgeführt sein, die an den oberen und unteren Kanten der Tangentialflügel verlaufen. Die Tangentialflügel können dabei in Lücke mit einem Freiraum versehen sein, der sich zwischen einer nach hinten gewölbten Tangentialflügelkante und der Gehäusewand der Kartusche erstreckt. Dadurch können innere Bereiche nahe der Rotationsachse der Reinigerkartusche abgedeckt werden.
In einer weiteren möglichen Ausführungsvariante der am Gehäuse der Reinigerkartusche vorgesehenen Tangentialflügel, können diese auch in einer so dünnen Wandstärke aus Kunststoffmaterial ausgeführt sein – seien sie konkav oder konvex gewölbt, seien sie mit einem Knick versehen – dass diese verformbar sind, d. h. eine Flexibilität aufweisen. Derart ausgebildete Tangentialflügel bewirken bei Auftreffen des Behandlungsmittelgemischstrahles auf die Auftrefffläche eine Änderung des Fluidumlenkwinkels, wobei anfangs ein stark das Gehäuse beschleunigendes Drehmoment mit ausgeprägtem Fächerwinkel entsteht. Durch den Sprühdruck verringert sich der Fluid-Umlenkwinkel, wodurch wiederum der Fächerwinkel und das Drehmoment abnehmen, bei gleichzeitig erhöhter Reinigungsmechanik an der Wandung des zu reinigenden Innenraumes. Die Verformung des Tangentialwinkels in dünner Wandstärke ist abhängig vom Sprühdruck, sowie bei Einsatz eines thermoplastischen Kunststoffmaterials zur Fertigung des Gehäuses der Reinigerkartusche, z. B. Polypropylen oder Polyethylen, von der Temperatur des Mediums. Ein Tangentialflügel, der in geringer Wandstärke (Dicke) ausgeführt ist, kann vom auf die Innenfläche des Tangentialflügels auftreffenden Fluidstrom nach außen gedrückt werden, wodurch sich der Umlenkwinkel verringert. Wird der Tangentialflügel beispielsweise aus Polypropylen gefertigt, ist ein Flügel mit einer Wandstärke von ≥ 1 mm starr, d. h. kann vom Fluidstrahl nicht verformt werden. Liegt die Wandstärke hingegen unterhalb von 0,25 mm, so ist der aus Polypropylen gefertigte Tangentialflügel durch den Fluidstrahl verformbar.
Die Auftrefffläche, die an der Innenseite des mindestens einen Tangentialflügels ausgebildet ist, ist strömungsoptimiert ausgeführt und kann insbesondere begrenzungsfrei ausgeführt sein. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Auftrefffläche, die an der Innenseite des mindestens einen Tangentialflügels ausgebildet ist, Fluidstromleitstrukturen umfasst. Die Fluidstromleitstrukturen befinden sich an der Innenseite der Auftrefffläche, entweder an deren Ende oder am oberen oder unteren Rand oder etwa mittig in der Auftrefffläche, die der mindestens einen Sprühöffnung im Gehäuse der Reinigerkartusche gegenüberliegt. Alternativ besteht die Möglichkeit, besagte Fluidstromleitstrukturen als zackenartige Enden der Auftrefffläche des mindestens einen Tangentialflügels auszuführen, wodurch die Ausbildung des Fluidfächers begünstigt wird. Eine weitere Möglichkeit, die Ausbildung des Fluidfächers zu begünstigen, besteht darin, die Fluidstromleitstrukturen als Erhebungen oder als Vertiefungen, insbesondere im Endbereich der Auftrefffläche an dem mindestens einen Tangentialflügel auszuführen.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen, die Reinigerkartusche so auszuführen, dass diese als mit einem Behandlungsmittel gefüllte Einwegkartusche ausgestaltet ist, wobei die Befüllung eine ausreichende Menge an Behandlungsmittel für mindestens einen Reinigungsvorgang darstellt. Die um ihre Rotationsachse verdrehbare Reinigerkartusche umfasst ein Gehäuse in Zylinderform, welches die Umfangsfläche, einen Kartuschenkopf und eine Unterseite aufweist. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Gehäuse derart auszuführen, dass dieses mindestens ein Fingerteil umfasst, in dem mindestens eine Sprühöffnung ausgeführt ist.
Als Behandlungsmittel ist in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche ein Behandlungsmittel aufgenommen, welches entweder als Pulver, als Granulat, als Tablette, als Block oder in flüssiger Form oder als Gel vorliegen kann.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die Reinigerkartusche als zweiteilige Ausführung, d. h. zwei Kammern umfassend, mit einem alkalischen Reinigungsmittel und einem sauren Entkalkungsmittel oder einem zweiten alkalischen Reinigungsmittel zu befüllen. Diese können bei der Rotation des Gehäuses der Reinigerkartusche im Innenraum des zu reinigenden Gerätes retardiert, verzögert in Bezug aufeinander, freigesetzt werden.
Alternativ besteht die Möglichkeit, bei Befüllung einer zwei Kammern aufweisenden Reinigerkartusche, diese mit einem alkalischen Reinigungsmittel beziehungsweise einem sauren Entkalkungsmittel zu befüllen, wobei die jeweiligen Tabletten in unterschiedlichen Löslichkeitsgraden vorliegen.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Reinigerkartusche umfasst in ihrem Gehäuse oder an den Fingerteilen wenigstens eine Sprühöffnung. Die Sprühöffnung kann als kreisrunde Öffnung oder auch als Schlitz ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Reinigerkartusche Schlitze in der Mantelfläche des Gehäuses aufweist, die waagerecht oder senkrecht in Bezug auf die Rotationsachse der Reinigerkartusche verlaufen können. Eine besonders positive Beeinflussung des sich ausbildenden Fluidfächers ist dann erzielbar, wenn die mindestens eine Sprühöffnung im Gehäuse der Reinigerkartusche als waagerecht orientierter Schlitz oder Schlitze ausgeführt wird.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche liegen die Öffnungsquerschnitte der mindestens einen Sprühöffnung zwischen 19 mm² und 39 mm². Es ergeben sich bei einer Reinigerkartusche mit zwei Sprühöffnungen also Querschnittsflächen die zwischen 38 mm² und 76 mm² Gesamtaustrittsfläche der Sprühöffnungen betragen. Bei einer Verkleinerung der Austrittsfläche verringert sich der Volumenstrom. Hinsichtlich der Anzahl der Sprühöffnungen, die in dem Gehäuse der Reinigungskartusche vorgesehen sind, sind maximal 8 Sprühöffnungen möglich. In der praktischen Erprobung zeigt sich, dass eine Rotation des Gehäuses der Reinigerkartusche bei zwei Sprühöffnungen und bestimmter Gesamtaustrittsfläche besser ist als beispielsweise von drei Sprühöffnungen mit identischer Austrittsfläche.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die an der Außenseite des Gehäuses der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche ausgebildeten tangentialen Flügel beim Austritt des Behandlungsmittelgemisches aus dem Inneren des Gehäuses dieses in Rotation um seine Rotationsachse versetzt wird. Dadurch entfällt einerseits ein separater Antrieb für die Reinigerkartusche, die drehbar, insbesondere im Deckenbereich des zu reinigenden Innenraumes, angeordnet ist. Neben der Rotation wird durch die spezielle Formgebung der Tangentialflügel, sei es in Fingerform mit einem Knick, sei es als gewölbte Fläche, eine Auftrefffläche geschaffen. Die Auftrefffläche bewirkt eine Umlenkung des aus dem Inneren des Gehäuses austretenden Behandlungsmittelgemisch-Strahles, so dass ein Fluidfächer entsteht. Dieser Fluidfächer, der durch den zu reinigenden, verschmutzten Innenraum eines Gargerätes, eines Dampfgarers oder dergleichen mehr, oder eines Ofens rotiert, benetzt die Flächen und löst auf diesen anhaftende Verschmutzungen gleichmäßig an. Je größer der Überdeckungsgrad des Fluidfächers in Bezug auf die zu reinigenden Flächen des verschmutzten Innenraumes ist, eine desto effektivere Reinigung beziehungsweise Anlösung von Verschmutzungen, die auch angebacken sein können, lässt sich erreichen. Durch die spezielle Formgebung der Tangentialflügel in Bezug auf Horizontale und Vertikale, beispielsweise gerade, geknickt, oder gekrümmt in konkaver oder konvexer Ausprägung sowie durch Anstellen der Flügel in einem Anstellwinkel bezogen auf die Rotationsachse des Gehäuses, kann der Fluidfächer auf speziell zu reinigende Bereiche des verschmutzten Innenraums, wie beispielsweise Decken oder Seitenwände verstärkt ausgerichtet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein zu reinigendes Gerät, beispielsweise einen Dampfgarer oder einen Ofen mit einem beispielhaft dargestellten Reinigungssystem,
2 ein zu reinigendes Gerät, beispielsweise einen Dampfgarer oder einen Ofen mit einem weiteren beispielhaft dargestellten Reinigungssystem,
3 einen Fluidfächer, der durch mindestens einen Tangentialflügel der Reinigerkartusche bei Auftreten eines Flüssigkeitsstrahls erzeugt wird und das Innere der Reinigungskammer benetzt,
4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante der Reinigerkartusche (Fingerkartusche),
5 eine Ausführungsvariante des Anschlusssystems der Reinigerkartusche zur Verbindung mit einer Wasserversorgung,
6 eine Reinigerkartusche in Fingervariante,
7 eine Ausführungsvariante einer Mehrkammerreinigerkartusche,
8 eine Ansicht der Unterseite der Mehrkammerreinigerkartusche gemäß der Darstellung der 7,
9 eine Seitenansicht der Mehrkammerreinigerkartusche,
10 zackenartige Fluidstromleitstrukturen am Ende eines Tangentialflügels,
11 und 12 Ausführungsvarianten von Fluidstromleitstrukturen an den Tangentialflügeln,
13 eine perspektivische Ansicht einer Reinigerkartusche mit zwei Tangentialflügeln und
14–23 Ausführungsvarianten von Tangentialflügeln.
Ausführungsvarianten
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Komponenten verwendet, wobei in Einzelfällen auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Die Zeichnungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Reinigungssystems 12 in einem zu reinigenden Gerät, beispielsweise im Innenraum eines Dampfgarers 10 oder eines Ofens mit einer Reinigerkartusche 14.
Das zu reinigende Gerät 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen, umfasst ein Gehäuse 16, das zweiteilig mit einer dicht verschließbaren Tür 18 ausgeführt ist. In dem Gehäuse 16 ist ein Reinigungssystem 12 vorgesehen, das den Reinigungsvorgang durchführt. Das Reinigungssystem 12 umfasst eine Versorgungsleitung 20, eine Pumpe 22, ein Ventil 24 und ein Steuergerät 26 zum Steuern der Wasserversorgung. Weiterhin kann das Reinigungssystem 12 mit einer Reinigerkartusche 14 gekoppelt werden, die ein Behandlungsmittel bevorratet. Als Behandlungsmittel sind beispielsweise ein Reinigungsmittel und/oder ein Entkalkungsmittel in Form einer Tablette, eines Granulats, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder Blocks, eines Gels in der Reinigerkartusche 14 aufgenommen. Zum Koppeln der Reinigerkartusche 14 an das Reinigungssystem 12 umfasst die Reinigerkartusche 14 ein Verbindungselement 30, dass mit einem Anschlusselement 32 mit der Versorgungsleitung 20 gekoppelt, beispielsweise verschraubt ist.
Soll ein Reinigungsvorgang gestartet werden, wird die Reinigerkartusche 14 an das Anschlusselement 32 des Reinigungssystems 12 gekoppelt und die Wasserzufuhr über das Ventil 24 und die Pumpe 22 von einem Steuergerät 26 gesteuert. Beim Starten des Reinigungsvorganges wird Wasser druckseitig von der Versorgungsleitung 20 in die Reinigerkartusche 14 gepumpt, wodurch sich das Behandlungsmittel im Wasser löst. Ein sich dabei bildendes Behandlungsmittelgemisch wird durch Sprühöffnungen 27 in der Reinigerkartusche 14 in den Innenraum 28 gesprüht.
Durch Versprühen des gelösten Behandlungsmittelgemisches wird Schmutz auf der Innenseite des Gehäuses 16 im Innenraum 28 des zu reinigenden Geräts 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen, abgetragen. Dabei erfolgt das Abtragen von Schmutz sowohl mechanisch als auch chemisch. Das ablaufende Schmutzwasser wird über einen Ablauf 31 im Boden des Gehäuses 16 abgeleitet. Schmutzpartikel werden in einem Sieb 34, dass dem Ablauf 31 vorgeschaltet ist, gesammelt und sind nach Beendigung des Reinigungsvorganges manuell zu entfernen. Nach Beendigung des Reinigungsvorganges wird die Reinigerkartusche 14 vom Reinigungssystem 12 entfernt und das zu reinigende Gerät 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen, steht erneut zur Verfügung.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Reinigungssystems 12 in einem zu reinigenden Gerät 10, beispielsweise einem Dampfgarer oder einem Ofen, mit einer Reinigerkartusche 14.
Das zu reinigende Gerät 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen gemäß 2, entspricht im Wesentlichen dem in 1 gezeigten. Im Unterschied zum zu reinigenden Gerät 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen gemäß 1, ist das Reinigungssystem 12 mit einem Wassertank 36 ausgestattet. Der Wassertank 36 bevorratet zumindest so viel Wasser, dass ein vollständiger Reinigungsvorgang durchgeführt werden kann. Nach dem Reinigungsvorgang ist der Wassertank 36 erneut mit Wasser zu befüllen. In anderen Ausführungsformen kann der Wassertank 36 auch mit einer Versorgungsleitung (nicht dargestellt) verbunden sein, um den Wassertank 36 direkt zu befüllen. Zusätzlich umfasst das Reinigungssystem 12 im Unterschied zu 1 einen Rücklauf 38, der je nach Stellung der Ventile 23, 25 den Ablauf 31 mit der Versorgungsleitung 20 oder mit der Ablaufleitung 33 verbindet.
Auch in dieser Ausführungsform wird vor dem Start des Reinigungsvorganges eine Reinigerkartusche 14 an das Reinigungssystem 12 gekoppelt. Wasser wird aus dem Wassertank 36 durch die Pumpe 22 bei geöffnetem Ventil 24 in die Reinigerkartusche 14 gepumpt. Das Behandlungsmittel und das Wasser bilden ein gelöstes Behandlungsmittelgemisch, das durch die Sprühöffnungen 27 im Innenraum 28 des zu reinigenden Geräts 10, beispielsweise ein Dampfgarer oder ein Ofen, verteilt wird. Durch Versprühen des gelösten Behandlungsmittelgemisches wird Schmutz auf der Innenseite des Gehäuses 16 angelöst und abgetragen. Dabei erfolgt das Abtragen von Schmutz sowohl mechanisch als auch chemisch.
Das ablaufende Schmutzwasser wird über den Ablauf 31 in die Ablaufleitung 33 oder über einen Rücklauf 38 erneut in die Reinigerkartusche 14 geleitet.
Um Schmutzpartikel aufzufangen und nicht erneut im Innenraum 28 des zu reinigenden Geräts 10, beispielsweise eines Dampfgarers oder eines Ofens, zu verteilen, ist in der Reinigerkartusche 14 ein Auffangsieb 40 angeordnet. So werden Schmutzpartikel aus dem Schmutzwasser in der Reinigerkartusche 14 gesammelt. Zusätzlich kann zwischen dem Auffangsieb und der Wasserversorgung eine Rückflussverhinderungsvorrichtung vorgesehen sein, die eine Membran 41 aufweist. Die Membran 41 ist dabei so ausgestaltet, dass Wasser und Schmutzpartikel in einer Pumprichtung passieren können und in der entgegengesetzten Richtung zurückgehalten werden. Die Reinigungslösung kann durch das Sieb und die Sprühöffnungen 54 ablaufen, während die Schmutzpartikel im Auffangsieb zurückgehalten werden. Alternativ zur Membran 41 kann auch ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) in der Versorgungsleitung 20 vorgesehen sein.
Nach Beenden des Reinigungsvorganges wird die Reinigerkartusche 14 inklusive der Schmutzpartikel aus dem Innenraum 28 des zu reinigenden Geräts 10, beispielsweise eines Dampfgarers oder eines Ofens, entfernt.
3 zeigt einen Fluidfächer, der durch mindestens einen Tangentialflügel an der Außenseite der Reinigerkartusche bei Austreten eines Behandlungsmittelgemisch-Strahls erzeugt wird und das Innere des verschmutzten Innenraumes benetzt. Der in 3 dargestellte Innenraum 28 eines zu reinigenden Gerätes 10 ist von einer Decke 110, einem Boden 112 und Seitenwänden 114 begrenzt. An der Decke 110 des Innenraumes 28 des zu reinigenden Gerätes 10 befindet sich die Reinigerkartusche 14, die an einem Verbindungselement 30 aufgenommen ist. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass das Gehäuse 42 auf der einen Seite einen ersten Tangentialflügel 100 in gewölbter Form und auf der gegenüberliegenden Seite einen zweiten Tangentialflügel 102 aufweist. Auf eine an der Innenseite des zweiten Tangentialflügels 102 angeordnete Auftrefffläche 106 trifft ein Behandlungsmittelgemisch-Strahl auf und wird derart umgelenkt, dass sich ein Fluidflächer 104 bildet. In Bezug auf die Auftrefffläche 106 des zweiten Tangentialflügels 102 ist der Fluidfächer 104 in einem Fächerwinkel 116 ausgebildet, der mindestens 120 Grad beträgt, jedoch auch 180 Grad und mehr betragen kann. Der bei der Rotation der Reinigerkartusche 14 um ihre Rotationsachse beidseits aus dieser austretende Fluidfächer 104 benetzt sowohl die diesem gegenüberliegenden Seitenwände 114 als auch Großteile der Decke 110 und des Bodens 112, so dass Verschmutzungen angelöst und abgespült werden können, eine entsprechende Einwirkdauer und einen entsprechenden Austrittsimpuls des Fluidfächers 104 vorausgesetzt.
Der Darstellung gemäß 4 ist eine perspektivische Darstellung einer als Fingerkartusche ausgebildeten Reinigerkartusche zu entnehmen.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante der Reinigerkartusche ausgeführt als Fingerkartusche. Die Reinigerkartusche 14 umfasst ein Gehäuse 42, an dem sich einerseits ein erster Tangentialflügel 100 und andererseits ein zweiter Tangentialflügel 102 befinden. Die Innenseite der beiden Tangentialflügel 100, 102 weist jeweils eine Auftrefffläche 106 auf. Diese liegt Sprühöffnungen 54, die an den Enden von Fingerteilen 118, 120 ausgeführt sind, gegenüber. In der Ausführungsvariante gemäß 4 sind die Sprühöffnungen 54 an den Enden der Fingerteile 118, 120 als kreisrunde Öffnung 132 ausgeführt. Endbereiche der Tangentialflügel 100 bzw. 102 sind mit Bezugszeichen 140 bezeichnet und können Fluidstromleitstrukturen aufweisen, die nachfolgend noch eingehender beschrieben werden und welche dazu dienen, die Ausbildung des Fluidfächers 104 zu verbessern.
An der Oberseite des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14 befindet sich ein Gewindeabschnitt 130. Die Reinigerkartusche 14 in Fingerform wird bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteil gefertigt.
5 zeigt eine Verbindungsmöglichkeit zwischen einem Anschlussstück und einem Lagerzapfen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche.
5 zeigt, dass sich zwischen einer Planfläche 65, dem Anschlussstück 50 und einem Lagerzapfen 66 ein innerer Ringspalt 63 erstreckt. Der innere Ringspalt 63 sorgt einerseits für ein ausreichendes Radialspiel, so dass sich das Anschlussstück 50 um den Lagerzapfen 66 drehen kann, anderenfalls ermöglicht die Ausbildung des inneren Ringspaltes 63, wie in 5 dargestellt, die Ausbildung eines Fluidfilms. Dieser sich bei Betrieb des Reinigungssystems einstellende Fluidfilm zwischen der Innenseite der Planfläche 65 der Aufnahme 50 sowie der Oberseite der ringförmig ausgebildeten Auflagefläche 67 im Lagerzapfen 66 und dem inneren Ringspalt 63 verringert die Reibung und wirkt somit als Gleitlager.
5 zeigt des Weiteren, dass sich an dem Ende des Lagerzapfens 66, der sich in der Aufnahme 50 befindet, eine ringförmig ausgebildete Auflagefläche 67 erstreckt. Die Auflagefläche 67 am unteren Ende des Lagerzapfens 66 trägt die hier verdrehbar ausgebildete Aufnahme der Reinigerkartusche 14. Aus den in 5 eingezeichneten, die Fluidströmung symbolisierenden Pfeilen geht hervor, dass durch den inneren Ringspalt 63 vom Innenraum der Reinigerkartusche 14 aus über die Auflagefläche 67 und den sich oberhalb dieser befindlichen Ringspalt 63 Fluid auf die Planfläche 65 der Aufnahme 50 gelangen kann.
Der Darstellung gemäß 5 ist des Weiteren zu entnehmen, dass sich am Lagerzapfen 66, an dessen unterem Ende sich die Auflagefläche 67 befindet, darüber hinaus mindestens eine Fluiddurchtrittsöffnung 69 befindet. Durch diese wird die Ausbildung eines Fluidfilmes auf der Oberseite der Planfläche 65 der Aufnahme 50 sowie zwischen der Oberseite der ringförmig ausgebildeten Auflagefläche 67 und der Unterseite der Planfläche 65 unterstützt. 5 zeigt darüber hinaus die Strömungsverhältnisse, die sich oberhalb der Auflagefläche 67 am unteren Ende des Lagerzapfens 66 und durch das Vorsehen der Fluiddurchtrittsöffnung 69 in der Mantelfläche des Lagerzapfens 66 einstellen.
6 zeigt eine Reinigerkartusche, die mit sich seitlich erstreckenden Fingerteilen versehen ist.
Die Reinigerkartusche 14 gemäß 6 umfasst die Fingerteile 118 und 120, die einander gegenüberliegend am Gehäuse 42 ausgeführt sind. An beiden Fingerteilen 118, 120 befinden sich jeweils die erwähnten Tangentialflügel 100 bzw. 102, an deren Innenseite Sprühöffnungen 54, den Fingerteilen 118, 120 jeweils gegenüberliegend die Auftreffflächen 106 ausgeführt sind. Durch das Auftreffen der aus den Sprühöffnungen 54 austretenden Behandlungsgemisch-Strahlen auf die Auftreffflächen 106 wird die Reinigerkartusche 14 bzw. deren Gehäuse 42 in Rotation versetzt.
7 zeigt eine Mehrkammerreinigerkartusche in Seitenansicht. Deren obere Kammer 126 besitzt eine Öffnung mit Gewinde 130. Mit dem Gewinde 130 wird die Reinigerkartusche über das Anschlusselement 32 mit dem Reinigungssystem 12 verbunden. Am Gehäuse 42 der Reinigerkartusche 122 im Bereich der oberen, zweiten Kammer 126 der Reinigerkartusche 122 befindet sich eine kreisrunde Öffnung 132, durch welche das der oberen zweiten Kammer 126 zugeführte Reinigungsfluid austritt und auf die Auftrefffläche 106 einer der Tangentialflügel 102, 100 auftrifft. Der Tangentialflügel 100, 102 ist in 7 konkav gewölbt. Die untere, erste Kammer 124 der Mehrkammerreinigerkartusche 122 ist von der oberen, zweiten Kammer 126 durch einen nicht dargestellten Trennboden abgetrennt. Die Öffnung der unteren, ersten Kammer 124 kann mit einem temperaturlöslichen Verschlussmaterial versehen sein, welches ein retardiertes Freisetzen einer zweiten Reinigerkomponente oder einer Entkalkerkomponente ermöglicht.
8 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche als Mehrkammerreinigerkartusche. Die in 8 perspektivisch wiedergegebene Reinigerkartusche 122 umfasst die erste Kammer 124 und die zweite Kammer 126. Während beispielsweise die zweite obenliegend im Gehäuse 16 angeordnete Kammer 126 mit einem ersten Behandlungsmittel befüllt werden kann, welches mit Wasser angelöst wird und dieses Behandlungsmittelgemisch durch die mindestens eine Sprühöffnung 54 austritt, ist die untenliegend angeordnete erste Kammer 124 beispielsweise durch einen aufschmelzbaren Kunststoff oder Wachs verschlossen, so dass dessen Freisetzung retardiert erfolgt, beispielsweise dann, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist.
9 zeigt eine Reinigerkartusche mit mehreren Kammern von oben.
Die zweite Kammer 126 der Reinigerkartusche 122 mit mehreren Kammern ist in 9 offen dargestellt, d. h. ohne beispielsweise einen aufschmelzbaren Verschluss und ohne in der zweiten Kammer 126 bevorratetes Behandlungsmittel. Seitlich am zylindrischen Gehäuse 16 der Reinigerkartusche 122 mit mehreren Kammern befinden sich der erste Tangentialflügel 100 sowie der zweite Tangentialflügel 102. Die Endbereiche der beiden Tangentialflügel 100, 102 sind jeweils mit dem Bezugszeichen 140 versehen. Am ersten Tangentialflügel 100, der den Knick 142 aufweist, ist die Auftrefffläche 106 dargestellt, durch welche der aus der beispielsweise als Schlitz 134 ausgestalteten mindestens einen Sprühöffnung 54 austretende und auf die Auftrefffläche 106 auftreffende Behandlungsmittelstrahl in einen Fächer aufgeweitet wird, wie im Zusammenhang mit 3 bereits beschrieben. An der Oberseite der Reinigerkartusche 122 mit mehreren Kammern befindet sich der Gewindeabschnitt 130.
Den Darstellungen der 10, 11 und 12 sind Ausführungsbeispiele von Fluidstromleitstrukturen zu entnehmen, die sich in der Mitte oder im Endbereich der Auftreffflächen der Innenseite der Tangentialflügel befinden.
Aus 10 geht beispielsweise hervor, dass sich im Endbereich 140 des ersten Tangentialflügels 100 Fluidstromleitstrukturen 144 befinden, die beispielsweise als zackenartige Enden 146 ausgeführt sind. Bei den zackenartigen Enden 146 kann es sich um eine Abfolge regelmäßiger gleiche Geometrie aufweisender Zacken handeln oder auch um eine Abfolge ungleichmäßiger gezackter Strukturen.
11 zeigt demgegenüber, dass ich im Endbereich 140 des ersten Tangentialflügels 100 auch Fluidstromleitstrukturen 144 befinden können, die als Erhebung 148 oder als Vertiefung 150 oder einer Abfolge dieser beiden Ausführungsgeometrien ausgestaltet sein können. Eine oder mehrere Vertiefungen bzw. Erhebungen 148, 150 können sich sowohl im Endbereich 140 als auch in der Mitte der Auftrefffläche 106 befinden, beispielsweise in dem Bereich, in dem der Knick 142 des ersten Tangentialflügels 100 liegt.
12 zeigt Ausführungsbeispiele der Fluidstromleitstrukturen 144, bei denen die Auftrefffläche 106 im Endbereich 140 und in der Mitte jeweils eine sich senkrecht in die Zeichenebene erstreckende Erhebung 148 aufweist. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Fluidstromleitstrukturen 144 als Vertiefungen 150 zu gestalten, die in Form eines Kanals in der Auftrefffläche 106 des ersten Tangentialflügels 100 verlaufen. Es besteht die Möglichkeit, die in den 10, 11 und 12 näher dargestellten Fluidstromleitstrukturen 144 auch an der Innenseite des zweiten Tangentialflügels 102 auszubilden, sei es in dessen Endbereich 140 oder sei es in der Mitte der Auftrefffläche 106, beispielsweise in dem Bereich, der eine kreisrunde Geometrie oder eine schlitzförmige Geometrie aufweisenden Sprühöffnung 54 im Gehäuse 42 der Reinigerkartusche 14.
Die in 12 dargestellte Ausführungsvarianten von Fluidstromleitstrukturen 144 kann auch in alternierender Abfolge, d. h. zunächst eine Erhebung 148 und dann eine kanalförmige Vertiefung 150 und dann wieder eine Erhebung 148, angeordnet sein. Auch eine umgekehrte Abfolge auf der Auftrefffläche 106 ist denkbar.
Aus 13 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante die mindestens eine Sprühöffnung 54 im zylindrischen Gehäuse 42 der Reinigerkartusche 14 als Schlitz 134 ausgeführt ist. Der Schlitz 134 kann im Gehäuse 16 der Reinigerkartusche 14 eine waagerechte Orientierung 136 aufweisen, er kann auch im Wesentlichen in vertikaler Orientierung 138 im Material des zylindrischen Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14 verlaufen. Am zylindrischen Gehäuse befinden sich – im Wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet – der erste Tangentialflügel 100 und der zweite Tangentialflügel 102. Deren Endbereiche sind mit Bezugszeichen 140 bezeichnet. Während der erste Tangentialflügel 100 besagten Knick 142 aufweist, ist der zweite Tangentialflügel 102 mit einer dem zylindrischen Gehäuse 42 zugewandten Wölbung versehen. Die Reinigerkartusche 14 ist in ihrem oberen Bereich mit dem Gewindeabschnitt 130 versehen. Bei der in perspektivischer Ansicht dargestellten Reinigerkartusche in 13 kann es sich sowohl um eine Reinigerkartusche mit einer Kammer zur Bevorratung eines Behandlungsmittels handeln, wie auch um eine Reinigerkartusche 122, die mehrere Kammern aufweist. Aus der perspektivischen Draufsicht gemäß 13 geht die erfindungsgemäß vorgeschlagene Reinigerkartusche 14 hervor. Bei dieser kann es sich um eine eine Vorratskammer aufweisende Reinigerkartusche handeln oder auch um eine solche, die mehrere Kammern aufweist. Am Umfang des zylindrischen Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14 befinden sich der erste Tangentialflügel 100 und der diesem gegenüberliegende zweite Tangentialflügel 102. Beide Tangentialflügel 100, 102 sind an ihren dem zylindrischen Gehäuse 42 zuweisenden Innenseiten mit jeweils einer Auftrefffläche 106 versehen. Die Auftreffflächen 106 liegen Sprühöffnungen 54 gegenüber, die in der Ausführungsvariante gemäß 13 als Schlitze 134 ausgeführt sind. Die Schlitze 134 sind im Mantel des zylindrischen Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14 in waagerechter Orientierung 136 angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer waagerechten Orientierung von als Schlitzen 134 ausgebildeten Sprühöffnungen 54 im Zusammenwirken mit den Tangentialflügeln 100, 102, besonders weit aufgefächerte Fluidfächer 104 erzeugt werden können, die maximale Flächenbereiche von Seitenwänden 114 der Decke 110 und der Bodenfläche 112 eines verschmutzten Innenraumes 28 benetzen bzw. bei Rotation der Reinigerkartusche überstreichen.
Aus der Darstellung gemäß 13 geht ferner hervor, dass die beiden Tangentialflügel 100 bzw. 102 Endbereiche 140 aufweisen, deren Geometrie nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird. Während der erste Tangentialflügel 100 einen Knick 142 aufweist, ist der zweite Tangentialflügel 102 in Bezug auf die an dessen Innenseite ausgebildete Auftrefffläche 106 in einer Wölbung ausgebildet.
Den 14–23 sind Ausführungsvarianten der am Umfang des Gehäuses der erfindungsgemäßen Reinigerkartusche 14, 122 angebrachten Tangentialflügel 100, 102 zu entnehmen.
14 zeigt das Gehäuse 42, welches um die Rotationsachse 154, die sich in die Zeichenebene erstreckt, rotiert. Am Umfang des Gehäuses 42 befinden sich einander gegenüberliegend die beiden Tangentialflügel 102, 100, deren an der Innenseite gelegene Auftrefffläche 106 den Sprühöffnungen 54, die im Gehäuse 42 ausgebildet sind, gegenüberliegt. Der erste Tangentialflügel 100 ist in einer stärkeren Krümmung ausgebildet und ermöglicht einen Fluidumlenkwinkel 156 von ca. 90°. Der zweite Tangentialflügel 102 ist weniger stark gekrümmt und ermöglicht einen Fluidumlenkwinkel 156, der in der Größenordnung zwischen 30° und 45° liegt. Je größer der Fluidumlenkwinkel 156 gewählt wird, desto größer ist das Drehmoment, welches um die Rotationsachse 154 wirkt und die Ausprägung des Fluidfächers 104 bzw. des Fächerwinkels 116. Ein geringerer Umlenkwinkel 156, beispielsweise kleiner als 30°, erzeugt auf den zu reinigenden Flächen des Innenraumes eine höhere schmutzlösende Wirkung, durch den geringer ausgeprägten Fluidfächer 104 jedoch eine geringere mit Reinigungsfluid beaufschlagte Fläche des zu reinigenden Bereiches.
15 zeigt die Tangentialflügel 100, 102, von denen der erste Tangentialflügel 100 einen Knick 142 aufweist. Auch hier liegt die Auftrefffläche 106 der Sprühöffnung 54 gegenüber. Der zweite Tangentialflügel 102, dem ersten Tangentialflügel 100 gegenüberliegend, ist in einer konkaven Wölbung 158 ausgeführt. Auch hier rotiert das Gehäuse 42 der Reinigerkartusche 14 um die Rotationsachse 154, die sich in die Zeichenebene gemäß 15 erstreckt. Auch hier liegen die Auftreffflächen 106 an den Innenseiten der Tangentialflügel 100, 102, den Sprühöffnungen 54 gegenüber. Beide Tangentialflügel – seien sie mit dem Knick 142, seien sie in der konkaven Wölbung 158 ausgeführt – erzeugen die gleiche Umlenkung und damit das Drehmoment. Die mit der konkaven Wölbung 158 ausgeführten Tangentialflügel erzeugen aufgrund einer besseren Fluidführung ein höheres Drehmoment, da die Verluste geringer sind.
16 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14, bei der der erste Tangentialflügel 100 in der konkaven Wölbung 158 ausgeführt ist, wohingegen der zweite, dem ersten Tangentialflügel 100 gegenüberliegende Tangentialflügel 102 eine konvexe Wölbung 160 aufweist. An den Innenseiten der beiden Tangentialflügel 100, 102 befindet sich die Auftrefffläche 106, die im Wesentlichen den Sprühöffnungen 54 im Gehäuse 42 gegenüberliegt.
17 zeigt eine Reinigerkartusche 14, deren Gehäuse 42 um das Anschlussstück 50 rotiert. Die in der Ansicht gemäß 17 hinter dem Tangentialflügel 100, 102 liegende Sprühöffnung 54 benetzt die sich an der Innenseite des Tangentialflügels 100, 102 befindende Auftrefffläche 106. Das Gehäuse 42 rotiert am Anschlussstück 50 um die Rotationsachse 154, der Tangentialflügel 100, 102 ist in einer geraden Wölbung in Bezug auf seinen Endbereich 140 ausgeführt. Bei dieser Ausführungsvariante entsteht ein Fluidfächer 104, wobei die Hauptmenge des austretenden umgelenkten Behandlungsmittelfluidstrahls mittig in Höhe der Sprühöffnung 54 den Tangentialflügel 100, 102 verlässt.
18 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14, bei dem die Tangentialflügel 100, 102 – der Sprühöffnung 54 im Gehäuse 42 gegenüberliegend – in einer in Bezug auf die Rotationsachse 154 konkaven Wölbung 158 ausgeführt sind. Bei dieser Ausführungsvariante entsteht ein Fluidfächer 104, der im Gegensatz zur Ausführungsvariante gemäß 17 geradeaus gerichteten Tangentialflügeln 100, 102, den Fluidvolumenstrom noch stärker mittig – in Höhe der Sprühöffnung 54 – zentriert.
19 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14, welches ebenfalls um die Rotationsachse 154 am Anschlussstück 50 rotiert. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Tangentialflügel 100, 102 in vertikaler Richtung in einer konvexen Wölbung 160 ausgeführt. Der bei Einsatz dieser Reinigerkartusche 14 entstehende Fluidfächer 104 ist stärker aufgespreizt, wodurch mehr Behandlungsmittelgemisch in den Außenbereich des Fluidfächers 104 während der Rotation des Gehäuses 42 geleitet wird.
20 zeigt das Gehäuse 42 der Reinigerkartusche 14, bei dem die Tangentialflügel 100, 102 in einem Anstellwinkel 162 in Bezug auf die Horizontale ausgeführt sind. In der Darstellung gemäß 20 sind die Tangentialflügel 100, 102 nach oben angestellt. Die Tangentialflügel 100, 102 sind mit der konkaven Wölbung 158 versehen, wie in Zusammenhang mit 18 dargestellt. Die Tangentialflügel 100, 102 können – wie in 20 gezeigt – nach oben angestellt sein; es besteht jedoch auch die Möglichkeit die Tangentialflügel 100, 102 nach unten hin anzustellen. Durch die Anstellung der Tangentialflügel 100, 102 im Anstellwinkel 162 wird der Fluidfächer 104 nach oben oder unten gerichtet, so dass die oben bzw. unten liegenden Bereiche mit einem höheren Fluidvolumenstrom benetzt werden.
21 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14, welches um seine Rotationsachse 154 rotiert. Das Gehäuse 42 ist am Anschlussstück 50 drehbar gelagert. Die Tangentialflügel 100, 102, die sich am Umfang des Gehäuses 42 befinden, weisen an ihrem oberen Rand bzw. an ihrem unteren Rand geschlossene Strukturen 164, beispielsweise umlaufende Kanten auf. Die aus den Sprühöffnungen 54 austretenden Behandlungsmittelgemischstrahlen treffen auf die auf der Innenseite der Tangentialflügel 100, 102 liegende Auftrefffläche 106 auf. Dadurch wird das Gehäuse 42, das drehbar am Anschlussstück 50 aufgenommen ist, um die Rotationsachse 154 in Rotation versetzt. Die geschlossenen Strukturen 164, die sich am oberen bzw. unteren Rand der Tangentialflügel 100, 102 befinden, begrenzen die Ausprägung des Fluidfächers 104 nach oben und nach unten hin.
22 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der Reinigerkartusche 14, bei dem die am Umfang des Gehäuses 42 angebrachten Tangentialflügel 100, 102 Fluidstromleitstrukturen 144 an den Oberkanten bzw. Unterkanten aufweisen. Bei dieser Ausführungsvariante rotiert das Gehäuse 42 – ebenfalls am Anschlussstück 50 drehbar aufgenommen – um die Rotationsachse 154. 22 zeigt, dass zwischen dem Umfang des Gehäuses 42 und der Innenseite der Tangentialflügel 100, 102 ein Freiraum 166 ausgebildet ist. Durch diesen Freiraum 166 kann ein Teil des Behandlungsmittelgemischstrahles sehr gut innere Bereiche, nahe der Drehachse 154 erreichen.
23 zeigt eine Ausführungsvariante des Gehäuses 42 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigerkartusche 14, 122, bei der die Tangentialflügel als verformbare flexible Tangentialflügel 170 ausgeführt sind. Die Tangentialflügel 170 liegen auch hier am Gehäuse 42 einander gegenüber und sind in einer geringen Wandstärke 172 ausgeführt.
Ein Tangentialflügel 170 von geringer Wandstärke 172 (Dicke) kann vom auf die Auftrefffläche 106 des Tangentialflügels 170 auftreffenden Fluidstrom nach außen gedrückt werden, wodurch sich der Umlenkwinkel verringert. Bei Polypropylen beispielsweise ist ein Tangentialflügel 170 mit einer Wandstärke von > 1 mm im Wesentlichen starr, d. h. vom Fluidstrahl nicht verformbar. Bei einer Wandstärke des Tangentialflügels 170, z. B. einer geringeren Wandstärke von 0,25 mm und darunter ist ein derartiger Tangentialflügel 170 jedoch flexibel, d. h. vom auf der Auftrefffläche 106 auftretenden Fluidstrahl verformbar.
Gemäß dieser Ausführungsvariante verändert sich beim Auftreffen des Behandlungsmittelgemischstrahles, der durch die Sprühöffnungen 54 austritt und auf die Auftrefffläche 106 auftrifft, der Fluidumlenkwinkel 156. Anfangs entsteht ein starkes beschleunigendes Drehmoment mit einem ausgeprägten Fächerwinkel 116 des Fluidfächers 104. Durch den aufrechterhaltenen Sprühdruck verringert sich der Fluidumlenkwinkel 156 während der Rotation, wodurch der Fächerwinkel 116 und das Drehmoment abnehmen. Gleichzeitig erhöht sich die Reinigungswirkung an der Innenwand des Innenraumes 28 des zu reinigenden Gerätes 10. Die Verformung der verformbaren Tangentialflügel 170 ist abhängig vom Sprühdruck, sowie bei Einsatz thermoplastischer Kunststoffe wie beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen, der Temperatur des Behandlungsmittelgemischstrahles, der durch die Sprühöffnung 54 des Gehäuses 42 auf die Auftreffflächen 106 an der Innenseite der verformbaren Tangentialflügel 170 auftrifft.
Bezugszeichenliste

10: zu reinigendes Gerät
12: Reinigungssystem
14: Reinigerkartusche
16: Gehäuse
18: Tür
20: Versorgungsleitung
22: Pumpe
23: Ventil
24: Ventil
25: Ventil
26: Steuergerät
27: Sprühöffnung
28: Innenraum
30: Verbindungselement
31: Ablauf im Boden des Gehäuses 16
32: Anschlusselement (Wasserversorgung)
33: Ablaufleitung
34: Sieb
36: Wassertank
38: Rücklauf
40: Auffangsieb
41: Membran
42: Gehäuse der Reinigerkartusche
50: Anschlussstück, Aufnahme
54: Sprühöffnung
63: Innerer Ringspalt
65: Planfläche
66: Lagerzapfen
67: Auflagefläche
68: Verschlussteil
69: Fluiddurchtrittsöffnung
100: 1. Tangentialflügel
102: 2. Tangentialflügel
104: Fluidfächer
106: Auftrefffläche
110: Decke
112: Boden
114: Wand
116: Fächerwinkel
118: erstes Fingerteil
120: weiteres, zweites Fingerteil
122: Reinigerkartusche mit mehreren Kammern
124: 1. Kammer
126: 2. Kammer
128: Wölbung der Auftrefffläche 106
130: Gewindeabschnitt
132: kreisrunde Öffnung
134: Schlitz
136: waagerechte Orientierung
138: senkrechte Orientierung
140: Endbereich der Auftrefffläche 106
142: Knick
144: Fluidstromleitstrukturen
146: Zackenartige Enden
148: Erhebung
150: Vertiefung
154: Rotationsachse der Reinigerkartusche
156: Fluidumlenkwinkel am Tangentialflügel
158: Konkave Wölbung
160: Konvexe Wölbung
162: Anstellwinkel
164: Geschlossene Struktur, Randbereich
166: Freiraum
168: Flügelkante der Tangentialflügel
170: Verformbare, flexible Tangentialflügel
172: Wandstärke

Claims

Reinigerkartusche (14, 122) zum Reinigen eines verschmutzten Innenraumes (28) eines Gerätes (10) umfassend: – ein einteiliges Gehäuse (42) zur Aufnahme eines Behandlungsmittels, – wenigstens ein Anschlussstück (50) zum Anschluss der Reinigerkartusche (14, 122) an eine Versorgungsleitung (20), wobei über das Anschlussstück (50) Wasser bei einem definierten Druck in das Gehäuse (42) einleitbar ist, der ein Versprühen eines Behandlungsmittelgemisches erlaubt und – wenigstens eine Sprühöffnung (54) zum Versprühen des Behandlungsmittelgemi- sches, wobei die wenigstens eine Sprühöffnung (54) am Gehäuse (42) derart angeordnet ist, dass die Reinigerkartusche (14, 122) beim Versprühen des Behandlungsmittelgemisches in Rotation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigerkartusche (14, 122) mindestens einen Tangentialflügel (100, 102, 170) aufweist, der einen aus der wenigstens einen Sprühöffnung (54) austretenden Flüssigkeitsstrahl durch Umlenkung aufreißt und einen Fluidfächer (104) erzeugt, wobei eine Auftrefffläche (106) für den Flüssigkeitsstrahl der mindestens einen Sprühöffnung (54) gegenüberliegt, die sich in einer unveränderlichen Position gegenüber dem mindestens einen Tangentialflügel (100, 202, 170) befindet.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Auftrefffläche (106) erzeugte Fluidfächer (104) einen Fächerwinkel (116) zwischen 60° und 180° aufweist.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Tangentialflügel (100, 102, 170) außen am Gehäuse (42) der Reinigerkartusche (14, 122) angeordnet ist.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrefffläche (106) des mindestens einen Tangentialflügels (100, 102, 170) strömungsoptimiert, insbesondere begrenzungsfrei ausgeführt ist.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrefffläche (106) des mindestens einen Tangentialflügels (100, 102, 170) Fluidstromleitstrukturen (144) umfasst.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstromleitstrukturen (144) an einer Innenseite der Auftrefffläche (106) oder in Endbereichen (140) der Auftrefffläche (106) ausgebildet sind, wobei die Fluidstromleitstrukturen (144) als zackenartige Enden (146) der Auftrefffläche (106) des mindestens einen Tangentialflügels (100, 102, 170) ausgeführt sind, oder die Fluidstromleitstrukturen (144) als mindestens eine Erhebung (148) oder mindestens eine Vertiefung (150) in den Endbereichen (140) der Auftrefffläche (106) des mindestens einen Tangentialflügels (100, 102, 170) ausgeführt sind.
Reinigerkartusche (14, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) derart gestaltet ist, dass gleichzeitig ein alkalisches Reinigungsmittel und ein saures Entkalkungsmittel oder ein zweites alkalisches Reinigungsmittel aufgenommen werden, die bei der Rotation des Gehäuses (42) im Innenraum (28) des zu reinigenden Gerätes (10) retardiert freigesetzt werden.
Reinigerkartusche (14, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigerkartusche (14, 122) ein Gehäuse (42) in Zylinderform aufweist oder dass das Gehäuse (42) der Reinigerkartusche mit mindestens einem Fingerteil (118, 120) ausgeführt ist.
Reinigerkartusche (14, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel, welches in der Reinigerkartusche (14, 122) bevorratet wird, als Pulver, Granulat, Tablette, Block, oder in flüssiger Form oder als Gel vorliegt.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das alkalische Reinigungsmittel und das saure Entkalkungsmittel oder das zweite Reinigungsmittel, in Tablettenform unterschiedlicher Löslichkeit vorliegen.
Reinigerkartusche (14, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigerkartusche (14, 122) als Reinigerkartusche (122) mit mehreren Kammern (124, 126) ausgeführt ist und mindestens zwei voneinander getrennte Kammern (124, 126) umfasst, in denen unterschiedliche Behandlungsmittel aufgenommen sind.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sprühöffnung (54) als kreisrunde Öffnung (132) oder als Schlitz (134) ausgeführt ist.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (134) im Gehäuse (42) in waagerechter Orientierung (136) oder in senkrechter Orientierung (138) in Bezug auf eine Rotationsachse (154) der Reinigerkartusche (14, 122) verlaufen.
Reinigerkartusche (14,122) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangentialflügel (100, 102, 170) am Umfang des Gehäuses (42) einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jeweils mindestens einer der Tangentialflügel (100, 102, 170) in einem Knickwinkel (142) ausgeführt ist und der diesem gegenüberliegende Tangentialflügel (100, 102, 170) in einer konkaven Wölbung (158) oder in einer konvexen Wölbung (160) ausgeführt ist.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Gehäuses (42) beide Tangentialflügel (100, 102, 170) in einem Knickwinkel (142) ausgeführt sind.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (42) die Tangentialflügel (100, 102, 170) als verformbare flexible Tangentialflügel ausgeführt sind.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangentialflügel (100, 102, 170) derart angeordnet sind, dass ein Fluidumlenkwinkel (156) erreicht wird, der zwischen 30° und 120°, bevorzugt zwischen 45° und 90°, liegt.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Gehäuses (42) die Tangentialflügel (100, 102, 170) derart angeordnet sind, dass die Tangentialflügel (100, 102, 170) beide eine konkave Wölbung (158) aufweisen, oder die Tangentialflügel (100, 102, 170) beide eine konvexe Wölbung (160) aufweisen, oder die Tangentialflügel (100, 102, 170) in einem Anstellwinkel (162) angeordnet sind, und/oder die Tangentialflügel (100, 102, 170) geschlossene Strukturen (164) in ihren oberen und unteren Randbereichen aufweisen.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangentialflügel (100, 102, 170) einen Freiraum (166) zwischen einer Flügelkante (168) und dem Umfang des Gehäuses (42) aufweisen.
Reinigerkartusche (14, 122) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die verformbaren flexiblen Tangentialflügel (170) in einer dünnen Wandstärke (172) ausgeführt sind.