-
Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung zur Reinigung von Gegenständen, mit einer Reinigungskammer, die ein Reinigungsvolumen begrenzt, das zur Aufnahme wenigstens eines zu reinigenden Gegenstands ausgebildet ist, und mit einer Reinigungseinheit, die zur Bereitstellung eines Reinigungsmittels in das Reinigungsvolumen ausgebildet ist.
-
Eine derartige Reinigungseinrichtung kann beispielsweise zur Reinigung von medizinischen Instrumenten oder von Probenbehältern für biologische oder chemische Versuche eingesetzt werden. Bei bekannten Reinigungseinrichtungen sind stets eine oder mehrere in der Art von Tabletts ausgebildete Ablagen vorgesehen, die an geeigneten Halterungen im Reinigungsvolumen aufgelegt werden und auf denen die zu reinigenden Gegenstände abgelegt werden können. Exemplarisch für derartige Reinigungseinrichtungen sind Instrumentenspülmaschinen für medizinische Instrumente und Autoklaven für eine Sterilisation medizinischer Instrumente zu nennen.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Reinigungseinrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Reinigungswirkung für die zu reinigenden Gegenstände ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird für eine Reinigungseinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Hierbei ist vorgesehen, dass die Reinigungseinrichtung eine Halteanordnung umfasst, die für eine kontaktlose Halterung eines Gegenstands oder eines Tragmittels für einen Gegenstand im Reinigungsvolumen ausgebildet ist und die eine erste Magnetanordnung umfasst, die für eine Bereitstellung von magnetischen Wechselwirkungen zur Erzeugung von Haltekräften mit einer dem Gegenstand oder dem Tragmittel zugeordneten zweiten Magnetanordnung ausgebildet ist. Dabei kann entweder vorgesehen sein, dass der Gegenstand als solcher eine zweite Magnetanordnung umfasst, die in magnetische Wechselwirkung mit der ersten Magnetanordnung der Halteanordnung gebracht werden kann, oder dass der Gegenstand auf einem Tragmittel aufgelegt wird, das seinerseits eine zweite Magnetanordnung umfasst, die für die magnetische Wechselwirkung mit der ersten Magnetanordnung der Halteanordnung ausgebildet ist. In beiden Fällen wird durch die kontaktlose Halterung des Gegenstands bzw. des Tragmittels eine Anzahl von Auflageflächen zwischen dem Gegenstand und der Reinigungskammer reduziert. Im Ergebnis wird hierdurch ein Kontaminationsrisiko für die zu reinigenden Gegenstände vermindert, da sogenannte „Totecken“, also enge Spalte, die bei bekannten Reinigungseinrichtungen beispielsweise zwischen dem Tragmittel und einer Auflage für das Tragmittel vorliegen können und in denen die Reinigungswirkung des Reinigungsmittels möglicherweise beschränkt ist, deutlich reduziert, insbesondere vollständig vermieden werden. Darüber hinaus wird durch die kontaktlose Halterung des Gegenstands bzw. des Tragmittels auch ein unerwünschter Abrieb vermieden, wie er bei bekannten Reinigungseinrichtungen durch Relativbewegungen zwischen dem Gegenstand bzw. dem Tragmittel und der Reinigungskammer auftreten kann und der ebenfalls zu einer unerwünschten Kontamination des zu reinigenden Gegenstands führen kann. Dies ist insbesondere für denjenigen Fall von Interesse, wenn während der Durchführung des Reinigungsvorgangs möglicherweise Relativbewegungen zwischen dem Gegenstand oder dem Tragmittel und der Reinigungskammer stattfinden, die bei einer kontaktbehafteten Halterung des Gegenstands oder des Tragmittels zu einer erhöhten Kontaminationsgefahr durch Abrieb führen würden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Zweckmäßig ist es, wenn die erste Magnetanordnung einen Supraleiter sowie eine thermische Isolationseinrichtung für den Supraleiter umfasst, in der der Supraleiter aufgenommen ist, und dass die erste Magnetanordnung an einer Außenseite der Reinigungskammer oder an einer Innenseite der Reinigungskammer angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Supraleiters, der vorzugsweise als Hochtemperatursupraleiter oder Typ II-Supraleiter ausgebildet ist, sowie einer Kühlung dieses Supraleiters auf oder unterhalb einer materialspezifischen Sprungtemperatur kann eine magnetische Wechselwirkung der ersten Magnetanordnung mit der zweiten Magnetanordnung bewirkt werden, bei der die zweite Magnetanordnung eine fest vorgebbare räumliche Position gegenüber der ersten Magnetanordnung einnimmt. Damit diese magnetische Wechselwirkung auftritt, ist zum einen vorzusehen, dass der Supraleiter während einer Abkühlung auf oder unter seine Sprungtemperatur mit einem äußeren Magnetfeld beaufschlagt wird, das einem Magnetfeld der zweiten Magnetanordnung in einer gewünschten räumlichen Positionierung gegenüber der ersten Magnetanordnung entspricht. Ferner ist zu gewährleisten, dass der Supraleiter anschließend auf einer Temperatur gehalten wird, die gleich oder niedriger als seine Sprungtemperatur ist, damit die gewissermaßen im Supraleiter gespeicherten magnetischen Verhältnisse, die auch als „Pinning“ bezeichnet werden, erhalten bleiben. Hierzu ist der Supraleiter in einer thermischen Isolationseinrichtung, die auch als Kryostat bezeichnet wird, aufgenommen.
-
Bei einem Kyrostaten handelt es sich beispielsweise um einen hermetisch dichten Behälter, in dem zumindest nahezu ein Vakuum ausgebildet ist, um eine besonders vorteilhafte thermische Isolation des Supraleiters gegenüber einer Umgebung zu gewährleisten. Ferner ist der thermischen Isolationseinrichtung eine Kühlvorrichtung zugeordnet, die beispielsweise als elektrisch betreibbare thermodynamische Maschine, beispielhaft als Stirling-Motor, ausgebildet sein kann und die eine Wärmeabfuhr aus einem von der thermischen Isolationseinrichtung umschlossenen Isolationsvolumen, in dem der Supraleiter angeordnet ist, durchführen kann. Die erste Magnetanordnung ist in Abhängigkeit von dem in der Reinigungseinrichtung durchzuführenden Verfahren wahlweise an einer Außenseite der Reinigungskammer oder an einer Innenseite der Reinigungskammer angeordnet, wobei hiermit auch der Fall abgedeckt ist, dass die erste Magnetanordnung einen Teil einer Wandung der Reinigungskammer bildet.
-
Bevorzugt ist die erste Magnetanordnung außerhalb der Reinigungskammer angeordnet, sofern in der Reinigungskammer ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird, bei dem Temperaturen auftreten, die höher als eine übliche Umgebungstemperatur (beispielsweise 20 Grad Celsius) sind, wie dies beispielsweise beim Autoklavieren von medizinischen Instrumenten der Fall ist, bei dem eine Mindesttemperatur von 121 Grad Celsius erreicht werden muss. Sofern in der Reinigungskammer keine Temperaturen auftreten, die erheblich höher als die Umgebungstemperatur sind, kann die erste Magnetanordnung auch innerhalb der Reinigungskammer angeordnet werden, um eine besonders kompakte Gestaltung der Reinigungseinrichtung zu ermöglichen.
-
Vorteilhaft ist es, wenn die Reinigungskammer eine Wandung aufweist, die das Reinigungsvolumen umschließt und die bereichsweise von einer Ausnehmung durchsetzt ist, wobei der Ausnehmung ein, insbesondere beweglich an der Reinigungskammer angeordnetes, Verschlussmittel zugeordnet ist, das für einen Verschluss der Ausnehmung, insbesondere während der Durchführung des Reinigungsvorgangs, ausgebildet ist. Die Wandung der Reinigungskammer ist in Abhängigkeit von dem anzuwendenden Reinigungsverfahren ausgelegt, beispielsweise mit thermischen Isolationseigenschaften, sofern das Reinigungsverfahren mit Temperaturen erheblich oberhalb einer üblichen Umgebungstemperatur arbeitet und/oder zur Erfüllung von dem Reinigungsverfahren angepassten Druckanforderungen, wie sie beispielsweise beim Autoklavieren auftreten. Die in der Wandung vorgesehene Ausnehmung dient in erster Linie zum Einbringen und Ausbringen der zu reinigenden Gegenstände in das Reinigungsvolumen bzw. aus dem Reinigungsvolumen, das Verschlussmittel ermöglicht ein geeignetes Verschließen der Ausnehmung in Abhängigkeit von dem durchzuführenden Reinigungsverfahren. Dabei kann das Verschlussmittel entweder linearbeweglich und/oder schwenkbeweglich an der Reinigungskammer angeordnet sein oder völlig unabhängig von der Reinigungskammer ausgebildet sein. In jedem Fall sind an der Reinigungskammer und/oder am Verschlussmittel ausgebildete Verriegelungen vorgesehen, die eine Festlegung des Verschlussmittels an der Reinigungskammer ermöglichen.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlussmittel ortsfest an einem Maschinengestell angeordnet ist und dass die erste Magnetanordnung am Verschlussmittel angeordnet ist und dass die Wandung der Reinigungskammer mit einem Aktorglied eines Aktors gekoppelt ist, der für eine Relativbewegung der Wandung gegenüber dem Verschlussmittel ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Reinigungskammer und des Verschlussmittels wird eine besonders vorteilhafte Einbringung von Gegenständen in das Reinigungsvolumen ermöglicht. Beispielhaft ist das Verschlussmittel plattenförmig, insbesondere kreisrund, ausgebildet, wobei eine größte Oberfläche des Verschlussmittels beispielhaft waagerecht ausgebildet sein kann. An einer Unterseite des Verschlussmittels kann die erste Magnetanordnung angebracht sein, die zur kontaktlosen Bereitstellung von Haltekräften mit einer zweiten Magnetanordnung des Gegenstands oder des Tragmittels ausgebildet ist, insbesondere um den Gegenstand oder das Tragmittel in einem vertikal oberhalb der größten Oberfläche des Verschlussmittels angeordneten Schwebezustand zu halten. Ferner ist die Wandung der Reinigungskammer rein exemplarisch becherartig ausgebildet und kann in vertikaler Richtung von oben mit einer nach unten gerichteten Mündungsöffnung manuell oder mit Hilfe einer Antriebseinrichtung auf das Verschlussmittel abgesenkt werden, wozu ein Aktor vorgesehen ist, der an dem Maschinengestell festgelegt ist, an dem auch das Verschlussmittel ortsfest angebracht ist.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reinigungseinheit aus der Gruppe: Flüssigkeitsquelle, Gasquelle, Dampfquelle, Strahlenquelle, zur Bereitstellung eines Reinigungsmittels aus der Gruppe: Reinigungsflüssigkeit, Reinigungsgas, Reinigungsdampf, Reinigungsstrahlung, ausgebildet ist. Beispielhaft ist die Reinigungseinheit als Flüssigkeitsquelle zur Bereitstellung einer Reinigungsflüssigkeit in den Reinigungsraum ausgebildet, wobei der Reinigungsraum je nach den Randbedingungen des mit der Reinigungsflüssigkeit durchzuführenden Reinigungsverfahren teilweise oder vollständig mit der Reinigungsflüssigkeit befüllt wird und eine biologische und/oder chemische Wechselwirkung zwischen dem zu reinigenden Gegenstand und der Reinigungsflüssigkeit stattfindet. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Spülvorgang handeln, wie er aus dem Bereich von Geschirrspülmaschinen für den Heimbereich bekannt ist, möglicherweise unter Verwendung spezifischer Reinigungsflüssigkeiten und/oder eines vorgebbaren Temperaturprofils während der Durchführung des Reinigungsvorgangs. Bei einer Ausgestaltung der Reinigungseinheit als Gasquelle, die zur Bereitstellung eines Reinigungsgases in den Reinigungsraum ausgebildet ist, basiert die Reinigungswirkung auf einer biologischen oder chemischen Reaktion des Reinigungsgases mit Verunreinigungen, die am Gegenstand vorhanden sind. Exemplarisch wird als Reinigungsgas Ethylenoxid eingesetzt, mit dem beispielsweise medizinische Instrumente wie flexible Endoskope sterilisiert werden können, die aufgrund ihrer Temperaturempfindlichkeit nicht mit einem Autoklavierverfahren sterilisiert werden können. Bei der Verwendung einer Dampfquelle zur Bereitstellung eines Reinigungsdampfs in den Reinigungsraum kann wahlweise Wasserdampf oder Formaldehyddampf oder eine andere verdampfte Flüssigkeit zur Anwendung kommen, wobei eine Verwendung von Heißdampf bei einer Temperatur von mindestens 121 Grad Celsius auch als Autoklavieren bezeichnet wird. Bei einer Ausgestaltung der Reinigungseinheit als Strahlenquelle zur Bereitstellung einer Reinigungsstrahlung kann wahlweise mit Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen gearbeitet werden, um eine Sterilisation von Gegenständen zu ermöglichen. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass die Reinigungseinheit mehrere unterschiedliche Quellen umfasst, die für eine zeitgleiche oder zeitlich aufeinanderfolgende Bereitstellung von unterschiedlichen Reinigungsmitteln in den Reinigungsraum ausgebildet sind.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Tragmittel in der Reinigungskammer angeordnet ist, das zur Aufnahme wenigstens eines Gegenstands ausgebildet ist und das eine zweite, insbesondere als Permanentmagnetanordnung und/oder Magnetspulenanordnung ausgebildete, Magnetanordnung umfasst, die für eine magnetische Wechselwirkung mit der ersten Magnetanordnung ausgebildet ist, um die kontaktlose Halterung und/oder eine Bewegung des Tragmittels in der Reinigungskammer zu gewährleisten. Beispielhaft ist das Tragmittel in der Art einer Platte oder eines Gitterrosts ausgebildet, auf der bzw. auf dem der Gegenstand aufgelegt werden kann. Alternativ kann das Tragmittel auch einen oder mehrere Haken aufweisen, an dem ein Gegenstand angehängt werden kann. Für die magnetische Wechselwirkung des Tragmittels mit der ersten Magnetanordnung umfasst das Tragmittel eine Permanentmagnetanordnung und/oder eine Magnetspulenanordnung. Beispielhaft ist die Permanentmagnetanordnung aus einer Vielzahl von in einer Ebene flächig aneinandergrenzenden, in regelmäßiger Teilung angeordneten quaderförmigen Permanentmagneten ausgebildet, die vorzugsweise als Halbach-Anordnung gestaltet sind, um eine möglichst hohe magnetische Flussdichte für die Wechselwirkung mit der ersten Magnetanordnung zu gewährleisten. Ergänzend oder alternativ umfasst die zweite Magnetanordnung eine oder mehrere Magnetspulen, die insbesondere für die Bereitstellung eines zeitlich variablen magnetischen Flusses ausgebildet sind. Eine Energieversorgung der Magnetspulenanordnung kann beispielhaft über ein im Tragmittel integriertes elektrisches Speichersystem, beispielsweise einen Akkumulator oder eine Batterie, erfolgen. Alternativ kann eine kontaktlose Energieübertragung zwischen der Reinigungskammer und den Magnetspulen des Tragmittels, insbesondere durch Verwendung von Induktionsspulen, vorgesehen sein.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der ersten Magnetanordnung eine Magnetspulenanordnung für eine örtlich und/oder zeitlich variable Bereitstellung von magnetischen Wechselwirkungen mit dem im Reinigungsvolumen angeordneten Gegenstand oder Tragmittel zugeordnet ist. Mit einer derartigen Magnetspulenanordnung können beispielsweise magnetische Wechselwirkungen zwischen der zweiten Magnetanordnung und der ersten Magnetanordnung verstärkt oder abgeschwächt werden, um eine Relativbewegung zwischen den beiden Magnetanordnungen zu bewirken. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn der Gegenstand oder das Tragmittel ausgehend von einer vorgebbaren Reinigungsposition in der Reinigungskammer in eine abweichende Entnahmeposition benachbart zu der Ausnehmung in der Wandung der Reinigungskammer verlagert werden soll. Hierzu kann ein Spulenstrom an die wenigstens eine Magnetspulenanordnung der ersten Magnetanordnung bereitgestellt werden, sodass eine magnetische Wechselwirkung mit der zweiten Magnetanordnung des Gegenstands bzw. des Tragmittels hervorgerufen wird, die zu der gewünschten örtlichen Verlagerung des Gegenstands bzw. des Tragmittels in der Reinigungskammer führt.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Reinigungskammer mit wenigstens einer, insbesondere aus Permanentmagneten gebildeten, längs eines Bewegungswegs für den Gegenstand oder das Tragmittel erstreckten, Führungsbahn ausgerüstet ist, die für eine kontaktlose Führung des Gegenstands oder des Tragmittels in Zusammenwirkung mit der ersten und der zweiten Magnetanordnung ausgebildet ist. Zur Verwirklichung der kontaktlosen Führung des Gegenstands oder des Tragmittels ist die Führungsbahn für eine magnetische Wechselwirkung mit der zweiten Magnetanordnung des Gegenstands bzw. des Tragmittels ausgebildet und umfasst insbesondere mehrere Permanentmagnete, die längs des Bewegungswegs angeordnet sind. Die erste Magnetanordnung, die den wenigstens einen Supraleiter umfasst, dient hierbei zur Bereitstellung von stabilisierenden Führungskräften, die in dieser Weise von Permanentmagneten oder Magnetspulen nicht erbracht werden können. Beispielhaft ist die Führungsbahn als Magnetband ausgebildet, das sich längs des Bewegungswegs innerhalb der Reinigungskammer erstreckt und das über seine gesamte Erstreckung eine zumindest im Wesentlichen konstante magnetische Flussdichte und Polung aufweist.
-
Zweckmäßig ist es, wenn die erste Magnetanordnung an einem Aktorglied eines Aktors angeordnet ist, um eine Durchführung von Relativbewegungen der ersten Magnetanordnung gegenüber der Reinigungskammer zu ermöglichen. Bei diesem Aktor kann es sich um einen elektrisch oder fluidisch betreibbaren Linear- und/oder Schwenkaktor handeln, der für eine räumlich Verlagerung der ersten Magnetanordnung gegenüber der Reinigungskammer ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die erste Magnetanordnung und die zweite Magnetanordnung derart aufeinander abgestimmt, dass die zweite Magnetanordnung mit dem zugeordneten Gegenstand kontaktlos schwebend einer Bewegung der ersten Magnetanordnung folgt, sodass der Gegenstand durch Betätigung des Aktors beispielsweise aus einer Reinigungsposition im Innern der Reinigungskammer in eine Entnahmeposition benachbart zur Ausnehmung in der Wandung der Reinigungskammer gefördert werden kann.
-
Vorteilhaft ist es, wenn der Reinigungskammer wenigstens ein Schwingungsgenerator für eine Einkopplung von Schwingungen und/oder ein Wechselfeldgenerator für eine Einkopplung von elektrischen Wechselfeldern auf den Gegenstand oder das Tragmittel und/oder das Reinigungsmittel zugeordnet sind. Mit Hilfe eines Schwingungsgenerators kann eine Einkopplung von mechanischen Schwingungen auf das Reinigungsmittel und den Gegenstand oder das mit dem Gegenstand versehene Tragmittel vorgenommen werden, um eine Reinigungswirkung des Reinigungsmittels zu unterstützen. Exemplarisch sei hier die Verwendung von hochfrequenten Schallwellen genannt, die auch als Ultraschall bezeichnet werden und die für eine Verbesserung eines flüssigkeitsgestützten Reinigungsvorgangs eingesetzt werden können. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen werden, die Reinigungskammer mit einem geeigneten elektrischen Wechselfeld zu beaufschlagen, um insbesondere bei einer Verwendung von gasförmigen oder dampfförmigen Reinigungsmitteln eine Plasmaerzeugung hervorzurufen, die ebenfalls zur Unterstützung der Reinigungswirkung dient.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung,
- 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Reinigungseinrichtung gemäß der 1,
- 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung und
- 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Reinigungseinrichtung gemäß der 3.
-
Eine in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung 1 ist für eine Reinigung von Gegenständen 2, die rein exemplarisch als napfförmige Behälter zur Aufbewahrung von biologischen oder chemischen Proben ausgebildet sind, vorgesehen. Hierzu umfasst die Reinigungseinrichtung 1 eine Reinigungskammer 3, die beispielhaft kastenförmig ausgebildet ist und die ein Reinigungsvolumen 4 begrenzt. Hierbei ist eine Wandung 5 der Reinigungskammer 3 mit einer Ausnehmung 6 versehen, die sich rein exemplarisch von einer Oberseite 7 bis zu einer Unterseite 8 sowie von einer linken Seitenfläche 9 bis zu einer rechten Seitenfläche 10 der Reinigungskammer erstreckt. Die Ausnehmung 6 ist in der Darstellung der 1 und 2 von einem schwenkbeweglich an der Unterseite 8 angelenkten, plattenförmig ausgebildeten Verschlussmittel 11 verschließbar, das aus der in den 1 und 2 gezeigten Schließstellung in eine nicht dargestellte Öffnungsstellung verschwenkt werden kann, um einem Benutzer einen Zugang in das Reinigungsvolumen 4 zu ermöglichen und beispielsweise einen Austausch der im Reinigungsvolumen 4 aufgenommenen Gegenstände 2 zu erlauben.
-
An einer Rückseite 12 der Reinigungskammer 3 ist eine Reinigungseinheit 15 angebracht, die rein exemplarisch quaderförmig ausgebildet ist und die beispielhaft eine nicht näher dargestellte Gasquelle umfasst. Die Reinigungseinheit 15 ist über ein ebenfalls nicht dargestelltes System von Gasleitungen fluidisch kommunizierend mit dem Reinigungsvolumen 4 verbunden, sodass Reinigungsgas aus der Gasquelle der Reinigungseinheit 15 in das Reinigungsvolumen 4 eingebracht werden kann, um dort den gewünschten Reinigungsvorgang zu bewirken.
-
Um eine vorteilhafte Aufnahme der Gegenstände 2 im Reinigungsvolumen 4 zu gewährleisten, sind die Gegenstände 2 jeweils auf plattenförmigen, tablettartigen Grundkörpern 16 von Tragmitteln 17 aufgesetzt. Um die gewünschte kontaktlose Halterung der Tragmittel 17 im Reinigungsvolumen 4 zu gewährleisten, sind am jeweiligen Grundkörper 16 sowohl eine Magnetanordnung 18 als auch eine Magnetanordnung 19 ausgebildet. Rein exemplarisch umfasst die Magnetanordnung 18 mehrere nicht näher dargestellte, insbesondere quaderförmig ausgebildete, Permanentmagnete, die insbesondere in einer Halbach-Anordnung für eine Optimierung ihres magnetischen Flusses angeordnet sind. Die Magnetanordnung 19 umfasst rein exemplarisch zwei jeweils gleichsinnig gepolt angeordnete Permanentmagnete 20, 21.
-
Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Magnetanordnung 18 sowie die Magnetanordnung 19 an einander entgegengesetzten Seitenflächen 22, 23 des Grundkörpers 16 angebracht sind und jeweils für eine kontaktlose magnetische Wechselwirkung mit gegenüberliegend angeordneten, magnetisch wirksamen Einrichtungen vorgesehen sind, die nachstehend näher beschrieben werden.
-
Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Magnetanordnung 18 für eine magnetische Wechselwirkung mit einer Magnetanordnung 30 ausgebildet ist, bei der es sich um einen rein schematisch in gestrichelter Darstellung gezeigten, quaderförmigen Supraleiter 31 handelt, der in einem thermisch isolierenden Behälter 32 aufgenommen ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Behälter 32 gasdicht ausgebildet ist und bis auf einen minimalen Restluftdruck evakuiert ist, sodass nur ein geringer Wärmestrom aus einer Umgebung der Reinigungseinrichtung 1 in den Behälter 32 bis zum Supraleiter 31 vordringen kann.
-
Um eine Temperierung des Supraleiters 31 auf oder unter einer materialspezifischen Sprungtemperatur auch dauerhaft gewährleisten zu können, kann dem Behälter 32 eine nicht näher dargestellte Kühleinrichtung, insbesondere eine elektrisch betriebene thermodynamische Maschine (beispielsweise ein Stirlingmotor), zugeordnet sein. Ferner ist beispielhaft vorgesehen, dass der Behälter 32 mit dem darin aufgenommenen Supraleiter 31 an einem als Schlitten 33 ausgebildeten Aktorglied eines elektrischen Linearstellers 34 festgelegt ist, der seinerseits an der rechten Seitenfläche 10 der Reinigungskammer 3 festgelegt ist. Bei einer Bereitstellung von elektrischer Leistung an den Linearsteller 34 durch eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung kann der Schlitten 33 zwischen einer in den 1 und 2 dargestellten ersten Funktionsstellung und einer nicht näher dargestellten, exemplarisch nach links versetzten zweiten Funktionsstellung linear hin und her bewegt werden, wobei entsprechend auch eine Linearbewegung der Magnetanordnung 30 stattfindet.
-
Um die gewünschte kontaktlose Halterung der Tragmittel 17 im Reinigungsvolumen 4 zu gewährleisten, ist ferner vorgesehen, dass der Supraleiter 31 bei einer Abkühlung auf oder unter seine materialspezifische Sprungtemperatur mit einem äußeren Magnetfeld beaufschlagt wird, das dem von der Magnetanordnung 18 durch die Wandung 5 der Reinigungskammer 3 bereitgestellten Magnetfeld entspricht. Hierdurch wird eine als Pinning bezeichnete Definition von Flusschläuchen im Supraleiter 31 hervorgerufen, die einer Veränderung einer räumlichen Lage des Tragmittels 17 gegenüber dem Supraleiter 31 entgegenwirkt.
-
Ferner ist zur Stabilisierung des Tragmittels 17 und zur Ausübung von Führungskräften bei der Verlagerung des Tragmittels 17 während einer Betätigung des Linearstellers 34 an einer Innenwand 35 der Reinigungskammer 3 eine beispielhaft als Magnetstreifen ausgebildete Führungsbahn vorgesehen, die für eine magnetische Wechselwirkung mit den Permanentmagneten 20, 21 der Magnetanordnung 19 ausgebildet ist. Rein exemplarisch sind die Führungsbahn 36 und die Permanentmagnete 20, 21 gegensinnig polarisiert, sodass sie gegenseitig Anziehungskräfte aufeinander ausüben. Angesichts der magnetischen Wechselwirkung der Magnetanordnung 18 mit dem Supraleiter 31 führen diese gegenseitigen Anziehungskräfte nicht zu einer unerwünschten Annäherung des Tragmittels 17 an die Führungsbahn 36, sondern vielmehr lediglich zur gewünschten Stabilisierung des Tragmittels 17 auch bei unterschiedlichen Gewichten der Gegenstände 2.
-
Bei der in den 3 und 4 dargestellten Reinigungseinrichtung 41 werden funktionsgleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Reinigungseinrichtung 1 bezeichnet, funktionsähnliche Komponenten werden mit Bezugszeichen versehen, die eine um 40 erhöhte Nummerierung tragen. Im Unterschied zur Reinigungseinrichtung 1 ist bei der Reinigungseinrichtung 41 rein exemplarisch eine gelenkige Anbringung des Verschlussmittels 51 an der rechten Seitenfläche 10 der Reinigungskammer 3 vorgesehen. Ferner ist die Magnetanordnung 70, die einen Supraleiter 71 in einem thermisch isolierenden und evakuierten Behälter 72 umfasst, an einer Außenoberfläche 80 des Verschlussmittels 51 angebracht und wird somit bei einer Verschwenkung des Verschlussmittels 51 mit verschwenkt. Ferner sind die Tragmittel 57 jeweils mit einer Magnetanordnung 58 ausgerüstet, die jeweils an einer Stirnseite des jeweiligen Grundkörpers 56 angeordnet ist. Rein exemplarisch sind die Magnetanordnungen 58 aus einer Anordnung mehrerer nicht näher dargestellter quaderförmiger Permanentmagnete in Halbach-Anordnung gebildet. Ferner wurde der Supraleiter 71 während seiner Abkühlung auf oder unter seine Sprungtemperatur mit einem Magnetfeld beaufschlagt, das der räumlichen Anordnung der Tragmittel 57 gemäß der Darstellung der 3 und 4 entspricht. Durch die Anbringung der Magnetanordnung 70 am Verschlussmittel 51 und die entsprechende Konditionierung des Supraleiters 71 auf die Tragmittel 57 können die Tragmittel 57 aufgrund der kontaktlosen magnetischen Wechselwirkung und der dadurch hervorgerufenen Haltekräfte bei einer Verschwenkung des Verschlussmittels 51 mit verschwenkt werden und dadurch in besonders komfortabler Weise aus der Reinigungskammer 3 ausgeschwenkt werden.
-
Exemplarisch sind dem Supraleiter 71 insgesamt vier Magnetspulen zugeordnet, von denen in den 3 und 4 jedoch nur die Magnetspulen 81, 82 und 83 sichtbar sind. Jede der Magnetspulen 81 bis 83 sowie die nicht dargestellte weitere Magnetspule sind einem der insgesamt vier Tragmittel 57 zugeordnet und können von einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung jeweils separat mit einem Spulenstrom versorgt werden. Die Aufgabe der Magnetspulen 81 bis 83 sowie der nicht dargestellten Magnetspule liegt darin, die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Supraleiter 71 und der Magnetanordnung 58 des jeweiligen Tragmittels 57 zeitweilig zu beeinflussen, um ein Entfernen des Tragmittels 57 aus dem magnetischen Wechselwirkungsbereich des Supraleiters 71 sowie eine Annäherung des Tragmittels 57 an den magnetischen Wechselwirkungsbereich des Supraleiters 71 zu erleichtern und damit eine besonders komfortable Bedienung der Reinigungseinrichtung 41 zu gewährleisten.
-
Hierzu kann zusätzlich vorgesehen sein, dem Verschlussmittel 51 ein Schaltmittel zuzuordnen, das eine Bereitstellung von Spulenstrom an die Magnetspulen 81 bis 83 sowie an die nicht dargestellte weitere Magnetspule nur dann ermöglicht, wenn das Verschlussmittel 51 in einer nicht dargestellten Öffnungsstellung befindlich ist, in der ein Benutzer ohne weiteres Zugriff auf die jeweiligen Tragmittel 57 hat.
