WO2012013292A1 - Feststoffabscheider - Google Patents

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WO2012013292A1
WO2012013292A1 PCT/EP2011/003433 EP2011003433W WO2012013292A1 WO 2012013292 A1 WO2012013292 A1 WO 2012013292A1 EP 2011003433 W EP2011003433 W EP 2011003433W WO 2012013292 A1 WO2012013292 A1 WO 2012013292A1
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WO
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separator according
liquid
separator
air
control body
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PCT/EP2011/003433
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French (fr)
Inventor
Eberhardt Nonnenmacher
Original Assignee
DüRR DENTAL AG
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Publication date
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    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D21/2405—Feed mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2411—Feed mechanisms for settling tanks having a tangential inlet
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    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
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    • A61C17/065—Saliva removers; Accessories therefor characterised by provisions for processing the collected matter, e.g. for separating solids or air
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    • B01D21/30—Control equipment
    • B01D21/34—Controlling the feed distribution; Controlling the liquid level ; Control of process parameters

Definitions

  • the invention relates to a separator for removing solids from a mixture of air, liquid and solids, according to the preamble of claim 1.
  • mixtures can not be disposed of directly in the public sewage system.
  • An example of such mixtures is a mixture of air, body fluids and amalgam particles that results from drilling amalgam fillings at a dental workstation.
  • the amalgam must not be disposed of in the public sewage network, but must be collected separately and disposed of in an orderly manner.
  • the sedimentation units usually include one
  • the effectiveness of the sedimentation is adversely affected in a mixture containing air by blowing and / or foam, especially when the liquid contains foam-forming substances such as protein or saponins or detergents.
  • the present invention is therefore intended to be a
  • the same forming sump can thus be moved by hand and tilted or exposed to accelerations without liquid leaking into the environment.
  • a jet pump is used whose blasting medium is the conveyed air.
  • Such a jet pump has a mechanically simple structure and works trouble-free even in long-term operation.
  • suction machine Under wet-suction machine is to be understood here a suction machine that works reliably even in the presence of liquid in long-term operation.
  • An example of such a wet suction machine is a water ring pump in which a circulating water ring is part of the conveyor.
  • Such pumps must anyway be designed to withstand a liquid and / or steam environment for a long time.
  • Under a dry-suction machine should be understood as they usually for
  • Piston machines and side channel machines as well as impellers with an axially acting impeller or radially acting impeller are used.
  • the liquid pump to use a water ring pump for generating the negative pressure required at the dental workstation.
  • a suction fan is connected, which can then be a dry-suction machine.
  • Claim 8 ensures that the separator operates at a not yet reached maximum level of solid sediment with constant air throughput and abruptly reduces or completely suppressed the air flow when reaching or exceeding the maximum allowable filling.
  • Claim 10 gives a possibility of how to form a spring, which is loaded according to the weight of the sediment bed, suitable for simple and dirty environmental conditions.
  • a separator according to claim 12 can be derived from the weight-related change in position of the sensor plate in a simple manner, a useful movement having a transverse to the device axis component. Such a movement is well suited to release a lock, with which the control body is held in an open position.
  • Claim 13 provides a solution for how to lock the control of the air flow through the separator control body in a simple manner in an open position, which is maintained until the maximum level is reached in the sedimentation.
  • the specified in claim 14 locking for the control body is characterized by a mechanically particularly simple structure.
  • FIG. 1 shows an axial section through a sedimentation
  • Figure 2 an enlarged axial section through
  • FIG. 1 A first figure.
  • FIG. 3 shows an amalgam separator according to FIG.
  • FIG. 1 is a view similar to FIG. 1, in which FIG
  • a locking device for an air throughput control body is provided.
  • Figure 5 is a view similar to Figure 4, which
  • a total of 10 designates an amalgam separator which operates on the sedimentation principle.
  • This separator comprises an inlet nozzle 12, which from a dental workstation with a mixture of air, body fluids and solid particles
  • a suction cannula 13 is schematically shown, is sucked with the rinse water, saliva, blood and cuttings from the mouth of a patient.
  • the inlet nozzle 12 is oriented horizontally and opens tangentially into a peripheral wall 14 of a vertical axis cyclone 16.
  • a guide bell 18 is provided at a radial distance inwardly, which widens conically downwards and is mounted on a cylindrical air outlet channel 20 so that the lower edges of the outlet channel 20 and the bell jar 18 lie in a transverse.
  • Peripheral wall 14 on the other hand formed annular space, the mixture introduced through the inlet port 12 slowly screwed down, the liquid and solid inventory parts of the mixture by centrifugal force against the
  • lighter air portions move inwards and enter the cylindrical outlet channel 20.
  • a servo angle valve 24 Via the outlet channel 20 and an attached angle piece 22, a servo angle valve 24, a vertical connecting line 26, a jet pump 28, a deflection angle
  • the suction machine 34 is a wet suction machine in the form of a water ring pump.
  • the mixture of liquid and solids released from the end of the dispensing nozzle 42 passes into the interior of the collecting container 44, where it forms a liquid volume 48 and a sediment volume 50 underneath.
  • the mixture supplied from the intermediate container 36 Liquid and solid content separates under
  • the jet pump 28 sucks from this uppermost liquid layer.
  • the jet pump 28 has an injector 58 at the top in the drawing, which is acted on by the suction air and tapers downwards.
  • the end of the injector 52 protrudes, leaving an annular gap 54 in a collector 56 which tapers conically downwards.
  • the annular gap 54 communicates via an angular channel 58 with an intake pipe 60 which hangs down from the cover plate 46.
  • a slender cup-shaped filter body 62 is pushed, which is e.g. may include a sintered filter material.
  • the filter body 62 only needs to have filter characteristics in that portion which are below the end of the intake pipe 60. As can be seen from the drawing, lies the lower
  • the mixture of air, liquid and solid particles enters the cyclone 16 via the inlet port 12. There, the air fractions are separated and withdrawn via the outlet channel 20.
  • the liquid and solid fractions of the mixture pass via the intermediate container 36 into the collecting container 44. There, the largest part of the solids content settles and thus increases the sediment volume 50. From the upper layer of the liquid volume 48 clarified liquid standing there is extracted by the jet pump 28 which uses the sucked by the suction machine 34 air as a beam-working means.
  • the collecting container 44 is removed from the cover plate 46. If, during this removal, the container is slightly shaken or tilted, this does not result in the spillage of liquid remaining inside the collecting container 44, since the liquid level lies at the lower end of the suction tube 60 and lies clearly below the upper edge of the collecting container 44.
  • the removed collection container 44 can then be closed by a suitable lid and sent to a disposal company. Then an empty container is placed.
  • amalgam separator can thus be handled safely without the risk of the environment being contaminated by germ-containing liquid. is being cleaned.
  • a mechanism is installed in the separator, which throttles the Saugluftström or completely interrupts when the maximum allowable level for the sediment volume 50 is achieved.
  • This mechanism comprises a control body 64, which comprises two closely connected shell parts 66, 68.
  • the control body 64 is supported by a hollow rod 78, which is arranged with great radial play in the interior of the outlet channel 20 and spaced over two
  • Membranes 80, 82 (see Figure 2) is mounted on a cylindrical attachment 84 of the cyclone 16.
  • 64 illustrates a control surface that cooperates with the lower end of the cylindrical outlet channel 20.
  • the control body 64 at the same time forms a float, which is raised when liquid enters the interior of the
  • Outlet channel 20 and the top of the end wall 74 is reduced and eventually completely closed.
  • the dentist working on the workplace equipped with the amalgam separator thus notices, by reducing the suction power or completely absent the suction power, that the collecting container 44 is full and needs to be replaced.
  • amalgam separator shown in FIG. 1 is used in conjunction with a dry-suction machine, then according to FIG. 3 it is followed by a further cyclone 16 'which has a similar construction to the cyclone 16 and thus does not need to be described in detail.
  • FIG. 4 shows a further modified amalgam separator, in which the control body 64 is held in a fully open position until the maximum permissible sediment level in the collecting container 44 has been reached.
  • the control body 64 is now additionally distributed on its outer surface with a star-shaped in primasriehtung
  • the rod 78 is biased by a spring 90 in the lug 84, which acts on it via a spring seat 92, in the closed position.
  • a removable cap 94, the spring seat 92 is accessible from the outside to press it against the force of the spring 90 down.
  • a further rod 96 is firmly attached, which is provided at its lower end with a radially projecting conical head 98. This is in a working position on the lower end of the dispensing nozzle 42 over, and in the manner described above pressing down
  • the spring seat 92 runs the conical ramp surface of the head 98 via a locking wire 100 which is stretched transversely through the interior of the collecting container 44.
  • It may be a plastic wire whose ends on the peripheral wall of the collecting container
  • an elastomeric block spring 102 is inserted, which consists of an elastomeric porous material with a fluid-tight
  • the sensor plate 104 may, for example, be made of a plastic material of low friction, such as PE or PA.
  • the top of the sensor plate 104 carries a holding plate 106. Here, for the sake of clarity, this is lying on the axis of the collecting container 44
  • the upper end of the holding plate 106 carries a horizontal running away from it in the drawing to the left
  • Cutting edge 108 which may be similar to a razor blade formed by a ground metal plate.
  • the block spring 102 in the course of operation of the amalgam 10 over the sensor plate 104, a sediment volume 50, the block spring 102 is increasingly compressed by the weight of the sediment volume.
  • the stiffness of the block spring 102 is selected so that the cutting edge
  • maximum permissible sediment volume 50 has been reached to a predetermined tolerance amount, e.g. approximately
  • the blade 108 Upon further deposition of amalgam and other solids, the blade 108 then engages the plastic locking wire 100 and then cuts it. The head 98 of the rod 96 then comes free, and below the
  • Suction cannula 13 no longer achieves a suction power, whereby the user of the device is made aware that the sump 44 are exchanged for an empty got to .
  • the cutting edge 108 can also be attached to the upper end of the holding plate 106 such that the cutting edge 108 drops outwards and downwards so that a relative movement between the cutting edge 108 and the locking wire 100 is obtained when the feeler plate 104 is lowered.
  • a cam surface may be attached to the end of the retaining plate 106, e.g. in the form of an outwardly and downwardly inclined rod, so that when moving down the feeler plate 104 then the locking wire 100 is pressed without destruction in Figure 4 to the right, whereby the head 98 is also released and the control body 64 then under the bias the spring 90 is moved to the closed position
  • the sensor plate 104 is now but at its one, left in the drawing located on a step 110 tilted, which in the left in Figure 5
  • the end of the retaining plate 106 rigidly carries a locking arm 112 which cooperates with the head 98.
  • the sensor plate 104 is pivoted about the edge of the step 110 counter to the force of the block spring 102. With enough further pivoting the sensor plate 104 is then the locking arm 112 from the head 98 of the rod 96 free, whereby the control body 64 is moved again under the force of the spring 90 in the closed position.
  • the amalgam separator described above and reproduced in the drawing can be inexpensively made of plastic injection molded parts in large quantities. It has a high level of operational safety, since it is not possible to continue to work in the sump when reaching a predetermined maximum allowable sediment end volume.
  • the amalgam separator can be used directly on wet suction machines and can also be used on dry suction machines, if you put another air separator in series with it, which can be largely composed of the same components that make up the amalgam separator.

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Abstract

Ein Sedimentations-Abscheider zum Abtrennen von Feststoffanteilen aus einem Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und Feststoffanteilen umfasst einen Sedimentierbehälter (44), welchem eine Luftabtrenneinheit (16) vorgeschaltet ist. In einem zwischen Luftabtrenneinheit (16) und Sedimentierbehälter (44) angeordneten Zwischenbehälter (36) ist ein Schwimmer (64) angeordnet, der einen Luftkanal (20) verschließt, wenn der Sedimentpegel im Sedimentierbehälter (44) eine vorgegebene Höhe erreicht hat. Durch Sedimentation gereinigte Flüssigkeit wird vom oberen Ende des Sedimentierbehälters durch einen Strahlpumpe (28) abgesaugt.

Description

Feststoffabscheider
Die Erfindung betrifft einen Abscheider zum Entfernen von Feststoffanteilen aus einem Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und Feststoffen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Dreiphasige Gemische aus Luft, Flüssigkeit und Feststoffen entstehen bei der spanenden Bearbeitung von Objekten.
Diese Gemische können aus Umweltschutzgründen nicht direkt in die öffentliche Kanalisation entsorgt werden. Ein Beispiel für derartige Gemische ist ein Gemisch aus Luft, Körperflüssigkeiten und Amalgampartikeln, das beim Ausbohren von Amalgam-Füllungen an einem dentalen Arbeitsplatz anfällt. Das Amalgam darf nicht in das öffentliche Abwassernetz entsorgt werden, muss vielmehr getrennt gesammelt und einer geordneten Entsorgung zugeführt werden.
Zum Abtrennen der Feststoffpartikel finden unterschiedliche Verfahren Verwendung. Insbesondere zum Abtrennen kleiner Partikel hat sich das Abzentrifugieren der Feststoffe bewährt. Die entsprechenden Zentrifugen sind aber teuer, und in manchen Ländern wird es auch bei
Amalgampartikel enthaltenden Abwässer vom Gesetzgeber als ausreichend angesehen, wenn diese Partikel nur durch Sedimentation von der Flüssigkeit abgetrennt werden.
Entsprechend gibt es dort Amalgamabscheider, die nach dem Sedimentationsprinzip arbeiten.
Diese bekannten Sedimentationsbehälter haben in der
Regel einen Auslass, der über einen Überlauf mit dem eigentlichen Sedimentationsraum in Verbindung steht.
Die Sedimentiereinheiten umfassen in der Regel einen
Sammelbehälter, in welchem das sedimentierte Amalgam
enthalten ist, und dieser Sammelbehälter muss in Abständen gegen einen leeren Behälter ausgetauscht werden.
Die Effektivität der Sedimentation wird bei einem Luft enthaltenden Gemisch durch Blasen und/oder Schaum beein- trächtigt, insbesondere wenn die Flüssigkeit schaumbildende Substanzen wie Eiweiß oder Saponine oder Reinigungsmittel enthält .
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein nach
dem Sedimentationsprinzip arbeitender Feststoffabscheider geschaffen werden, der auch bei Luft oder ein anderes
Gas enthaltenden Gemischen gut Feststoffe abscheidet.
Diese Aufgabe ist gelöst durch einen Abscheider mit
den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Abscheider gelangen Luftanteile des Gemisches nicht in den Sedimentationsraum, und die nur zweiphasige Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffan- teilen kann sich dort gut unter Schwerkrafteinfluss trennen.
Auch stört kein laufend durch den Sedimentationsraum
durchgeführter Luftstrom den Sedimentationprozess . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Bei einer Sedimentiereinheit , bei welcher die an Feststoffen abgereicherte Flüssigkeit über einen Überlauf abgegeben wird, besteht die Gefahr, dass beim Abnehmen des Sammelbehälters Flüssigkeit verschüttet wird. Da diese Flüssigkeit bei einer an einem dentalen Arbeitsplatz angefallenen Gemisch auch Keime und möglicherweise Viren enthält, ist es wünschenswert, dass ein Verschütten von Flüssigkeit beim Warten oder Austauschen eines Sammelbehälters der Sedimentiereinheit verhindert wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen
Abscheider mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.
Bei diesem erfindungsgemäßen Abscheider ist kein Überlauf vorgesehen, und der Pegel der in der Sedimentiereinheit befindlicher Flüssigkeit liegt immer unterhalb des Flüssigkeitsauslasses des Abscheiders, da die erfindungsgemäß vorgesehene Flüssigkeitspumpe von einem solchen Ort
ansaugt. Die Sedimentiereinheit oder ein einen Teil
derselben bildenden Sammelbehälter kann somit von Hand bewegt werden und verkippt werden oder Beschleunigungen ausgesetzt werden, ohne dass Flüssigkeit in die Umgebung austritt.
Bei einem Abscheider gemäß Anspruch 3 braucht keine
aufwendige mechanische Pumpe vorgesehen zu werden. Zum Abziehen gereinigter Flüssigkeit wird eine Strahlpumpe verwendet, deren Strahlmittel die geförderte Luft ist.
Eine solche Strahlpumpe hat mechanisch einfachen Aufbau und arbeitet auch im Langzeitbetrieb störungsfrei.
Unter Saugmaschinen, die an dentalen Arbeitsplätzen
eingesetzt werden, kann man Nass-Saugmaschinen und Trocken-
Saugmaschinen unterscheiden. Unter Nass-Saugmaschine soll hier eine Saugmaschine verstanden werden, die auch in Gegenwart von Flüssigkeit im Langzeitbetrieb zuverlässig arbeitet. Ein Beispiel für eine solche Nass-Saugmaschine ist eine Wasserringpumpe, bei der ein umlaufender Wasser- ring Teil der Fördereinrichtung ist. Derartige Pumpen müssen sowieso darauf ausgelegt werden, dass sie einer flüssigen und/oder dampfhaltigen Umgebung lange Zeit standhalten. Unter einer Trocken-Saugmaschine soll eine solche verstanden werden, wie sie üblicherweise zum
Fördern trockener Gase verwendet werden. Typische Beispiele für derartige Trocken- Saugmaschinen, die im dentalen
Bereich verwendet werden, sind Kolbenmaschinen und Seiten- kanalmaschinen sowie Laufradmaschinen mit axial wirkendem Laufrad oder radial wirkendem Laufrad.
Gemäß Anspruch 4 wird vorgeschlagen, an dem Auslass
der Flüssigkeitspumpe eine Wasserringpumpe zur Erzeugung des am dentalen Arbeitsplatz benötigten Unterdruckes zu verwenden.
Alternativ wird gemäß Anspruch 5 vorgeschlagen, das
am Auslass der Flüssigkeitspumpe erhaltene Gemisch aus Luft und Flüssigkeit einer zweiten Luftabtrenneinheit zuzuführen, deren Luft -Auslass dann mit dem Eingang
eines Sauggebläses verbunden wird, das dann eine Trocken- Saugmaschine sein kann.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 wird erreicht, dass der Benutzer einer Saugeinheit,
in welcher sich ein Abscheider gemäß Anspruch 5 befindet, durch Nachlassen oder Ausbleiben der Saugleistung nachdrücklich darauf aufmerksam gemacht wird, dass das Fassungsvermögen der Sedimentiereinheit erreicht oder über- schritten ist.
Gemäß Anspruch 7 erhält man auf mechanische einfache
Weise die zwangsweise Drosselung oder Absperrung des
Saugluftstromes. · Dabei ist bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß
Anspruch 8 gewährleistet, dass der Abscheider bei noch nicht erreichtem maximalem Füllstand des Festkörper- sedimentes mit gleich bleibender Luft-Durchsatzleistung arbeitet und bei Erreichen oder Überschreiten der maximal zulässigen Füllmenge schlagartig den Luftdurchsatz vermindert oder ganz unterbindet .
Dabei kann man den in Anspruch 9 angegebenen Pegelfühler sehr einfach und zuverlässig aus wenigen Teilen zusammensetzen .
Dabei gibt Anspruch 10 eine Möglichkeit an, wie man eine Feder, die gemäß dem Gewicht des Sedimentbettes belastet wird, für einfache und für Schmutz-Umgebungsbedingungen geeignet ausbildet.
Dabei ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 im Hinblick auf eine fluidische Abdichtung des Inneren der Blockfeder gegen den Innenraum der Sedimentierkammer von Vorteil.
Bei einem Abscheider gemäß Anspruch 12 kann man aus der gewichtsbedingten Lageänderung der Fühlerplatte auf einfache Weise eine Nutzbewegung ableiten, welche eine zur Geräteachse transversale Komponente aufweist. Eine solche Bewegung ist gut geeignet eine Verriegelung zu lösen, mit der der Steuerkörper in einer Offenstellung gehalten wird.
Anspruch 13 gibt eine Lösung dafür an, wie man den den Luftdurchsatz durch den Abscheider steuernden Steuerkörper auf einfache Weise in einer Offenstellung arretiert, die beibehalten wird, bis der maximale Füllstand in der Sedimentiereinheit erreicht ist. Dabei zeichnet sich die im Anspruch 14 angegebene Verriegelung für den Steuerkörper durch einen mechanisch besonders einfachen Aufbau aus .
Die Ansprüche 15 und 16 geben zwei Alternativen an,
wie man die Verriegelung des Steuerkörpers entsperren kann . Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 gestattet es, den Steuerkörper mit mechanisch einfachen Mitteln unter geringer Reibung axial verschiebbar zu lagern.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: einen axialen Schnitt durch einen Sedimentations-
Amalgamabscheider mit abnehmbarem Sammelbehälter und Flüssigkeits-Abziehpumpe ;
Figur 2 : einen vergrößerten axialen Schnitt durch
eine beim oberen Ende des Amalgamabscheiders vorgesehene Axialführung für einen Durchsatz- Steuerkörper des Amalgamabscheiders nach
Figur 1 ;
Figur 3 : einen Amalgamabscheider nach Figur 1 mit
einem in Serie geschalteten weiteren Luftabscheider zur Verwendung an einem dentalen
Arbeitsplatz, für den eine Trocken- Saugmaschine vorgesehen ist .
Figur : eine ähnliche Ansicht wie Figur 1, in welcher
eine Verriegelungseinrichtung für einen Luft- durchsatz-Steuerkörper vorgesehen ist; und
Figur 5: eine ähnliche Ansicht wie Figur 4, welche
jedoch eine abgewandelte Verriegelungseinrich- tung für den Luftdurchsatz-Steuerkörper gezeigt ist .
In Figur 1 ist mit 10 insgesamt ein Amalgamabscheider bezeichnet, der nach dem Sedimentationsprinzip arbeitet.
Dieser Abscheider umfasst einen Einlassstutzen 12, der von einem dentalen Arbeitsplatz her mit einem Gemisch aus Luft, Körperflüssigkeiten und Festkörperpartikeln
(Knochenspäne, Amalgampartikel usw.) beaufschlagt ist.
Als Quelle für dieses Gemisch ist schematisch eine Saugkanüle 13 gezeigt, mit der Spülwasser, Speichel, Blut und Bohrklein aus dem Mund eines Patienten abgesaugt wird . Der Einlassstutzen 12 ist horizontal ausgerichtet und mündet tangential in eine Umfangswand 14 eines Zyklones 16 mit vertikaler Achse.
Konzentrisch zur Umfangswand 14 ist unter radialem Abstand nach innen eine Leitglocke 18 vorgesehen, welche sich kegelförmig nach unten erweitert und auf einen zylindrischen Luft -Auslasskanal 20 so aufgesetzt ist, dass die unteren Kanten von Auslasskanal 20 und Leitglocke 18 in einer transversalen liegen.
In dem zwischen der Leitglocke 18 und der Außenfläche des Auslasskanales 20 einerseits und der Innenfläche der
Umfangswand 14 andererseits gebildeten Ringraum schraubt sich das durch den Einlassstutzen 12 eingegebene Gemisch langsam nach unten, wobei die flüssigen und festen Bestand- teile des Gemisches durch Zentrifugalkraft gegen die
Innenfläche der Umfangswand 14 gedrückt werden. Die
leichteren Luftanteile bewegen sich nach innen und gelangen in den zylindrischen Auslasskanal 20.
Über den Auslasskanal 20 und ein aufgesetztes Winkelstück 22, ein Servo-Eckventil 24, eine vertikale Verbindungsleitung 26, eine Strahlpumpe 28, einen Umlenkwinkel
30 und ein weiteres Servo-Eckventil 32 wird der Luftstrom von einer in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Saugmaschine 34 angesaugt, von wo die Luft dann an die Umgebungsatmosphäre abgegeben ist.
Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist die Saug- maschine 34 eine Nass-Saugmaschine in Form einer Wasserringpumpe .
Die im Zyklon 16 abgeschiedenen flüssigen und festen
Anteile des zugeführten Gemisches gelangen vom Zyklon
16 in eine Zwischenkammer 36 mit einer zylindrischen
Umfangswand 38 und einer kegelförmigen Bodenwand 40.
Das untere Ende der kegel-trichterförmigen Bodenwand
40 ist mit einem Abgabestutzen 42 versehen, der ins
Innere eines becherförmigen nach oben offenen Sammelbehälters 44 führt. Dieser ist von einer Deckelplatte 46 gehalten, die mit dem Zwischenbehälter 36 verbunden ist.
Das vom Ende des AbgabeStutzens 42 abgegebene Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffanteilen gelangt ins Innere des Sammelbehälters 44 und bildet dort ein Flüssigkeitsvolumen 48 und ein darunter befindliches Sedimentvolumen 50. Die aus dem Zwischenbehälter 36 zugeführte Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffanteilen trennt sich unter
Schwerkrafteinfluss im Inneren des Sammelbehälters 44, so dass die oberste Flüssigkeitsschicht im Sammelbehälter 44 an Feststoffen gut abgereichert ist.
Aus dieser obersten Flüssigkeitsschicht saugt die Strahlpumpe 28 an .
Die Strahlpumpe 28 hat einen in der Zeichnung oben lie- genden Injektor 58, welcher mit der Saugluft beaufschlagt ist und sich nach unten verjüngt. Das Ende des Injektors 52 ragt unter Belassung eines Ringspaltes 54 in einen Kollektor 56, der sich nach unten kegelförmig verjüngt. Der Ringspalt 54 steht über einen Winkelkanal 58 mit einem Ansaugrohr 60 in Verbindung, der von der Deckel - platte 46 nach unten hängt.
Über das Ansaugrohr 60 ist ein schlanker becherförmiger Filterkörper 62 geschoben, der z.B. ein Sinter-Filtermaterial umfassen kann. Der Filterkörper 62 braucht nur in demjenigen Abschnitt Filtereigenschaften aufzuweisen, die unter dem Ende des Ansaugrohrs 60 liegen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt das untere
Ende des Ansaugrohrs 60 eine Strecke D über dem unteren Ende des Abgabestutzens 42. Auf diese Weise wird verhindert, dass vom Abgabestutzen 42 abgegebenes Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffanteilen direkt zum Ansaug- stutzen 60 gelangt. Vielmehr muss dieses Gemisch eine gewisse Zeit im Inneren des Sammelbehälters 44 verbleiben, so dass für die Feststoffanteile ausreichend Zeit zum Sedimentieren gegeben ist. Der soweit beschriebene Amalgamabscheider arbeitet fol- gendermaßen :
Das Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und FeststoffPartikeln tritt über den Einlassstutzen 12 in den Zyklon 16 ein. Dort werden die Luftanteile abgeschieden und über den Auslasskanal 20 abgezogen.
Die flüssigen und festen Anteile des Gemisches gelangen über den Zwischenbehälter 36 in den Sammelbehälter 44. Dort setzt sich der größte Teil der Feststoffanteile ab und vergrößert so das Sedimentvolumen 50. Aus der oberen Schicht des Flüssigkeitsvolumens 48 wird dort stehende geklärte Flüssigkeit durch die Strahlpumpe 28 abgesaugt, welche die von der Saugmaschine 34 angesaugte Luft als Strahl -Arbeitsmittel verwendet.
Ist ein Auswechseln des Sammelbehälters 44 notwendig, da das Sedimentvolumen 50 eine maximal zulässige Höhe erreicht hat, wird der Sammelbehälter 44 von der Deckel - platte 46 abgenommen. Wenn bei diesem Abnehmen der Behälter etwas erschüttert wird oder verkippt wird, führt dies nicht zu einem Verschütten von im Inneren des Sammelbehälters 44 verbliebener Flüssigkeit, da der Flüssigkeitsspiegel beim unteren Ende des Ansaugrohrs 60 liegt und dieser deutlich unter der Oberkante des Sammelbehälters 44 liegt.
Der abgenommene Sammelbehälter 44 kann dann durch einen passenden Deckel verschlossen werden und an ein Entsor- gungsunternehmen versandt werden. Dann wird ein leerer Sammelbehälter aufgesetzt.
Man erkennt, dass der Amalgamabscheider somit sicher gehandhabt werden kann, ohne dass Gefahr besteht, dass die Umgebung durch Keime enthaltende Flüssigkeit ver- unreinigt wird.
Um dem Benutzer einer den Abscheider enthaltenden Sauganlage klar zu signalisieren, dass ein Auswechseln des Sammelbehälters 44 notwendig ist, ist in den Abscheider eine Mechanik eingebaut, welche den Saugluftström drosselt oder ganz unterbricht, wenn der maximal zulässige Pegel für das Sedimentvolumen 50 erzielt ist. Diese Mechanik umfasst einen Steuerkörper 64, der zwei dicht verbundene Schalenteile 66, 68 umfasst. Diese
haben jeweils eine bei der Mittelebene liegende zylindrische Wand 70 bzw. 72 und eine zum oberen bzw. unteren Ende des Steuerkörpers 64 kegelförmig zulaufende Endwand 74 bzw. 76.
Der Steuerkörper 64 ist von einem hohlen Stab 78 getragen, der unter großem radialem Spiel im Inneren des Auslass- kanales 20 angeordnet ist und über zwei beabstandete
Membranen 80, 82 (siehe Figur 2) an einem zylindrischen Aufsatz 84 des Zyklons 16 gelagert ist.
Die obere kegelförmige Endwand 64 des Steuerkörpers
64 stellt eine Steuerfläche dar, die mit dem unteren Ende des zylindrischen Auslasskanales 20 zusammenarbeitet.
Der Steuerkörper 64 bildet zugleich einen Schwimmer, der angehoben wird, wenn Flüssigkeit ins Innere des
Zwischenbehälters 36 zurücksteigt. Ein solches Zurück- steigen von Flüssigkeit erfolgt dann, wenn die obere
Begrenzungsfläche des Sedimentvolumens 50 das untere
Ende des Filterkörpers 62 erreicht. Dieser setzt dann zu, und die Strahlpumpe 28 kann dann Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 44 nur noch in vermindertem Ausmaße oder gar nicht mehr absaugen. Im Zyklon 16 abgeschiedene Flüssigkeit verbleibt somit zusammen mit den enthaltenen Feststoffanteilen im Inneren des Sammelbehälters 44 und steigt ins Innere des Zwischen- behälters 36 an. Hierdurch wird der zugleich einen Schwimmer darstellende Steuerkörper 64 axial nach oben verlegt, wodurch der Durchgang zwischen dem unteren Ende des
Auslasskanals 20 und der Oberseite der Endwand 74 reduziert wird und schließlich ganz geschlossen wird.
Der Zahnarzt, der am mit dem Amalgamabscheider ausgestatteten Arbeitsplatz arbeitet, merkt somit durch Reduzierung der Saugleistung oder völliges Ausbleiben der Saugleistung, dass der Sammelbehälter 44 voll ist und ausgetauscht werden muss .
Wird der in Figur 1 gezeigte Amalgamabscheider in Verbindung mit einer Trocken-Saugmaschine verwendet, so wird ihm gemäß Figur 3 ein weiterer Zyklon 16' nachgeschaltet, der ähnlich aufgebaut ist wie der Zyklon 16 und somit nicht im Einzelnen beschrieben zu werden braucht . Beim Zyklon 16' sind aber diejenigen Komponenten weggelassen, die der Anzeige des Füllstandes des Sammelbehälters 44 und der Zwangsreduzierung oder Zwangsabschaltung der
Saugleistung dienen.
Man erkennt, dass man diesen zweiten Zyklon 16' unter weitgehender Verwendung gleicher Teile realisieren kann wie den Zyklon 16.
Figur 4 zeigt einen weiter abgewandelten Amalgamabscheider, bei welchem der Steuerkörper 64 so lange in einer vollen Offenstellung gehalten wird, bis der maximal zulässige Sedimentpegel im Sammelbehälter 44 erreicht wurde. Der Steuerkörper 64 ist nun zusätzlich auf seiner Außenfläche mit sternförmig in Umfangsriehtung verteilten
Führungsflügeln 88 bestückt, über die er mit geringer
Reibung auf der Innenfläche des Zwischenbehälters 36 läuft.
Der Stab 78 ist durch eine Feder 90 im Ansatz 84, die über einen Federsitz 92 an ihm angreift, in die Schließstellung vorgespannt. Über eine abnehmbare Kappe 94 ist der Federsitz 92 von außen zugänglich, um ihn entgegen der Kraft der Feder 90 nach unten zu drücken.
An das untere Ende des Steuerkörpers 64 ist ein weiterer Stab 96 fest angesetzt, der an seinem unteren Ende mit einem radial überstehenden kegelförmigen Kopf 98 versehen ist. Dieser steht in einer Arbeitsstellung über das untere Ende des AbgabeStutzens 42 über, und beim wie oben beschrieben erfolgenden Nach-Unten-Drücken
des Federsitzes 92 läuft die kegelförmige Rampenfläche des Kopfes 98 über einen Arretierdraht 100, der transversal durch das Innere des Sammelbehälters 44 gespannt ist. Es kann sich hierbei um einen Kunststoffdraht handeln, dessen Enden an der Umfangswand des Sammelbehälters
44 festgeschweißt sind.
In den untersten Abschnitt des Sammelbehälters 44 ist eine Elastomer-Blockfeder 102 eingelegt, die aus einem elastomeren porösen Material mit einer fluiddichten
Außenhaut hergestellt ist. Auf der Blockfeder 102 ruht eine Fühlerplatte 104, die imn größerem Gleitspiel bis an die Umfangswand des Sammelbehälters 44 herangeführt ist. Die Fühlerplatte 104 kann z.B. aus einem Kunststoff - material niederer Reibung wie PE oder PA hergestellt sein. Die Oberseite der Fühlerplatte 104 trägt eine Halteplatte 106. Diese ist hier der deutlicheren Darstellbarkeit halber auf der Achse des Sammelbehälters 44 liegend
gezeigt. In der Praxis wird sie dem Ende des Abgabestutzens benachbart angeordnet.
Das obere Ende der Halteplatte 106 trägt eine von ihr in der Zeichnung nach links weglaufende horizontale
Schneide 108, die ähnlich einer Rasierklinge durch eine angeschliffene Metalllamelle gebildet sein kann.
Bei leerem Behälter steht die Unterkante der Schneide
108 um eine vorgegebene Strecke über dem Arretierdraht 100. Bildet sich im Laufe des Betriebs des Amalgamabscheiders 10 über der Fühlerplatte 104 ein Sedimentvolumen 50, so wird die Blockfeder 102 durch das Gewicht des Sedimentvolumens zunehmend zusammengedrückt. Die Steifigkeit der Blockfeder 102 ist so gewählt, dass die Schneide
108 gerade den Arretierdraht 100 erreicht, wenn das
maximal zulässige Sedimentvolumen 50 bis auf einen vorgegebenen Toleranzbetrag erreicht ist, der z.B. etwa
10-15% betragen kann. Bei weiterem Abscheiden von Amalgam und anderen Feststoffen kommt dann die Schneide 108 in Eingriff mit dem Kunststoff- Arretierdraht 100 und schneidet diesen dann durch. Der Kopf 98 des Stabes 96 kommt dann frei, und unter der
Vorspannung der Feder 90 wird dann der Steuerkörper 64 nach oben bewegt, so dass seine Endwand 74 das untere
Ende des Auslasskanales 20 verschließt. Nun wird an einer mit dem Einlass des Amalgamabscheiders 10 verbundenen
Saugkanüle 13 keine Saugleistung mehr erzielt, wodurch der Benutzer des Gerätes darauf aufmerksam gemacht wird, dass der Sammelbehälter 44 gegen einen leeren getauscht werden muss .
In Abwandlung kann man die Schneide 108 auch so am oberen Ende der Halteplatte 106 anbringen, dass die Schneide 108 nach außen und unten abfällt, so dass man bei Absenken der Fühlerplatte 104 zugleich eine Relativbewegung zwischen Schneide 108 und Arretierdraht 100 erhält. Hierdurch wird die Schneidwirkung verbessert . Nochmals alternativ kann man anstelle der Schneide 108 auch eine Nockenfläche am Ende der Halteplatte 106 anbringen, z.B. in Form eines nach außen und unten geneigten Stabes, so dass beim Nach-Unten-Bewegen der Fühlerplatte 104 dann der Arretierdraht 100 ohne Zerstörung in Figur 4 nach rechts gedrückt wird, wodurch der Kopf 98 ebenfalls frei kommt und der Steuerkörper 64 dann unter der Vorspannung der Feder 90 in die Schließstellung bewegt
wird . Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 entspricht weitgehend demjenigen nach Figur 4 und braucht insoweit nicht nochmals detailliert erläutert zu werden.
Die Fühlerplatte 104 ist nun aber bei ihrem einen, in der Zeichnung links gelegenen Ende auf einer Stufe 110 verkippbar gelagert, welche in den in Figur 5 links
gelegenen Übergangsbereich zwischen Boden und Umfangs- wand des Sammelbehälters 44 eingearbeitet ist . Das Ende der Halteplatte 106 trägt starr einen Verriegelungsarm 112, der mit dem Kopf 98 zusammenarbeitet.
Baut sich über der Fühlerplatte 104 ein Sedimentvolumen ausreichender Masse auf, so wird die Fühlerplatte 104 um die Kante der Stufe 110 entgegen der Kraft der Block- feder 102 verschwenkt. Bei ausreichend weiterm Verschwenken der Fühlerplatte 104 kommt dann der Verriegelungsarm 112 vom Kopf 98 des Stabes 96 frei, wodurch der Steuerkörper 64 wieder unter der Kraft der Feder 90 in die Schließstellung bewegt wird.
Der oben beschriebene und in der Zeichnung wiedergegebene Amalgamabscheider lässt sich in großen Stückzahlen preisgünstig aus Kunststoff -Spritzteilen realisieren. Er weist eine hohe Betriebssicherheit auf, da es nicht möglich ist, bei Erreichen eines vorgegebenen maximal zulässigen Sediment -Endvolumens im Sammelbehälter weiter zu arbeiten.
Bei ihm ist außerdem gewährleistet, dass beim Abnehmen des Sammelbehälters keine Flüssigkeit aus dem Behälter schwappt, wenn dieser etwa verkippt wird oder ruckartig abgenommen wird.
Der Amalgamabscheider kann an Nass-Saugmaschinen direkt verwendet werden und lässt sich auch an Trocken-Saugmaschinen verwenden, wenn man zu ihm noch einen weiteren Luftabscheider in Reihe schaltet, der sich weitgehend aus den gleichen Komponenten zusammenstellen lässt, aus welchen auch der Amalgamabscheider besteht .

Claims

Patentansprüche
1. Abscheider zum Entfernen von FeststoffPartikeln
aus einem Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und FeststoffPartikeln, mit einer Sedimentiereinheit, welche einen Gemischeinlass und einen Flüssigkeitsauslass sowie einen Sammelbehälter (44) für zurückgehaltene Feststoff - anteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sedimentiereinheit eine Luftabtrenneinheit (16) vorgeschaltet ist.
2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass der Sedimentiereinheit mit einer Flüssigkeitspumpe (28) verbunden ist.
3. Abscheider nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Flüssigkeitspumpe (28) eine Strahlpumpe ist, deren Strahlmitteleinlass mit dem Ausgang der Luftabtrenneinheit (16) verbunden ist, deren Saugeinlass mit dem Ausgang der Sedimentiereinheit verbunden ist und deren Gemischauslass mit einer Saugmaschine (34) verbind- bar ist.
4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugmaschine eine Nass-Saugmaschine , insbesondere eine Wasserringpumpe ist.
5. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass der Flüssigkeitspumpe (28) über eine zweite Luftabtrenneinheit (16') mit dem Eingang einer Trocken-Saugmaschine (34) verbunden ist.
6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabtrenneinheit (16) einen mit der Sedimentiereinheit in Verbindung stehende Kammer (36) aufweist, in welcher ein Pegelfühler angeordnet ist und durch diesen Pegelfühler die Position eines
Steuerkörpers (64) gesteuert wird, durch welchen ein Luft- kanal oder ein Gemischkanal drosselbar oder sperrbar ist .
7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pegelfühler einen Schwimmer umfasst und der Schwimmer mechanisch mit dem Steuerkörper (64) verbunden ist, der mit einem Ventilsitz eines Luftkanales oder eines Gemischkanales zusammenarbeitet .
8. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper (64) durach eine Feder (90) in eine Schließstellung vorgespannt ist und durch eine lösbare Verriegelung (98, 100; 98, 108) in einer Offen- Stellung arretierbar ist und dass die Verriegelung (98,
100; 98, 108) durch den Pegelfühler (102, 104) ausrückbar ist .
9. Abscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pegelfühler eine Fühlerplatte (104) umfasst, die über eine Feder (102) am Boden des Sammelbehälters (44) abgestützt ist.
10. Abscheider nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Fühlerplatte (104) über eine Elastomer-Blockfeder (102) am Boden des Sammelbehälters (44) abgestützt ist .
11. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockfeder (102) eine flüssigkeitsdichte Oberflächenhaut aufweist .
12. Abscheider nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlerplatte (104) verschwenkbar (110) am Sammelbehälter (44) gelagert ist.
13. Abscheider nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das der Steuerkörper (64) einen
Stab (96) trägt, welcher in das Innere des Sammelbehälters (44) geführt ist und bei seinem freien Ende einen Verriegelungskopf (98) trägt.
14. Abscheider nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
Gegen-Verriegelungsmittel (100; 112), die mit dem
Verriegelungsmittel (98) des Stabes (96) zusammenarbeiten .
15. Abscheider nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegen-Verriegelungsmittel (100) als Draht ausgebildet ist, welcher durch einen durch die Fühlerplatte (104) getragenen Nockenkörper mit zur Stabachse transversaler Bewegungskomponente bewegt werden kann oder durch ein mit der Fühlerplatte (104) mitbewegtes
Messer (108) zerschnitten werden kann.
16. Abscheider nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenverriegelungsarm (114) von der verschwenk bar gelagerten Fühlerplatte (102) getragen ist.
17. Abscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Steuerkörper (64) tragender Stab (78) durch zwei parallel beabstandete Membrane (80, 82) axial verschiebbar geführt ist.
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