CZ34970U1 - Equipment for cleaning books and archives - Google Patents

Description

Zařízení na čištění knih a archiváliíEquipment for cleaning books and archives

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká zařízení na čištění prachových částic z povrchů knih a archiválií pomocí dvoufázového spreje částic oxidu uhličitého v nosném plynu. Zařízení pracuje za kontinuálního monitoringu ošetřovaného objektu, zabraňuje druhotné kontaminaci a umožňuje pozdější analýzu odstraněných částic.The technical solution relates to a device for cleaning dust particles from the surfaces of books and archives using a two-phase spray of carbon dioxide particles in a carrier gas. The device works with continuous monitoring of the treated object, prevents secondary contamination and allows later analysis of removed particles.

Dosavadní stav technikyPrior art

Metody suchého čištění prachových částic z povrchu archivních dokumentů zahrnují především ošetření pomocí štětce, kartáče, textilní utěrky, vysavače, stlačeného vzduchu nebo speciálních materiálů. Podstatným nedostatkem těchto metod je velká pracnost a riziko vystavení obsluhy potenciálně nebezpečným uvolněným částicím. Proto je snaha celý proces provádět automaticky v uzavřeném boxu s odtahem nečistot. Příkladem takového řešení je oprašovací zařízení (US 20120137455 AI), kde jsou použity kartáče.Methods of dry cleaning of dust particles from the surface of archival documents include, in particular, treatment with a brush, brush, textile cloth, vacuum cleaner, compressed air or special materials. A significant disadvantage of these methods is the great laboriousness and risk of exposing the operator to potentially dangerous released particles. Therefore, the effort is to perform the whole process automatically in a closed box with the removal of dirt. An example of such a solution is a dusting device (US 20120137455 A1), where brushes are used.

Výsledky certifikované metodiky, která porovnávala 15 způsobů čištění, však odhalily, že žádná z předchozích metod není zcela optimální (Benešová M., Mašková L. Metodika výběru prostředku k mechanickému čištění prachových částic z povrchu papíru. NK ČR a UCHP AV ČR, osvědčení 37/2015, 2015). Největším problémem se ukázalo: (a) nedostatečné odstranění především submikronových částic, (b) poškození čištěného povrchu nebo (c) přítomnost reziduí čistících materiálů. Řešení se nabízí v použití generátoru dvoufázového spreje sněhových částic oxidu uhličitého v nosném plynu (např. US 9221067 B2), který umožňuje odstranění i submikronových částic bez zanechání reziduí. Tento druh čištění dosud nebyl použit na knihy a archiválie. Vzhledem ktomu, že se jedná o velmi citlivé objekty, je třeba při jejich ošetření vytvořit takové podmínky, které povedou k dostatečnému vyčištění s vyloučením rizika poškození a případné druhotné kontaminace v průběhu procesu. Proces čištění musí zároveň splňovat podmínky bezpečnosti pro obsluhu.However, the results of a certified methodology, which compared 15 methods of cleaning, revealed that none of the previous methods is completely optimal (Benešová M., Mašková L. Methodology of selection of means for mechanical cleaning of dust particles from paper surface. / 2015, 2015). The biggest problem turned out to be: (a) insufficient removal of mainly submicron particles, (b) damage to the cleaned surface or (c) presence of residues of cleaning materials. The solution is offered in the use of a two-phase spray generator of snow particles of carbon dioxide in the carrier gas (eg US 9221067 B2), which allows the removal of even submicron particles without leaving residues. This type of cleaning has not yet been used for books and archives. Due to the fact that these are very sensitive objects, it is necessary to create such conditions during their treatment that will lead to sufficient cleaning with the exclusion of the risk of damage and possible secondary contamination during the process. The cleaning process must also meet the safety requirements for the operator.

Předkládané technické řešení si tedy klade za cíl poskytnout takové zařízení, které by umožňovalo čištění knih a archiválií bez rizika poškození a druhotné kontaminace, za zajištění bezpečnosti obsluhy.The present technical solution therefore aims to provide such a device that would allow the cleaning of books and archives without the risk of damage and secondary contamination, while ensuring the safety of the operator.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Předmětem technického řešení je zařízení pro čištění knih a archiválií, zejména pomocí dvoufázového spreje sněhových částic oxidu uhličitého v nosném plynu, které obsahuje manipulační stolek posuvný podél podélné horizontální osy a podél příčné horizontální osy; držák s vertikálně posuvnou hlavou, která je opatřena přívodem spreje a v níž je kyvně uložena tryska pro nanášení spreje; a odsávací trasu s odtahem umístěným nad manipulačním stolkem, opatřenou čerpadlem.The subject of the technical solution is a device for cleaning books and archives, in particular by means of a two-phase spray of snow particles of carbon dioxide in a carrier gas, which comprises a handling table slidable along a longitudinal horizontal axis and along a transverse horizontal axis; a holder with a vertically displaceable head, which is provided with a spray inlet and in which a spray nozzle is pivotally mounted; and a suction route with an exhaust located above a handling table provided with a pump.

S výhodou jsou posuvy manipulačního stolku motorizované.Preferably, the displacements of the handling table are motorized.

Ve výhodném provedení je manipulační stolek opatřen topnou deskou.In a preferred embodiment, the handling table is provided with a heating plate.

S výhodou zařízení dále obsahuje generátor dvoufázového spreje sněhových částic oxidu uhličitého v nosném plynu, jehož výstup je připojen k přívodu spreje.Preferably, the device further comprises a two-phase spray generator of carbon dioxide snow particles in the carrier gas, the outlet of which is connected to the spray supply.

Odsávací trasa je s výhodou dále opatřena kazetou na filtr a regulátorem průtoku plynu.The suction path is preferably further provided with a filter cartridge and a gas flow regulator.

-1 CZ 34970 U1-1 CZ 34970 U1

Ve zvláště výhodném provedení je zařízení opatřeno řídicí jednotkou pro ovládání pohybu manipulačního stolku a/nebo trysky a/nebo odtahu odsávací trasy.In a particularly preferred embodiment, the device is provided with a control unit for controlling the movement of the handling table and / or the nozzle and / or the extraction of the suction path.

S výhodou je zařízení opatřeno kontrolní jednotkou umístěnou nad manipulačním stolkem, která je tvořena optickým mikroskopem s online kamerou a termokamerouPreferably, the device is provided with a control unit located above the manipulation table, which consists of an optical microscope with an online camera and a thermal camera.

V některých provedeních může být zařízení umístěno v uzavřeném krytu opatřeném prostředky pro udržování přetlaku.In some embodiments, the device may be housed in a closed housing provided with means for maintaining overpressure.

Podstata technického řešení spočívá vtom, že čištěný objekt je fixován na manipulační stolek, přičemž po horizontálních osách stolku se pohybuje objektem. Po vertikální ose držáku upevněného k manipulačnímu stolku se pohybuje čistící hlava s kontinuálně proměnným úhlem fixace trysky a tryskou s výhodou napojenou na generátor dvoufázového spreje částic oxidu uhličitého v nosném plynu. Manipulační stolek může být ovládán pomocí řídicího programu, který umožňuje posun objektu po předem definované trajektorii s definovanou rychlostí posunu a zároveň umožňuje přesné nastavení výšky trysky nad čištěným objektem.The essence of the technical solution lies in the fact that the cleaned object is fixed on the handling table, while the object moves along the horizontal axes of the table. A cleaning head with a continuously variable nozzle fixing angle and a nozzle preferably connected to a two-phase spray generator of carbon dioxide particles in the carrier gas moves along the vertical axis of the holder fixed to the handling table. The manipulation table can be controlled by means of a control program which allows the object to be moved along a predefined trajectory with a defined displacement speed and at the same time allows the precise adjustment of the nozzle height above the object to be cleaned.

Objekt může být, z důvodu zabránění tepelného šoku a případné kondenzace par při použití trysky se sněhovými částicemi oxidu uhličitého, temperován na stanovenou teplotu pomocí topné desky, která je fixována na horizontální části 3D manipulačního stolku.The object can be tempered to a specified temperature by means of a heating plate, which is fixed on a horizontal part of the 3D manipulation table, in order to prevent thermal shock and possible condensation of vapors when using a nozzle with snow particles of carbon dioxide.

Proti trysce je umístěn vstup odsávací trasy, kterou jsou odváděny nečistoty uvolněné z objektu. Tím se eliminuje riziko jejich redepozice. Odsávací trasa může být dále osazena kazetou s filtrem, na který lze zachytávat uvolněné částice pro pozdější analýzu.Opposite the nozzle is the entrance to the suction route, which removes dirt released from the object. This eliminates the risk of their redeposition. The aspiration path can be further equipped with a filter cartridge, on which the released particles can be captured for later analysis.

Z důvodu zabránění poškození čištěného objektu mohou být jeho fyzický stav a teplota povrchu v průběhu celého procesu ošetření paralelně monitorovány pomocí optického stereomikroskopu s online kamerou a termokamerou.To prevent damage to the cleaned object, its physical condition and surface temperature can be monitored in parallel using an optical stereomicroscope with an online camera and thermal imager during the entire treatment process.

Celé zařízení může být umístěno v přetlakovém krytu s přívodem suchého a čistého vzduchu. Tím je zabráněno kontaminaci objektu z vnějšího prostředí a zároveň se snižuje riziko kondenzace par.The whole device can be placed in a pressure cover with a supply of dry and clean air. This prevents contamination of the building from the outside environment and at the same time reduces the risk of condensation.

Objasnění výkresuExplanation of the drawing

Technické řešení je schematicky znázorněno na připojeném Obr. 1.The technical solution is schematically shown in the attached Fig. 1.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of implementing a technical solution

Na Obr. 1 je znázorněno zařízení na čištění knih dvoufázovým sprejem. Zařízení obsahuje manipulační stolek 1 posuvný podél podélné horizontální osy a podél příčné horizontální osy. Manipulační stolek ]_ je opatřen topnou deskou 2,In FIG. 1 shows a device for cleaning books with a two-phase spray. The device comprises a handling table 1 slidable along a longitudinal horizontal axis and along a transverse horizontal axis. The handling table 1 is provided with a heating plate 2,

Zařízení dále obsahuje držák 3 s vertikálně posuvnou hlavou 4, která je opatřena přívodem spreje a v níž je kyvné uložena tryska 5 pro nanášení spreje. Přívod spreje je spojen s generátorem 6 dvoufázového spreje sněhového oxidu uhličitého v nosném plynu.The device further comprises a holder 3 with a vertically sliding head 4, which is provided with a spray supply and in which a nozzle 5 for applying spray is pivotally mounted. The spray supply is connected to a two-phase spray generator of snow carbon dioxide in the carrier gas.

Dále zařízení obsahuje odsávací trasu s odtahem 7 umístěným nad manipulačním stolkem 1, opatřenou čerpadlem 10. Před čerpadlem je předřazena kazeta 8 s filtrem pro zachycování částic a regulátor 9 průtoku plynu.Furthermore, the device comprises a suction path with an exhaust 7 located above the handling table 1 provided with a pump 10. A cartridge 8 with a filter for capturing particles and a gas flow regulator 9 are arranged in front of the pump.

Zařízení dále může být opatřeno řídicí jednotkou (neznázorněno) pro ovládání pohybu manipulačního stolku 1 a/nebo trysky 5 a/nebo odtahu 7 odsávací trasy.The device may further be provided with a control unit (not shown) for controlling the movement of the handling table 1 and / or the nozzle 5 and / or the extraction 7 of the suction path.

- 2 CZ 34970 U1- 2 CZ 34970 U1

Stav čištěného materiálu může být monitorován kontrolní jednotkou 11. která je tvořena optickým mikroskopem s online kamerou a termokamerou.The condition of the cleaned material can be monitored by a control unit 11, which consists of an optical microscope with an online camera and a thermal camera.

Celé zařízení je uzavřeno v utěsněném krytu 12. do kterého je vháněn přes ústí 13 a regulátor 14 průtoku tlakový vzduch pomocí generátoru 15 se sušicí a filtrační jednotkou.The whole device is enclosed in a sealed housing 12 into which compressed air is blown through the orifice 13 and the flow regulator 14 by means of a generator 15 with a drying and filtering unit.

Průmyslová využitelnost oIndustrial applicability o

Zařízení podle přiloženého vzoruje využitelné pro restaurátorská pracoviště kulturních i jiných typů institucí, soukromé restaurátory i restaurátorské školy. Toto zařízení je možné využívat samostatně nebo ho zakomponovat jako součást čistící linky.The equipment according to the attached model can be used for restoration workplaces of cultural and other types of institutions, private restorers and restoration schools. This device can be used separately or incorporated as part of a cleaning line.

Claims (8)

NÁROKY NA OCHRANUCLAIMS FOR PROTECTION 1. Zařízení pro čištění knih a archiválií, zejména pomocí dvoufázového spreje sněhových částic oxidu uhličitého v nosném plynu, vyznačující se tím, že obsahuje manipulační stolek (1) posuvný podél podélné horizontální osy a podél příčné horizontální osy; držák (3) s vertikálně posuvnou hlavou (4), která je opatřena přívodem spreje a v níž je kyvné uložena tryska (5) pro nanášení spreje; a odsávací trasu s odtahem (7) umístěným nad manipulačním stolkem (1), opatřenou čerpadlem (10).Device for cleaning books and archives, in particular by means of a two-phase spray of snow particles of carbon dioxide in a carrier gas, characterized in that it comprises a handling table (1) slidable along a longitudinal horizontal axis and along a transverse horizontal axis; a holder (3) with a vertically displaceable head (4), which is provided with a spray inlet and in which a nozzle (5) for applying a spray is pivotally mounted; and a suction path with an exhaust (7) located above the handling table (1) provided with a pump (10). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že posuvy manipulačního stolku (1) jsou motorizované.Device according to Claim 1, characterized in that the displacements of the handling table (1) are motorized. 3. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že manipulační stolek (1) je opatřen topnou deskou (2).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the handling table (1) is provided with a heating plate (2). 4. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje generátor (6) dvoufázového spreje sněhových částic oxidu uhličitého v nosném plynu, jehož výstup je připojen k přívodu spreje.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a two-phase spray generator (6) of snow particles of carbon dioxide in the carrier gas, the outlet of which is connected to the spray supply. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že odsávací trasa je dále opatřena kazetou (8) na filtr a regulátorem (9) průtoku plynu.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the suction path is further provided with a filter cartridge (8) and a gas flow regulator (9). 6. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zařízení je opatřeno řídicí jednotkou pro ovládání pohybu manipulačního stolku (1) a/nebo trysky (5) a/nebo odtahu (7) odsávací trasy.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device is provided with a control unit for controlling the movement of the handling table (1) and / or the nozzle (5) and / or the extraction (7) of the suction path. 7. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je dále opatřeno kontrolní jednotkou (11) umístěnou nad manipulačním stolkem, která je tvořena optickým mikroskopem s online kamerou a termokamerouDevice according to any one of the preceding claims, characterized in that it is further provided with a control unit (11) located above the manipulation table, which is formed by an optical microscope with an online camera and a thermal camera. 8. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je umístěno v uzavřeném krytu (12) opatřeném prostředky pro udržování přetlaku.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is housed in a closed housing (12) provided with means for maintaining an overpressure.