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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche eines Gebäudes. Die Oberfläche kann beispielsweise diejenige eines Bodens oder einer Wand oder einer Decke eines Raumes des Gebäudes sein. Die Oberfläche soll von einem Schmutzstoff gereinigt oder befreit werden. Es kann zu der Verschmutzung kommen, weil beispielsweise auf dem Boden Personen gehen und/oder Gegenstände auf dem Boden oder an den Wänden entlangreiben. Mittels des Verfahrens kann insbesondere in einer Turnhalle deren Hallenboden gereinigt werden, der durch Sportveranstaltungen verunreinigt werden kann, weil beispielsweise ein Abrieb von Turnschuh-Sohlen entsteht und/oder von Spielern ein Haftstoff, wie beispielsweise ein Kunstharz, an Händen und Bällen genutzt und dabei auf dem Hallenboden verteilt wird. Durch die Erfindung ist auch ein Reinigungsgerät zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt.
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In einem Gebäude müssen die Böden und Wände gereinigt werden, um Gebrauchsspuren zu entfernen und die Hygiene in dem Gebäude sicherzustellen. Bei glatten Oberflächen, wie beispielsweise Linoleum oder Kacheln oder Beton, kann hierfür das feuchte Wischen mit einem Wischtuch und Reinigungsmittel vorgesehen sein. In öffentlichen Gebäuden sowie in Gebäuden, die von unterschiedlichen, einander fremden Personen genutzt werden, wie beispielsweise in Bürogebäuden, werden zur zeiteffizienten und dennoch hygienischen Reinigung oftmals unerwünscht aggressive Chemikalien für die Reinigung verwendet.
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Eine Alternative zu chemisch basierten Reinigungsmitteln ist durch sogenannte Dampfreiniger gegeben, die Wasserdampf erzeugen und ein Kopfteil aufweist, das über die zu reinigende Oberfläche gezogen werden kann und dort den Wasserdampf verteilt. Ein solcher Dampfreiniger kann beispielsweise zum Reinigen einer Großküche verwendet werden, wo mittels des Wasserdampfes Fettspritzer an Oberflächen zunächst aufgeweicht werden. Um das aufgeweichte Fett danach entfernen zu können, ist der Wasserdampf ein sogenannter „nasser Wasserdampf“, d.h. es ist hauptsächlich wieder-kondensiertes Wasser enthalten, denn ein ausreichender Anteil an flüssigem Wasser ist relevant, um das aufgeweichte Fett gleich nach dem Aufweichen in einer Emulsion von der Oberfläche fernhalten zu können, bis es mittels einer Wischlippe oder eines Abziehers entfernt wird. Als Alternative zu einer Wischlippe ist auch das Absaugen des mit Fett durchsetzten flüssigen Wassers bekannt.
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Die Verwendung von nassem Wasserdampf erfordert aber eine entsprechende Menge an Wasser, was den Einsatz solcher Dampfreiniger für große Flächen, wie den Boden eines Raumes eines Gebäudes oder einer ganzen Wand in einem Gebäude, aufwendig macht, da viel Wasser verteilt wird, das zunächst herangeschaft und dann auch wieder aufgewischt werden muss.
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Um in einem einzigen Arbeitsschritt einen möglichst breiten Streifen auf der zu reinigenden Oberfläche zu reinigen, wird bei einem Dampfreiniger der nasse Wasserdampf nach dem Austritt in dem besagten Kopfteil zunächst verteilt oder verwirbelt, bevor er sich auf die Oberfläche legen kann. Der Reinigungseffekt entsteht somit ohne Anwendung eines Dampfstrahls mit hohem Druck vorwiegend durch die thermische Energie der Wassertropfen im Dampf, indem zu entfernendes Fett aufgeweicht und in Wassertropfen gebunden wird. Um auch in Ecken und anderen schwer zugänglichen Bereichen reinigen zu können und zudem verharzte Fette und andere Krusten zu entfernen, ist bekannt, den nassen Wasserdampf mittels einer Düse zum einem gebündelten Dampfstrahl zu konzentrieren, der mit einem Druck von bis zu 3 bar in der Düse bereitgestellt wird und von dort austreten kann. Der Dampfstrahl wird hier wie ein Spachtel verwendet, indem er mittels der Düse seitlich oder schräg zwischen den Schmutzstoff und die Oberfläche getrieben wird. Bei einer solchen Düse gibt es aber keine Möglichkeit, eine Wischlippe oder einen Sauger nachzuführen, weil sie zu schmal ist. Hier verlässt man sich darauf, dass der mit dem Dampfstrahl abgesprengte Schmutzstoff lose auf der Oberfläche liegen bleibt, bis er von Hand weggewischt wird. Somit ist hier ein Nacharbeiten nach dem Anwenden des Dampfstrahls notwendig.
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Aus dem Stand der Technik sind auch Dampfreiniger bekannt, die einen Betriebsdruck von 3bar bis 6bar und eine Dampftemperatur bis 150 Grad Celsius vorsehen, was aber mittels eines Kompressors erreicht wird, der „nassen Wasserdampf“, also Wasserdampf mit darin enthaltenen Wassertropfen, nach dem Austritt aus dem Heizkessel nachträglich komprimiert, um den benötigten Betriebsdruck zu erzeugen. Hierbei ergibt sich dann die Erhitzung auf die besagte Dampftemperatur, wobei aber die im Dampf enthaltenen Wassertropfen aufgrund der Geschwindigkeit des Vorgangs nicht mitverdampfen, bevor der überhitzte Wasserdampf mit den noch liegenden Wassertropfen schon wieder aus einer Düse austritt und abkühlt wird. Eine derart bestrahlte Oberfläche wird somit nass.
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Aus der
WO 2004/017805 A1 ist ein Reinigungsgerät bekannt, mittels welchem auf einen Boden ein Reinigungsmittel aufgetragen werden kann, das anschließend durch eine Bürstenanordnung der Reinigungsgeräts zusammen mit dem gelösten Schutz aufgewischt wird. Um eine chemische Wirksamkeit des Reinigungsmittels zu steigern, wird diesem thermische Energie mittels heißem Wasserdampf zugeführt.
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Aus der
EP 2 671 493 A2 ist ein Dampfmopp bekannt, mittels welchem ein Boden mit einer Mischung aus Dampf und einem Reinigungsmittel beaufschlagt werden kann, wobei der Dampf der Zufuhr von thermischer Energie zu dem Reiniguingsmittel dient, um dessen Effektivität zu steigern.
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Aus der
GB 1 286 985 A ist ein Dampfstaubsauber gekannt, der einen Boden mit Dampf besprüht und anschließend mit einer Saugvorrichtung absaugt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Gebäude eine Oberfläche einer Wand und/oder eines Bodens und/oder einer Decke eines Raumes effizient zu reinigen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, um eine Oberfläche eines Bodens und/oder einer Wand und/oder einer Decke eines Gebäudes von einem Schmutzstoff zu reinigen. Mit anderen Worten soll der Schmutzstoff von der Oberfläche entfernt oder abgetragen werden. Bei dem Verfahren wird insbesondere davon ausgegangen, dass die Oberfläche „glatt“ ist, d. h. es handelt sich insbesondere nicht um Teppichboden oder ein Gewebe, sondern beispielsweise um Linoleum oder Kacheln oder Beton oder Laminat.
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Bei dem Verfahren wird an einem Reinigungsgerät eine Reihe von Düsen bereitgestellt, die auf die Oberfläche ausgerichtet sind, d.h. Austrittsöffnungen der Düsen weisen auf die Oberfläche. In einem Kanal, der zu den Düsen führt, wird an den Düsen ein trockener Wasserdampf mit einem Druck von mehr als 4 bar bereitgestellt. Mit „trockenem Wasserdampf“ ist hier ein Wasserdampf mit einer Temperatur größer als 120 Grad Celsius (Grad Celsius - °C) gemeint. Der Wasserdampf kann also auch als Gas bezeichnet werden. Eine andere Bezeichung ist „Trockendampf“. Da das Reinigungsgerät bei einer Raumtemperatur und/oder einer Oberflächentemperatur der Oberfläche unterhalb von 50 Grad Celsius verwendet werden kann, ergibt sich aber nach dem Austreten des Trockendampfs aus den Düsen spätestens bei Berührung mit der Oberfläche ein Kondensat, weshalb hier weiterhin der Begriff „Dampf“ und nicht „Gas“ verwendet ist.
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An den Austrittsöffnungen der Düsen liegt also ein Wasserdampf mit den besagten Werten für Druck und Temperatur an. Mit anderen Worten ist man hier nicht auf einen Wasserdampf angewiesen, der noch flüssige Wassertropfen enthält. Eine andere Bezeichnung für trockenen Wasserdampf ist daher auch „überhitzter Wasserdampf“. Der besagte Kanal kann beispielsweise durch ein Rohr und/oder einen Schlauch gebildet sein, in welchen der Trockendampf von einem Heizkessel des Reinigungsgeräts zu den Düsen geführt wird. Die besagte Reihe der Düsen ist bevorzugt quer oder zumindest schräg zu einer bestimmungsgemäßen Vorwärts-Bewegungsrichtung ausgerichtet, entlang welcher das Reinigungsgerät über oder an der Oberflächen entlang bewegt wird, wenn gereinigt wird. Damit reinigt die Reihe der Düsen also einen Streifen auf der Oberfläche, der so breit ist wie die Abmessung der Reihe der Düsen quer zur Bewegungsrichtung. Die Reihe kann dabei gerade oder gebogen geformt sein.
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Der trockene Wasserdampf (Trockendampf) wird mittels der Düsen in einem Abstand (Oberflächenabstand) von weniger als 50 Millimeter, insbesondere weniger als 40 Millimeter, auf die Oberfläche abgestrahlt, um den Schmutzstoff zu erhitzen und zugleich aus Poren der Oberfläche zu blasen. Mit „Poren“ sind die (mikroskopischen) Vertiefungen in der Oberfläche gemeint, wie sie sich beispielsweise in einem Linoleum oder einem Beton ergeben. Die Poren haben also insbesondere einen Durchmesser oder eine Abmessung von weniger als 0,5 Millimeter. Die Austrittsöffnungen der Düsen werden also in dem besagten Abstand über die Oberfläche bewegt oder geführt. Indem der Trockendampf aus mehreren Düsen entlang einer Reihe abgestrahlt oder ausgeblasen wird, ergibt sich auf der Oberfläche entlang der Reihe ein entsprechender Mindestdruck oder eine entsprechende Mindestkraft, mit welcher der Trockendampf in die Poren eindringt. Benachbarte Düsen weisen hierzu insbesonderen einen Abstand (Düsenabstand) von weniger als 40 Millimeter, insbesondere weniger als 20 Millimeter auf, um entlang der gesamten Reihe den Dampfstrahl mit mindestens der Mindestkraft auf die Oberfläche treffen zu lassen. Durch die Kraft der Dampfstrahlen aus den Düsen und durch die thermische Energie des Trockendampfs kann in den Poren der Schmutzstoff aufgeweicht und/oder herausgedrückt und/oder abgesprengt werden und dann aus den Poren heraus geblasen werden. Hier hat sich trockener Wasserdampf, also eben Trockendampf, zusammen mit der Kraft eines Dampfstrahls als effizienter erwiesen als nasser, verwirbelter Wasserdampf.
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Allerdings wird der aus den Poren geförderte Schmutzstoff aufgrund der Trockenheit des Trockendampfs nicht unmittelbar in flüssigem Wasser aufgenommen und z.B. in einer Emulsion oder Suspension gehalten, sodass anderweitig sichergestellt werden muss, dass der von der Oberfläche abgelöste und/oder aus den Poren geförderte Schmutzstoff dennoch entfernt oder aufgenommen wird, bevor die Oberfläche wieder vollständig trocknet. Daher wird die angestrahlte Oberfläche nach dem Bestrahlen mit dem Trockendampf zusätzlich mit einem Aufnahmemedium beaufschlagt oder behandelt, welches den ausgeblasenen Schmutzstoff aufnimmt. Das Anwenden des Aufnahmemediums erfolgt insbesondere bevor der Schmutzstoff erkaltet (also wieder auf die Raumtemperatur abkühlt) und/oder antrocknet. Das Aufnahmemedium ersetzt somit das im nassen Wasserdampf verfügbare flüssige Wasser. Das Aufnahmemedium kann z.B. ein vom Trockendampf separater flüssiger Wasserstrahl sein, der aus separaten Düsen auf die bedampfte Oberfläche gesprüht wird. Bevorzugte Ausführungsformen eines Aufnahmemediums sind weiter unten beschrieben.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der Verwendung von trockenem Wasserdampf im Vergleich zu nassem Wasserdampf (Wasserdampf mit einer Temperatur kleiner als 110 Grad Celsius und darin enthaltenen Wassertropfen) mit einer geringeren Wassermenge gereinigt werden kann. Durch die Anwendung einer ganzen Reihe von Düsen kann zudem auch der verwendete Druck von mehr als 4 bar genutzt werden, um den Schmutzstoff auf einem Streifen der Oberfläche zu entfernen oder zu lösen. Der abgelöste Schmutzstoff wird dann rechtzeitig in dem besagten Aufnahmemedium gebunden, bevor er wieder trocknet und/oder an der Oberfläche zu haften beginnt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch elektrische Geräte gereinigt werden können, da ein Dampfstrahl aus trockenem Wasserdampf keinen elektrischen Kurzschluss verursacht, wenn er in spannungsführende Teile gerichtet wird. Ein weiterer Vorteil besteht in der Bakterien-tötenden und Viren-zerstörenden Wirkung, wodurch die Oberfläche nahezu vollständig (mehr als 99 Prozent) oder vollständig sterilisiert werden kann. Die schmutzlösende Wirkung ergibt sich hier insbesondere ausschließlich durch die Einwirkung des Dampfes auf den verschmutzten Boden und wird durch das Aufnahmemedium genutzt, um den gelösten Schmutz aufzunehmen. Insbesondere ist bei dem Verfahren und dem Reinigungsgerät nicht vorgesehen, dass eine Zufuhr eines chemischen Reinigungsmittels auf den Boden erfolgt, sondern das Reinigungsgerät gibt nur den Dampf selbst ab. Auch eine Vorbehandlung mit einem chemischen Reinigungsmittel ist nicht vorgesehen. Der Dampf ist ebenfalls frei von einem chemischen Reinigungsmittelszusatz, insbesondere frei von einer Lauge, frei von Tensiden, frei von Bleichmitteln, frei von Lösungsmitteln, frei von Seife. Bei dem Wasser für den Dampf kann es sich um Leitungswasser, insbesondere Trinkwasser, oder destilliertes Wasser oder entkalktes Wasser handeln, also im Wesentlichen H2O und die für Trinkwasser bekannten Mineralien. Das Verfahren sieht also insbesondere vor, mittels des Reinigungsgeräts ausschließlich den Tockendampf auf den Boden aufzusprühen oder aufzublasen, d.h. ohne die Zufuhr eines zusätzlichen Reinigungsmittels (weder über separate, von den Düsen verschiedene Auslassöffnungen, noch über den Dampf selbst). Die Reinigungswirkung ist somit nur durch den Dampf bedingt und damit thermisch und/oder auf Wasserbasis und/oder (aufgrund der Anblasens) mechanisch. Grundsätzlich wird somit auf chemische Reinigungsprodukte verzichtet. Dies vermeidet, dass im Reinigungsvorgang solche Reinigungsprodukte nicht zu hundert Prozent entfernt werden können und somit keine chemischen Rückstände nach dem Eintrocknen als Nährboden für Bakterien dienen können.
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Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer Ausführungsform umfasst das Aufnahmemedium ein Tuch und/oder eine Bürste. Als Tuch kann insbesondere ein Mikrofasertuch oder ein Kunstledertuch verwendet werden. Insbesondere ist ein saugfähiges Tuch vorgesehen, in welchem kondensierter Wasserdampf aufgesogen oder gehalten wird. Das Tuch kann gewoben oder geflochten oder als Filz oder Vlies oder mit Maschen ausgestaltet sein. Fasern des Tuches können Beispielsweise aus Baumwolle oder Kunstfaser gebildet sein. Die Verwendung eines Tuchs als Aufnahmemedium weist den Vorteil auf, dass durch Aufwischen des Schmutzstoffs dieser mechanisch entfernt wird, ohne dass zusätzliches Wasser notwendig wäre.
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Eine Ausführungsform umfasst, dass in dem Tuch Regionen mit einem ersten Härtegrad der Fasern und davon verschiedene Regionen mit einem zweiten Härtegrad der Fasern, der größer als der erste Härtegrad ist, bereitgestellt werden. Es sind also Regionen unterschiedlich weicher Fasern vorgesehen. Weichere Fasern können eine Saugfähigkeit des Aufnahmemediums bereitstellen, härtere Fasern können eine Bürste ersetzen und/oder einem Kratzeffekt bewirken. Die Regionen mit den härteren Fasern können beispielsweise als Streifen in dem Tuch ausgestaltet sein. Hierdurch wird die zu reinigende Fläche zuverlässig abgedeckt.
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In einer Ausführungsform wird das Tuch auf einem Trägerelement des Reinigungsgeräts gehalten und dort durch Rotieren und/oder Vibrieren des Trägerelements mittels eines Motors des Reinigungsgeräts in Bewegung gehalten, wodurch das Tuch in einer Wischbewegung an der Oberfläche auf den ausgeblasenen Schmutzstoff trifft. Die Wischbewegung ergibt sich somit auch bei stillstehendem Reinigungsgerät, wenn dieses nicht fährt. Das Tuch wird somit relativ zur Oberfläche bewegt und reibt dabei über die Oberfläche. Die Verwendung des Motors stellt sicher, dass unabhängig von einer Relativbewegung des Reinigungsgeräts bezüglich der Oberfläche die Wischbewegung vorhanden bleibt. Hält also eine Bedienperson mit dem Reinigungsgerät an oder schiebt sie das Reinigungsgerät langsamer als vorgesehen, so kann dennoch eine ausreichend schnelle Wischbewegung mittels des Motors durch Rotieren und/oder Vibrieren des Trägerelements sichergestellt werden. Insbesondere wird das Tuch bezüglich der Oberfläche zumindest bereichsweise um mindestens einen Zentimeter pro Sekunde oder mit einer Drehzahl von mindestens 200 U/min bewegt.
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In einer Ausführungsform wird als das Trägerelement eine Walze oder eine Drehscheibe bewegt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mit einer gleichförmigen Rotation (d.h. ohne Richtungsumkehr) eine durchgehende Wischbewegung erzielt werden kann. Es ist kein Richtungswechsel beim Betrieb des Motors notwendig, wie es z.B. bei einem Rütteln der Fall wäre. Dies schont den Motor und/oder eine Mechanik des Trägerelements.
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In einer Ausführungsform wird als Schmutzstoff zumindest ein thermoplastisches Material angestrahlt. Mit „thermoplastisch“ ist hier allgemein ein Material gemeint, dass bei Erwärmung auf die Temperatur des Trockendampfs eine geringere Festigkeit oder Härte aufweist als bei einer Raumtemperatur kleiner als 50 Grad Celsius. Insbesondere wird das Material dabei weich. Es kann sich hierbei um ein Polymer oder Kunststoff oder um Wachs oder Harz handeln. Bei einem thermoplastischen Material ist der Reinigungseffekt besonders groß, weshalb die Verwendung des Verfahrens zum Reinigen einer Oberfläche besonders vorteilhaft ist, wenn diese mit einem Schmutzstoff aus einem thermoplastisches Material verunreinigt ist.
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In einer Ausführungsform wird als Schmutzstoff zumindest eines der folgenden Materialien entfernt: ein Harz, ein Kunstharz, ein Kunststoffabrieb, ein Gummiabrieb, Wachs, Teer, Seife. Ein Schmutzstoff der genannten Art ist mit chemischen Reinigungsmitteln und/oder nassem Wasserdampf nur aufwändig zu entfernen. Hier hat sich das beschriebene Verfahren als besonders effizient erwiesen. Bei dem Harz oder Kunstharz kann es sich insbesondere um das im Zusammenhang mit dem Handball-Sport bekannte Haftmittel für Hände der Spieler handeln. Dies kann insbesondere bei der Reinigung eines Hallenbodens einer Turnhalle in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden.
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In einer Ausführungsform wird zum Erzeugen des Trockendampfs und des Drucks ein Heizkessel des Reinigungsgeräts betrieben, in welchem Wasser auf mehr als 170 Grad Celsius erhitzt wird, insbesondere auf mehr als 175 Grad Celsius. Mittels eines Ventils wird der Wasserdampf auf einem Druck von mehr als 7 bar gehalten. Eine besonders bevorzugte Ausführungform sieht eine Temperatur in einem bereich von 175 Grad Celsius bis 190 Grad Celsius vor. Das Erhitzen erfolgt bevorzugt auf eine Temperatur von weniger als 300 Grad Celsius, insbesondere weniger als 220 Grad Celsius. Trockener Wasserdampf in dem genannten Temperaturbereich weist den Vorteil auf, dass der Schmutzstoff von der Oberfläche entfernt werden kann und dennoch ein Material der Oberfläche selbst nur mit derart geringer thermischer Energie beaufschlagt wird, dass das Material unbeschädigt oder unverändert bleibt. Indem der Heizkessel auch dazu genutzt wird, den Druck für die Düsen zu erzeugen, ist eine zusätzliche Bereitstellung eines Kompressors nicht notwendig, was das Reinigungsgerät weniger störanfällig macht.
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In einer Ausführungsform wird die Oberfläche durch eine von der Reihe der Düsen verschiedene Reinigungseinheit von festen Schmutzpartikeln vorgereinigt, also vor dem Bestrahlem mit dem trockenen Wasserdampf. Die Reinigungseinheit kann durch das Reinigungsgerät oder ein separates Gerät bereitgestellt werden. Die Oberfläche kann beispielsweise mittels eines Staubsaugers und/oder eines feuchtwischenden Reinigungselements, beispielsweise einer sogenannten Wischmaschine, vorgereinigt werden. Ein Staubsauger und/oder ein feuchtwischendes Reinigungselements kann hierbei in dem Reinigungsgerät selbst integriert sein und beispielsweise der Reihe der Düsen vorgeschaltet sein (also in Bewegungsrichtung des Reinigungsgeräts vor den Düsen angeordnet sein). Als separates Gerät erfolgt die Vorreinigung in einem separaten Arbeitsgang und/oder von einer anderen Person als der Bedienperson des Reinigungsgeräts. Das Vorreinigen weist den Vorteil auf, dass feste Schmutzpartikel, die von dem trockenen Wasserdampf nicht entfernt werden und/oder nur fortgeblasen werden könnten, bereits entfernt sind. Zudem wird eine Aufnahmekapazität des Aufnahmemediums, also insbesondere des Tuchs, durch das Vorreinigen geschont.
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Durch die Erfindung ist auch ein Reinigungsgerät bereitgestellt, um eine Oberfläche eines Bodens und/oder einer Wand und/oder einer Decke eines Gebäudes von einem Schmutzstoff zu reinigen, wobei eine Reihe von Düsen zum Ausrichten auf die Oberfläche bereitgestellt ist und ein Heizkessel dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Reinigungsgeräts Wasser zu einem trockenen Wasserdampf (Trockendampf) zu erhitzen, wobei ein Kanal den trockenen Wasserdampf zu den Düsen führt und dort mit einer Temperatur größer als 120 Grad Celsius und mit einem Druck von mehr als 4 bar bereitstellt. Zum Bereitstellen des trockenen Wasserdampf weist der Heizkessel insbesondere eine entsprechende Heizleistung auf. Sie kann durch den Fachmann in Prototypen an beispielsweise die Länge und/oder thermische Isolierung des Kanals derart angepasst werden, dass sich an den Düsen der Trockendampf mit der besagten Temperatur und dem besagten Druck einstellt.
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Bei dem Reinigungsgerät und dem Verfahren weist der Trockendampf an den Düsen (also vor dem Austritt aus der jeweiligen Austrittsöffnung der Düsen) bevorzugt eine Temperatur größer als 130 Grad Celsius, insbesondere größer als 140 Grad Celsius, und/oder einen Druck von mehr als 5 bar, insbesondere mehr als 6 bar, was die Reinigungswirkung jeweils verbessert. Der besagte Druck wird insbesondere in einem jeweiligen Einlass zur jeweiligen Düse bereitgestellt, also im Übergangsbereich zwischen Kanal und Düse.
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Die Düsen sind dazu eingerichtet, den Trockendampf auf die Oberflächen abzustrahlen, um den Schmutzstoff zu erhitzen und aus Poren der Oberfläche zu blasen. Das Reinigungsgerät ist des Weiteren dazu eingerichtet, die angeblasene Oberfläche mit einem Aufnahmemedium zu beaufschlagen, welches den ausgeblasenen Schmutzstoff aufnimmt. Mit anderen Worten ist das Reinigungsgerät insbesondere dazu ausgestaltet, eine Ausführungsform erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Zu dem Reinigungsgerät gibt es Ausführungsformen mit Merkmalen, die zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer Ausführungsform ist zum Bereitstellen eines Aufnahmemediums in Form eines Tuchs ein Trägerelement für das Tuch bereitgestellt, wobei das Trägerelement als Walze oder Drehscheibe ausgestaltet ist und ein Motor zum Rotieren und/oder Vibrieren des Trägerelements vorgesehen ist. Mit anderen Worten wird durch eine Rotation oder Drehbewegung der Walze und/oder der Drehscheibe sichergestellt, dass ein auf dem Trägerelement angeordnetes Tuch eine Wischbewegung ausführt, selbst wenn das Reinigungsgerät auf der Oberfläche stillsteht. Durch Vibrieren, also Hin-und-her-Bewegen, kann ein Schrubben realisiert werden, was insbesondere bei einem Tuch mit steifen Fasern eine zusätzliche mechanische Reinigungswirkung bewirken kann, indem die Fasern durch Hin-und-her-Bewegen Partikel des Schmutzstoffes von der Oberfläche abkratzen. Insbesondere im Wendepunkt eine vibrierenden Bewegung ergibt sich ein vorteilhafter Kratzeffekt. Eine Rotation oder Drehbewegung ist dagegen mechanisch weniger Belastend für das Reinigungsgerät.
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In einer Ausführungsform sind die Düsen in einer Reihe entlang eines Rands eines Auflagebereichs angeordnet, mit welchem das auf dem Trägerelement angeordnete Tuch die zu reinigende Oberfläche im Betrieb des Reinigungsgeräts berührt. D.h. der Auflagebereich ist diejenige Kontaktfläche oder derjenige Kontaktbereich, mit welchem das Tuch die Oberfläche berührt, wenn das Reinigungsgerät in Betrieb ist und das beschriebene Trägerelement mit dem Tuch bestückt ist. Indem die Düsen nun entlang eines Rands dieses Auflagebereichs angeordnet sind, kann jede Düse Abstand zu dem Auflagebereich aufweisen. Bei einer Bewegung des Reinigungsgeräts über die Oberfläche kann damit vorhergesagt werden, welche Zeit bei jeder Düse vergeht vom Besprühen einer Stelle mit Trockendampf bis zum Aufnehmen des dort gelösten Schmutzstoffes durch das Tuch. Die Zeit unterschieded sich pro Düse um höchstens einem vorbestimmten oder vorgebbaren Betrag.
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In einer Ausführungsform ist zwischen der Reihe der Düsen und dem Trägerelement dennoch ein Abstand größer als 0, d.h. es gibt einen Spalt, der aber schmaler als 15 Zentimeter ist. Mit anderen Worten begrenzen der Rand des besagten Auflagebereichs (Beührfläche des Tuchs auf der Oberfläche) einerseits und die Reihe der Düsen andererseits einen Streifen oder Spalt, dessen Spaltsmaß kleiner als 15 Zentimeter, insbesondere kleiner als 10 Zentimeter ist. Wird das Reinigungsgerät mit einer für eine Bedienperson zu erwartenden Bewegungsgeschwindigkeit über die Oberfläche bewegt, so ergibt sich durch Einstellen dieses Spaltsmaßes eine Zeitdauer, die vom Anstrahlen eine Oberfläche mit dem Dampfstrahl bis zum Abwischen dieser Stelle durch das Tuch oder allgemein das Aufnehmen durch das Aufnahmemedium vergeht. Damit ist ein Wieder-Antrocknen von gelöstem Schmutzstoff verhindert.
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In einer Ausführungsform ist der Spalt breiter als 10 Millimeter. Hierdurch wird eine Mindesteinwirkzeit des Dampfes sichergestellt, die bis zum Aufnehmen des Schmutzstoffes durch das Aufnahmemedium vergeht. Zudem ist hierdurch Raum sichergestellt, damit sich an den Düsen der jeweilige Dampfstrahl zu einem Kegel auf weiten kann, sodass pro Düse ein entsprechender Bereich der Oberfläche bestrahlt wird. Als Austrittsöffnung einer Düse kann hierbei eine Bohrung zugrunde gelegt werden. Der Spalt ist insbesondere breiter als 20 Millimeter.
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In einer Ausführungsform weist der Heizkessel einen Auslass für das erhitzte Wasser auf. Der Auslass kann an einem Boden des Heizkessels oder in einem unteren Drittel einer Kesselwand des Heizkessels vorgesehen sein. Das Reinigungsgerät weist eine Wasserdüse auf, aus welcher das erhitzte Wasser durch einen Kesseldruck des Heizkessels als Heißwasser-Druckstrahl abgestrahlt wird, falls ein den Heizkessel und die Wasserdüse verbindendes Ventil in eine geöffnete Stellung gebracht ist. Durch Schließen des Ventils ist der Heißwasser-Druckstrahl blockiert, durch Öffnen des Ventils kann aus der Wasserdüse der Heißwasser-Druckstrahl austreten. Somit steht auch ein wasserbasierter Heißwasser-Hochdruckreiniger zur Verfügung. Die Wasserdüse kann kann beispielsweise an einem Schlauch bereitgestellt sein, was das flexible Ausrichten des Heiswasser-Druckstrahls ermöglicht.
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In einer Ausführungsform ist das Reinigungsgerät als Rollwagen zum Rollen über dem Boden ausgestaltet und eine Höhe von Austrittsöffnungen der Düsen über der Oberfläche des Bodens zumindest im Betrieb des Reinigungsgeräts kleiner als 50 Milimeter. Der Rollwagen kann einen eigenen Fahrantrieb aufweisen oder zum Schieben durch eine Bedienperson ausgestaltet sein. Als Rollwagen ergibt sich der Vorteil, dass ein Abstand der Düsen von der Oberfläche eines Bodens konstruktiv vorgegeben werden kann, sodass ein Bedienfehler durch die Bedienperson vermieden ist.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. Zudem umfasst die Erfindung auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts, die Merkmale der bereits beschriebenen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen, weshalb die entsprechenden Weiterbildungen des Reinigungsgeräts hier ebenfalls nicht noch einmal beschrieben sind.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombinationen der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts;
- 2 eine schematische Darstellung einer Unterseite des Reinigungsgeräts; und
- 3 eine Skizze von Poren eines Bodens zur Veranschaulichung von Verfahrensschritten einer Ausführungsform des erfindunsgemäßen Verfahrens.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt ein Reinigungsgerät 10, das zum Reinigen eines Bodens 11 in einem Gebäude 12 vorgesehen sein kann. Bei dem Gebäude 12 kann es sich beispielsweise um eine Turnhalle handeln, der Boden 11 kann dann entsprechend in der Turnhalle ein Hallenboden sein, auf dem Spielveranstaltungen stattfanden. Der Boden 11 kann durch diese sportliche Aktivitäten verschmutzt sein. Insbesondere kann ein Abrieb von Sohlen und/oder es können Reste eines Harzes, das Spieler zur Steigerung der Haftung an ihren Händen verwendet haben, auf dem Boden 11 verteilt und in Rissen oder Poren des Bodens eingedrückt sein.
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Das Reinigungsgerät 10 kann dazu vorgesehen sein, auf Rädern 13 gerollt zu werden (in 1 ist aufgrund der Seitenansicht nur ein Rad 13 zu sehen). An einem Haltegriff 14 kann eine Bedienperson (nicht dargestellt) das Reinigungsgerät 10 schieben. Die Reinigung des Bodens 11 kann durch das Reinigungsgerät 10 mittels Trockendampf 15 erfolgen, der durch eine Reihe 16 von Düsen 17 auf den Boden 11 abgestrahlt werden kann. Eine Abstrahlrichtung der Düsen 17 kann beispielsweise senkrecht nach unten oder in einem Winkel von 0 Grad bis 30 Grad bezüglich des senkrechten Lotes erfolgen.
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Zusätzlich zu der Reihe 16 der Düsen 17 zum Bestrahlen des Bodens 11 mit dem Trockendampf 15 kann ein Aufnahmemedium 18 vorgesehen sein, bei dem es sich beispielsweise um ein Tuch 19, insbesondere ein Mikrofasertuch, handeln kann. Das Tuch 19 kann auf einem Trägerelement 20 angeordnet sein, durch welches das Tuch 19 gehalten werden und bevorzugt auch unabhängig von einer Vorwärtsbewegung 21 des Reinigungsgeräts 10 relativ zum Boden 11 bewegt werden kann.
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Bei dem Trockendampf 15 handelt es sich insbesondere um einen trocknen Dampf, der im Austrittsbereich 22 eine Temperatur größer als 100 Grad Celsius, nämlich insbesondere größer als 120 Grad Celsius, aufweist. Insbesondere tritt kein flüssiges Wasser aus. Der Trockendampf 15 wird dabei insbesondere mit einem Druck von mehr als 4 bar aus den Düsen 17 abgestrahlt. Ein Abstand 23 von Austrittsöffnungen (gezeigt in 2) der Düsen 17 zum Boden 11 (Oberflächenabstand) ist insbesondere kleiner als 5 Zentimeter, bevorzugt kleiner als 3 Zentimeter.
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Um den Trockendampf 15 zu erzeugen, kann das Reinigungsgerät 10 einen Heizkessel 24 aufweisen, in welchem Wasser 25 durch zumindest ein Heizelement 26 erhitzt werden kann. In dem Heizkessel 24 weist der dort entstehende Dampf 27 bevorzugt eine Temperatur von größer als 160 Grad, insbesondere größer als 170 Grad auf. Ein Druck des Dampfes 27 in dem Heizkessel 24 ist insbesondere größer als 7 bar, bevorzugt größer als 8 bar, besonders bevorzugt größer als 9 bar. Der Dampf 27 kann durch einen Kanal 28 in ein Verteilerrohr 29 geleitet werden, von welchem aus der Dampf 27 in die Düsen 17 verteilt werden kann, von wo aus der als der Trockendampf 15 austreten kann.
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Um eine Menge des ausströmenden Dampfes 27 variieren oder einstellen zu können, können zwei schaltbare Ventile 30 vorgesehen sein, die unterschiedliche Durchmesser für das Ausströmen des Dampfes 27 aufweisen. Hierdurch können drei Intensitätsstufen zum Ausströmen des Dampfes 15 an den Düsen 17 bereitgestellt werden, indem ein Ventil 30 mit der geringsten Durchtrittsöffnung die schwächste Stufe darstellt, das zweite Ventil 30 mit der größeren Durchtrittsöffnung die zweite Stufe und durch Öffnen beider Ventile die dritte Intensitätsstufe realisiert werden kann. Es kann ein entsprechender Schalter zum Ansteuern der Ventile 30 im Bereich des Haltegriffes 14 für die Bedienperson bereitgestellt werden.
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Das Reinigungsgerät 10 kann einen Reservetank oder Vorratstank 31 für zusätzliches Wasser 32 aufweisen, das ungeheizt mitgeführt werden kann. Mittels Füllstandssensoren 33, 34 im Heizkessel 24 kann nach dem Prinzip der Hystereseregelung durch eine Steuerschaltung 35 eine Pumpe 36 angesteuert werden, welche das Wasser 32 mit einem Druck, der größer als der Druck im Heizkessel 24 ist, durch ein Ventil 37 in den Heizkessel 24 pumpen kann. Hierdurch steigt ein Füllpegel im Heizkessel 24. Signalisiert der Füllstandssensor 33, dass er in Kontakt mit Wasser ist, so kann die Pumpe 36 abgestellt werden. Das Ventil 37 kann ein Rückschlagventil sein, sodass ein Rückfluss des Wassers 25 verhindert ist. Sinkt der Füllstand oder Pegel im Heizkessel 24 derart, dass der Füllstandssensor 34 signalisiert, dass er keinen Kontakt mehr mit flüssigem Wasser hat, so kann die Pumpe 36 durch die Steuerschaltung 35 aktiviert werden.
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2 veranschaulicht das Zusammenspiel zwischen den Düsen 17 der Reihe 16 und dem Aufnahmemedium 18, das hier als Tuch 19 ausgestaltet sein kann. Durch einen Motor 38 kann das Trägerelement 20 in eine Rotationsbewegung 39 versetzt werden. Das an dem Trägerelement 20 befestigte oder haftende Tuch 19 führt dann ebenfalls die Rotationsbewegung 39 über dem Boden oder an dem Boden 11 aus. Eine Form 40 der Reihe 16 ist bevorzugt an eine Kontur 41 eines Randes 42 des Aufnahmemediums 18, das heißt des Tuches 19, derart angepasst, dass ein Abstand 43 von Austrittsöffnungen 44 der Düsen 17 zu dem Rand 42 in einem Bereich von 10 Millimeter bis 30 Milimeter liegt, das heißt ein zwischen der Reihe 16 und der Kontur 41 verlaufender Spalt 45 weist ein Spaltmaß in dem Bereich von 10 Millimeter bis 30 Milimeter auf. Die Reihe 16 kann hierbei durch eine Linie definiert sein, die nacheinander die Austrittsöffnungen 44 der Düsen 17 verbindet. Der Rand 42 ist gebildet durch denjenigen Teil des Tuches 19, der tatsächlich den Boden 11 berührt. Ein Düsenabstand 49 kann in einem Bereich von 10 Millimeter bis weniger als 30 Millimeter, insbesondere weniger als 30 Millimeter, liegen, um entlang der Reihe einen vergleichmäßigten Dampfstrahl zu erhalten.
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Durch die Vorwärtsbewegung 21 mit einer Geschwindigkeit über dem Boden 11, wie sie durch die Bedienperson beim Schieben des Reinigungsgeräts 10 ermöglicht werden kann, ergibt sich aufgrund des Abstands 43 oder eben des Spaltmaßes des Spalts 45, dass eine Zeitdauer zwischen dem Auftreffen des Trockendampf 15 auf dem Boden 11 und einer Wischbewegung 46 des Aufnahmemediums 18, also insbesondere des Tuches 19, über den mit dem Trockendampf 15 bestrahlten Bereich des Bodens 11 in einem Zeitfenster liegt, das sicherstellt, dass der Trockendampf 15 oder das Kondensat noch nicht ausgetrocknet ist.
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3 veranschaulicht die sich hierdurch ergebende Wirkungsweise des Zusammenspiels aus dem Trockendampf 15 und des Aufnahmemediums 18. Veranschaulicht sind drei Stufen a, b, c der Reinigung des Bodens 11, wie sie sich durch das Anwenden des Reinigungsgeräts 10 ergibt.
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Stufe a zeigt den ungereinigten Boden 11 in Vergrößerung, wodurch Poren 50 sichtbar werden, deren Durchmesser in einem Bereich kleiner als 1 Millimeter liegen kann. In den Poren 50 kann sich Restschmutz 51 gesammelt haben, der beispielsweise in vorangegangenen unvollständigen Reinigungsversuchen mit einem seifenhaltigen Reinigungsmittel durch angetrocknete Seifenreste 52 versiegelt worden sein kann. Wird dies mehrfach wiederholt, so verbleibt wieder Restschmutz 53 in den Poren, der wiederum von angetrocknetem Seifenwasser 54 versiegelt wird. Insgesamt ergibt sich somit ein Schmutzstoff 55, der den Boden 11 bis in dessen Poren 50 verunreinigt. Der Restschmutz 51, 53 kann beispielsweise ein Harz enthalten, das Spieler bei einem Spiel verwendet haben können. Beispielsweise wird bei dem Sport „Handball“ ein solches Harz zum Einreiben der Hände verwendet. Ein weiterer möglicher Schmutzstoff 55 ist Gummiabrieb von Sohlen der Turnschuhe der Spieler.
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In Stufe b wird in einem Schritt S10 durch die Düsen 17 aus den Austrittsöffnungen 44 der Trockendampf 15 mit einem Druck von bevorzugt mehr als 4 bar bei einer Temperatur von bevorzugt mehr als 120 Grad Celsius auf den Boden 11 in die Poren 50 abgestrahlt. Durch diesen Dampfdruck und diese Temperatur wird der Schmutzstoff 55 aufgeweicht und aus den Poren 50 gedrückt, wodurch sich Schmutzflocken 56 ergeben, die lose auf dem Boden 11 liegen.
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Indem trockener Wasserdampf oder Trockendampf 15 verwendet wird, ist der Boden 11 dabei lediglich „nebelfeucht“, das heißt es bildet sich lediglich ein feuchter Film, der wenig Volumen an Wasser aufweist. Für einen Hallenboden der Größenordnung von 20 Meter mal 40 Meter reicht somit eine Wassermenge im Heizkessel 24 und im Vorratstank 31, der insgesamt weniger als 8 Liter umfassen kann.
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In der Stufe c werden in einem Schritt S11 die aufgeweichten und aus den Poren 50 gedrückten Schmutzflocken 56 des Schmutzstoffes 55 durch das Aufnahmemedium 18, also insbesondere das Tuch 19 auf dem Trägerelement 20, durch die Vorwärtsbewegung 21 des Reinigungsgeräts 10 aufgenommen, weil das Trägerelement 20 aufgrund der Vorwärtsbewegung 21 über die mit dem Trockendampf 15 bestrahlte Fläche des Bodens 11 bewegt wird. Zusätzlich ergibt sich die Wischbewegung 46 durch die Rotation des Trägerelements 20 um eine Rotationsachse 58 mittels des Motors 38. Da ein Kondensat des Trockendampf 15 noch nicht vollständig wieder verdampft ist und die Schmutzflocken 56 lose auf dem Boden 11 aufliegen, können sie von dem Aufnahmemedium 18 aufgenommen werden, bevor sie zurück in die Poren 50 gedrückt werden. Gezeigt ist, wie in den Poren 50 bei einem bisher noch nicht mit dem Reinigungsgerät 10 gereinigten Boden 11 eine Restmenge ans Schmutzstoff 55 verbleiben kann und eine zweite oder dritte Reinigung notwendig sein kann, um die Poren 50 vollständig vom Schmutzstoff zu befreien. Wird danach weiter mit dem beschriebenen Verfahren gereinigt, so kann der Boden 11 danach mit einem einzigen Reinigungsvorgang mittels des Reinigungsgeräts 10 porentief gereinigt werden.
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Da das Reinigungsgerät 10 selbst auch kein Reinigungsmittel auf die Oberfläche aufträgt, sondern ausschließlich den Trockendampf auf den Boden abgibt, kommen in vorteilhafter Weise auch keine neuen Seifenrückstände hinzu, welche in den Poren 50 zurückbleiben könnten.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein Hallenboden einer Turnhalle effizient gereinigt werden kann.
