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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsverdampfer und auf eine Reinigungsvorrichtung für einen Rotationsverdampfer.
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Ein Rotationsverdampfer umfasst einen Rotationskolben zur Aufnahme eines Ausgangsstoffes, welcher den zu verdampfenden Stoff enthält. Durch Erwärmen des Rotationskolbens in einem Heizbad wird der Ausgangsstoff erhitzt und der zu verdampfende Stoff in die dampfförmige Phase überführt. Der Dampf gelangt in einen Kondensator, wo er abkühlt und kondensiert. Das so entstandene Destillat wird dann aus einem Auffangbehälter entnommen.
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Je nach verwendetem Ausgangsstoff, Füllmenge und Zeitdauer der Destillation können sich dabei Rückstände beispielsweise an dem Rotationskolben und dem Kondensator niederschlagen und so den Rotationskolben bzw. den Kondensator verunreinigen.
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DE 44 03 165 A1 offenbart einen Rotationsverdampfer, bei dem der Rotationskolben über eine flexible Dampfdurchlassleitung mit dem Kondensator verbunden ist. Zum Zweck der Reinigung kann die flexible Dampfdurchlassleitung aus dem System entnommen werden.
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Auch der Rotationskolben und der Kondensator selbst werden im Stand der Technik dem System entnommen, d.h. demontiert, um sie zu reinigen. Dadurch ist ein Reinigungsvorgang zeitaufwändig und erfordert einen Eingriff durch den Benutzer.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung für einen Rotationsverdampfer bereitzustellen, mit der es insbesondere möglich ist, den Rotationskolbens und/oder den Kondensators auf einfache Art und Weise zu reinigen, insbesondere ohne diesen aus dem Rotationsverdampfer auszubauen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, einen Rotationsverdampfer nach Anspruch 9 und eine Steuereinheit nach Anspruch 10. Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben. Dabei können die untenstehenden bzw. in den Unteransprüchen ausgeführten Merkmale der Vorrichtungen auch untereinander zur Weiterbildung genutzt werden.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung dient für einen Rotationsverdampfer, wobei der Rotationsverdampfer zumindest einen drehbar angeordneten Rotationskolben zur Aufnahme eines zu verdampfenden Stoffes umfasst und einen Kondensator zum Kondensieren des verdampften Stoffes im Betrieb des Rotationsverdampfers. Die Reinigungsvorrichtung umfasst zumindest eine Zuleitung, einen Reinigungsmittelvorrat und ein Druckerzeugungsmittel zum Zuführen eines unter Druck stehenden Reinigungsmittels aus dem Reinigungsmittelvorrat durch die Zuleitung zu dem Rotationskolben und/oder dem Kondensator. Dabei stehen vorzugsweise der Rotationskolben und/oder der Kondensator über die Zuleitung mit dem Reinigungsmittelvorrat in Verbindung und das Druckerzeugungsmittel ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen Druck in dem Lösungsmittel zu erzeugen, so dass das Lösungsmittel durch die Zuleitung dem Rotationskolben und/oder Kondensator zugeführt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist es beispielsweise möglich, den Innenraum des Rotationskolbens und/oder des Kondensators in situ, d.h. ohne Demontage, zu reinigen. Dadurch ist der Rotationsverdampfer schneller wieder einsetzbar und/oder kann mit einer höheren Effizienz gereinigt werden. Zudem kann die Reinigung des Rotationskolbens und des Kondensators automatisch durchgeführt werden, da kein Eingriff des Benutzers zur Demontage erforderlich ist.
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Das Zuführen des unter Druck stehenden Reinigungsmittels dient somit dem Zweck, den Rotationskolben und/oder dem Kondensator zu reinigen. Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung derart ausgebildet, dass sie dazu geeignet ist, das Reinigen des Rotationskolbens und/oder des Kondensators, insbesondere das Zuführen des Reinigungsmittels, im Wesentlichen unabhängig vom Betrieb des Rotationsverdampfers durchzuführen. Insbesondere ist das Druckerzeugungsmittel separat von einer (Vakuum-)Pumpe des Rotationsverdampfers zum Erzeugen eines Unterdrucks bis hin zu einem Vakuum im Betrieb des Rotationsverdampfers ausgebildet. „Unabhängig vom Betrieb des Rotationsverdampfers“ bedeutet dabei unabhängig von mechanischen und/oder elektrischen Komponenten, insbesondere einer (Vakuum-) Pumpe, des Rotationsverdampfers, d.h. die Reinigungsvorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, den ruhenden, d.h. nicht im Betrieb befindlichen Rotationsverdampfer zu reinigen. Sie stellt somit eine aktiv und unabhängig von dem Rotationsverdampfer agierende Reinigungsvorrichtung dar. Dabei kann die Reinigungsvorrichtung entweder fest mit dem Rotationsverdampfer verbunden sein, es ist jedoch auch möglich, dass zumindest einzelne Elemente der Reinigungsvorrichtung vor Inbetriebnahme der Reinigungsvorrichtung mit dem Rotationsverdampfer verbunden werden.
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Vorzugsweise ist das Reinigungsmittel eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser und/oder ein im Betrieb des Rotationsverdampfers verwendeter Tiefsieder (d.h. eine leichtflüchtige bzw. niedrig siedende Komponente, welche in einem vorhergehenden Betrieb, d.h. Verdampfungsvorgang, verdampft wurde) und/oder ein gemäß der Regel „Similia similibus solvuntur“ („Ähnliches löst sich in Ähnlichem“) gewähltes, an einen im Betrieb des Rotationsverdampfers verwendeten Ausgangsstoff oder zumindest eine Komponente des Ausgangsstoffes angepasstes Medium, und/oder ein individuell auf ein im Betrieb des Rotationsverdampfers, d.h. in einem Verdampfungsvorgang, verdampftes Medium zugeschnittenes Reinigungsmittel. Vorzugsweise ist das Reinigungsmittel also an einen im Betrieb des Rotationsverdampfers verwendeten Ausgangsstoff oder an zumindest eine Komponente, insbesondere eine im Betrieb verdampfte Komponente, des Ausgangsstoffes angepasst. Dadurch ist beispielsweise ein Reinigungsmittel gegeben, mit dem der Rotationskolben und/oder der Kondensator auf einfache Art und Weise gereinigt werden kann. „Im Betrieb des Rotationsverdampfers“ bzw. „Verdampfungsvorgang“ meint dabei den bestimmungsgemäßen Einsatz des Rotationsverdampfers, beispielsweise für einen Destillationsvorgang o.ä., im Gegensatz zu einem Reinigungsvorgang mittels der Reinigungsvorrichtung, während dem der Rotationsverdampfer zumindest teilweise außer Betrieb ist. Des Weiteren kann das Reinigungsmittel auch ein Pflegemittel umfassen und/oder es kann beispielsweise Wasser mit einem zugesetzten Reinigungsmittel verwendet werden.
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Vorzugsweise ist das Druckerzeugungsmittel als eine Pumpe ausgebildet zum Erzeugen eines Drucks in dem Reinigungsmittel und der Reinigungsmittelvorrat ist weiter bevorzugt als ein Vorratsbehälter ausgebildet zum Bevorraten des Reinigungsmittels. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise zumindest der Reinigungsmittelvorrat und weiter bevorzugt auch das Druckerzeugungsmittel durch Leitungswasser bereitgestellt.
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Durch das unter Druck stehende Reinigungsmittel kann beispielsweise eine effiziente Reinigung erzielt werden.
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Vorzugsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung weiter zumindest eine Ableitung zum Ausleiten des Lösungsmittels aus dem Rotationskolben und/oder den Kondensator und eine Pumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks in der Ableitung und weiter bevorzugt einen Entnahmebehälter zur Aufnahme des ausgeleiteten Reinigungsmittels. Damit ist es beispielsweise möglich, das verunreinigte Reinigungsmittel auf einfache Art und Weise wieder abzuleiten.
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Vorzugsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung zumindest eine Auslassöffnung, durch welche das Reinigungsmittel im Betrieb der Reinigungsvorrichtung in den Rotationskolben bzw. den Kondensator gelangt, wobei weiter bevorzugt ein Querschnitt der zumindest einen Auslassöffnung kleiner ist als ein Querschnitt einer Zuleitung.
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Durch die Querschnittsverengung in der Auslassöffnung wird das austretende Reinigungsmittel beschleunigt, d.h. es tritt unter einer höheren Geschwindigkeit aus. Dadurch kann beispielsweise eine gute Reinigungswirkung erzielt werden.
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Vorzugsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung eine Mehrzahl von Auslassöffnungen, wobei die Auslassöffnungen vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandet an der Reinigungsvorrichtung angeordnet sind und/oder wobei die Auslassöffnungen insbesondere in ihrer Verteilung und/oder geometrischen Form, insbesondere ihrer Abmessung, an eine Erstreckung des Rotationskolbens und/oder des Kondensators angepasst sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Reinigungswirkung weiter zu verbessern.
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Vorzugsweise ist die zumindest eine Auslassöffnung an einem Düsenkopf der Reinigungsvorrichtung vorgesehen und der Düsenkopf ist bewegbar und/oder drehbar in dem Rotationskolben und/oder dem Kondensator vorgesehen und/oder der Düsenkopf ist in Schwingungen, insbesondere in Ultraschallschwingungen, versetzbar. Dadurch kann der Rotationskolben bzw. der Kondensator beispielsweise noch besser gereinigt werden, da die durch die Auslassöffnungen austretenden Strahlen des Reinigungsmittels durch eine Bewegung und/oder Drehung des Düsenkopfes insbesondere auf verschiedene Bereiche des jeweiligen Behälters gerichtete werden können. Durch das zusätzliche Versetzen in Schwingungen des Düsenkopfes, beispielsweise in Ultraschallschwingungen, können beispielsweise Rückstände und/oder Verschmutzungen an der Innenwandung des jeweiligen Behälters noch bessere entfernt werden.
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Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung weiter dazu geeignet, dem Rotationskolben und/oder dem Kondensator Druckluft zuzuführen. Dadurch kann beispielsweise nach der Reinigung des Kolbens bzw. Kondensators dieser mittels Druckluft getrocknet werden, so dass der Rotationsverdampfer schneller wieder einsetzbar ist und/oder Rückstände können bereits vor der Reinigung aus dem Kolben bzw. Kondensator entfernt werden, was den Reinigungsvorgang beispielsweise vereinfacht.
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Ein erfindungsgemäßer Rotationsverdampfer umfasst zumindest einen drehbar angeordneten Rotationskolben zur Aufnahme eines zu verdampfenden Stoffes und einen Kondensator zum Kondensieren des verdampften Stoffes im Betrieb, sowie eine oben beschriebene Reinigungsvorrichtung. Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung als Aus- und/oder Nachrüstsatz für den Rotationsverdampfer bereitgestellt.
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Eine erfindungsgemäße Steuereinheit dient für eine oben beschriebene erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und/oder für einen oben beschriebenen erfindungsgemäßen Rotationsverdampfer, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Reinigungsvorrichtung bzw. den Rotationsverdampfer so zu steuern, dass im Betrieb der Reinigungsvorrichtung insbesondere unabhängig vom Betrieb des Rotationsverdampfers, dem Rotationskolben und/oder dem Kondensator aus dem Reinigungsmittelvorrat durch die Zuleitung mittels dem Druckerzeugungsmittel ein unter Druck stehendes Reinigungsmittel zum Reinigen des Rotationskolbens bzw. des Kondensators zugeführt wird. Mit einer derartigen Steuereinheit ist es beispielsweise möglich, an dem Rotationsverdampfer ein Reinigungsverfahren automatisch durchzuführen.
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Ein erfindungsgemäßes Reinigungsverfahren für einen Rotationsverdampfer dient zum Reinigen eines Rotationskolbens und/oder eines Kondensators des Rotationsverdampfers. In dem Verfahren wird, vorzugsweise unabhängig vom Betrieb des Rotationsverdampfers, dem Rotationskolben und/oder dem Kondensator mittels eines Druckerzeugungsmittels aus einem Reinigungsmittelvorrat durch eine Zuleitung ein unter Druck stehendes Reinigungsmittel zugeführt.
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Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren kann auch durch die oben stehenden Merkmale bzw. die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale der Reinigungsvorrichtung und/oder des Rotationsverdampfers und/oder der Steuereinheit weitergebildet sein.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
- 1 ist eine schematische Ansicht eines Rotationsverdampfers mit einer Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Ansicht eines Rotationsverdampfers mit einem Ausschnitt einer Reinigungsvorrichtung gemäß einer Weiterbildung der in 1 gezeigten Reinigungsvorrichtung.
- 3a und 3b sind schematische Ansichten von Ausführungsbeispielen eines Düsenkopfes zur Verwendung in der in 2 gezeigten Reinigungsvorrichtung.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 1 ein Rotationsverdampfer 2 mit einer Reinigungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Der Rotationsverdampfer 2 umfasst einen in einem Heizbad 3 angeordneten und mittels eines Rotationsantriebs 7 um eine Rotationsachse drehbaren Rotationskolben 4 zur Aufnahme eines Ausgangsstoffes. Der Rotationskolben 4 kann beispielsweise als ein Rundkolben aus Glas ausgestaltet sein. Das Heizbad 3 enthält eine beheizbare Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder Öl.
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Aus einer Dampfdurchführung 8 durch den Rotationsantrieb 7 und einem Kondensator 5 ist ein Dampfweg gebildet. Unter dem Kondensator 5 ist ein Sammelbehälter und/oder Destillatentnahmebehälter 6 zur Aufnahme und/oder Entnahme von verflüssigtem Destillat vorgesehen. Der Rotationskolben 4, der Kondensator 5 und der Sammelbehälter 6 bilden dabei vorzugsweise mit den in dem Dampfweg zwischen ihnen angeordneten Elementen ein gasdicht abgeschlossenes System.
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Weiter umfasst der Rotationsverdampfer 2 eine Bedieneinheit 12 zur Steuerung der einzelnen Komponenten des Rotationsverdampfers 2.
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Der Kondensator 5 weist einen Vakuumanschluss 9 zum Anschließen einer in 1 nicht gezeigten Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks bis hin zu einem Vakuum auf, sowie in 1 ebenfalls nicht gezeigte Kühlmittelanschlüsse zum Zu- und Ableiten eines Kühlmittels. Weiter weist der Kondensator 5 vorzugsweise an seinem oberen Abschnitt einen Anschluss 10 zum Zuleiten eines Reinigungsmittels auf, sowie vorzugsweise an seinem unteren Abschnitt einen Anschluss 11 zum Ableiten des Reinigungsmittels.
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Die in 1 gezeigte Reinigungsvorrichtung 1 umfasst einen als Vorratsbehälter 13 ausgebildeten Reinigungsmittelvorrat zum Bevorraten eines Reinigungsmittels, der über eine Zuleitung 16 und dem Anschluss 10 des Kondensators 5 mit dem oberen Abschnitt des Kondensators 5 in Verbindung steht. Weiter umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 einen Entnahmebehälter 14, der über eine Ableitung 17 und dem Anschluss 11 des Kondensators 5 mit dem unteren Abschnitt des Kondensators 5 in Verbindung steht.
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Das Reinigungsmittel ist vorzugsweise eine Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder ein an einen im Betrieb des Rotationsverdampfers verwendeten Ausgangsstoff oder an zumindest eine Komponente, insbesondere eine im Betrieb verdampfte Komponente, des Ausgangsstoffes angepasstes Reinigungsmittel. Auch kann dem Reinigungsmittel ein Pflegemittel zugesetzt werden oder es kann Wasser mit einem zugesetzten Reinigungsmittel verwendet werden.
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Weiter umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 ein als Kompressor 15 ausgebildetes Druckerzeugungsmittel. Der Kompressor 15 ist dazu ausgebildet, das Reinigungsmittel aus dem Vorratsbehälter 13 unter Druck durch die Zuleitung 16 in Richtung des Kondensators 5 strömen zu lassen, und einen Unterdruck in der Ableitung 17 zu erzeugen und so das Reinigungsmittel wieder aus dem unteren Abschnitt des Kondensators 5 abzusaugen. Alternativ zu dem Kompressor 15 können auch separate Pumpen zum Erzeugen eines Druckes in dem Reinigungsmittel in der Zuleitung 16 und zum Erzeugen eines Unterdruckes in der Ableitung 17 vorgesehen sein.
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Vorzugweise ist der Kompressor 15 mit der Bedieneinheit 12 elektronisch verbunden zur Steuerung des Kompressors 15 über die Bedieneinheit 12.
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Im Betrieb des Rotationsverdampfers 2 werden mittels der Bedieneinheit 12 die Temperatur des Heizbades 3, die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationskolbens 4 und ein Unterdruck in dem Rotationskolben 4 so gesteuert, dass eine gewünschte Komponente des in dem Rotationskolben 4 aufgenommenen Ausgangsstoffes oder der gesamte Ausgangsstoff verdampft. Über die Dampfdurchführung 8 gelangt das verdampfte Destillat in den Kondensator 5, wo es gekühlt wird und kondensiert. Das verflüssigte Destillat fließt in den Sammelbehälter 6 und kann dann entnommen werden.
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Nach einem oder mehreren Verdampfungsvorgängen werden der Rotationskolben 4 und der Kondensator 5 gereinigt. Hierzu ist der Rotationsverdampfer im Wesentlichen außer Betrieb, d.h. insbesondere sind der Rotationsbehälter 4 und der Sammelbehälter 6 bis auf Reste und/oder Rückstände im Wesentlichen entleert. Vorzugsweise ist auch das Heizbad 3 ausgeschaltet. Der Rotationsantrieb 7 und/oder die Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdruckes können ebenfalls ausgeschaltet sein.
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Durch Einschalten des Kompressors 15 wird Reinigungsmittel aus dem Vorratsbehälter 13 unter Druck durch die Zuleitung 16 dem oberen Abschnitt des Kondensators 5 zugeführt. Durch den Druck des Reinigungsmittels und die auf das Reinigungsmittel wirkende Schwerkraft strömt das Reinigungsmittel durch den Kondensator 5 nach unten und durch die Dampfdurchführung 8 in den Rotationskolben 4. Dadurch werden Verunreinigungen und Rückstände von den Innenwänden des Kondensators 5, der Dampfdurchführung 8 und des Rotationskolbens 4 gelöst und in dem Reinigungsmittel aufgenommen. Eine Rotation des Rotationskolbens 4 kann dabei die Reinigungswirkung verstärken.
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Anschließend wird durch Anlegen eines Unterdrucks mittels des Kompressors 15 das verschmutzte Reinigungsmittel durch die Ableitung 17 abgesaugt, so dass es aus dem Rotationskolben 4 und dem unteren Abschnitt des Kondensators 5 durch die Ableitung 17 in den Entnahmebehälter 14 fließt.
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Der Reinigungsvorgang kann kontinuierlich erfolgen, d.h. das Zuführen von Reinigungsmittel durch die Zuleitung 16 und das Absaugen des verschmutzten Reinigungsmittels durch die Ableitung 17 erfolgen zumindest zeitweise gleichzeitig. Alternative dazu kann auch jeweils zuerst eine Menge des Reinigungsmittels in den Kondensator 5 und den Rotationskolben 4 eingeleitet werden und dieses dann abgesaugt werden, ohne dass während des Absaugens neues Reinigungsmittel zugeleitet wird.
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Die Steuerung der Reinigungsvorrichtung erfolgt dabei vorzugsweise durch Steuern des Kompressors 15, sowie optional durch Steuern von optional an der Zuleitung 16 und/oder der Ableitung 17 vorgesehenen Ventilen. Diese Ventile (in den Figuren nicht gezeigt) können dazu geeignet sein, die entsprechende Leitung zu sperren und freizugeben und/oder die Durchflussmenge des Reinigungsmittels durch die entsprechende Leitung zu steuern.
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Das Steuern des Kompressors 15 und der optionalen Ventile kann dabei manuell durch einen Benutzer erfolgen, entweder an dem Kompressor bzw. den Ventilen selbst oder über die Bedieneinheit 12, oder automatisch erfolgen. Beispielsweise kann der Reinigungsvorgang automatisch nach einem oder mehreren Destilliervorgang bzw. -Vorgängen erfolgen. Zum automatischen Steuern des Kompressors 15 und der optionalen Ventile, sowie gegebenenfalls weiterer Komponenten des Rotationsverdampfers 2, ist die Bedieneinheit 12 beispielsweise als eine Steuereinheit ausgebildet. Die Steuereinheit kann eine CPU enthalten, deren Betrieb durch ein Computerprogramm (Software) gesteuert wird.
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Zum Absaugen des verschmutzten Reinigungsmittels kann die Ableitung 17 auch durch den Anschluss 11 des Kondensators 5 hindurch in den Rotationskolben 4 hinein geführt sein. Vorzugsweise ist die Ableitung 17 im Wesentlichen bis zum Grund des Rotationskolbens 4, d.h. dessen tiefster Stelle, geführt, um einen wesentlichen Teil des Reinigungsmittels, vorzugsweise das gesamte Reinigungsmittel, aus dem Rotationskolben 4 ausleiten zu können.
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Alternativ zu dem Vorratsbehälter 13 kann die Zuleitung 16 auch an einen Wasserhahn angeschlossen sein, so dass als Reinigungsmittel Leitungswasser durch die Zuleitung 16 gelangt. Bei ausreichendem Druck des Leitungswassers kann die Zuleitung 16 auch ohne den Kompressor 15 bereitgestellt sein. Somit dient das aus dem Wasserhahn ausströmende Leitungswasser sowohl als Reinigungsmittelvorrat, als auch als Druckerzeugungsmittel. Dem Leitungswasser können noch Reinigungs- und/oder Pflegemittel zugesetzt werden.
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2 zeigt den in 1 gezeigten Rotationsverdampfer 2 mit einer Weiterbildung der in 1 gezeigten Reinigungsvorrichtung 1. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in 2 der Vorratsbehälter 13, der Entnahmebehälter 14 und der Kompressor 15 nicht gezeigt. Ebenso ist die Ableitung 17 nicht gezeigt.
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Die in 2 gezeigte Reinigungsvorrichtung 1 umfasst zwei Zuleitungen 16, 16' die mit dem Kompressor 15 (nicht gezeigt) und dem Vorratsbehälter 13 (ebenfalls nicht gezeigt) oder alternativ mit einem Wasserhahn verbunden sind. Die Zuleitungen 16, 16' stehen jeweils mit einer Reinigungslanze 18, 18' in Verbindung, die jeweils einen Leitungsabschnitt 19 und einen Düsenkopf 20 aufweist. Der Leitungsabschnitt 19 der Reinigungslanzen 18, 18' ist beispielweise ein rohrförmig ausgebildeter steifer Hohlkörper, der dazu geeignet ist, das unter Druck stehende Reinigungsmittel von der Zuleitung 16, 16' zu dem Düsenkopf 20 zu leiten. Die Leitungsabschnitte 19 der Reinigungslanzen 18, 18' sind in 2 durch die Anschlüsse 10 bzw. 11 in den Kondensator 5 bzw. in den Rotationskolben 4 geführt.
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Vorzugsweise sind die Reinigungslanzen 18, 18' in eine axiale Richtung (d.h. entlang der Längsachse der Leitungsabschnitte 19) und/oder radiale Richtung (d.h. senkrecht zur Längsachse der Leitungsabschnitte 19) in dem Kondensator 5 bzw. in dem Rotationskolben 4 bewegbar und/oder um ihre Längsachse drehbar in dem Kondensator 5 bzw. Rotationskolben 4 vorgesehen und/oder der Düsenkopf 20 ist drehbar an dem Leitungsabschnitt 19 angeordnet.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel des an den Leitungsabschnitt 19 anschließenden Düsenkopfs 20 der Reinigungslanze 18, 18' ist in 3a gezeigt. Er ist als ein kugelförmiger Hohlraum ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandeten Auslassöffnungen 21, durch die das Reinigungsmittel im Betrieb der Reinigungsvorrichtung 1 als Reinigungsmittelstrahlen 22 in den Rotationskolben 4 bzw. den Kondensator 5 gelangt. Die Auslassöffnungen 21 sind beispielsweise kreisförmige Löcher in dem Düsenkopf 20 mit einem Durchmesser b, wobei der Durchmesser b der Löcher vorzugsweise so gewählt ist, dass er kleiner als ein Durchmesser d des Leitungsabschnitts 19 ist. Vorzugsweise ist der Gesamtflächeninhalt aller Auslassöffnungen 21 des Düsenkopfes 20 kleiner als die Querschnittsfläche des Leitungsabschnitts 19. Dadurch wird erzielt, dass das Reinigungsmittel mit großer Geschwindigkeit aus den Auslassöffnungen 21 austritt, insbesondere mit einer höheren Geschwindigkeit, als das Reinigungsmittel den Leitungsabschnitt 19 durchströmt.
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Im Betrieb der in 2 und 3a gezeigten Reinigungsvorrichtung 1 strömt das unter Druck stehende Reinigungsmittel durch die Zuleitung 16 bzw. 16' und den jeweiligen Leitungsabschnitt 19 der Reinigungslanze 18 bzw. 18' und gelangt dann in den Düsenkopf, wo es durch die Auslassöffnungen 21 mit hoher Geschwindigkeit als Reinigungsmittelstrahlen 22 austritt. Entsprechend der regelmäßigen Anordnung der Auslassöffnungen 21 an dem Düsenkopf 20 tritt das Reinigungsmittel im Wesentlichen in alle Raumrichtungen (außer in Richtung des Leitungsabschnitts 19) aus. Währenddessen wird die Reinigungslanze 18, 18' optional in axialer und/oder radialer Richtung in dem Kondensator 5 bzw. dem Rotationskolben 4 bewegt und/oder zumindest der Düsenkopf wird um die Längsachse des Leitungsabschnitts 19 gedreht, so dass möglichst alle Bereiche der Innenwand des Kondensators 5 bzw. des Rotationskolbens 4 von den Reinigungsmittelstrahlen 22 abgetastet werden.
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Anschließend wird das verschmutzte Reinigungsmittel wie in Bezug auf 1 beschrieben durch eine Ableitung (in 2 nicht gezeigt) mittels eines Unterdrucks aus dem Rotationskolben 4 und dem Kondensator 5 abgesaugt. Die Ableitung kann dabei wie in Bezug auf 1 beschrieben eine separat von der Reinigungslanze 18, 18' bereitgestellte Ableitung sein, die mit einem Anschluss des Kondensators verbunden ist und/oder durch einen Anschluss des Kondensators in den Rotationskolben hinein geführt ist. Alternativ dazu kann die Ableitung auch integral mit der Reinigungslanze 18, 18' gebildet sein, beispielsweise kann neben und parallel zu dem Leitungsabschnitt 19 ein weiterer Leitungsabschnitt zum Ausleiten des Lösungsmittels vorgesehen sein.
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Wie oben in Bezug auf 1 beschrieben kann der Reinigungsvorgang kontinuierlich erfolgen oder durch zeitlich abwechselndes Zu- und Abführen von Reinigungsmittel. Die Steuerung der in 2 gezeigten Reinigungsvorrichtung erfolgt ebenfalls wie in Bezug auf 1 beschrieben manuell oder automatisch durch Steuern des Kompressors 15 und optionaler Ventile an den Zuleitungen und/oder Ableitungen.
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In 2 sind zwei Reinigungslanzen 18, 18' gezeigt, die in den Kondensator 5 bzw. den Rotationskolben 4 eingebracht sind. Der Kondensator 5 und der Rotationskolben 4 können somit gleichzeitig gereinigt werden (durch gleichzeitiges Betreiben der beiden Reinigungslanzen). Alternativ dazu können die Reinigungslanzen 18, 18' auch nacheinander betrieben werden, so dass im Wesentlichen zuerst der Kondensator 5 und dann der Rotationskolben 4 oder umgekehrt gereinigt wird. Im Falle der aufeinanderfolgenden Reinigung kann auch nur eine Reinigungslanze bereitgestellt sein, die zuerst in den Kondensator 5 und dann in den Rotationskolben 4 eingebracht wird oder umgekehrt. Ferner kann bzw. können die Reinigungslanze(n) 18, 18' als integrale Bestandteile des Rotationsverdampfers 2 bereitgestellt sein, so dass sie zum Durchführen des Reinigungsvorgangs nicht erst in diesen eingebracht werden müssen. Alternativ kann bzw. können die Reinigungslanze(n) 18, 18' separat von dem Rotationsverdampfer 2 bereitgestellt sein und für einen Reinigungsvorgang in diesen eingebracht werden.
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Bei dem in 3a gezeigten kugelförmigen Düsenkopf 20 sind die Auslassöffnungen 21 regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet, mit Ausnahme des Bereichs, in dem der Leitungsabschnitt 19 und der Düsenkopf 20 in Verbindung stehen. Die Anordnung der Auslassöffnungen 21 an dem Düsenkopf kann jedoch auch davon abweichen, beispielsweise können die Auslassöffnungen zumindest abschnittsweise unregelmäßig an dem Düsenkopf verteilt sein. Zudem kann die Form der Auslassöffnungen 21 auch von der in 3a gezeigten Kreisform abweichen. Sie können jede beliebige Form annehmen, insbesondere können auch Auslassöffnungen 21 mit verschiedenen geometrischen Formen und/oder Größen an dem Düsenkopf 20 vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Verteilung und/oder geometrische Form, insbesondere Größe (d.h. Abmessung), der Auslassöffnungen 21 an eine geometrische Form und/oder Erstreckung des Rotationskolbens 4 bzw. des Kondensators 5 angepasst. Ebenso kann der Düsenkopf 20 von der in 3a gezeigten Kugelform abweichen, beispielsweise kann er länglich ausgebildet sein.
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3b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Düsenkopfes 20' einer Reinigungslanze 18, 18'. Der Düsenkopf 20' ist als eine Verlängerung des Leitungsabschnitts 19 mit sich vorzugsweise kontinuierlich verringernder Querschnittsfläche ausgebildet. Am spitz zulaufenden Ende 20a des Düsenkopfes 20' ist eine Auslassöffnung 21 vorgesehen, aus der das Reinigungsmittel im Betrieb als Reinigungsmittelstrahl 22 austritt. Die Auslassöffnung 21 weist somit eine kleinere Querschnittsfläche auf als der Leitungsabschnitt 19. In 3b ist eine kreisförmige Auslassöffnung 21 gezeigt, deren Durchmesser b kleiner ist als der Durchmesser d des Leitungsabschnitts 19.
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Im Betrieb tritt das Reinigungsmittel aus dem Düsenkopf 20' im Wesentlichen nach unten, d.h. in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts 19, aus der Auslassöffnung 21 aus. Somit ist es möglich, den mit hoher Geschwindigkeit austretenden Reinigungsmittelstrahl 22 auf eine fest definierte Position in dem Verdampfer 5 bzw. dem Rotationskolben 4 zu richten. Wie in Bezug auf 3a beschrieben wird optional die Reinigungslanze mit dem Düsenkopf 20' während des Reinigungsmittelaustritts in axialer Richtung bewegt und/oder zumindest der Düsenkopf wird um die Längsachse des Leitungsabschnitts 19 gedreht und/oder geschwenkt (d.h. in einen Winkel zur Längsachse des Leitungsabschnitts 19 gebracht), so dass möglichst alle Bereiche der Innenwand des Kondensators 5 bzw. des Rotationskolbens 4 von dem Reinigungsmittelstrahl 22 abgetastet werden können.
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Bei dem in 3b gezeigten Düsenkopf 20' ist die Auslassöffnung 21 am unteren Ende des Düsenkopfes, d.h. in Verlängerung des Leitungsabschnitts 19, vorgesehen. Alternativ kann die Auslassöffnung auch an einer anderen Stelle des Düsenkopfes 20' vorgesehen sein, beispielsweise seitlich. In diesem Fall tritt der Reinigungsmittelstrahl 22 seitlich und/oder in einem Winkel nach unten aus. Ferner ist in 3b ein Düsenkopf 20' mit einer einzigen Auslassöffnung 21 gezeigt, der Düsenkopf kann jedoch auch wie in 3a gezeigt mehrere Auslassöffnungen aufweisen. Auch kann die Auslassöffnung 22 von der beschriebenen Kreisform abweichen. Vorzugsweise ist die geometrische Form, insbesondere Größe (d.h. Abmessung), der Auslassöffnung 21 an eine geometrische Form und/oder Erstreckung des Rotationskolbens 4 bzw. des Kondensators 5 angepasst.
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Optional kann der in 3a und/oder 3b gezeigte Düsenkopf in Ultraschalschwingungen versetzt werden, was in den Figuren durch die Striche 23 verdeutlicht ist. Dadurch breitet sich der Ultraschall in den Reinigungsmittelstrahlen aus und das Reinigungsmittel gelangt in Schwingungen an die Behälterwand, wodurch die Reinigungswirkung weiter verbessert werden kann.
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Optional kann nach dem Absaugen des Reinigungsmittels durch die Reinigungsvorrichtung 1 Druckluft in den Rotationskolben 4 und/oder den Kondensator 5 eingeleitet werden. Hierzu wird anstelle des Vorratsbehälters 13 eine Druckluftquelle an die Zuleitung 16 bzw. 16' oder an eine separat bereitgestellte Druckluftleitung der Reinigungsvorrichtung 1 angeschlossen, wobei die Luft z.B. durch die Ableitung 17 wieder aus dem Rotationskolben 4 bzw. dem Kondensator 5 entweichen kann. Durch die Druckluft kann in dem Kondensator 5 und/oder dem Rotationskolben 4 verbliebenes Reinigungsmittel aus diesem verdrängt werden, was eine Trocknung des Kondensators 5 bzw. des Rotationskolbens 4 bewirkt. Vorzugsweise erfolgt das Einleiten von Druckluft automatisch, beispielsweise durch Steuern von an der Zuleitung bereitgestellten Ventilen durch eine Steuereinheit.
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Das Einbringen von Druckluft kann auch vor einem Reinigungsvorgang erfolgen, beispielsweise um Rückstände des Ausgangsstoffes und/oder des Destillats aus dem Rotationskoben und/oder dem Kondensator abzuführen.
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Die Zuleitung 16, 16' und die Ableitung 17 sind vorzugsweise fest mit den jeweiligen Anschlüssen 10, 11 des Kondensators 5 verbunden. Alternativ können die Zu- und Ableitung auch erst vor Beginn des Reinigungsvorgangs mit den jeweiligen Anschlüssen des Kondensators verbunden werden. Die Zuleitung 16, 16' kann auch eine bereits an dem Rotationsverdampfer vorgesehene Leitung sein bzw. an eine derartige Leitung angeschlossene Leitung sein, beispielsweise eine Leitung zum Befüllen des Rotationskolbens. Auch die Ableitung kann eine bereits an dem Rotationsverdampfer vorgesehene Leitung sein bzw. an eine derartige Leitung angeschlossene Leitung sein, beispielsweise eine Leitung zur Resteentleerung von Ausgangsstoffrückständen. Ferner können geeignete Ventile, insbesondere Wegeventile, zur Steuerung des Reinigungsvorganges vorgesehen sein.
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Bei der oben in Bezug auf die 2, 3a und 3b beschriebenen Weiterbildung ist jeweils eine Reinigungslanze für den Kondensator und/oder den Rotationskolben vorgesehen. Es können jedoch auch mehrere Reinigungslanzen (oder alternativ eine Reinigungslanze mit mehreren Düsenköpfen) gleichzeitig in dem Kondensator und/oder dem Rotationskolben vorgesehen sein. Insbesondere bei dem in 3b gezeigten Düsenkopf mit einer einzigen Auslassöffnung kann durch Bereitstellen mehrere Reinigungslanzen bzw. Düsenköpfe eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden. Dabei sind die Leitungsabschnitte der Reinigungslanzen bzw. Düsenköpfe vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandet in einem Abstand zum Mittelpunkt des entsprechenden Anschlusses des Kondensators durch diesen Anschluss hindurch geführt. Bei der Verwendung einer einzigen Reinigungslanze bzw. Düsenkopfes hingegen (was insbesondere bei einer Reinigungslanze mit einem in 3a gezeigten Düsenkopf vorteilhaft ist) ist der Leitungsabschnitt der Reinigungslanze vorzugsweise mittig durch den entsprechenden Anschluss des Kondensators geführt.
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Die Reinigungsvorrichtung 1 kann integral mit dem Rotationsverdampfer 2 gebildet sein oder sie kann separat von dem Rotationsverdampfer 2 als ein Aus- oder Nachrüstsatz für den Rotationsverdampfer bereitgestellt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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