DE1652264A1

DE1652264A1 - Verfahren zur mechanischen Oberflaechenbehandlung von Arbeitsstuecken

Info

Publication number: DE1652264A1
Application number: DE19671652264
Authority: DE
Inventors: Dittmar Charles A
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-10-24
Filing date: 1967-10-24
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB1196684A; US3460296A; NL6714325A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. EWeickmann, Dr. Ing. A-Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipi—Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F.A.WEICKMANN ißcooe/

NA

8 MÜNCHEN 27, DEN 24o 10« 1967 MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Rank Xerox Ltd«,,

Rank Xerox House, 338, Euston Road,

London N„W_e1 , England

Verfahren zur mechanischen Oberflächenbehandlung von

Arbeitsstücken

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mechanischen Oberflächenbehandlung von Arbeitsstücken; sie bezieht sich dabei insbesondere auf ein Verfahren zur mechanischen Ablösung eines aus einem relativ harten Material bestehenden Überzugs von einem weichen Trägermaterial.

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. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur mechanischen Ablösung eines Selenüberzugs von einer weichen Metal!trägerschicht, wie von einer Aluminiumträgerschicht, ohne dabei diese Trägerschicht zu beschädigen„ Obwohl die Erfindung im Hinblick auf Selen und Selenlegierungen beschrieben wird', ist sie ebenso zur Bearbeitung von anderen Materialien geeignet. Das erwähnte Ablösen ist grundsätzlich ein Verfahren, das zur Trennung von zwei in irgendeiner Weise miteinander verbundenen Komponenten führt, so daß' eine oder beide der Komponenten wieder zurückgewonnen werden können. Bei bisher bekannten mechanischen Ablöseverfahren, bei denen zur Ablösung eines Materials von einem anderen Material eine mechanische Einrichtung, wie ein Körnerstrahlgebläse, verwendet worden ist, wurde die Außenkomponente von der Trägerkomponente abgetragen und/oder abgeschliffen. Dieses Abtragen und/oder Abtrennen des Außenmaterials erfordert jedoch häufig einen hohen Kraftaufwand, der zu einer dauerhaften Beschädigung des Innen-Trägermaterials führt» Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Trägerschicht aus einem relativ weichen Material hergestellt ist, das den örtlich auftretenden starken Kräften nicht zu widerstehen imstande ist, ohne dabei nicht beschädigt zu werden.

Anstelle mechanischer Ablöseverfahren sind zur zerstörungsfreien Ablösung eines Überzugs von einem weichen Trägermaterial auch schon andere Verfahren angewandt worden„ wie z.B. ein chemisches Ablöseverfahren und ein Ablöseverfahren, bei dem die. Ablösinig etaek WSr^t-aeiamrkung erfolgt.. Diese

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Verfaliren zeichnen sich durch äußerst langsame Arbeitsgeschwindigkeiten aus, und außerdem sind sie kostspielig. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß bei den mit Hilfe von V7ärmeeinwirkung bzw. mit Hilfe von chemischen Mitteln arbeitenden Ablöseverfahren giftige Dämpfe entstehen, die für in solchen'Gebieten Arbeitende gesundheitsschädlich sind.und deren Ableitung kostspielig ist. Bei dem chemischen Ablöseverfahren wird das jeweilige Material zuerst in einer Lösung aufgelöst und dann nach Ausfällen der betreffenden Lösung f zurückgewonnen« Neben dem Zeit- und Kostenaufwand für solche Zurückgewinnungsvorgänge ist stets erforderlich, noch eine Reihe von Verfahrensschritten auszuführen.

Ein derzeit kommerziell angewandtes Verfahren zur mechanischen Ablösung oder mechanischen Bearbeitung eines Metalles ist das sogenannte "Körnerstrahlen"-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird ein relativ hartes Material auf die jeweils zu bearbeitende oder abzulösende Oberfläche geschleudert» j

Dabei werden Körnerpartikel verwendet, die genügend mechanische Energie abgeben, um den betreffenden Arbeitsvorgang auszuführen. Bei dem Körnerstrahlen-Verfahren werden im allgemeinen glatte Körner, wie Glaskörner oder Stahlkugeln, verwendet, um das jeweilige Überzugsmaterial durch Ausübung von Aufschlag-Sclxjerkräften abzulösen. RoJjpartikel, z.B. aus Aluminiumoxyd, Silizium oder Hartguß,, werden ebenfalls zur Ablösung oder Abtrennung von "überzugsmaterialien verwendet. Wenn der Außenflächenüberzug abgelöst, ist, ist das Trägermaterial

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den durch den Körnerstrom ausgeübten Kräften ausgesetzt. Besitzt das betreffende Trägermaterial dabei nicht die . physikalischen Eigenschaften, um den betreffenden Kräften widerstehen zu können, so wird es derart beschädigt, daiS es ohne zusätzliche kostspielige Behandlungen nicht mehr wieder verwendbar ist.

Gemäß einem weiteren kommerziell angewandten Verfahren zur Ablösung von überzugsmaterialien von Trägerschichten wird unter hohem Druck zugeführtes Wasser, das relativ preiswert ist, verwendet. Dieses mechanische Verfahren bietet sich relativ leicht für Anwendungsfälle an, in denen eine Komponente an einer anderen Komponente leicht anhaftet. Um jedoch fest miteinander verbundene Materialien zu lösen, muß unter einem extrem hohen Druck stehendes Wasser verwendet werden. Derartig

hohe Drücke machen die betreffende Arbeitsvorrichtung dann jedoch sehr teuer und aufwendig. Ein unter hohem Druck stehender Wasserstrahl vermag Partikel aus einem harten überzug herauszulösen; der betreffende Wasserstrahl gibt an die betreffenden, aus dem überzug herausgelösten Partikel jedoch weiterhin Energie ab, wodurch die betreffenden Partikel in das relativ weiche Trägermaterial wieder eingelagert werden. Es wird angenommen, daß die Partikel in dem inkompressiblen Wasserstrahl eingeschlossen sind und daß sie dann unter hohem Druck in die freigelegten Trägerschichtflächen eingelagert werden. Dieser Effekt tritt im allgemeinen dann auf, wenn das Überzugsmaterial nicht vollständig die weichere Trägerschicht überdeckt, so daß noch eine dem Wasserstrahl ausgesetzte spitz

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zulaufende Kante vorhanden ist. In den dünneren Abschnitten der Kante vorhandenes Überzugsmaterial, das elastischer ist, wird dabei eher in die Trägerschicht eingetrieben als durch das Wasser herausgelöst und abgeführt.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, gemäß dem auf ein zu bearbeitendes Arbeitsstück Energie übertragen wird. 'Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß Partikel unter Druck gegen das betreffende Arbeitsstück gerichtet werden, g Die Partikel besitzen einen Elastizitätsmodul, d«as unter dem des botreffenden Arbeitsstückes liegt; ferner besitzen die betreffenden Partikel ein solches Federungsvermägen, daß sie nach erfolgter Verformung wieder in ihre jeweilige Originalform zurückkehren. Auf die betreffenden Partikel wird dabei genügend Kraft ausgeübt, um sie innerhalb ihrer Proportionalitätsgrenzen zu verformen. Dabei wird auf das Arbeitsstück ständig eine Kraft ausgeübt,

Anhand von Zeichnungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert*

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein gemäß der Erfindung aufgebautes Körnerstrahlen-Gehäuse mit einem darin enthaltenen Fördersystem,

Fig. 2 zeigt eine Teilschnittansicht durch das Körnerstrahlen-Gehäuse gemäß Fig. 1, entlang der in Flg. 1 eingetragenen. " , Linie 2-2. .' . ': ^

ί ■ -

■ Fig, 3 zeigt in einer Seitenansicht eine gemäß der Erfindung aufgebaute automatische Materialablöse- und Zurückgewinnungsanlage. 109813/0398

Fig«, 4 zeigt in einer Teilschnittansicht "entlang der in Fig.3 eingetragenen.Linie 4-4 eine elektrostatische Materialtrenneinrichtung,,

Fig« 5 verdeutlicht schematisch ein zur Ablösung von Selen dienendes Verfahren gemäß der Erfindung.

Bei einem xerografischen Verfahren wird eine xerografische Platte, bestehend aus einer, elektrisch leitenden Trägerplatte mit einer darauf aufgebrachten Schicht aus fotoleitendem Ma-" terial, auf ihrer gesamten Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. Die geladene Platte wird dann einem Lichtbild entsprechend belichtet. Dadurch wird die auf dem fotoleitenden Material, das in vorbestimmter Menge auf der elektrisch leitenden Trägerschicht aufgebracht ist, befindliche elektrostatische Ladung unter Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes abgeleitet. Dieses latente Bild kann dann durch Anwendung geeigneter Einrichtungen entwickelt werden, um ein dem Original-Lichtbild entsprechendes sichtbares Bild zu erhalten.

In mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden automatischen xerografischen Vervielfältigungsmaschinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die xerografische Platte als zylinder- förmige Trommel auszubilden. Damit kann dann die xerografische Platte kontinuierlich an verschiedenen xerografischen Entwicklungsstel]fen vorbeigeführt werden. Während des ständigen Gebrauchs wird eine xerografIsche Platte entweder durch Ein-

von Fremdkörpern oder dgl, unbrauchbar, oder sie 109813/0306

altert, indem sie ihre Lichtempfindlichkeit verliert_o In jedem Fall muß die xerografische Trommel erneuert werden. Anstatt eine verbrauchte Trommel wegzuwerfen, hat es sich als wirtschaftlich herausgestellt, sowohl das fotoleitende Überzugsmaterial als auch die trommeiförmige, elektrisch

leitende Trägerschicht wieder zu verwenden_β

Die xerografische Platte, wie sie derzeit in breitem Umfang kommerziell verwendet wird, enthält eine 10 bis 75 Mikron dicke fotoleitende Schicht aus Selen« Diese fotoleitende Schicht ist im allgemeinen auf einer aus elektrisch leitendem Material, wie Aluminium oder Messing, bestehenden Trommel aufgebracht. Eine solche xerografische Trommel ist z.B. in der US-Patentschrift 2 970 906 beschrieben« Obwohl die genaue Molekularstruktur des Selenüberzugs nicht exakt bekannt ist, ist jedoch bekannt, daß das mit dem Trägermaterial verbundene Selen sich in einem harten, amorphen oder glasartigen Zustand befindet. Bisher hat es sich als kommerziell unausführbar erwiesen, diesen relativ harten Selenüberzug von dem weichen, elektrisch leitenden Trägermaterial abzulösen, da die hierfür erforderlichen mechanischen Kräfte derart hoch sind, daß es zu ernsthaften Beschädigungen des weichen, elektrisch leitenden Trägermaterials kommt, das damit dann nicht mehr wiederverwendbar ist·

Die vorliegende Erfindung zeigt nun, wie eine mechanische

von
Bearbeitung oder Ablösung/ auf einer Trägerschicht befindlichem

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.'•.aterial erJcolcen kann, i.-.emaß der Erfindung werden gegen ein arbeitsstj.ee Partikel geschleudert, die nicht nur £-.;r den kurzen Augenblicic ihres r,u£trefrens auf aas betreffende arbeit:; stiele sondern ..ber eine relativ lan re .:-e it spanne Iiinvcg = mechanische Energie abzugeben imstande sind. Partikel,, die hierf .r ausgewählt weraen, besitzen folgende Eigenschaften;

1) Das Elastizitätsmodul liegt unter dem der weichen Oberfläche, auf die die betreffenaen Partikel geschleudert werden;

α dadurch werden zu ^eginn des Auftreffens der betreffenden

Partikel auf die jeweilige Oberfläche die Partikeikörner =-■ verformt, nicht aber das weiche iiaterial,

2) Sine hohe Strecicgrenze, so' daß das jeweilige Partikel verformt werden kann,' onne seine Elastizitätsgrenzen zu aberschreiten.

3) Bin starkes ia.cicfederungsvermögen (unter kuckfederunp- wira die Eigenschaft eines Körpers verstanden, i-JtoiBspannungen sowie statische Belastungen zu absorbieren), so daß aer jeweilige Partikel" seine Criginalform v/ieaer anniraiut, neich-

. dem aie Stoßkräfte, die zu seiner Verformung gefuhrt, haben,

wieder abgeklungen sind. L>ie in Vorm der Deformation der Partikel gespeicherte Energie wird dann auf die benachbarte «.rbeitsstiickoberfläche übertragen. . ' " . -

Die zur Verformung eines Körpers innerhalb seiner Propor-r tionalitätsgrenzen erforderliche Arbeitsmence ist weitgehend gleich der in dem betreffenden Körper gespeicherten Energie. Ein derart deformierter Körper gibt diese gespeicherte

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Energie-ab, wenn er seine Originalform wieder annimmt. Während des Betriebs werden Partikel, auf die mechanisch zu bearbeitende Oberfläche mit einer Kraft geschleudert, die hoch genug ist, um den betreffenden Partikeln die ztir- Ausf'dhrung der erforderlichen Arbeit erforderliche Energie zuerteilen. Die Stärke der Aufschlagkraft liegt jedoch unter der Kraft, die zu einer dauerhaften Verformung bzw. zu einem Bruch der betreffenden Partikel führen würde_β Es wird angenommen, daß der Arbeitsstückoberfläche durch Partikel der hier beschriebenen Art eine mechanische Energie nicht in Form eines plötzlichen oder scharfen Energiesprunges sondern in Stufen oder Schritten zugeführt wird. Die elastischen Partikel geben bei dem Aufschlagvorgang ihre gesamte Energie ab. Ein Teil dieser Energie wird dabei an die Arbeitsstück-Oberfläche abgegeben, und zwar im Augenblick des Auftreffens der betreffenden Partikel auf die Oberfläche. Ein weiterer Teil der Energie kehrt in die Partikel als Arbeitsenergie zurück, die die betreffenden Partikel innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen verformt..· Es sei darauf hingewiesen, f daß eine geringe Menge der Energie durch Wärme oder Reibung verloren geht. Der größte Teil der gesamten Verformungsenergie wird jedoch als interne Energie gespeichert. Bei federnden

Partikeln wird diese intern gespeicherte Arbeitsenergie an die Aufschlagoberfläche als Verformungskraft abgegeben, d.h. daß die Aufschlagkräfte abgeleitet werden. Damit tritt keine reine Aufschlagkraft sondern eine kontinuierlich wirkende Kraft auf, derzufolge ein relativ weiches Material

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ohne die Gefahr einer Beschädigung bearbeitet werden kann. Dies bedeutet, daß mit Hilfe von Körnerpartikeln eine relativ große Menge mechanischer Arbeit auf ein zu bearbeitendes Material übertragen werden kann, ohne dabei häufig zu zer Störunge: fahrende reine Aufschiagkräfte in üauf nehmen zu m .ssen.

".vährend der-Ablösung der auf einer aus einer ^ ^ trägerschicht bestehenden" xerografischen Trommel in einer Dicke von etwa 40 rülcron aufgebrachten fotoleitenden Schicht aus Selen hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von etwa: 0,1 mm dicken Plastikkörnern aus iiethylrnetacrylat mit Ablosegeschwindiglceiten über 1,29 hl pro kinute" gearbeitet werden kann. Dabei wxirde ein Druclcluf tgenerator verwendet, der etwa 10,8 bis 12,4 1 Druckluft pro cm^ abgab., um die jeweiligen Körner auf eine Ar beitsst/cicoberf lache zv. richten, -. die in verschiedenen Abständen von der iX.se angeordnet war. . :' Bin Versuch, v/urde mit in einer Entfernung von ca. 20 cm von. ;-

™ . der Trommel . angeordneter Düse ausgeführt.. De^s i£r-

p gebnis war eine riblösegescmvinaigiceit von 1 ,46 m pro Kinute.

Dabei ergaben sich durch ü'inschlagwirlcung verursachte Eindruckstellen in dem Trägermaterial von ca. 0,0040 mm Tiefe. Ein zweiter Versuch v/urde unter ähnlichen Bedingungen ausgeführt, wobei die Düse ca. 15 cm von dem Arbeitsstück entfernt angeordnet wurde. Bei diesem Versuch wurde eine Ablösegeschwindigkeit von 1 ,3 m'² pro Hinute erzielt; die durch Einschlagwirlcung verursachte Einker bungs tiefe betrug ca.0,0059 mm.

Derartige Markierungen lassen sich durch einen einzigen

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r'oliervorgang leicht beseitigen.

bs α .rfte einzusehen sein, daß höhere Abiosegeschwindig-keiten durch entsprechende 'i-in.aerun.Cf der yiastizit3.tsicr.aft des iornraaterials, durcn u;rhöhen des Druckes an der I,äse oder aurch herabsetzen des .-ibstarides s v/i sehen αεί" Ijüse "urne, der Arbeit s— sticJcober fläche -erreichbar¹ sind. Auf diese .^eise werden dann die ,vuf Schlagkräfte erhöht, äs. d.'.rfte jedoch auch einzusehen sein, aald eine zur Srzieluiig höherer Ablösegeschv/indigiceiten vorgenoimr.ehe entsprechenae .-.nde::ungen dieser Parameter eine Liecenv/iricunc hinsichtlich der I^arlcierungs-Iiinäriiicriefe mit sich bringt, v/eshalb die einzelnen Pai'aHieter £j-? jeden .^n-M'enauncsfall Gesondert optimal cew^hlt v/erden sollten,

i\acnstehena v/ird die in Figuren .1 und 2 daii'crestellte '/orricntimc; naher betrachtet. Diese ¥orrich"cuiiij dient zum automatischen ablösen aer auf einer xerourafisciien trommel befindlichen fctoleitfähigen Schichte jjie jeweils zu bearbeitenden Trommeln IC (Fic·-. 1} verden auf eine einen end).ösen -ieraeii enthaltende ioräervorrientung Ii; aufgelegt, ϊ,-le betreffen-de Fördervorrichtung 1.5 leitet die Trojmneln durch einen nachstehend auch als beblaselcasten bs\7. -Vieblcisebe- ~ halter bezeichneten übstrahilcasten 20 hinduren. Der /fbstrahl-Icasten 20 wira \^on Stegen 21 getragen; er enthält eine Vor de;:- v,*aiiQ 22, eine :.uck\?and 25 und zwei gegenüberliegende Seitenv/ände 23,24. In der Vorderhand 22 befindet sich ein Fenster 26, durch welches eine Bedienperson die in dem Absträhllcasten jeweils

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befindlichen Trommeln während der Ablösevorgänge beobachten kann. Die Seitenwände 23i24 weisen eine Einfdhrungs- baw. eine Ausführungsöffnung auf, durch die eine auf die Fördereinrichtung 15 aufgelegte Trommel in die Geblaselcammer eingeführt und aus dieser wieder herausgeführt werden lcann. An der Austrittsöffnung ist eine Rollenbahn 16 vorgesehen, die die das endlose Band außerhalb der Gebläsekammer verlassenden Trommeln weiter zuleiten vermag.

Entlang des Behälterdaches 27 des Gebläsebehälters ist eine keihe von msenaufnahmeeinrichtungen 28 angeordnet, die Gebläsed.-'.sen 30 derart aufzunehmen imstande sind, daß die jeweilige Düse auf das durch die Gieblaselcammer 2ü hiiadurchgef^hrte Arbeitsstück gerichtet ist. In der Gebläsekammer sind Blasabschirmungen 29 verschieobar angeordnet, uuvch diese Abschirmungen werden die Körnerpartikel und das von der Trommel jeweils abgelöste Material in einem bestimmten Arbeitsbereich aufgenommen. Der betreffende Arbeitsbereich ist durch den Fläciienbereich definiert, über welche.™ XÖrnerpartikel abgegeben werden. Die Größe dieses Arbeitsbereiches ändert sich mit der Anzahl der eingesetzten Düsen und mit dem Viinlcel, unter dem die betreffenden Düsen angeordnet sind.

Die Transpoi'tfördereinrichtung 15 enthält eine ..veihe flacher Lagerplatten 35, die mit Hilfe von Gelenken 36 beweglich gelagert sind, so daß sie ein endloses riemenartiges 1-lattengebilae darstellen. Das endlose Plattengebilde wirα mit Hilfe

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eines Antriebsmotors 32 (Fig. 2) oder mit Hilfe irgendeines geeigneten Antriebsmechanismusses in der in Pig, 2 angedeuteten i-cichtung bewegt. Der antriebsmotor bzw. der Antriebsmechanismus bewirkt in Verbindung mit einer "(hier nicht dargestellten) übertragungseinrichtung die Steuerung der Geschwindigkeit des endlosen Plattengebildes. Mit Hilfe einer Einstelleinrichtung 17 kann die Spannung des endlosen Plattengebildes eingestellt werden.

"vie aus Fig. 2 hervorgeht, sind an jeder Lagerplatte 35 zwei ü-förmige Träger 38 getrennt befestigt. In diesen Trägern sind zylinderförmige Achsen 37 drehbar gelagert, v/ie Fig. 2 im einzelnen erkennen läßt, sind die beiden Achsen derart angeordnet, daß ihre Mittellinien nahezu parallel zueinander und in bewegungsrichtung des. Plattengebildes verlaufen. Die hintere oder feststehende Achse, d.h. die Achse, die in geringstem Abstand zu der Kackwand 25 der öebläsekammer bewegt wird, ist mit der Lagerplatte 35 fest verbunden, während die vordere odey einstellbare Achse in in der Lagerplatte vorgesehenen Schlitzlöchern 39 verschiebbar gelagert ist. Durch bloßes Lösen von Schrauben 40 und durch entsprechende Einstellung des Abstands zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden üeihen an Rollen kann eine Anpassung an Trommeln mit unterschiedlichen Durchmessern erreicht werden. Dadurch können zwischen die betreffenden Rollen jeweils Trommeln mit einem bestimmten Durchmesser eingesetzt werden. Entlang

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des zylinderförmigen Teiles" der feststehenden .-ichsen 37 ist eine iieihe von ringen, die koaxial auf die oetreffenaen Achsen aufgesteckt sind, .angeordnet. Die betreffenden Ringe bestehen aus Silikongummi oder einem ähnlichen federnden Material, das gunstige Abnutzungseigenschaften und einen hohen iieibungskoeffizienten besitzt. i;ie in ?ig. 2 dargestellten Trommeln werden zwischen die beiden Leihen der vorhandenen Rollen eingesetzt; sie werden dtirch Reibwirkung von den Ringen 41 getragen.

v/ie oben ausgeführt, sind die üase oder die 0a sen in "dem Arbeitsbereich fest angeordnet. Um die auf der gesamten Oberfläche der jeweiligen Trommel befindliche Selenschicht" abzulösen, wird die Trommel während ihres Vorbeilaufens an den Düsenstrahl gedreht, so dai3 Körnerpartikel auf die gesamte Außenfläche der jeweiligen Trommel auftreffen. Die Oberflächenschicht auf der Trommel wird damit schraubenlinienförmig abgelöst, d.h. in einer geometrischen Form, wie sie durch eine Schraube beschrieben wird, wenn diese in eine Mutter eingeschraubt wird. Es sei= darauf hingewiesen, daß auch ebenso eine bewegbare Düse verwendet werden könnte, die in- dem erwähnten Arbeitsbereich bewegt wird. Dies bringt eine große. Flexibilität in der Betriebsweise mit sich.

Die in Fig. 2 dargestellte feststehende Reihe der Achsen wird mit einer zylinderförmigen Antriebswalze 45 in

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gebracht, "und zwar derart, daß die auf den betreffenden Achsen aufgezogenen Silicongummiringe die Antriebswalze ber-ihren. Die zylinderförmige Antriebswalze 45 ist auf , einer welle 46 gelagert. .Die "v/elle 46 ist mit ihr era

einen ü'nde in einem Lagergehäuse 47 gelagert, und mit ihrem anderen L'nde führt sie in einen ialinradicasten 4o hinein. Die Antriebsleistung wird der Antriebswalze von einen Antriebsmotor 49 aber den i-ahnradkasten 43 her zugeführt. Lde Umfangsgeschwindigkeit der betreff enden v-alze I'iäxicft von dem jeweiligen ..,alinraaubersetaungsverhältnis ab.

Auf aie jeweilige xerografische Trommel werden von de.v zylinderförmigen .mtriebswalze 45 her ümfangskräfte ausgeübt, und i:war .'.ber die Achsenrollen 37 bei deren Bewegung durch den Arbeitsbereich. Mit Eintritt in die .Geoläsekanuner werden die zu einem riemenartigen Gebilde zusammengefaßten flachen Lagerplatten in Führungsschiene:! 50 gef.Lnrt. Me Schienen fahren die feststehende iteihe der Achsen in geeigneter Höhe, so daiB die auf den betreffenden Achsen angeordneten Gummiringe die zjO-inderf Örmige Anrriebswalze etv/a in ihrer horizontalen Mittellinie berühren* Eine .vor der Gebläsekammer angeoiⁿdnete F lirungs plat te 51 ist mit Hilfe eines fedainden iitanraiteiles 52 gegen die flacnerx Lagerplatten 35 vorgespannt, x/exm diese durch den erwähnten Arbeitsbereich hindurchgefi".hrt werden, uer Vorspannungsdruclc bev/irlct seinerseits, daia aie ochsen 37 in. dem Arbeitsbereich mit der zylinder-

förmigen Antriebswalze 45 _in I3erührung bleiben, so daß Z 109813/03 96

der jev/eiligen xerografischen Trommel sine ei'teilt v/irä.

sz iiat sich gezeigt, daß die auf den feststellenden Achsen 37 angeordneten, die sich drehende zylinderförmige ,mtriebs-■yalse 4^ punktweise berj.hrena.en i.-unimiriii^.e sich ..ber die .-.ntrieosv/ülze hinweg bewegen, wenn sie durch den /,.rbeitsbereicii geführt v/erden, jüs hat sich ferner gezeigt, daio trotz einer gewissen, aus. der seitlichen .-ev/egung acr ·. unu.iiringe üOe'^ die zylinderfcrmige .-jatriebsrolle resultierenden ..eibung die insgesamt erzeugte -ieibung sehr gering ist und den jje trieb der Vorrichtung bzw. die ivbnutzungseigenschaf ten der ^inge nicht merklich beeinflußt.

auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung sei noch bemerkt, daß in den jodenteil der ieblasekammer 2U ein Schudngbett 5d angeordnet ist, mit dessen Hilfe Selenpartikel und Körner nach Herabfallen von der jeweiligen Trommel abgeführt werden können. L-Jin in dem betreffenden Bett vorgesehenes Gitter läßt dabei sämtliche- Plastikkörner und die kleineren Selenpartikel hindurch. Das Bett ist in dichtung su dem Ende der Ciebläsekammer hin geneigt, so daß größere, in der betreffenden Kaminer zurückbleibende Partikel durch Vibrations bewegung zu diesem unteren ivnde hin transportiert werden.- An dem betreffenden unteren Ende des Bettes ist eine Öffnung vorgesehen, an die eine flexible Leitung 57 angeschlossen

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ist, durch die die betreffenden großen Selenpartikel in einen Auffangbehälter 58 eingeleitet werden. Das Schwingbett wird mit Hilfe eines durch einen Antriebsmotor 60 bewegten Exζenterarmes 59 angetrieben.

Zwischen dem oberen Binführungsabschnitt des riemenartigen Plattengebildes und dem unteren Ausgabeabschnitt des betreffenden Plattengebildes befindet sich in dem Arbeitsbereich eine lieihe von Leitplatten (nicht dargestellt). Diese Leitplatten bewirken, daß ein ein Arbeitsstück verlassender Körner- ivaä. Partikel strom nicht durch den unteren Ausgabeabschnitt herausgeführt sondern um den Riemen herumgeleitet wird. Dadurch gelangt das gesamte, nach Ausführung des Ablöseverfahrens vorhandene Mickstandsmaterial auf das Schwinggitter und nicht auf den Förderriemen. Die Körner und die kleineren Selenpartikel fallen durch das Gitter hindurch in trichterförmige Fördereinrichtungen 61 und 62 hinein,

In der Gebläsekammer wird mit Hilfe eines Lüfters und eines

mit

Motors, der in einem über ein Rohr 66 (Fig. 3)/der betreffenden Kammer verbundenen Staubabscheider 65 angeordnet ist, ein Unterdruck erzeugt. Aufgrund dieses Unterdruckes werden die in den trichterförmigen Fördereinrichtungen 6") ,62 befindlichen Körner und die kleineren Selenpartikel durch das £ohr zu einem Einfüllbehälter 6J hin geführt, der unmittelbar unter dem Staubabscheider angeordnet ist, wie dies Fig. 3

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verdeutlicht. Der Staubabscheider 65, der einem haushaltsstaubsaugersystem entspricht» furirt aus dem betreffenden System jeglichen dtaub oder jegliche freigelegte Partikel ab, die durch die Eintritts- una Austrittsöffnungen in die Gebläsekammer ggfs. hineingelangt sind. Die Staubpartikel werden in (hier nicht dargestellten) Säcken- gesammelt und dann aus dem System herausgeführt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist unmittelbar unter dem Hinfällbehälter 67 eine elektrostatische Trenneinrichtung 70 angeordnet, die zur Trennung dei zurückgewonnenen Selenpartikel und der Plastikkörner dient. Der von dem Behälter 67 zu der Trenneinrichtung hin geführte Strom an Körnern und Partikeln wird durch ein Regelventil 68 gesteuert. Dieses Ventil mißt die Strömung der durch eine Speiseleitung 69 hindurchtretenden Partikel und Körner ab.

Es hat sich gezeigt, daß die Plastikkörner und die Selenpartikel verschiedene triboelektrische Ladungen besitzen, wenn sie während der Cbertragung aufeinandertreffen oder aneinanderreihen. Dies heißt, daß das eine Material triboelektrisch positiv in Bezug auf das andere Material irirä.»-"" I Gemäß Fig. 4 werden die bei ihrer Bewegung durch die Lei- ·

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tung 66 unterschiedliche triboelektrische Ladungen annehmenden■ Körner und Selenpartikel zu dem Einfüllbehälter 72 hin geleitet, der in der elektrostatischen Trenneinrichtung ange ordnet ist. In dem Einfüllbehälter %2 ist eine schnecken- -

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BAD

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fördereinrichtung 73 angeordnet, die das naterial derart weiterfahrt, aaß es gleichnaßig ...oer die gesamte Lance der Treimeinrichtung verteilt . durch aie erste Tremistufe gelangt, .vcilirend des ..etriebs wird das Material unter dem Einfluß der Schwerkraft ..-,wischen einer ceer-deteii ,al2e 74 -and einer gelaueiien Jlelct.rode l^lj hinäurciicefMirt. L»ie betreffende jJleJctrode l~j ist iii .-:e;iug auf aie geerdete VaIze. 74 entweder positiv oder negativ aufgeladen, '.ei aer vorliegenden Ausf" iirruigsform besitzt die Elektrode eine Ladung solcher Polarität, aaf; sie die triboeleKtrisch geladenen £eleripartiicel anzieilt, wclvexic, die Kerner von der geerdeten ..alse ^Γ/Λ angezogen werden, wie I^HTig. 4- erxennen l"äiät, bewegen sich die PlastiJcfcörner auf der reerdeten äeite eines Trenneinx'ichttuigsbligels 7c vorbei, während die oelenpartikel auf der gegeiiuDerliegendeii Seite dieses Bttjcls von der erv/aimten Elektrode ancei:oren v/erden. Dadurcii wird das eine material von aeiii anderen Material getrennt. Gegen die geladene LJlektrode und gegen die geerdete V/aize sine Abstreifarne bzw» 70 Pedernd vorgespannt. Dadurch v/ird jegiiclies an, der | betreffenden '-/alse noch anhaftendes i.ateiäal abgefihrt.

Die von der geerdeten ".valze angesogenen Plastikkörner v/erden noch durch eine der ersten Trenneinrichtung entsprechende zweite und dritte Trenneinrichtung geleitet. In entsprechender '.eise wird das Selen, das währena dieser ersten drei Durchläufe abgesondert worden ist,-in einer vierten Stufe der Trenneinrichtung wieder aufgefrischt, u&s Selen wird

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dann unter aem Einfluß der Schwerkraft aus der Trenneinrichtungdurch ein ',iohr 91 in einen Aufnahmebehälter 35 (Fig. 3) eingeführt. Das Kischprodulct, d.h. das noch nicht getrennte Material, das nach dem vierten Trenndurchlauf noch" übrigbleibt, wird mit Hilfe einer F or der vor richtung oder dgl. (nicht dargestellt) der Trenneinrichtung zur ■v/eiteren -Bearbeitung erneut zugeführt.

;-.^Tie aus Fig. 3 hervorgeht, leitet das xohr 90 die-körner von der Trenneinrichtung zu einem Gebläsegenerator 80 hin-. In diesem Gebläse gener a tor werden die betreffenden !Corner" wieder in den Ablöseprozess eingeführt. Im Laufe der /,eit können die Plastikkcrner durch üietall verschmutzen, oüer sie können aufgrund ihrer Gebrauchs zerbrechen. Deshalb kann es erforderlich \verden, dem System ggfs. neue Körner zuzufahren. Das ^ohr 90, das die Körner von der Trenneinrichtung zu dem Generator hinfahrt, ist daner in zwei Leitüngszweige > aufgeteilt, von denen der eine Lei tunes zweig- zu dem uebläsegenerator und der andere Leitungszweig zu einem Abfallbehälter 96 hinführt. Um dem .System neue Körner zuzuführen, werden die die elektrostatische Trenneinrichtung 70 verlassenden, gebrauchten Körner zunächst zu dem Abfallbehälter hingeführt, während neue Körner unmittelbar dem Gebläsegenerator 60 zugeführt werden.

Die verschiedenen elektrostatischen Trennstufen können zum .-.,wecke der günstigsten Ausnutzung der triboelektrischen .-.-■■

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BAD OBiGfNAt. *^f " ^

Eigenschaften der verschiedenen abgelösten Materialien jeweils entsprechend geändert werden.

zweites, die Merkmale der vorliegenden Erfindung-in sich vereinigendes Verfahren zur Ablösung von Selen-veranschaulicht Fig. 5. GemäiB Fig. 5 ist es möglich, eine xerografische Trommel bei verminderter Geschwindigkeit von ihrem

berzug zu befreien, indem der verwendete Gebläsegenerator mit einer Mischung aus Körnerpartikeln gefüllt wird, die ι sum Teil mit Selen verunreinigt sind. L>ie Anwendung dieses Verfanrens führt zu. einer wirtschaftlichen Einsparung, da die verwendeten Körner während eines uearbeitumgsZyiclusses nicht auf einmal sondern lediglich periodisch elektrostatisch getrennt zu werden brauchen.·.

'.'lie aus Fig. 5 hervorgeht, werden die jeweils zu bearbeitenden xerografischen Trommeln zunächst in einer Gebläsekammer von ihrem .berzug befreit. Die dabei verwendeten Körner und | die abgelösten Selenpartikel fallen auf ein Schwinggitter 55. Die größeren,, während des AbIösevorganges erhaltenen Selenpartikel bleiben auf dem Gitter zurück, warnend die kleineren Körner und Selenpartikel durch das Gitternetz hindurchfallen. Die durch das Gitter hindurchfallenden Körner und Selenpartikel werden dann zu einer Staubabscheide-Trenneinrichtung

hin geleitet, in der die feineren Selenpartikel, zerbrochene

Körner und jeglicher Staub, der in das System ggfs. eingetreten ist, von den ganzen Körnern und den mittelgroßen

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BADCgIQfNAL _;^

Selenpartikeln getrennt werden. Der abgeschiedene Staub sowie die abgeschiedenen Selen- und zerbrochenen Kürnerpartikel werden aus dem System abgeleitet und in btaubauffängern 65 gesammelt. Die nach der Staubabscheidung zurückgebliebenen Körner und Selenpartikel werden dem Uebläsegenerator 80 (voll ausgezogene Linie) zum erneuten Gebrauch wieaer zugeführt, oder sie werden periodisch durch die elektrostatische Trenneinrichtung 70 hindurchgeleitet (durch gestrichelte Linien angedeutet).

v/enn die elektrostatische Trenneinrichtung umgangen wird, d.h., wenn die mit Selenpartikeln vermischten Körner direkt in den Gebläsegenerator eingeführt werden; ist in der Ablösungsmenge zunächst ein gleichbleibender Abfall festzustellen. Dieser Abfall setzt sich solange fort, bis die Ab-

lösungsmenge etwa 25/ό des mit neuen Körnern ersielten werteserreicht hat. Danach bleibt die Ablösungsmenge relativ konstant.. Um eine übermäßige Ansammlung von Selen bei dem Körnergebläseprozess zu verhindern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die mittelgroßen Selenpartikel von den Plastikkörnern periodisch elektrostatisch zu trennen.

Im vorstehenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, sondern λ ohne Abweichung vom Erfindungs*- gedanken noch in verschiedener Weise mpdif\iert werden kann.

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BAD ORIGINAL -

Claims

Pate nt a η s,_t.p r ü c h e

T. Verfahren zur mechanischen Oberflächenbehandlung von Arbeitsstücken, insbesondere zur beschädigungsfreien mechanischen Ablösung eines relativ harten Materials von einer relativ weichen Trägerschicht, durch Ausübung von Schlagkräften auf die betreffenden Arbeitsstücke mit Hilfe von Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel

- mit einem Elastizitätsmodul, das unter dem des jeweiligen "

Arbeitsstückes (TO) liegt, und mit einem solchen ■Federungsvermögen., dai3 sie nach einer innerhalb ihrer Proportionalitätsgrenzen erfolgten Verformung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, unter Krafteinwirkung auf die zu bearbeitende Oberfläche des jeweiligen Arbeitsstückes (10) geleitet werden und mit Auftreffen auf die betreffende Oberfläche ihre Energie an das jeweilige Arbeitsstück (10) abgeben -
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Partikel ein Material mit einer hohen Fließgrenze verwendet wird«

3· Verfahren nach Anspruch 1 ouer 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Partikel ein Iiaterial verwendet wird, das eine relativ große Deformationsenergie zu.speichern imstande ist.

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Verfahren nach einem'der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Partikel Methylmetacrylat verwendet wird,,

5ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fartikel nahezu kugelförmige Körner verwendet werden»

6, Verfahren nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, daß Körner mit einem Durchmesser zwischen 0,25 und 0,025 mm verwendet werden«

7ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem jeweiligen Arbeitsstück (1O) abgelösten Materialteilchen zusammen mit den dabei jeweils benutzten Partikeln auf ein Vibrationssieb (55) geführt werden, daß die durch das Sieb (55) hindurchfallenden Stoffe einer Staubabscheide-Trenneinrichtung (65) zugeführt werden, in der Stoffe mit geringerer Masse als der der betreffenden Partikel abgeleitet werden, daß die durch die Staubabscheide-Trenneinrichtung (65) hindurchgefahrten Stoffe in periodischen Zeitabständen elektrostatisch getrennt werden, und daß die dabei zurückgewonnenen Partikel einem'Partikel auf das jeweilige Arbeitsstück (IQ) abgebenden Gebläsegenerator (80) zugeführt werden.

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BAD ORiGlNAi

.8. Verfahren nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß die durch das Sieb (55) hindurchfallenden Stoffe vor ihrer elektrostatischen Trennung derart miteinander vermischt werden, daß auf die Partikel und auf die von dem betreffenden Arbeitsstück (10) abgelösten Materialteilchen triboelektrische Ladungen mit entgegengesetzter Polarität aufgebracht werden.

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