DE19702070A1 - Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, wie sie beispielsweise im Dentalbereich oder auch zur Reinigung von Schmuckgegenständen zur Anwendung kommt.

Es sind Reinigungsverfahren mittels Ultraschall oder Dampf bekannt. Da jedoch insbesondere bei Schmuckgegenständen neben der Reinigung das Bedürfnis besteht, einen makellosen Glanz zu erzielen, bleiben bei der Ultraschallreinigung diesbezüglich Wünsche offen. Im Gegensatz dazu läßt sich durch Dampfreinigung ein Hochglanzeffekt in einfacher Weise erreichen. Bei diesem Verfahren wird zumeist reiner Wasserdampf verwendet, in dem der zu säubernde Gegenstand unmittelbar gereinigt wird. Der Wasserdampf kann selbstverständlich auch zusätzlich mit Reinigungsmitteln versetzt sein. Durch die Druckwirkung des Wasserdampfes werden die Schmutzpartikel von dem Reinigungsgut abgelöst.

Diese Methode hat einige Nachteile. Zunächst tritt der Wasserdampf unkontrolliert in die Umgebung aus, so daß die Luftfeuchtigkeit und die Raumtemperatur erhöht werden. Insbesondere bei kleineren Arbeitsräumen ist dies nicht nur unangenehm, sondern kann auch gesundheitliche Schäden verursachen. Die gesundheitsschädigende Wirkung wird bei Zusatz von chemischen Reinigungsmitteln verstärkt. Darüber hinaus werden die vom Reinigungsgegenstand abgelösten Verunreinigungen mit dem Dampf an die Umgebung abgegeben. Zwar kann man die Raumluft reinigen und diese auch von Wasserpartikeln befreien, jedoch sind hierfür zusätzliche, kostenintensive Absauganlagen in den Arbeitsräumen erforderlich.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine einfache, kostengünstige Reinigungsvorrichtung kleiner Abmessung zu schaffen, die die Abgabe des Reinigungsmittels an die Umgebung weitgehend verhindert.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung besteht zunächst aus einem zumindest teilweise mit einem Fluid befüllten Behältnis. Als Fluid kann jedes flüssige oder gasförmige Medium dienen, das in der Lage ist, das Reinigungsmittel zu absorbieren, das heißt, das Reinigungsmittel aufzunehmen oder in eine unschädliche Substanz umzusetzen. Im einfachsten Falle kann hierzu reines Wasser oder ein Wassergemisch dienen. Wasser ist insbesondere dann vorteilhaft einsetzbar, wenn als Reinigungsmittel Wasserdampf verwendet werden soll.

Das Behältnis ist mit einem Deckel verschlossen.

Mit dem Deckel ist ein diesen zumindest teilweise durchdringender Aufsatz verbunden. Der Aufsatz besteht erfindungsgemäß aus einem oberen und einem unteren Teil. Das Oberteil bildet dabei eine Arbeitskammer. Diese Arbeitskammer kann zur Vereinfachung der Reinigung zumindest teilweise aus durchsichtigen Materialien hergestellt sein. Gedacht ist hierbei zum Beispiel an Glas, da dieses einfach zu reinigen ist. In die Arbeitskammer ist eine Reinigungsdüse eingesetzt. Diese Reinigungsdüse kann erfindungsgemäß beweglich ausgeführt sein, um das Reinigungsgut optimal säubern zu können. Es ist aber auch möglich, das Reinigungsgut in der Arbeitskammer bewegbar anzuordnen oder dieses beispielsweise mittels einer Pinzette in der Arbeitskammer zu halten. Ein Leitungssystem führt das Reinigungsmittel an die Reinigungsdüse, die dieses dann innerhalb der Arbeitskammer freigibt.

Das sich verjüngende Unterteil des Aufsatzes durchdringt den Deckel und taucht in das Fluid ein. Die Verjüngung zentriert das Reinigungsmittel auf seinem Weg durch die Vorrichtung, so daß es gerichtet aus dem Aufsatz austritt.

Eine einteilige Ausführung von Deckel und Aufsatz ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Reinigungsvorrichtung aus Kunststoff hergestellt wird. Bei der Anwendung von Spritzgußverfahren zur Fertigung der Vorrichtungsteile können diese in nahezu beliebiger Form als Kunststoff-Formteile erzeugt werden. Kunststoff hat zudem den Vorteil einer erheblichen Gewichtsersparnis beispielsweise im Vergleich zu metallischen Werkstoffen.

Das Behältnis wird erfindungsgemäß in wenigstens zwei Bereiche unterteilt, die über ein Labyrinthsegment miteinander in Verbindung stehen. Das Labyrinthsegment kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein, so daß es unter Umständen ein recht komplexes Gebilde darstellt. Es soll verhindern, daß Feuchtigkeit in den obersten Teil des Behältnisses gelangt. Dabei ist sowohl an aufsteigendes Fluid aus dem unteren Teil des Behältnisses gedacht, als auch an Reinigungsmittelreste. Das Labyrinthsegment ist seiner Bezeichnung entsprechend labyrinthartig aufgebaut, um der Feuchtigkeit eine große Oberfläche zur Ablagerung zu bieten, so daß diese möglichst vollständig abgefangen, beziehungsweise kondensiert und in den unteren Teil des Behältnisses zurückgeführt werden kann. Da beide Behälterteile miteinander in Verbindung stehen müssen, weist das Labyrinthsegment zueinander versetzt angeordnete Verbindungsöffnungen auf. Es ist insbesondere so gestaltet, daß turbulente Strömungsverhältnisse im Innenraum des Labyrinthsegmentes gefördert werden.

Das Labyrinthsegment dient demnach als eine Art Tropfenabscheider.

Es kann aus Kunststoff hergestellt sein, da dieser frei von Korrosionseinflüssen und, wie zuvor beschrieben, auch in komplexer Bauweise einfach und kostengünstig zu verarbeiten ist. Für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung im Dentalbereich ist aus hygienischen Gründen eine Edelstahlausführung sämtlicher Bauteile einer Kunststoffausführung vorzuziehen.

Das Reinigungsgut wird in die Arbeitskammer eingesetzt und mit dem Reinigungsmittel gereinigt. Das unter Druck aus der Reinigungsdüse austretende Reinigungsmittel wird durch das sich verjüngende Unterteil des Aufsatzes bis in das Fluid geleitet, das sich in dem untersten Teil des Behältnisses befindet. Das Fluid absorbiert das Reinigungsmittel.

Erfindungsgemäß ist in dem obersten Bereich des Behältnisses, also oberhalb des Labyrinthsegmentes, an dem Behältnis eine Absaugvorrichtung angeschlossen, die überschüssige Luft aus dem Behältnis absaugt. Insbesondere bei Verwendung von Wasserdampf als Reinigungsmittel muß verhindert werden, daß dieser in die Absaugvorrichtung gelangt, da er zu deren Zerstörung führen würde. Durch die Sogwirkung der Absaugvorrichtung wird diese Gefahr vergrößert und zudem die Neigung des Fluides zum Aufsteigen verstärkt, weshalb zur Trennung der abgesaugten Luft von dem Reinigungsmittel sowohl deren Einleitung in das Fluid als auch das Labyrinthsegment erforderlich sind.

Zum Druckausgleich innerhalb des Gesamtsystems ist die Arbeitskammer mit Lufteinlaßöffnungen ausgestattet. Durch diese kann das mit Überdruck in die Arbeitskammer eingebrachte Reinigungsmittel infolge der durch die Absaugvorrichtung entstehenden Sogwirkung nicht austreten.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist insbesondere von Vorteil, das Labyrinthsegment, welches das Behältnis in wenigstens zwei Bereiche unterteilt, so auszuführen, daß aufsteigendes Fluid daran abgefangen wird und so in einem Kreislauf im unteren Teil des Behältnisses verbleibt. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß Fluid- oder Reinigungsmittelreste in die Absaugvorrichtung gelangen. Als Absaugvorrichtung können somit herkömmliche, handelsübliche und preiswerte Vorrichtungen verwendet werden.

Das Labyrinthsegment kann erfindungsgemäß beispielsweise ein mit Bohrungen versehenes Wellblech sein.

Vorteilhaft ist auch eine Ausführung als gekrümmtes Prallblech. Darüber hinaus kann als Labyrinthsegment ein aus mehreren versetzt zueinander angeordneten Teilblechen zusammengefügtes, einheitliches Gebilde verwendet werden. Jede beliebige Kombination der zuvor beschriebenen Ausführungen liegt ebenfalls im Bereich des Erfindungsgedankens.

Die Kunststoffausführung des Labyrinthsegmentes erlaubt dessen Herstellung als Massenartikel mit beliebiger Formgebung.

Um die Verschmutzung und eine vorzeitige Alterung des Fluides zu vermeiden, wird vorgeschlagen, vor dem Austritt des Reinigungsmittels aus dem Aufsatz ein Partikelfilter in die Vorrichtung einzusetzen, der freigesetzte Schmutzteilchen aus dem Reinigungsmittel herausfiltert. Dieser Partikelfilter kann beispielsweise unmittelbar vor dem sich verjüngenden Unterteil des Aufsatzes montiert sein, oder er wird, ähnlich einem Kaffeefilter, unmittelbar in das sich verjüngende Unterteil eingelegt.

Da das in das Fluid austretende Reinigungsmittel das Fluid unter Umständen in starkem Maße aufwirbelt und dabei zum Teil recht große Blasen bilden kann, ist es gegebenenfalls notwendig, zusätzliche Maßnahmen im Bereich des Reinigungsmittelaustrittes vorzusehen. Dabei ist beispielsweise an eine Art Diffusor gedacht, der die auftretende Blasenbildung verhindert. Das austretende Reinigungsmittel wird durch eine poröse Oberfläche gedrückt und tritt nach einem bestimmbaren Druck- und Blasenabbau wieder aus. Während das Reinigungsmittel den Diffusor passiert, wird es erfindungsgemäß gleichzeitig von dem Fluid absorbiert. Als Diffusor kann ein einfacher Aktivkohlefilter dienen. Es ist aber auch denkbar, in den mit dem Fluid befüllten Teil des Behältnisses Flies, Kunststoff-Fasern, Glaswolle-Fasern oder ähnliche Produkte einzulegen, so daß eine möglichst große Oberfläche entsteht.

Der Diffusor kann aber auch ein separates, in sich geschlossenes Bauteil sein. Als Einlage in dem Diffusor muß ein Material verwendet werden, das beständig gegenüber dem Fluid und dem Reinigungsmittel ist. Vorteilhafterweise kann dies eine Kunststoffeinlage in Form eines mehrlagig gewickelten Bandes sein, die mit zahlreichen kleinen Bohrungen versehen ist. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Bohrungen versetzt zueinander angeordnet sind. Von seinem Aufbau und von seiner Wirkungsweise her könnte man den Diffusor mit einem Luftfilter vergleichen, wie er in Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommt.

Als kostengünstiges Reinigungsmittel ist beispielsweise Wasserdampf und als Fluid Wasser verwendbar.

Der Wasserdampf kondensiert sehr leicht. Zur Verbesserung der Kondensatbildung können innerhalb der Reinigungsvorrichtung künstlich Temperaturunterschiede geschaffen werden. So ist es insbesondere von Vorteil, die Temperatur des Labyrinthsegmentes im Vergleich zu dem Reinigungsmittel herabzusetzen. Dies kann in einfacher und an sich bekannter Weise zum Beispiel durch einen in das Labyrinthsegment integrierten Kühlkreislauf realisiert werden.

Um wirklich jegliches Eindringen von Feuchtigkeit oder Reinigungsmittel­ beziehungsweise Fluidresten in die Absaugvorrichtung zu verhindern, sollte die Absaugvorrichtung zusätzlich noch mit einem Trocknungsfilter ausgestattet sein. Zusätzliche Maßnahmen der Trennung der einzelnen Medien, wie zusätzliche Tropfenabscheider oder andere Einrichtungen, liegen natürlich im Bereich des Erfindungsgedankens, sollen hier aber nicht weiter ausgeführt werden.

Eine erfindungsgemäße, bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische, stark vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung im Teilschnitt.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung teilweise im Schnitt dargestellt, die aus einem etwa zu einem Drittel mit einem Fluid befüllten Behältnis (1) besteht. Als Fluid dient hierbei reines Wasser oder ein Wassergemisch, dem beispielsweise Mittel zugesetzt sein können, die die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzen. Als Reinigungsmittel wird Wasserdampf verwendet.

Das Behältnis (1) ist mit einem Deckel (2) verschlossen.

Der Deckel (2) ist bei dieser Ausführung mit einem diesen zumindest teilweise durchdringenden Aufsatz (3) einstückig aus Kunststoff hergestellt.

Das sich verjüngende Unterteil (3.1) des Aufsatzes (3) durchdringt den Deckel (2) und taucht in das Wasser ein, wobei das Oberteil (3.2) des Aufsatzes eine Arbeitskammer (4) bildet, die ein Reinigungsgut (5) und eine Reinigungsdüse (6) aufnimmt. Diese Reinigungsdüse (6) ist beweglich ausgeführt. Zur Gewährleistung dieser Beweglichkeit wird die Reinigungsdüse (6) in eine Öffnung im Oberteil des Aufsatzes eingesetzt. Die Öffnung, deren Durchmesser größer ist als der der Reinigungsdüse (6), wird mit einem Dichtelement (17), vorliegend ein Dichtungsbalg, verschlossen.

Ein Leitungssystem führt den Wasserdampf in Richtung des Pfeiles "A" in Fig. 1 an die Reinigungsdüse (6), die diesen dann innerhalb der Arbeitskammer (4) freigibt.

Das Behältnis (1) wird erfindungsgemäß in wenigstens zwei Bereiche unterteilt, die über ein Labyrinthsegment (7) miteinander in Verbindung stehen.

Das Labyrinthsegment (7) kommt zum Einsatz, um aufgewirbeltes Wasser abzufangen. Dazu ist es gemäß der Darstellung in Fig. 1 so gestaltet, daß es dem natürlichen Weg des aufsteigenden Wassers eine Barriere entgegensetzt. Das Labyrinthsegment (7) besteht aus diversen, im Querschnitt wabenförmigen Elementen und ist darstellungsgemäß als ein mittels Ultraschall verschweißtes, ursprünglich mehrteiliges Kunststoff-Formteil ausgeführt. Die Waben weisen nach oben und nach unten versetzt zueinander angeordnete Öffnungen auf. Die Öffnungen führen die Luft in den oberen Teil des Behältnisses (1) ab. Aufsteigendes Wasser kann diese Struktur jedoch nicht durchdringen. Es verfängt sich in den labyrinthartig aufgebauten Einzelsegmenten und fließt danach in den unteren Teil des Behältnisses (1) zurück.

Das Reinigungsgut (5) wird in die Arbeitskammer (4) eingesetzt und mit dem Wasserdampf gereinigt. Hierfür wird das Reinigungsgut (5) auf einem Träger (8) festgelegt. Dieser Träger ist in eine Öffnung (9) der Arbeitskammer (4) eingesetzt und verschließt diese Öffnung somit gleichzeitig.

Der unter Druck aus der Reinigungsdüse (6) austretende Wasserdampf wird durch das sich verjüngende Unterteil (3.1) des Aufsatzes (3) bis in das Wasser geleitet, das sich in dem untersten Teil des Behältnisses befindet. Das Wasser absorbiert den Wasserdampf. Da mit dem Reinigungsmittel auch Luft in das Wasser gepreßt wird, ist erfindungsgemäß in dem obersten Bereich des Behältnisses (1), also oberhalb des Labyrinthsegmentes (7), an dem Behältnis eine Absaugvorrichtung (10) angeschlossen, die überschüssige Luft aus dem Behältnis (1) absaugt.

Diese Luft wird in Richtung des Pfeiles "B" aus dem Behältnis gesaugt und nachfolgend an die Umgebung abgegeben.

Um die Verschmutzung und eine vorzeitige Alterung des Wassers zu vermeiden, wird vor dem Austritt des Wasserdampfes aus dem Aufsatz ein Partikelfilter (11) in die Vorrichtung eingefügt, der freigesetzte Schmutzteilchen aus dem Wasserdampf filtert. Dieser als Verschleißteil auswechselbare Partikelfilter (11) befindet sich bei der dargestellten Ausführung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung unmittelbar vor dem sich verjüngenden Unterteil (3.1) des Aufsatzes (3). Er ist ähnlich dem Träger (8) in eine Öffnung der Arbeitskammer (4) eingesetzt und verschließt diese gleichzeitig. Zur besseren Abstützung des Partikelfilters (11) sind an der Innenmantelfläche der Arbeitskammer Auflagen (12) angebracht.

Da der in das Wasser austretende Wasserdampf infolge seines Druckes das Wasser in starkem Maße aufwirbelt und dabei zum Teil recht große Blasen bildet, wird bei der gezeigten Ausführung am Austritt des Reinigungsmittels ein Diffusor (13) eingesetzt. Als Einlage in dem Diffusor (13) wird vorliegend mehrlagiger Kunststoff, der mit kleinen Bohrungen (14) versehen ist, verwendet. Der derart beruhigte Wasserdampf tritt durch Austrittsöffnungen (15) des Diffusors (13) in das Wasser aus und wird dort absorbiert.

Um wirklich jegliches Eindringen von Feuchtigkeit oder Reinigungsmittel­ beziehungsweise Wasserresten in die Absaugvorrichtung (10) zu verhindern, ist diese zusätzlich noch mit einem Trocknungsfilter (16) ausgestattet.

Bezugszeichenliste

1

Behältnis

2

Deckel

3

Aufsatz

3.1

Unterteil

3.2

Oberteil

4

Arbeitskammer

5

Reinigungsgut

6

Reinigungsdüse

7

Labyrinthsegment

8

Träger

9

Öffnung

10

Absaugvorrichtung

11

Partikelfilter

12

Auflage

13

Diffusor

14

Bohrung

15

Austrittsöffnung

16

Trocknungsfilter

17

Dichtelement

Claims (15)

1. Reinigungsvorrichtung bestehend aus:

• - einem zumindest teilweise mit einem das Reinigungsmittel absorbierenden Fluid befüllten Behältnis (1),
• - einem das Behältnis (1) verschließenden Deckel (2),
• - einem mit dem Deckel verbundenen und diesen durchdringenden Aufsatz (3), dessen sich verjüngendes Unterteil (3.1) in das Fluid eintaucht und dessen Oberteil (3.2) eine Arbeitskammer (4) bildet, die das Reinigungsgut (5) und eine Reinigungsdüse (6) aufnimmt und
• - einem das Behältnis (1) in wenigstens zwei Bereiche unterteilenden Labyrinthsegment (7), wobei oberhalb des Labyrinthsegmentes (7) an dem Behältnis (1) eine Absaugvorrichtung (10) angeschlossen ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) ein mit Bohrungen versehenes Wellblech ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) aus wenigstens einem gekrümmten Prallblech besteht.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) aus mehreren versetzt zueinander angeordneten Teilblechen besteht.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) ein Metallteil ist.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) ein Kunststoff-Formteil ist.

7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinthsegment (7) aus einem oberhalb des Fluides in dem Behältnis (1) eingespannten Vlies besteht.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) und der Aufsatz (3) ein einstückiges Kunststoff-Formteil bilden und das Behältnis (1) ebenfalls aus Kunststoff besteht.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aufsatz (3), zwischen Reinigungsdüse (6) und dem Unterteil (3.1) wenigstens ein Partikelfilter (11) eingesetzt ist.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (3.1) in einen Diffusor (13) übergeht, der in dem Fluid von dem Reinigungsmittel durchsetzt wird.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel temperierter Reinigungsdampf ist und das Labyrinthsegment (7) im Vergleich zu dem Reinigungsdampf eine niedrigere Temperatur aufweist.

12. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Absaugvorrichtung (10) wenigstens ein Trocknungsfilter (16) eingesetzt ist.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Labyrinthsegment (7) ein Tropfenabscheider in den Weg des Reinigungsdampfes eingefügt ist.

14. Verfahren zur Anwendung einer Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgut (5) in die Arbeitskammer (4) eingebracht und das Reinigungsgut durch temperierten Reinigungsdampf gesäubert wird, wobei der Reinigungsdampf in dem Fluid kondensiert und nach Passieren des Trockenfilters (16) über eine Absaugvorrichtung (10) gereinigt und getrocknet an die Umgebung abgegeben wird, wobei aufsteigendes Fluid an dem Labyrinthsegment (7) abgefangen wird und somit in einem Kreislauf in dem fluidbefüllten Teil des Behältnisses (1) verbleibt.

15. Verfahren zur Anwendung einer Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgut (5) in die Arbeitskammer (4) eingebracht und das Reinigungsgut (5) durch temperierten Reinigungsdampf gesäubert wird, wobei der Reinigungsdampf in dem Fluid kondensiert und nach Passieren des Trockenfilters (16) über eine Absaugvorrichtung (10) gereinigt und getrocknet an die Umgebung abgegeben wird, wobei aufsteigendes Fluid an dem Labyrinthsegment (7) und einem Tropfenabscheider abgefangen wird und somit in einem Kreislauf in dem fluidbefüllten Teil des Behältnisses (1) verbleibt.