JP2015165132A - 洗浄システム操作用の真空モーター - Google Patents

Abstract

【課題】医療用洗浄装置で単回使用される装置を駆動する簡易型真空モーターを提供する。
【解決手段】真空モーター１は、作用プランジャー１２と、リセット要素２２と、圧縮ガスを供給するためのガス入口開口２４と、ガスを排出するためのガス出口開口２６とを備え、制御プランジャー１４が、作用プランジャーと内部空間の後側６との間に配置され、制御プランジャーは、第一の位置で、ガス出口開口を覆わずガス入口開口を覆い、第二の位置で、ガス入口開口を覆わずガス出口開口を覆い、制御プランジャーは作用プランジャーに対して移動可能で、キャッチ要素１８、２０またはスペーサが作用プランジャーまたは制御プランジャー上に配置され、作用プランジャーが内部空間の前側へ移動する際に、キャッチ要素は制御プランジャーを第一の位置に移し、作用プランジャーが内部空間の後側へ移動する際に、キャッチ要素は制御プランジャーを第二の位置に移す。
【選択図】図１

Description

本出願発明は作用プランジャーおよび内部空間を備える真空モーターに関し、この場合、作用プランジャーは直線方向に移動可能な状態で配置されている。本発明は上記タイプの真空モーターを備える洗浄システムにも関する。

更に、本発明は、上記タイプの真空モーターの使用、真空または負圧により周期運動を発生させる方法および上記タイプの方法によりスプレーパフを発生させる方法に関する。

従って、本発明の目的は、本質的に安価なプラスチック素材で作製可能な簡易型真空モーターであり、単回使用用でプラスチック製の特定の医療用洗浄装置で一度だけ短期間操作される装置を、駆動することが意図されている。更に、上記真空モーターで駆動される液体用ポンプが記載される。更に、単回使用を目的とした医療用リンス装置（すなわち洗浄システム）の洗浄液排出用ポンプを駆動する真空モーターの使用が提案される。

医療用リンスシステムは、外科手術において、組織部分を洗浄するために広範囲に使用されている。上記リンスシステムは洗浄システムと呼ばれる。洗浄対象の組織部分に発射される噴射ジェットを発生させ上記組織部分に機械的洗浄効果を発揮するため、洗浄システムおよび洗浄液が使用される。特に、関節内部人工器官の移植中および敗血症再検査中、洗浄システムは極めて重要である（非特許文献１、２、３、４、５を参照）。

パルス洗浄システムは、例えば（特許文献１、２、３）などにより、かなり以前から知られている。現在市販中の洗浄システムは電気モーター（例えば、Ｓｔｒｙｋｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製のＩｎｔｅｒＰｕｌｓｅ（登録商標）ジェット洗浄）または圧縮空気（例えば、Ｈｅｒａｅｕｓ Ｍｅｄｉｃａｌ ＧｍｂＨ製のＰＡＬＡＶＡＧＥ（登録商標））で駆動される。携帯用の電動式洗浄システムも有効であることが証明されている。しかし、性格状限定された電荷容量しか有さない大型の蓄電池電槽や再充電式蓄電池電槽が必ず必要である。蓄電池電槽や再充電式蓄電池電槽は環境への影響の面で批判的に見られている。圧縮空気は手術現場で通常無制限に利用可能であり、従ってエネルギー供給が制限されることなく好きな期間だけ洗浄液を噴射できるので、圧縮ガス駆動の洗浄システムの方が有利である。

しかし、圧縮ガス駆動洗浄システムを用いるには２チューブ式システムの使用が必要であり、その場合、１つ目のチューブからは非滅菌圧縮空気が供給され、２つ目のチューブは、圧縮空気モーターを駆動した後部分的に膨張する非滅菌空気を排出するのに使用される。しかし、圧縮空気または他の圧縮ガスで駆動するシステムには、駆動装置として圧縮ガスモーターが通常利用される。洗浄システム用の圧縮ガスモーターは、ほとんどが層状の圧縮ガスモーターである。圧縮ガスモーターは回転運動を起こし、それが次に振動直線運動に変わる。振動直線運動は運動量を少量の洗浄媒体に伝えるのに利用される。この場合、洗浄液にパルスを伝達できるように、駆動装置と洗浄液入口との間に少なくとも１つの膜を配置するのが通例である。その結果、１分間に２０００〜３０００パルスという高パルス率のスプレーパフが発生する。これは、かかる高回転率に耐えるには圧縮ガスモーターを高精密に製造する必要があることを意味する。更に、十分に安定した収納が利用できなければならない。そのため、圧縮ガスモーターは、一般の圧縮ガス駆動洗浄システムの構成部品の中で最も高価である。従って、圧縮ガスモーターは、適切な再処理および滅菌の後複数回使用できるように、一般的に、金属または他の耐久性素材でできたハンドル内に配置される。圧縮ガスモーターは、モーター駆動に使用される圧縮ガスと周囲大気圧との間の圧力差を利用する。

圧縮ガスモーターは（特許文献４）で知られている。該文献に記載されている圧縮ガスモーターは二部構成のプランジャーを有しており、該プランジャーは介在空間と該プランジャーの１つを通過する通路を有している。従って、モーターの構造は特に簡単で、しかも安価である。

数多くの外科手術が滲出液および血液の吸引を必要としている。上記液体を吸引するのに、負圧で操作される吸引装置が使用される。かかる装置を操作する目的で、ほとんどの手術現場には、通常０．８〜０．９バールの負圧を供給する固定式の真空システムが備わっている。かかる装置の他に、可動式真空システムおよび／または負圧発生システムも広範囲に使用される。

ＵＳ ４，５８３，５３１Ａ ＵＳ ４，２７８，０７８Ａ ＵＳ ５，５４２，９１８Ａ ＷＯ ２０１２／０３８００３Ａ１

Ｒ．Ｍ．Ｓｈｅｒｍａｎら：Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｌａｖａｇｅ ｉｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｂｌｏｏｄ−ｇａｓ ｃｈａｎｇｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ．Ｓｕｒｇ．１９８３；６５−Ａ：５００−５０６． Ｓ．Ｊ．Ｂｒｅｕｓｃｈら：Ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅ Ｈｕｅｆｔｅｎｄｏｐｒｏｔｈｅｔｉｋ：Ｖｅｒｍｉｎｄｅｒｕｎｇ ｄｅｓ Ｆｅｔｔｅｍｂｏｌｉｅｒｉｓｉｋｏｓ ｉｎ ｄｅｒ ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅｎ Ｈｕｅｆｔｅｎｄｏｐｒｏｔｈｅｔｉｋ ｍｉｔｔｅｌｓ ｇｅｐｕｌｓｔｅｒ Ｄｒｕｃｋｓｐｕｅｌｕｎｇ．Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｅ ２０００；２９：５７８−５８６． Ｓ．Ｊ．Ｂｒｅｕｓｃｈら：Ｌａｖａｇｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ ＴＨＡ：Ｊｅｔ−ｌａｖａｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｓ Ｂｅｔｔｅｒ Ｃｅｍｅｎｔ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｔｈａｎ Ｓｔｒｉｎｇｅ−Ｌａｖａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｘｉｍａｌ Ｆｅｍｕｒ．Ｊ．Ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．２００；１５（７）：９２１−９２７． Ｒ．Ｊ．Ｂｙｒｉｃｋら：Ｈｉｇｈ−ｖｏｌｕｍｅ， ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｕｌｓａｔｉｌｅ ｌａｖａｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ Ｓｕｒｇ．１９８９；８１−Ａ：１３３１−１３３６． Ｊ．Ｃｈｒｉｓｔｉｅら：Ｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｌａｖａｇｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｅｍｂｏｌｉｃ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｈｅｍｉａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ Ｓｕｒｇ．１９９５；７７−Ｂ： ４５６−４５９．

しかし、より安価な設計のモーターを得たいという望みはいつも存在する。更に、より頻繁に、および／またはより大きい力で操作できるモーターを提供する必要もある。

しかし、このタイプの真空モーターは、洗浄システムに適しているだけでなく、真空または負圧源が利用でき安価な駆動装置の使用が有利であるあらゆる用途にも利用できる。上記要求事項は、例えば、バルク品または粉末を運搬し、容器に充填し、および／または投入する必要のある加振機設備では明らかである。同様に、上記圧縮ガスモーターは潤滑油を提供するポンプとして使用できる。

従って、従来技術の欠点を乗り越えるのが本発明の目的である。特に、本発明の目的は、上記目的のために使用できる安価で信頼できる真空モーターを発見することである。周期的に直線プランジャー運動を発生できる最大限に簡略化されたプランジャー付真空モーターを開発することが、本発明の目的である。浸出液および血液を吸引するのに手術現場で一般的に使用される一般的な固定式真空システムによって提供される真空、並びに可動式吸引システムを用いて、真空モーターが作動可能でなければならない。周期的直線運動を発生させる方法であって、開発対象の真空モーターが使用される、または少なくとも使用可能である方法が開発されるべきである。この場合、真空モーターは複雑で高価な弁システムを必要とせずに作動し、該真空モーターの構成部品がプラスチック素材の射出成形によって安価に製造できるほど簡略化されていることが重要である。該真空モーターは、医療用洗浄装置を駆動するのに使用可能でなければならない。大きい場所を占め真空モーターとは別の場所に置く必要のある弁システムは避けなければならない。従って、必要な弁機能は、真空モーターを洗浄システムのハンドピースに駆動装置として使用できるように、空間を最小限にしか閉めないやり方で真空モーターと一体化されているべきである。理想的には、プランジャー運動の如何なる点にも「死点」が存在しないように、適切に、弁の時間制御が実施されるべきである。更に、真空モーターと共に、携帯式洗浄システムに一体化される簡略型ポンプが開発されるべきである。真空モーターで駆動されるポンプは、洗浄システムに単回使用できるほど十分安価に製造できるよう、適切に簡略化されているべきである。

本発明の目的は、作用プランジャーと、作用プランジャーが直線方向に移動可能なように配置されている内部空間と、内部空間の前側の方向に作用する力を少なくともある時間作用プランジャーに働かせるリセット要素と、内部空間に周囲の空気または圧縮ガスを供給するためのガス入口開口と、内部空間からガスを排出するためのガス出口開口とを備えている真空モーターによって達成され、その場合、ガス出口開口は負圧源に接続可能であり、制御プランジャーが、内部空間で直線方向に移動可能なように作用プランジャーと内部空間の後側との間に配置されており、制御プランジャーは、第一の位置で、ガス出口開口を覆わずガス入口開口を覆い、第二の位置で、ガス入口開口を覆わずガス出口開口を覆い、制御プランジャーは作用プランジャーに対して移動可能なように軸受け状に支持されており、キャッチ要素および／またはスペーサが上記作用プランジャーおよび／または制御プランジャー上に配置されており、作用プランジャーが内部空間の前側へ移動する際に、キャッチ要素は制御プランジャーを第一の位置に移し、作用プランジャーが内部空間の後側へ移動する際に、キャッチ要素は制御プランジャーを第二の位置に移す。

本発明の態様では、真空モーターは、負圧のガスとより高圧のガスとの間の圧力差によって作業を行うことができるモーターであると理解されるべきである。この場合、大気圧、通常の圧力または通常より高い圧力のガス、好ましくは真空モーターの周囲からの空気が作用媒体として使われ、該ガスまたは空気は真空および／または負圧によって真空モーターを通して案内される。真空モーターを通したガス、好ましくは空気の流れにより、作用プランジャーは周期運動を行う。周囲の圧力が負圧よりも高ければ、負圧は既に存在する。極端な場合は、１００ｈＰａの圧力差で充分であり得る。本発明によれば、負圧源の圧力差が５００ｈＰａまたはそれ以上、および／またはその絶対圧力が５００ｈＰａまたはそれ以下であるのが好ましい。

リセット要素は、作用プランジャーが如何なる位置にあっても、内部空間の前側の方向への力を作用プランジャーに及ぼすのが好ましい。

縦方向に適切に設定（真空モーターの前側が下、すなわち地面の方向）された真空モーターは、作用プランジャーが重力によって元の位置に戻るので、物理的なリセット要素は必要ではなくなる。従って、本発明は、真空モーターを縦的に設定することにより形成されるリセット要素を提供することができ、その場合、作用プランジャーは重力によって前側方向に加速される。そうすると、真空モーターは特に単純な構造を持つようになる。しかし、作用プランジャーにより大きい力を与え、地球表面の方向と独立に真空モーターを機能させられるように、物理的なリセット要素が存在する方が好ましい。

キャッチ要素は、ロッドまたはキャッチピンを用いて作用プランジャー（または作用円筒）に連結されるのが好ましい。特に好ましいのは、キャッチピン、または場合によってはロッド、キャッチおよび作用プランジャーが同じ部品として提供される場合である。

制御プランジャー、ガス入口開口およびガス出口開口は弁要素を形成し、ガス入口開口およびガス出口開口は制御プランジャーの動きを通して繰り返し開閉される。

本発明は、作用プランジャーと後側との間の内部空間がガス入口開口およびガス出口開口を除いて閉ざされていることを提案する。

より具体的には、本発明は、内部空間の前側方向に最大限移動される作用プランジャーの位置と内部空間の後側との間に、ガス入口開口およびガス出口開口を除いて閉ざされた内部空間を提供できる。

本発明は、作用プランジャーが制御プランジャーから離れる動きをする場合に、制御プランジャーを作用プランジャーの方向に引っ張り制御プランジャーを第一の位置に移すキャッチ要素、並びに作用プランジャーが制御プランジャーの方向に移動する動きをする場合に、制御プランジャーを後側の方向に押し制御プランジャーを第二の位置に移すキャッチ要素および／またはスペーサを提供できる。

本発明の真空モーターは、作用プランジャーおよび制御プランジャーが同じ軸に沿って直線的に移動可能であるように提供されるのが好ましい。この場合、本発明は、内部空間の前側方向および後側方向に直線的に移動可能である作用プランジャーおよび制御プランジャーを提供できるのが好ましい。

更に、本発明の真空モーターにおいて、本発明は、第一の位置と第二の位置の間の第三の位置に、ガス入口開口とガス出口開口の両方を覆う制御プランジャーを提供できる。

従って、真空モーターは、ガス入口開口とガス出口開口が同時に開いている中間位置で停止したり、この「短絡」の所為で拘束された状態に留まったりすることは決してない。作用プランジャーの慣性力および／またはリセット要素の力の故に、かかる２つの開口が永久的に閉じた状態に留まるようなことは決して生じない。

本発明は、作用プランジャーに面する側の制御プランジャーに少なくとも１つのスペーサおよび／または制御プランジャーに面する作用プランジャー側またはキャッチ上、特にキャッチピン上に少なくとも１つのスペーサを提供し、それによって、作用プランジャーと制御プランジャーが接触した際に互いの間に介在空間が立ち上がるようにしてもよい。この場合、本発明の改良は、第二の位置にあるガス入口開口が上記介在空間に開くようにでき、その場合、作用プランジャーと制御プランジャーが接触したとき、少なくとも１つのスペーサは、キャッチ要素を通して確立される第一の距離よりも小さい第二の距離を作用プランジャーと制御プランジャーの間に確立する。

スペーサは内部空間の中心軸に沿ってチューブを用いて形成でき、その場合、該内部空間を通して、キャッチおよび／またはキャッチピン、あるいはキャッチを作用プランジャーまたは制御プランジャーに固定しているロッドが延びている。あるいは、少なくとも１つのスペーサがピンとして提供されていてもよい。スペーサまたは複数のスペーサおよび作用プランジャーまたは制御プランジャーが同じ部品として提供されるのが好ましい。

本発明において、リセット要素が作用プランジャーを後側から離れる方向に加速するとき、作用プランジャーと制御プランジャーの間の距離が大きくなるのが重要である。その結果、衝撃または主要力がキャッチ要素を通して制御プランジャーを加速させるように働くので、休止した制御プランジャーまたはブロックされた制御プランジャーの所為で真空モーターが停止するような事態は生じない。同じ目的で、本発明は、作用プランジャーの質量、特にキャッチ要素がしっかり固定されている作用プランジャーの質量を制御プランジャーの質量よりも大きくできる。

更に、本発明は、リセット要素を、作用プランジャーと内部空間の後側との間の内部空間に配置される弾力性のある圧縮発条として提供できる。

その結果、特に単純で製造コストも安く方位に関係なく良く作動する真空モーターが提供される。更に、モーター周波数は発条定数を選定することにより設定できる。

この場合、発条は作用プランジャーに接触するように提供できる。しかし、発条は内部空間の後側に接触しないのが好ましい。むしろ、発条は、内部空間の後側と作用プランジャーとの間に設置される支持表面、好ましくは制御プランジャーと作用プランジャーの間に設置される支持表面に接触する。支持表面は、作用プランジャーが移動する内部空間の中央部または前部の制限壁によって提供できる。本発明によれば、発条は、１Ｎ／ｃｍから１００Ｎ／ｃｍの発条定数を有しているのが好ましい。弾力性のある圧縮発条は、コイル発条または板発条であるのが好ましい。

携帯用洗浄システムの場合に要求されることであるが、地球表面に対して可変的に真空モーターを位置決めできるように、および／または作用プランジャーにより大きいモーメントを与えることができるように、本発明では、リセット要素は物理的リセット要素、特に弾力性のある発条、例えばスチール製の発条および／またはガス作動発条システムであるのが好ましい。理論的には、該弾力性のある発条は引張り発条であってもよい。引張り発条は内部空間の前側と作用プランジャーとの間の内部空間に設置される。この目的のために、引張り発条は内部空間の前側と作用プランジャーの両方に固定する必要がある。しかし圧縮発条の方が好ましい。圧縮発条として、該弾力性のある発条は作用プランジャーと内部空間の後側との間の内部空間に配置される。

更に、本発明は、第一の位置にある制御プランジャーがリセット要素によりキャッチ要素を通して前側の方向に引っ張られ、それにより、ガス出口開口が制御プランジャーと内部空間の後側との間の介在空間に開くことを提案する。

この設計により、真空モーターは開始位置（作用プランジャーと制御プランジャーの開始位置）に戻すことができ、その開始位置から、それまでガス出口開口を通して内部空間の外にガスが全く吸引されていない状態にあったガス出口開口を通して、ガスが吸引され始める。

本発明は、制御プランジャーに配置し、作用プランジャーに面する制御プランジャーの前側と、内部空間の後側に面している制御プランジャーの後側とを、ガスを透過するやり方で連結する少なくとも１つのガス透過通路を提供してもよい。

制御プランジャーは内部空間の内部壁に全周に亘って接触できる。その結果、内部空間内で制御プランジャーを直線的に安定して確実に案内できる。

好ましい実施態様によれば、本発明は、内部空間の内部壁に全周に亘って接触し、好ましくは、シール要素を用いて内部空間にガス密および耐圧的に全周に亘って接触する作用プランジャーを提供できる。

従って、本発明によれば、作用プランジャーは、内部空間の内部壁に対して軸受け状に密に支持されているのが好ましい。その結果、圧縮ガスが、真空モーターの性能または能力が減じるようなやり方で作用プランジャーから流出するようなことは決して生じない。

機械的運動を発生させる本発明の真空モーターに関して、本発明は、制御プランジャーとは反対側の作用プランジャー側に取り付けられ、内部空間から突出している、好ましくは内部空間の前側から突出しているロッド、特にプランジャーロッドを提供するのが好ましい。

この変形例において、ロッドは周期的なスラストを発生させる。軸によって作用プランジャーに連結されているプランジャーロッドを使用することにより、作用プランジャーの周期運動は回転運動に変換できる。この目的のために、プランジャーロッドはクランク軸に連結される、あるいは連結可能である。

本発明の好ましい実施態様は、放出開口が後側の反対側にある内部空間の前側に提供され、液体供給開口が内部空間の前側および／または側壁に配置され、該開口は少なくともある時間作用プランジャーによって覆われておらず、覆われていない状態で、作用プランジャーと内部空間の前側との間に配置されている、ことによっても特徴付けることができる。

この設計によって、液体および／またはガスと液体の混合体を取り上げるのに、作用プランジャーの行程容積が少なくとも部分的に使用される。作用プランジャーが内部空間の前側方向に動かされるとき、液体および／または液ガス混合体は放出開口を通して放出される。従って、真空モーターは直接洗浄システム用に使用できる。

この場合、本発明は、弁要素、特にリップ弁によって周囲の環境に接続されている放出開口を提供でき、その場合、弁要素は周囲圧と比べて十分に超過圧力の存在で開き、反対の場合に閉じ、逆止め弁付きチューブ又はホースが液体供給開口に連結されており、作用プランジャーと内部空間の前側との間の内部空間に負圧が存在すると開き、内部空間への液体の供給を可能とする。

従って、内部空間は自動的に液体で充填される。その結果、特別に簡単で安価な設計の洗浄システム用真空モーターが達成される。十分な圧力の定義に関しては、同一目的または同様な目的で使用される既知のリップ弁を参照されたい。

更に、作用プランジャーが、後側に面する作用プランジャー部分よりも少なくとも５０％断面積が小さいポンププランジャーを前側に面する側に備えるように、上記真空モーターを適切に提供でき、その場合、内部空間の断面は、ポンププランジャーの断面および作用プランジャーの断面に合うように調整される。

その結果、後側に面している作用プランジャー部分が確実に内部空間内で移動できるようになり、ポンププランジャーは作用プランジャーの動きによって液体供給開口を周期的に開閉し、それによって液体を放出開口から周期的に放出できるようになる。

本発明によれば、ポンププランジャーの断面積は作用プランジャーの断面積よりも７５％小さいのが好ましい。従って、ポンププランジャーと作用プランジャーの幾何形状が円筒であれば、直径は５０％小さい。

本発明の真空モーターは、キャッチ要素が作用プランジャーおよび制御プランジャーに取り付けられている弦、ケーブル、糸、鎖または弾力性のある発条であり、あるいはキャッチ要素は作用プランジャーまたは制御プランジャーに取り付けられているロッド、発条、ケーブル、糸、鎖または弾力性のある発条を備えており、それに取り付けられたキャッチを有しており、当該キャッチは作用プランジャーの周期運動の際に、作用プランジャーまたは制御プランジャーの突起に係合しており、キャッチ要素は、作用プランジャーに取り付けられ制御プランジャーのフィードスルーを通して延びているロッドによって提供されるのが好ましく、それに取り付けられたキャッチを有しており、作用プランジャーが制御プランジャーから十分離れており、制御プランジャーから離れる方向に移動するとき、当該キャッチは、制御プランジャーを引っ張るために、制御プランジャーのフィードスルーを通り抜けることはなく、制御プランジャーのフィードスルーの後側のフィードスルーに係合する、ように提供してもよい。

上記キャッチ要素は、制御プランジャーが作用プランジャーによって引っ張られる前に、構造的にシンプルなやり方で、作用プランジャーと制御プランジャーとの間の距離を増大させるのに使用できる。この手段により、モーターの効率は改善され、モーターが静止する危険性も減少する。

本発明は、キャッチが、作用プランジャーまたは制御プランジャーの反対側リミットストップにぶつかるように提供するのが好ましく、この場合、キャッチは、作用プランジャーが制御プランジャーの方向に移動したとき、制御プランジャーのリミットストップにぶつかり、制御プランジャーに十分近い位置に位置決めされる。

本発明の改良は、内部空間、少なくともその領域が円筒形であり、あるいは作用プランジャーの作業空間領域または作用プランジャーと制御プランジャーの行程容積全体が円筒形であるように提供してもよい。

円筒形内部空間は完全に円筒形である必要はない。作用プランジャーの行程容積が円筒形であれば十分である。制御プランジャーの行程容積も円筒形であるのが好ましい。制御制御プランジャーと内部空間の後側との間の空間にガスまたは空気がプランジャーを通って通過できるようにするカットアウトまたは他の凹部が提供されている場合は、制御プランジャーの行程容積は円筒形である必要はない。内部空間の前端方向における作用プランジャーの最大偏位と内部空間の前端との間の空間は、ポンププランジャーが提供されていない場合は、円筒形である必要はない。しかし、内部空間のこの部分も円筒形であれば、真空モーターの構造は簡略化される。本発明の範囲にあり一般的な定義に従う円筒は、２つの平行で、平面で、合同の表面（底面およびカバー面）およびジャケット面および／または円筒面で囲まれたボデーで、該ジャケット面は平行な直線で形成される。つまり、円筒は、平面表面をその平面に位置しない直線に沿って移動させることにより作成される。円筒の高さは、底面とカバー面が位置する２つの平面間の距離で与えられる。

直線が底面およびカバー面に垂直であれば、その構造体はストレートシリンダーと呼ばれる。本発明では、内部空間の幾何形状がストレートシリンダーであるのが好ましいが、それが全内部空間の１つまたはそれ以上の部分領域のみに関係しているのが特に好ましい。従って、本発明の範囲にあるストレートシリンダーは、円筒幾何形状の特殊なケースにすぎない。

作用プランジャーはあらゆる場所で内壁に密閉しているので、内部空間はいつも作用プランジャーによって少なくとも２つの別々のチャンバに分離されている。内部空間は作用プランジャーと制御プランジャーによって３つの別々のチャンバに分離されているのが好ましい。上記分離はガス密および耐圧である。

本発明は、内部空間の軸方向における制御プランジャーの長さが、ガス出口開口からガス入口開口までの軸方向の距離とガス出口開口およびガス入口開口の軸方向の断面との合計に少なくとも等しくなるように提供できる。ガス出口開口およびガス入口開口の軸方向の断面は、内部空間の軸方向におけるガス出口開口およびガス入口開口の断面である。

作用プランジャーおよび制御プランジャーの直線運動は、円筒形内部空間の対称軸に対応する直線に沿って進行するのが好ましい。

好ましい変形例によれば、本発明は、作用プランジャーの直線運動方向に垂直の２つの異なるサイズの断面表面を備えている作用プランジャーを提供でき、その場合、内部空間は異なる断面表面を有するマッチした内部壁を備えており、後側に面する作用プランジャー側の断面表面は、作用プランジャーの反対側にある前側の断面表面より少なくとも１００%大きく、好ましくは、後側に面する作用プランジャー側の断面表面は、作用プランジャーの反対側にある前側の断面表面のサイズの少なくとも４倍である。現在、作用プランジャーの前側はほとんどのケースでポンププランジャーと呼ばれている。

真空モーターを流れるガスが仕事をする、後側に面した作用プランジャー部分がより大きい断面表面を有していれば、より大きい力が働き、より大きいリセット力でリセットする張力が働き、それが真空モーターの作動周波数を高めることになるので、上述の方法は有利である。

本発明は、後側に面する少なくとも４ｃｍの直径を有する作用プランジャー（複数も可）部分を提供できるのが好ましい。

作用プランジャーの楕円形または円形断面表面に言及する場合、断面表面よりもむしろ半径、直径または断面に言及することが必ず可能である。従って、作用プランジャーの楕円形または円形断面表面あるいは断面、半径または直径が適用できる他の断面表面に言及することにより、本発明は、作用プランジャーの移動方向に垂直な２つの異なるサイズの直径または断面を備える作用プランジャーを提供でき、その場合、内部空間は異なる直径または断面を有するマッチした内部壁を備え、後側に面する作用プランジャー側の直径または断面は、作用プランジャーの反対側にある前側の直径または断面よりも大きい。この場合、本発明は、後側に面する作用プランジャー側の直径または断面が作用プランジャーの反対側にある前側の直径または断面の少なくとも２倍であることが好ましい。

本発明の改良では、真空モーターが作動している間、作用プランジャーの方向に少なくともある時間制御プランジャーに力を与える第二リセット要素が内部空間に配置され、その場合、好ましくは、第二リセット要素は制御プランジャーと内部空間の後側との間に配置され、特に好ましくは、弾力性のある圧縮発条が第二リセット要素として、制御プランジャーと内部空間の後側との間に配置されることを提案する。

その結果、真空モーターが休止状態にあるとき、ガス出口開口が露出されるように、すなわち制御プランジャーによって覆われないように、制御プランジャーを適切に位置決めできる。

従って、本発明は熱可塑性素材で製造される真空モーターを提供でき、該素材はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド−６およびポリアミド−１２であるのが好ましい。

本発明の真空モーターは、毎分５００サイクルから２，０００サイクルの周波数で作動するのが好ましく、毎分１，０００サイクルから１，５００サイクルの周波数で作動するのが特に好ましい。

洗浄システムに関する本発明の目的は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の少なくとも１つの真空モーターを備える洗浄システムによって達成され、その場合、真空モーターまたは複数の真空モーターが液体の周期的スプレーパフを発生するのに使用できる。

洗浄システムは、負圧源用のコネクタおよび手動操作可能な制御弁を備えるように提供でき、その場合、制御弁はガス管を用いて負圧源に接続されており、真空モーターのガス出口開口はガス管を用いて制御弁に接続されている。本発明では、真空モーターの液体供給開口が液体管に接続されるように提供できるのが好ましい。

本発明の目的は、本発明の真空モーターを洗浄システム用のモーター、ラッピングモーター、振動モーターとして、投与設備用の駆動装置として、シェーカーモーターとして、またはポンプとして、特に潤滑油ポンプとして使用することによっても達成される。

本発明の最重要な目的は、真空または負圧を用いて、特に本発明の真空モーターを用いて周期運動を発生させる方法によって達成され、
（Ａ）作用プランジャーおよび制御プランジャーは開始状態において互いに第一距離となるように内部空間に配置されており、制御プランジャーはガス入口開口を閉じ、ガス出口開口は開いており、
（Ｂ）作用プランジャーと制御プランジャーとの間および作用プランジャーと内部空間の後側との間のガスは、ガス出口開口を通して内部空間から排出され、
（Ｃ）前側に加えられる圧力と制御プランジャーの後側に加えられる圧力との間の圧力差によって、作用プランジャーは内部空間の後側の方向に加速されて動かされ、作用プランジャーと制御プランジャーとの間の距離は減少し、リセット要素は作用プランジャーの動きによってエネルギーを取得および蓄積し、
（Ｄ）制御プランジャーは、好ましくは第二距離に達するや否や、キャッチ要素またはスペーサの手段で作用プランジャーによって押され、
（Ｅ）制御プランジャーは、制御プランジャーの動きによってガス出口開口を閉め、
（Ｆ）制御プランジャーは、制御プランジャーの動きによってガス入口開口を開け、
（Ｇ）圧縮ガスまたは周囲の空気がガス入口開口を通して内部空間に流れ、
（Ｈ）リセット要素が作用プランジャーを内部空間の前側方向に加速し、
（Ｉ）好ましくは第一距離に達するや否や、制御プランジャーはキャッチ要素の手段で作用プランジャーによって引っ張られ、それを内部空間の前側の方向に押し、
（Ｊ）ガス入口開口は制御プランジャーの逆運動により再び閉じ、および
（Ｋ）作用プランジャーと内部空間の後側との間のガスは内部空間から再び排出される。

上記工程は論理的および経時的順番で進行し、本発明の行程が進行する期間は部分的におよび時間的にオーバーラップが可能である。真空モーターはリセット要素によって開始状態に戻されるのが好ましい。しかし、ガス出口開口において負圧が一旦利用できなくなっても、開始状態に再び達すれば真空モーターはやはり作動する。

本発明の方法は、作用プランジャーと内部空間の後側との間の内部空間にあるガスを新たに排出することによって繰り返されるサイクルを提供できる。

更に、本発明は、作用プランジャーと制御プランジャーとの間の第二距離を少なくとも１つのスペーサまたはキャッチ要素によって調節でき、作用プランジャーと制御プランジャーとの間の第一距離をキャッチ要素によって、好ましくはキャッチ要素の長さによって調節できる。

第一距離は第二距離の少なくとも１．５倍に選択されるのが好ましい。

更に、本発明の方法は、一切外部弁の作用なしに真空または負圧の効果により、独立に、真空モーター内の作用プランジャーの周期的直線運動を起こせるように提供できる。

本発明によると、真空または負圧は、周囲大気に対して少なくとも０．５バールの負圧に相当するのが好ましい。

本発明の方法は、毎分５００サイクルから２，０００サイクルの周波数で繰り返されるのが好ましく、毎分１，０００サイクルから１，５００サイクルの周波数で繰り返されるのが特に好ましい。

本発明の最重要な目的は、本発明の上記手順工程を含むスプレーパフの発生方法によって達成され、その場合、内部空間の後側から離れる作用プランジャーの動き、特に作用プランジャーのポンププランジャーの動きにより、洗浄液または液ガス混合体が、作用プランジャーと内部空間の前側との間の空間から、内部空間の前側の放出開口を通して放出され、内部空間の後側に向かう作用プランジャーの動き、特に作用プランジャーのポンププランジャーの動きにより、洗浄液または液ガス混合体が、液体供給開口を通して、作用プランジャー特にポンププランジャーと内部空間の前側との間の空間に押される、または引っ張られる。

この本発明の方法では、内部空間の前側に向かう作用プランジャーの動きにより、作用プランジャーと内部空間の前側との間の空間における圧力は放出開口の弁を開き、および／または開き続け、液体供給開口に接続されている逆止め弁を閉じ、および／または閉じ続け、内部空間の後側に向かう作用プランジャーの動きにより、作用プランジャーと内部空間の前側との間の空間における低下した圧力は、放出開口の弁を閉じ、および／または閉じ続け、液体供給開口に接続されている逆止め弁を開き、および／または開き続ける。

本発明は、作用プランジャーと制御プランジャーの距離を可変にすることにより、真空モーターが静止して再稼働できなくなるような死点を有さない、簡単で信頼できる真空モーターが提供できるという驚くべき発見に基づいている。本発明では、弁の確定状態すなわち制御プランジャー、ガス入口開口およびガス出口開口の確定状態が、制御プランジャーによって真空モーター中でいつでも利用可能であるので、上記「死点」は防止される。上記確定状態は、リセット要素によって発生する作用プランジャー上の力により確実なものとなる。真空モーターの操作中、２つのプランジャー（作用プランジャーおよび制御プランジャー）の２つの距離を互いに適切に設定することにより、真空モーターは間違いなく各目的で適切に利用できるようになる。特に、洗浄液のスプレーパフを発生させるポンプとして真空モーターを使用する場合、作用プランジャーの行程容積が直接ポンプとして使用できるので最も簡単なやり方で設計でき、その場合、本発明の範囲ではポンププランジャーとも呼ばれる作用プランジャーの前部は、ガスが仕事を行う作用プランジャーの後部よりも小さい行程容積を有しているのが好ましい。より小さい行程容積は、運動の方向に垂直な断面、特に作用プランジャーの円筒軸に垂直な断面をより小さくすることにより達成される。

真空モーターは、該真空モーターおよび／または作用プランジャーを駆動するのに多くの場所、特に外科手術現場には必ず備わっている負圧源および／または真空源を利用できる。従って、真空モーターを駆動するのに追加のエネルギー源は必要でない。同時に、かかるセッティングでは、負圧および／または真空は実質的に無制限に利用可能である。

作用プランジャーと制御プランジャーが一定の距離を保ちながら同時に移動するようなことはない。作用プランジャーが最初に動く。作用プランジャーが制御プランジャーからある距離未満の位置にあり、従ってある速度を得た場合、作用プランジャーは真空モーターの内部空間の後側方向に制御プランジャーを突然押し、それによりキャッチが制御プランジャーまたは作用プランジャーの突起（第二リミットストップ）のぶつかり、あるいは作用プランジャーのスペーサが制御プランジャーにぶつかり、あるいは制御プランジャーのスペーサが作用プランジャーにぶつかり、それら全てにおいて、制御プランジャーは一緒に移動する。従って、本発明の根本原理は、特に、作用プランジャーの動きを制御プランジャーによって弁制御から丁度良い時に切り離すことである。その結果、驚くべきことに、作用プランジャーの力強い動きが達成できる。本発明の真空モーターの作用プランジャーには力強い動きが生じ、二部構成であるがしっかりと固定された作用プランジャーを有するＷＯ ２０１２／０３８００３記載の圧縮ガスモーターと比較しても、作用プランジャーの各動きに合わせてより大きい力が伝達できる。

その結果、力を増大させるために歯車や動力伝達装置を用いることなく直接、内部空間の前部がポンプ空間として使用できるようになる。従って、作用プランジャーによって、直接、洗浄システムの洗浄液のスプレーパフまたはパフを発生できる。その結果、ポンプ稼働中のエネルギー損失を防止できる。従って、歯車や動力伝達装置の一部に欠陥が生じるような事態が除外される。更に、かかる部品が取り付けられたり据え付けられたりしなければならない場合と比較して、構造体はよりコンパクトで安価なものとなる。

この場合、本発明は以下のような根本原理に基づいており、次のように実施可能である。リセット要素が、異なる直径の２つまたは３つの領域を有する中空円筒内で、該中空円筒の一方側に対して、つまり該中空円筒の一方側の方向に、軸方向に方向転換可能な作用プランジャーを押す。ガス入口開口とガス出口開口がそれぞれ別々に配置されており、中空円筒の内部空間にガス透過可能な方法で接続されている。ガス入口開口は作用プランジャーおよびリセット要素の方向に配置されており、ガス出口開口はそれらの反対側つまり中空円筒のガス非透過性閉鎖部の方向に配置されている。制御プランジャーおよび／または弁要素は中空円筒の軸方向に方向転換可能であり、その位置次第であるが、ガス入口開口だけを閉鎖しガス出口開口は開いたままにしておくか、あるいはガス出口開口だけを閉鎖しガス入口開口は開いたままにしておくことができる。

制御プランジャーおよび／または弁要素は、該制御プランジャーおよび／または弁要素を通して軸方向に延びる中空空間を有している。作用プランジャーの前側はリセット要素と係合しており、リセット要素はその上にキャッチピンを有し、キャッチピンはその末端にキャッチを配置している。キャッチピンは中空空間内を軸方向に移動できる。第一リミットストップが、キャッチピンを配置している作用プランジャーの前側方向の弁要素上に配置されており、第二リミットストップが弁要素のもう一つの狭い側に配置されている。キャッチは、作用プランジャーをリセット要素の方向に移動させることにより生じるキャッチピンの軸方向の動きに合わせて第二リミットストップと係合でき、軸方向の動きに合わせて、リセット要素と反対の方向に弁要素を移動させる。その過程で、ガス出口開口は閉じられ、ガス入口開口は開けられる。リセット要素の動きにより生じる作用プランジャーの反対方向の動きにより、キャッチが第一リミットストップにぶつかり、弁組織を軸に沿って作用プランジャーの方向に移動させ、それにより、ガス入口開口は閉められガス出口開口は開けられる。

好ましくは、キャッチピンが取り付けられている前側の反対側にある作用プランジャーの前側には少なくとも１つのスペーサ要素および／またはスペーサが配置されており、該少なくとも１つのスペーサ要素および／またはスペーサにより中空円筒壁からある距離をおいて作用プランジャーの上記前側が配置され、それによりギャップが形成されている。このギャップは、好ましくないやり方で作用プランジャーが中空円筒壁に吸い付けられるのを防止するのに必要である。

真空モーターの作動では、まず、ガス出口開口を通して真空が生じる。負圧がリセット要素に対抗して作用プランジャーを引っ張る。この過程で緊張が生じる。同時に、キャッチを有するキャッチピンが、その時点ではまだ移動中である弁要素内を移動する。作用プランジャーがリセット要素の方向すなわち弁要素内のキャッチピンの方向に更に移動し、キャッチが第二リミットストップにぶつかると、弁要素は軸上で方向転換する。同時に、弁要素はガス出口開口の上に押され、それを閉鎖する。同時に、弁要素の方向転換によって、それまで弁要素によって閉鎖されていたガス入口開口が開放される。次に、周囲の空気が中空円筒内に流れ込む。負圧が設定されている。その時点では、負圧は全くまたはほとんど作用プランジャー上に作用しない。その結果、リセット要素が拡張し、作用プランジャーを開始位置まで移動させ、その結果、リセット要素は十分に弛緩する。作用プランジャーが軸方向をリセット要素と反対側に移動すると、キャッチもその方向に一緒に移動する。次に、キャッチは第一リミットストップにぶつかり弁要素を再び方向転換させ、それにより、ガス入口開口は閉じられガス出口開口は開放される。負圧がガス出口開口に加えられている限りこの工程は繰り返される。この場合、弁要素の動きが作用プランジャーの動きと同期しないことが重要である。移動している作用プランジャーとキャッチピンの慣性力のお蔭で、弁要素はガス入口開口とガス出口開口の上を移動する。はずみ車あるいは同様な装置を必要としなくても、移動している作用プランジャーのお蔭で、いわゆる「死点」は免れる。

その結果、リセット要素が作用プランジャーを予め決められた開始位置の方向へ押し、弁要素によってガス出口開口が開かれガス入口開口が閉じられるので、真空モーターは、一切真空の作用なしに自動的にその作動を開始できる。その結果、ガス出口開口が開いているとき真空および／または負圧が作用プランジャーに作用できるので、真空モーターはいつでも自動的にその作動を開始できる。

本発明では、直線方向に移動できるように内部空間に配置されている制御プランジャーが、弁要素として使用される。

この目的のために、本発明の真空モーターは、例えば、次のような構成である。
ａ）少なくとも１つのガス出口開口と１つのガス入口開口を備える中空円筒で、それらは該中空円筒のジャケット表面上に別々に配置されている。
ｂ）軸方向に移動可能なように中空円筒内に配置されている作用プランジャー。
ｃ）中空円筒内に配置され作用プランジャーの前側に係合する、弾力性のあるリセット要素。
ｄ）リセット要素と係合している作用プランジャーの前側に配置されたキャッチピン。
ｅ）キャッチピンに連結されたキャッチ。
ｆ）中空円筒内を軸方向に方向転換でき、ガス出口開口とガス入口開口との間の軸方向の距離の合計に少なくとも等しい長さを軸方向に有している制御プランジャーで、該制御プランジャーは、軸方向に方向転換してガス出口開口上に位置し、ガス密状態でガス出口開口を閉鎖し、該制御プランジャーは、方向転換してガス入口開口上に位置し、ガス密状態でガス入口開口を閉鎖し、同時にガス出口開口を開く。
ｇ）制御プランジャーは、キャッチピンが軸方向に方向転換できる中空空間を少なくとも１つ有している。
ｈ）制御プランジャー上の第一リミットストップであって、リセット要素の弛緩によって生じるリセット要素方向への作用プランジャーの動きが制御プランジャーの中空空間を通してキャッチピンを動かし、次に、キャッチピン上のキャッチが第一リミットストップにぶつかり、作用プランジャーが更に移動したら、リセット要素の拡張方向と同じ方向に制御プランジャーを動かすように、作用プランジャーに面する側の制御プランジャーに適切に配置された、リミットストップ。
ｉ）制御プランジャー上の第二リミットストップであって、真空の作用によって生じる作用プランジャーの動きは、同時にリセット要素を圧縮するが、作用プランジャーの中空空間を通してキャッチピンを動かし、次に、キャッチピン上に配置されているキャッチが第二リミットストップにぶつかり、作用プランジャーが更に移動したら、リセット要素の拡張方向と反対の方向に制御プランジャーを動かすように 作用プランジャーから離れた側の制御プランジャーに適切に配置された、第二リミットストップ。
ｊ）中空円筒の末端のガス非透過性閉鎖部で、中空空間が中空円筒により形成されており、該中空空間は作用プランジャーおよび該ガス非透過性閉鎖部に境を接しており、中にキャッチピン、キャッチおよび制御プランジャーが配置されている。

本発明の真空モーターによって周期的な直線運動を発生させる本発明の方法は、例えば、以下のように実施できる。
ａ）まず、弁要素および／または制御プランジャーがガス入口開口を覆ってそれを閉鎖し、ガス出口開口が開放されるように、リセット要素が作用プランジャーを適切に押す。
ｂ）負圧の作用によりガスはガス出口開口を通して中空空間から排出され、それにより、キャッチが第二リミットストップに達するまでリセット要素に対抗して作用プランジャーが移動する。
ｃ）次に、キャッチが制御プランジャーの第二リミットストップに係合し、作用プランジャーが更に移動すると、キャッチは制御プランジャーを軸方向に方向転換させ、それにより、ガス出口開口は制御プランジャーによって閉じられガス入口開口は開けられる。
ｄ）次に、リセット要素のリセット力が中空円筒に残っている残留負圧を超えるほど残留負圧が低くなるまで、開いているガス入口開口を通して周囲大気からの空気が流れ込み、それにより、リセット要素は作用プランジャーを軸方向に開始位置まで押し、キャッチは第一リミットストップにぶつかり制御プランジャーを軸方向に動かすので、該制御プランジャーはガス入口開口を覆ってそれを閉鎖しガス出口開口を開放するようになる。そして、
ｅ）ａ）−ｄ）の行程手順が繰り返される。

真空または負圧がガス出口開口によって中空空間および／または真空モーターの内部空間に接続されている限り、本手順は繰り返される。

本発明の別の例示的実施態様は、本発明の真空モーターを有する負圧駆動液体ポンプであり、その構成は以下の通りである。
ａ）中空円筒。
ｂ）中空円筒内のガス出口開口。
ｃ）中空円筒内のガス入口開口で、該ガス入口開口はガス出口開口とは独立に配置してある。
ｄ）中空円筒内の液体入口開口。
ｅ）中空円筒内の液体出口開口。
ｆ）軸方向に移動できるように中空円筒内に配置してあり、第一前側と第二前側を有する作用プランジャー。
ｇ）中空円筒は両方の前側で閉じている。
ｈ）作用プランジャーおよび該作用プランジャーの第一前側が第一中空空間Ａを形成することにより、液体入口開口および液体出口開口は、該第一前側を液体供給および液体排出に接続する。
ｉ）中空円筒内に配置され作用プランジャーの第二前側に係合する、弾力性のあるリセット要素。
ｊ）リセット要素と係合している作用プランジャーの第二前側に配置されているキャッチピン。
ｋ）キャッチピンと連結しているキャッチ。
ｌ）中空円筒内を軸方向に方向転換でき、ガス出口開口とガス入口開口との間の軸方向の距離の合計に少なくとも等しい長さを軸方向に有している制御プランジャーで、該制御プランジャーは、軸方向に方向転換してガス出口開口上に位置し、ガス密状態でガス出口開口を閉鎖し、該制御プランジャーは、方向転換してガス入口開口上に位置し、ガス密状態でガス入口開口を閉鎖し、同時にガス出口開口を開く。
ｍ）制御プランジャーは少なくとも１つの中空空間を有し、キャッチピンは該中空空間内で軸方向に方向転換できる。
ｎ）制御プランジャー上の第一リミットストップであって、リセット要素の弛緩によって生じる作用プランジャーの動きが制御プランジャーの中空空間を通してキャッチピンを動かし、次に、キャッチピン上のキャッチが第一リミットストップにぶつかり、作用プランジャーがリセット要素の拡張方向に移動するにつれ、制御プランジャーも同じ方向に移動する。
ｏ）制御プランジャー上の第二リミットストップであって、真空の作用によって生じる作用プランジャーの動きは、同時にリセット要素を圧縮するが、作用プランジャーの中空空間を通してキャッチピンを動かし、次に、キャッチピン上に配置されているキャッチが第二リミットストップにぶつかり、作用プランジャーが更に移動したら、リセット要素の拡張方向と反対の方向に制御プランジャーを動かすように作用プランジャーから離れた側の制御プランジャーに適切に配置された、第二リミットストップ。
ｐ）中空円筒の末端のガス非透過性閉鎖部で、中空空間が中空円筒により形成されており、該中空空間は作用プランジャーおよび該ガス非透過性閉鎖部に境を接しており、中にキャッチピン、キャッチおよび制御プランジャーが配置されている。

本発明の更なる例示的実施態様を８つの概略図を基に、本発明の範囲を制限することなく、以下に示す。
本発明の真空モーターの概略断面図であって、ガス入口開口が閉まりガス出口開口が空いている開始状態および／または開始位置を示す。 図１に示す本発明の真空モーターの概略断面図であって、作用プランジャーが真空または圧力差によって動かされている状態を示す。 図１に示す本発明の真空モーターの概略断面図であって、作用プランジャーのキャッチが制御プランジャーにぶつかった状態を示す。 図１に示す本発明の真空モーターの概略断面図であって、ガス入口開口とガス出口開口が閉まるように、適切に、作用プランジャーが制御プランジャーを移動させた状態を示す。 図１に示す本発明の真空モーターの概略断面図であって、ガス入口開口が開きガス出口開口が閉まるように、適切に、作用プランジャーが制御プランジャーを移動させた状態を示す。 図１に示す本発明の真空モーターの概略断面図であって、作用プランジャーがリセット要素によって再び逆方向に移動し、制御プランジャーが再び前側方向に引っ張られている状態を示す。 キャッチピンにスペーサを有し、液体供給開口に逆止め弁を有している、本発明の代替真空モーターの概略断面図である。 制御プランジャーにキャッチを有し、スラストモーターを形成するためのロッドを有している、本発明の別の代替真空モーターの概略断面図である。 キャッチ要素として弦またはケーブルを有し、逆止め弁を有している、本発明の第四の代替真空モーターの概略断面図である。 キャッチ要素が制御プランジャーに固定されている、本発明の第五の代替真空モーターの概略断面図である。 本発明の真空モーターを有する本発明の洗浄システムの概略断面図である。

図中同一または類似の構成要素は、異なる真空モーターが関係していても、ある程度まで同じ符号で示してある。

図１〜６は、作動サイクル中の操作手順に従って、本発明の真空モーター１の概略断面図を示している。該断面図は、真空モーター１の構成部品の対称軸を含んでいる。すなわち、中央を通って切断された断面が示してある。真空モーター１は、プラスチック製の中空体２を備え、三部構成の円筒形内部空間を有している。内部空間は前側をカバープレート４で閉ざされ、後側を後部プレート６で閉ざされている。液体ジェットを放出するための放出開口８がカバープレート４に提供されている。従って、真空モーター１は、パルス状の洗浄液ジェットを放出開口８から発生させるのに適しており、そのように設計されている。

放出開口８はリップ弁１０によって閉ざされており、リップ弁は、前部内部空間から液体が放出されるとき、すなわち前部内部空間の圧力が十分高いときに開く。これは、前部内部空間の圧力が周囲圧プラスリップ弁１０の弾性力よりも高いことを意味する。後部プレート６は、後側すなわち中空体２の後部内部空間をガス密および耐圧的に閉ざす。作用プランジャー１２は作業空間と呼ばれ得る中央内部空間に置かれ、円筒形内部空間および／または中央内部空間の円筒軸に沿って移動できるように配置してある。円筒形のポンププランジャー１３はポンプ空間と呼ばれ得る前部内部空間に置かれ、円筒形内部空間および／または前部内部空間の円筒軸に沿って移動できるように配置してある。制御プランジャー１４は、弁空間と呼ばれ得るが真空モーター１を通過する作業実行ガスを有することもできる後部内部空間に置かれ、円筒形内部空間および／または後部内部空間の円筒軸に沿って移動できるように配置してある。作用プランジャー１２はその全周を中央内部空間の円筒壁に接しており、この目的のために、ゴム製または他の弾性素材製のシールリング１５によって中央内部空間の内部壁に密閉されている。ポンププランジャー１３はその全周を前部内部空間の円筒壁に接しており、この目的のために、ゴム製または他の弾性素材製のシールリング１５によって前部内部空間の内部壁に密閉されている。制御プランジャー１４はその全周を後部内部空間の円筒壁に密に接している。同様に、制御プランジャー１４はシールリング（図示しない）によって後部内部空間の内部壁に密閉されてもよい。シールリング１５はその全周を作用プランジャー１２、ポンププランジャーおよび中空体２の内部壁に接触する。作用プランジャー１２およびポンププランジャー１３は同じ単一部品として作製され、プラスチック素材製であるのが好ましい。

円筒軸に垂直の中央内部空間の直径は前部内部空間および後部内部空間の約３倍であり、従って、その断面表面積は前部内部空間および後部内部空間の断面表面積よりも約９倍大きい。その結果、中央内部空間は、中央内部空間の壁２を前部内部空間および後部内部空間の壁２に連結する前部の前壁および後部の（後側の）後壁を備える。作用プランジャー１２は複数のスペーサ１６によって中央内部空間から少しの距離離れて置かれており、その結果、作用プランジャー１２が中央内部空間の前壁に触れ、吸引されるようなことは決して生じない。更に、中央内部空間の前壁と作用プランジャー１２との間の領域と周囲との間のガス交換を促進する換気開口１９が、中央内部空間の前壁に提供されている。その結果、この領域の負圧が中央内部空間の前壁から離れようとする作用プランジャー１２の動きを妨げることはない、および／またはこの領域の超過圧力が中央内部空間の前壁に向かおうとする作用プランジャー１２の動きを妨げることはない。従って、本発明では、グリッドを用いて中央内部空間の前壁を実施できる。その結果、特に流れ抵抗がほとんどないガス交換が可能となる。

制御プランジャーもプラスチック製であり、基本形は、円筒軸に垂直となるように配向された前部カバーおよび後部カバーを有するチューブである。カバーが異なる形状を持ち、異なる方向に傾いていてもよいことは自明である。通路１７は当該カバーに配置されており、制御プランジャー１４の２つの側の間のガス交換を可能とする。対称軸上の別の中央通路がスペーサ６内に提供されている。

制御プランジャー１４は、作用プランジャー１２と後部プレート６との間に、後部内部空間内を移動できるように配置してある。キャッチピン１８とキャッチ２０からなるキャッチユニットは作用プランジャー１２に固定してある。キャッチピン１８と作用プランジャー１２は同じ単一の部品として提供されるのが好ましく、この場合もプラスチック素材製であるのが好ましい。キャッチピン１８は制御プランジャー１４の前部カバーの軸上通路を通って延びる円筒形のロッドである。キャッチ２０は制御プランジャー１４のカバーの中央通路を通過しない大きさの平坦なディスクである。キャッチ２０の形状はそれ程重要ではなく、制御プランジャー１４のカバーの形状にマッチするように調整できるが、必ずしもそうしなければならない理由はない。

スチール発条２２が、中央内部空間のリセット要素２２として中央内部空間の後壁と作用プランジャーとの間に設置される。制御プランジャー１４は、圧縮ガスに接続されている側部ガス入口開口２４を覆っており、本発明に従って好ましくは、真空モーター１の周囲方向に開いている側部ガス入口開口を覆っている。後者の場合、ガス入口開口２４が開いたとき、大気圧下にある周囲の空気が真空モーター１に供給できる。ガス入口開口２４とガス出口開口２６は、後部内部空間内の中空空間２の側壁（円筒ジャケット）に位置している。真空または負圧（周囲圧未満の圧力のガス）がガス出口開口２６を通して後部［内部空間］およびそこから中央内部空間に与えられていないとき、制御プランジャーを図示された位置に保持するように、スチール発条２２は作用プランジャー１２を中央内部空間の前壁に押しつける。更に、真空モーター１の作業手順中、スチール発条２２によって作用プランジャー１２に十分なリセット力が働けばそれで十分である。スチール発条２２は、作用プランジャー１２をスペーサ１６に押しつけ、図１に示される開始状態にできるほどの長さであるのが好ましい。その結果、真空モーターに負圧が加わっていないとき、ガス出口開口２６は開いた状態を確実に維持でき、真空モーター１は図１に示される開始状態に確実に移行される。

ガス入口開口２４は中空体２の側壁にある貫通した開口である。ガス入口開口２４の他に、ガス出口開口２６および液体供給開口２８が中空体２の側壁に提供されている。液体供給開口２８は、前部内部空間側壁および／または円筒ジャケット壁すなわちポンプ空間内に配置されている。図１に示される真空モーター１の開始状態では、ガス出口開口２６は制御プランジャー１４によって閉ざされていない、および／または覆われていない。ガス出口開口２６が制御プランジャー１４によって適切な位置（図１に示されるような位置）に露出されたとき、作業媒体（ガスおよび／または空気）はガス出口開口２６を通して内部空間から排出される。対照的に、液体供給開口２８は作用プランジャー１２および／またはポンププランジャー１３とカバープレート４との間に配置されており、液体で前部内部空間が充填されるように意図されており、該液体は次に作用プランジャー１２および／またはポンププランジャー１３の動きに合わせて放出開口８から（図６に示されるような）カバープレート４の方向に押し出され、その結果、スプレージェットおよび／またはスプレーコーン（図示しない）が発生する。

図１は真空モーター１の開始状態を示す。負圧が、ガス出口開口２６を通して、作用プランジャー１２と後部プレート６との間の内部空間に加わる。この介在空間における減圧により、作用プランジャー１２は後部プレート６すなわち真空ポンプ１の後側方向に加速される。より正確に言うと、中央内部空間にある作用プランジャー１２の前側と中央内部空間にある作用プランジャー１２の後側との間の圧力差が、作用プランジャー１２を後部プレート６の方向に加速する。この場合、制御プランジャー１４は同じ位置に留まる。圧縮発条２２が圧縮され、作用プランジャー１２の動きに合わせて緊張する。この手順中、圧縮発条２２はエネルギーを獲得する。この状態が図２に示してある。

ポンププランジャー１３の動きにより、液体は液体供給開口２８を通して前部内部空間内に引っ張られる。この目的のために、前部内部空間は、液体供給開口２８を除いて、シール１５を有するポンププランジャー１３およびカバープレート４を有する中空空間２によって閉ざされている。前部内部空間の負圧の故に、リップ弁１０は閉まっている。作用プランジャー１２およびポンププランジャー１３が後部プレート６の方向に移動する限り、液体の供給は継続する。

作用プランジャー１２の移動中、作用プランジャー１２は発条要素２２を圧縮する。作用プランジャー１２が制御プランジャー１４の方向に移動し、後側カバー上の後部リミットストップまでの長さがキャッチピン１８およびキャッチ２０によってカバーされると、キャッチ２０は制御プランジャー１４の後側カバーにぶつかり（この状態が図３に示してある）、それを後方へ押す。次に、制御プランジャー１４が、キャッチ要素１８、２０を用いた作用プランジャー１２によって一緒に押される。その結果、制御プランジャーは後部プレート６の方向に移動する。制御プランジャー１４の動きによって、ガス出口開口２６は覆われる、および／または閉ざされる。この状態が図４に示してある。

この手順中ずっと、ポンププランジャー１３とカバープレート４との間の前部内部空間は、液体供給開口２８を通して洗浄液で充填されつつある。作用プランジャー１２および／または制御プランジャー１４の慣性力および／または作用プランジャー１２と後部プレート６との間の内部空間に依然存在する負圧の故に、制御プランジャー１４は更に後方へ押され、ガス入力開口２４が開かれる。この状態が図５に示してある。

その後、ガスが、周囲または圧縮ガス貯蔵器からガス入口開口２４を通って、作用プランジャー１２と後部プレート６との間の内部空間に流れ込む。発条要素２２が作用プランジャー１２をカバープレート４の方向に加速する。ポンププランジャー１３とカバープレート４との間の体積が減るので、超過圧力が発生し、リップ弁１０が開く。逆止め弁（図示しない）が液体供給開口２８に配置され、液体が作用プランジャー１２とカバープレート４との間の介在空間から液体供給の中に出て行くのが妨げられるのが好ましい。前部内部空間の液体または液ガス混合体が、ポンププランジャー１３によって放出開口８を通して前部内部空間から押し出される、および／または吐出される。その結果、洗浄液のスプレージェットが発生する。

作用プランジャー１２の動きは、制御プランジャー１４の後部カバーのリミットストップからキャッチ２０を引き離す。ついに、作用プランジャー１２は制御プランジャー１４の前部カバーにぶつかる。この動きも制御プランジャー１４をカバープレート４の方向にもう一度動かし、ガス入口開口２４が再び閉じガス出口開口２６が開き始める。この状態が図６に示してある。

ガス出口開口２６が完全に開いた後、発条要素２２が作用プランジャー１２および制御プランジャー１４を図１に示す開始状態に戻す。同時に、洗浄液または液ガス混合体が、作用プランジャー１２とカバープレート４との間の介在空間から放出開口８を通して完全に噴射される。このサイクルは再び最初から開始される。

制御プランジャー１４は弁要素であると見なされるほどに、制御プランジャー１４とその動きはガス入口開口２４およびガス出口開口２６の自動弁制御を有効なものとする。

リセット要素２２の作用の故に、カバープレート４方向への作用プランジャー１２の移動中、中空空間に存在する液体は放出開口８および出口バルブ１０を通して押し出される。液体供給開口２８に配置されている逆止め弁（図示しない）は、液体が液体貯蔵器に出て行くのを防止する。ガス出口開口２６が開き作用プランジャー１２が後部プレート６の方向に移動した後、真空および／または負圧の作用が、圧縮ガスまたは周囲圧と協調して、前部内部空間内に負圧を発生する。この場合、逆止め弁が開き、液体が前部内部空間に流れ込む。

ガス出口開口２６が閉まると、リセット要素２２が作用プランジャー１２を開始位置の方向に押し、超過圧力が逆止め弁を閉じ、液体が前部内部空間から押し出される。それから、真空または負圧がガス出口開口２６に加わる限り、そして液体が液体貯蔵器に存在する限り、上述のやり方で液体ポンピング手順が進行する。

図７は、キャッチピン１８上にスペーサ３０を有する本発明の代替真空モーター１の概略断面図を示す。スペーサ３０は、キャッチピン１８から放射状に離れる両方向にフィンとして延長してもよいし、キャッチピン１８に対して垂直に放射状に延長する円形のディスクによって形成してもよく、（中空体２内の作用プランジャー１２の位置次第で）中央内部空間の内部または後部内部空間の内部方向に位置する。この実施態様では、制御プランジャー１４は前部カバーだけを必要とする。図１〜６の実施態様と比べると、この図７に示される実施態様では、制御プランジャー１４は後部カバーを有さない。上記真空モーター１の制御プランジャー１４はキャッチ２０並びにキャッチピン１８上のスペーサ３０のために２つのリミットストップを有しており、本実施態様では、それらは単一の（前部）カバーの前側および後側によって形成される。図１〜６の実施態様では、かかる２つのリミットストップは、前部カバーの後側と後部カバーの前側で形成される。

図７に示される真空モーター１の制御プランジャー１４を通っているフィードスルーは、それを通ってキャッチピン１８も延びているが、作用プランジャー１２と制御プランジャーとの間の介在空間と、制御プランジャー１４と後部プレート６との間の介在空間との間のガス交換用として機能する。理論的には、追加の通路１７を設ける必要はない。しかし、作用プランジャー１２上で仕事を行うためには、すなわち真空が作用プランジャー１２の後側で機能するためには、十分な断面および／または小さいガス流れ抵抗を有するガス透過性の十分な接続を有することが重要である。通路１７並びにキャッチピン用のフィードスルーだけでなく制御プランジャー１４と後部内部空間との間の内部円筒壁も、この目的のために使用できる。制御プランジャーの外壁の全長に沿って後部内部空間の内壁２に延びる凹部および／または制御プランジャー１４の行程容積の全長に沿って延びる凹部も、この目的のために提供できる。

更に、図７に示される真空モーター１も液体供給開口２８に逆止め弁２４を有している。他の全ての点に関しては、構造および機能原理は図１〜６および上記記載の構造および機能原理と同一である。

キャッチ２０の前側が制御プランジャー１４のカバーの後側に接触し、制御プランジャー１４が前側（カバープレート４）の方向に適切に引っ張られ、ガス出口開口２６が露出されガス入口開口２４が閉められるまで、引張り発条２２は作用プランジャー１２をカバープレート４の方向に押す。圧縮発条２２は、作用プランジャー１２をカバープレート４の方向に押す力を作用プランジャー１２上にまだ働かせているのが好ましい。真空または負圧がガス出口開口２６を通して作用すると、作用プランジャー１２は制御プランジャー１４の方向および／または後部プレート６の方向に引っ張られ、圧縮発条２２は同時に緊張する。スペーサ３０が制御プランジャー１４のカバーの前側にぶつかると、制御プランジャー１４は後部プレート６の方向に加速される。従って、図１〜６の実施態様と比べて異なる点は、キャッチ２０の後側でなくスペーサ３０の後側が制御プランジャーを加速させることである。他の全ての点に関しては、図７に示された真空モーター１の操作原理は、図１〜６の真空モーター１の機能原理に対応する。

逆止め弁３４は、同じ設計であれば、本発明の他の真空モーター例えば図１〜６の真空モーターの液体供給開口２８にも配置できるが、スチール発条によってボールシートに押しつけられるボールで構成されている。この方法は、液体供給開口２８を通過する、中空体２の前部内部空間への流れを可能にすると同時に、内部空間から出て行く流れを逆止め弁３４によってブロックすることもできる。従って、ポンププランジャー１３とカバープレート４との間の真空モーター１の内容物が作用プランジャー１２の動きによって放出開口８を通してカバープレート４の方向に噴射されるならば、逆止め弁３４はその内容物が供給管内に進行するのを防止する。

圧縮ガス駆動液体ポンプ１は、（前部内部空間の一部としての）中空空間がポンププランジャー１３の前側に存在する場合に機能する。上記中空空間は液体透過を可能にするやり方で逆止め弁３４に連結されており、逆止め弁は液体貯蔵器から中空空間への液体の流入を可能にし、液体が中空空間から液体貯蔵器の方向に逆向きに流れるのを防止する。更に、出口弁１０が、液体透過を可能にするやり方で中空空間に連結されている。上記出口弁は液体が中空空間から流出するのを可能にし、液体が中空空間に逆流するのを防止する。上記出口弁１０は、最もシンプルな例としてリップ弁１０であってもよい。真空モーター１の基本的な機能原理は上述した通りである。

図８は、制御プランジャー１４に配置されている、および／または制御プランジャー１４と同じ部品として提供されているスペーサ３０並びにスラスト真空モーター１を形成するためのロッド４０を有する第三代替真空モーター１の概略断面図である。真空モーター１の構造は図１〜６および図７の真空モーターの構造と同じであるが、上述の違いに加えて以下のような違いが存在する。真空モーター１は二部構成のみの円筒形内部空間を有する中空体２を備えている。前部内部空間は前側をカバープレート４で覆われており、後部内部空間は後部プレート６によってガス密および耐圧的に覆われている。従って、図１〜７の実施態様と比較すると、最前部の内部空間が無くなっている（図１〜７の中央内部空間は図８の前部内部空間に対応する）。

作用プランジャー１２は、内部空間の円筒軸に沿って直線方向に移動できるやり方で前部内部空間に配置されている。制御プランジャー１４は、後部内部空間の円筒軸に沿って直線方向に移動できるやり方で、作用プランジャー１２と後部プレート６との間に配置されている。作用プランジャー１２および制御プランジャー１４は、内部空間の内部円筒ジャケットに対応する円筒形外部ジャケットを備えている。

作用プランジャー１２は、シールリング１５によって前部内部空間の内壁に密閉されている。前部内部空間の断面は、後部内部空間の断面の約９倍の大きさがある。従って、作用プランジャー１２の直径は、制御プランジャー１４の直径の約３倍の大きさである。複数の短い円錐台の形をしたスペーサ１６がカバープレート４の後側に配置してあるが、それは作用プランジャー１２がカバープレート４にぶつかるのを防ぐためである。更に、カバープレート４は、真空モーター１の周囲の空気を取り入れることができるように、換気開口１９を備えている。その結果、作用プランジャー１２の動きに対抗するような圧力変化は、作用プランジャー１２の前側とカバープレート４との間の介在空間に全くあるいはほとんど生じない。通路１７が制御プランジャー１４に備わっており、制御プランジャーの前側と後側との間のガス交換を可能にしている。

キャッチピン１８およびキャッチ２０から成るキャッチ要素は、作用プランジャー１２の後側に配置してある。キャッチピン１８は制御プランジャー１４のフィードスルーを通過して延びており、作用プランジャー１２が前側の方向すなわちカバープレート４の方向に移動するとき、作用プランジャー１２から少し離れた距離で制御プランジャー１４を引っ張るため、キャッチ２０は制御プランジャー１４の円筒軸に垂直な表面の後側に係合できる。上記表面および／または上記リミットストップは、図１〜６の前部カバーの後側および図７の単一カバーに対応する。

（図７の実施態様で提案されたような）キャッチピン１８にスペーサを提供する代わりに、図８の実施態様は円筒管の形状のスペーサ３０を制御プランジャー１４に提供しており、その場合、該スペーサの前部表面は、作用プランジャー１２が後部プレート６の方向に動いた時にぶつかる第二リミットストップとして機能する。スペーサ３０は、制御プランジャー１４の前側と後側との間のガス交換を妨げないし発条要素２２および作用プランジャー１２の動きも妨げないロッドまたは他の幾何形状で形成されてもよい。

作用プランジャー１２と後部プレート６および／または前部内部空間の後壁との間の前部内部空間は、作用プランジャー１２をカバープレート４の方向に押す発条要素２２を、その内部およびキャッチピン１８の周りに圧縮発条２２として有している。従って、図８は真空モーター１の開始状態を示している。

２つの貫通した開口２４、２６が、中空体２の側壁に提供されている。ガス入口開口２４は、周囲の空気を真空モーター１に供給できるように外部に向かって開いている。真空モーター１の作動サイクル中、空気は、作用プランジャー１２の後部にある中空体２の内部空間からガス出口開口２６を通して部分的または十分に排出される、および／または取り除かれる。作動サイクルは、図１〜６の第一例示的実施態様に記載されたように進行する。

図８の真空モーター１は、図１〜７の洗浄ポンプのように液体を周期的に放出するのではなく、ロッド４０の周期的スラストを達成する。ロッド４０は、案内スリーブ４０により、カバープレート４の開口を通して内部空間の外に案内される。あるいは、プランジャーロッド４０は、作用プランジャー１２に固定的に連結されるのではなく、カバープレート４を通して案内される管継手（図示しない）によって作用プランジャー１２に連結されてもよい。プランジャーロッド４０は、管継手によってプランジャーロッド４０の前部に固定されるクランク軸（図示しない）を用いて、周期的直線運動を回転運動に変換するのに使用できる。従って、図８の真空モーター１はポンププランジャーを備えていない。

図８の真空モーター１は洗浄システムにも使用できる。この目的のために、ロッド４０の先端を膜（図示しない）にぶつけるようにして使ってもよい。膜への周期的な衝撃は、液体の周期的な放出の方法として使用できる。同様に、ロッド４０の周期運動は、加振機構用またはラッピングモーター用の駆動装置として使用できる。

あるいは、プランジャーロッド４０が提供されるならば、真空モーター１はカッティングディスクまたはポンプ用の駆動装置として使用できる。

図９は、キャッチ要素４２として弦４２またはケーブル４２を有し、更に逆止め弁３４を有する本発明の第四代替真空モーター１の概略断面図である。逆止め弁３４の構造および配置は図７の構造および配置の説明に対応する。このタイプの真空モーター１では、スペーサ３０は作用プランジャー１２の後側に中実の円筒として配置される。前述同様、作用プランジャー１２は、Ｏリング１５によって、中空体２の円筒形の中央内部空間の内壁に密閉される。

図９に示される真空モーター１の位置ではケーブル４２は緊張状態にある。作用プランジャー１２は、ガス入口開口２４を閉めガス出口開口２６を開けるために、制御プランジャー１４をケーブル４２によってカバープレート４の方向に引きずるように引っ張る。ケーブル４２は制御プランジャー１４の前側にある支柱４３に固定されている。例えば、ループによって支柱４３の周りに繋がれている。

作用プランジャー１２が後部プレート６の方向に引っ張られると、ケーブル４２は作用プランジャー１２と制御プランジャー１４との間の中央内部空間に緩く取り付けられた状態になる。ケーブル４２または弦４２は、図９に示されるように、制御プランジャー１４が作用プランジャー１２によって引っ張られるときだけ、ピンと張られた緊張状態に置かれる。

制御プランジャー１４の前側は単一のリミットストップを形成しており、作用プランジャー１２および／または作用プランジャー１２のスペーサ３０がそのリミットストップにぶつかり、制御プランジャー１４を後部プレート６の方向に押すことによって、ガス出口開口２６は閉まりガス入口開口２４は開く。従って、図９の実施態様は単一のリミットストップしか有さない。ガス入口開口２４およびガス出口開口２６は互いに隣同士に配置する必要はなく、図９に示されるように、円筒ジャケット内に互いに反対側に配置してもよいし、円筒軸のマッチする高さを有する後部内部空間の異なる場所に配置してもよい。

図１０は第五代替真空モーター１の概略断面図であり、この場合、キャッチ要素１８、２０は制御プランジャーに固定されている。この実施態様において、キャッチ要素１８、２０は作用プランジャー１２の中空空間内に達している。この目的のために、構造体は作用プランジャー１２の後側に配置されている。キャッチピン１８は作用プランジャー１２の深さよりも長いので、作用プランジャー１２が制御プランジャー１４を後側６の方向に押すと、作用プランジャー１２を制御プランジャー１４から少し離れた場所に配置するスペーサの働きが確実に達成される。

真空モーター１内のガスが作用プランジャー１２の後側から制御プランジャー１４を通ってガス出口開口２６の方に流れ、上記開口が制御プランジャー１４によって開けられると、最終的にガス出口開口２６から流出するが、制御プランジャー１４の通路１７はそのために必要である。

従って、図１０の実施態様の２つのリミットストップは、制御プランジャー１４に関しては、キャッチ２０の前側および後側によって形成され、作用プランジャー１２に関しては、中空空間内の前側内部表面および／または作用プランジャー１２の後側構造体内の前側内部表面、および作用プランジャー１２の後側構造体の中空空間の後側表面によって形成される。

図１１は本発明の洗浄システム５０の概略断面図を示しており、該システムは片手で保持でき、本発明の真空モーター１を有している。ガス入口開口２４およびガス出口開口２６の互いの配置関係を除き、真空モーターの構造は図１〜６の真空モーター１の構造と同様であるので、構造に関しては上記例示的実施態様を参照されたい。図８の真空モーターを除く他の例示的実施態様も、わずかな調整を施すことにより、本洗浄システム５０の真空モーター１またはポンプモーター１として使用できる。

洗浄システム５０は、内部に真空モーター１を配置するプラスチック製のハウジング５２を備えている。真空または負圧がガス吐出管６８を通って制御弁６４に案内される。制御弁６４は、洗浄システム５０を握っているのと同じ手でピストル型の引金６６を用いて手動で操作できる。ガスフィードライン６８は手動操作可能な制御弁６４から下流に継続し、真空モーター１のガス出口開口２６に接続されている。

液体供給開口２８は、内部に逆止め弁３４を配置する洗浄液供給管７０に接続されている。開口７２がハウジング５２の頂部に提供されており、それを通して周囲の空気がガス入口開口２４から真空モーター１に流入できる。開口７２は、真空モーター１内部の汚染を防ぐため、グリッドおよび／またはフィルター（図示しない）で覆うことができる。

ガス吐出管６８および／または負圧源または真空源へのコネクタ６８はピストル取手型のハンドル部７４を通って案内されるが、該ハンドル部７４はプラスチック製のハウジング５２で形成される。同様に、液体管７０は洗浄システム５０のハンドル部７４の床側に案内してもよい（図示しない）。排出開口７８およびファンネル７９を有するチューブ７６が洗浄システム５０の前側に配置してあるので、真空モーター１の洗浄液パフを洗浄システム５０から排出または吐出できる。

このタイプの洗浄システム５０では、吸引設備（図示しない）を提供するのが好ましく、それによって、過剰の液体や液体と一緒に除かれる部分が吸引され、ファンネル７９およびチューブ７６を通って排出される。この目的のために、吸引設備に接続されている吸引管もハンドル部７４の床側を通って案内されるのが好ましい。制御弁６４を引金６６を用いて操作すると、ガス吐出管６８は貫通状態となり、真空モーター１および／または真空モーター１の後部内部空間および中央内部空間から空気が排出される。圧縮発条２２および／またはリセット要素２２は中空体２の中央内部空間に配置されている。作用プランジャー１２の前側（図１１の左側）と作用プランジャー１２の後側（図１１の右側）との間でこのようにして発生する圧力差により、作用プランジャー１２そして少し遅れて制御プランジャー１４が移動を開始し、上記したように真空モーター１が作動する。同時に、外部液体貯蔵器（図示しない）から液体供給管７０を通って運ばれる洗浄液が、真空モーター１のポンププランジャー１３とカバープレート４との間の介在空間に周期的に流入する。

真空または負圧がガス出口開口２６に加わる限り、そして周囲の空気がガス入口開口２４を通って真空モーター１に流入する限り、洗浄液は周期的なパフとして、リップ弁１０、チューブ７６および排出開口７８を通って真空モーター１から吐出される。制御弁６４が作動しなくなり、従ってガス吐出管６８が遮断および／または閉鎖されると、この手順は終結する。制御弁６４は、例えば弾力性の発条（図示しない）により元の位置に戻る。次に、作用プランジャー１２および制御プランジャー１４は、真空モーター１の発条要素２２により、図示されている開始状態に配置され（図１も参照）、洗浄システム５０は直ちに再び使用できる状態となる。

洗浄システム５０は、ただ１つの真空モーター１だけでなく、２つまたはそれ以上の真空モーター１を備えてもよく、その場合、真空コネクタが互いに平行に配置される。その結果、上記のようにして発生されるスプレージェットが強化できる、あるいはより大きいパルス率、例えば２倍の周波数を有する洗浄液ジェットが達成される。

真空モーターの全ての実施態様において、制御プランジャー１４を作用プランジャー１２の方向に押す第二の発条要素（図示しない）を真空モーター内または真空モーター上に提供してもよい。この目的のためには、第二の圧縮発条（図示しない）を後部プレート６と制御プランジャー１４との間の後部内部空間に配置するのが好ましい。上記第二圧縮発条を提供することにより、真空および／または負圧がガス出口開口２６に加わっていないとき、更に確実に開始位置が達成される。更に、その結果、ガス入口開口２４とガス出口開口２６の両方が制御プランジャー１４によって覆われ閉鎖されている間、死点（制御プランジャー１４の第三位置）を越える移動が加速される。更に、上記第二発条要素は、真空モーター１の作動周波数、従って真空モーター１の微調整にも利用できる。

上述の説明、特許請求の範囲、図面および例示的実施態様で開示した本発明の特徴は、本発明の種々の実施態様を実現するにあたり、個別的にまたはそれらのあらゆる組み合わせにおいて非常に重要であり得る。

１ 真空モーター
２ 中空体
４ カバープレート／内部空間の前側
６ 後部プレート／内部空間の後側
８ 放出開口
１０ リップ弁
１２ 作用プランジャー
１３ ポンププランジャー
１４ 制御プランジャー
１５ シール／Ｏリング
１６ スペーサ／スペーシング要素
１７ 通路
１８ キャッチピン
１９ 換気開口
２０ キャッチ
２２ 発条要素／リセット要素／圧縮発条／スチール発条
２４ ガス入口開口
２６ ガス出口開口
２８ 液体供給開口
３０ スペーサ
３４ 逆止め弁
４０ ロッド／プランジャーロッド
４１ 案内スリーブ
４２ ケーブル／弦
４３ 支柱
５０ 洗浄システム
５２ ハウジング
６４ 制御弁
６６ 引金
６８ ガス吐出管／負圧源への接続
７０ 洗浄液供給管
７２ 開口
７４ ハンドル部
７６ チューブ
７８ 排出開口
７９ ファンネル

Claims (22)

1. 真空モーター（１）であって、作用プランジャー（１２）と、前記作用プランジャー（１２）が直線方向に移動可能なように配置されている内部空間と、前記内部空間の前側（４）の方向に作用する力を少なくともある時間前記作用プランジャー（１２）に働かせるリセット要素（２２）と、前記内部空間に周囲の空気または圧縮ガスを供給するためのガス入口開口（４）と、前記内部空間から前記ガスを排出するためのガス出口開口（２６）とを備えており、前記ガス出口開口（２６）は負圧源に接続可能であり、制御プランジャー（１４）が、前記内部空間で直線方向に移動可能なように前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の後側（６）との間に配置されており、前記制御プランジャー（１４）は、第一の位置で、前記ガス出口開口（２６）を覆わず前記ガス入口開口（２４）を覆い、第二の位置で、前記ガス入口開口（２４）を覆わず前記ガス出口開口（２６）を覆い、前記制御プランジャー（１４）は前記作用プランジャー（１２）に対して移動可能なように軸受け状に支持されており、キャッチ要素（１８、２０、４２）および／またはスペーサ（３０）が前記作用プランジャー（１２）および／または制御プランジャー（１４）上に配置されており、前記作用プランジャー（１２）が前記内部空間の前側（４）へ移動する際に、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）は前記制御プランジャー（１４）を前記第一の位置に移し、前記作用プランジャー（１２）が前記内部空間の後側（６）へ移動する際に、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）または前記スペーサ（３０）は前記制御プランジャー（１４）を前記第二の位置に移す、真空モーター。
2. 請求項１に記載の真空モーター（１）において、前記作用プランジャー（１２）と前記後側（６）との間の前記内部空間は、前記ガス入口開口（２４）および前記ガス出口開口（２６）を除いて閉ざされている、ことを特徴とする、真空モーター。
3. 請求項１または２に記載の真空モーター（１）において、前記作用プランジャー（１２）が前記制御プランジャー（１４）から離れる動きをする場合に、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）は前記制御プランジャー（１４）を前記作用プランジャー（１２）の方向に引っ張り、前記制御プランジャー（１４）を前記第一の位置に移し、前記作用プランジャー（１２）が前記制御プランジャー（１４）の方向に移動する動きをする場合に、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）および／または前記スペーサ（３０）は前記制御プランジャー（１４）を前記後側（６）の方向に押し、制御プランジャー（１４）を前記第二の位置に移す、ことを特徴とする、真空モーター。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記制御プランジャー（１４）は、前記第一の位置と前記第二の位置の間の第三の位置で前記ガス入口開口（２４）と前記ガス出口開口（２６）の両方を覆う、ことを特徴とする、真空モーター。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記リセット要素（２２）は、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の後側（６）との間の前記内部空間に配置される弾力性のある圧縮発条（２２）である、ことを特徴とする、真空モーター。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記第一の位置にある制御プランジャー（１４）は前記リセット要素（２２）により前記キャッチ要素（１８、２０、４２）を通して前記前側（４）の方向に引っ張られ、前記ガス出口開口（２６）は前記制御プランジャー（１４）と前記内部空間の後側（６）との間の介在空間に開く、ことを特徴とする、真空モーター。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、少なくとも１つのガス透過通路（１７）が前記制御プランジャー（１４）に配置されており、前記作用プランジャー（１２）に面する前記制御プランジャー（１４）の前側と、前記内部空間の後側（６）に面している前記制御プランジャー（１４）の後側とを、ガスを透過するやり方で連結する、ことを特徴とする、真空モーター。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記作用プランジャー（１２）は、前記内部空間の内部壁に全周に亘って接触し、好ましくは、シール要素（１５）を用いて内部空間にガス密および耐圧的に全周に亘って接触する、ことを特徴とする、真空モーター。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、放出開口（８）が前記後側（６）の反対側にある前記内部空間の前側（４）に提供され、液体供給開口（２８）が前記内部空間の前側（４）および／または側壁（２）に配置され、前記開口は少なくともある時間前記作用プランジャー（１２）によって覆われておらず、覆われていない状態で、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の前側（４）との間に配置されている、ことを特徴とする、真空モーター。
10. 請求項９に記載の真空モーター（１）において、前記放出開口（８）は弁要素（１０）特にリップ弁（１０）によって周囲の環境に接続されており、前記弁要素（１０）は周囲圧と比べて十分に超過圧力の存在で開き、反対の場合に閉じ、逆止め弁（３４）付きチューブ又はホースが前記液体供給開口（２８）に連結されており、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の前側（４）との間の内部空間に負圧が存在すると開き、前記内部空間への液体の供給を可能とする、ことを特徴とする、真空モーター。
11. 請求項９または１０に記載の真空モーター（１）において、前記作用プランジャー（１２）は、前記前側（４）に面する側に、前記後側（６）に面する前記作用プランジャー（１２）部分よりも少なくとも５０％断面積が小さいポンププランジャー（１３）を備えており、前記内部空間の断面は、前記ポンププランジャー（１３）の断面および前記作用プランジャー（１２）の断面に合うように調整されている、ことを特徴とする、真空モーター。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）は、前記作用プランジャー（１２）および前記制御プランジャー（１４）に取り付けられている弦（４２）、ケーブル（４２）、糸、鎖または弾力性のある発条であり、あるいは前記キャッチ要素（１８、２０、４２）は、前記作用プランジャー（１２）または前記制御プランジャー（１４）に取り付けられているロッド（１８）、発条、ケーブル、糸、鎖または弾力性のある発条を備えており、それに取り付けられたキャッチ（２０）を有しており、前記キャッチ（２０）は前記作用プランジャー（１２）の周期運動の際に、前記作用プランジャー（１２）または前記制御プランジャー（１４）の突起に係合しており、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）は、前記作用プランジャー（１２）に取り付けられ前記制御プランジャー（１４）のフィードスルーを通して延びているロッド（１８）によって提供されるのが好ましく、それに取り付けられたキャッチ（２０）を有しており、前記作用プランジャー（１２）が前記制御プランジャー（１４）から十分離れており、前記制御プランジャー（１４）から離れる方向に移動するとき、前記キャッチ（２０）は、前記制御プランジャー（１４）を引っ張るために、前記制御プランジャー（１４）のフィードスルーを通り抜けることはなく、前記制御プランジャー（１４）のフィードスルーの後側のフィードスルーに係合する、ことを特徴とする、真空モーター。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記内部空間、少なくともその領域は円筒形であり、あるいは前記作用プランジャー（１２）の作業空間領域または前記作用プランジャー（１２）と前記制御プランジャー（１４）の行程容積全体が円筒形である、ことを特徴とする、真空モーター。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記作用プランジャー（１２）は、前記作用プランジャー（１２）の直線運動方向に垂直の２つの異なるサイズの断面表面を備えており、前記内部空間は異なる断面表面を有するマッチした内部壁を備えており、前記後側（６）に面する前記作用プランジャー（１２）側の断面表面は、前記作用プランジャー（１２）の反対側にある前側の断面表面より少なくとも１００％大きく、好ましくは、前記後側（６）に面する前記作用プランジャー（１２）側の断面表面は、前記作用プランジャー（１２）の反対側にある前側の断面表面のサイズの少なくとも４倍である、ことを特徴とする、真空モーター。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の真空モーター（１）において、前記真空モーター（１）が作動している間、前記作用プランジャー（１２）の方向に少なくともある時間前記制御プランジャー（１４）に力を与える第二リセット要素が前記内部空間に配置され、好ましくは、前記第二リセット要素は前記制御プランジャー（１４）と前記内部空間の後側（６）との間に配置され、特に好ましくは、弾力性のある圧縮発条が第二リセット要素として、前記制御プランジャー（１４）と前記内部空間の後側（６）との間に配置される、ことを特徴とする、真空モーター。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の少なくとも１つの真空モーター（１）を備える洗浄システム（５０）であって、前記真空モーター（１）または複数の前記真空モーター（１）が、液体の周期的スプレーパフを発生するのに使用できる、洗浄システム。
17. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の真空モーター（１）の使用であって、洗浄システム（５０）用のモーター、ラッピングモーター、振動モーターとして、投与設備用の駆動装置として、シェーカーモーターとして、またはポンプとして、特に潤滑油ポンプとしての、使用。
18. 特に請求項１〜１５のいずれか一項に記載の真空モーター（１）の使用を含む、真空または負圧によって周期運動を発生させる方法であって、前記作用プランジャー（１２）および前記制御プランジャー（１４）は開始状態において互いに第一距離となるように内部空間に配置されており、前記制御プランジャー（１４）は前記ガス入口開口（２４）を閉じ、前記ガス出口開口（２６）は開いており；前記作用プランジャー（１２）と前記制御プランジャー（１４）との間および前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の後側（６）との間のガスは、前記ガス出口開口（２６）を通して前記内部空間から排出され；前記前側に加えられる圧力と前記作用プランジャー（１２）の後側に加えられる圧力との間の圧力差によって、前記作用プランジャー（１２）は前記制御プランジャー（１４）に向かう前記内部空間の後側（６）の方向に加速されて動かされ、前記作用プランジャー（１２）と前記制御プランジャー（１４）との間の距離は減少し、前記リセット要素（２２）は前記作用プランジャー（１２）の動きによってエネルギーを取得および蓄積し；前記制御プランジャー（１４）は、好ましくは第二距離に達するや否や、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）またはスペーサ（３０）の手段で前記作用プランジャー（１２）によって押され；前記制御プランジャー（１４）は、前記制御プランジャー（１４）の動きによって前記ガス出口開口（２６）を閉め；前記制御プランジャー（１４）は、前記制御プランジャー（１４）の動きによって前記ガス入口開口（２４）を開け；圧縮ガスまたは周囲の空気が前記ガス入口開口（２４）を通して前記内部空間に流れ；前記リセット要素（２２）が前記作用プランジャー（１２）を前記内部空間の前側（４）方向に加速し；好ましくは第一距離に達するや否や、前記制御プランジャー（１４）は前記キャッチ要素（１８、２０、４２）の手段で前記作用プランジャー（１２）によって引っ張られ、それを前記内部空間の前側（４）の方向に押し；前記ガス入口開口（２４）は前記制御プランジャー（１４）の逆運動により再び閉じ；および前記制御プランジャー（１４）の逆運動は前記ガス出口開口（２６）を再び開け、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の後側（６）との間のガスは内部空間から再び排出される、方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、サイクルは、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の後側（６）との間の前記内部空間にあるガスを新たに排出することにより繰り返される、ことを特徴とする、方法。
20. 請求項１８または１９に記載の方法において、前記作用プランジャー（１２）と前記制御プランジャー（１４）との間の前記第二距離は、少なくとも１つのスペーサ（３０）または前記キャッチ要素（１８、２０、４２）によって調節され、前記作用プランジャー（１２）と前記制御プランジャー（１４）との間の前記第一距離は、前記キャッチ要素（１８、２０、４２）によって、好ましくは前記キャッチ要素（１８、２０、４２）の長さによって調節される、ことを特徴とする、方法。
21. 請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の手順工程を含むスプレーパフの発生方法において、前記内部空間の後側（６）から離れる前記作用プランジャー（１２）の動き、特に前記作用プランジャー（１２）のポンププランジャー（１３）の動きにより、洗浄液または液ガス混合体が、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の前側（４）との間の空間から、前記内部空間の前側（４）の放出開口を通して放出され、前記内部空間の後側（６）に向かう前記作用プランジャー（１２）の動き、特に前記作用プランジャー（１２）のポンププランジャー（１３）の動きにより、洗浄液または液ガス混合体が、液体供給開口（２８）を通して、前記作用プランジャー（１２）特にポンププランジャー（１３）と前記内部空間の前側（４）との間の空間に押される、または引っ張られる、ことを特徴とする、方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、前記内部空間の前側（４）に向かう前記作用プランジャー（１２）の動きにより、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の前側（４）との間の空間における圧力は前記放出開口（８）の弁（１０）を開き、および／または開き続け、前記液体供給開口（２８）に接続されている逆止め弁（３４）を閉じ、および／または閉じ続け、前記内部空間の後側（６）に向かう前記作用プランジャー（１２）の動きにより、前記作用プランジャー（１２）と前記内部空間の前側（４）との間の空間における低下した圧力は、前記放出開口（８）の弁（１０）を閉じ、および／または閉じ続け、前記液体供給開口（２８）に接続されている前記逆止め弁（３４）を開き、および／または開き続ける、ことを特徴とする、方法。
    

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