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Die Erfindung bezieht sich auf eine manuelle Messsonden-Reinigungsvorrichtung.
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Aktuelle Messgeräte zur Untersuchung von Wasserproben sind mittlerweile so weit verkleinert worden, dass sie problemlos zur Analyse von Wasserproben, insbesondere zur pH-Wert-Bestimmung, direkt vor Ort eingesetzt werden können.
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Problematisch ist es, wenn mehrere Messungen nacheinander gemacht werden sollen. Durch unvermeidbare Ablagerungen an der Messsonde und an den verbauten Messsensoren können die Messergebnisse verfälscht werden. Um korrekte Messergebnisse zu erhalten, ist es nötig, die Messsensoren vor jeder Messung zu reinigen und von Ablagerungen zu befreien.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine portable Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Messsonden ohne großen Aufwand unterwegs zu reinigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine manuelle Messsonden-Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Messsonde, insbesondere einer Messsonde mit einem Sensor zur pH-Wert-Bestimmung, mit
einem becherfömigen Gefäß mit einem Becherboden und einer Becher-Seitenwand, das oben eine Sondenöffnung aufweist,
einer Boden-Bürstenanordnung deren Bodenborsten von unten aufragen, und
einer Seiten-Bürstenanordnung, deren Seitenborsten von der Becher-Seitenwand nach innen abragen.
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Die Messsonden-Reinigungsvorrichtung ist als becherförmiges Gefäß mit einer Sondenöffnung ausgebildet. Dabei kann sie dank ihrer kompakten Abmessungen leicht transportiert werden. Die Messsonden-Reinigungsvorrichtung weist keine beweglichen Teile auf und benötigt keine Energieversorgung. Dadurch ist sie sehr zuverlässig und kann überall benutzt werden. Um die Reinigungswirkung zu optimieren, ist es sinnvoll, eine Reinigungsflüssigkeit zu verwenden. Es kann entweder eine Kombination aus Wasser und einem Reinigungsmittel, ein Lösungsmittel oder verschieden stark konzentrierter Säuren sowie Kombinationen verschiedener Chemikalien in den Innenraum eingefüllt werden, so dass die Bodenborsten und die Seitenborsten wenigstens teilweise davon bedeckt sind. Dabei ist zu beachten, dass die Seiten- und die Bodenborsten sowie das becherförmige Gefäß aus einem Kunststoff hergestellt sind, der gegen die benutzen Reinigungsmittel dauerhaft unempfindlich sind.
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Zur Reinigung wird durch die Sondenöffnung eine Messsonde eingeführt. Durch eine manuell ausgeführte rotatorische und lineare Bewegung der eingeführten Messsonde wird diese an ihrer zirkulären Außenwand von den flexiblen Seitenborsten der Seiten-Bürstenanordnung und an ihrer Stirnseite von den flexiblen Bodenborsten der Boden-Bürstenanordnung gereinigt. Die Sensoren der Messsonde werden einfach und effektiv gereinigt, so dass danach mit einer ablagerungsfreien Messsonde wieder eine exakte Messung durchgeführt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das becherförmige Gefäß aus einem Gefäßoberteil und einem Gefäßunterteil, die fest miteinander verbunden sind. Die zweiteilige Ausführung ist einfach zu produzieren und ermöglicht vor dem festen Verbinden des Gefäßoberteils und des Gefäßunterteils ein einfaches Anbringen der Boden- und der Seitenborsten im Inneren. Die beides Gefäßteile können bevorzugt miteinander verschweißt oder verklebt werden.
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In einer weiterführenden bevorzugten Ausführungsform ist das becherförmige Gefäß drehzylinderförmig ausgebildet. Durch diese Ausführungsform wird der zur Verfügung stehende Innenraum optimal genutzt. Zudem sind die drehzylinderförmigen Gefäßober- und Gefäßunterteile einfach zu produzieren. Auch erlaubt die rotationssymmetrische Formgebung ein Verschrauben der Gefäßteile.
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In einer bevorzugten Variante weist die Messsonden-Reinigungsvorrichtung einen unverlierbaren Deckel auf, der mit Hilfe von Befestigungsmitteln an dem becherförmigen Gefäß befestigt ist und der die Sondenöffnung fluiddicht verschließen kann. Dadurch kann die Messsonden-Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt unabhängig von ihrer Raumlage transportiert werden, ohne dass die Reinigungsflüssigkeit auslaufen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Boden-Bürstenanordnung eine Boden-Grundfläche mit einer Vielzahl von Boden-Bürstenbüscheln aus Bodenborsten auf, die in der Boden-Grundfläche ausgebildeten Sacklöchern befestigt sind. Das Zusammenfassen von vielen Bodenborsten zu Boden-Bürstenbüscheln und das Befestigen, vorzugsweise Verkleben, der Boden-Bürstenbüschel in Sacklöchern ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit eine große Anzahl von Borsten in der Boden-Grundfläche zu befestigen.
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In einer weiterführenden bevorzugten Ausführungsform ist die Boden-Grundfläche kreisförmig ausgebildet und ihre Mittelachse liegt auf der Symmetrieachse des Gefäßes. Dadurch wird die Fläche der Boden-Bürstenbüschel auf die effektiv nutzbare Fläche beschränkt, wodurch Produktions- und Materialkosten minimiert werden.
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Vorzugsweise ist die Boden-Bürstenanordnung formschlüssig und unverlierbar mit dem Gefäßunterteil verbunden. Dies verringert die Produktionskosten und ermöglicht eine einfache Herstellung bei einfacher Montage.
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In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Boden-Bürstenanordnung einteilig mit dem Gefäßunterteil ausgebildet. Dadurch ist die Gesamtzahl der Teile verringert, wodurch die Montage vereinfacht wird.
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In einer weiterführenden bevorzugten Ausführungsform sind die Bodenborsten parallel zur Symmetrieachse des becherförmigen Gefäßes ausgebildet. Diese Ausführungsform ist einfach zu produzieren und für unterschiedliche Messsonden-Ausführungen nutzbar.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Seiten-Bürstenanordnung ein Seiten-Grundteil und eine Vielzahl von Seiten-Bürstenbüscheln aus Seitenborsten auf, die in dem Seiten-Grundteil ausgebildeten Sacklöchern befestigt sind. Die Seitenborsten können einzeln oder in Borstenbüscheln auf der Innenseite des Gefäßes angeordnet sein, wobei alle Seitenborsten radial nach innen in Richtung der Symmetrieachse zeigen. Durch die Anordnung der Seitenborsten in Sacklöchern im Seiten-Grundteil der Seiten-Bürstenanordnungen, die mit dem becherförmigen Gefäß verbunden sind, wird der Herstellungsprozess vereinfacht, wodurch Kosten gespart werden.
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Vorzugsweise weist die Messsonden-Reinigungsvorrichtung mindestens je zwei Seiten-Bürstenanordnungen auf, die einander gegenüberliegend an der Becher-Seitenwand angeordnet sind. Dadurch wird eine optimierte Bürstenanordnung geschaffen durch die eine verbesserte Reinigung bei gleichbleibendem manuellem Reinigungsaufwand erreicht wird.
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In einer weiterführenden vorteilhaften Ausführungsform sind die Seiten-Bürstenanordnungen formschlüssig und unverlierbar mit der Becher-Seitenwand verbunden und weisen zueinander parallele und gegenüberliegende Seiten-Bürstenflächen auf. Somit können die Seiten-Bürstenanordnungen separat hergestellt werden, und können danach sicher mit dem becherförmigen Gefäß verbunden werden, wodurch der Produktionsaufwand verringert wird.
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Vorzugsweise weisen die Seiten-Bürstenflächen eine Vielzahl von Seiten-Bürstenbüscheln aus Seitenborsten auf, die parallel zueinander und senkrecht zur Symmetrieachse des becherförmigen Gefäßes ausgebildet sind. Die parallele Anordnung der Seitenborsten ermöglicht eine besonders effektive Reinigung der Außenfläche der Messsonde und ist kostengünstig herzustellen.
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In einer weiterführenden bevorzugten Variante ist die Länge der einzelnen Seiten-Bürstenbüschel oder Seitenborsten dergestalt, so dass bechermittig ein zylindrischer Borstenkanal gebildet ist, dessen Mittelachse die Symmetrieachse des becherförmigen Gefäßes ist. Dadurch wird die zu reinigende Messsonde in dem Gefäß geführt, so dass sie entlang der Symmetrieachse des becherförmigen Gefäßes bewegt wird und mittig auf die Boden-Bürstenanordnung trifft. Zudem wird die Reinigungswirkung der Seitenborsten optimiert.
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Vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Sondenöffnung maximal 8 mm oder 50%, bevorzugt 5 mm oder 30% größer als der Außendurchmesser der Messsonde. Diese Ausführungsform gewährleistet eine gute Führung der Messsonde beim Einführen in das becherförmige Gefäß und verhindert zugleich das Herausspritzen von Reinigungsflüssigkeit während des Reinigungsprozesses.
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In einer weiterführenden bevorzugten Ausführungsform ist mittig unter der Sondenöffnung ein sich in Richtung des Becherbodens erstreckendes Rohr ausgebildet, dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser der Sondenöffnung und dessen Länge mindestens dem halben Durchmesser der Sondenöffnung entspricht. Dadurch wird die Messsonde besonders effektiv schon im oberen Teil des becherförmigen Gefäßes geführt, so dass ein Verkanten und Beschädigen der Messsonde nicht möglich ist.
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In einer weiterführenden besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Innendurchmesser (c) des zylindrischen Borstenkanals maximal 5 mm oder 30% kleiner als der Außendurchmesser (b) der Messsonde. Dadurch wird zugleich eine optimale Reinigungswirkung der Seitenborsten sowie eine optimale Führung der Messsonde erreicht.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Bodenborsten mindestens 20% länger als die längsten Seitenborsten. Dadurch können die Bodenborsten bei zylinderähnlichen Messsonden mit nicht-planen unteren Stirnseiten auch innenliegende Strukturen zuverlässig erreichen und gründlich reinigen. Zudem wird das Risiko die zum Teil sehr fragilen Messsonden zu beschädigen durch die längeren Borsten verringert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen 10% bis 50% der Bodenborsten eine größere Steifigkeit auf als die übrigen Bodenborsten. Durch diese Ausführungsform können verschachtelte Strukturen aus verschiedenen Sensorenteilen der Messsonde gut durch die Bodenborsten erreicht und gereinigt werden.
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In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform sind 10% bis 50% der Bodenborsten länger als die übrigen Bodenborsten. Hierdurch wird die Reinigungswirkung der Bodenborsten verbessert.
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Es wird eine manuelle Messsonden-Reinigungsvorrichtung geschaffen, die einfach zu transportieren und überall sofort einsetzbar ist. Durch die Kombination eine optimale Reinigung verschiedener Messsondenarten ermöglicht. Zudem ist die Handhabung sehr einfach. Handhabungsfehler bei der Reinigung, die eine Beschädigung einer Messsonde zur Folge haben können, sind nicht möglich.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Messsondenreinigungsvorrichtung in längs geschnittener, perspektivischer Darstellung.
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2 eine perspektivische Ansicht einer Seiten-Bürstenanordnung der Messsondenreinigungsvorrichtung der 1.
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3 eine Draufsicht der Seiten-Bürstenanordnung der 1.
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4 eine perspektivische Ansicht der Boden-Bürstenanordnung der Messsondenreinigungsvorrichtung der 1.
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5 eine perspektivische Ansicht eines Gefäßunterteils der Messsondenreinigungsvorrichtung der 1, und
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6 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Sets aus einer Messsonden-Reinigungsvorrichtung und einer zylinderförmigen Messsonde.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Messsonden-Reinigungsvorrichtung 10 dargestellt. Diese weist ein hohlzylinderförmiges Gefäß 12 aus Kunststoff mit einer Seitenwand 16 und einer Sondenöffnung 18 am oberen Gefäßende auf. An dem gegenüberliegenden unteren Gefäßende ist ein Becherboden 14.
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Das Gefäß 12 besteht aus einem Gefäßoberteil 36 und einem Gefäßunterteil 38, wobei die beiden Teile miteinander verklebt sind. Alternativ können die beiden Teile miteinander verschweißt oder über ein Gewinde lösbar miteinander verbunden sein, so dass ein einfacher Austausch defekter oder- abgenutzter Teile nach dem Öffnen des Gefäßes 12 möglich ist.
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Aus produktionstechnischen Gründen kann das Gefäß auch aus drei oder mehr Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind.
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Die Sondenöffnung 18 im Gefäßoberteil 36 weist ein Innengewinde 56 auf. Auf der Oberseite des Gefäßoberteils 36 ist neben der Sondenöffnung 18 eine Ausnehmung mit vier Durchgangslöchern ausgebildet, wobei die Form der Ausnehmung mit einem Ende des bandartig ausgebildeten Befestigungsmittels 30 korreliert. Ferner weist dieses Ende des Befestigungsmittels 30 vier zylinderförmige Zapfen 58 auf, die in die Durchgangslöcher eingesteckt sind. Das gegenüberliegende Ende des Befestigungsmittels 30 ist kreisförmig ausgebildet und weist eine kreisförmige Öffnung auf, in der der Deckel 28 unverlierbar gehalten ist, wobei der Deckel 28 frei um seine Symmetrieachse drehbar ist. Am Deckel 28 ist ein Außengewinde 60 ausgebildet, welches mit dem Innengewinde 56 verschraubbar ist, wodurch die Sondenöffnung 18 fluiddicht verschließbar ist. Der Deckel 28 weist eine sechseckige Außenfläche 62 auf, so dass ein einfaches manuelles Erfassen und Drehen des Deckels 28 um seine Symmetrieachse ermöglicht wird.
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Wie in 5 zu erkennen ist, ist im Gefäßunterteil 38 ein Reinigungsraum 64 ausgebildet. Auf dessen Reinigungsraum-Boden 94 ist die Boden-Bürstenanordnung 20 formschlüssig fixiert.
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Die in 4 dargestellte Boden-Bürstenanordnung 20 weist eine mit der Fläche des Reinigungsraum-Bodens 94 korrelierende Grundfläche auf und weist an ihrer Oberseite eine kreisförmige Boden-Grundfläche 46 auf, in der Sacklöcher 34 ausgebildet sind, in denen jeweils gleichlange BodenBürstenbüschel 22, die aus einer Vielzahl Bodenborsten 40 bestehen, parallel zur Symmetrieachse des Gefäß 12 aufragen. Die Boden-Bürstenbüschel 22 sind vorzugsweise in den Sacklöchern 34 verklebt.
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Wie in 4 besonders gut zu sehen ist, sind zwei gegenüberliegende Seiten der Boden-Bürstenanordnung 20 ankerförmig ausgebildet, wobei die Ankerarme 66 an ihren äußeren Enden Klemmnasen 68 aufweisen. Die radial äußeren Teile der Klemmnasen 68 ragen radial etwas über die Fläche des Reinigungsraum-Bodens 94 hinaus.
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Ferner weist die Boden-Bürstenanordnung 20 auf ihrer, der Becherinnenwand 96 zugewandten Seite mittig zwischen den Ankerarmen 66 eine halbzylinderförmige Ausnehmung 70 auf. Im Reinigungsraum 64 erstreckt sich parallel zur Symmetrieachse des Gefäßes 12 eine komplementäre halbzylinderförmige Nase 72. Wenn im Rahmen der Montage die Boden-Bürstenanordnung 20 in den Reinigungsraum 64 eingeschoben wird, ergibt sich durch die halbkreisförmige Ausnehmung 70 in Verbindung mit der halbkreisförmigen Nase 72 eine eindeutige Orientierung. Die Ankerarme 66 werden beim Einführen in den Reinigungsraum 64 manuell radial nach innen in Richtung der Boden-Grundfläche gedrückt. Sobald die Boden-Bürstenanordnung 20 bis zum Reinigungsraum-Boden 94 geschoben ist, springen die Klemmnasen 68 der unter Spannung stehenden Ankerarme 66 in vier korrespondierenden Aussparungen 76 in der Becherinnenwand 96, wodurch die Boden-Bürstenanordnung 20 unverschiebbar auf dem Reinigungsraum-Boden 94 im Reinigungsraum 64 des Gefäßunterteil 38 fixiert ist.
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Die Seiten-Bürstenanordnung 24 ist in den 2 und 3 zu erkennen. Ein Seiten-Grundteil 48 weist mehrere Seiten-Bürstenbüschel 26 aus einer Vielzahl von Seitenborsten 42 auf, die in Sacklöchern 34 in einer Seiten-Bürstenfläche 44 in dem Seiten-Grundteil 48 verklebt sind, wobei die Seiten-Bürstenbüschel 26 parallel zueinander und senkrecht zu Seiten-Bürstenflächen 44 angeordnet sind.
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Um die Seiten-Bürstenanordnung 24 im Reinigungsraum 64 unverlierbar und formschlüssig befestigen zu können, sind im Reinigungsraum 64 zwei, einander gegenüberliegende Seitenbürsten-Aussparungen 80 ausgebildet, in welche die Seiten-Bürstenanordnungen 24 jeweils von oben einschoben werden können. Dabei sind die Seitenbürsten-Aussparungen 80 so ausgebildet, dass die Seiten-Bürstenanordnungen 24 von oben in die Seitenbürsten-Aussparungen 80 eingeführt werden bis die Seiten-Bürstenanordnungen 24 auf den Böden 82 der Seitenbürsten-Aussparungen 80 aufliegen, wobei ein Herausfallen der Seiten-Bürstenanordnungen 24 in den Reinigungsraum 64 durch die Hinterschneidungen bildenden Seitenwände 84 der Seitenbürsten-Aussparungen 80 verhindert wird.
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In 1 ist zu erkennen, dass das Gefäßoberteil 36 in Richtung der Boden-Bürstenanordnung 20 und über den Seitenbürsten-Aussparungen 80 radial nach innen gerichtete Stege 86 aufweist, durch die, nach dem Verbinden des Gefäßoberteils 36 mit dem Gefäßunterteil 38, die Seiten-Bürstenanordnungen 24 formschlüssig und unverschiebbar in der Seitenbürsten-Aussparungen 80 fixiert werden.
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In 3 ist zu sehen, dass jede Seiten-Bürstenanordnung 24 eine halbzylinderförmige Aussparung in den Seiten-Bürstenbüscheln 26 mit einem Durchmesser c aufweist, wobei die Symmetrieachse des Gefäßes 12 die Mittelachse der halbzylinderförmigen Aussparung ist. Im eingebauten Zustand bilden die Seitenborsten 42 der zwei einander gegenüberliegenden Seiten-Bürstenanordnung 24 einen zylindrischen Borstenkanal 98.
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Zur Reinigung einer typischen zylindrischen Messsonde 90 wird zunächst einmalig das hohlzylinderförmige Gefäß 12 mit einer typischen Reinigungsflüssigkeit teilweise gefüllt.
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Durch die Sondenöffnung 18 wird manuell die zu reinigende Messsonde 90 mit dem Außendurchmesser b in den Reinigungsraum 64 eingeführt, wobei die Sondenöffnung 18 die Messsonde 90 radial führt, so dass die Messsonde 90 mittig durch den zylindrischen Borstenkanal 98 geschoben werden kann und dann auf die Boden-Bürstenanordnung 20 trifft.
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Wenn diese Linear-Bewegung längs der Symmetrieachse des Gefäßes 12 mit einer rotierenden Bewegung um die Symmetrieachse des Gefäßes 12 kombiniert wird, wird eine optimale Reinigung der verschmutzten zylinderförmigen Messsonde 90 erreicht.
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Nach Beendigung der Reinigung kann die messbereite Messsonde 90 wieder aus der Sondenöffnung 18 herausgezogen und wieder verwendet werden.
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Um ein Verdunsten der Reinigungsflüssigkeit zu vermeiden und den Transport der gesamten Messsonden-Reinigungsvorrichtung 10 zu erleichtern, wird der Deckel 28 mit seinem Außengewinde 60 in das Innengewinde 56 der Sondenöffnung 18 geschraubt.
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Es können verschiedenartige Borsten benutzt und kombiniert werden. Hierdurch kann die Reinigung kleiner Zwischenräume verbessert werden.
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Beispielsweise können verschieden lange oder unterschiedlich steife Borsten miteinander kombiniert werden. Somit können auch empfindliche Messsonden 90 gereinigt werden, ohne dass eine Beschädigung der empfindlichen Sensoren erfolgt.
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Die Bodenborsten 40 können alternativ nicht zueinander parallel bzw die Seitenborsten 42 nicht senkrecht zur Symmetrieachse des Gefäßes 12 anzuordnen sein.
