DE102023122393A1

DE102023122393A1 - particle extraction device

Info

Publication number: DE102023122393A1
Application number: DE102023122393.3
Authority: DE
Inventors: Maximilian Elser; Lars Grncso; Samuel Renz
Original assignee: Glaser GmbH
Current assignee: Glaser GmbH
Filing date: 2023-08-22
Publication date: 2025-02-27

Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Partikelextraktionsvorrichtung (1) für eine Reinheitsprüfung zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit
umfassend einen Prüfraum (10), in dem eine Probe mit einem Prüfmedium bespült wird, wobei der Prüfraum (10) in mindestens zwei fluidisch miteinander verbundene Abschnitte (12, 14) unterteilt ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren hierzu.

The subject matter of the present invention relates to a particle extraction device (1) for a purity test to demonstrate technical cleanliness
comprising a test chamber (10) in which a sample is rinsed with a test medium, wherein the test chamber (10) is divided into at least two fluidically connected sections (12, 14). The invention further relates to a method for this.

Description

Die Erfindung betrifft eine Partikelextraktionsvorrichtung für eine Reinheitsprüfung zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a particle extraction device for a purity test to demonstrate technical cleanliness according to the preamble of claim 1.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Filtern von Partikeln zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit, bei dem eine in einem Prüfraum befindliche Probe mit einem Prüfmedium bespült wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention further relates to a method for filtering particles to demonstrate technical cleanliness, in which a sample located in a test room is rinsed with a test medium, according to the preamble of claim 9.

In modernen Fertigungsprozessen werden unterschiedlichste Komponenten in komplexen Wertschöpfungs- und Lieferketten zu einem hochwertigen Produkt kombiniert. Grundvoraussetzung dafür ist, dass die verwendeten Bauteile höchsten Ansprüchen genügen. Dies bezieht sich nicht nur auf die Qualität der verwendeten Materialien sowie die Präzision und Qualität der Fertigung, sondern auch auf die Sauberkeit oder Reinheit der Bauteile.In modern manufacturing processes, a wide variety of components are combined in complex value creation and supply chains to create a high-quality product. The basic requirement for this is that the components used meet the highest standards. This refers not only to the quality of the materials used and the precision and quality of the manufacturing, but also to the cleanliness or purity of the components.

Für Prozesse wie die Funktionalisierung von Oberflächen durch Beschichtung oder Bearbeitung ist eine völlig saubere Oberfläche Grundvoraussetzung. Egal, ob mechanische, optische oder elektronische Komponenten verwendet werden: bereits kleinste Verschmutzungen führen zu Funktionsverlust zum Beispiel zum Verkratzen einer Linse, zum Kurzschluss auf elektronischen Bauteilen und dergleichen, zu Fehlstellen, zum Beispiel zu mangelhaften Schutzbeschichtungen, zu optisch unbefriedigenden Lackierungen, oder einem Versagen des fertigen Produkts, zum Beispiel zum Verstopfen von Zuleitungen oder Filtern. Auch bei Brennstoffzellen kann es durch Verunreinigung mit unerwünschten Stoffen oder Materialien zu einem Leistungsverlust der Brennstoffzelle kommen.For processes such as the functionalization of surfaces through coating or processing, a completely clean surface is a basic requirement. Regardless of whether mechanical, optical or electronic components are used: even the smallest contamination leads to a loss of functionality, for example scratching of a lens, short circuits on electronic components and the like, to defects, for example inadequate protective coatings, visually unsatisfactory paint finishes, or failure of the finished product, for example clogging of supply lines or filters. In fuel cells too, contamination with undesirable substances or materials can lead to a loss of performance of the fuel cell.

Um solche Effekte zu vermeiden, werden Bauteile nach der Fertigung in sogenannten Reinigungsanlagen aufwändig gesäubert. Die Wirksamkeit der Reinigungsverfahren wird dann mittels der sogenannten Analyse der technischen Sauberkeit oder auch einer Restschmutzanalyse periodisch überprüft.In order to avoid such effects, components are thoroughly cleaned in so-called cleaning systems after production. The effectiveness of the cleaning processes is then periodically checked using the so-called technical cleanliness analysis or a residual dirt analysis.

Das Prüfverfahren sieht grundsätzlich wie folgt aus: Die gereinigten, zu prüfenden Werkstücke werden mit dem auch während des industriellen Reinigungsverfahren verwendeten Reiniger unter kontrollierten Bedingungen sehr sorgfältig erneut abgereinigt. Dazu werden die Bauteile in der abgeschlossenen Umgebung einer Reinigungskabine oder auch eines Prüfraums mit Druck abgespritzt und/oder - je nach konkreter Spezifikation auch geflutet oder durchspült bzw. bespült. Der verwendete Reiniger, der die abgesprühten Partikel aufsammelt oder transportiert, wird komplett aufgefangen. Eventuell an den Wänden der Kabine anhaftende Partikel werden ebenfalls in das Sammelbecken gespült. Schmutzpartikel sammeln sich im Filter des Ausgusses oder an weiteren Filtereinrichtungen. Der Filter wird dann unter einem Mikroskop oder auch einem REM oder mittels anderer Methoden ausgewertet.The test procedure is basically as follows: The cleaned workpieces to be tested are cleaned again very carefully under controlled conditions using the same cleaner used during the industrial cleaning process. To do this, the components are sprayed under pressure in the closed environment of a cleaning booth or test room and/or - depending on the specific specification - flooded or rinsed. The cleaner used, which collects or transports the sprayed particles, is completely collected. Any particles adhering to the walls of the booth are also rinsed into the collection basin. Dirt particles collect in the filter of the sink or on other filter devices. The filter is then evaluated under a microscope or an SEM or using other methods.

Aus dem Stand der Technik sind allgemein Filter und Filterverfahren auf dem Gebiet der technischen Sauberkeit bekannt. Derartige Filter und Filterverfahren sind ausgelegt, um eine hinreichend geringe Kontamination sauberkeitssensibler technischer Bauteile mit schädlichen Partikeln nachzuweisen. Dabei sollen die Filter und Filterverfahren nachweisen, dass unvermeidliche Partikelverunreinigungen oder Restschmutz in einem technischen System so gering sind, dass es zu keinem kurzfristigen oder langfristigen Funktionseinschränkungen und Systemschädigungen kommt, dieses System also im Sinne der Technischen Sauberkeit als hinreichend sauber gelten. Verschiedene Filter und Filterverfahren sind hierfür bekannt.Filters and filter processes in the field of technical cleanliness are generally known from the state of the art. Such filters and filter processes are designed to demonstrate sufficiently low contamination of cleanliness-sensitive technical components with harmful particles. The filters and filter processes are intended to demonstrate that unavoidable particle contamination or residual dirt in a technical system is so low that there are no short-term or long-term functional limitations or system damage, so that this system is considered sufficiently clean in terms of technical cleanliness. Various filters and filter processes are known for this purpose.

So offenbart die DE 33 13 271 C2 einen wegwerfbaren Filter mit einem Gehäuse, der zwei Formteile aus organischem Kunststoff, die je eine zylindrische Seitenwand und eine Stirnwand mit einer in der Nähe der Mitte der Stirnwand liegenden Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung umfasst, wobei die zylindrischen Seitenwände der beiden Formteile aneinander liegend ineinandergeschoben sind, eine Filterscheibe zwischen den beiden Formteilen angeordnet ist und ein verformbarer Ring aus organischem Kunststoff die ineinandergeschobenen Wände der beiden Formteile umgreift und die Formteile in zusammengefügtem Zustand hält, wobei der verformbare Ring durch Deformieren entfernbar ist, sodass die Formteile zum Entnehmen der Filterscheibe voneinander trennbar sind wobei die Formteile je eine Ringfläche in der Nähe des Umfanges der Stirnwand und konzentrisch zur zylindrischen Seitenwand aufweisen, die Filterscheibe mit ihrem Randbereich zwischen den Ringflächen der beiden Formteile angeordnet ist, ein Dichtungsring zwischen der Peripherie der Filterscheibe und einer der Ringflächen liegt und die Seitenwände der Formteile im zusammengefügten Zustand genügend ineinandergeschoben sind, um den Dichtungsring zu verdichten und die Peripherie der Filterscheibe abzudichten, und der aus organischem Kunststoff bestehende verformbare Ring mindestens einen die Deformierbarkeit des Ringes ergebenden, im Querschnitt verringerten Umfangsbereich aufweist, sodass der Ring durch Dehnen oder Zerreißen entfernbar ist.Thus, the DE 33 13 271 C2 a disposable filter with a housing which comprises two moulded parts made of organic plastic, each of which has a cylindrical side wall and an end wall with a liquid passage opening located near the centre of the end wall, the cylindrical side walls of the two moulded parts being pushed into one another, a filter disc being arranged between the two moulded parts and a deformable ring made of organic plastic enclosing the pushed-in walls of the two moulded parts and holding the moulded parts in the assembled state, the deformable ring being removable by deformation so that the moulded parts can be separated from one another to remove the filter disc, the moulded parts each having an annular surface near the circumference of the end wall and concentric to the cylindrical side wall, the filter disc being arranged with its edge region between the annular surfaces of the two moulded parts, a sealing ring being arranged between the periphery of the filter disc and one of the annular surfaces and the side walls of the moulded parts being pushed into one another sufficiently in the assembled state to compress the sealing ring and seal the periphery of the filter disc, and the A deformable ring made of organic plastic has at least one circumferential region with a reduced cross-section which enables the ring to be deformed, so that the ring can be removed by stretching or tearing.

Aus der EP 0 463 897 B1 ist ein Halter für kreisförmige Filtermembranen bekannt, mit einem Mittenhalteteil, einem Umfangshalteteil, die beide die Filtermembran halten, und mit einer Einrichtung zum Separieren eines Halteteils relativ vom anderen durch axiales Verstellen oder Kippen und somit Aufheben der Halterung des Umfangsteils der Membran durch das Umfangshalteteil, wobei die Einrichtung zum Separieren der zwei Halteteile aus einem fingerähnlichen Stempel besteht, dessen Achse senkrecht zu den oberen Flächen des Mitten- und des Umfangshalteteiles verläuft, der nahe dem Umfang des Mittenhalteteils angeordnet und so ausgelegt ist, dass er axial bewegt werden kann, um das Mittenteil vom Umfangsteil des Halters zu trennen.From the EP 0 463 897 B1 A holder for circular filter membranes is known, with a central holding part, a peripheral holding part, both of which hold the filter membrane, and with a device for separating one holding part relative to the other by axially adjusting or tilting and thus releasing the holding of the peripheral part of the membrane by the peripheral holding part, the means for separating the two holding parts consisting of a finger-like punch whose axis is perpendicular to the upper surfaces of the central and peripheral holding parts, which is arranged near the circumference of the central holding part and is designed to be axially moved to separate the central part from the peripheral part of the holder.

Aus der DE 10 2005 049 227 B4 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Partikelfracht eines Fluids bekannt, mit einer Messkammer mit einem Einlauf und einem Auslauf für das Fluid, mit einem in der Messkammer zwischen dem Einlauf und dem Auslauf angeordneten Partikelsieb zum Zurückhalten von Partikeln, deren Größe größer oder gleich einer vorbestimmten Mindestgröße ist, wobei das Partikelsieb die Messkammer in eine erste Teilkammer zwischen dem Einlauf und dem Partikelsieb und eine zweite Teilkammer zwischen dem Partikelsieb und dem Auslauf unterteilt, mindestens einer in der Messkammer angeordneten Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung des Partikelsiebes, sowie mindestens einer in der Messkammer angeordneten Bildaufnahmevorrichtung zur Erfassung eines Abbildes des Partikelsiebes.From the DE 10 2005 049 227 B4 A device for monitoring the particle load of a fluid is known, with a measuring chamber with an inlet and an outlet for the fluid, with a particle sieve arranged in the measuring chamber between the inlet and the outlet for retaining particles whose size is greater than or equal to a predetermined minimum size, wherein the particle sieve divides the measuring chamber into a first sub-chamber between the inlet and the particle sieve and a second sub-chamber between the particle sieve and the outlet, at least one lighting device arranged in the measuring chamber for illuminating the particle sieve, and at least one image recording device arranged in the measuring chamber for capturing an image of the particle sieve.

Aus der DE 10 2010 041 930 A1 ist eine Vorrichtung für das Analysieren der Verschmutzung von Gegenständen, insbesondere von Werkstücken bekannt. In der Vorrichtung gibt es eine Spülzone für das Abspülen von angelagerten Schmutzpartikeln mittels eines Fluids. Die Vorrichtung hat eine Sammeleinrichtung, die ein Rückhaltemittel aufweist. Die Vorrichtung enthält eine Messeinrichtung für das Messen einer physikalischen Größe von in dem Rückhaltemittel aufgefangenen Schmutzpartikeln. Es ist weiter ein Filter vorgesehen. Der Filter ist als ein Abschnitt in einem Filterband ausgebildet. Dieses Filterband kann von einer Abwickelstation zu einer Aufwickelstation als Transporteinrichtung für den Abschnitt in dem Filterband bewegt werden.From the DE 10 2010 041 930 A1 A device for analyzing the contamination of objects, in particular workpieces, is known. The device has a rinsing zone for rinsing away accumulated dirt particles using a fluid. The device has a collecting device that has a retaining means. The device contains a measuring device for measuring a physical size of dirt particles caught in the retaining means. A filter is also provided. The filter is designed as a section in a filter belt. This filter belt can be moved from an unwinding station to a winding station as a transport device for the section in the filter belt.

Aus der DE 10 2012 218 489 A1 ist eine Vorrichtung für das Auffangen einer in einem Fluidvolumen aufgenommenen Schmutzpartikelfracht mit einer insbesondere bewegbaren flächigen, vorzugsweise bandförmigen Filtermembran bekannt, die zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln durch eine Filterstation geführt ist, die einen Grundkörper mit einem Zuleitungskanal für das Zuführen von mit Schmutzpartikeln befrachtetem Fluid aufweist. Die Vorrichtung hat einen an den Grundkörper anlegbaren verlagerbar angeordneten Gegenkörper, der mit einer in dem Grundkörper ausgebildeten Ausnehmung und/oder einer in dem Gegenkörper ausgebildeten Ausnehmung bei Anlegen des Gegenkörpers an den Grundkörper eine Filterkammer definiert, die durch die bandförmige Filtermembran in einen grundkörperseitigen Abschnitt und einen gegenkörperseitigen Abschnitt geteilt wird.From the DE 10 2012 218 489 A1 A device for collecting a load of dirt particles contained in a fluid volume is known, in particular with a movable flat, preferably band-shaped filter membrane, which is guided through a filter station for collecting dirt particles, which has a base body with a supply channel for supplying fluid loaded with dirt particles. The device has a displaceably arranged counter body which can be placed on the base body and which, with a recess formed in the base body and/or a recess formed in the counter body, defines a filter chamber when the counter body is placed on the base body, which is divided by the band-shaped filter membrane into a base body-side section and a counter body-side section.

Aus der DE 20 2018 003 944 U1 ist eine Filtervorrichtung zur Filtration von mit Partikeln belasteten Gasen, wie von Schweißgasen, die bei selektiven Fertigungsverfahren, insbesondere bei 3 D-Druckern, in einem Fertigungsraum entstehen, bekannt, mit einem Filtergehäuse, das einen Rohgaseingang und einen Reingasausgang aufweist und in dem ein Filterelement in einer Funktionsposition aufnehmbar ist, in der es mit seinem Filtermaterial den Rohgaseingang vom Reingasausgang trennt, wobei eine Wechseleinrichtung mit einem Aktor vorgesehen ist, mittels dessen ein auszuwechselndes Filterelement aus der Funktionsposition in eine außerhalb des Filtergehäuses gelegene Montageposition und ein einzuwechselndes Filterelement aus der Montageposition in die Funktionsposition bewegbar sind.From the DE 20 2018 003 944 U1 A filter device for filtering gases contaminated with particles, such as welding gases that arise in a production room during selective manufacturing processes, in particular in 3D printers, is known, with a filter housing that has a raw gas inlet and a clean gas outlet and in which a filter element can be accommodated in a functional position in which it separates the raw gas inlet from the clean gas outlet with its filter material, wherein a changing device with an actuator is provided, by means of which a filter element to be replaced can be moved from the functional position to an assembly position located outside the filter housing and a filter element to be replaced can be moved from the assembly position to the functional position.

Die Hauptaufgabe aller Reinheitsprüfanlagen im Bereich Technische Sauberkeit ist es, möglichst viele Partikel, die sich auf dem zu prüfenden Bauteil befunden haben, auf eine Filtermembran oder anderen Auswertemedien zu bekommen, die dann unter einem Mikroskop oder mittels anderer Methoden ausgewertet werden. Hierzu werden Partikel über ein Transportmedium zu einer Filtermembran transportiert. Durch das Einbringen eines Mediums in den geschlossenen Prüfraum kann es zu ungewünschten Druckveränderungen innerhalb des Prüfraums kommen, wodurch die Partikelabfuhr verändert werden kann.The main task of all cleanliness testing systems in the field of technical cleanliness is to get as many particles as possible that were on the component to be tested onto a filter membrane or other evaluation media, which are then evaluated under a microscope or using other methods. To do this, particles are transported to a filter membrane via a transport medium. Introducing a medium into the closed test chamber can lead to undesirable pressure changes within the test chamber, which can change the particle removal.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Partikelextraktionsvorrichtung und ein Verfahren zum Filtern von Partikeln zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit zu schaffen, mit welcher sich qualitativ hochwertige Testergebnisse realisieren lassen.It is therefore an object of the present invention to provide a particle extraction device and a method for filtering particles to demonstrate technical cleanliness, with which high-quality test results can be realized.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zerstörungsfreie Prüfung der Bauteile zu gewährleisten, wobei vorzugsweise mit dem Medium geprüft wird, mit welchem das Bauteil später auch in Berührung kommt. Beispielsweise wird eine Elektronik oder ein Luftfilter mit Luft beprobt, ein Zahnrad eines Getriebes wird mit einem flüssigen Medium beprobt.In particular, it is an object of the present invention to ensure non-destructive testing of the components, preferably with the medium with which the component later comes into contact. For example, an electronic component or an air filter is sampled with air, a gear wheel of a transmission is sampled with a liquid medium.

Diese und weitere Aufgaben werden ausgehend von einer Partikelextraktionsvorrichtung für eine Reinheitsprüfanlage zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zum Filtern von Partikeln zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These and other objects are achieved on the basis of a particle extraction device for a purity testing system for proving technical cleanliness according to claim 1 and a method for filtering particles for proving technical cleanliness according to claim 9. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Partikelextraktionsvorrichtung für eine Reinheitsprüfung zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit, umfassend einen Prüfraum, in dem eine Probe mit einem Prüfmedium bespült, beprobt auch bestromt oder besprüht, wird, vorgesehen ist, dass der Prüfraum in mindestens zwei fluidisch miteinander verbundene Abschnitte unterteilt ist. Die Partikelextraktionsvorrichtung umfasst einen Prüfraum. Dieser ist - zumindest im Betrieb -- nach außen abgedichtet oder abdichtbar. Zum Einbringen oder Herausnehmen einer Probe lässt sich der Prüfraum öffnen. Hierzu ist eine entsprechende abdichtbare Öffnung in einer Wandung des Prüfraums vorgesehen. Die Öffnung ist beispielsweise als Schleuse oder dergleichen ausgeführt. Zum Abdichten ist beispielsweise eine Ladeluke, eine Tür, ein Deckel oder eine andere abdichtende Einheit vorgesehen.The invention includes the technical teaching that in a particle extraction device for a purity test to demonstrate technical cleanliness, comprising a test chamber in which a sample is rinsed with a test medium, sampled, energized or sprayed, it is provided that the test chamber is divided into at least two fluidically connected sections. The particle extraction device comprises a test chamber. This is - at least during operation - sealed or sealable from the outside. The test chamber can be opened to introduce or remove a sample. For this purpose, a corresponding sealable opening is provided in a wall of the test chamber. The opening is designed, for example, as a lock or the like. For sealing, a loading hatch, a door, a lid or another sealing unit is provided, for example.

Der abgedichtete Prüf- oder Innenraum ist nach außen durch die entsprechende Außenwandung begrenzt. Innen ist der Prüfraum in zwei Abschnitte unterteilt. Ein Abschnitt ist für die Aufnahme und das Bespülen oder Beproben der Probe ausgebildet. Dieser Abschnitt ist der Probenabschnitt. Der andere Abschnitt ist als Entschleunigungsabschnitt ausgebildet. Der Entschleunigungsabschnitt ist für eine Entschleunigung das Prüfmediums vorgesehen, nachdem das Prüfmedium auf die Probe bespült wurde. In dem Entschleunigungsabschnitt wird das von der Probe abfließende oder abströmende Prüfmedium entschleunigt.The sealed test or interior space is limited to the outside by the corresponding outer wall. Inside, the test space is divided into two sections. One section is designed for receiving and rinsing or sampling the sample. This section is the sample section. The other section is designed as a deceleration section. The deceleration section is intended for decelerating the test medium after the test medium has been rinsed onto the sample. In the deceleration section, the test medium flowing or flowing away from the sample is decelerated.

Zum Unterteilen des Prüfraums in einen Probenabschnitt und einen Entschleunigungsabschnitt ist eine Trenneinrichtung vorgesehen. Die Trenneinrichtung kann als beliebige Trennung wie eine Trennwand oder dergleichen ausgebildet sein. Dabei weist die Trenneinrichtung mindestens einen Durchlass oder mindestens eine Durchgangsöffnung von Probenabschnitt zu Entschleunigungsabschnitt für eine fluidische Verbindung der beiden Abschnitte auf, sodass das Prüfmedium von dem Probenabschnitt in den Entschleunigungsabschnitt gelangen kann.A separating device is provided to divide the test chamber into a sample section and a deceleration section. The separating device can be designed as any desired separation, such as a partition wall or the like. The separating device has at least one passage or at least one through-opening from the sample section to the deceleration section for a fluidic connection of the two sections, so that the test medium can pass from the sample section into the deceleration section.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennungseinrichtung, welche den Prüfraum in die mindestens zwei fluidisch miteinander verbundenen Abschnitte unterteilt, so ausgebildet ist, dass ein von der Probe aus dem Prüfraum abströmendes Prüfmedium beide Abschnitte passiert. Das Prüfmedium wird auf die Probe bespült oder beprobt. Von dort gelangt das Prüfmedium weiter durch den mindestens einen Durchlass von dem Probenabschnitt in den Entschleunigungsabschnitt. Dabei ist die Trenneinrichtung derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil des Prüfmediums in den Entschleunigungsabschnitt gelangt. Damit ein möglichst hoher Anteil des Prüfmediums von dem Probenabschnitt in den Entschleunigungsabschnitt gelangt, weist der Entschleunigungsabschnitt eine Prüfmediumabführöffnung auf. Durch die Prüfmediumabführöffnung kann das Prüfmedium aus dem Prüfraum entweichen.In one embodiment of the invention, it is provided that the separation device, which divides the test chamber into at least two fluidically connected sections, is designed such that a test medium flowing out of the test chamber from the sample passes through both sections. The test medium is rinsed or sampled onto the sample. From there, the test medium passes through the at least one passage from the sample section into the deceleration section. The separation device is designed such that at least part of the test medium passes into the deceleration section. So that as high a proportion of the test medium as possible passes from the sample section into the deceleration section, the deceleration section has a test medium discharge opening. The test medium can escape from the test chamber through the test medium discharge opening.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Innenraum oder Prüfraum bis auf eine Prüfmediumabführöffnung abgedichtet und/oder abdichtbar ausgebildet ist. Zumindest im Betrieb ist der Prüfraum gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet, zumindest bis auf die Prüfmediumabführöffnung oder allgemeiner die Prüfmediumabfuhr. Um ein Strömen des Prüfmediums von dem Probenabschnitt in den Entschleunigungsabschnitt zu bewirken, weist der Entschleunigungsabschnitt die Prüfmediumabführöffnung auf. Da der Prüfraum ansonsten abgedichtet ist, kann das Prüfmedium den Prüfraum nur durch die Prüfmediumabführöffnung verlassen. Hierzu muss das Prüfmedium zunächst den Entschleunigungsabschnitt passieren. Dazu muss das Prüfmedium die die Durchgangsöffnung zwischen Probenabschnitt und Entschleunigungsabschnitt passieren. Die Durchgangsöffnung ist derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass möglichst wenig Partikel der zu prüfenden Probe mit dem Prüfmedium in den Entschleunigungsabschnitt mitgeführt werden.An advantageous embodiment of the present invention provides that the interior or test chamber is sealed and/or sealable except for a test medium discharge opening. At least during operation, the test chamber is sealed from the external environment, at least except for the test medium discharge opening or, more generally, the test medium discharge. In order to cause the test medium to flow from the sample section into the deceleration section, the deceleration section has the test medium discharge opening. Since the test chamber is otherwise sealed, the test medium can only leave the test chamber through the test medium discharge opening. To do this, the test medium must first pass through the deceleration section. To do this, the test medium must pass through the passage opening between the sample section and the deceleration section. The passage opening is designed and/or arranged in such a way that as few particles of the sample to be tested as possible are carried into the deceleration section with the test medium.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Prüfmediumabführöffnung mit einer Filtereinrichtung versehen ist. Die Prüfmediumabführöffnung ist die einzige Möglichkeit für das Prüfmedium den Prüfraum zu verlassen. Falls das Prüfmedium nach dem Durchgang durch die Durchgangsöffnung und den Entschleunigungsabschnitt noch Partikel mitführt, werden diese vor Austritt des Prüfmediums durch die Prüfmediumabführöffnung durch die Filtereinrichtung zumindest weitestgehend herausgefiltert. Die Filtereinrichtung hat zudem eine schall-isolierende Funktion. Bei entsprechender Auslegung der Zuluft und der Beschaffenheit der Entschleunigungskammer, werden die mit dem Prüfmedium mitgeführten Partikel bis zu einer vorbestimmten Partikelgröße und Partikelbeschaffenheit innerhalb der Vorrichtung verbleiben und zu einem Großteil nicht in die Filtereinrichtung gelangen. Lediglich ein geringer Anteil luftgetragener Partikel, wie vergleichbar Hausstaub, werden durch die Filtereinrichtung herausgefiltert. Vorzugsweise wird die Filtereinrichtung hinsichtlich der herausgefilterten Partikel nicht ausgewertet, da die von der Filtereinrichtung aufgenommenen Partikel für die technische Sauberkeitsbestimmung nicht die relevanten Partikel sind.In an advantageous embodiment, the test medium discharge opening is provided with a filter device. The test medium discharge opening is the only way for the test medium to leave the test chamber. If the test medium still carries particles after passing through the passage opening and the deceleration section, these are at least largely filtered out by the filter device before the test medium exits through the test medium discharge opening. The filter device also has a sound-insulating function. With an appropriate design of the supply air and the nature of the deceleration chamber, the particles carried with the test medium will remain within the device up to a predetermined particle size and particle nature and will largely not enter the filter device. Only a small proportion of airborne particles, such as house dust, are filtered out by the filter device. The filter device is preferably not evaluated with regard to the particles filtered out, since the particles captured by the filter device are not the relevant particles for the technical cleanliness determination.

Die Partikelextraktionsvorrichtung umfasst einen durch eine Wandung oder durch Wandungen definierten Prüf- oder Innenraum, in welchem die zu prüfende Probe aufnehmbar ist. Der Prüfraum weist für die Auf- und Entnahme der Probe eine Schleuse auf, durch welche die Probe in dem Prüfraum auf- und entnehmbar ist. Zudem weist die Partikelextraktionsvorrichtung eine Prüfmediumzufuhr auf, mit welcher ein Prüfmedium in den Prüfraum auf die Probe aufbringbar ist. Um das zugeführte Prüfmedium wieder aus dem Prüfraum abzuführen, weist die Partikelextraktionsvorrichtung eine Prüfmediumabfuhr - die Prüfmediumabführöffnung - auf, mit welcher das Prüfmedium aus dem Prüfraum abführbar ist. Die Prüfmediumabfuhr kann beispielsweise eine Prüfmediumabführöffnung oder eine andere Abführeinheit aufweisen oder als solche ausgebildet sein. Zudem weist die Partikelextraktionsvorrichtung eine Spüleinrichtung auf, mit welcher Partikel, die sich beim Aufbringen und Abführen des Prüfmediums in dem Innenraum ablagern, aus dem Innenraum ausspülbar sind. Die Spüleinrichtung ist für ein Spülen mit einem Transportmedium ausgebildet. Nicht zuletzt weist die Partikelextraktionsvorrichtung eine Spülmediumabfuhr auf, mit welcher die Partikel mittels des Transportmediums aus dem Prüfraum abführbar sind. Der Prüfraum ist mittels der Trenneinrichtung in den Probenabschnitt, in welchem das Aufbringen des Prüfmediums auf die Probe erfolgt, und den Entschleunigungsabschnitt, über welchen die Prüfmediumabfuhr aus dem Innenraum erfolgt, unterteilt. Der Probenabschnitt und der Entschleunigungsabschnitt sind miteinander in fluidischer Verbindung, beispielsweise durch einen Durchlass wie einen Durchgang oder die Durchgangsöffnung. Die Prüfmediumabfuhr - beispielsweise die Prüfmediumabführöffnung -- befindet sich in dem von dem Probenabschnitt abgetrennten Entschleunigungsabschnitt. Das von der Probe strömende Medium muss vor dem Austritt durch die Prüfmediumabfuhr die Durchgangsöffnung und den Entschleunigungsabschnitt passieren. Etwaig mitgeführte Partikel von der Probe einer vorbestimmten Größe und Beschaffenheit, die aber nicht für die Messung der technischen Sauberkeit relevant sind, werden an der Filtereinrichtung, mit welcher die Prüfmediumabfuhr versehen ist, herausgefiltert. Ebenso wird der in der Vorrichtung erzeugte Schall mittels der Schallfilterfunktion der Filtereinrichtung gefiltert. Die Filtereinrichtung wird anders als die mittels Transportmedium abgeführte Menge an Partikeln hinsichtlich der Anzahl an dort angesammelten Partikeln vorzugsweise nicht untersucht. Eine Untersuchung der Filtereinrichtung ist insbesondere bei Auslegung der Entschleunigungskammer nicht notwendig.The particle extraction device comprises a test or interior space defined by a wall or walls in which the sample to be tested can be accommodated. The test space has for the collection and removal of the sample, a lock through which the sample can be collected and removed in the test chamber. In addition, the particle extraction device has a test medium supply with which a test medium can be applied to the sample in the test chamber. In order to remove the supplied test medium from the test chamber again, the particle extraction device has a test medium discharge - the test medium discharge opening - with which the test medium can be discharged from the test chamber. The test medium discharge can, for example, have a test medium discharge opening or another discharge unit or be designed as such. In addition, the particle extraction device has a flushing device with which particles that are deposited in the interior when the test medium is applied and discharged can be flushed out of the interior. The flushing device is designed for flushing with a transport medium. Last but not least, the particle extraction device has a flushing medium discharge with which the particles can be discharged from the test chamber by means of the transport medium. The test chamber is divided by means of the separating device into the sample section, in which the test medium is applied to the sample, and the deceleration section, via which the test medium is removed from the interior. The sample section and the deceleration section are fluidically connected to one another, for example by a passage such as a through-passage or the through-opening. The test medium removal - for example the test medium removal opening - is located in the deceleration section separated from the sample section. The medium flowing from the sample must pass through the through-opening and the deceleration section before exiting through the test medium removal. Any particles carried along by the sample of a predetermined size and nature, but which are not relevant for measuring the technical cleanliness, are filtered out at the filter device with which the test medium removal is provided. Likewise, the sound generated in the device is filtered using the sound filter function of the filter device. Unlike the quantity of particles removed by means of the transport medium, the filter device is preferably not examined with regard to the number of particles accumulated there. An examination of the filter device is not necessary, especially when designing the deceleration chamber.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Trenneinrichtung als eine von einer den Prüfraum begrenzenden Deckenwandung in Richtung Bodenwandung des Innenraums gerichtete Trennwand ausgebildet ist. Der Prüfraum oder Innenraum ist umfassend von Wandungen umgeben: eine seitliche Wandung, welche den Probenraum umfänglich umgibt, eine Bodenwandung, welche den Boden des Probenraums ausbildet, und eine Deckenwandung, welche die Decke des Probenraums bildet. Die Trenneinrichtung ragt bevorzugt von der Deckenwandung in Richtung Bodenwandung. Dabei verläuft die Trenneinrichtung entlang der Seitenwandung, sodass seitlich kein Spalt zwischen Trenneinrichtung und Seitenwandung vorgesehen ist. Die Trenneinrichtung ragt in Richtung Bodenwandung. In einer Ausführungsform ragt die Trenneinrichtung bis zur Bodenwandung. In anderen Ausführungsformen ragt die Trenneinrichtung in Richtung Bodenwandung, endet aber in einem Abstand zu der Bodenwandung unter Ausbildung eines Spalts zwischen Bodenwandung und Trenneinrichtung. Im Falle, dass die Trenneinrichtung keinen Spalt zu den Wandungen aufweist, ist zumindest eine Durchgangsöffnung in der Trenneinrichtung ausgebildet. Die Trenneinrichtung ist vorzugsweise als Trennwand ausgebildet. Die Trennwand weist in einer Ausführungsform eine Durchgangsöffnung auf. In anderen Ausführungsformen weist die Trennwand mehrere Durchgangsöffnungen auf. Eine Durchgangsöffnung kann als Spalt, als Durchbruch, als Ausnehmung, als Durchlass oder dergleichen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist ein Spalt zwischen Bodenwandung und Trennwand bzw. Trenneinrichtung vorgesehen. Die Trenneinrichtung ist in einer Ausführungsform fest installiert. In anderen Ausführungsformen ist die Trenneinrichtung bewegbar, insbesondere verschiebbar und/oder schwenkbar ausgebildet.One aspect of the present invention is that the separating device is designed as a partition wall directed from a ceiling wall delimiting the test chamber towards the floor wall of the interior. The test chamber or interior is surrounded by walls: a side wall which surrounds the sample chamber all the way around, a floor wall which forms the floor of the sample chamber, and a ceiling wall which forms the ceiling of the sample chamber. The separating device preferably protrudes from the ceiling wall towards the floor wall. The separating device runs along the side wall so that there is no gap between the separating device and the side wall. The separating device protrudes towards the floor wall. In one embodiment, the separating device protrudes as far as the floor wall. In other embodiments, the separating device protrudes towards the floor wall, but ends at a distance from the floor wall, forming a gap between the floor wall and the separating device. In the event that the separating device has no gap to the walls, at least one through-opening is formed in the separating device. The separating device is preferably designed as a partition wall. In one embodiment, the partition has a through opening. In other embodiments, the partition has several through openings. A through opening can be designed as a gap, as an opening, as a recess, as a passage or the like. Preferably, a gap is provided between the base wall and the partition or separating device. In one embodiment, the separating device is permanently installed. In other embodiments, the separating device is designed to be movable, in particular displaceable and/or pivotable.

Entsprechend sieht eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor, dass zwischen Trenneinrichtung und einer den Prüf- oder Innenraum begrenzenden Bodenwandung eine Durchgangsöffnung, insbesondere ein Spalt ausgebildet ist, durch welchen das Prüfmedium von dem als Probenabschnitt ausgebildeten Abschnitt in den als Entschleunigungsabschnitt ausgebildeten Abschnitt strömen kann. Die Durchgangsöffnung kann an einer beliebigen Stelle der Trenneinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Durchgangsöffnung an einem Rand der Trenneinrichtung - zur Ausbildung eines Spalts zwischen der Trenneinrichtung und einer benachbarten Wandung - oder beabstandet zu dem Rand der Trenneinrichtung durch die Trenneinrichtung - zur Ausbildung einer Durchgangsöffnung beabstandet zu dem Rand der Trenneinrichtung - ausgebildet sein. Die Größe der Durchgangsöffnung kann beliebig ausgewählt sein. Vorzugsweise ist die Größe der Durchgangsöffnung im Verhältnis zu dem nichtdurchlässigen Teil der Trenneinrichtung kleiner gleich 25%, weiter bevorzugt kleiner gleich 15% und am meisten bevorzugt kleiner gleich 5%. Durch diese Verhältnisse lässt sich eine Strömung des Prüfmediums durch die Durchgangsöffnung in den Entschleunigungsabschnitt vorteilhaft einstellen. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise entfernt zu der Prüfmediumabführöffnung ausgebildet.Accordingly, an embodiment of the present invention provides that a through-opening, in particular a gap, is formed between the separating device and a floor wall delimiting the test or interior space, through which the test medium can flow from the section designed as a sample section into the section designed as a deceleration section. The through-opening can be provided at any point on the separating device. For example, the through-opening can be formed on an edge of the separating device - to form a gap between the separating device and an adjacent wall - or at a distance from the edge of the separating device through the separating device - to form a through-opening at a distance from the edge of the separating device. The size of the through-opening can be selected as desired. Preferably, the size of the through-opening in relation to the non-permeable part of the separating device is less than or equal to 25%, more preferably less than or equal to 15% and most preferably less than or equal to 5%. These conditions allow a flow of the test medium through the through-opening into the deceleration section to be advantageously adjusted. The through-opening is preferably formed remote from the test medium discharge opening.

Auch ist vorgesehen, dass eine Spüleinrichtung vorgesehen ist, die einen von der Bodenwandung aus dem Prüf- oder Innenraum zu einer Filtermembran führenden Ablauf umfasst. Neben der Spülzufuhr weist die Spüleinrichtung auch eine Spülabfuhr auf. Über die Spülzufuhr wird ein Spül- oder Transportmedium in den Innenraum oder Probenraum zugeführt. Mit dem Spül- oder Transportmedium werden die in dem Probenraum oder Probenabschnitt angesammelten Partikel zu der Spülabfuhr transportiert. Von der Spülabfuhr werden die Partikel mit dem Transportmedium zu einer Filtermembran transportiert, an welcher die Partikel haften bleiben. Die Bodenwandung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass diese eine Senke aufweist. An dem tiefsten Punkt der Bodenwandung - der Senke- ist der Ablauf angeordnet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine maximale Anzahl an Partikeln mittels des Spül- oder Transportmediums mit der Spüleinrichtung, genauer der Spülabfuhr aus dem Probenraum zu der Filtermembran abführbar sind.It is also provided that a flushing device is provided which comprises a drain leading from the bottom wall of the test or interior space to a filter membrane. In addition to the flushing supply, the flushing device also has a flushing discharge. A flushing or transport medium is fed into the interior space or sample space via the flushing supply. The particles collected in the sample space or sample section are transported to the flushing discharge with the flushing or transport medium. From the flushing discharge, the particles are transported with the transport medium to a filter membrane, to which the particles adhere. The bottom wall is preferably designed in such a way that it has a depression. The drain is arranged at the lowest point of the bottom wall - the depression. In this way, it is ensured that a maximum number of particles can be discharged from the sample space to the filter membrane by means of the flushing or transport medium with the flushing device, more precisely the flushing discharge.

Zum Bespülen oder Beproben der Probe ist eine Sprüheinrichtung vorgesehen. Über die Sprüheinrichtung ist ein Prüfmedium in den Proberaum sprühbar. Die Sprüheinrichtung umfasst in einer Ausführungsform eine Sprüheinheit, die beispielsweise Düsen oder dergleichen aufweist, mit dem das Prüfmedium druckbeaufschlagt auf die Probe sprüh- oder spülbar ist. Nicht zu verwechseln ist das Bespülen mit dem Prüfmedium über die Sprüheinheit mit dem Spülen mit dem Spül- oder Transportmedium mittels Spüleinheit. Mit der Sprüheinheit wird die Probe besprüht, um die Partikel von der Probe zu entfernen. Dies erfolgt druckbeaufschlagt. Die von der Probe entfernten und in dem Prüfraum -- Probenabschnitt und Entschleunigungsabschnitt -- abgelagerten Partikel werden dann mittels der Spüleinheit durch Einbringen des Spülmedium aus dem Probenabschnitt entfernt.A spray device is provided for rinsing or sampling the sample. A test medium can be sprayed into the sample chamber via the spray device. In one embodiment, the spray device comprises a spray unit which, for example, has nozzles or the like with which the test medium can be sprayed or rinsed onto the sample under pressure. Flushing with the test medium via the spray unit should not be confused with rinsing with the rinsing or transport medium using the rinsing unit. The sample is sprayed with the spray unit in order to remove the particles from the sample. This is done under pressure. The particles removed from the sample and deposited in the test chamber - sample section and deceleration section - are then removed from the sample section using the rinsing unit by introducing the rinsing medium.

Die Spüleinrichtung zum Zuführen des Spülmediums weist vorzugsweise einen oder mehrere Spüleinheiten auf. Diese sind in einer Ausführungsform an der Deckenwandung des Innenraums angeordnet. Die Spüleinheiten sind vergleichbar mit Duschköpfen an der Deckenwandung angeordnet. Dabei ist die Spüleinrichtung so ausgebildet und/oder angeordnet, dass diese den Probenraum — möglichst vollständig -- mit dem Spülmedium bespülen, ohne die Probe zu bespülen. Hierzu kann eine Überdachung oder Abschirmung für die Probe vorgesehen sein. Diese ist vorzugsweise zwischen den Spüleinheiten und der Probe vorgesehen. Die Spüleinheiten können so ausgerichtet sein, dass diese das Spülmedium um die Probe herum hereinbringen, ohne die Probe mit Spülmedium zu bespülen. Die Bedachung ist beispielsweise bewegbar ausgebildet. Auf diese Weise kann die Bedachung nach dem Bespülen mit dem Prüfmedium im Bereich der Probe angeordnet werden, vor dem Bespülen des Prüfraums mit dem Spülmedium, sodass die Probe vor einem Kontakt mit dem Spülmedium geschützt ist. Die Bedachung oder eine andere Einhausung, kann mit dem Spülmedium bespült werden, um daran anhaftende Partikel abzuspülen. In einer anderen Ausführungsform wird die Probe vor dem Spülen der Wandungen aus dem Prüfraum herausgenommen. Eine Abschirmung der Probe ist somit nicht erforderlich.The flushing device for supplying the flushing medium preferably has one or more flushing units. In one embodiment, these are arranged on the ceiling wall of the interior. The flushing units are arranged on the ceiling wall in a manner comparable to shower heads. The flushing device is designed and/or arranged in such a way that it flushes the sample space - as completely as possible - with the flushing medium without flushing the sample. For this purpose, a roof or shield can be provided for the sample. This is preferably provided between the flushing units and the sample. The flushing units can be aligned in such a way that they bring the flushing medium in around the sample without flushing the sample with flushing medium. The roof is designed to be movable, for example. In this way, the roof can be arranged in the area of the sample after flushing with the test medium, before flushing the test space with the flushing medium, so that the sample is protected from contact with the flushing medium. The roof or another housing can be flushed with the flushing medium in order to rinse off particles adhering to it. In another embodiment, the sample is removed from the test chamber before the walls are rinsed. Shielding the sample is therefore not necessary.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine den Prüfraum begrenzende Seitenwandung einen Handeinschubabschnitt, insbesondere eine Handeinschubabschnitt nach Art einer Glovebox, aufweist, sodass ein Bediener in den Innenraum ohne Aufhebung einer Dichtigkeit greifen kann. Über diesen Handeinschubabschnitt lässt sich die Sprüheinheit und/oder die Spüleinheit manuell bedienen, so dass ein Benutzer die Probe manuell mit dem Prüfmedium und/oder dem Spülmedium bespülen kann. Durch das Bespülen oder Besprühen mit dem aus der Sprüheinheit eingebrachten Prüfmediums werden die Partikel von der Probe entfernt und setzen sich in dem Probenabschnitt ab.In one embodiment, a side wall delimiting the test chamber has a hand-inserted section, in particular a hand-inserted section in the manner of a glove box, so that an operator can reach into the interior without breaking the seal. The spray unit and/or the rinsing unit can be operated manually via this hand-inserted section, so that a user can manually rinse the sample with the test medium and/or the rinsing medium. By rinsing or spraying with the test medium introduced from the spray unit, the particles are removed from the sample and settle in the sample section.

Die Erfindung schließt zudem die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum Filtern von Partikeln zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit, insbesondere mittels einer hier beschriebenen Partikelextraktionsvorrichtung, bei dem eine in einem Prüfraum befindliche Probe mit einem Prüfmedium bespült wird, vorgesehen ist, dass das Abströmen des Prüfmediums von der Probe aus dem Prüfraum zweistufig erfolgt, in dem das von der Probe aus dem Prüfraum abströmende Prüfmedium durch zwei fluidisch miteinander verbundene Abschnitte geführt wird. Die Probe wird über die Sprüheinrichtung mit dem Prüfmedium besprüht. Dadurch werden Partikel von der Probe abgeführt. Diese Partikel setzen sich zu einem Großteil in dem Probenabschnitt ab. Das Prüfmedium wird durch die Durchgangsöffnung in den Entschleunigungsabschnitt geführt. Partikel, die mit dem Prüfmedium in den Entschleunigungsabschnitt mittransportiert wurden, setzen sich in dem Entschleunigungsabschnitt ab. Das Absetzen wird durch das Entschleunigen unterstützt. Das Prüfmedium wird durch die Prüfmediumabführöffnung aus dem Probenraum abgeführt. Partikel, insbesondere nicht relevante, luftgetragene Partikel, die noch von dem Prüfmedium beim Durchtritt durch die Prüfmediumabführöffnung mitgeführt werden, werden dort herausgefiltert. Dies erfolgt durch ein an der Prüfmediumabführöffnung vorgesehene Filtereinrichtung. Die Filtereinrichtung dient auch als Schallfilter. Die in dem Prüfraum abgelagerten Partikel - genauer die in dem Probenabschnitt und dem Entschleunigungsabschnitt abgelagerten, insbesondere relevante, nicht luftgetragenen Partikel, werden mittels des über die Spüleinrichtung eingebrachten Spülmediums aus dem Probenraum über die Spülabfuhr heraus transportiert. Die mittels Spülmediums transportierten Partikel werden auf einer Filtermembran gesammelt und ausgewertet. Zusätzlich kann die Filtereinrichtung der Prüfmediumabführöffnung auf vorhandene Partikelfilter untersucht werden. Aus der Anzahl der auf einer der Filtereinrichtung nachgeschalteten Filtermembran vorhandenen Partikel wird der Grad der technischen Sauberkeit der Probe bestimmt.The invention also includes the technical teaching that in a method for filtering particles to demonstrate technical cleanliness, in particular by means of a particle extraction device described here, in which a sample located in a test chamber is rinsed with a test medium, it is provided that the flow of the test medium from the sample out of the test chamber takes place in two stages in which the test medium flowing from the sample out of the test chamber is guided through two fluidically connected sections. The sample is sprayed with the test medium via the spray device. This removes particles from the sample. Most of these particles settle in the sample section. The test medium is guided through the through opening into the deceleration section. Particles that were transported with the test medium into the deceleration section settle in the deceleration section. Settling is supported by the deceleration. The test medium is removed from the sample chamber through the test medium discharge opening. Particles, especially irrelevant airborne particles, which are still carried along by the test medium as it passes through the test medium discharge opening, are filtered out there. This is done by a filter device provided on the test medium discharge opening. The filter device also serves as a sound filter. The particles deposited in the test room - more precisely those in the sample section and the discharge The particles deposited in the acceleration section, particularly relevant non-airborne particles, are transported out of the sample chamber via the flushing outlet using the flushing medium introduced via the flushing device. The particles transported by the flushing medium are collected on a filter membrane and evaluated. In addition, the filter device of the test medium discharge opening can be examined for the presence of particle filters. The degree of technical cleanliness of the sample is determined from the number of particles present on a filter membrane downstream of the filter device.

Nach dem Vorsehen der Probe in einem bis auf eine Prüf-/und/oder Spülmediumzu-und/oder -abfuhr abgedichteten oder abdichtbaren Innenraum, wird das Prüfmedium von der Prüfmediumzufuhr auf die Probe aufgebracht, um (Rest-)Partikel von der Probe mit einem Prüfmediumstrom abzutransportieren. Es folgt das Strömen des Prüfmediums durch den Prüfraum zu der Prüfmediumabfuhr. Eine Trenneinrichtung wird in dem Prüfraum zwischen der Prüfmediumzufuhr und der Prüfmediumabfuhr angeordnet, sodass der von der Probe abströmende Prüfmediumstrom durch die Umlenkung aufgrund der Trenneinrichtung entschleunigt wird, bevor dieser durch die Prüfmediumabfuhr aus dem Innenraum abgeführt wird. Durch die Umlenkung setzt sich eine größere Anzahl an Partikeln an den Wandungen des Probenraums ab.After the sample has been placed in an interior space that is sealed or sealable except for a test and/or rinsing medium supply and/or discharge, the test medium is applied from the test medium supply to the sample in order to transport (residual) particles away from the sample with a test medium flow. The test medium then flows through the test space to the test medium discharge. A separating device is arranged in the test space between the test medium supply and the test medium discharge so that the test medium flow flowing away from the sample is decelerated by the deflection due to the separating device before it is discharged from the interior space by the test medium discharge. The deflection causes a larger number of particles to settle on the walls of the sample space.

In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Trenneinrichtung zum Trennen des Prüfraums in zwei Abschnitte in Abhängigkeit von dem Prüf- oder Innenraumvolumen und einer Strömungsgeschwindigkeit des Prüfmediums so angeordnet und/oder ausgebildet wird, dass zumindest ein Teil des Prüfmediumstroms um die Trenneinrichtung und oder durch eine Durchgangsöffnung der Trenneinrichtung strömt und danach entschleunigt wird. Der Prüfmediumstrom in dem Probeabschnitt weist aufgrund der Druckbeaufschlagung mittels der Sprüheinrichtung eine höhere Geschwindigkeit auf als in dem Entschleunigungsabschnitt. Dies wird dadurch bewirkt, dass der Prüfmediumstrom eine Verengung bei dem Übergang vom Probenabschnitt in den Entschleunigungsabschnitt passiert. Die Verengung oder die Durchgangsöffnung ist derart ausgebildet, dass der Prüfmediumstrom vor und/oder nach Passieren der Durchgangsöffnung oder der Verengung abgebremst wird bzw. entschleunigt wird.In one embodiment of the present invention, it is provided that a separating device for separating the test space into two sections, depending on the test or interior volume and a flow rate of the test medium, is arranged and/or designed in such a way that at least part of the test medium flow flows around the separating device and/or through a through opening of the separating device and is then decelerated. The test medium flow in the sample section has a higher speed than in the deceleration section due to the pressurization by means of the spray device. This is caused by the test medium flow passing through a constriction at the transition from the sample section to the deceleration section. The constriction or the through opening is designed in such a way that the test medium flow is decelerated or decelerated before and/or after passing through the through opening or the constriction.

Eine weitere positive Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass zeitlich vor dem Aufbringen des Prüfmediums auf die Probe mindestens eine Wandung des Prüfraums mit einem Partikelhaftmedium, insbesondere mit einem flüssigen Medium wie Wasser, zumindest benetzt wird, um das Anhaften von mittels des Prüfmediumstroms transportierten Partikeln an Wandungen des Prüfraums zu erhöhen. Hierdurch wird der Großteil der Partikel an den Wandungen des Probenabschnitts abgelagert.A further positive embodiment of the present invention provides that, before the test medium is applied to the sample, at least one wall of the test chamber is wetted with a particle adhesion medium, in particular with a liquid medium such as water, in order to increase the adhesion of particles transported by the test medium flow to the walls of the test chamber. As a result, the majority of the particles are deposited on the walls of the sample section.

Nicht zuletzt ist vorzugsweise vorgesehen, dass zeitlich nach dem Aufbringen des Prüfmediums auf die Probe die mindestens eine Wandung, insbesondere jeweils eine innere Oberfläche der mindestens einen Wandung des Probenabschnitts und/oder des Entschleunigungsabschnitts abgespült werden, insbesondere mit einem Partikelhaftmedium, insbesondere mit einem flüssigen Medium wie Wasser abgespült werden, um anhaftende Partikel an den Wandungen zu lösen und auf eine nachgelagerte Filtermembran zu transportieren. Vorzugsweise werden sämtliche zu dem Prüfraum weisenden Oberflächen des Prüfraums abgespült und die dort anhaftenden Partikel mit dem Transportmedium zu der Filtermembran transportiert.Last but not least, it is preferably provided that after the test medium has been applied to the sample, the at least one wall, in particular an inner surface of the at least one wall of the sample section and/or the deceleration section, is rinsed, in particular with a particle adhesion medium, in particular with a liquid medium such as water, in order to loosen particles adhering to the walls and transport them to a downstream filter membrane. Preferably, all surfaces of the test chamber facing the test chamber are rinsed and the particles adhering there are transported to the filter membrane with the transport medium.

In der Technischen Sauberkeit - kurz TecSa -- werden in der Regel zuvor gereinigte Bauteile bzw. Baugruppen hinsichtlich ihrer partikulären Restverschmutzung untersucht. Dazu wird das Bauteil nach dem Reinigen mittels hochreinem Reinigungsmedium, dem Prüf- oder auch Spülmedium, abgespült bzw. geflutet oder mittels eines Transportmediums wie beispielsweise Luft oder Wasser von dem zu prüfenden Bauteil hin zu einer Filtermembran abgesaugt. Das Transportmedium mit den Partikeln wird über eine vorzugsweise als Filtermembraneinheit oder kurz Filtermembran ausgebildete Filtereinrichtung oder kurz Filter abgesaugt; die in dem Medium gelösten Restschmutzpartikel lagern sich auf einer entnehmbaren bzw. auswechselbaren Filtermembran ab. Im Anschluss an die Extraktion der Restschmutzpartikel wird die Filtermembran aus dem Membranhalter entnommen und optisch ausgewertet. Bei der optischen Auswertung werden die Größe (Unterteilung in Größenklassen) und Anzahl der Partikel sowie evtl. weitere Eigenschaften (Material, Glanz, etc.) ermittelt. Die jeweils zulässigen Grenzwerte sind abhängig von der Funktion des Bauteils.In technical cleanliness - TecSa for short - previously cleaned components or assemblies are usually examined for their residual particulate contamination. After cleaning, the component is rinsed or flooded using a high-purity cleaning medium, the test or rinsing medium, or is sucked off the component to be tested to a filter membrane using a transport medium such as air or water. The transport medium with the particles is sucked off via a filter device, preferably designed as a filter membrane unit or filter membrane for short; the residual dirt particles dissolved in the medium are deposited on a removable or replaceable filter membrane. After the residual dirt particles have been extracted, the filter membrane is removed from the membrane holder and optically evaluated. During the optical evaluation, the size (division into size classes) and number of particles as well as any other properties (material, gloss, etc.) are determined. The permissible limit values in each case depend on the function of the component.

Die Partikelextraktionsvorrichtung ist zum Filtern von bei spanender Bearbeitung, bei möglicher Verschmutzung durch Umgebungsbedingungen, bei Montageprozessen - automatisiert oder manuell - Stanzprozessen oder sonstiger Bearbeitung anfallenden Restpartikeln für eine Reinheitsprüfung, die insbesondere optisch, per REM und/oder FTIR oder anderen Methoden erfolgen kann, zum Nachweis einer Technischen Sauberkeit ausgebildet, bei dem ein bearbeitetes Bauteil mit einem Transportmedium und/oder einem Blasmedium in Kontakt gebracht wird und das gesamte Transportmedium mit vorhandenen Restpartikeln der Filtereinrichtung mit mindestens einer Filtereinrichtung - kurz Filter - insbesondere einer Membranfiltereinheit - kurz Membranfilter oder Filtermembran- zugeführt wird. Nassverfahren werden hierbei vorzugsweise für Bauteile, die klassisch spanend bearbeitet wurden, eingesetzt. Luftextraktion und/oder Saugextraktion wird hauptsächlich bei Verschmutzungen durch Umgebungsbedingungen, Montageprozessen, Stanzprozessen und dergleichen angewendet, insbesondere im Bereich Verpackung, Elektronik, Optik. Die Mittel umfassen einen Membranhalter oder Filterhalter, in dem auswechselbar mindestens ein Filter, insbesondere Membranfilter, aufgenommen ist, wobei die Filtereinheit derart angeordnet ist, dass diese zumindest in einem Bereich sich über einen Durchflussquerschnitt des Transportmediums mit Restpartikeln erstreckt, sodass das Transportmedium zumindest teilweise, vorzugsweise das gesamte Transportmedium, mit den Restpartikeln die Filtereinheit passiert. In einer Ausführungsform können Verteilmittel vorgesehen werden, welche die Restpartikel über die Filtereinheit verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, ablagern, sodass eine Auswertung der auf der Filtereinheit verbliebenen Restpartikel verbessert ist. Das Bearbeiten des zu prüfenden Bauteils kann jede Art von Bearbeitung darstellen. Die Reinheitsprüfung erfolgt in einer Ausführungsform optisch. In anderen Ausführungsformen sind andere Arten der Reinheitsprüfung, insbesondere eine gravimetrische Reinheitsprüfung vorgesehen. Entsprechend erfolgt die Auswertung bevorzugt optisch, in anderen Ausführungsformen auf andere Art, beispielsweise gravimetrisch. Das Transportmedium wird bevorzugt vollständig mit den Restpartikeln durch die Filtereinheit geleitet. In anderen Ausführungsformen wird nur ein Teil des Transportmediums mit den Restpartikeln durch die Filtereinheit geleitet. Der Teil des Transportmediums wird bevorzugt vorbestimmt. Aufgrund des vorbestimmten Teils kann eine Restverschmutzung des Teilstroms festgelegt werden. Somit muss für eine Reinheitsbestimmung in einer Ausführungsform der Erfindung nicht der gesamte Transportmedium-Strom samt Restpartikeln durch die Filtereinheit geführt werden, sodass das gesamte Verfahren schneller durchführbar ist. Das Bauteil kann als separates, einzelnes Bauteil oder auch als Baugruppe oder dergleichen vorliegen. Die Filtereinheit ist derart angeordnet, dass das gesamte Transportmedium die Filtereinheit passieren muss. Die Filtereinheit kann einen oder mehrere Filter aufweisen. Vereinfacht wird von einem Filter oder einer Filtermembran gesprochen, der bzw. die folglich einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Die Filtereinheit ist vorzugsweise als Membranfiltereinheit ausgebildet, kurz Membranfilter oder Filtermembran.The particle extraction device is designed to filter residual particles arising from machining, possible contamination due to environmental conditions, assembly processes - automated or manual - punching processes or other processing for a cleanliness test, which can be carried out in particular optically, by SEM and/or FTIR or other methods, to demonstrate technical cleanliness, in which a machined component is brought into contact with a transport medium and/or a blowing medium and the entire transport medium is cleaned with any residual particles present in the filter device with at least at least one filter device - filter for short - in particular a membrane filter unit - membrane filter for short or filter membrane for short. Wet processes are preferably used for components that have been machined using conventional machining. Air extraction and/or suction extraction is mainly used for contamination caused by environmental conditions, assembly processes, punching processes and the like, in particular in the field of packaging, electronics, optics. The means comprise a membrane holder or filter holder in which at least one filter, in particular a membrane filter, is exchangeably accommodated, the filter unit being arranged in such a way that it extends at least in one area over a flow cross-section of the transport medium with residual particles, so that the transport medium at least partially, preferably the entire transport medium, passes through the filter unit with the residual particles. In one embodiment, distribution means can be provided which deposit the residual particles distributed over the filter unit, in particular evenly distributed, so that an evaluation of the residual particles remaining on the filter unit is improved. The processing of the component to be tested can represent any type of processing. In one embodiment, the cleanliness test is carried out optically. In other embodiments, other types of purity testing, in particular a gravimetric purity test, are provided. Accordingly, the evaluation is preferably carried out optically, in other embodiments in a different way, for example gravimetrically. The transport medium is preferably passed through the filter unit in its entirety with the residual particles. In other embodiments, only a portion of the transport medium with the residual particles is passed through the filter unit. The portion of the transport medium is preferably predetermined. Based on the predetermined portion, residual contamination of the partial flow can be determined. Thus, in one embodiment of the invention, the entire transport medium flow including residual particles does not have to be passed through the filter unit for a purity determination, so that the entire process can be carried out more quickly. The component can be present as a separate, individual component or as an assembly or the like. The filter unit is arranged in such a way that the entire transport medium has to pass through the filter unit. The filter unit can have one or more filters. In simplified terms, this is referred to as a filter or a filter membrane, which can therefore be designed in one or more parts. The filter unit is preferably designed as a membrane filter unit, in short membrane filter or filter membrane.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile oder Merkmale werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Merkmale oder Bauteile verschiedener Ausführungsformen können kombiniert werden, um so weitere Ausführungsformen zu erhalten. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können so für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further measures improving the invention are specified in the subclaims or emerge from the following description of embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. Uniform reference symbols are used for identical or similar components or features. Features or components of different embodiments can be combined to obtain further embodiments. All features and/or advantages arising from the claims of the description or drawings, including design details, spatial arrangement and method steps, can be essential to the invention either individually or in a wide variety of combinations.

Es zeigen:

1 schematisch in einer Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Partikelextraktionsvorrichtung,
2 schematisch eine Vorderansicht der Ausführungsform nach 1,
3 schematisch in einer Perspektivansicht einen Ausschnitt der Ausführungsform nach 1 und 2 in einem geöffneten Zustand,
4 schematisch in einer Vorderansicht die Ausführungsform nach 3
5 schematisch in einer Perspektivansicht eine andere Ausführungsform einer Partikelextraktionsvorrichtung und
6 schematisch eine Vorderansicht der Ausführungsform nach 5

They show:

1 schematically in a perspective view an embodiment of a particle extraction device,
2 schematically a front view of the embodiment according to 1 ,
3 schematically in a perspective view a section of the embodiment according to 1 and 2 in an open state,
4 schematically in a front view the embodiment according to 3
5 schematically in a perspective view another embodiment of a particle extraction device and
6 schematically a front view of the embodiment according to 5

Die 1 bis 6 zeigen in verschiedenen Ansichten und Detailierungsgraden zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Partikelextraktionsvorrichtung 1. Die Partikelextraktionsvorrichtung 1 umfasst einen Innen- oder Prüfraum 10. Der Prüfraum 10 ist mit verschiedenen Wandungen 20, die ein den Prüfraum 10 umgebendes Gehäuse bilden, eingehaust. In der dargestellten Ausführungsform ist der Prüfraum 10 etwa quaderförmig ausgebildet mit einer Deckenwandung 21, vier Seitenwandungen 22, 23, 24 (die rückwärtige Wandung ist nicht dargestellt) und einer Bodenwandung 25. Der Prüfraum 10 ist für die Aufnahme einer Probe und zum Bespülen einmal mit einem Prüfmedium und einmal mit einem Spül- oder Transportmedium ausgebildet. Dabei ist der Prüfraum 10 mittels einer Trenneinrichtung 30 in zwei Abschnitte unterteilt, einen Probenabschnitt 12 und einen Entschleunigungsabschnitt 14. Der Probenabschnitt 12 ist für die Aufnahme der zu prüfenden Probe ausgebildet. In dem Probenabschnitt 12 wird die Probe mittels eines Prüfmediums, beispielsweise Luft, besprüht. Das Besprühen erfolgt mit einem druckbeaufschlagtem Prüfmedium, beispielsweise Druckluft.The 1 to 6 show two embodiments of a particle extraction device 1 according to the invention in different views and levels of detail. The particle extraction device 1 comprises an interior or test chamber 10. The test chamber 10 is enclosed with various walls 20 which form a housing surrounding the test chamber 10. In the embodiment shown, the test chamber 10 is approximately cuboid-shaped with a ceiling wall 21, four side walls 22, 23, 24 (the rear wall is not shown) and a floor wall 25. The test chamber 10 is designed to receive a sample and to rinse it once with a test medium and once with a rinsing or transport medium. The test chamber 10 is divided into two sections by means of a separating device 30, a sample section 12 and a deceleration section 14. The sample section 12 is designed to receive the sample to be tested. In the sample section 12, the sample is sprayed using a test medium, for example air. Spraying is carried out using a pressurized test medium, for example compressed air.

Der Entschleunigungsabschnitt 14 weist an und/oder in der Deckenwandung 21 eine Prüfmediumabführöffnung 40 auf. Die Prüfmediumabführöffnung 40 ist zum Abführen des Prüfmediums aus dem ansonsten abgedichteten Prüfraum 10 ausgebildet. Das Prüfmedium wird über eine Sprüheinrichtung (hier nicht dargestellt) auf die in dem Probenabschnitt 12 befindliche Probe gesprüht oder gespült. Um das in den ansonsten abgedichteten Prüfraum 10 eingebrachte Prüfmedium abzuführen, muss dieses durch die Prüfmediumabführöffnung 40 abgeleitet werden. Die Trenneinrichtung 30 ist zwischen der Sprüheinrichtung und der Prüfmediumabführöffnung 40 angeordnet und teilt, wie vorstehend beschrieben, den Prüfraum in den Probenabschnitt 12 und den Entschleunigungsabschnitt 14. Damit das Prüfmedium nun von dem Probenabschnitt 12 zu der in und/oder dem Entschleunigungsabschnitt befindlichen Prüfmediumabführöffnung 40 gelangen kann, weist die Trenneinrichtung 30 eine Durchgangsöffnung 50, welche den Probenabschnitt 12 fluidisch mit dem Entschleunigungsabschntt 14 verbindet. Die Trenneinrichtung 30 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Trennwand 31 ausgebildet. Diese erstreckt sich von der Deckenwandung 21 in Richtung Bodenwandung 25. Dabei verläuft die Trenneinrichtung 30 angrenzend an der Vorderwandung 22 und der rückwärtigen Wandung (nicht dargestellt), sodass zwischen Vorderwandung 22 und Trenneinrichtung 40 und rückwärtiger Wandung und Trenneinrichtung 30 keine oder allenfalls eine geringe Durchgangsöffnung ausgebildet ist Die Trenneinrichtung 30 endet in Richtung Bodenwandung 24 beabstandet zu der Bodenwandung 24, so dass sich eine als Spalt 51 ausgebildete Durchgangsöffnung 50 ergibt.The deceleration section 14 has a test medium on and/or in the ceiling wall 21. mableitungsöffnung 40. The test medium discharge opening 40 is designed to discharge the test medium from the otherwise sealed test chamber 10. The test medium is sprayed or rinsed onto the sample located in the sample section 12 via a spray device (not shown here). In order to discharge the test medium introduced into the otherwise sealed test chamber 10, it must be discharged through the test medium discharge opening 40. The separating device 30 is arranged between the spray device and the test medium discharge opening 40 and, as described above, divides the test chamber into the sample section 12 and the deceleration section 14. So that the test medium can now get from the sample section 12 to the test medium discharge opening 40 located in and/or the deceleration section, the separating device 30 has a through-opening 50 which fluidically connects the sample section 12 to the deceleration section 14. In the illustrated embodiment, the separating device 30 is designed as a partition wall 31. This extends from the ceiling wall 21 in the direction of the bottom wall 25. The separating device 30 runs adjacent to the front wall 22 and the rear wall (not shown), so that no or at most a small through opening is formed between the front wall 22 and separating device 40 and the rear wall and separating device 30. The separating device 30 ends in the direction of the bottom wall 24 at a distance from the bottom wall 24, so that a through opening 50 formed as a gap 51 is formed.

Das Prüfmedium gelangt von dem Probenabschnitt 12 über die bodennahe Durchgangsöffnung 50 in den Entschleunigungsabschnitt 14. Die Durchgangsöffnung 50 ist derart bemessen und/oder angeordnet, dass das Prüfmedium vor und/oder nach Passieren der Durchgangsöffnung 50 abgebremst wird und so von einem energetisch höheren Zustand in einen energetisch niedrigeren Zustand transformiert, sich also zumindest in dem Entschleunigungsabschnitt 14 entspannt oder entschleunigt. Von dem Entschleunigungsabschnitt 14 gelangt das entspannte Prüfmedium über die Prüfmediumabführöffnung 40 aus dem Prüf- oder Innenraum 10 heraus.The test medium passes from the sample section 12 through the through-opening 50 near the floor into the deceleration section 14. The through-opening 50 is dimensioned and/or arranged such that the test medium is decelerated before and/or after passing through the through-opening 50 and thus transformed from an energetically higher state into an energetically lower state, i.e. relaxes or decelerates at least in the deceleration section 14. From the deceleration section 14, the relaxed test medium passes out of the test or interior space 10 through the test medium discharge opening 40.

Mit dem Prüfmedium, mit welchem die Probe bespült oder besprüht wurde, werden (Rest-)Partikel der Probe transportiert. Da das Prüfmedium in dem Probenabschnitt 12 ein energetisch höheres Niveau als in dem Entschleunigungsabschnitt 14 aufweist, prallt dieses häufiger gegen die den Probenabschnitt 12 umgebenden Wandungen 21, 22, 23, 51, sodass sich ein Großteil der mitgeführten Partikel dort an den entsprechenden Wandungen 21, 22, 23, 51 ablagert. Bevor das Prüfmedium durch die Durchgangsöffnung 40 in den Entschleunigungsabschnitt 14 gelangt, ist dieses zumindest größtenteils frei von Partikeln. Die Partikel, die mit dem Prüfmedium in den Entschleunigungsabschnitt 14 gelangen, lagern sich dort bevorzugt an den bodennäheren Bereichen der Wandungen 23, 24, 25 ab. Aufgrund der Entschleunigung und dem damit geringeren Energieniveau des Prüfmediums setzen sich die restlichen, eventuell mit dem Prüfmedium transportierten Partikel ab. Das Prüfmedium strömt weiter durch die Prüfmediumabführöffnung 40. Die Prüfmediumabführöffnung 40 ist mit einer Filtereinrichtung 45 versehen. Sollten sich beim Passieren der Prüfmediumabführöffnung noch Partikel - ggf. abgesehen von luftgetragenen Partikeln - im Prüfmedium befinden, werden diese mit der Filtereinrichtung 45 herausgefiltert. Die für die Bemessung der technischen Sauberkeit relevanten luftgetragenen Partikel passieren die Filtereinrichtung 45. Die luftgetragenen Partikel weisen eine geringere Größe und ein geringeres Gewicht auf als die Partikel, die mit der Filtereinrichtung 45 herausfilterbar sind.The test medium with which the sample was rinsed or sprayed transports (residual) particles of the sample. Since the test medium in the sample section 12 has a higher energy level than in the deceleration section 14, it bounces more frequently against the walls 21, 22, 23, 51 surrounding the sample section 12, so that a large proportion of the particles carried along are deposited on the corresponding walls 21, 22, 23, 51. Before the test medium reaches the deceleration section 14 through the through-opening 40, it is at least largely free of particles. The particles that reach the deceleration section 14 with the test medium are deposited there preferably on the areas of the walls 23, 24, 25 closer to the ground. Due to the deceleration and the resulting lower energy level of the test medium, the remaining particles that may have been transported with the test medium settle. The test medium continues to flow through the test medium discharge opening 40. The test medium discharge opening 40 is provided with a filter device 45. If there are still particles in the test medium when it passes through the test medium discharge opening - possibly apart from airborne particles - these are filtered out with the filter device 45. The airborne particles relevant for measuring the technical cleanliness pass through the filter device 45. The airborne particles are smaller in size and weigh less than the particles that can be filtered out with the filter device 45.

Nachdem das Besprühen mit dem Prüfmedium beendet ist, werden die Partikel, die sich in dem Prüfraum 10 - und ggf. in der Filtereinrichtung 45 - abgesetzt haben, ausgewertet. Hierzu werden die in dem Prüfraum 10 abgelagerten Partikel mit einem Spül- oder Transportmedium zu einer Filtermembran (hier nicht dargestellt) transportiert. Mit dem Spülmedium, das über eine Spüleinrichtung (hier nicht dargestellt) in den Prüfraum 10 gebracht wird, werden die Wandungen 20 innen abgespült, ohne dabei die Probe zu beeinträchtigen. Hierzu kann die Probe überdacht oder zumindest teilweise eingehaust sein. In einer anderen Ausführungsform wird die Probe vor dem Spüle mit dem Prüfmedium aus dem Prüfraum 12 entnommen. Die Spüleinrichtung weist entsprechende Düsen oder dergleichen auf, die vorzugsweise deckenseitig nach Art von Duschköpfen angeordnet sind. Die Düsen sind so eingerichtet, dass diese die Wandungen 20, bei im Prüfraum 45 verbleibender Probe nicht die Probe, ansonsten den gesamten Innenraum spülen. Die Spüleinrichtung umfasst beispielsweise Wandspülrohre und/oder Reinigungsdüsen. Diese ist grundsätzlich so ausgebildet, dass diese den gesamten Innenraum - Probenabschnitt 12 und Entschleunigungsabschnitt 14 spült. Von den Wandungen 21-24 transportiert das Spülmedium die Partikel zur Bodenwandung 25. Diese ist mit einer Senke 26 ausgebildet, wobei die Bodenwandung 25 im Übergangsbereich zu den Seitenwandungen 22,24 bis zur Senke 26 keine Zwischensenken aufweist. Das heißt, das Transportmedium gelangt aufgrund der Schwerkraft zu der Senke 26. Von der Senke 26 wird das Transportmedium mit den Partikeln dann zu der Filtermembran weitergeleitet. Das Transportmedium ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser. Das Prüfmedium ist vorzugsweise ein gasförmiges Fluid. Das Prüfmedium wird mit einem höheren Druck als das Spülmedium in den Prüfraum gebracht. Während des Besprühens mit dem Spül- oder Prüfmedium ist der Prüfraum - mit Ausnahme der Prüfmediumabführöffnung 40 - abgedichtet. Für die Probenentnahme bzw. das Einbringen der Probe in den Prüfraum ist eine mit einer Tür verschließbare Öffnung, die als Schleuse 70 ausgebildet ist, vorgesehen. Die Partikelextraktionsvorrichtung 1 ist auf einem Unterbau 75 angeordnet. In dem Unterbau 75 lassen sich die Anschlüsse, Speicher und weitere Einrichtung wie die Prüfmediumzufuhr und die Spülmediumzufuhr anordnen. Weiter lassen sich in dem Unterbau 75 auch die Filtermembran und weitere für die Auswertung der Partikelanzahl im Spülmedium anordnen.After spraying with the test medium has ended, the particles that have settled in the test chamber 10 - and possibly in the filter device 45 - are evaluated. For this purpose, the particles deposited in the test chamber 10 are transported to a filter membrane (not shown here) using a rinsing or transport medium. The rinsing medium, which is brought into the test chamber 10 via a rinsing device (not shown here), is used to rinse the inside of the walls 20 without affecting the sample. For this purpose, the sample can be covered or at least partially enclosed. In another embodiment, the sample is taken from the test chamber 12 before being rinsed with the test medium. The rinsing device has corresponding nozzles or the like, which are preferably arranged on the ceiling like shower heads. The nozzles are set up in such a way that they rinse the walls 20, not the sample if the sample remains in the test chamber 45, but otherwise the entire interior. The rinsing device comprises, for example, wall rinsing pipes and/or cleaning nozzles. This is basically designed in such a way that it flushes the entire interior - sample section 12 and deceleration section 14. From the walls 21-24, the flushing medium transports the particles to the bottom wall 25. This is designed with a depression 26, whereby the bottom wall 25 has no intermediate depressions in the transition area to the side walls 22, 24 up to the depression 26. This means that the transport medium reaches the depression 26 due to gravity. From the depression 26, the transport medium with the particles is then passed on to the filter membrane. The transport medium is preferably a liquid, for example water. The test medium is preferably a gaseous fluid. The test medium is higher pressure than the flushing medium into the test chamber. During spraying with the flushing or test medium, the test chamber is sealed - with the exception of the test medium discharge opening 40. An opening that can be closed with a door and is designed as a lock 70 is provided for taking samples or introducing the sample into the test chamber. The particle extraction device 1 is arranged on a substructure 75. The connections, storage and other equipment such as the test medium supply and the flushing medium supply can be arranged in the substructure 75. The filter membrane and other equipment for evaluating the number of particles in the flushing medium can also be arranged in the substructure 75.

In dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 4 ist die Schleuse 70 seitlich in eine seitliche Wandung 20, hier die Seitenwandung 22 integriert. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 ist die Schleuse 70 in ein Frontwandung 23, in welche auch der Handeinschubabschnitt oder die Glovebox 90 befindet, integriert. Über die Integration der Schleuse 70 in die die Glovebox 90 aufweisende Wandung lässt sich ein verbesserter Zugriff auf den Innenraum realisieren.In the embodiment according to 1 to 4 the lock 70 is integrated laterally into a side wall 20, here the side wall 22. In the embodiment according to 5 and 6 the lock 70 is integrated into a front wall 23, in which the hand insertion section or the glove box 90 is also located. By integrating the lock 70 into the wall containing the glove box 90, improved access to the interior can be achieved.

Zusammenfassend lässt sich Folgendes festhalten. Die Herausforderung aller Reinheitsprüfanlagen ist es möglichst viele Partikel, die sich auf dem Bauteil befunden haben, auf eine Filtermembran und/oder eine Filtereinrichtung zu bekommen, die dann -- vorzugsweise automatisiert -- unter einem Mikroskop ausgewertet wird. Erfindungsgemäß werden die Partikel zunächst mittels Prüfmedium von der Probe entfernt und dann mittels Spülmedium abtransportiert -mit Ausnahme der an der Filtereinrichtung angesammelten Partikel. Damit die Partikel besser an den Wandungen, genauer den Innenwandungen anhaften, werden die Wandungen vorher mit dem Spülmedium kontaktiert, insbesondere benetzt. Danach wird, nachdem die Probe in den Prüfraum gebracht ist und der Prüfraum bis auf die Prüfmediumabführöffnung abgedichtet ist, die Probe mit dem Prüfmedium besprüht. Das Prüfmedium, dass in den abgedichteten Prüfraum gefördert wird, sucht seinen Weg aus dem Prüfraum über die Prüfmediumabführöffnung. Damit möglichst wenig Partikel mit dem Prüfmedium durch die Prüfmediumabführöffnung transportiert werden, ist - neben der Filtereinrichtung - der Prüfraum in den Probenabschnitt und den Entschleunigungsabschnitt unterteilt. Um von dem Probenabschnitt zu dem Entschleunigungsabschnitt zu gelangten, muss das Prüfmedium eine Durchgangsöffnung, welche die beiden Abschnitte fluidisch verbindet, passierten. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise als bodennaher Spalt zwischen der Trenneinrichtung und der Bodenwandung ausgebildet. Vorzugsweise ist der Durchgang möglichst weit entfernt von der Prüfmediumabführöffnung angeordnet, sodass ein Weg der mit dem Prüfmedium mittransportierten Partikel durch die Prüfmediumabführöffnung in die Filtereinrichtung möglichst weit ist. Der Durchflussquerschnitt der Durchgangsöffnung ist den Gegebenheiten angepasst. Vorzugsweise beträgt die Fläche des Durchflussquerschnitts gegenüber der durch die Trenneinrichtung versperrten Fläche weniger als 25%, bevorzugt weniger als 15% und am meisten bevorzugt weniger als 5%. Die Trenneinrichtung ist vorzugsweise als Trennwand ausgebildet, die von der Deckenwandung sich entlang der Seitenwandung bis in die Nähe der Bodenwandung erstreckt, wobei der besagte Spalt zwischen Trennwand und Bodenwandung gebildet ist. Die Senke ist vorzugsweise in dem Probenabschnitt angeordnet, da dort die größere Menge an Partikeln abzuführen ist. Von den Seitenwänden verläuft die Bodenwandung mit einer kontinuierlichen Absenkung zu der Senke, sodass die zu der Bodenwandung gespülten Partikel mit dem Transportmedium zu der Senke und von dort weiter zu der Filtermembran transportiert werden. Damit die Spül- und Sprüheinrichtungen auch während des Betriebs überwacht und gesteuert werden können, ist eine Steuerung 80 vorgesehen. Somit lässt sich neben dem Eingriff über die Glovebox 90 auch ein Eingriff über die Steuerung 80 während des Betriebs vornehmen.In summary, the following can be said. The challenge of all purity testing systems is to get as many particles as possible that were on the component onto a filter membrane and/or a filter device, which is then evaluated - preferably automatically - under a microscope. According to the invention, the particles are first removed from the sample using a test medium and then transported away using a flushing medium - with the exception of the particles that have accumulated on the filter device. So that the particles adhere better to the walls, or more precisely the inner walls, the walls are first contacted with the flushing medium, in particular wetted. Then, after the sample has been brought into the test chamber and the test chamber has been sealed except for the test medium discharge opening, the sample is sprayed with the test medium. The test medium that is conveyed into the sealed test chamber finds its way out of the test chamber via the test medium discharge opening. So that as few particles as possible are transported with the test medium through the test medium discharge opening, the test chamber is divided - in addition to the filter device - into the sample section and the deceleration section. In order to get from the sample section to the deceleration section, the test medium must pass through a passage opening that fluidically connects the two sections. The passage opening is preferably designed as a gap close to the floor between the separating device and the floor wall. The passage is preferably arranged as far away as possible from the test medium discharge opening so that the path of the particles transported with the test medium through the test medium discharge opening into the filter device is as long as possible. The flow cross-section of the passage opening is adapted to the circumstances. The area of the flow cross-section compared to the area blocked by the separating device is preferably less than 25%, preferably less than 15% and most preferably less than 5%. The separating device is preferably designed as a partition wall that extends from the top wall along the side wall to near the floor wall, with the said gap being formed between the partition wall and the floor wall. The sink is preferably arranged in the sample section because the larger amount of particles is to be discharged there. The bottom wall runs from the side walls with a continuous descent to the sink, so that the particles flushed to the bottom wall are transported with the transport medium to the sink and from there to the filter membrane. A control 80 is provided so that the flushing and spraying devices can also be monitored and controlled during operation. This means that in addition to intervention via the glove box 90, intervention can also be carried out via the control 80 during operation.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11: Partikelextraktionsvorrichtungparticle extraction device
1010: Prüfraumtest room
1212: Probenabschnittsample section
1414: Entschleunigungsabschnittdeceleration section
2020: Wandung(en)wall(s)
2121: Deckenwandungceiling wall
2222: Seitenwandungside wall
2323: Seitenwandungside wall
2424: Seitenwandungside wall
2525: Bodenwandungfloor wall
2626: Senkedepression
3030: Trenneinrichtungseparator
3131: Trennwandpartition
4040: Prüfmediumabführöffnungtest medium discharge opening
4545: Filtereinrichtungfilter device
5050: Durchgangsöffnungpassage opening
5151: Spaltgap
7070: Schleusesluice
7575: Unterbausubstructure
8080: Steuerungsteering
9090: Handeinschubabschnitt (Glovebox)hand insertion section (glove box)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 33 13 271 C2 [0008]
EP 0 463 897 B1 [0009]
DE 10 2005 049 227 B4 [0010]
DE 10 2010 041 930 A1 [0011]
DE 10 2012 218 489 A1 [0012]
DE 20 2018 003 944 U1 [0013]

Claims

Particle extraction device (1) for a purity test to demonstrate technical cleanliness, comprising a test chamber (10) in which a sample is rinsed with a test medium, characterized in that the test chamber (10) is divided into at least two fluidically interconnected sections (12, 14).

Particle extraction device (1) according to claim 1 , characterized in that a separation device (30) which divides the test chamber (10) into at least two fluidically interconnected sections (12, 14) is designed such that a test medium flowing out of the test chamber (10) from the sample passes through both sections (12, 14).

Particle extraction device (1) according to claim 1 , characterized in that the test chamber (10) is sealed and/or sealable except for a test medium discharge opening (40).

Particle extraction device (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the test medium discharge opening (40) is sealed by means of a filter device (45).

Particle extraction device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 3 , characterized in that the separating device (40) is designed as a partition wall (41) directed from a ceiling wall (21) delimiting the test chamber (10) in the direction of the floor wall (25) of the test chamber (10).

Particle extraction device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 4 , characterized in that a through opening (50), in particular a gap (51), is formed between the separating device (40) and a bottom wall (25) delimiting the test chamber (10), through which the test medium can flow from the section designed as a sample section (12) into the section designed as a deceleration section (14).

Particle extraction device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 4 , characterized in that a flushing device is provided which comprises an outlet leading from the bottom wall (25) of the test chamber (10) to a filter membrane.

Particle extraction device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 5 , characterized in that a side wall (23) delimiting the test chamber (10) has a hand insertion section (90), in particular a hand insertion section (90) in the manner of a glove box, so that an operator can reach into the test chamber (10) without breaking the seal.

Method for filtering particles to demonstrate technical cleanliness, in particular by means of a particle extraction device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 8 , in which a sample located in a test chamber (10) is rinsed with a test medium, characterized in that the outflow of the test medium / flushing medium from the sample from the test chamber (10) takes place in two stages, in which the test medium flowing away from the sample from the test chamber (10) is guided through two fluidically connected sections (12, 14).

procedure according to claim 9 , characterized in that a separating device (30) for separating the test chamber (10) into two sections (12, 14) depending on a test chamber volume and a flow velocity of the test medium is arranged and/or designed such that at least a part of the test medium flow flows around the separating device (30) and/or through a through opening (50) of the separating device (30) and is then decelerated.

procedure according to claim 9 or 10 , characterized in that prior to the application of the test medium to the sample, at least one wall (20) of the test chamber (10) is at least wetted with a particle adhesion medium, in particular with a liquid medium such as water, in order to increase the adhesion of particles transported by means of the test medium flow to walls (20) of the test chamber (10).

Method according to one of the Claims 9 until 11 , characterized in that after the application of the test medium to the sample, the at least one wall (20), in particular an inner surface of the at least one wall (20) of the sample section (12) and/or the deceleration section (14) is rinsed, in particular with a particle adhesion medium, in particular with a liquid medium such as water, in order to loosen adhering particles to the walls (20) and transport them to a downstream filter membrane.