专利名称：用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备和方 法，并且此外还涉及将该方法应用于处理表面和生物组织。
背景技术：
如本领域技术人员已知，干冰或干冰颗粒材料由在固体状态下的二氧化碳(商业 上也称为碳酸)组成，其通常可以大约3mm大小的颗粒物的形状得到。从DE 102004045770B3中，如在图1中示意地示出，已知一种用于借助由推进气体 (输送气体)和干冰颗粒材料组成的混合物喷射表面的设备，所述设备根据压力喷射原理 或单软管原理进行工作，并且所述设备通过引用内容完整地包含在目前的申请中。已知的设备包括用于推进气体供给的入口 6，所述入口与出口 22连接，在所述出 口上连接有用于通过带有拉瓦尔喷管10的喷枪9来分配由推进气体和干冰颗粒材料组成 的混合物的输送软管8。此外，已知的设备包括用于将干冰颗粒材料引入推进气体的流动路径的计量装置 20，其中计量装置20包括可电动地且围绕中心轴转动的计量盘30，所述计量盘设置在平板 状的流入部分32和平板状的流出部分34之间并且具有多个接收室44，所述接收室可围绕 驱动轴41定位在计量盘30的与流出部分34的供料室57对准地第一位置上，以及计量盘 30的在流入部分32流入室71和流出部分34的流出室59之间的第二位置上。为了使计量 盘30转动，设有具有转速调节器39的传统的电动机36。供料室57与用于将干冰颗粒材料引入供料室57的漏斗状的存储容器1连接，其 中存储容器用传统的干冰颗粒2填充，所述干冰颗粒在重力的作用下并且借助振荡器86的 帮助能够到达供料室57内。颗粒物2在重力的作用下能够从供料室57到达在第一位置上 的接收室44内，并且然后通过计量盘30的转动运送至第二位置，使得颗粒物沿通流方向93 朝出口 22的方向运送并且运送至喷枪9，以便紧接着加压地撞击在待清洁或待处理的表面 28上。但是就这方面来说，DE 102004045770B3的设备是不利的，因为其清洁性能相 对受到限制并且干冰消耗相对地高。虽然通过增加推进气体的数量有可能提高根据DE 102004045770B3的设备的清洁性能，但是这要求压缩空气源具有相应的对于设备的操纵性 产生不利影响的构造和尺寸。此外，根据DE 102004045770B3的设备不适用于局部的和柔 和的使用，例如皮肤的美容处理或清洁。US-2006/0178092A1说明一种具有带有压力容器的颗粒喷射装置的清洁设备，其 中，如特别是在US-2006/0178092A1的摘要中所述，通常使用压力运送冰颗粒物。就这方面 来说，使用压力作为运送剂是不利的，因为该设备需要用于产生压力和保持压力的相应的 机构。此外，在US-2006/0178092A1中说明一种用于使冰颗粒物变小至固定的大小的碾磨 装置，但是这已证明对于设备的在实际中的众多的使用来说是不充足的。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处 理的设备和方法，所述设备或方法避免了现有技术的上述问题。在该目的范围内，本发明的特别的目的在于，提供一种用于借助于干冰颗粒材料 进行表面加工或表面处理的设备和方法，所述设备提高了清洁性能(侵蚀性)并且同时降 低了干冰颗粒材料的消耗和/或推进气体(输送气体)的数量。本发明的另一个目的在于，提供一种用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表 面处理的设备和方法，所述设备适用于局部的和柔和的使用，例如皮肤的美容处理或清洁。此外，本发明的另一个特别的目的在于，提供一种用于借助于干冰颗粒材料进行 表面加工或表面处理的设备和方法，所述设备或方法可简单地且低成本地制造。上述目的和从下面的说明中得知的其它的目的通过根据所附的主要权利要求的 设备和方法得以实现。现有的发明的有利的改进是从属权利要求的对象。
参考所附的
本发明的其它的特征和优点以及本发明的作为示例的实施 形式的作用方式。所附的
本发明并且连同说明一起继续用于说明发明的基本原 理，并且能够让本领域技术人员制造和使用本发明。在此示出图1示出根据DE 102004045770B3的已知的设备的示意图；图2示出根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设 备的第一实施形式的示意图；图3示出根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设 备的第二实施形式的示意图；图4示出根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设 备的第三实施形式的示意的立体图；以及图5示出碾磨装置的立体的示意图，所述碾磨装置能够与本发明的第一至第三实 施形式相结合地使用。
具体实施例方式参考图2说明根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理 的设备的第一实施形式的示意图，其中与图1共有的组成部分设有相同的参考标记。根据本发明的设备包括基本上为漏斗状的存储容器1，所述存储容器用干冰颗粒 物2(下面为了简化也称为颗粒物)填充。如商业上可买到的一样，颗粒物2具有大约3mm 的大小。存储容器1能够集成在设备内，如图1所示，或者在外部耦联在设备上。颗粒物2 能够当场借助用于生产干冰颗粒材料的集成的装置(未示出)制造或者在外面的地方制 造。但是对于本领域技术人员来说可设想，设备借助其它的干冰介质工作，只要干冰介质能 够碾碎至如下给出的可调节的碾碎范围。根据本发明，存储容器1通向径向构成的可调节的碾磨装置3，所述碾磨装置将由 于重力落下的3mm的颗粒物2碾碎为小颗粒，所述小颗粒在大约0. 5 μ至大约2mm的可调节的范围内。根据使用，颗粒物2的碾碎范围也能够在大约 οομ至大约Imm的数量级内 或者在大约200 μ至大约400 μ的数量级内并且优选为300 μ。有利的是，径向的碾磨装置3构成为用于产生尖棱的被碾碎的颗粒。有助于对清 洁性能产生作用的被碾碎的颗粒的尖棱特性能够通过碾磨装置3的压碎辊子的合适的表 面几何形状达到。尤其有利的是，尖棱的被碾碎的颗粒构成为八面体状。径向的碾磨装置3由未示出的电动机旋转地驱动，其中有利的是，被碾碎的颗粒 的每时间单位的数量可通过电动机的转速或碾磨装置3的压碎辊子的转速来改变。来自碾磨装置3的被碾碎的颗粒在重力的作用下撞在输送和计量辊子4(在下面 也简称为输送辊子)上，所述输送和计量辊子最好径向地构成并且设置有轴向延伸的槽 4’。槽4’最好在输送辊子4的整个的轴向长度上延伸。此外根据本发明可设想，实现垂直 于轴向的槽4’的圆形延伸的槽(未示出)。对此替代的是，输送辊子也能够借助螺旋地延 伸的槽4’实现。槽的所有类形能够作为各个格(室)或作为连续的区域实现。最好同样给输送辊子4安装发动机，以便调节其转速，因此改变被碾碎的颗粒的 每时间单位的数量。通过提供在所有在这里所说明的实施形式中存在的根据本发明的输送辊子4，在 现有技术US-2006/0178092A1中所需的用于运送被碾碎的颗粒的压力容器在本发明的所 有实施形式中并非是必需的。如在图2中所示，容纳在槽内的被碾碎的颗粒被逼迫在输送 辊子4和供料室57的垂直的壁5之间。与此相应地，根据本发明可设想，通过在垂直的壁 5和输送辊子5之间的距离来影响被碾碎的颗粒的形状或尖棱性。这能够通过壁5的(未 示出的)郁金香花形或漏斗形的构造并且通过壁5和/或输送辊子4的相对垂直的位移实 现，以便因此改变它们之间的距离。通过输送辊子4的旋转运动，被碾碎的颗粒落到根据本发明的设备的偏移90°的 流动通道7内，所述流动通道以如在DE 102004045770Β3中所述的传统的方式在入口 6处 由压缩空气源18加载压缩空气。由于压缩空气的作用，被碾碎的颗粒进入输送软管8内并 且从那里进入喷枪9或喷枪9的拉瓦尔喷管10内。被碾碎的颗粒也能够不通过压缩空气 而通过气相(例如压缩空气、氮、CO2)和/或液相(例如CO2)的混合物和/或固相(例如 CO2)运送至喷枪内。因此对于本领域技术人员来说易于理解的是，本发明包括所有适合于 将被碾碎的颗粒运送至喷气内的推进介质(推进气体、推进液体或推进固相)。参考图3说明根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理 的设备的第二实施形式的示意图，其中与图1和2共有的组成部分设有相同的参考标记。第二实施形式在设备1中使用第一实施形式的存储容器1、碾磨装置3和输送辊 子4，所述设备与DE 102004045770Β3的计量装置20相结合地使用。通过后者的组合尤其 有利的是，被碾碎的颗粒的每时间单位的数量的附加的调节能够通过计量盘30的转速的 控制来实现。此外，计量装置20能够构成为用于也接收附加介质(例如维生素或医用消炎 剂)，其中附加介质能够被掺入到颗粒喷射中。在本发明的第一和第一实施形式中，在碾磨装置和/或输送辊子和/或计量装置 上的被碾碎的颗粒的每时间单位的数量的调节能够通过在喷枪上的一个或多个(未示出 的)调节器进行。参考图4说明根据本发明的用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备的第三实施形式的示意图，其中与图1至3共有的组成部分设有相同的参考标记。与第一和第二实施形式不同，具有沿纵向方向延伸的螺旋状通道的输送螺旋件21 位于漏斗状存储容器1的下游，以便将未被碾碎的颗粒物2供给连接在下游的碾磨装置31。 输送螺旋件21以已知的方式通过电动机210驱动。碾磨装置31通过另一个用参考标记 310表示的电动机驱动。碾磨装置31构成有辊子对，使得与第一和第二实施形式的径向的碾磨装置3不 同，其中径向的碾磨装置3将靠在设备壁上的颗粒物碾碎，碾碎在相应的辊子对的反向驱 动的辊子之间进行。尽管在第三实施形式中辊子对的数量为两个，但是它们也能够根据需 要改变。辊子对能够由圆柱形或截锥状的辊子形成并且每个辊子对的辊子的可变的距离确 定颗粒物2的碾碎尺寸。下面参考图5说明具有截锥状的辊子的碾磨装置31的尤其有利 的构造。类似于本发明的第一和第二实施形式，在碾磨装置31的下游提供输送和计量辊 子4，从所述输送和计量辊子中，被碾碎的颗粒物2通过压缩空气源18被输送到输送软管8 和喷枪9内。参考图5示出碾磨装置的有利的辊子对，所述碾磨装置能够在本发明的所有上述 实施形式中使用。辊子对由截锥状的压碎辊子332和截锥状的调节辊子334组成，所述调节 辊子通过调节轮333可克服弹簧335的作用轴向地调节，以便改变压碎辊子和调节辊子之 间的距离。辊子的反向驱动通过连接在轴336上的(未示出的)电动机并且通过齿轮337 的啮合进行。因为尽管调节辊子334轴向地调节，但是齿轮337的啮合在一定的轴向长度 保持，所以图5的构造尤其有利地允许压碎辊子和调节辊子的间距的简单的调节。通过提供用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备，本发明的上 述实施形式完全地实现了所提出的目的，所述设备由于碾碎3mm颗粒物而将输送空气量减 少了 50%，在输送空气量方面这是需要的，以便以典型的在大约200m/s至300m/s范围内的 相同的出口速度加速传统的颗粒物。此外，通过根据本发明的碾碎提高成颗粒状的干冰的 有效数量，所述干冰以200倍的速度撞击在待处理或待加工的表面上并且因此能够相对于 传统的设备急剧地提高表面性能。根据本发明也提供用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的方法，所 述方法提出，在喷射处理待处理或待加工的表面前将传统的3mm颗粒物压碎至上述大小。 在本方法范围内，干冰颗粒材料能够借助压缩空气和/或通过由气相(例如压缩空气、氮、 CO2)和/或液相(例如CO2)组成的混合物运送至喷枪内。此外，根据本发明的方法设有有利的步骤，以便调节在碾磨装置和/或输送辊子 和/或计量装置上的被碾碎的颗粒的每时间单位的数量。如上所述，这能够通过在喷枪上 的一个或多个(未示出的)调节器进行。根据本发明的方法的另一个特征是，提供用于调节被碾碎的颗粒的形状或尖棱形 的步骤，所述步骤如上所述能够在碾磨装置的压碎辊子和/或输送辊子上进行。根据本发明的方法同样实现了所提出的目的，并且同样具有结合根据本发明的设 备所阐述的优点。此外，令本发明人惊讶的是，在使用被碾碎的颗粒的情况下，该方法在皮肤的美容 处理或清理时或者在磨去皮肤疤痕的手术中是非常有效的，例如在纹身和疤痕的去除中，在面部拉皮、去死皮、除皱、局部的组织修复以及类似的手术中。也令本发明人惊讶的是，在使用被碾碎的颗粒的情况下，该方法在皮肤和皮下组 织以及血管床和其它生物组织的疾病处理中是非常有效的，所述生物组织可从外部达到， 或者是能够通过外科手术或借助于内窥镜技术呈现的这样的生物组织。尤其是根据本发明的方法表明有效地用于例如细胞和组织群的选择性的剥离和 用于借助于动态冷却作用(在时间上循环控制的强度)处理未损坏的皮肤表面，以及良性 和恶性的肿瘤、具有和不具有传染源的急性和慢性炎症和慢性增生疾病的处理，以及健康 的组织(抗皱)的处理，其中疾病可从下列组中选择，所述组的组成如下良性的角质、上 皮瘤、皮肤纤维瘤(发疹性的)、化脓的肉芽瘤、面部肉芽瘤、环状肉芽瘤、Boeck肉样瘤、传 染性软疣、青年扁平疣、普通/寻常疣、疣(在脚底)、乳头状表皮、生殖器疣、尖锐湿疣、瘢 痕瘤、肥厚性瘢痕、寻常痤疮、角化过度、发炎的损伤和瘢痕、带状疱疹、红斑狼疮(LE =Lupus erythemtodes)、利什曼病、血管瘤、血管瘤(发疹性的)、静脉湖、汗管瘤、血管痣、卡波济氏 肉瘤(急性的)、基底细胞瘤(浅表性的)、辐射角化症(日光的)、Bowen瘤、浅表性瘤、皮 肤或其它的肿瘤转移的镇痛治疗、蜘蛛状血管病、淋巴管瘤、血管瘤、毛细管扩张、口腔内的 黏膜白斑病以及在风湿病学的疾病形式和借助于冷却应用的骨质生成治疗中。在本发明的上述医学和美容的应用中尤其有利的是，供给的干冰颗粒物(或干冰 介质)被消毒或者在设备中通过相应地构成的机构消毒。为此可替代或可附加的是，干冰 颗粒材料的被碾碎的颗粒通过集成在设备中的相应地构成的机构消毒。当在任一项权利要求中所述的技术特征设有参考标记时，这些参考标记只是被包 括在内，以便提高权利要求的理解性。相应地，这些参考标记不具有对每个元件的保护范围 的限制的作用。
权利要求
一种用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备，所述设备具有用于容纳干冰介质，尤其是干冰颗粒物的存储容器(1)、用于供给推进介质的入口(6)、用于将由推进介质和干冰颗粒材料组成的混合物输送到喷枪(9)的出口(22)以及位于它们之间的流出室(59)，其中在所述存储容器(1)和所述流出室(59)之间的路径内设置有碾磨装置(3)，所述碾磨装置(3)构成为用于将所述干冰介质碾碎成具有在规定的范围内的颗粒大小的所述干冰颗粒材料，所述碾磨装置(3)包括压碎辊子，所述压碎辊子构成为用于尖棱地形成所述干冰颗粒材料的颗粒的形状，所述碾磨装置(3)构成为使得所述干冰颗粒材料的颗粒的大小能够在大约2mm至大约0.5μ的范围内变化地调节，并且在所述碾磨装置(3)和所述流出室(59)之间设置有输送辊子(4)，其中所述输送辊子(4)能够以变化的转速运转，以便改变所述干冰颗粒材料的颗粒的每时间单位的数量。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述压碎辊子能够以变化的转速运转，以便改变所 述干冰颗粒材料的颗粒的每时间单位的数量。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中所述输送辊子(4)构成为用于尖棱地形成所述 干冰颗粒材料的颗粒的形状。
4.如前述权利要求中任一项或多项所述的设备，所述设备此外包括计量装置(20)， 所述计量装置(20)设置在所述输送辊子(4)和所述流出室(59)之间，并且所述计量装置 (20)构成为用于改变所述干冰颗粒材料的颗粒的每时间单位的数量，其中所述计量装置 (20)最好构成为能够接收能够掺入所述干冰颗粒材料的颗粒中的附加介质。
5.如前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其中所述碾磨装置(3)包括至少一个 辊子对，其中所述每对的辊子被反向地驱动。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述辊子对由截锥状的压碎辊子(332)和截锥状的 调节辊子(334)组成。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述截锥状的调节辊子(334)能够调节轮(333)轴 向地调节，以便改变所述压碎辊子和所述调节辊子之间的距离，其中所述调节轮(333)通 过手动和电动而移动，最好通过步进电机克服弹簧(335)的作用而移动。
8.如前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其中所述干冰介质或所述干冰颗粒材 料的颗粒被消毒。
9.一种用于利用如前述权利要求1至8中任一项或多项所述的设备的借助于干冰颗粒 材料进行表面加工或表面处理的方法。
10.一种用于利用如前述权利要求1至8中任一项或多项所述的设备的借助于干冰颗 粒材料处理和剥离较深的组织的方法。
11.一种用于利用如前述权利要求1至8中任一项或多项所述的设备的通过由尤其是 压缩空气、氮、CO2的气相和/或尤其是CO2的液相和/或尤其是CO2的固相和干冰颗粒材料 组成的混合物进行表面加工或表面处理以及用于引入活体细胞和生物组织内的方法。
12.—种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用，所述方法用于皮肤和 /或毛发的美容处理或清洁。
13.—种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用。所述方法用于在生物 组织上的剥离。
14.一种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用，所述方法用于皮肤和 皮下组织以及脚底和其它生物组织的疾病的处理，所述其它生物组织能够从外部达到或者 能够通过外科手术或借助于内窥镜技术呈现。
15.一种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用，所述方法用于例如细 胞和组织群的选择性的剥离和用于借助于具有在时间上循环控制的强度的动态冷却作用 处理未损坏的皮肤表面，以及良性和恶性的肿瘤、具有和不具有传染源的急性和慢性炎症 和慢性增生疾病的处理，以及健康的组织(抗皱)的处理，其中疾病能够从下列组中选择， 所述组的组成如下良性的角质、上皮瘤、皮肤纤维瘤(发疹性的)、化脓的肉芽瘤、面部肉 芽瘤、环状肉芽瘤、Boeck肉样瘤、传染性软疣、青年扁平疣、普通/寻常疣、疣(在脚底)、 乳头状表皮、生殖器疣、尖锐湿疣、瘢痕瘤、肥厚性瘢痕、寻常痤疮、角化过度、发炎的损伤和 瘢痕、带状疱疹、红斑狼疮(LE:Lupus erythemtodes)、利什曼病、血管瘤、血管瘤(发疹性 的)、静脉湖、汗管瘤、血管痣、卡波济氏肉瘤(急性的)、基底细胞瘤(浅表性的)、辐射角化 症(日光的)、BoWen瘤、浅表性瘤、皮肤或其它的肿瘤转移的镇痛治疗、蜘蛛状血管病、淋巴 管瘤、血管瘤、毛细管扩张、口腔内的黏膜白斑病以及在风湿病学的疾病形式和借助于冷却 应用的骨质生成治疗中。
16.一种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用，所述方法用于纹身去 除、疤痕去除、皮肤除皱、“眶下凹陷”、眼部和口部区域内的皱纹处理、毛发去除、膨胀纹、蜂 窝组织炎。
17.—种如权利要求9至11中任一项或多项所述的方法的应用，所述方法用于将制剂 引入被处理的组织中，其中制剂能够从下列组中选择，所述组的组成如下核酸，例如核糖 核酸(RNA)或双单链的脱氧核糖核酸(DNA)和它们的衍生物；以及人造结构、生物制剂、药 物和在气相、液相和固相下的化学材料，例如维生素或来自固体的材料。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助于干冰颗粒材料进行表面加工或表面处理的设备，所述设备具有用于容纳干冰介质，尤其是干冰颗粒的存储容器、用于供给推进介质的入口、用于将由推进介质和干冰颗粒材料组成的混合物输送到喷枪的出口以及位于它们之间的流出室，其中在所述存储容器和所述流出室之间的路径内设置有碾磨装置，所述碾磨装置构成为用于将所述干冰介质碾碎成具有在规定的范围内的颗粒大小的所述干冰颗粒材料，并且其中在所述碾磨装置(3)和所述流出室(59)之间设置有输送辊子(4)，其中所述输送辊子(4)能够以变化的转速运转，以便改变所述干冰颗粒材料的颗粒的每时间单位的数量。此外本发明涉及相应的方法和方法的应用。
文档编号B24C1/00GK101932409SQ200880018970
公开日2010年12月29日 申请日期2008年4月7日 优先权日2007年4月5日
发明者尼尔斯·雷德, 罗萨·罗特施泰因 申请人:奥利弗·贝格尔;扬·迪克斯;亚娜·施泰特;弗兰克·克里斯特;杰拉德·梅塞尔;克里斯蒂安·朗拜因;尼尔斯·雷德;罗萨·罗特施泰因