DE3521929A1 - Vorrichtung zum abscheiden von luft und festen teilchen aus einer fluessigkeit - Google Patents
Vorrichtung zum abscheiden von luft und festen teilchen aus einer fluessigkeitInfo
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Description
LEINWEBER &
PATENTANWÄLTE
european patent attorneys
Dipl.-Ing. H. Leinweber (1930-76)
Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-ing. A. Gf. v. Wengersky
Dipi.-Phys. Dr. Jürgen Kraus
Rosenlal 7, D-8000 München 2 2. Aufgang (Kustertnann-Passage) Telefon (089) 2 60 39 89
Telex 52 8191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München
den 19. Juni 1985
Scania Dental AB Knivsta (Schweden)
Vorrichtung zum Abscheiden von Luft und festen Teilchen aus einer Flüssigkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage oder eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1, die zur Behandlung eines Gemische aus Luft, wasser und verschiedenen festen Verunreinigungen
geeignet ist, um die Luft und die verunreinigungen aus dem Gemisch zu entfernen und sehr reines
(ο
7 ζ ? 1 ο ο ο
Wasser zu erzeugen, das in ein herkömmliches Abwassernetz sicher eingespeist werden kann.
Beispiele für solche verunreinigte lufthaltige Gemische
sind solche, die in Zahnkliniken bei Zahnbehandlungen anfallen. Diese Verunreinigungen umfassen Quecksilber
enthaltendes Amalgam und metallisches Quecksilber, d.h. Verunreinigungen, die in das Abwassernetz nicht eingeleitet
werden dürfen oder sollten.
Es sind sogenannte Abscheidtanks bekannt, die beispielsweise in Zahnkliniken installiert werden können
und die dem zweifachen Zweck dienen, Luft aus einer ankommenden Flüssigkeitsströmung aus Luft und verunreinigungen
zu beseitigen und die Verunreinigungen aus der Flüssigkeit zu beseitigen, woraufhin die gereinigte
Flüssigkeit, normalerweise Wasser, aus der Vorrichtung oder dem Abscheidtank abgeleitet und in
ein damit verbundenes Abwassernetz eingespeist wird. Normalerweise ist stromaufwärts von der Abscheideinrichtung
an einer geeigneten Stelle ein feiner Filter angeordnet, der den Hauptteil der in der Flüssigkeit
vorhandenen Verunreinigungen oder zumindest die grösseren Verunreinigungen abfiltert und sammelt. Derartige
Abscheidtanks sind jedoch mit zahlreichen Nachteilen behaftet. Zunächst haben sie eine komplizierte
Konstruktion, die zahlreiche Schwimmer, Ventile und Membranen in demjenigen Teil der Vorrichtung aufweist,
wo die Abscheidung der festen Verunreinigungen stattfindet. Diese beweglichen Bauteile werden aber im Lauf
der Zeit mit verschiedenen Arten von Verunreinigungen, wie z.B. geronnenes Blut, Zellstoffreste usw. belastet,
was zwangsweise Betriebsstörungen und Arbeitsunterbrechungen der Vorrichtung zur Folge hat. Wenngleich diese
herkömmlichen Abscheidtanks mit Einrichtungen versehen
sind, die es ermöglichen, diese zum Reinigen des Innenraumes zu spülen, so beträgt der erzielbare maximale
Durchsatz der Reinigungsflüssigkeit nur 0,5 bis 0,7 l/min, was keine zufriedenstellende Spülwirkung ermöglicht. Ausserdem
dienen solche Tanks lediglich zur Aufnahme des aus dem im Mund eines Patienten angeordneten Saugschlauches
austretenden Gemisches. Das verunreinigte Wasser, das aus dem Spucknapf oder dem Spülbecken entweicht,
kann wegen des begrenzten Passungsvermögens dieser Abscheidtanks
nicht in diese herkömmliche Aufbereitungsvorrichtung geleitet werden.
Diese Nachteile könnten offensichtlich durch eine Vergrößerung des Abscheidtanks überwunden werden, so
daß unter anderem größere Mengen einer Spül- oder Reinigungsflüssigkeit verwendet werden könnten. Diese Lösung
ist aber in der Praxis nicht realisierbar, weil sie mit erheblichen Installationsproblemen und extrem
hohen Kosten verbunden ist.
Eine Vorrichtung zum Abscheiden ausschließlich fester
Teilchen aus verunreinigtem Wasser ist in der US-PS 4 356 959 beschrieben. Diese bekannte Abscheidvorrichtung
hat eine zufriedenstellende Wasserspülwirkung und ihre Abscheidfunktion beruht auf dem
Zentrifugieren der in der Flüssigkeit enthaltenen festen Teilchen in einem hierfür vorgesehenen trichterförmigen
drehbaren Behälter. Wenn der Behälter seine Drehbewegung beendet, datin sammeln sich die festen
Verunreinigungen am Boden eines Sammelbehälters. Die Vorrichtung ist mit einer Einrichtung versehen, die es
ermöglicht, wenn auch in beschränktem Ausmaß, die Vorrichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit zu spülen.
Eine weitere Vorrichtung zum Abscheiden von Schwermetallen aus Abwasser ist aus der schwedischen Patentanmeldung
79 02 109-3 bekannt. Diese Vorrichtung verwendet ebenfalls das vorstehend erwähnte Prinzip des
Zentrifugierens und Ansammeins. Diese Vorrichtung kann
offensichtlich nicht zu Reinigungszwecken mit einer
Reinigungsflüssigkeit gespült werden.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung oder Anlage,
die zur Aufnahme und Aufbereitung eines Gemischs aus Luft, Wasser und verschiedenartigen Verunreinigungen
geeignet ist, wobei diese Aufbereitung des Gemischs das Absaugen der im wasser enthaltenen Luft, das wirksame Abscheiden der Verunreinigungen, vorzugsweise in
einem Ausmaß nicht unter 98 %, und das Ableiten des gereinigten Wassers durch eine Abflußöffnung umfaßt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, die zuverlässig arbeitet
und deren Bestandteile so ausgebildet sind, daß eine Verstopfung durch die Verunreinigungen praktisch
ausgeschlossen ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer vorrichtung, die trotz kleiner Abmessungen
eine verhältnismäßig große Wasserströmung mit vorzugsweise nicht weniger als 5 bis 6 l/min aufnehmen
kann. Damit ist die Aufnahme sowohl des aufzubereitenden
verunreinigten wassers als auch der Zustrom großer Mengen einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit
gemeint, die wahlweise durch die Vorrichtung hindurchgeleitet wird, um diese zu reinigen.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
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der Behälter mindestens zwei, vorzugsweise drei lösbar miteinander verbundene zylindrische Teile aufweist, von
denen das oberste Teil die tangential angeordnete Einlaßöffnung und die mit der Unterdruckquelle zusammenwirkende
Absaugöffnung aufweist, wobei diese Öffnung in einem ringförmigen Raum angeordnet ist, der radial von
einer Hülse und einem mit dieser verbundenen ringförmigen Schild begrenzt ist, wobei dieser Schild eine Führungseinrichtung
bildet, um ein aus der Einlaßöffnung austretendes Wasser-Luftgemisch zu leiten, und daß das
zweite zylindrische Teil mit Mitteln versehen ist, um das Gemisch zum Zentrum des Behälters zu leiten, und
daß das dritte zylindrische Teil die Auslaßöffnung, einen drehbaren Behälter bekannter Bauart und den
gleichfalls bekannten Sammelbehälter aufnimmt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und
der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in
Fig. 1, und
Fig. 4 in schematischer Darstellung die Installation einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Zahnarztpraxis, der mit Behandlungseinheiten oder Baugruppen
verbunden ist, die mit Einrichtungen zum wirksamen Spülen der Vorrichtung und der zugeordneten Leitungen versehen
sind.
-^. 352192
AO
Die gezeigte Vorrichtung dient sowohl zum Abscheiden von Luft als auch von festen Teilchen aus einer Flüssigkeit,
und sie ist beispielsweise in einer Zahnarztpraxis installiert. Die Vorrichtung besteht aus einem Wechselstrommotor
10, der an ein vorhandenes Stromnetz angeschlossen und mit einer ersten Gruppe von Schrauben 11
mit einem zylindrischen Behälter 9 lösbar verbunden ist. Der Behälter 9 umfaßt ein erster zylindrisches Teil 12,
das mit einer zweiten Gruppe von Schrauben 13 mit einem zweiten zylindrischen Teil 14 lösbar verbunden ist, das
seinerseits mit einer dritten Gruppe von Schrauben 15 mit einem dritten zylindrischen Teil 16 lösbar verbunden
ist. Die Abtriebswelle 17 des Motors 10 erstreckt sich zentral durch die beiden ersten und zweiten zylindrischen
Teile 12, 14.
Das erste zylindrische Teil 12 hat ein hülsenartiges Teil 18, das die Welle 17 in diesem Bereich umgibt
und sich über eine bestimmte Entfernung nach unten erstreckt. In der Nähe des oberen Bereichs des zylindrischen
Teils 12 ist auf einer Seite der Welle 17 eine Öffnung 19 angeordnet, die über eine Ventilmittel enthaltende
Leitung mit einem Saugmotor bekannter Bauart oder einer anderen Unterdruckquelle verbunden ist, deren
Aufgabe darin besteht, in dem Behälter 9 einen Unterdruckbereich zu schaffen, was nachstehend erläutert
wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Welle 17 auf einem tieferliegenden Niveau als die Öffnung 19
ist eine tangential gerichtete Einlaßöffnung 20 für verunreinigtes Wasser angeordnet, d.h. Wasser, das
mit Speichel, Blut, Amalgamrückständen und dgl. verunreinigt ist, die durch Saugwirkung in einen mit der
tangentialen Öffnung 20 verbundenen Kanal durch einen
λλ
im Mund des Patienten angeordneten Saugschlauch eingesaugt werden. Dieses wasser enthält demzufolge auch eine
verhältnismäßig große Luftmenge.
Die Einlaßöffnung 20 ist zwischen der Innenwand des
zylindrischen Teils 12 und einem im wesentlichen gabelförmigen Ringteil ■ 21 angeordnet, das mit dem hülsenartigen
Teil 18 verbunden ist und als Spritzschutz dient, wobei sich das Teil 21 nach unten und nach außen gegen
die vorstehend erwähnte Innenwand erstreckt und unterhalb der Öffnung 20 endet. Die Unterdrucköffnung 19 ist
in dem Bereich zwischen der Welle 17 und dem hülsenartigen Teil 18 angeordnet.
Das gegabelte Teil 21 begrenzt somit das eingeleitete verunreinigte Wasser-Luftgemisch und leitet das Gemisch
nach unten durch den schmalen oder verhältnismäßig schmalen Spalt, der zwischen dem äußeren Schenkel des
gegabelten Teils 21 und der Innenwand des Teils 12 gebildet ist. Die Unterkante des gegabelten Teils 21 kann
sägezahnartig geformt sein. Mit der Motorwelle 17 ist eine Hülse 22 drehfest verbunden, auf der eine Lochseheibe
23 zur Verdrehung in dem Grenzbereich zwischen den beiden zylindrischen Teilen 12 und 14 angeordnet
ist. Die Scheibe 23 ist auch zur Verdrehung in dem Bereich des Spritzschutzes 21 angeordnet, und zwischen
dem Außenrand des Spritzschutzes und dem inneren Schenkel des gegabelten Teils befindet sich ein Spalt, der
zusammen mit den Löchern oder Öffnungen der Scheibe 23 dazu dient, die Luft durch die Öffnung 19 abzuleiten.
Demzufolge ist der Bereich zwischen der Oberseite der Scheibe 23 und der Öffnung 19 in jeder wesentlichen
Hinsicht abgeschirmt. Es ist erkennbar, daß der
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CL
Spritzschutz 21 und das hülsenartige Teil 18 als einstückige homogene Einheit ausgebildet sein können.
An der Innenwand des zweiten zylindrischen Teils ist ein ringförmiges gegabeltes Teil 24, 25 mit im wesentlichen
ringförmigem Querschnitt befestigt. Dieses gegabelte Teil erstreckt sich radial nach innen und
nach unten, und sein Schenkel 24 bildet einen Sitz für mehrere im gegenseitigen Abstand voneinander angeordnete
bogenförmige Leitschaufeln 26, die von der Innenwand ausgehen« und alle in dem Zwischenraum zwischen
dem hülsenartigen vertikalen Schenkel 25 dieses Teils und der die Welle 17 umgebenden Hülse 22 münden. Der
untere Bereich des zylindrischen Teils 14 ist ebenfalls mit einer Auslaßöffnung 27 versehen, die vorzugsweise
mit einem Rückschlagventil versehen und zwischen der Innenwand des zylindrischen Teils 14 und
dem Zwischenraum zwischen dieser Innenwand und dem vertikalen Schenkel 25 des ringförmigen Teils 24, 25
angeordnet ist. Die Auslaßöffnung 27 ist über ein (nicht gezeigtes) Rohr mit dem Abwassernetz verbunden.
Die Hülse 22, die sich gemeinsam mit der Welle verdreht, ist am Übergang zwischen den Schenkeln 24, 25
mit einem propellerartigen Teil 28 versehen. Zwischen den Außenkanten des propellerartigen Teils 28 und dem
hülsenartigen Schenkel 25 ist ein verhältnismäßig schmaler Spalt 29 gebildet.
Das dritte zylindrische Teil 16 umfaßt eine Hülse 30, die von der Motorwelle 17 angetrieben wird und eine
Befestigung für eine Seite mehrerer sich radial erstreckender Schaufeln 21 bildet, deren äußere Seiten
mit einem trichterartigen Behälter 32 verbunden sind,
dessen oberer erweiterter Bereich in einen ringförmigen aufrechten Teil 33 übergeht, der im wesentlichen zwischen
der Auslaßöffnung 27 des zweiten zylindrischen Teils 14 und dem hülsenartigen Schenkel 25 angeordnet
ist. Der obere Teil des trichterartigen Behälters 32 endet in einem sich radial nach innen erstreckenden
Teil 34, um dadurch einen schmalen Ringspalt 35 zwischen dem Ende dieses Teils 34 und dem nach unten ragenden
hülsenartigen Schenkel 25 zu bilden. Die Zwischenräume zwischen den radialen Schaufeln 31 stehen
mit einem lösbaren Sammelgefäß 36 in Verbindung, das auf dem Boden des dritten zylindrischen Teils 16 ruht.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind im Bereich des
Sammelgefäßes 36 mehrere nach unten ragende Schaufeln 37 angeordnet. Der untere Teil des drehbaren, trichterförmigen
Behälters 32 besteht aus einem hülsenartigen Teil 38, der in das Sammelgefäß 36 mündet und einen
hohlen Körper 39 umschließt, der an seiner Innenseite mit Schaufeln versehen ist und als Pumpe für die in
dem Sammelgefäß 36 enthaltene Flüssigkeit dient. Die hierdurch erzeugte Wirkung wird nachstehend erläutert.
Das optimale Fassungsvermögen des drehbaren Beh<ers
32 ist kleiner als das Fassungsvermögen des Sammelbehälters 36.
Die vorstehend beschriebene Anlage oder Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Nach dem Einschalten der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
was vorzugsweise automatisch erfolgt, beispielsweise wenn der Absaugschlauch aus seiner Halterung
entnommen wird, werden die Welle 17 und die damit verbundenen Bauteile, d.h. die perforierte Scheibe 23,
! UaBi1S!
-ίο-
das propellerartige Teil 28 und der mit den sich radial erstreckenden Schaufeln 31 versehene trichterförmige
Behälter 32 vom Motor 10 im Uhrzeigersinn verdreht. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Motors 10 wird
ein mit der Öffnung 19 des ersten zylindrischen Teils 12 zusammenwirkendes Ventil (Fig. 4) geöffnet, und der
(nicht gezeigte) Saugmotor oder die Unterdruckquelle
wird eingeschaltet, um im Inneren der zylindrischen Teile der Vorrichtung einen geeigneten Unterdruck von
vorzugsweise 2 m Wassersäule (0,02 MPa) zu erzeugen. Das in der Austrittsöffnung 27 angeordnete Rückschlagventil
verhindert das Ansaugen von Luft in das System.
Infolge des in dem Behälter erzeugten Unterdrucks strömt Wasser, das mit Luft, Speichel, Watteresten,
Amalgam und dgl. vermischt ist, durch die tangentiale
Einlaßöffnung 20 in den zylindrischen oberen Teil 12 der Vorrichtung. Dieses Gemisch rotiert jetzt wirbelartig,
und es wird durch das hülsenartige Teil 18 und den Spritzschutz 21 infolge der fortgesetzten Verdrehung
und unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft zwangsweise mit der Innenwand des zweiten zylindrischen Teils
14 in Berührung gebracht. Der zwischen der rotierenden Lochscheibe 23 und der Innenwand des hülsenartigen Teils
18 gebildete schmale Spalt bildet einen Einlaß für die in dem durch die Öffnung 20 zugeführten Gemisch enthaltene
Luft, wobei diese Luft durch diese Bauteile (die Scheibe 23, den Spritzschutz 18, 21) von den übrigen
Verunreinigungen des Gemisches getrennt und in trockenem Zustand durch die Öffnung 19 abgeleitet wird. Die
sägezahnartige Ausbildung der Unterkante des Spritzschutzes
21 verhindert zuverlässig, daß Wassertropfen von der Luft nach oben zur Öffnung 19 mitgerissen werden,
während die Ausbildung der Scheibe 23 dazu bei-
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trägt, die Luft ohne Behinderung abzuleiten. Die zusammen mit der welle 17 rotierende Scheibe 23 hat eine Verstärkungswirkung
und verhindert auch eine Aufwärtsbewegung von Schaum« Schleim und Wassertropfen. In funktioneller
Hinsicht kann daher der vertikale Ringraum zwischen der Öffnung 19 und der rotierenden St heibe 23 als
Trocknungsteil der Vorrichtung betrachtet werden.
Während die trockene Luft in der vorbeschriebenen
Weise durch die Öffnung 19 abgeleitet wird, gelangen
das Wasser und die darin enthaltenen Verunreinigungen infolge der Schwerkraft mit den Leitschaufeln 26 in
Berührung, die in einer der Drehrichtung der Welle 17 entgegengesetzten Richtung gekrümmt sind, wodurch das
Gemisch aus Wasser und Verunreinigungen rasch durch die Zwischenräume zwischen den Leitschaufeln 26 nach innen
gegen das Zentrum der Vorrichtung geleitet wird und das propellerartige Teil 28 passiert, das einen raschen
Transport der Flüssigkeit nach unten durch den schmalen Spalt 29 gewährleistet, von wo die Flüssigkeit von dem
rotierenden Behälter 32 aufgenommen und durch die Rotation nach außen mit der Innenwand des Behälters in Berührung
gebracht wird. Dieser Vorgang wird durch die rotorartigen Mittel 31 unterstützt. Das Wasser und Teilchen von geringer
Dichte können über den Randbereich 34 des Behälters 32 entweichen, und wenn das in der Öffnung 27 angeordnete
Rückschlagventil unter dem durch das Wasser ausgeübten Druck geöffnet wird, dann können das Wasser und
die Verunreinigungen von geringer Dichte über den Spalt 35 durch die Öffnung 27 entweichen. In dieser Hinsicht
bewirken die Schaufeln 31 zusammen mit den übrigen Teilen des Behälters 32 eine erforderliche Druckzunahme,
Mo
-2A-
3521923
um einen Pumpeffekt zu bewirken, der es dem Wasser ermöglicht,
trotz des vorherrschenden Unterdruckes das
Rückschlagventil zu passieren und durch die Öffnung 27 in das Abwassernetz zu entweichen.
Rückschlagventil zu passieren und durch die Öffnung 27 in das Abwassernetz zu entweichen.
Teilchen mit hoher Dichte, beispielsweise Metallteilchen, verbleiben in dem Behälter 32 und werden infolge
der Rotation gegen die Wand 33 gepreßt.
Wenn die Stromversorgung des Motors unterbrochen
wird, beispielsweise durch Abschalten der Wirkung des
Saugschlauches, dann wird das der Unterdrucköffnung 19 zugeordnete Ventil geschlossen, und die Verbindung zu
der Unterdruckquelle wird unterbrochen, während gleichzeitig eine mit der Motorwelle zusammenwirkende bekannte Einrichtung die Drehzahl der Welle von einer geeigneten Drehzahl von ungefähr 2 700 ti/min im Bruchteil einer
Sekunde auf 0 U/min verringert. Dieses äußerst abrupte Abbremsen der Welle kann bewirkt werden, indem der Motor 10 mit einem unmittelbaren Stromimpuls versorgt wird,
was den Vorteil hat, daß die durch die Rotation an die Innenwand des Behälters 32 angepreßten festen Teilchen zusammen mit einer in dem Behälter verbleibenden Flüssigkeit ihre Rotation fortsetzen, obgleich die Rotation des Behälters 32 selbst beendet ist. Dadurch wird verhindert, daß sich feste Teilchen an der Wand des Behälters 32 festsetzen, und der Behälter ist demzufolge in einem großen Ausmaß selbstreinigend, obgleich diese Reinigungswirkung durch Gleitringe noch gesteigert werden kann, die an der Innenwand des Behälters 32 lose angebracht sind. Das Geraisch aus Wasser und Verunreinigungen gelangt dann unter dem Einfluß der Schwerkraft in
das Sammelgefäß 36, an dessen Boden sich die Verunreinigungen absetzen. Da das Volumen der in dem trichter-
wird, beispielsweise durch Abschalten der Wirkung des
Saugschlauches, dann wird das der Unterdrucköffnung 19 zugeordnete Ventil geschlossen, und die Verbindung zu
der Unterdruckquelle wird unterbrochen, während gleichzeitig eine mit der Motorwelle zusammenwirkende bekannte Einrichtung die Drehzahl der Welle von einer geeigneten Drehzahl von ungefähr 2 700 ti/min im Bruchteil einer
Sekunde auf 0 U/min verringert. Dieses äußerst abrupte Abbremsen der Welle kann bewirkt werden, indem der Motor 10 mit einem unmittelbaren Stromimpuls versorgt wird,
was den Vorteil hat, daß die durch die Rotation an die Innenwand des Behälters 32 angepreßten festen Teilchen zusammen mit einer in dem Behälter verbleibenden Flüssigkeit ihre Rotation fortsetzen, obgleich die Rotation des Behälters 32 selbst beendet ist. Dadurch wird verhindert, daß sich feste Teilchen an der Wand des Behälters 32 festsetzen, und der Behälter ist demzufolge in einem großen Ausmaß selbstreinigend, obgleich diese Reinigungswirkung durch Gleitringe noch gesteigert werden kann, die an der Innenwand des Behälters 32 lose angebracht sind. Das Geraisch aus Wasser und Verunreinigungen gelangt dann unter dem Einfluß der Schwerkraft in
das Sammelgefäß 36, an dessen Boden sich die Verunreinigungen absetzen. Da das Volumen der in dem trichter-
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förmigen Behälter 32 eingeschlossenen Flüssigkeit kleiner
oder im wesentlichen kleiner ist als diejenige Flüssigkeitsmenge,
die in dem Sammelgefäß 36 optimal aufnehmbar ist, besteht keine Gefahr einer Überfüllung des Sammelgefäßes
.
Wenn die vorstehend beschriebene Folge von Ereignissen durch erneutes Einschalten des Motors 10 wiederholt
wird, dann wirkt der mit Schaufeln versehene Körper 39 als Pumpe, indem er eine bestimmte Flüssigkeitsmenge
in den rotierenden Behälter 32 ansaugt. In dieser Hinsicht verhindern die nach unten ragenden Schaufeln 37
eine Verwirbelung des in dem Sammelgefäß 36 enthaltenen Gemische, und die am Boden dieses Gefäßes gesammelten
Teilchen bleiben ungestört. Die in der vorstehend beschriebenen Weise in die Vorrichtung eingesaugte Flüssigkeit
besteht hauptsächlich aus reinem Wasser, das mit neu zugeführter Flüssigkeit vermischt ist, wogegen
die schweren Teilchen auf dem Boden des Gefäßes 36 verbleiben. Demzufolge ist es nicht notwendig, das Gefäß
36 täglich zu entleeren. Die in dem Gefäß 36 gesammelten Teilchen können aus demselben entfernt, und Quecksilber
oder Edelmetalle können wiedergewonnen werden.
Die in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Vorrichtung oder Anlage ist zur Aufnahme
von festen Teilchen geeignet, die eine Größe bis zu 4 bis 5 mm haben. Es ist davon auszugehen, daß Teilchen
einer Größe von mehr als 4 bis 5 mm an einem groben Filter an irgendeiner geeigneten Stelle der erfindungsgemäßen
Anlage ausgefiltert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist leicht zu warten.
Die Schraubverbindungen zwischen den verschiedenen
-JW-
zylindrischen Teilen der Vorrichtung ermöglichen eine einfache Demontage zu Wartungszwecken, beispielsweise wenn
Teilchen, die die vorstehend erwähnte Maximalgröße übersteigen
in die vorrichtung eindringen und sich in irgendwelchen Spalten, die nicht für Teilchen dieser Größe gemessen
sind, verklemmen.
Andere wichtige Funktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
nämlich die Fähigkeit der Vorrichtung zur Verarbeitung von Flüssigkeitsmengen nicht unter 5 bis6l/min zu
Reinigungs- und Desinfektionszwecken sind schematisch in
Fig. 4 dargestellt, auf die nachfolgend Bezug genommen wird.
In Fig. 4 ist die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung mit dem Bezugszeichen 40 versehen. Zur Erzielung des genannten
Zweckes sind die in einer Zahnarztpraxis angeordneten Saugschl&uche 41 mit einer Schaltverbindung 42 verbunden.
Eine Vakuumpumpe 43 verbindet die Vorrichtung mit der Saugeinheit 41. Die der Leitung 43 zugeordneten
Pfeile veranschaulichen die Strömungsrichtung, und das
System kann einen abnehmbaren Filter 44 oder einen Schutzfilter 45 umfassen. Aus der Vorrichtung 40 erstreckt sich
eine Auslaßleitung 46, und mit dem Bezugszeichen 47 ist ein stromabwärts von der Vorrichtung 40 angeordnetes
Rückschlagventil bezeichnet. Das System umfaßt ein mit Wasser gespültes Becken 48, das über eine Leitung 49
mit der Unterdruckleitung 43 verbunden ist. Die Leitung 49 enthält ein Unterdruckventil 50. Mit dem Bezugszeichen
51 ist das Rohr oder die Leitung bezeichnet, durch die Luft aus der verunreinigten Flüssigkeit gemäß den vorstehenden
Ausführungen abgeleitet wird, wobei diese Leitung ein Unterdruckventil 52 enthält.
- 45 -
Eine Reinigungs- und Desinfektionsflüssigkeit wird beispielsweise dem Becken 48 zugeführt. Das Volumen der
zugeführten Flüssigkeit ist durch die Länge und den Durchmesser der Rohre oder Leitungen bestimmt, und durch ein
Inspektionsfenster 53 kann geprüft werden, ob die Flüssigkeit in der gewünschten Weise zirkuliert, d.h. ob die
Flüssigkeit durch das Unterdruckventil 50 und die Unterdruckleitung 43 in die Vorrichtung 40 eingesaugt wird.
Diese Flüssigkeit wird in der vorstehend beschriebenen Weise in das Innere der Vorrichtung 40 geleitet, woraufhin
die Flüssigkeit von der Vorrichtung zu einer Rücklaufleitung 46' gepumpt wird, welche die Flüssigkeit
unter der Wirkung der Saugeinheit 41 zwangsweise umwälzt.
Zur Erzielung des bestmöglichen Ergebnisses sollte die umgewälzte Reinigungsflüssigkeit mit Luft vermischt
sein, was beispielsweise dadurch bewirkt wird, indem die Schaltverbindung 42 mit einem Lufteinlaß 54 versehen
ist. Im Hinblick auf die Spülung und die Desinfizierung der Vorrichtung ist wichtig, daß die Flüssigkeit
umgewälzt wird und an den Innenflächen der Rohre oder Leitungen über eine bestimmte Zeitdauer entlangstreicht.
Ein Flüssigkeitsdurchsatz von ungefähr 5 bis 6 l/min kann erhalten werden, indem ein Liter
Flüssigkeit zugeführt wird und über eine bestimmte Zeitdauer umgewälzt wird.
Das System wird in seine normale Betriebsart zurückgeführt, indem lediglich die Saugschläuche von der
Umschalteinrichtung 42 getrennt werden. Die Rücklaufleitung 46' wird dann unwirksam, während sie immer noch
eine kleine Menge stillstehender Reinigungsflüssigkeit enthält.
Im normalen Betrieb der Vorrichtung wird das darin gereinigte Wasser stromabwärts von dem Rückschlagventil
47 über die Leitung 55, 56 am Auslaß 57 ausgestoßen. An der Verzweigung 58 kann ein Ventil angeordnet sein, um
die Flüssigkeit der Auslaßleitung 55, 56 zuzuführen. Bei der gezeigten Ausführungsform hat die Verzweigung 58 die
Form eines T-Rohres, und während der Umwälzung der Reinigungsflüssigkeit
strömt diese Flüssigkeit unter dem vorhandenen Druck der Wassersäule und unter dem Einfluß
des in den Saugschläuchen erzeugten Unterdruckes nach unten. Wie dies vorstehend erwähnt wurde» sollte
die Reinigungsflüssigkeit mit Luft vermischt sein. Da die Reinigungsflüssigkeit eine mehr oder weniger große
Neigung zum Aufschäumen hat, insbesondere im Hinblick auf die in der Vorrichtung bewirkte intensive Bearbeitung,
ist es wesentlich, zu gewährleisten, daß die durch das Rohr 51 abgeleitete Luft sich nicht mit der
Flüssigkeit (dem Schaum) vermischt und in den Saugmotor eindringt. Zu diesem Zweck ist ein (nicht gezeigter)
Überfüllungsschutz in oder nahe der Absaugöffnung (Fig. 1) angeordnet. Dieser Überfüllungsschutz sollte
von einer Bauart sein, der auf jede Art Flüssigkeit und insbesondere auf eine als Schaum vorliegende Flüssigkeit
reagiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch für
andere Zwecke als in Zahnarztpraxen verwendet werden, beispielsweise in Operationssälen oder Arztpraxen.
Vorrichtung zum Abscheiden von Luft und
festen Teilchen aus einer Flüssigkeit
Bezugszeichenliste :
9 Behälter
10 Wechselstrommotor
11 Schrauben
12 erster zylindrischer Teil von
14 zweiter zylindrischer Teil von
16 dritter zylindrischer Teil von
13 Schrauben
15 Schrauben
17 Abtriebswelle von
18 hülsenartiger Teil von
19 Öffnung in
20 Einlaßöffnung
21 gegabeltes Ringteil
22 Hülse
23 Lochscheibe
24, 25 gegabeltes Ringteil
26 gebogene Leitschaufeln
27 Austrittsöffnung
28 propellerartiges Teil
29 Spalt zwischen 25 und
30 Hülse
31 Schaufeln an
32 Behälter
-2α - | aufrechter Teil | |
-*- | Ringflansch von 32 | |
33 | Spalt zwischen 34 und 25 | |
34 | Sammelgefäß | |
35 | Schaufeln an 16 | |
36 | hülsenartiges Teil | |
37 | hohler Körper | |
38 | Vorrichtung | |
39 | Saugs chlauch | |
40 | Schaltverbindung | |
41 | Vakuumleitung | |
42 | Filter | |
43 | Schutzfilter | |
44 | Rücklaufleitung | |
45 | Rückschlagventil | |
46' | Becken | |
47 | Leitung | |
48 | Unterdruckventil | |
49 | Luftleitung | |
50 | Unterdruckventil | |
51 | Inspektionsfenster | |
52 | Lufteinlaß | |
53 | 56 Auslaßleitung | |
54 | Auslaß | |
55, | Ventil | |
57 | ||
58 |
- Leerseite -
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Abscheiden von Luft und festen Teilchen aus einer Flüssigkeitssuspension, gekennzeichnet
durch einen Behälter (9), der eine erste obere zylindrische Kammer (12) aufweist, die einen trockenen
Behälterabschnitt bildet und mit einer zweiten und dritten lösbar miteinander verbundenen zylindrischen
Kammer (14, 16) lösbar und koaxial verbunden ist, eine tangentiale Einlaßöffnung (20) für die Suspension,
die in der ersten zylindrischen Kammer (12) angeordnet ist, eine Luftauslaßöffnung (19), die in der
ersten zylindrischen Kammer (12) auf einem höheren Niveau als die Einlaßöffnung (20) angeordnet und mit
einer Unterdruckquelle verbindbar ist, um in dem Behälter (9) einen örtlichen Unterdruck zu erzeugen,
Flussigkeits-Auslaßmittel (27), die in der zweiten
Kammer (14) angeordnet sind, um gereinigte Flüssigkeit aus dem Behälter abzuleiten, eine Zentrifuge
(32), die an der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (14) und der dritten Kammer (16) und koaxial zu
diesen angeordnet ist, eine Antriebseinrichtung (10) zum Drehantrieb der Zentrifuge (32), eine Einrichtung
(36) zum Sammeln fester Teilchen, die unter der Zentrifuge (32) in der dritten Kammer (16) lösbar befestigt
und wirksam ist, um ausgeschiedene feste Teilchen aufzunehmen, wenn die Zentrifuge zum Stillstand
gebracht ist, eine kombinierte Führungs- und Spritzschutzeinrichtung (18, 21), die in der ersten Kammer
(12) neben der Einlaßöffnung (20) für die Suspension angeordnet und wirksam ist, um diese Suspension in die
"2" 3521329
zweite Kammer (14) zu leiten und am Eindringen in den
trockenen Abschnitt zu hindern, und eine weitere Führungseinrichtung
(24, 25, 26), die in der zweiten Kammer
(14) angeordnet und wirksam ist, um die Suspension in die Zentrifuge (32) zu leiten und um die gereinigte
Flüssigkeit aus der zweiten Kammer zu dem Flüssigkeits-Auslaß (27) zu leiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung (18, 21) aus einem
ringförmigen Kragen (21) besteht, der mit einem hülsenartigen Element (18) verbunden ist, das sich von einer
oberen Endwand der ersten Kammer (12) nach unten erstreckt, wobei die Luftauslaßleitung (19) in dem ringförmigen
Zwischenraum angeordnet ist, der von dem Kragen und dem hülsenartigen Element radial begrenzt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Motor (10) mit einer
Abtriebswelle (17) ist, die sich zentral durch die erste und die zweite Kammer (12, 14) erstreckt und die mit
einer perforierten luftdurchströmten Scheibe (23) zusammenwirkt,
die am Übergang zwischen der ersten und der zweiten Kammer angeordnet ist, und mit einem propellerartigen
Teil (28) zusammenwirkt, der im axialen Abstand von der Scheibe und in der zweiten Kammer (14)
radial innerhalb von der zweiten Führungseinrichtung (24, 25, 26) angeordnet ist, um einen schmalen Ringspalt
freizulassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (21) gabelförmig ist und sich über
die Lufteinlaßöffnung (20) nach unten und nach außen hinaus erstreckt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zusätzliche Führungseinrichtung (24, 25, 26) aus einem ringförmigen abgewinkelten Teil (24) besteht,
das mit der Wand der zweiten Kammer (14) verbunden ist und auf einem oberen Armabschnitt desselben im gegenseitigen
Abstand voneinander angeordnete gekrümmte Leitschaufeln (26) trägt, die kurz vor der Abtriebswelle (17)
enden, und dessen nach unten ragender Armabschnitt einen hülsenartigen Kragen (25) bildet, in dem ein sich radial
erstreckendes Propellerteil (28) angeordnet ist, wobei das Propellerteil von der Abtriebswelle angetrieben ist
und kurz vor dem unteren Armabschnitt endet, um einen schmalen Ringspalt freizulassen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentrifuge (32) eine umgedrehte konische Form hat, wobei der nach unten ragende hülsenartige
Kragen (25) in die umgekehrte konische Kammer hineinragt und wobei eine Flüssigkeits-Austrittsöffnung (27)
radial außerhalb des hülsenartigen Kragens (25) des abgewinkelten ringförmigen Teils (24) angeordnet ist und
mit der Flussigkeits-Auslaßeinrichtung in Verbindung
steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Sammelgefäßes (36) Mittel (27)
vorgesehen sind, um eine Rotation des Inhalts dieses Gefäßes zu verhindern.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Aufnahme einer mit festen Teilchen und luftjverunreinigten Flüssigkeit
aus dem Behandlungsraum einer Zahnklinik, dadurch gekennzeichnet, daß eine Saugeinheit (41) und/oder ein
mit Wasser gespültes Becken (48) über eine Umwälzverbindung (42) mit einer Unterdruckleitung (43) verbunden sind,
wobei diese Leitung mit der Einlaßöffnung (20) der Vorrichtung für die Suspension verbunden ist, und wobei die
Flussigkeits-Auslaßeinrichtung (27) mit einer Rücklaufleitung
(46) verbunden ist, wobei das auf diese Weise gebildete geschlossene System dazu dient, eine Reinigungs-
und/oder Oesinfektionsflüssigkeit beispielsweise über das Spülbecken (48) aufzunehmen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einleiten von Luft in das geschlossene
System.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Wechselstrommotor
(10) ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um nach dem Unterbrechen der Stromversorgung des Motors
einen Gleichstromimpuls aufzubringen, der die rotierenden
Teile in dem Behälter in Bruchteilen einer Sekunde zum Stillstand bringt.
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