Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plasmavorrichtung, insbesondere zum Aufbringen von kaltem atmosphärischem Plasma auf eine zu behandelnde Oberfläche, insbesondere Textilien, Leder und/oder Fasern.

Es ist bekannt, dass Plasmen zur Desinfektion eingesetzt werden können, insbesondere von mit Bakterien kontaminierten Oberflächen. Typische Anwendungen solcher Plasma vorrichtungen finden sich in den Bereichen Desinfektion oder Sterilisation, Oberflächen- funktionalisierung sowie im medizinischen Bereich, wie Wunddesinfektion, Wundbehand lung, Heilung und Behandlung von Hautreizungen sowie Behandlung von bakteriellen, viralen und pilzlichen Hauterkrankungen. Die bekannten Plasmavorrichtungen sind inzwi schen nicht mehr auf die Anwendung auf Oberflächen beschränkt. Mit diesen kann auch Luft desinfiziert werden.

Bakterien sind oft dafür verantwortlich, dass sich auf Oberflächen oder in Luftvolumina unangenehme Gerüche bilden, vorhandene Nährstoffe verstoffwechselt werden und dann Stoffe mit unangenehmem Geruch entstehen. Die Abtötung oder Deaktivierung dieser Bakterien kann zumindest vorübergehend die Bildung zusätzlicher Substanzen mit unan genehmen Gerüchen oder anderen störenden Molekülen verhindern, d.h. Moleküle, die nicht geruchsrelevant sind, aber Unannehmlichkeiten, Krankheitsgefühl, Krankheit, Schwäche oder ähnliche Zustände wie Allergene, Proteinmoleküle oder Prionen verursa chen. Die bereits vorhandenen Stoffe werden jedoch nicht eliminiert, so dass ihr Geruch in der Regel nur durch zusätzliche flüchtige Stoffe, wie beispielsweise Duftstoffe verdeckt werden kann. Es ist daher wünschenswert, die geruchsintensiven Substanzen zu deakti vieren.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Auffrischen von Textilien und/oder Bekleidung anstelle oder zusätzlich zum Waschen.

Es ist bekannt, dass Textilien und/oder Kleidung durch verschiedene Methoden aufge frischt werden können. Eine Möglichkeit besteht darin, den Geruch durch einen geeigne ten, angenehmeren Geruch oder Duftstoff zu überdecken, wobei dies jedoch nicht die Geruchsmoleküle oder die Quelle des Geruchs entfernt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Quelle des üblen Geruchs (z.B. Bakterien) zu entfernen. Dadurch werden je doch nicht die vorhandenen Geruchsmoleküle entfernt, sondern nur die Entstehung von neuem Geruch gestoppt, sofern alle Bakterien dauerhaft inaktiviert werden. Da Bakterien ihre Anzahl in bevorzugten Zonen, wie z.B. in einer Achselhöhle typischerweise in 5 Minu ten verdoppeln, wird eine 3-Log-Reduktion auf ein Tausendstel (1/1000) nach nur 1 Stun de wieder aufgefüllt, so dass eine solche antibakterielle Methode häufig wiederholt wer den muss. Eine weitere Möglichkeit ist die Zerstörung von übelriechenden Molekülen durch chemische Prozesse. Hierfür kann insbesondere Ozon verwendet werden, das je doch aufgrund seiner Toxizität nach der chemischen Oxidation von übelriechenden Mole külen wieder aus der Luft herausgefiltert werden muss. Darüber hinaus ist die Reaktion langsam und erfordert lange Wechselwirkungszeiten, da sich Ozonmoleküle mit nur etwa 200 Metern pro Sekunde thermisch bewegen. Es ist auch möglich, übelriechende Molekü le durch Waschen der Textilien und/oder der Kleidung zu entfernen. Dies ist ein Stan dardprozess, teils mechanisch, teils chemisch. Es funktioniert üblicherweise gut, aber es braucht Zeit, ist teuer, hat einen hohen C0 ₂ -Ausstoß und bedeutet eine Anstrengung, die den Zugang zu einer Waschmaschine erfordert, was nicht immer möglich ist (z.B. auf Rei sen). Ein weiteres Problem dabei ist, dass nicht alle Textilien oder Kleidungsstücke gewa schen werden können, da sie während des Waschvorgangs beschädigt oder sogar zer stört werden. Darüber hinaus entfernt das Waschen unter 40°C keine Geruchsquellen (z.B. Bakterien) und kann sogar deren Wachstum fördern. Ebenso kann der üble Geruch auch durch chemische Reinigung beseitigt werden. Grundsätzlich gilt das gleiche Prinzip wie beim Waschen, während chemische Reinigungsmittel einige Textilien und/oder Klei dung schädigen können.

Zusätzlich zu den vorgenannten Verfahren können auch kalte atmosphärische Plasmavor richtungen zur Beseitigung von üblem Geruch eingesetzt werden. Konventionell können Plasmavorrichtungen nur bei relativ hohen Spannungsamplituden effizient betrieben wer den, und aus Gründen der elektrischen Sicherheit gibt es Einschränkungen für den Be trieb solcher Geräte in der Nähe der Haut eines Menschen. Darüber hinaus sind konven tionelle Geräte vergleichsweise groß und steif.

Darüber hinaus können Plasmavorrichtungen eine Reihe von chemischen Verbindungen erzeugen. Diese können beispielsweise Elektronen, Ionen, reaktive Verbidnungen, insbe- sondere reaktiver Sauerstoff wie O ₃ und Stickstoffspezies wie NO, NO ₂ , usw., Neutralsys teme und UV-Licht umfassen, von denen einige bei Überschreitung bestimmter Schwel lenwerte Schäden bei Menschen verursachen können. Die lokale Temperaturerhöhung an der Schnittstelle einer Plasmavorrichtung und einer zu behandelnden Oberfläche kann darüber hinaus das zu behandelnde Material schädigen.

Dementsprechend muss die Anwendung von Kalt-Plasma zur Erfrischung der Kleidung sowohl komfortabel als auch sicher sein. Sowohl das behandelte Gewebe als auch der Benutzer sollten vor vorhersehbaren Problemen, einschließlich Missbrauch, geschützt und zudem ein problemloser Betrieb ermöglicht werden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Plasmavor richtung eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Plasmavorrich tung zum Aufbringen eines kalten atmosphärischen Plasmas auf eine zu behandelnde Oberfläche, insbesondere auf Textilien, Leder und/oder Kunststofffasern, mit einem tech nisch einfachen und zuverlässigen Aktuator auszustatten, der eine Aktivierung einer Plasmaquelle ausschließlich unter vorbestimmten Randbedingungen erlaubt. Die erfin dungsgemäße Plasmavorrichtung weist ein Gehäuse sowie eine darin angeordnete Plas maquelle und eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung an die Plasmaquelle auf, ebenso wie den Aktuator, der zur Aktivierung der Plasmaquelle ausgebildet ist, sofern ein Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb eines vorbestimmten Abstands liegt, wobei der Aktuator ein verstellbares und vorge spanntes Aktorelement mit zumindest einem Betätigungselement und eine Erfassungsein richtung aufweist, die die Stellung des Aktorelements zumindest dann erfasst, sofern der Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. Die Plasmavorrichtung ist somit so konfiguriert, um die Aktivierung der Plasmaquelle (z.B. Aktivierung durch einen Benutzer, z.B. über eine Ein gabe des Benutzers) nur dann zu ermöglichen, wenn ein Abstand zwischen der Plasma quelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorgegebenen Abstands liegt. Das heißt, das Plasma kann nur dann gezündet werden, wenn sich die Plasmavorrichtung in der Nähe der zu behandelnden Oberfläche befindet oder mit ihr in Kontakt kommt. Mit der erfindungsgemäßen Plasmavorrichtung können insbesondere Gefahren durch eine Fehlbedienung durch den Kunden vermieden werden, da die Plasmaquelle aus schließlich dann aktiviert ist, wenn der Abstand zu der zu reinigenden Kleidung innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der sehr kompakten und kostengünstigen Bauweise. Auch gilt dies als hilfreich zur Vermeidung von Emissionen, wenn die Plasmavorrichtung nicht bestimmungsgemäß eingesetzt wird.

In der nachfolgenden Beschreibung soll unter dem Aktuator auch jegliche Bauform ver standen werden, die geeignet ist, die Aktivierung der Plasmaquelle nur dann zu ermögli chen, wenn ein Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorgegebenen Abstands liegt. Unter der Erfassungseinrichtung kann z.B. ein Abstandssensor oder eine Lichtschranke subsummiert werden. Die Erfassungseinrich tung erfasst den Abstand und kann die Plasmaquelle direkt oder indirekt aktivieren, wenn ein Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorgegebenen Abstands liegt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Vorspannung und Rückstellung des Aktorelements eine Feder, ein elastisches Kunststoffelement, wie eine Dichtungslip pe, ein Schaumstoffelement oder ein Gummielement, oder eine pneumatische oder hyd raulische Rückstelleinrichtung vorgesehen. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung ermöglicht eine breite Auswahl an zuverlässig arbeitenden und zugleich kostengünstigen Rückstelleinrichtungen, die das Aktorelement immer wieder in seine Ausgangslage zu rückverstellen und dadurch die Plasmaquelle deaktivieren.

Zweckmäßig weist die Erfassungseinrichtung einen Näherungssensor, einen Kon taktsensor, einen Mikroschalter, einen Dehnungsmessstreifen, einen Magnetsensor und/oder eine Lichtschranke auf. Das Aktorelement ist in Geräterichtung versehen mit einem oder mehreren Betätigungselementen versehen, um einer Elektronik, hier der Er fassungseinrichtung, den sicheren Kontakt der Plasmavorrichtung mit der zu behandeln den Oberfläche erkennbar zu machen. Diese Betätigungselemente können dann mit jegli chen Näherungs- oder Kontaktsensoren abgefragt werden, z.B. Mikroschalter betätigen oder mit Metallteilen/Magneten versehen andere Sensoren ansprechen. Auch Deh- nungsmessstreifen an einem verformbaren Material angebunden sind denkbar. Hierdurch kann die Erfassungseinrichtung kostengünstig und äußerst flexibel gefertigt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Erfassungseinrich tung eine Lichtschranke und das Betätigungselement eine abgeschrägte Flanke auf, wo bei die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie einen Abdeckgrad der Licht schranke und damit einen Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche ermittelt. Hierdurch ist es möglich, mittels der die Lichtschranke aufweisenden Erfassungseinrichtung nicht nur eine „AN-“ oder „AUS“-Stellung anzuzeigen, sondern auch Zwischenstellungen, die abhängig vom Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche sind.

Zweckmäßig weist die Erfassungseinrichtung eine Lichtschranke auf und ist auf einer eine Öffnung aufweisenden Platine angeordnet, wobei die Öffnung durch die Lichtschranke gekreuzt bzw. überdeckt ist und in die das Betätigungselement eingreift, sofern der Ab stand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. In diesem Ausführungsbeispiel greift somit das Betäti gungselement des Aktorelements durch die Öffnung, wodurch eine sehr platzsparende Bauweise erreicht werden kann.

Vorzugsweise liegt der vorgegebene Abstand in einem Bereich von 0 bis 4 mm, vorzugs weise 0 bis 1 mm. Dies hat den besonderen Vorteil, dass je nach vordefiniertem Parame ter (z.B. Entfernung) die Plasmaquelle oder ein einzelnes Plasmaquellensegment aktiviert und/oder deaktiviert werden kann. Dabei wird angenommen, dass dies eine weitere Re duzierung der Emissionen und eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades der Plasma vorrichtung ermöglicht.

Zweckmäßig kann die Plasmavorrichtung vorzugsweise eine Anzeige- oder Kontrollleuch- te beinhalten, die konfiguriert ist, um einen Benutzer anzuweisen, einen Bereich um die Plasmavorrichtung zu belüften, nachdem die Plasmaquelle für einen vorbestimmten Zeit raum eingeschaltet war. Hierdurch kann zuverlässiger langfristiger Betrieb gewährleistet werden. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Geschwindigkeitssensor zum Messen einer Geschwindigkeit, mit der die Plasmavorrichtung über die zu behandelnde Oberfläche bewegt wird, vorgesehen ist, wobei die Plasmavorrichtung vorzugsweise der art konfiguriert ist, dass er die Plasmaquelle automatisch ausschaltet, wenn die erfasste Geschwindigkeit unter einem ersten vorbestimmten Wert oder über einem zweiten vorbe stimmten Wert liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Plasmavorrichtung in einem angemessenen Geschwindigkeitsbereich arbeitet, d.h. nicht zu langsam (um die Temperatur an der Kontaktstelle zwischen der Plasmavorrichtung und der zu behandeln den Oberfläche unterhalb der Betriebsschwelle, d.h. unterhalb der Temperatur, die das zu behandelnde Material beschädigen kann, zu halten) und nicht zu schnell (um den Zweck der Behandlung zu erfüllen, z.B. um die Deaktivierung der übelriechenden Moleküle zu ermöglichen).

Zweckmäßig ist eine Oberflächeneigenschaften-Erfassungsvorrichtung, insbesondere einen Temperatursensor oder einen Feuchtigkeitssensor, zum Erfassen mindestens einer Eigenschaft der zu behandelnden Oberfläche vorgesehen. Die mindestens eine Eigen schaft kann beispielsweise ein Feuchtigkeitsgehalt oder eine Temperatur sein. Das heißt, die Oberflächeneigenschaften-Erfassungsvorrichtung beinhaltet vorzugsweise einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen des Feuchtigkeitsniveaus der zu behandelnden Ober fläche, wobei die Plasmavorrichtung vorzugsweise so ausgebildet ist, dass die Plasma quelle automatisch abgeschaltet wird, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Oberfläche höher als ein vorgegebener Feuchtigkeitswert ist, wodurch verhindert wird, dass die Plasmavorrichtung mit zu hoher Leistung betrieben wird. Der Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Oberfläche kann durch Messung der von der Plasmaquelle aufge nommenen Leistung ermittelt werden. Vorzugsweise wird die von der Plasmaquelle ver brauchte Leistung mit einer Frequenz von mindestens 10 s-1, vorzugsweise 50 s-1 und vorzugsweise 100 s-1 aufgezeichnet. Diese Messung kann beispielsweise in der Steuer schaltung der Plasmavorrichtung durchgeführt werden. Somit können die Plasmaquelle und die Steuerschaltung den Feuchtesensor bilden. Es kann aber auch ein separater Sensor verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet die Oberflächeneigen- schaften-Erfassungsvorrichtung einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der zu behandelnden Oberfläche, wobei die Plasmavorrichtung konfiguriert ist, um die Plasmaquelle automatisch auszuschalten, wenn die Temperatur der zu behandelnden Oberfläche über einem vorgegebenen Temperaturwert liegt, wodurch eine Beschädigung des behandelten Materials verhindert wird.

Zweckmäßig ist die Plasmavorrichtung tragbar und die Spannungsquelle weist eine Batte rie oder einen Akkumulator auf. Hierdurch ist eine vergleichsweise einfache mobile Nut zung möglich. Darüber hinaus kann die Plasmaquelle austauschbar sein. So kann bei spielsweise die Plasmavorrichtung so konstruiert sein, dass die Plasmaquelle in einer Plasmaquelleneinheit der Plasmavorrichtung untergebracht ist und die Spannungsquelle in einem Hauptgehäuse der Plasmavorrichtung untergebracht ist und die Plasmaquellen einheit abnehmbar mit dem Hauptgehäuse gekoppelt ist. Auf diese Weise kann eine Plasmavorrichtung beispielsweise das Hauptgehäuse und eine Reihe von Plasmaquel leneinheiten beinhalten, die sich jeweils besonders für ein bestimmtes zu behandelndes Material eignen.

Wie hierin beschrieben, bezieht sich der Begriff "kaltes atmosphärisches Plasma" (CAP) auf Plasmen, die unter normalen atmosphärischen Bedingungen (z.B. Temperatur und Druck) arbeiten und beispielsweise schmerzfreie In-vivo-Anwendungen ohne Gewebe schädigung ermöglichen. Kalte atmosphärische Plasmen können beispielsweise durch Begrenzung einer Anzahl hochenergetischer Elektronen und/oder durch Kühlung ungela dener Moleküle/Atome im Plasma erzeugt werden. Ein wichtiges Merkmal von kaltem atmosphärischem Plasma ist, dass es weiterhin bakterizide und fungizide Eigenschaften aufweist.

Wie hierin weiter beschrieben, kann die Plasmaquelle in jeder Form ausgebildet sein, die in der Lage ist, das kalte atmosphärische Plasma zu erzeugen und es auf eine zu behan delnde Oberfläche aufzubringen. Vorzugsweise wird eine SMD-Vorrichtung (Surface Micro Discharge) verwendet. Weitere optionale strukturelle Merkmale werden im Folgen den erläutert.

Vorzugsweise ist die Plasmavorrichtung ferner derart konfiguriert, um die Aktivierung der Plasmaquelle (z.B. Aktivierung durch einen Benutzer, z.B. über eine Eingabe des Benut zers) wieder zu ermöglichen, nachdem die Plasmaquelle für eine vorbestimmte Wartezeit abgeschaltet wurde, wodurch die Konzentration der toxischen Substanzen deutlich unter den Schwellenwert fällt. Vorzugsweise beinhaltet die Plasmavorrichtung eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, um das Plasma in Abhängigkeit von der erfassten Oberflächenbeschaffenheit, insbeson dere in Abhängigkeit von der erfassten Feuchtigkeit und/oder Temperatur, so einzustellen, dass die Auffrischungsbehandlung durchgeführt wird, ohne das behandelte Material zu beschädigen.

Vorzugsweise beinhaltet die Plasmaquelle eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dielektrische Schicht, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode trennt, wobei die erste Elektrode konfiguriert ist, um das kalte atmosphärische Plasma zur Behandlung der zu behandelnden Oberfläche zu entzünden. Das heißt, die erste Elektrode ist so an geordnet, dass sie näher an der zu behandelnden Oberfläche liegt als die zweite Elektro de. Die erste Elektrode ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie die zu behandelnde Oberfläche berührt. Die erste Elektrode kann weiterhin mit einem dielektrischen Material bedeckt sein. Vorzugsweise wird die erste Elektrode oder das dielektrische Material, das die erste Elektrode bedeckt, durch eine Öffnung des Gehäuses der umgebenden Atmo sphäre ausgesetzt, während die zweite Elektrode innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass eine solche Elektrodenstruktur auch einen unabhängi gen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt und unabhängig von dem oben genann ten ersten Aspekt bereitgestellt werden kann. Er kann aber auch mit jedem der oben ge nannten Sensoren kombiniert werden.

Um die Sicherheit der Plasmavorrichtung weiter zu erhöhen, insbesondere gegen Miss brauch, wird die erste Elektrode geerdet und/oder die Plasmavorrichtung beinhaltet wei terhin einen Ein-/Ausschalter, der elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist, wobei die Plasmavorrichtung konfiguriert ist, um nur die Aktivierung der Plasmaquelle zu ermög lichen und/oder die Plasmaquelle selektiv nur dann einzuschalten, wenn der Ein- /Ausschalter gedrückt wird. Dementsprechend gibt es bei der Verwendung der Plasma vorrichtung keinen Potentialunterschied zwischen dem Benutzer und der ersten Elektrode, und somit keine Entladung von der ersten Elektrode, d.h. der Elektrode, an der das Plas ma gezündet wird, zum Benutzer.

Mit anderen Worten, eine leitende Verbindung zwischen der ersten Elektrode und der Haut des Benutzers kann hergestellt werden, zum Beispiel durch einen leitenden Schalter und/oder durch einen anderen leitenden Teil des Gehäuses der Vorrichtung. Vorzugswei se ist die Vorrichtung so ausgelegt, dass der leitende Schalter und/oder der leitende Ge häuseabschnitt vom Benutzer gehalten und/oder gedrückt werden muss, damit die Plas mavorrichtung funktioniert (z.B. während des Betriebs der Plasmavorrichtung kontinuier lich gehalten und/oder gedrückt). Mit anderen Worten, wenn der leitende Schalter und/oder der leitende Gehäuseabschnitt nicht vom Benutzer gedrückt und/oder gehalten wird, kann die Steuerschaltung der Vorrichtung eine Aktivierung der Plasmaquelle deakti vieren. Der Schalter kann der Ein-/Ausschalter des Gerätes sein. Es kann aber auch ein zusätzlicher Sicherheitsschalter verwendet werden, der zusätzlich zum Ein-/Ausschalter gedrückt werden muss.

Dieser Schalter (z.B. der Ein-/Ausschalter) kann als mechanischer Schalter, aber auch als jede andere Art von Berührungssensor (z.B. ein resistiver oder kapazitiver Berührungs sensor) ausgeführt werden.

Auch, zum Beispiel in Fällen, in denen die erste Elektrode die Elektrode ist, die mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt kommt, kann die Plasmavorrichtung weiterhin einen Temperatursensor beinhalten, der konfiguriert ist, um eine Temperatur der ersten Elektro de zu erfassen. Vorzugsweise ist die Plasmavorrichtung konfiguriert, um die Plasmaquelle selektiv automatisch auszuschalten, wenn die Temperatur der ersten Elektrode höher als ein vorgegebener Temperaturwert ist. Dadurch wird das Risiko einer Beschädigung des behandelten Materials und/oder Gewebes durch eine überhitzte Elektrode reduziert.

Um größere Bereiche zu behandeln, beinhaltet die Plasmavorrichtung vorzugsweise segmentierte Plasmaquellen, wobei jedes Segment mit einer der vorgenannten Sicher heitsarchitekturen versehen sein kann, z.B. dem Abstandssensor, dem Lichtsensor, dem Geschwindigkeitssensor, der Anzeige oder der Kontrollleuchte, der Oberflächeneigen- schaften-Erfassungsvorrichtung, etc.

Vorzugsweise beinhaltet die Plasmaquelle mindestens ein erstes Plasmaquellensegment und mindestens ein zweites Plasmaquellensegment, wobei die Plasmavorrichtung konfi guriert ist, um das erste Plasmaquellensegment nur dann selektiv einzuschalten, wenn ein Abstand zwischen dem ersten Plasmaquellensegment und der zu behandelnden Oberflä che innerhalb des vorbestimmten Abstandes liegt, und um das zweite Plasmaquellen- segment nur dann selektiv einzuschalten, wenn ein Abstand zwischen dem zweiten Plas maquellensegment und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorbestimmten Abstandes liegt. Der vorgegebene Abstand liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis 4 mm und vorzugsweise 0 bis 1 mm. Dies hat den besonderen Vorteil, dass je nach vor definiertem Parameter (z.B. Entfernung) ein einzelnes Plasmaquellensegment aktiviert und/oder deaktiviert werden kann.

Vorzugsweise beinhaltet wenigstens eine der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode ein erstes Elektrodensegment in einem Bereich des ersten Plasmaquellensegments und ein zweites Elektrodensegment in einem Bereich des zweiten Plasmaquellensegments. Das heißt, wenigstens eine der Elektroden kann eine segmentierte Elektrode sein. Vor zugsweise ist die andere Elektrode eine gemeinsame Elektrode, die dem ersten und zwei ten Elektrodensegment zugeordnet ist. Es kann aber auch eine segmentierte zweite Elekt rode verwendet werden.

Vorzugsweise sind das erste Plasmaquellensegment und das zweite Plasmaquellenseg ment elektrisch parallel geschaltet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzug ten Ausführungsformen näher beschrieben. Der Umfang der Erfindung, für die Schutz begehrt wird, sollte jedoch nicht auf die nachfolgend dargestellten oder beschriebenen Angaben beschränkt werden, sondern durch die beigefügten Ansprüche definiert werden. In den Zeichnungen,

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Plasmavorrichtung gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Plasmavorrichtung gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Abb. 3A zeigt verschiedene nass/feuchte Textilien, die bei der kalten atmosphärischen Plasmabehandlung keine Schäden zeigten, wobei auch trockene Gewebe nach der glei chen Behandlung zum Vergleich gezeigt werden; Abb. 3B zeigt verschiedene nass/feuchte Textilien, die bei der kalten atmosphärischen Plasmabehandlung bestimmte Schäden zeigten, wobei auch trockene Gewebe nach der gleichen Behandlung zum Vergleich gezeigt wurden;

Die Fig. 4A bzw. 4B zeigen die Plasmaleistung, die von einer Plasmaquelle einer Plasma vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verbraucht wird, wenn die Plasmavorrich tung über Mustergewebe mit den im Folgenden ausführlich beschriebenen Bedingungen gestreift wurde;

Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Struktur einer Plasmaquelle ei ner Plasmavorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung zeigt;

Die Abb. 6A und 6B zeigen jeweils schematische Draufsichten von zwei Beispielen einer Plasmaquelle mit zwei Plasmaquellensegmenten;

Die Abb. 7A und 7B zeigen exemplarische Schaltpläne der in den Abb. 6A und 6B darge stellten Plasmaquellen; und

Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm einer Plasmavorrichtung gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine austauschbare Plasmaquel leneinheit beinhaltet,

Fig. 9 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Plasmavorrichtung im Bereich eines Aktuators.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 beinhaltet eine Plasmavorrichtung 100 zum Anlegen eines kalten atmosphärischen Plasmas an eine zu behandelnde Oberfläche (nicht dargestellt) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 102, eine Plasmaquelle 104 im Gehäuse 102 und eine Spannungsquelle (nicht dargestellt) im Gehäuse 102 zum Anlegen einer Spannung an die Plasmaquelle 104. Die Plasmaquelle 104 kann von einem Plasmaquellenhalter 106 gehalten werden, der einen vorderen Teil des Gehäuses 102 bildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Plasmavorrichtung 100 ist konfiguriert, um die Aktivierung der Plasmaquelle 104 nur dann zu ermöglichen, wenn ein Abstand zwischen der Plasmaquelle 104 und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb eines vorbestimmten Abstands liegt. Das selektive Einschalten kann z.B. durch einen Ab standssensor 110 realisiert werden, wie in Abb. 1 dargestellt oder durch einen Aktuator 900 entsprechend der Fig. 9.

Insbesondere ist der als Abstandssensor 110 ausgebildete Aktuator ein mechanischer Abstandssensor mit einem Spannungsquellenanschluss 114, der elektrisch mit der Span nungsquelle verbunden ist, und einem Plasmaquellenanschluss 112, der elektrisch mit der Plasmaquelle 104 verbunden ist. Der Spannungsquellenanschluss 114 und der Plas maquellenanschluss 112 sind so konfiguriert, dass sie voneinander beabstandet sind, wenn die Plasmavorrichtung 100 nicht mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt kommt. In der Zwischenzeit sind der Spannungsquellenanschluss 114 und der Plas maquellenanschluss 112 so konfiguriert, dass sie gegeneinander beweglich sind. Dem entsprechend wird, wenn die Plasmavorrichtung 100 mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt gebracht wird, das Gehäuse 102 (der Plasmaquellenhalter 106) und/oder die Plasmaquelle 104 gegen die zu behandelnde Oberfläche gedrückt, indem der Plas maquellenanschluss 112 nach innen zum Spannungsquellenanschluss 114 gedrückt wird und schließlich der Spannungsquellenanschluss 114 elektrisch mit dem Plasmaquellen anschluss 112 gekoppelt wird, wodurch die Spannungsquelle eine Spannung anlegen, d.h. selektiv die Plasmaquelle 104 einschalten kann. Dabei müssen die Anschlüsse 112, 114 nicht unbedingt mit der Plasmaquelle bzw. der Spannungsquelle verbunden sein. So können sie beispielsweise auch mit einer Steuerung (nicht dargestellt) gekoppelt werden, die angibt, ob eine Verbindung besteht.

Der Schaltmechanismus kann natürlich auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Un ter Bezugnahme auf Fig. 2 beinhaltet beispielsweise eine Plasmavorrichtung 200 gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 202, eine Plasmaquelle 204, einen Plasmaquellenhalter 206 und eine Spannungsquelle (siehe unten), die den entsprechenden Elementen in der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsform ähnlich sind. Anstelle des Abstandssensors 110 beinhaltet die Plasmavorrich tung 200 jedoch, insbesondere als Aktuator bzw. als Erfassungseinrichtung, einen Lichtsensor 210. Wenn die Plasmavorrichtung 200 in die Nähe eines zu behandelnden Objekts gebracht wird, wird das Licht allmählich von diesem Objekt blockiert und die vom Lichtsensor 210 empfangene Lichtmenge verringert. Die Plasmavorrichtung 200 ist konfi- guriert, um die Plasmaquelle 204 selektiv einzuschalten, wenn die vom Lichtsensor 210 empfangene Lichtmenge unter einem vorgegebenen Wert liegt, oder um nur in diesem Fall das Einschalten (z.B. durch den Benutzer) zu ermöglichen. Hier kann der vorgegebe ne Wert durch die vom Lichtsensor 210 empfangene Lichtmenge bestimmt werden, wenn die Plasmavorrichtung 200 im vorgegebenen Abstand (z.B. 4 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm) zur zu behandelnden Oberfläche gehalten wird.

Es ist zu beachten, dass die Position des Lichtsensors 210 nicht besonders begrenzt ist. Während der Lichtsensor 210 in Abb. 2 an beiden Enden der Plasmaquelle 204 angeord net ist, können zusätzliche oder alternative Lichtsensoren beispielsweise in der Mitte der Plasmaquelle 204 angeordnet sein, wie der Lichtsensor 220 zeigt.

Um weitere Aspekte der sicheren Verwendung der Plasmavorrichtung an zu erfrischen den Textilien/Kleidungsstücken, insbesondere hinsichtlich der Sicherheit für die behandel ten Materialien, zu untersuchen, führten die Erfinder eine Reihe von kalten atmosphäri schen Plasmabehandlungen an verschiedenen Geweben in ihren nassen und trockenen Bedingungen durch, deren Ergebnisse in den Abb. 3A und 3B zusammengefasst sind.

Aus den Abb. 3A und 3B ist ersichtlich, dass die Behandlung mit dem Plasmavorrichtung für alle getesteten Gewebe - trocken oder feucht - anwendbar war. Die Plasmavorrichtung konnte über alle untersuchten Gewebe sanft bewegt werden - es wurde kein Halten oder Verhaken beobachtet. Bei allen im Rahmen dieser Studie untersuchten Trockenstoffen wurden keine Farbveränderungen oder andere Schäden beobachtet. Dieses Ergebnis ist unabhängig von der Anzahl der Wischproben. Bei der Behandlung von nassen/feuchten Geweben zeigten einige Gewebeproben jedoch Schäden, wie in Abb. 3B in den jeweiligen Abschnitten der Fotos markiert.

Dabei wird aus optischen Untersuchungen abgeleitet, dass das Verbrennen von feuchten Geweben an leicht trockenen Stellen des Gewebes stattfindet, wo die Plasmaentladung konzentriert und die lokale Temperatur erhöht wird.

Die Fig. 4A und 4B zeigen Messungen der Plasmaleistung, die von einer Plasmaquelle einer Plasmavorrichtung verbraucht wird, die kaltes atmosphärisches Plasma auf Baum- wollgewebe mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedingungen aufbringt. Insbesondere ist die als "50% feuchtes Gewebe" bezeichnete Probe ein Baumwollgewebe, das zu gleichen Teilen aus einem Nassbereich und einem Trockenbereich besteht, worin die Plasmavor richtung zwischen dem Nassbereich und dem Trockenbereich hin und her geschoben wird. Die als "25% feuchtes Gewebe" bezeichnete Probe weist eine ähnliche Konfigurati on mit einer reduzierten (d.h. halben) Flüssigkeitsmenge auf, die auf den Nassbereich aufgebracht wird. Abb. 4A zeigt das Durchziehen mit 30 Durchzügen pro Minute, während Abb. 4B das Durchziehen mit 60 Durchzügen pro Minute zeigt. Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede in der Plasmaleistung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Gewebes, wie im Folgenden näher erläutert.

Man kann die Übertragung vom Trockenbereich des Gewebes auf den 50% oder 25% Nassbereich des Gewebes eindeutig erkennen. Für den Trockenbereich des Gewebes wird für alle untersuchten Proben im Rahmen dieser Studie ein Plasmaleistungsverbrauch von ca. 2 Watt ermittelt. Dieser Wert steigt auf 3 bis 9 Watt, wenn die Plasmaquelle in den Feuchtbereich des Gewebes bewegt wird (50% und 25%). Basierend auf diesen Ergeb nissen wird davon ausgegangen, dass die in Abb. 3B dargestellten Schäden am nassen Gewebe auf eine erhöhte lokale Temperatur der mit einer erhöhten Leistung arbeitenden Plasmaquelle zurückzuführen sind. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, wird ange nommen, dass die nasse Oberfläche den Widerstand gegen die Zündung des Plasmas erhöht. Es wird davon ausgegangen, dass sich das Plasma somit nur lokal an Trocken- /T rockenstellen und/oder Trocken-/Trockenporen der zu behandelnden Oberfläche ent zündet, wo die resultierende Leistungskonzentration dann hoch ist und somit zu kleinen lokalen Verbrennungen führen kann.

Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass die gemessenen Leistungsverbräuche für den 25% feuchten Gewebeabschnitt kleiner sind als die Leistungsverbräuche für den 50% feuchten Abschnitt. Dennoch sind alle gemessenen Leistungsverbräuche für 50% und 25% feuchtes Gewebe deutlich höher als die gemessene Leistung für den Trockenbereich des Gewebes.

Im Gegensatz zu Abb. 4A, die große Unterschiede im Stromverbrauch für trockene und nasse Gewebe zeigt, zeigt Abb. 4B, dass es für das 25% feuchte Gewebe und mit hoher Abzugsgeschwindigkeit (60 Abstriche pro Minute) schwierig war, diesen Unterschied zu erfassen. Das bedeutet, dass es entscheidend ist, den Stromverbrauch des Plasmas schnell genug zu erfassen, um den Feuchtebereich mit dem Plasma- Leistungsmessverfahren zu identifizieren. Ein Beispiel für eine zu langsame Aufzeichnung ist in Abb. 4B mit einer Ellipse für das 25% feuchte Gewebe markiert. Es wird daher da von ausgegangen, dass die Leistungsaufnahme der Plasmaquelle mit einer Frequenz von mindestens 10 s-1, vorzugsweise 50 s-1 und vorzugsweise 100 s-1 aufgezeichnet werden sollte.

Da die von der Plasmaquelle verbrauchte Leistung von der Luftfeuchtigkeit des zu behan delnden Gewebes beeinflusst wird, wird in Anbetracht der in den Abb. 4A und 4B darge stellten Ergebnisse erwogen, dass eine Plasmavorrichtung, die weiterhin in der Lage ist, den Stromverbrauch der Plasmaquelle zu messen (z.B. durch zusätzliche Einbeziehung eines Plasmastromverbrauchsmesssystems, das durch eine beliebige bekannte elektri sche Schaltung realisiert werden kann - ein "Leistungsmonitor"), selbst als Feuchtigkeits sensor fungieren kann. Mit dem Plasma-Leistungsaufnahme-Messsystem kann die Plas mavorrichtung auch eine automatische Abschaltung durchführen, wenn die Leistung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn die Leistung einen bestimmten Schwel lenwert überschreitet und/oder wenn ein Muster in den Leistungsmessungen identifiziert wird, das anzeigt, dass die zu behandelnde Oberfläche einen bestimmten Feuchtigkeits grad überschreitet, kann die Vorrichtung automatisch abgeschaltet werden und/oder die an die Plasmaquelle abgegebene Leistung kann automatisch begrenzt werden. Messungen wie diese können verwendet werden, um die Parameter zu definieren, die zur Steuerung von kalten atmosphärischen Plasmavorrichtungen zum Auffrischen von Klei dung erforderlich sind, um Betriebsbedingungen zu definieren, um trockene und feuchte Teile von Kleidung zu identifizieren und die Plasmaleistung entsprechend anzupassen, um unterschiedliche Plasmaeinstellungen für verschiedene Gewebe bereitzustellen und um die Plasmaleistung abhängig von der Geschwindigkeit zu steuern, mit der der Auffri scher über das Gewebe bewegt wird. Kurz gesagt, im Prinzip kann ein nahezu autonomes Steuerungssystem aufgebaut werden, um einen sicheren Betrieb der kalten atmosphäri schen Plasmavorrichtung unter bestimmten Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Dies trägt dazu bei, eine sichere Behandlung verschiedener Gewebe unter verschiedenen Be dingungen zu gewährleisten.

In Fig. 5 wird eine exemplarische Struktur einer Plasmaquelle einer Plasmavorrichrtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Plasmaquelle 500 beinhaltet eine erste Elektrode 502, eine zweite Elektrode 504 und eine dielektrische Schicht 506, die die erste Elektrode 502 und die zweite Elektrode 504 trennt. Die erste Elektrode 502 ist konfiguriert, um das kalte atmosphärische Plasma zur Behandlung der zu behandelnden Oberfläche zu entzünden. Das heißt, die erste Elektro de 502 ist so angeordnet, dass sie näher an der zu behandelnden Oberfläche liegt als die zweite Elektrode. In Fig. 5 ist die erste Elektrode 502 weiterhin mit einem dielektrischen Material 508 bedeckt, das vorzugsweise aus einem plasmaresistenten Isolationsmaterial, beispielsweise einer glasfaserverstärkten Kohlenwasserstoffkeramik, besteht.

In Stapelrichtung gesehen weist die zweite Elektrode 504 vorzugsweise eine Dicke von mindestens 10 pm auf, wobei die erste Elektrode 502, ebenfalls in Stapelrichtung betrach tet, vorzugsweise eine Dicke von mindestens 10 bis höchstens 50 pm aufweist. In Stapel richtung betrachtet, weist die dielektrische Schicht 506 vorzugsweise eine Dicke von min destens 100 pm bis maximal 300 pm auf. Das dielektrische Material 508 weist vorzugs weise eine Dicke von mindestens 0,1 pm in Stapelrichtung auf. Das dielektrische Material 508 weist vorzugsweise eine Dicke von höchstens 30 pm in Stapelrichtung, vorzugsweise höchstens 10 pm auf. Somit kann die Dicke zwischen 0,1 pm und 30 pm oder zwischen 0,1 pm und 10 pm in Stapelrichtung liegen.

Vorzugsweise beinhalten die erste Elektrode 502 und/oder die zweite Elektrode 504 je weils eine Beschichtung 503 und eine Beschichtung 505, die eines der folgenden Materia lien umfasst: Stromloses Nickel-Immersionsgold (ENIG), Stromloses Nickel Stromloses Nickel-Immersionsgold (ENEPIG), Stromloses Nickel-Immersionsgold (ENIPIG), Stromlo ses Palladium (EP) und Stromloses Palladium-Immersionsgold (EPIG), Hartgold. Die Be schichtung 503 und/oder die Beschichtung 505 kann eine Dicke von mindestens 0,5 pm, vorzugsweise mindestens 0,8 pm aufweisen. Die Beschichtung 503 und/oder die Be schichtung 505 kann eine Dicke von 1,5 pm oder weniger, vorzugsweise 1,25 pm oder weniger aufweisen. Somit kann die Beschichtung 503 und/oder die Beschichtung 505 eine Dicke von 0,5 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise 0,8 pm bis 1,25 pm aufweisen, insbesondere wenn sie aus Hartgold oder einem anderen der zuvor genannten Materialien hergestellt ist. Die vorgenannte Stapel Struktur ist vorzugsweise auf einem Basiselement 510 aufgebaut, auf dem auch die dielektrische Schicht 506 angeordnet sein kann und/oder in dem die zweite Elektrode 504 untergebracht sein kann.

Wie vorstehend erläutert, kann eine Plasmavorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung segmentierte Plasmaquellen beinhalten, bei denen die in Fig. 5 dargestellte Grund struktur noch erhalten bleiben kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6A beinhaltet die Plasmaquelle 600A ein erstes Plasmaquel lensegment PQ1 und ein zweites Plasmaquellensegment PQ2. Die Plasmavorrichtung 600A ist konfiguriert, um das erste Plasmaquellensegment PQ1 nur dann selektiv einzu schalten, wenn ein Abstand zwischen dem ersten Plasmaquellensegment und der zu be handelnden Oberfläche innerhalb des vorgegebenen Abstandes liegt, und um das zweite Plasmaquellensegment PQ2 nur dann selektiv einzuschalten, wenn ein Abstand zwischen dem zweiten Plasmaquellensegment und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorgegebenen Abstandes liegt. Das selektive Einschalten jedes der Plasmaquellenseg mente PQ1, PQ2 kann wie oben beschrieben durch einen Abstandssensor und/oder ei nen Lichtsensor und/oder einen Aktuator 900 gemäß Fig. 9 realisiert werden. Darüber hinaus kann jedes der Plasmaquellensegmente PQ1, PQ2 unabhängig voneinander mit den oben genannten Sicherheitsmaßnahmen wie dem Geschwindigkeitssensor, der Ober- flächeneigenschaften-Erfassungsvorrichtung usw. ausgestattet sein.

Ähnlich wie die in Fig. 5 dargestellte Struktur der Plasmaquelle 500 beinhaltet die Plas maquelle 600A auch eine erste Elektrode 602A, eine zweite Elektrode 604A und eine die lektrische Schicht, die die erste Elektrode 602A und die zweite Elektrode 604A trennt, die jedoch nicht dargestellt ist, um die Anordnung der Elektroden besser zu veranschauli chen. Die Plasmaquellensegmente PQ1, PQ 2 werden gebildet, da die erste Elektrode 602A ein erstes Elektrodensegment 602A-1 im Bereich des ersten Plasmaquellenseg ments PQ1 und ein zweites Elektrodensegment 602A-2 im Bereich des zweiten Plas maquellensegments PQ1 beinhaltet. Die zweite Elektrode 604A kann unterdessen eine gemeinsame Elektrode sein, die dem ersten und zweiten Elektrodensegment 602A-1, 602A-2 zugeordnet ist. Wie aus Abb. 7A ersichtlich ist, die einen entsprechenden Schaltplan der Plasmaquelle 600A darstellt, sind die Plasmaquellensegmente PQ1 und PQ2 elektrisch parallel geschal tet und können unabhängig voneinander aktiviert oder deaktiviert werden.

Fig. 6B bzw. Fig. 7B zeigen ein schematisches Diagramm einer Plasmaquelle 600B und das entsprechende Schaltplan davon. Ähnlich wie die Plasmaquelle 600A in Fig. 6A bein haltet die Plasmaquelle 600B eine erste Elektrode 602B, eine zweite Elektrode 604B und eine dielektrische Schicht (nicht dargestellt), die die erste Elektrode 602B und die zweite Elektrode 604B trennt. In Fig. 6B beinhaltet die zweite Elektrode 604B ein erstes Elektro densegment 604B-1 und ein zweites Elektrodensegment 604B-2. Dementsprechend be steht die Plasmaquelle 600B auch aus den Plasmaquellensegmenten PQ1 und PQ2, die elektrisch parallel geschaltet sind und unabhängig voneinander aktiviert und deaktiviert werden können, wie in Fig. 7B dargestellt. Wie bereits erwähnt, gilt eine Plasmavorrich tung mit einer segmentierten Plasmaquelle als besonders geeignet für die Behandlung größerer Flächen.

Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm einer Plasmavorrichtung mit einer austauschba ren Plasmaquelleneinheit.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 beinhaltet die Plasmavorrichtung 800 eine Plasmaquellen einheit 801, die abnehmbar mit einem Hauptgehäuse 810 gekoppelt ist. Die Plasmaquel leneinheit 801 beinhaltet unter anderem die Plasmaquelle 802, das Hauptgehäuse 810 beinhaltet ein Batteriemodul 803, das als Spannungsquelle dient. Das Hauptgehäuse 810 beinhaltet weiterhin die Ladeelektronik 807 zum Laden des Batteriemoduls 803 und ein Steuermodul 805, das für die Koordination der jeweiligen Funktionalitäten der Plasmavor richtung 800 zuständig ist. Das Hauptgehäuse 810 ist weiterhin mit einem Hauptschalter 806 und einer Stromversorgungsschnittstelle 808 ausgestattet.

Die Kopplung zwischen der Plasmaquelleneinheit 801 und dem Hauptgehäuse 810 kann beispielsweise durch mechanische Kopplungsmittel 804 und eine elektrische Verbindung 809 realisiert werden, die die Plasmaquelleneinheit 801 und das Hauptgehäuse 810 struk turell und elektrisch verbinden. Die Kupplungsmittel 804 können ein Paar Magnete sein. Natürlich sind auch andere Kupplungsmethoden wie z.B. mechanische Kupplungsmittel (z.B. Schnappmontage oder Schrauben) möglich. Der elektrische Anschluss 809 kann beispielsweise in Form einer Steckdose, wie in Fig. 8 dargestellt, oder einer anderen ge eigneten Struktur ausgeführt werden. Auf diese Weise kann die Plasmaquelleneinheit 801 durch eine andere Plasmaquelleneinheit ersetzt werden, die beispielsweise auf der dem zu behandelnden Material zugewandten Seite eine andere FomWEIektrodenstruktur auf weisen kann. Das Anwendungsfenster für die Plasmavorrichtung 800 wird dadurch erwei tert.

Das Hauptgehäuse 810 ist vorzugsweise so konfiguriert, dass an den Kontakten der am Hauptgehäuse 810 vorgesehenen elektrischen Verbindung 809 keine elektrische Energie erzeugt wird, wenn die Plasmaquelleneinheit 801 über die mechanischen Kopplungsmittel 804 getrennt und/oder nicht korrekt gekoppelt wird. Zu diesem Zweck können das Haupt gehäuse 810 und die Plasmaquelleneinheit 801 so konfiguriert werden, dass die elektri sche Schaltung, die die Kontakte des Hauptgehäuses 810 mit Spannung versorgt, beim Trennen der Plasmaquelleneinheit 801 nicht geschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann am Hauptgehäuse 810 ein Sensor vorgesehen werden, der überprüft, ob eine aus reichende Kupplung vorhanden ist. So kann beispielsweise ein mechanischer Sensor vor gesehen werden, so dass der Sensor nur dann gedrückt wird, wenn die Plasmaquellen einheit 801 ausreichend mit dem Hauptgehäuse 810 gekoppelt ist. Der Sensor kann elektrisch mit dem Steuermodul 805 verbunden sein.

Entsprechend Fig. 9 weist die dort dargestellte und erfindungsgemäße Plasmavorrichtung 900 zum Aufbringen eines kalten atmosphärischen Plasmas auf eine zu behandelnde Oberfläche, insbesondere auf Textilien, Leder und/oder Kunststofffasern, einen Aktuator

913 auf, der zur Aktivierung ein in Fig. 9 nicht näher bezeichneten, jedoch beispielsweis in Fig. 1 dargestellten Plasmaquelle 102 ausgebildet ist, sofern ein Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb eines vorbestimmten Ab stands liegt, wobei der Aktuator 913 ein verstellbares und vorgespanntes Aktorelement

914 mit zumindest einem Betätigungselement 915 und eine Erfassungseinrichtung 916 aufweist, die die Stellung des Aktorelements 914 zumindest dann erfasst, sofern der Ab stand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. Dies bedeutet auch, dass in diesem Fall der Abstand zwi schen dem Aktorelement 914 und dem Aktuator 913 innerhalb eines vordefinierten Ab stands liegt. Das Aktorelement 914 ist dabei in Richtung auf den Aktuator 913 verstellbar, sofern beispielsweise die Plasmavorrichtung 900 auf eine zu behandelnde Oberfläche aufgesetzt wird. Mit der erfindungsgemäßen Plasmavorrichtung 900 können somit insbe sondere Gefahren durch eine Fehlbedienung durch den Kunden vermieden werden, da die Plasmaquelle ausschließlich dann aktiviert ist, wenn der Abstand zu der zu reinigen den Kleidung innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. Der vorgegebene Abstand liegt dabei in einem Bereich von 0 bis 4 mm, vorzugsweise 0 bis 1 mm. Dies hat den besonde ren Vorteil, dass je nach vordefiniertem Parameter (z.B. Entfernung) die Plasmaquelle oder ein einzelnes Plasmaquellensegment aktiviert und/oder deaktiviert werden kann. Hierdurch kann eine weitere Reduzierung der Emissionen und eine Erhöhung des Ge samtwirkungsgrades der Plasmavorrichtung 900 ermöglicht werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Vorspannung und Rückstellung des Aktorelements 914 eine Feder 917, ein elastisches Kunststoffelement, wie eine Dich tungslippe, ein Schaumstoffelement oder ein Gummielement, oder eine pneumatische oder hydraulische Rückstelleinrichtung vorgesehen. Die stellt ein breites Auswahlspekt rum an zuverlässig arbeitenden und zugleich kostengünstigen Rückstelleinrichtungen dar, die das Aktorelement 914 immer wieder in seine Ausgangslage zurückverstellen und dadurch die Plasmaquelle deaktivieren.

Zweckmäßig weist die Erfassungseinrichtung 916 einen Näherungssensor, einen Kon taktsensor, einen Mikroschalter, einen Dehnungsmessstreifen, einen Magnetsensor und/oder eine Lichtschranke 918 auf. Das Aktorelement 914 ist in Geräterichtung 919 mit einem oder mehreren Betätigungselementen 915 versehen, um einer Elektronik, hier der Erfassungseinrichtung 916, den sicheren Kontakt der Plasmavorrichtung 900 mit der zu behandelnden Oberfläche erkennbar zu machen. Diese Betätigungselemente 915 können dann mit jeglichen Näherungs- oder Kontaktsensoren abgefragt werden, z.B. Mikroschal ter betätigen oder mit Metallteilen/Magneten versehen andere Sensoren ansprechen. Auch Dehnungsmessstreifen an einem verformbaren Material angebunden sind denkbar. Hierdurch kann die Erfassungseinrichtung 916 kostengünstig und äußerst flexibel gefertigt werden.

Vorteilhafterweise weisen die Erfassungseinrichtung 916 die zuvor erwähnte Lichtschran ke 918 und das Betätigungselement 915 eine abgeschrägte Flanke auf, wobei die Erfas sungseinrichtung 916 derart ausgebildet ist, dass sie einen Abdeckgrad der Lichtschranke 918 und damit einen Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Ober- fläche ermittelt. Hierdurch ist es möglich, mittels der die Lichtschranke 918 aufweisenden Erfassungseinrichtung 916 nicht nur einen „AN-“ oder „AUS“-Stellung anzuzeigen, son dern auch Zwischenstellungen, die abhängig vom Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Oberfläche sind.

Gemäß Fig. 9 weist die Erfassungseinrichtung 916 eine Lichtschranke 918 auf und ist auf einer Platine 920 angeordnet, wobei die Platine 920 eine Öffnung 921 aufweist, die durch die Lichtschranke 918 gekreuzt bzw. überdeckt ist und in die das Betätigungselement 915 eingreift, sofern der Abstand zwischen der Plasmaquelle und der zu behandelnden Ober fläche innerhalb des vorbestimmten Abstands liegt. In diesem Ausführungsbeispiel greift somit das Betätigungselement 915 durch die Öffnung 921, wodurch eine sehr platzspa rende Bauweise erreicht werden kann.

Die Plasmavorrichtung 900 kann darüber hinaus eine Anzeige- oder Kontrollleuchte auf weisen, die den Benutzer anweist, einen Umgebungsbereich der Plasmavorrichtung 900 zu belüften, nachdem die Plasmaquelle für einen vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet wurde. Auch kann die Plasmavorrichtung 900 einen ein Geschwindigkeitssensor zum Messen einer Geschwindigkeit, mit der die Plasmavorrichtung 900 über die zu behan delnde Oberfläche bewegt wird, aufweisen, wobei die Plasmavorrichtung 900 die Plasma quelle vorzugsweise automatisch ausschaltet, wenn die erfasste Geschwindigkeit unter einem ersten vorbestimmten Wert oder über einem zweiten vorbestimmten Wert liegt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Plasmavorrichtung 900 in einem optimalen Geschwindigkeitsbereich arbeitet, d.h. nicht zu langsam (um die Temperatur an der Schnittstelle zwischen der Plasmavorrichtung 900 und der zu behandelnden Oberfläche unterhalb der Betriebsschwelle, d.h. unterhalb der Temperatur, die das zu behandelnde Material beschädigen kann, zu halten) und nicht zu schnell (um den Zweck der Behand lung zu erfüllen, z.B. um die Deaktivierung der übelriechenden Moleküle zu ermöglichen).

Zweckmäßig ist eine Oberflächeneigenschaften-Erfassungsvorrichtung, insbesondere ein Temperatursensor oder ein Feuchtigkeitssensor, zum Erfassen mindestens einer Eigen schaft der zu behandelnden Oberfläche vorgesehen. Die mindestens eine Eigenschaft kann beispielsweise ein Feuchtigkeitsgehalt, eine Temperatur usw. sein. Das heißt, die Oberflächeneigenschaften-Erfassungsvorrichtung beinhaltet vorzugsweise einen Feuch tigkeitssensor zum Erfassen des Feuchtigkeitsniveaus der zu behandelnden Oberfläche, wobei die Plasmavorrichtung 900 vorzugsweise die Plasmaquelle automatisch abschaltet, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Oberfläche höher als ein vorgegebe ner Feuchtigkeitswert ist, wodurch verhindert wird, dass die Plasmavorrichtung 900 mit zu hoher Leistung betrieben wird. Der Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Oberfläche kann durch Messung der von der Plasmaquelle aufgenommenen Leistung ermittelt wer den. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet die Oberflächeneigenschaften- Erfassungsvorrichtung einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der zu behandelnden Oberfläche, wobei die Plasmavorrichtung 900 die Plasmaquelle vorzugs weise automatisch ausschaltet, wenn die Temperatur der zu behandelnden Oberfläche über einem vorgegebenen Temperaturwert liegt, wodurch eine Beschädigung des behan delten Materials verhindert wird.

Darüber hinaus ist die Plasmavorrichtung 900 vorzugsweise tragbar und die Spannungs quelle weist eine Batterie oder einen Akkumulator auf. Hierdurch ist eine mobile Nutzung vergleichsweise einfach möglich. Darüber hinaus kann Plasmaquelle austauschbar sein. So kann beispielsweise die Plasmavorrichtung 900 so konstruiert sein, dass die Plasma quelle in einer Plasmaquelleneinheit der Plasmavorrichtung 900 untergebracht und die Spannungsquelle in einem Hauptgehäuse der Plasmavorrichtung 900 untergebracht ist und die Plasmaquelleneinheit abnehmbar mit dem Hauptgehäuse gekoppelt ist. Auf diese Weise kann eine Plasmavorrichtung 900 beispielsweise das Hauptgehäuse und eine Rei he von Plasmaquelleneinheiten beinhalten, die sich jeweils besonders für ein bestimmtes zu behandelndes Material eignen.