[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Schüttgut gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
[0002] Insbesondere besitzt eine solche Vorrichtung mit eine mit Waschflüssigkeit flutbare
Wanne und eine in der Wanne angeordneten drehbare Trommel mit im Wesentlichen horizontaler
Achse, wobei die Trommel einen Boden, eine Umfangsfläche und einen dem Boden gegenüberliegenden
Deckel, und zumindest an der Umfangsfläche eine Vielzahl von Öffnungen aufweist.
[0003] An Sauberkeit und Hygiene werden stets steigende Anforderungen gestellt. Auf diese
Weise kann die Gefahr der Ausbreitung von Krankheiten wirksam verringert werden. In
manchen Bereichen ist jedoch die Aufrechterhaltung der Hygiene ein schwieriger und
arbeitsaufwendiger Vorgang. So ist etwa die Reinigung von Kunststoffbausteinen für
Kinder in institutionellen Einrichtungen wie etwa Kindergärten, Krankenhäusern oder
Integrationsheimen ein zunehmendes Problem. Derzeit erfolgt die Reinigung primär händisch,
was einerseits arbeitsaufwendig ist, andererseits aber auch Probleme bei der sicheren
Aufrechterhaltung von Qualitätsstandards mit sich bringt. Ein gesicherter Desinfizierungsstandard
kann durch händisches Reinigen nicht erreicht werden.
[0004] Die
US 160,087 A offenbart eine Waschmaschine, bei der die Trommel nach oben entnehmbar ist. Bei größeren
Trommeln, die mehrere Kilogramm an zu reinigendem Gut aufnehmen, ist das Herausheben
mühsam und beschwerlich.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der
kleine Gegenstände, die in der Regel in der Form von Schüttgut vorliegen, wirksam
gereinigt werden können. Dabei ist insbesondere an Kunststoffbausteine gedacht, wie
sie etwa als "Lego
® " Bausteine am Markt erhältlich sind. Dabei soll die Reinigung einerseits schonend
erfolgen, um die Bausteine nicht zu beschädigen und andererseits eine ausreichende
Reinigungswirkung gewährleisten. Dabei soll besondere Rücksicht auf die Natur der
zu reinigenden Gegenstände genommen werden und eine einfache und sichere Handhabung
gewährleistet werden. Insbesondere soll eine leichte Handhabung auch bei entsprechend
beladener Trommel sichergestellt werden.
[0006] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Insbesondere
ist vorgesehen, dass die Trommel eine erste Lagerstelle am Boden und eine zweite Lagerstelle
am Deckel aufweist und dass in der Wanne zwei Lager vorgesehen sind, die die Lagerstellen
lösbar aufnehmen, so dass die Trommel entnehmbar ist und dass in der Wanne Anhebe-Mittel
vorgesehen sind, die die Trommel beim Öffnen des Deckels anheben. Ähnlich wie bei
einer herkömmlichen Waschmaschine ist die Trommel mit einer Vielzahl von Öffnungen
bzw. Löchern versehen, die jedoch in der Regel kleiner als bei einer herkömmlichen
Waschmaschine ausgebildet sind, um das Durchtreten der kleinsten Bauteile des Schüttguts
zu verhindern.
[0007] Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass die Trommel, die
als Aufbewahrungsbehälter ausgebildet ist, leicht aus der Vorrichtung entnommen und
in die Vorrichtung eingesetzt werden kann. Durch die einander gegenüberliegenden Lagerstellen
der Trommel wird eine sichere und für die Struktur der Trommel wenig belastende Aufhängung
erreicht. Im Sinne der Verwendung der Trommel als Aufbewahrungsort für Spielzeug oder
dergleichen ist es auch wesentlich, dass sich die Öffnung der Trommel auf der Stirnseite
und nicht am Umfang befindet. Die Anhebe-Mittel erleichtern das Entnehmen der Trommel
insbesondere in gefülltem Zustand.
[0008] Vorzugsweise sind in der Wanne ein festes Lager und ein in Axialrichtung bewegliches
Lager vorgesehen. Als festes Lager wird ein solches bezeichnet, das entweder überhaupt
keine beweglichen Teile aufweist oder höchstens passiv federnd nachgiebige Teile besitzt.
Das in Axialrichtung bewegliche Lager besitzt ein aktiv in Richtung der Achse der
Trommel bewegliches Element, das dazu ausgebildet ist, in eine Lagerstelle der Trommel
einzugreifen, um diese zu halten und gegebenenfalls ein Drehmoment für die Drehung
der Trommel auf diese auszuüben. Besonders vorzugsweise ist dieses bewegliche Lager
mit einem Gewinde versehen, das in ein entsprechend angepasstes Gewinde der Lagerstelle
der Trommel eingreift, wodurch eine besonders sichere und feste Verbindung hergestellt
wird. Alternative Formen, wie etwa ovale oder polygonale Eingriffsgeometrien sind
möglich. Auch eine magnetische Drehmomentübertragung kann vorgesehen sein.
[0009] Eine besonders günstige Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung sieht vor,
dass das in Axialrichtung bewegliche Lager einen in Axialrichtung beweglichen Bolzen
aufweist, der mit einem Antriebsmotor verbunden ist und an dem ein Mittel zum Übertragen
von Drehmoment an die Trommel vorgesehen ist. Der Bolzen ist beispielsweise durch
einen Elektromagnet gegen die Trommel drückbar und durch die Drehung des Antriebsmotors
schraubt sich gegebenenfalls ein Gewinde in ein Gewindebohrung der Lagerstelle der
Trommel ein. Es ist aber auch möglich, dass der Bolzen eine andere Art von Eingriffselement
aufweist, um das Drehmoment auf die Trommel zu übertragen.
[0010] Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird insbesondere dadurch wesentlich
erleichtert, dass in der Wanne Gurten vorgesehen sind, die mit einem Deckel der Maschine
in Verbindung stehen, um die Trommel beim Öffnen des Deckels anzuheben. Die Gurten
sind auf einer Seite am oberen Rand der Wanne fest angebracht, umschlingen die Trommel
an ihrem Umfang unten und sind an der gegenüberliegenden Seite wieder nach oben geführt
und dort mit dem Deckel verbunden. Wird nun der Deckel geöffnet, so werden die Gurten
nach oben gezogen und die Trommel wird aus der Wanne gehoben. Je nach Anbringungsstelle
der Gurten kann die Höhe eingestellt werden, um die die Trommel angehoben wird. Um
das Öffnen des Deckels leicht und ohne Kraftaufwand zu ermöglichen, sind Schraubenfedern
oder Gasdruckfedern vorgesehen, die die Öffnungsbewegung unterstützen. Alternativ
können solche Federn die Trommel direkt als Anhebe-Mittel anheben, allerdings sind
die Gurten insofern vorteilhaft, als hier die Federn nicht in einem dem Waschmedium
ausgesetzten Bereich der Trommel angeordnet sein müssen.
[0011] Eine weitere bevorzugte Variante der vorliegenden Erfindung ist derart ausgebildet,
dass am inneren Umfang der Trommel mehrere schaufelartige Vorsprünge nach innen ragen,
die einen in Umfangsrichtung konkaven Bereich aufweisen. Es ist bekannt, dass Trommeln
von Waschmaschinen am inneren Umfang der Trommel kleine Vorsprünge aufweisen, um die
Wäsche im Inneren der Trommel bei der Drehung mitzunehmen. Es hat sich nun herausgestellt,
dass solche bekannten Vorsprünge nur unzureichend geeignet sind, um beispielsweise
Kunststoffbausteine zu reinigen. Grund dafür dürfte die Tatsache sein, dass Schüttgut
dieser Art eine geringere Dichte als Wasser aufweist, und dementsprechend im Inneren
der Trommel aufschwimmt. Durch den konkaven Bereich werden nun die einzelnen Teile
während der Drehung der Trommel wesentlich effizienter mitgenommen und über einen
längeren Zeitraum unter Wasser gehalten, was eine entsprechende Verbesserung der Reinigungswirkung
mit sich bringt.
[0012] Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn zwischen drei und sechs schaufelartige
Vorsprünge vorgesehen sind, die im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind und
vorzugsweise eine radiale Erstreckung aufweisen, die zwischen 10% und 40% des Durchmessers
der Trommel beträgt. Auf diese Weise kann eine besonders hohe Reinigungswirkung erreicht
werden.
[0013] Weiters ist es von besondern Vorteil, wenn in der Wanne Einrichtungen zum Einblasen
von Luft vorgesehen sind. Die Ursache für die überraschende Wirkung der Eindüsung
von Luft während des Waschvorgangs ist noch nicht ganz aufgeklärt, kann aber einerseits
in der dadurch erreichten verstärkten Wasserbewegung liegen, andererseits aber auch
in der Tatsache, dass die effektive Dichte der Waschflüssigkeit durch das Einblasen
von Luft herabgesetzt wird.
[0014] Die Praktikabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch besonders erhöht,
dass die Trommel als Aufbewahrungsbehälter für das Schüttgut ausgebildet ist. Auf
diese Weise ist es möglich, eine Vorrichtung beispielsweise mit mehreren Trommeln
auszustatten, die einerseits als Aufbewahrungsbehälter dienen und bei Bedarf ohne
besondere weitere Manipulation in die Vorrichtung eingesetzt werden können. Besonders
praktisch ist es dabei, wenn eine Stirnwand der Trommel als abnehmbarer Deckel ausgebildet
ist.
[0015] Eine weitere besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung ist derart ausgebildet,
dass die Trommel im Inneren mindestens eine Trennwand aufweist, die die Trommel in
mehrere Abschnitte unterteilt. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Trennwand
weitere Öffnungen aufweist. Auf diese Weise können die zu reinigenden Bauteile in
der Trommel sortiert aufbewahrt werden, wobei jedoch gleichzeitig sichergestellt ist,
dass die Bauteile abwechselnd in das Waschmedium eintauchen und aus dem Waschmedium
herausgehoben werden.
[0016] Weiters hat sich aus besonders günstig herausgestellt, wenn die Öffnungen in der
Form von Schlitzen ausgebildet sind, die sich vorzugsweise in Umfangsrichtung erstrecken.
Einerseits wird damit sichergestellt, dass der Ablauf des Waschmediums während der
Drehung der Trommel rasch genug erfolgt, andererseits wird jedoch durch die geringe
Breite des Schlitzes sichergestellt, dass die Bauteile nicht durch die Wand der Trommel
durchtreten können.
[0017] Weiters betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Schüttgut,
bei dem das Schüttgut in einer Trommel gereinigt wird, die innerhalb einer mit Waschflüssigkeit
gefüllten Wanne um eine im wesentliche horizontale Achse gedreht wird.
[0018] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass während des Waschvorgangs Luft
unter die Trommel in die Wanne eingeblasen wird. Es hat sich herausgestellt, dass
für feste nicht saugfähige Bauteile, das Einblasen von Luft während des Waschvorganges
eine besonders starke Erhöhung der Reinigungswirkung mit sich bringt. Gemäß einer
weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Trommel intermittierend
in einer einzigen Drehrichtung gedreht wird. Üblicherweise werden Waschmaschinen für
Textilien so betrieben, dass die Trommel laufend ihre Drehrichtung ändert. Überraschenderweise
hat sich herausgestellt, dass es für die vorliegende Aufgabenstellung deutlich günstiger
ist, die Trommel intermittierend in ein und derselben Drehrichtung anzutreiben. Besonders
günstig ist es, wenn die einzelnen Teildrehungen nur etwa ein Drittel einer Gesamtdrehung
ausmachen und zwischen den einzelnen Teildrehungen jeweils eine bestimmte Zeit mit
stillstehender Trommel abgewartet werden. Diese Zeitdauer kann mehrere Sekunden, aber
auch mehrere Minuten dauern. Während des Waschvorgangs kann dabei das Waschwasser
aus den oberhalb der Oberfläche befindlichen Bauteilen abtropfen, durch beim Wiedereintauchen
neues Reinigungsmedium in Kontakt mit den Bauteilen treten kann. Auch beim Trocknen
ist es wichtig, dass das an den Teilen des Schüttgutes haftende Wasser schnell und
effizient entfernt wird, um den Anteil des zu verdampfenden Wassers möglichst gering
zu halten. Wenn es sich bei dem Schüttgut beispielsweise um Bausteine handelt, die
sehr häufig eine dächerartige Form aufweisen, wird durch die oben beschriebene intermittierende
Drehung weitgehend sicher gestellt, dass die überwiegende Anzahl der Bausteine während
einer Umdrehung der Trommel mindestens eine Umdrehung um ihre eigene Achse durchführen,
so dass es wietestgehend ausgeschlossen ist, dass sich Wasser dauerhaft im Inneren
der Bausteine ansammelt.
[0019] Im Gegensatz zu Wäsche ist es bei Schüttgut wie etwa Kunststoffbausteinen nicht sinnvoll,
eine Trocknung durch einen Schleudervorgang durchzuführen. Wesentlich effizienter
hat sich eine Warmlufttrocknung bei sehr langsam drehender Trommel herausgestellt.
Es kann auch Schüttgut zuerst mit Wasser besprüht werden und dann mit Heißluft desinfiziert
werden.
[0020] Erfindungsgemäß wird das Verfahren etwa in einer Weise betrieben, dass nacheinander
ein Vorwaschgang mit Wasser als Reinigungsmedium, danach ein Hauptwaschgang mit einer
Waschmittellösung als Reinigungsmittel, danach ein Spülwaschgang mit Wasser als Reinigungsmittel
und danach ein Trocknungsschritt durchgeführt wird. Zusätzlich kann dazu ein Desinfektionsschritt
durchgeführt werden.
[0021] In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
- Fig. 2
- ein Detail von Fig. 1; und
- Fig. 3
- zeigt einen Schnitt nach Linie III - III in Fig. 1.
[0022] Die Vorrichtung von Fig. 1 besteht aus einer Wanne 1, in der eine Trommel 2 drehbar
angeordnet ist. In Gebrauchslage ist die Achse 2a der Trommel 2 horizontal. Die Wanne
1 ist Teil eines Gehäuses 3, das hier nur schematisch dargestellt ist und die sonstigen
erforderlichen Bauteile aufnimmt, wie Wasseranschlüsse, Pumpen, Elektronik und dergleichen,
die zur Vereinfachung hier nicht dargestellt sind. Ein Motor 4 treibt die Trommel
2 über einen Mehrkant oder einen Bolzen 5 mit einem Gewinde 7 an, der in eine entsprechende
Ausnehmung 6 der Trommel 2 mit einem Innengewinde 14 eingreift, wodurch ein in Axialrichtung
bewegliches Lager 13 gebildet wird, das dazu geeignet ist, das Drehmoment des Motors
4 zu übertragen.
[0023] Das bewegliche Lager 13 ist in einem Deckel 23 der Trommel 2 angeordnet, der zur
Entnahme der Inhalts der Trommel 2 abnehmbar ist, wenn die Trommel 2 aus der Wanne
1 entnommen worden ist. Gegenüberliegend ist der Boden 24 mit dem festen Lager 12
vorgesehen. Die Umfangsfläche der Trommel 2 ist mit 25 bezeichnet, wobei ein Vielzahl
von Öffnungen 26 nur angedeutet sind.
[0024] Fig. 2 zeigt ein Detail von Fig. 1. Der Bolzen 5 mit dem Gewinde 7 ist in Axialrichtung
entsprechend dem Doppelpfeil 9 beweglich und durch eine nicht dargestellte Feder gegen
die Trommel 2 vorgespannt. Dadurch wird ein sicherer Sitz der Trommel 2 gewährleistet.
[0025] In der Folge wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.
[0026] Zunächst wird das zu reinigende Schüttgut, also zum Beispiel Kunststoffbauteile,
in geeigneter Menge in die Trommel 2 eingefüllt und es wird der Deckel 8 verschlossen.
Die Trommel 2 wird dann in die Wanne 1 der Vorrichtung eingesetzt und die Vorrichtung
wird in Betrieb genommen. In einem ersten Spülgang wird die Wanne 1 teilweise mit
Wasser als Reinigungsmedium geflutet, wobei die Trommel 2 intermittierend um jeweils
120° gedreht wird. Zwischen den einzelnen Drehungen steht die Trommel 2 für jeweils
etwa ein bis zwei Minuten still. Schaufelartige Vorsprünge 19 mit konkaven Bereichen
20 nehmen den Inhalt der Trommel 2 bei der Drehung mit.
[0027] Nach dem Abpumpen des Spülmediums wird in ähnlicher Weise ein Hauptwaschgang durchgeführt,
bei dem als Reinigungsmedium eine Waschmittellösung eingesetzt wird. In weiterer Folge
wird wiederum mit Wasser gespült. Als Waschmittel können auch Tabs eingesetzt werden.
[0028] Während dieser Waschvorgänge wird gleichzeitig über Luftverteiler 21 unterhalb und/oder
neben der Trommel 2 über Düsen 22 Luft eingeblasen, was für eine entsprechend verbesserte
Reinigungswirkung sorgt.
[0029] Im Anschluss an den Waschvorgang erfolgt ein Trocknungsvorgang, bei dem die Trommel
wiederum intermittierend um jeweils etwa 120° oder fallweise um 360° gedreht wird
und gleichzeitig Warmluft von unten eingeblasen wird.
[0030] Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Trommel 2 durch das Öffnen des Deckels 8 angehoben
wird, da Gurte 10 als Anhebe-Mittel die Trommel 2 untergreifen und aus ihrer Verankerung
heben. Ein Ende der Gurte 10 ist jeweils am Deckel 8 angebracht, um diese Funktionalität
zu ermöglichen. Eine Feder 11 unterstützt die Öffnungsbewegung des Deckels, so dass
das Öffnen und Entnehmen der Trommel mit geringem Kraftaufwand möglich ist. Die Feder
11 kann als Stahlfeder aber auch als Gasfeder ausgebildet sein.
[0031] In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine effiziente Reinigung von Schüttgut,
wie etwa Kunststoffbausteinen möglich. Es können aber auch andere Schüttgüter im weiteren
Sinn, wie etwa Puppen, Spielfiguren oder Bälle, vorteilhaft gereinigt werden.
1. Vorrichtung zur Reinigung von Schüttgut, mit einer mit Waschflüssigkeit flutbaren
Wanne (1) und mit einer in der Wanne (1) angeordneten drehbaren Trommel (2) mit im
Wesentlichen horizontaler Achse (2a), wobei die Trommel (2) einen Boden (24), eine
Umfangsfläche (25) und einen dem Boden (24) gegenüberliegenden Deckel (23) aufweist,
und zumindest an der Umfangsfläche (25) eine Vielzahl von Öffnungen (26) besitzt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (2) eine erste Lagerstelle am Boden (24) und eine zweite Lagerstelle
am Deckel (23) aufweist und dass in der Wanne (2) zwei Lager (12, 13) vorgesehen sind,
die die Lagerstellen lösbar aufnehmen, so dass die Trommel (2) entnehmbar ist und
dass in der Wanne vorzugsweise Anhebe-Mittel vorgesehen sind, die die Trommel beim
Öffnen des Deckels (8) anheben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wanne ein festes Lager (12) und ein in Axialrichtung bewegliches Lager (13)
vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Axialrichtung bewegliche Lager (13) ein Gewinde (7) aufweist und an einer
Lagerstelle der Trommel (2) ein daran angepasstes Innengewinde (14) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Axialrichtung bewegliche Lager (13) einen ovalen oder polygonalen Eingriffskörper
aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Axialrichtung bewegliche Lager (13) ein magnetisches Übertragungselement aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in Axialrichtung bewegliche Lager (13) einen in Axialrichtung beweglichen Bolzen
(5) aufweist, der mit einem Antriebsmotor (4) verbunden ist und an dem ein Mittel
zum Übertragen von Drehmoment an die Trommel (2) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wanne Gurten (10) als Anhebe-Mittel vorgesehen sind, die mit einem Deckel
(8) in Verbindung stehen, um die Trommel beim Öffnen des Deckels (8) anzuheben.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Umfang der Trommel (2) mehrere schaufelartige Vorsprünge (19) nach innen
ragen, die einen in Umfangsrichtung konkaven Bereich (20) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wanne (1) Einrichtungen zum Einblasen von Luft vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (2) als Aufbewahrungsbehälter für das Schüttgut ausgebildet ist.