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Die
Erfindung betrifft eine Reinigungsbürste für flexible
Schläuche oder unflexible Rohre insbesondere aus Kunststoff,
z. B. Silikon, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
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Derartige
Reinigungsbürsten sind zahlreich aus dem Stand der Technik
bekannt und werden unter anderem für die Reinigung von
flexiblen Kunststoffschläuchen insbesondere in der Medizintechnik eingesetzt,
so z. B. für Beatmungsschläuche aus Silikon.
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Grundproblem
beim Einsatz dieser Reinigungsbürsten ist, dass einerseits
eine gründliche, einfache und rasche Reinigung der Schläuche
erfolgen soll, andererseits aber weder die Schläuche noch
die Reinigungsbürste selbst beschädigt werden sollen.
Zudem soll die Reinigungsbürste kostengünstig
und wiederverwendbar sein.
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Die
DE 102006022366 B3 offenbart
ein Reinigungswerkzeug für akustische Schläuche
von Hörvorrichtungen insbesondere von Hörgeräten,
mit einem drahtartigen, flexiblen Element, an dessen mindestens
einem Ende ein Kunststoffendstück angebracht ist. Das Material
des drahtartigen, flexiblen Elements ist von dem des Kunststoffendstücks
verschieden. Vorzugsweise wird als drahtartiges, flexibles Element
ein Metalldrahtseil verwendet. Zur Erhöhung der Reinigungswirkung
hat das Kunststoffendstück ringsumlaufende, konische Form,
wobei drei axial hintereinander liegende Konen vorgesehen sind,
die entgegen der Zugrichtung spitz zulaufen. Das Kunststoffendstück
kann aufgespritzt sein und die scharfen Drahtenden schützen
sowie ein Aufspleißen des Drahtseils verhindern.
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Die
US 6889402 B2 offenbart
ein Reinigungswerkzeug für ein Endoskop mit einem flexiblen Draht
aus thermoplastischem Kunststoff, an welchem endseitig ein im Durchmesser
größeres Reinigungsprofilelement aus thermoplastischem
Kunststoff angegossen, insbesondere angespritzt ist, wobei das Reinigungsprofilelement
einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Draht besitzt. Das Reinigungsprofilelement
hat zudem mehrere umfängliche Nuten, welche durchgehend
oder unterbrochen sein können.
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Die
DE 1994891 U offenbart
einen elastischen Molch für Schläuche oder flexible
Leitungen, wobei der Molch vier umfängliche tellerartige
Lamellen aufweist.
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Die
DE 9201635 U1 offenbart
eine Katheter-Reinigungsvorrichtung aus einem Handgriff, an dessen
Ende ein biegsamer Führungsdraht angebracht ist, an dessen
Ende wiederum ein Reinigungsorgan in Form eines spiralförmigen
Kunststoff-Spritzgussteil angebracht ist. Die Steilheit der Spirale
des Reinigungsorgans kann zum freien Ende hin wachsen und der Außendurchmesser
sich verringern.
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Die
DE 29708282 U1 offenbart
eine Rohrreinigungsspirale mit innenliegendem PE- ummantelten Glasfieberstab
zur Stabilisierung gegen Abknicken oder Verwinden.
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Die
US 6699331 B1 ,
EP 1105061 B1 und
DE 69937496 T2 offenbaren
alle eine Vorrichtung zum Reinigung eines Lumens eines flexiblen
oder starren Endoskopes, mit einem elastomeren Wischglied, welches
an einem flexiblen Kabel oder starren Schaft angebracht ist. Das
Wischglied besitzt in einer Ausführungsform senkrecht zum
Kabel oder Schaft mehrere zueinander axial beabstandete Wischelemente in
Form von Scheibensektoren mit einem Sektorwinkel von weniger als
360°, wobei die einzelnen Scheibensektoren einander axial
abdecken, und in Form von mindestens einer sich vollumfänglich über
360° erstreckenden Scheibe, die in Zugrichtung endseitig am
Wischglied angeordnet ist. Alle Scheibensektoren und Scheiben sind
im Außendurchmesser zueinander abgestuft (in Zugrichtung
größer werdend) und etwas kleiner als das zu reinigende
Lumen des Endoskopes, so dass ein dünner Film auf der Innenoberfläche
des zu reinigenden Lumens des Endoskopes verbleibt, in dem sich
auch die abgereinigten Partikel befinden. Es ist daher mit dieser
Vorrichtung zum Reinigung nicht möglich, eine optimale
Reinigungswirkung zu erzielen, so dass noch weitere Reinigungsschritte
mit anderen Reinigungsvorrichtungen erfolgen müssen (z.
B. über eine klassische Spülmaschine mit Desinfektionslösung),
deren Wirkung aber durch den verbliebenen dünnen Schmutzfilm
auf der Innenoberfläche des zu reinigenden Lumens des Endoskopes
abgeschwächt wird, bis hin zum unerwünschten gänzlichen
Verbleib von Verunreinigungen.
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In
der
US 6699331 B1 ist
zusätzlich in der dortigen
7 offenbart,
dass die elastomeren Scheibensektoren als Wischelemente des Wischgliedes
auch im Außendurchmesser größer sein
können, als der Innendurchmesser des Lumens des Endoskopes
und an der Innenwandung des Lumens des Endoskopes elastisch federnd
angepresst werden.
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Bei
keiner der Druckschriften
US
6699331 B1 ,
EP
1105061 B1 und
DE
69937496 T2 sind aber die Formen und Relativlage der Scheibensektoren der
Wischelemente des Wischgliedes näher dargestellt oder beschrieben.
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Die
US 5964004 A offenbart
eine zur
US 6699331
B1 sehr ähnliche Vorrichtung zum Reinigung eines
Endoskopes, wobei die Formen der Scheibensektoren der Wischelemente
des Wischgliedes näher dargestellt und beschrieben sind.
Es sind hier mehrere, bevorzugt 4 Wischelemente des Wischgliedes
vorgesehen, welche jeweils aus wiederum 4 Scheibensektoren von kleiner
90° bestehen, die zwischen sich 4 sektorförmige
Lücken definieren, wobei die 4 Scheibensektoren und die
4 dazwischen liegenden sektorförmige Lücken sich
zusammen über 360° erstrecken. Je 2 der 4 Scheibensektoren und
je 2 der dazwischen liegenden sektorförmige Lücken
eines jeweiligen Wischelementes des Wischgliedes liegen sich jeweils
diametral gegenüber, so dass insgesamt eine Art Propellerform
oder Kleeblattform (mit 4 Kleeblättern) ausgebildet ist.
Wichtig ist, dass benachbarte Wischelemente zueinander umfänglich
versetzt angeordnet sind, so dass alle Lücken des einen
Wischelementes durch das nachfolgende Wischelement abgedeckt sind.
Zudem sind die Wischelemente 1 und 3 identisch in Form und Lage,
sowie die Wischelemente 2 und 4. Hierdurch entstehen sehr spezifische
Strömungsverhältnisse mit Toträumen,
in denen sich Taschen von mit Schmutz beladenen Teilmengen von Reinigungslösungen
bilden können. Eine optimale Reinigung ist auch mit dieser
Vorrichtung daher nicht möglich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße
Reinigungsbürste insbesondere für Schläuche
oder Rohre aus Kunststoff derart weiterzubilden, dass diese kostengünstig
gestaltet und einfach zu bedienen ist, sowie die Reinigung damit
gründlicher und sicherer, einfacher und rascher erfolgen
kann.
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Zur
Lösung der gestellten Aufgabe dienen die Merkmale des unabhängigen
Schutzanspruches 1.
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Weiterbildungen
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Wesentliche
Merkmale sind, dass der Winkelversatz Δα der Symmetrie-Mittenlinien
benachbarter Reib- und Strömungselemente zwischen 60° und
120°, bevorzugt 90° liegt und stets gleiche Drehrichtung
aufweist.
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Damit
entsteht beim Durchbewegen der Reinigungsbürste durch die
Durchgangsöffnung im Schlauch oder Rohr eine spiral- oder
schraubenförmige Strömung des Reinigungsmediums
entweder im oder aber entgegen der Uhrzeigerrichtung durch die Teil-Durchgangsöffnung
im Schlauch oder Rohr.
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Vorteil
dabei ist, dass nun durch die spezielle Form und Anordnung der Reib-
und Strömungselemente sehr günstige rheologische
Strömungseigenschaften erzeugt werden, so dass sehr hohe
Strömungsgeschwindigkeiten des Reinigungsmediums, (insbesondere
Reinigungslösung) schräg zur axialen Längserstreckung
des zu reinigenden Schlauches oder Rohres erzielt werden können,
die wesentlich höher sind, als die Auszugsgeschwindigkeit
der Reinigungsbürste, weil die Reinigungslösung
in einer Drehrichtung (in oder entgegen der Uhrzeigerdrehrichtung)
spiral- oder schraubenförmig im Innenraum des zu reinigenden
Schlauches oder Rohres bewegt wird und damit die Spiral- oder Schraubengeschwindigkeiten
wesentlich höher sind, als die reinen Axialgeschwindigkeiten.
Durch die sehr hohen Auszugsgeschwindigkeit werden auch hartnäckig
auf der Innenwand des zu reinigenden Schlauches oder Rohres haftende
Partikel gelöst und können sich auch nirgends
mehr ablagern und verbleiben stets in der Reinigungslösung
und werden mit dieser aus dem zu reinigenden Schlauch oder Rohr
ausgespült. Der Wirkungsgrad der Reinigung, also die Reinigungsleistung
ist daher mit der erfindungsgemäßen Reinigungsbürste
um ein Vielfaches höher, als mit traditionellen Reinigungsbürsten.
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Weiterer
Vorteil ist die hauptsächliche Verwendung des Materials
Silikon für nahezu alle Bauteile der erfindungsgemäßen
Reinigungsbüste, so dass eine vollkommen physiologisch
unbedenkliche Reinigung des zu reinigenden Schlauches oder Rohres
möglich ist. Sogar der metallische Draht des Zugelementes
als Dehnungsbegrenzung, als auch das metallische Gewichtselement,
das bevorzugt aus einem Edelstahl besteht, ist bevorzugt mit Silikon
ummantelt, kann aber in anderen Ausführungen auch ohne
Silikonmantel ausgeführt sein. In einer speziellen Ausführungsform
sind dann sämtliche Kontaktflächen, die mit dem
zu reinigenden Schlauch oder Rohr in Kontakt kommen, der Bauteile
der erfindungsgemäßen Reinigungsbüste
in Silikon ausgeführt oder mit einer Silikonschicht versehen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist lediglich das
Gewichtselement aus Edelstahl nicht mit einer Silikonbeschichtung
auf seiner Außenseite versehen.
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Bevorzugt
wird, wenn jedes Reib- und Strömungselement aus einer Kreisring-Scheibe
gebildet ist, die mit einer zentralen Ausnehmung auf dem Zug- und/oder
Schubelement aufgenommen ist, wobei von der Kreisring-Scheibe auf
zwei Seiten einer ihrer Kreis-Symmetrielinien jeweils eine Segmentfläche entlang
einer Sekante abgetrennt ist.
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In
einer anderen Ausführungsform kann jedes Reib- und Strömungselement
aus einem oder mehreren Kreissektoren gebildet sein, wobei der Mittelpunkt
des Kreises, also die Spitze des Kreissektors auf oder in dem Zug-
und/oder Schubelement liegt.
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Weiterhin
wird in der ersten Ausführungsform bevorzugt, wenn die
beiden Sekanten, welche die Segmentflächen von der Kreisring-Scheibe
abschneiden, nicht parallel verlaufen, sondern sich derart außerhalb
der Fläche der Kreisring-Scheibe schneiden, dass Kreisring-Scheiben-Keile
entstehen, welche eine größere und eine kleinere
umfängliche Kontaktfläche zum Kontakt mit der
Innenwand des zu reinigenden Schlauches oder Rohres aufweisen.
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Die
Kreisring-Scheiben-Keile werden daher definiert durch einen größeren
Kreisbogen kleiner gleich 180°, eine sich daran anschließende
erste Gerade (Sekante), einen sich daran anschließenden kleineren
Kreisbogen und eine sich daran anschließende zweite Gerade
(Sekante), wobei aber immer eine Kreisring-Scheibe stehen bleibt,
weil die beiden Sekanten nicht das Zug- und/oder Schubelement berühren.
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Werden
3 Kreisring-Scheiben-Keile verwendet, dann verläuft der
größere Kreisbogen über etwa 120° und
der kleinere Kreisbogen über etwa 60°.
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Werden
4 Kreisring-Scheiben-Keile verwendet, dann verläuft der
größere Kreisbogen über etwa 90° und
der kleinere Kreisbogen über etwa 45°.
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Werden
5 Kreisring-Scheiben-Keile verwendet, dann verläuft der
größere Kreisbogen über etwa 72° und
der kleinere Kreisbogen über etwa 36°.
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Werden
6 Kreisring-Scheiben-Keile verwendet, dann verläuft der
größere Kreisbogen über etwa 60° und
der kleinere Kreisbogen über etwa 30°.
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Vorteilhaft
ist, wenn zusätzlich in Auszugsrichtung an letzter und/oder
erster Position eine geschlossene 360°-Kreisring-Scheibe
auf dem Zug- und/oder Schubelement aufgebracht ist, damit eine Vor-
und Nachreinigung erfolgt und eventuell überbleibende feine
Reste der Reinigungslösung komplett mit abgezogen und aus
dem zu reinigenden Schlauch oder Rohr entfernt werden.
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Alle
elastisch verformbaren Kreisring-Scheiben sind im Außendurchmesser
etwas größer als die Innenwand des zu reinigende
Schlauches oder Rohres, so dass beide Kreisbögen möglichst
aller Kreisring-Scheiben-Keile mit der Innenwand des zu reinigende
Schlauches oder Rohres kontaktieren. Die erste und/oder letzte volle
Kreisring-Scheibe aber können im Außendurchmesser
gleich oder etwas kleiner als die Innenwand des zu reinigende Schlauches
oder Rohres sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei
gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigt:
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1:
Eine Längserstreckungsansicht der erfindungsgemäßen
Reinigungsbürste;
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2:
Eine perspektivische Darstellung des hinteren Bereichs der erfindungsgemäßen
Reinigungsbürste nach 1 im Bereich
der Reib- und Strömungselemente;
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3:
Schematische Darstellung der axialen Stirnansicht von rechts auf
die erfindungsgemäßen Reinigungsbürste
nach 1 und 2 von der Seite der Reib- und
Strömungselemente her in Zugrichtung gesehen;
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4:
Schematische Darstellung einer Längserstreckungsansicht
der erfindungsgemäßen Reinigungsbürste
in einem zu reinigenden Schlauch oder Rohr, während des
Ziehens;
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5:
Schematische Darstellung einer axialen Stirnansicht auf ein ähnliches
Reib- und Strömungselement wie in 3 dargestellt,
in Form eines Kreisring-Scheiben-Keiles;
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6:
Schematische Darstellung einer axialen Stirnansicht auf ein Reib-
und Strömungselement in Form von zwei sich gegenüberliegenden
Kreisring-Scheiben-Sektoren;
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7:
Schematische Darstellung einer axialen Stirnansicht auf zwei benachbarte
Reib- und Strömungselemente mit Überlappung der
radial äußeren Bögen.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Reinigungsbürste 1,
welche aus einem Zugelement 2 in Form einer Silikonschnur
mit einer mit Silikon 3 ummantelten Drahtseele 4 besteht,
wobei an dem einen Ende des Zugelementes 2 ein Bürstenelement 5 mit mehreren
im Abstand A voneinander beabstandeten elastischen Reib- und Strömungselementen 6 aus
Silikon und dazwischen liegenden Distanzelementen 7 aus
Silikon angeordnet ist und wobei am anderen Ende des Zugelementes 2 ein
Gewichtselement 8 aus Metall angeordnet ist.
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Sowohl
das Gewichtselement 8, als auch das Bürstenelement 5 sind
bevorzugt auf dem Außenumfang des Zugelementes 2 aufgespritzt.
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2 zeigt
perspektivisch das Bürstenelement 5 mit den vier
keilförmigen axial im Abstand A hintereinander liegenden
Reib- und Strömungselementen 6 in Form der Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d,
sowie einem in Zugrichtung 9 an letzter Stelle gelegenen
vollkommen geschlossenen 360°-Kreisring-Scheibe 6e.
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Alle
Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d sind in ihrem
Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser
der zu reinigenden Schläuche/Rohre sowie auch die 360°-Kreisring-Scheibe 6e,
die aber einen geringeren Außendurchmesser wie die Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d besitzt.
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Zwischen
den Kreisring-Scheiben-Keilen 6a–6d und
zwischen dem letzten Kreisring-Scheiben-Keil 6d und der
360°-Kreisring-Scheibe 6e sind Distanzstücke 7a–7d angeordnet,
welche einen größeren Außendurchmesser
als das Zugelement 2 aufweisen.
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Wie
besonders gut in der schematischen 3 erkennbar
ist, ist jede Kreisring-Scheiben-Keil 6a–6d begrenzt
durch einen großen 90°-Kreisbogen 10,
an den sich eine erste Sekante 11 anschließt,
an die sich ein kleiner 45°-Kreisbogen 12 anschließt,
an den sich wiederum eine zweite Sekante 13 anschließt.
Man sieht, dass die beiden Sekanten 12 und 13 sich
außerhalb des Zugelementes 2 und außerhalb
des Außendurchmessers der Reib- und Strömungselemente 6 im
Schnittpunkt S schneiden, so dass die Reib- und Strömungselemente 6 als
Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d ausgeführt
sind. Die 360°-Kreisring-Scheibe 6e wurde in 3 aus
Gründen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen.
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In 2 und 3 ist
erkennbar, dass vier Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d vorhanden
sind, deren Symmetrie-Mittenlinien 15 um einen Winkelversatz Δα von
ca. 90° zueinander versetzt sind.
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4 zeigt
nun schematisch die elastische axiale Verbiegung der Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d beim
Herausziehen aus dem Schlauch 14 in Auszugsrichtung 9,
da die Außendurchmesser der Kreisring-Scheiben-Keile 6a–6d größer
sind als der Innendurchmesser des Schlauches 14.
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5 zeigt
eine erste Grundform eines Reib- und Strömungselementes 22,
welches der Grundform der Reib- und Strömungselemente 6a–6d der 1–4 entspricht.
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Auf
zwei Seiten einer Symmetrielinie 15 eines Ringes 16 mit
Durchbruch 21 wurde eine Kreissegmentfläche 17a, 17b entlang
je einer Sekante 18a, 18b abgetrennt. Dadurch
werden zwei kreissegementförmige Teil-Durchgangsöffnungen 19a, 19b zwischen
jedem Reib- und Strömungselement 22 und der Innenwand 20 des
zu reinigenden Schlauches 14 oder Rohres gebildet.
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Die
beiden Sekanten 18a, 18b schneiden sich derart
außerhalb der Fläche der Kreisring-Scheibe 16 im
Schnittpunkt S. So entstehen Kreisring-Scheiben-Keile 22 mit
umfänglichen Kontaktflächen 23, 24 zum
Kontakt mit der Innenwand 20 des zu reinigenden Schlauches 14 oder
Rohres. Die Kontaktflächen 23, 24, d.
h. die Kreisbogen 10, 12 liegen zwischen kleiner
gleich 120° (großer Bogen) und kleiner gleich
60° (kleiner Bogen), wobei zwischen den beiden Bögen 10, 12 jeweils
eine Gerade 11, 13 verläuft.
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6 zeigt
eine Alternative zu 5, wobei keine keilförmigen,
sondern zwei kreissektorförmige Reib- und Strömungselemente
in Form von zwei Kreissektoren 27a, 27b vorhanden
sind, die je einen radial äußeren Kreisbogen 29a, 29b aufweisen,
so dass zwei kreissektorförmige Teil-Durchgangsöffnungen 28a, 28b zwischen
jedem Reib- und Strömungselement 27a, 27b und
der Innenwand 20 des zu reinigenden Schlauches 14 oder
Rohres gebildet werden.
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Der
Mittelpunkt M des Kreissektors 27a, 27b liegt
auf oder in dem Zug- und/oder Schubelement 2.
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7 zeigt,
dass sich die benachbarten Reib- und Strömungselemente 6a–6d in
ihren radial äußeren großen Bögen 10a, 10b über
einen geringen Winkelbereich Δβ zwischen 1° und
10°, bevorzugt 5°, überlappen.
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- 1
- Reinigungsbürste
- 2
- Zug-
und/oder Schubelement
- 3
- Silikonummantelung
- 4
- Drahtseele
- 5
- Bürstenelement
- 6
- Reib
und Strömungselemente; 6a–6e
- 7
- Distanzelemente; 7a–7d
- 8
- Gewichtselement
- 9
- Zugrichtung
- 10
- großer
Kreisbogen; 10a, 10b
- 11
- erste
Sekante
- 12
- kleiner
Kreisbogen
- 13
- zweite
Sekante
- 14
- Schlauch
oder Rohr
- 15
- (Kreis-)Symmetrie-Mittenlinie
- 16
- Kreisring-Scheibe
- 17
- Kreissegmentfläche; 17a, 17b
- 18
- Sekante; 18a, 18b
- 19
- Teil-Durchgangsöffnungen; 19a, 19b
- 20
- Innenwand
von Schlauch 14
- 21
- zentraler
Durchbruch
- 22
- Kreisring-Scheiben-Keil
- 23
- große
Bogenfläche von 22
- 24
- kleine
Bogenfläche von 22
- 25
- erste
Gerade
- 26
- zweite
Gerade
- 27
- ein
oder mehrere Kreissektoren; 27a, 27b
- 28
- Teil-Durchgangsöffnungen
von 14; 28a, 28b
- 29
- Bogenfläche
von 27a, 27b; 29a, 29b
- S
- Schnittpunkt
der Sekanten 12 und 13
- M
- Mittelpunkt
der Kreissektoren 27
- A
- Abstand
zwischen 6
- Δα
- Winkelversatz
von benachbarten 15 bzw. 6
- Δβ
- Überlappungswinkel
von benachbarten 6
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102006022366
B3 [0004]
- - US 6889402 B2 [0005]
- - DE 1994891 U [0006]
- - DE 9201635 U1 [0007]
- - DE 29708282 U1 [0008]
- - US 6699331 B1 [0009, 0010, 0011, 0012]
- - EP 1105061 B1 [0009, 0011]
- - DE 69937496 T2 [0009, 0011]
- - US 5964004 A [0012]