DE10139026A1 - Feststoff-Abscheidegerät - Google Patents

Abstract

Bei einem Feststoff-Abscheidegerät erfolgt das Einspeisen zu reinigenden Abwassers in eine Zentrifugentrommel (110) von unten durch eine Durchtrittsöffnung, die in einem schräg abfallenden Trommelboden (136) ausgebildet ist. Der unterste Abschnitt der Zentrifugentrommel ragt in einen Sammelbehälter (130), der mit einem Einlaß (106) des Abscheidegerätes kommuniziert. Über einen im Sammelbehälter (130) angeordneten Schwimmer (160) wird ein Antriebsmotor (30) für die Zentrifugentrommel (110) eingeschaltet, wenn der Flüssigkeitspegel im Sammelbehälter (130) eine vorgegebene Höhe überschreitet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Feststoff-Abscheidegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Gerät ist in der DE 37 24 247 C2 beschrieben. Bei ihm erfolgt das Zuführen des zu reinigenden Wasser ins Innere der Zentrifugentrommel unter Verwendung eines auf das freie Ende der Zentrifugenwelle aufgesetzten Kreiselpumpenrades. Der Sammelbehälter für abgeschiedene Feststoffpartikel ist von der Achse der Zentrifugentrommel versetzt angeordnet. Zum Abpumpen überstehenden Wassers aus dem Sammelbehälter, welches jeweils beim Anlaufen der Zentrifugentrommel erfolgen muß, wird eine kleine elektrische Kreiselpumpe verwendet.
• Durch die vorliegende Erfindung soll ein Feststoff-Abscheidegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß das Zuführen des zu reinigenden Wassers ins Innere der Zentrifugentrommel und das Überführen von Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter ins Innere der Zentrifugentrommel ohne zusätzliche Verwendung von Kreiselpumpenrädern erfolgt.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Feststoff-Abscheidegerät mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Abscheidegerät wird das zu reinigende Wasser ebenso wie das beim Abschalten der Zentrifugentrommel absinkende stark mit Feststoffpartikeln beladene Wasser in den Sammelbehälter gegeben. Dort findet eine Sedimentation statt. Überschreitet der Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter durch Zufuhr zu reinigenden Wassers eine vorgegebene Höhe, so wird die einzige Pumpeinrichtung durch den Schwimmer in Gang gesetzt und fördert Flüssigkeit aus dem oberen Abschnitt des Sammelbehälters ins Innere der Zentrifugentrommel.
• Man benötigt somit nur eine einzige Pumpeinrichtung.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
• Ein Abscheidegerät gemäß Anspruch 2 zeichnet sich durch besonders einfachen mechanischen Aufbau aus. Der unterste Abschnitt der Zentrifugentrommel dient zugleich als Pumpmittel. Dieses wird ohne ins Gewicht fallende Erhöhung der Kosten für die Zentrifugentrommel erhalten, da letztere sowieso schon den mit einer Durchtrittsöffnung versehenen Trommelboden aufweist. Letzterer braucht nur etwas weiter ins Innere des Sammelbehälters hineingezogen zu werden.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick darauf vorteilhaft, verschmutztes Wasser von der Außenfläche der Zentrifugentrommel fernzuhalten, wo es unter Umständen bis zum Auslaß der Zentrifugentrommel hindurchlecken könnte.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ein gutes Sichabsetzen von Feststoffpartikeln im Sammelbehälter von Vorteil.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf das Vermeiden von kurzen schwallbedingten Schaltvorgängen der Pumpeinrichtung von Vorteil, da der ringförmige Schwimmer den Flüssigkeitspegel im Effekt über einen großen Teil der Oberfläche des im Sammelbehälter befindlichen Flüssigkeitsvolumens mittelt. Darüber hinaus erhält man bei Verwendung eines derartigen ausgedehnten Schwimmers größere Betätigungskräfte und damit ein zuverlässigeres Arbeiten des Flüssigkeitspegelfühlers.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf ein unverlierbares aber doch gut vertikal verlagerbares Anbringen des Schwimmers am Zentrifugengehäuse ohne Verwendung zusätzlicher Befestigungsmittel von Vorteil.
• Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird erreicht, daß der Schwimmer unter großzügigem Spiel vertikal verlagerbar geführt ist.
• Gemäß Anspruch 8 kann man auf einfache Weise einen hohlen Schwimmer herstellen.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 erlaubt auf einfache Weise unter Verwendung kostengünstiger Standard-Komponenten ein berührungsloses Detektieren der Stellung des Schwimmers im Inneren des Sammelbehälters.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ermöglicht es, den zum Steuern der Pumpeinrichtung verwendeten Schwimmer zugleich auch zur Messung der Höhe des im Sammelbehälter befindlichen Sedimentvolumens zu verwenden.
• Dabei erhält man gemäß Anspruch 11 zwei unterschiedliche Signale des Sediment-Pegelfühlers, die den Benutzer kurz vor vollem Sammelbehälter warnen bzw. das Erreichen des maximal zulässigen Sediment-Pegels anzeigen.
• Bei einem Abscheidegerät gemäß Anspruch 12 kann derselbe Antriebsmotor zugleich auch noch dazu verwendet werden, aus dem aus dem Mund eines Patienten abgesaugte Gemisch aus Luft, Wasser und Feststoffpartikeln das Wasser und die Feststoffpartikel vorab auszuscheiden, bevor die abgesaugte Luft in die Saugmaschine kommt. Dabei bleibt bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Innere der zum Abtrennen der Feststoffpartikel aus den flüssigen Bestandteilen verwendeten Zentrifuge mit Normaldruck beaufschlagt, da der in der Sauganlage herrschende Unterdruck am zwischen Flüssigkeits-Abscheideinheit und Feststoff-Abscheideeinheit angeordneten Rückschlagventil abfällt.
• Dieses Rückschlagventil läßt sich gemäß Anspruch 13 baulich besonders einfach und kompakt realisieren.
• An ein Abscheidegerät gemäß Anspruch 14 kann man noch eine weitere Abwasserquelle anschließen, z. B. das Speibecken des Arbeitsplatzes.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 ist im Hinblick auf einfache Geometrie des Sammelbehälters von Vorteil, der ein zusammen mit dem angesammelten Sediment entsorgtes Wegwerfteil ist. Dieses Teil ist von Fluid-Anschlüssen frei, die nicht nur komplizierter herzustellen wäre sondern auch beim Wechsel des Sammelbehälters getrennt verschlossen werden müßten.
• Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 16 ist im Hinblick darauf vorteilhaft, das zu reinigende Wasser schonend den Wandbereichen des Sammelbehälters zuzuführen.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
• In dieser zeigen:
• Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Kombi-Abscheidegerät, welches sowohl eine Flüssigkeits-Abscheideeinheit als auch eine Festkörper-Abscheideeinheit umfaßt;
• Fig. 2 eine seitliche Ansicht einer segementierten Antriebswelle für Rotoren der beiden Abscheideeinheiten des Kombi-Abscheidegerätes;
• Fig. 3 eine transversale Schnittdarstellung des Kombiabscheidegerätes von Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie III-III;
• Fig. 4 eine seitliche Ansicht des Kombi-Abscheidegerätes gesehen in Richtung des Pfeiles IV von Fig. 3;
• Fig. 5 eine seitliche Ansicht des Kombi-Abscheidegerätes nach Fig. 1 gesehen in Richtung des Pfeiles V von Fig. 3;
• Fig. 6 eine seitliche Ansicht des Kombigerätes nach Fig. 1 gesehen in Richtung des Pfeiles VI von Fig. 3;
• Fig. 7 eine axiale Aufsicht auf das Kombi-Abscheidegerät von Fig. 1;
• Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Auslaßabschnittes der Flüssigkeits-Abscheideeinheit des Kombi-Abscheidegerätes nach den Fig. 1 bis 7 und eines T-Stückes, über welches die von der Flüssigkeits-Abscheideeinheit abgegebene Flüssigkeit und von einem Speibecken her zugeführte Flüssigkeit zusammengefaßt und der Festkörper-Abscheideeinheit zugeführt werden;
• Fig. 9 eine seitliche Ansicht eines Ventil-Stellhebels einer Entlüftungseinrichtung der Festkörper- Abscheideeinheit;
• Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht einer Entlüftungseinrichtung für die Festkörper-Abscheideeinheit des Kombiabscheidegerätes;
• Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in welcher jedoch ein Abscheidegerät gezeigt ist, welches nur eine Festkörper-Abscheideinheit umfaßt; und
• Fig. 12 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in welcher jedoch ein Abscheidegerät gezeigt ist, welches nur eine Flüssigkeits-Abscheideeinheit umfaßt.
• In Fig. 1 ist mit 10 insgesamt ein Kombi-Abscheidegerät bezeichnet, welches einen Einlaßstutzen 12 aufweist, der unter Betriebsbedingungen mit der Saugablage eines dentalen Arbeitsplatzes verbunden ist und dort mit einer Saugkanüle verbunden ist, über welche ein Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und beim Bohren entstehenden feinen Feststoffpartikeln, insbesondere Amalgampartikeln, aus dem Mund eines Patienten abgesaugt wird. Zur Erzeugung dieses Luftstromes ist ein Auslaßstutzen 14 des Kombi- Abscheidegerätes und Einsatzbedingungen mit einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Saugmaschine verbunden, die z. B. eine Seitenkanalmaschine sein kann.
• Die am Auslaßstutzen 14 abgegebene Luft ist von Flüssigkeitsanteilen befreit, und ähnlich sind flüssige Anteile, die an einem weiteren Auslaßstutzen 16 des Kombi-Abscheidegerätes 10 abgegeben werden, von festen Anteilen befreit.
• Um dieses Zurückhalten von flüssigen und festen Bestandteilen bewerkstelligen zu können, umfaßt das Komib-Abscheidegerät 10 neben einer insgesamt mit 18 bezeichneten Antriebseinheit eine insgesamt mit 20 bezeichnete Flüssigkeits-Abscheideeinheit und eine insgesamt mit 22 bezeichnete Festkörper-Abscheideeinheit.
• Die Antriebseinheit 18 umfaßt eine Tragplatte 24, welche über eingeknöpfte doppelkegelige Schwingungsdämpfer 26 aus elastomerem Material an einer Montageplatte 18 angebracht ist, die ihrerseits mit einem in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Geräterahmen verbunden ist, der mit einem tragenden Teil des dentalen Arbeitsplatzes verbunden ist oder auf dem Hoden des Praxisraumes aufgestellt ist.
• Die Tragplatte 24 trägt auf der Oberseite einen elektrischen Antriebsmotor 30 mit einer nach unten überstehenden Motorwelle 32. Letztere erstreckt sich durch eine mittige Öffnung 34 der Tragplatte 24 und ist gegen diese durch eine Lippendichtung 36 abgedichtet.
• Die Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 hat ein Gehäuseteil 38, welches mit einem oberen zylindrischen Abschnitt 40 in eine Randschulter 42 der Tragplatte 24 eingepaßt ist und gegen die Tragplatte durch einen O-Ring 44 abgedichtet ist.
• Der obere Gehäuseabschnitt 40 steht mit dem Auslaßstutzen 14 in Verbindung.
• Ein untere ebenfalls zylindrischer Gehäuseabschnitt 48 des Gehäuseteiles 38 nimmt ein Bodenteil 50 auf und ist gegen dieses durch einen O-Ring 52 abgedichtet. Das Bodenteil 50 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich kegelstumpfförmig und liegt unter geringem Spiel unter der unteren Stirnfläche eines insgesamt mit 54 bezeichneten Rotors.
• Letzterer hat eine kegelstumpfrinnenförmige untere Rotorwand 56, die mit Pumpflügeln 58 besetzt ist. Eine konturierte Umfangswand 60 des Rotors 54 ist über drei in Umfangsrichtung verteilte Flügel 62 mit einem Nabenabschnitt 64 des Rotors 54 verbunden. In den Nabenabschnitt 64 ist eine Antriebswelle 66 der Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 eingespritzt.
• Der obere Gehäuseabschnitt 42 trägt über eine transversale Zwischenwand 68 ein Dichtteil 70, welches von oben unter Spiel in das obere Ende der Umfangswand 60 hineingeführt ist. Ein radialer Flansch 72, der am oberen Ende der Außenseite der Umfangswand 60 vorgesehen ist, trägt kleine Dichtflügel 73. Die vorgenannten Teile bilden eine dynamische Dichtung am oberen Ende des Rotors 54.
• Eine wendelförmige Leitrippe 74 führt von der dynamischen Dichtung zurückgehaltene Flüssigkeit ins Innere der Flüssigkeits-Abscheideineit 20 zurück.
• Das über den Einlaßstutzen 12 angesaugte Gemisch wird tangential auf die Innenfläche der Umfangswand 60 aufgeführt und gelangt auf einem wendelförmigen Weg nach unten in den Arbeitsbereich der Pumpflügel 58.
• Die Antriebswelle 66 hat (vgl. Fig. 2) am oberen Ende einen Antriebsvierkant 76, der mit einer entsprechenden Vierkant-Ausnehmung 78 im Ende der Motorwelle 32 zusammenarbeitet.
• Die Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 arbeitet folgendermaßen: Bei laufendem Antriebsmotor 30 wird dem angesaugten Gemisch durch die Pumpflügel 58 ein Drall gegeben. Durch Zentrifugalwirkung werden die flüssigen Anteile des Gemisches nach außen bewegt und durch die Pumpflügel 58 in einen Flüssigkeits-Auslaßstutzen 80 (Fig. 7 und 8) der Flüssigkeitsabscheideeinheit 20 gedrückt.
• Die leichten Luftanteile gelangen über den unteren Rand der Umfangswand 60 in den durch diese begrenzten Raum und werden dort durch die Flügel 62 nochmals stark in Drehung versetzt, so daß restliche Flüssigkeitsanteile zuverlässig abgetrennt werden. Diese fließen auf der Innenseite der Umfangswand 60 nach unten und werden dann von den Pumpflügel 58 übernommen und in den Flüssigkeits-Auslaßstutzen 80 gedrückt.
• Letzterer ist in Fig. 8 näher gezeigt. Man erkennt, daß die Endfläche des Flüssigkeits-Auslaßstutzen 80 zugleich einen Ventilsitz für einen Flatterventilkörper 82 darstellt, der zwischen dem Flüssigkeits-Auslaßstutzen 80 und einem ersten Einlaßstutzen 84 eines Verzweigungsstückes 86 eingespannt ist.
• Das Verzweigungsstück 86 hat einen zweiten Einlaßstutzen 88, der in Fig. 7 durch eine Kappe 90 verschlossen wiedergegeben ist, unter Einsatzbedingungen aber mit dem Auslaß eines Speibeckens verbunden sein kann.
• Um den Flatterventilkörper 82 in die Schließstellung vorzuspannen, ist in Fig. 7 rechts des Flatterventilkörpers 82 ein Syphon 92 vorgesehen, der unter Betriebsbedingungen ein Wasservolumen hält, welches den Flatterventilkörper 82 von rechts beaufschlagt. Unter Arbeitsbedingungen ist der Flatterventilkörper 82 darüber hinaus von dem im Inneren der Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 herrschenden Vakuum beaufschlagt. Nur dann, wenn sich im unteren Abschnitt der Flüssigkeits-Abscheideinheit ein größeres Volumen abgeschiedener Flüssigkeit angesammelt hat, können die Pumpflügel 58 den Flatterventilkörper 82 unter kurzfristiger Überwindung des Druckunterschiedes in die Offenstellung bewegen, so daß eine Portion abgeschiedener Flüssigkeit in das Verzweigungsstück 86 eintritt.
• Um zu verhindern, daß vom Speibecken zugeführte Flüssigkeit in den Syphon 92 gelangt, ist über diesem eine Leitwand 94 angeordnet, welche die Syphonwand transversal übergreift, von dieser aber axial beabstandet ist.
• Die Leitwand 94 ist an ein Zwischenteil 96 angeformt, welches auf den zweiten Einlaßstutzen 88 aufgesetzt ist.
• Ein Auslaßstutzen 98 des Verzweigungsstückes 86 ist mit einem Krümmer 100 verbunden, der über ein weiteres T-Stück 102 (Fig. 4) und einen weiteren Krümmer 104 zu einem Einlaßstutzen 106 der Festkörper-Abscheideeinheit führt, der insbesondere aus Fig. 5 gut ersichtlich ist.
• Der nach oben weisende Anschlußstutzen des T-Stückes 102 bietet eine weitere Möglichkeit, eine Abwasser-Quelle anzuschließen, ggf. eine alternative Möglichkeit zum Verzweigungsstück 86 für den Anschluß des Speibeckens.
• Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist der obere Anschlußstutzen des T-Stückes 102 durch eine Kappe 90 verschlossen.
• Die Festkörper-Abscheideeinheit 22 hat ein Gehäuse 108, welches einen insgesamt mit 110 bezeichneten Rotor 110 umgibt, der als Zentrifugentrommel ausgebildet ist.
• Ein oberer zylindrischer Endabschnitt des Gehäuses 108 ist durch einen O-Ring 112 abgedichtet in eine zylindrische Verbindungswand 114 eingesetzt, die an das Bodenteil 50 der Flüssigkeits-Abscheideinheit 20 angeformt ist.
• Ein untere Verbindungswand 116 des Gehäuses 108 ist über eine transversale Zwischenwand 118 an einen kegelförmigen Wandabschnitt 120 des Gehäuses 108 angeformt. Die Verbindungswand 116 trägt zwei O-Ringe 122, 124, über die einen Abdichtung zu einem Haltering 126 bzw. einem oberen Rand 128 eines Festkörper-Sammelbehälters 130 erfolgt. Letzterer ist über einen Bajonettverschluß auf die Verbindungswand 116 aufgesetzt, der hier nicht genauer beschrieben zu werden braucht.
• Der kegelförmige Wandabschnitt 120 des Gehäuses 108 trägt in Umfangsrichtung verteilt drei Beruhigungsflügel 132, welche nach unten in den Sammelbehälter 130 ragen.
• Der Rotor 112 hat eine zylindrische Umfangswand 134, in deren oberes Ende ein Sperrflansch 135 eingesetzt ist. An das untere Ende der Umfangswand 134 ist ein kegelstumpfförmiger Wandabschnitt 136 angeformt, der sich bis zu einer Höhe h ins Innere des Sammelbehälters 130 hineinerstreckt.
• Der Wandabschnitt 136 ist über vier in Umfangsrichtung verteilte radiale Flügel 137 mit einem Nabenabschnitt 138 verbunden. In letzteren ist eine Antriebswelle 140 eingespritzt, welche an ihrem oberen Ende mit einem Antriebsvierkant 146 (vgl. Fig. 2) versehen ist, der in eine komplementäre Ausnehmung 148 formschlüssig eingreift, die im unteren Ende der Antriebswelle 66 der Flüssigkeitsabscheideeinheit 20 vorgesehen ist.
• Die Antriebswellen 66 und 140 haben jeweils eine Durchgangsbohrung 150 bzw. 152, und durch diese fluchtenden Durchgangsbohrungen erstreckt sich eine Befestigungsschraube 154, deren in Fig. 2 oberes Ende mit einer Gewindebohrung 156 zusammenarbeitet, die im unteren Ende der Motorwelle 32 vorgesehen ist. Zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube 154 und dem unteren Ende des Nabenabschnittes 138 ist eine Unterlagsscheibe 151 vorgesehen. Auf diese Weise sind die beiden Rotoren 54 und 110 der beiden Abscheideeinheiten 20, 22 fest mit der Motorwelle 32 zur gemeinsamen Drehung verbunden.
• Das obere Ende der Antriebswelle 140 ist gegen das-Bodenteil 50 durch eine Lippendichtung 153 abgedichtet. Um den Zutritt von Spritzwasser zur Lippendichtung 153 zu unterbinden, ist an die Unterseite des Bodenteiles 50 eine zylindrische Spritzwand 155 angeformt, welche in das Innere der Zentrifugentrommel eintaucht.
• Die Verbindungswand 114 des Bodenteiles 50 begrenzt zusammen mit der Oberseite des Rotors 110 eine Auslaßkammer 158 der Festkörper-Abscheideeinheit 22, welche mit dem Reinwasser-Auslaßstutzen 16 des Kombiabscheidegerätes 10 in Verbindung steht.
• Im Inneren des durch den Sammelbehälter 130 und den unteren Abschnitt 118, 122 des Gehäuses 108 begrenzten Raumes ist ein insgesamt 160 bezeichneter Schwimmer angeordnet. Dieser besteht aus zwei dicht miteinander verschweißten Halbschalen 162, 164 und trägt einen Permanentmagneten 166, der in bezogen auf die Geräteachse radialer Richtung magnetisiert ist. Der Permanentmagnet 166 arbeitet mit drei in unterschiedlicher Höhe angeordneten Magnetfeldsensoren 168, 170 und 172 zusammen, welche durch Read-Schalter oder Hall-Sensoren gebildet sein können.
• Der Schwimmer 160 ist axial beweglich von den Außenkanten der Beruhigungsflügel 132 getragen, wozu diese mit einer Randausnehmung 174 versehen sind. Auf diese Weise ist der Schwimmer 160 beweglich aber unverlierbar gelagert.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, mündet der Einlaßstutzen 106 tangential in den Raum, der durch den unteren Abschnitt des Gehäuses 108 und den Sammelbehälter 130 begrenzt ist. Die zugeführte Flüssigkeit kreist somit auf der Innenfläche der diesen Raum umschließenden Umfangswand nach unten, vorbei am Schwimmer 160.
• Die oben beschriebene Festkörper-Abscheideeinheit 22 arbeitet folgendermaßen:
  Festkörperpartikel enthaltendes Abwasser, welches entweder von der Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 oder vom Speibecken des Arbeitsplatzes her dem Verzweigungsstück 86 zugeführt wird, strömt über den Einlaßstutzen 106 ins Innere des Gehäuses 108 und in den Sammelbehälter 130.
• Für die Zwecke der Beschreibung sei angenommen, daß sich im Sammelbehälter 130 zunächst noch wenig Feststoffpartikel befinden. Der Schwimmer 160 schwimmt dann beim Einschalten des Gerätes auf dem klaren Überstand, der sich im Sammelbehälter 130 über dem Sediment gebildet hat.
• Fließt nun weiteres zu reinigendes Wasser über den Einlaßstutzen 106 zu, so steigt der Schwimmer 160 an. Erreicht das Feld des Permanentmagneten 166 den obersten Magnetfeldsensor 172, so gibt dieser ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit 176 ab. Diese setzt daraufhin den Antriebsmotor 30 in Gang. Der Rotor 110 wird so auf hohe Drehzahl (typischerweise 2 500 bis 10 000 U/min) beschleunigt, und der kegelförmige Wandabschnitt 136 des Rotors 110 saugt nun Wasser aus dem oberen Abschnitt des Sammelbehälters 130 ab, bis der Wasserpegel den unteren Rand des Wandabschnittes 136 erreicht hat.
• Jeweils wenn eine weitere Wassermenge über den Einlaßstutzen 106 zugeführt wird, wird das entsprechende Wasservolumen in der oben beschriebenen Weise in den Rotor 110 angesaugt. Unter dem Sperrflansch 135 baut sich ein entsprechender Wasserring auf und über dessen Volumen hinaus zugeführtes Wasser wird über den inneren Rand des Sperrflansches 135 in den Auslaßraum 158 der Festkörper-Abscheideeinheit 22 gedrückt und kommt von dort in den Reinwasser-Auslaßstutzen 16. Diesem kann ein Rückschlagventil in Form eines Flatterventiles nachgeschaltet sein, um ein Rücklaufen von Wasser aus der Hausinstallation zu verhindern. Unter Öffnung dieses Rückschlagventiles gelangt das gereinigte Wasser in die Hausinstallation.
• Im laufenden Betrieb wird der Antriebsmotor 30 auf einem alternativen Wege ein- und ausgeschaltet. Hierzu ist ein Schalter 178 vorgesehen, der in der Saugkanülenablage des Arbeitsplatzes angeordnet ist und mit der Saugkanüle zusammenarbeitet. Wird die Saugkanüle von der Ablage abgenommen, wird der Schalter 178 geschlossen und der Antriebsmotor 30 wird durch die mit dem Schalter 178 verbundene Steuereinheit 176 erregt.
• Das aus dem Mund abgesaugte Gemisch aus Luft/Flüssigkeit/ Feststoffpartikeln gelangt zunächst in die Flüssigkeits- Abscheideinheit 20, wo Flüssigkeit und Feststoffpartikel aus der Luft abgeschieden werden. Die Luft verläßt die Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 über den Auslaßstutzen 14, der Feststoffpartikel enthaltende flüssige Anteil des Gemisches wird über den Auslaßstutzen 80 und das Verzweigungsstück 86 dem Einlaßstutzen 106 der Festkörper- Abscheideeinheit zugeführt.
• Auf diese Weise werden die Festkörperpartikel von den flüssigen Anteilen getrennt, die, wie oben beschrieben, dem Flüssigkeits-Auslaßstutzen 16 zugeführt werden.
• Wird die Saugkanüle auf die Ablage zurückgelegt, so wird der Antriebsmotor 30 angehalten. Nach Wegfall der Zentrifugalkraft fließt der in der Zentrifugentrommel zurückgehaltene Schlamm unter Schwerkrafteinwirkung durch die Öffnung im kegelförmigen Wandabschnitt 136 nach unten in den Sedimentierbehälter 130, wo der Pegel entsprechend ansteigt. Die schweren Feststoffpartikel setzen sich im Sammelbehälter 130 ab. Beim Wiederabnehmen der Saugkanüle von der Ablage wiederholt sich der oben beschriebene Zyklus.
• Bei den aufeinanderfolgenden Zyklen wird nun über dem Boden des Sammelbehälters 130 ein wachsendes Sedimentvolumen aufgebaut. Nach längerem Gebrauch ist der Sedimentpegel so hoch angestiegen, daß der Schwimmer 160 beim Einschalten des Gerätes nicht mehr voll absinken kann, vielmehr vorher auf der Sedimentoberfläche aufruht.
• Ist diese sedimentbedingte untere Ruhelage des Schwimmers 160 so hoch, daß der Permanentmagnet 166 nun in Höhe des Magnetfeldsensors 168 liegt (dieses ist so gewählt, daß sie einer 95%igen Füllung des Sammelbehälters 130 entspricht), so gibt der Magnetfeldsensor 168 ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 176 ab. Letztere schaltet dann einen visuellen und/oder akustischen Alarm, der den Benutzer darauf aufmerksam macht, daß der Sammelbehälter 130 in nächster Zeit gegen einen leeren Sammelbehälter getauscht werden muß.
• Ist der Sedimentpegel im Sammelbehälter 130 weiter angewachsen, wird durch den Permanentmagneten 166 schließlich der Magnetfeldsensor 170 betätigt. Dieser entspricht dem maximal zulässigen Sedimentpegel im Sammelbehälter 130. Die Steuereinheit 176 kann nun einen schärfen visuellen und/oder akustischen Alarm erzeugen oder, falls gewünscht, auch einen Nothalt des Abscheidegerätes herbeiführen.
• Man erkennt, daß die obige Einheit das am dentalen Arbeitsplatz anfallende Gemisch aus Luft/Wasser/Feststoffpartikeln in seine Bestandteile zerlegt und einerseits die Saugmaschine vor flüssigen Anteilen, andererseits das Kanalnetz vor giftigen Feststoffanteilen schützt.
• Um die oben beschriebenen Pegeländerungen im Inneren des durch den Sammelbehälter 130 begrenzten Raumes zu ermöglichen, ist es notwendig, diesen zu entlüften.
• Hierzu ist eine in Fig. 4 insgesamt mit 180 bezeichnete Entlüftungseinrichtung vorgesehen, die in Fig. 10 näher gezeigt ist.
• Die Entlüftungseinrichtung 180 umfaßt eine Entlüftungsöffnung 182, die in dem horizontalen Wandabschnitt 118des Gehäuses 108 vorgesehen ist. Die Entlüftungsöffnung 182 ist durch einen Ventilkörper 182 verschließbar, der als Doppellippenring gezeigt ist. Der Ventilkörper 184 ist auf einen Haltestab 186 aufgeknöpft, der von einem Stellhebel 188 getragen ist. Letzterer hat eine zylindrische Lagerrippe 190, die in einer komplementären Lagermulde 192 des Gehäuses drehbar gelagert ist.
• Auf der Unterseite des Stellhebels 188 ist ein gewölbter Kontaktkopf 192 vorgesehen, der in der Bahn des Schwimmers 160 liegt. Ein Anschlagarm 194 des Stellhebels 188 gibt im Zusammenwirken mit einer benachbarten Gehäusefläche eine untere horizontale Endlage des Ventilkörpers 184 vor, die in der Zeichnung wiedergegeben ist.
• Wird das Innere des Sammelbehälters 130 mit Wasser beaufschlagt und läuft der Antriebsmotor 30 nicht an (z. B. wegen Netzausfalls), so kommt der weiter steigende Schwimmer 160 in Anlage an den Kontaktkopf 192 und drückt den Ventilkörper 184 in eine die Entlüftungsöffnung 182 überdeckende Schließstellung. Nun kann keine Luft aus dem Inneren des Gerätes mehr abströmen und damit zwangsläufig kein Wasser mehr in die Festkörper-Abscheideeinheit 22 eintreten.
• Für manche Anwendungsfälle ist es nicht notwendig, daß ein Abscheidegerät sowohl eine Flüssigkeits-Abscheideeinheit als auch eine Festkörper-Abscheideeinheit umfaßt. Beispiele sind Installationen, bei denen schon ein Zyklon als Flüssigkeitsabscheider vorhanden ist und nur noch zusätzlich eine Festkörper-Abscheidung gewünscht wird. Umgekehrt kann an einem Arbeitsplatz schon ein Festkörper-Abscheider vorgesehen sein, und des wird nur gewünscht, den schon vorhandenen Zyklon-Flüssigkeitsabscheider durch einen motorgetriebenen Flüssigkeitsabscheider zu ersetzen.
• Um derartige Abscheidegeräte unter Verwendung der gleichen Baugruppen herstellen zu können, wie sie oben beschrieben wurden, kann man gemäß Fig. 11 die Festkörper-Abscheideeinheit 22 auch direkt an der Antriebseinheit 18 anbringen. Auf das Gehäuse 108 der Festkörper-Abscheideeinheit 22 ist nun anstelle des Bodenteiles 50 der Flüssigkeits- Abscheideeinheit 20 ein Adapterteil 196 aufgesetzt, welches gleichen Durchmesser aufweist wie der obere Gehäuseabschnitt 40 des Gehäuseteiles 38. Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel hatten der obere Gehäuseabschnitt 42 und der untere Gehäuseabschnitt 48 des Gehäuseteiles 38 gleichen Durchmesser, so daß das Adapterteil 196 eine rein zylindrische Umfangswand 198 hat.
• An die Umfangswand 198 ist eine transversale Zwischenwand 200 an solcher axialer Stelle angeformt, daß sie über der Unterseite der Tragplatte 24 liegt. Die Zwischenwand 200 trägt das Schutzrohr 155.
• Die übrigen in Fig. 11 dargestellten Bauteile sind weiter oben schon beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben und brauchen hier nicht nochmals im einzelnen detailliert beschrieben zu werden. Es versteht sich, daß die Befestigungsschraube 154 entsprechend dem Wegfall des Rotors 54 gekürzt ist.
• Bei einem abgewandelten nicht gezeigten Abscheidegerät, bei dem die Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 größeren Durchmesser hat, kann man ein in der Umfangswand 198 abgestuftes den Durchmesserunterschied kompensierendes Adapterteil 196 verwenden, wie es in Fig. 11 gestrichelt angedeutet ist.
• Das Abscheidegerät nach Fig. 12 ist ein reiner Flüssigkeitsabscheider. Die Flüssigkeits-Abscheideeinheit 20 ist auf die Unterseite der Tragplatte 24 aufgesetzt, wie unten beschrieben.
• In die untenliegende Formschluß-Ausnehmung 148 der Antriebswelle 86 ist ein Füllteil 202 eingesetzt, weiches die Ausnehmung 148 mit Ausnahme einer Durchgangsbohrung und einer Ausnehmung für den Kopf einer Befestigungsschraube ausfüllt. Die Befestigungsschraube 154 ist nun gemäß der Länge der Antriebswelle 66 gewählt.
• Das Bodenteil 50 ist durch ein Bodenteil 204 ersetzt, welches mittig unten geschlossen ist, im übrigen aber gleiche Geometrie aufweist wie das Bodenteil 50.
• Aus der oben stehenden Beschreibung ist gut ersichtlich, daß man mit Ausnahme von zwei gerätespezifischen Spritzgußteilen, nämlich dem Adapterteil 196 und dem abgewandelten Bodenteil 204 unter Verwendung identischer Bauteile drei verschiedene Abscheidegeräte realisieren kann, nämlich ein kombiniertes Flüssigkeits- und Festkörper-Abscheidegerät (Fig. 1 bis 9), ein Festkörper-Abscheidegerät (Fig. 11) und ein Flüssigkeits-Abscheidegerät (Fig. 12).

Claims (16)

1. Feststoff-Abscheidegerät mit einem Antriebsmotor (30), mit einer durch diesen bewegten Zentrifugentrommel (110), welche einen abfallenden Trommelboden (136) aufweist und in einem Zentrifugengehäuse (108) angeordnet ist, welches einen Einlaß (106) für zu reinigende Flüssigkeit aufweist, mit einem unter der Zentrifugentrommel (110) angeordneten Sammelbehälter (130) für Feststoffpartikel und mit einer Pumpeinrichtung zum Fördern von überstehender Flüssigkeit aus einem oberen Abschnitt des Sammelbehälters (130) zum Inneren der Zentrifugentrommel (110), dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (106) mit dem Sammelbehälter (130) in Verbindung steht und für den Sammelbehälter (130) ein Flüssigkeits-Pegelfühler (160, 166, 172) vorgesehen ist, der Pumpeinrichtung (30, 110) in Gang setzt, wenn der Pegel im Sammelbehälter (130) eine vorgegebene Höhe überschreitet.

2. Abscheidegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung einen unteren Abschnitt des Zentrifugenbodens (136) und den Antriebsmotor (30) für die Zentrifugentrommel (110) umfaßt und daß der Flüssigkeits-Pegelfühler (160, 166, 172) den Antriebsmotor (30) schaltet.

3. Abscheidegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugengehäuse (108) eine unter kleinem Abstand unter dem Zentrifugenboden (136) verlaufende Zwischenwand (120) umfaßt.

4. Abscheidegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (120) in das Innere des Sammelbehälters (130) ragende Beruhigungsflügel (132) aufweist.

5. Abscheidegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwimmer (160) des Flüssigkeits-Pegelfühlers (160, 166, 172) ringförmig ist und sich in radialer Richtung bis in die Nähe der Innenfläche des Sammelbehälters (130) erstreckt.

6. Abscheidegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (160) elastisch verformbar ist und auf Beruhigungsflügeln (132) axial verschiebbar gehalten ist, welche von einer Zwischenwand (120) des Gehäuses (108) getragen sind.

7. Abscheidegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außenliegenden vertikalen Kanten der Beruhigungsflügel (132) eine Randausnehmung (174) aufweisen.

8. Abscheidegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (160) zwei dicht zusammengesetzte Halbschalen (162, 164) aufweist.

9. Abscheidegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (160) einen Permanetmagneten (166) trägt, der zusammen mit einem Magnetfeldsensor (172) und dem Schwimmer (160) den Flüssigkeits-Pegelfühler (160, 166, 172) bildet.

10. Abscheidegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens einen weiteren tiefer gelegenen Magnetfeldsensor (168, 170) aufweist, der zusammen mit dem Permanentmagneten (166) und dem Schwimmer (160) einen Sediment-Pegelfühler (160, 166, 168) bildet, und daß die vertikale Abmessung des Schwimmers (160) so gewählt ist, daß seine Unterseite auf der Oberseite eines im Sammelbehälter (130) aufgebauten Sedimentvolumens aufsitzt, wenn letzteres eine vorgegebene Füllhöhe erreicht.

11. Abscheidegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in unterschiedlicher Höhe angeordnete weitere Magnetfeldsensoren (168, 170) vorgesehen sind.

12. Abscheidegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (30) zugleich einen Rotor (54) einer Flüssigkeits-Abscheideeinheit (20) antreibt, die eingangsseitig mit dem an einem dentalen Arbeitsplatz anfallenden Gemisch aus Luft, Wasser und Feststoffpartikeln beaufschlagt ist und ausgangsseitig einerseits mit dem Einlaß einer Saugmaschine andererseits über ein Rückschlagventil (82) mit dem Einlaß (106) des Zentrifugengehäuses (108) verbunden ist.

13. Abscheidegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (82) einen Flatterventilkörper aufweist.

14. Abscheidegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß über ein Verzweigungsstück (86; 102) eine weitere Quelle für zu reinigendes Abwasser mit dem Einlaß (106) verbindbar ist.

15. Abscheidegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (106) von einem unteren Gehäuseabschnitt (116, 118, 120) des Zentrifugengehäuses (108) getragen ist, der gleichzeitig einen Deckel für den Sammelbehälter (130) bildet.

16. Abscheidegerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (106) tangential in den durch den unteren Gehäuseabschnitt (116, 118, 120) und den Sammelbehälter (130) begrenzten Raum führt.