DE212005000003U1

DE212005000003U1 - Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn

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Publication number: DE212005000003U1
Application number: DE212005000003U
Authority: DE
Original assignee: ROBO PAPER BV
Current assignee: ROBO PAPER BV
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2015-10-25

Abstract

Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn von Verunreinigungen mit einer Reinigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung zwei Reinigungsköpfe oder mehr aufweist, welche auf die Materialbahn gerichtet und nebeneinander, vorzugsweise quer zur Förderrichtung der Materialbahn, angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft zum einen eine Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn von Verunreinigungen mit einer Reinigungseinrichtung. Zum anderen betrifft die Erfindung sowohl ein Verfahren zum Reinigen einer derartigen Materialbahn von Verunreinigungen als auch ein Verfahren zum Herstellen eines Speedup-Cleaning-Heads.
Insbesondere Vorrichtungen sowie Verfahren zum Reinigen einer Materialbahn sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt.
Beispielsweise sind aus der Offenlegungsschrift DE 198 60 567 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines Transportbandes bekannt, bei welchen das Transportband im Bereich einer Umlenkrolle mittels eines Reinigungsmediums, welches aus Reinigungsdüsen austritt, gereinigt wird. Die Reinigungsdüsen sind hierbei in einer Saugglocke untergebracht, welche beabstandet über dem Transportband angeordnet ist. An der Saugglocke ist zusätzlich eine Absaugleitung angeordnet, worüber von der Materialbahn gelöste Verschmutzungen sowie Reinigungsmedienreste aus der Saugglocke abgesaugt werden. Hierzu ist die Absaugleitung mit einer Absaugeinrichtung verbunden, wobei mittels der Absaugeinrichtung bei Bedarf auch die Saugleistung variiert werden kann. Die hier beschriebene Reinigungsvorrichtung eignet sich gut dazu, verschiedenartigs te Transportbänder, insbesondere aus der Papier- und/oder Kartonindustrie, zu reinigen.
Des Weiteren ist in der Offenlegungsschrift DE 196 27 973 A1 eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, mittels welcher eine Walze einer Papiermaschine gereinigt wird. Hierzu ist eine einzelne Saugglocke vor der Walze angeordnet. Die einzelne Saugglocke ist an einem Traversierwagen angeordnet, sodass die Saugglocke entlang der Walze hin und her traversieren und dabei gelöste Verunreinigungen von der Oberfläche absaugen kann.
Auch in der Offenlegungsschrift DE 195 48 893 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, bei welcher eine einzelne Saugglocke quer zu einem Trockensieb traversierend bewegt wird. Die Saugglocke umgibt hierbei einen Düsenkopf, aus welchem ein Flüssigkeitsstrahl auf das Trockensieb gelenkt wird. Mittels der einzelnen Saugglocke können Schmutzpartikel sowie Restwasser aus dem Reinigungsbereich abgeführt werden.
Ebenfalls ist in dem Gebrauchsmuster DE 295 03 752 U1 eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, welche eine einzelne Saugglocke aufweist, die traversierend quer zu einem Trockensiebband bewegt wird. Mittels der Saugglocke können vorteilhaft Schmutzpartikel sowie Restwasser abgeführt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass Schmutzpartikel oder Restwasser in großen Mengen außerhalb des Saugraumes der einzelnen Saugglocke gelangt.
Eine Gattungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist auch in der DE 693 14 805 T2 beschrieben, bei welcher ein einzelner Düsenkopf gegenüber einer zu reinigenden Walze hin und her bewegt wird. Mittels des Düsenkopfes, werden einerseits Reinigungsmittelstrahlen auf die zu reinigende Oberfläche aufgebracht und andererseits werden gelöste Verschmutzungen und Restwasser aus dem Reinigungsbereich durch den Düsenkopf hindurch abgesaugt.
Eine Reinigungsvorrichtung mit einem ähnlichen Düsenkopf ist in der EP 1 358 949 A2 beschrieben. Auch diese Reinigungsvorrichtung umfasst einen einzelnen Düsenkopf, in welchem Düsen zum Ausbringen von Reinigungsstrahlen angeordnet sind. Auch hierbei werden gelöste Verschmutzungen und Restwasser durch den Düsenraum abgesaugt. Diese Vorrichtung arbeitet ebenfalls mit einem einzelnen Düsenkopf, der gegenüber einer zu reinigenden Oberfläche an einer Traversiereinrichtung hin und her bewegt wird.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung gattungsgemäße Reinigungsvorrichtungen weiter zu entwickeln, so dass neben verbesserten Reinigungsleistungen idealerweise zusätzlich der bauliche Aufwand derartiger Reinigungsvorrichtungen reduziert ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn von Verunreinigungen mit einer Reinigungseinrichtung gelöst, bei welcher die Reinigungseinrichtung zwei Reinigungsköpfe oder mehr aufweist, welche auf die Materialbahn gerichtet und ne beneinander, vorzugsweise quer zur Förderrichtung der Materialbahn, angeordnet sind.
Erfindungsgemäß weist vorliegende Reinigungseinrichtung mehrere Reinigungsköpfe auf, so dass es möglich ist, die umlaufende Materialbahn bei lediglich einem Umlauf der Materialbahn über die vollständige Breite der Materialbahn zu reinigen.
Dies ist bei keiner der eingangs erwähnten Vorrichtungen der Fall. Alle Vorrichtungen weisen lediglich einen Reinigungskopf auf, der zwar mehrere Flüssigkeitsdüsen zum Ausbringen von Reinigungsstrahlen aufweisen kann, jedoch existiert jeweils nur ein Reinigungskopf, durch welchen hindurch gelöste Verschmutzungen und Restwasser von der zu reinigenden Oberfläche weg transportiert werden.
Unter dem Begriff „Reinigungskopf" versteht man im Sinne der Erfindung ein Bauteil, mit welchem zum einen unter Druck stehende Reinigungsmittel, wie Wasser, und gegebenenfalls unter Druck stehende Gase, wie Pressluft, auf eine Materialbahn aufgebracht, insbesondere aufgedüst, und zum anderen von der Materialbahn gelöste Verschmutzungen bzw. restliches Reinigungsmittel aus dem Bereich der Materialbahnoberfläche weg transportiert, insbesondere abgesaugt, werden. Bei den vorliegenden Reinigungsköpfen handelt es sich somit um kombinierte Strahl-/Saugeinrichtungen, die Düsen unterschiedlichster Bauart beherbergen und durch die gleichzeitig Verschmutzungen aus dem Reinigungsbereich abgeführt werden.
Durch die Vielzahl derartiger Reinigungsköpfe wird eine wesentlich effektivere Reinigung der Materialbahn erzielt, als dies bei herkömmlichen Reinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise bei der in der eingangs zitierten Offenlegungsschrift beschrieben, der Fall ist. Insbesondere die eingangs beschriebene Reinigungsvorrichtung weist im Gegensatz zu der vorliegenden Reinigungsvorrichtung nämlich lediglich eine Saugglocke mit Reinigungsdüsen, also lediglich einen Reinigungskopf, auf.
Zwar sind derartige Saugglocken in der Regel quer zu der Förderrichtung der zu reinigenden Materialbahn traversierend gelagert, jedoch wird mittels der herkömmlichen Saugglocken bei einem Umlauf der Materialbahn lediglich nur ein Teil der gesamten Materialbahnbreite gereinigt, so dass die zu reinigende Materialbahn mehrmals umlaufen muss, um durch eine quer zur Umlaufrichtung der Materialbahn verlagerbare Saugglocke auf ganzer Breite gereinigt zu werden.
Mit dem Begriff „Materialbahn" ist im Sinne der Erfindung jegliche umlaufende Transport- oder Trägereinrichtung erfasst, welche im normalen Gebrauch derart verschmutzt, dass sie nach und nach ihre Funktionsfähigkeit einbüßt. Deshalb ist eine Reinigung der Materialbahn vorzugsweise im laufenden Betrieb in den meisten Fällen unumgänglich. Beispielsweise ist die Materialbahn ein Trockensieb, ein Furniersieb oder Pressfilz und muss deshalb insbesondere während des laufenden Betriebs von Faserrückständen, Klebstoffen oder sonstigen Zuschlagsstoffen, die Maschen oder Poren der Materialbahn zusetzen, gereinigt werden.
Vorzugsweise werden die Reinigungsköpfe quer zur Förderrichtung der Materialbahn angeordnet. Je nach dem vorhandenen Anforderungsprofil an die Reinigungsvorrichtung können die einzelnen Reinigungsköpfe beliebig nebeneinander angeordnet sein. Die Anzahl der Reinigungsköpfe richtet sich hierbei sinnvoller Weise auch nach den Abmessungen der Materialbahn. Bisher haben gattungsgemäße Reinigungsvorrichtungen lediglich einen Reinigungskopf, der quer zu einer umlaufenden Materialbahn traversiert. Mit mehreren solcher Reinigungsköpfe kann die Materialbahn sogar bereits bei nur einem einzigen Umlauf der Materialbahn über die gesamte Materialbahnbreite gereinigt werden.
Kumulativ oder alternativ hierzu sind wenigstens zwei Reinigungsköpfe an einer gemeinsamen Traversiereinrichtung, welche die Materialbahn überspannt, angeordnet. Hierdurch sind die Reinigungsköpfe vorteilhafter Weise verlagerbar gegenüber der Materialbahn angeordnet, so dass die Reinigungsköpfe bei Bedarf vorzugsweise quer zur Materialbahn hin- und her bewegt werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Materialbahnen unterschiedlicher Breite an einer einzigen Reinigungsvorrichtung gereinigt werden sollen.
Um eine hohe Reinigungsleistung hinsichtlich jedes einzelnen Reinigungskopfes sicher zu stellen, ist es vorteilhaft, wenn jeder Reinigungskopf eine eigene separate Abführeinrichtung zum Abführen gelöster Verunreinigungen aufweist. Durch das Zuordnen einer separaten Abführeinrichtung zu jedem Reinigungskopf wird auch die Betriebssicherheit der gesamten Reinigungsvorrichtung erhöht, da die Materialbahn selbst dann noch ausreichend gereinigt wird, sollte ein Reinigungskopf, beispielsweise wegen einer Verschmutzung der Abführeinrichtung, auch nur teilweise die volle Reinigungsleistung verlieren.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn von Verunreinigung mit einer Reinigungseinrichtung gelöst, bei welcher die Reinigungseinrichtung wenigstens einen Reinigungskopf und eine Abführeinrichtung mit einer Abführeinrichtungseintrittsöffnung und mit einer Abführeinrichtungsaustrittsöffnung aufweist, und an der Abführeinrichtungseintrittsöffnung der Reinigungskopf und an der Abführeinrichtungsaustrittsöffnung ein Volumenstromteiler angeordnet ist.
Der Volumenstromteiler teilt hierbei insbesondere einen aus der Abführeinrichtungsaustrittsöffnung heraus strömenden Hauptvolumenstrom in wenigstens zwei unterschiedliche Strömungsrichtungen auf, wodurch, wie im weiteren Textverlauf ausführlich erläutert, besonders günstige Strömungsverhältnisse erzielt werden.
Ist im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung von einem Hauptvolumenstrom die Rede, versteht man darunter im Wesentlichen ein Luftgemisch aus Reinigungsmittel und aus von einer Materialbahn gelösten Verschmutzungen, die sich oberhalb der Materialbahn durch die Reinigungsköpfe und die Abführeinrichtungen bewegen.
Dementsprechend wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Verfahren zum Reinigen einer Materialbahn von Verschmutzungen gelöst, bei welchem Reinigungsmittelstrahlen auf die Materialbahn aufgedüst und Verschmutzungen mittels der Reinigungsmittelstrahlen von der Materialbahn gelöst werden und ein hierbei entstandener Hauptvolumenstrom gegen oder in einen Volumenstromteiler geleitet wird.
Der Volumenstromteiler bewirkt insbesondere im Bereich hinter der Abführeinrichtung, also am Abführeinrichtungsausgang, besonders günstige Strömungsverhältnisse, die sich wiederum bis in und vor den Reinigungskopf auswirken, wodurch die Reinigungsleistung jedes einzelnen Reinigungskopfes weiter erhöht ist. Hierdurch können eine Materialbahngeschwindigkeit und/oder eine höhere Traversiergeschwindigkeit eines Reinigungskopfes oder mehrerer Reinigungsköpfe eingestellt werden.
Neben den zeitlichen Vorteilen bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Reinigungsqualität wird eine normale Reinigungsqualität wesentlich erhöht, wenn ursprüngliche Materialbahngeschwindigkeiten oder Traversiergeschwindigkeiten beibehalten werden.
Außerdem wird durch die verbesserten Strömungsverhältnisse die Gefahr verringert, dass insbesondere die Reinigungsköpfe und die dazugehörigen Abführeinrichtungen durch die von der Materialbahn abgesaugten Verunreinigungen verstopfen oder verkleben.
Je nach Ausführung des Volumenstromteilers ist es vorteilhaft, wenn die Abführeinrichtung des Reinigungskopfes mit einer Abführeinrichtungsaustrittsöffnung vor oder in einem Volumenstromteiler endet.
Wenn die Abführeinrichtung vor dem Volumenstromteiler endet, ist es vorteilhaft, wenn an einer Abführeinrichtungaustrittsöffnung einer Abführeinrichtung ein konkav ausgebildeter Bereich des Volumenstromteilers angeordnet ist.
Ein konkav ausgebildeter Bereich des Volumenstromteilers vor der Abführeinrichtung ist besonders einfach realisiert, wenn der Volumenstromteiler einen Keilkörper aufweist. Hierbei ist der Keilkörper dann vorzugsweise derart vor der Abführeinrichtungaustrittsöffnung der Abführeinrichtung angeordnet, dass die Keilspitze vorzugsweise mittig vor der Abführeinrichtungaustrittsöffnung angeordnet ist. Somit strömt der Hauptvolumenstrom gegen die Spitze des Keilkörpers und wird im Zuge dessen geteilt.
Der Keilkörper teilt den aus der Abführeinrichtungsöffnung der Abführeinrichtung austretenden Hauptvolumenstrom wenigstens in zwei Teilvolumenströme, deren Strömungsverhalten sich besser beherrschen lassen als das eines einzigen ungeteilten Hauptvolumenstroms, der beim Weiterführen bzw. Umlenken die Gefahr einer Stauung bzw. die Gefahr einer unerwünschten Druckerhöhung innerhalb des Systems in sich birgt.
Durch das Vorsehen des vorliegenden Volumenstromteilers könnte auf das Erfordernis, die gelösten Verschmutzungen durch eine Absaugeinrichtung, wie ein Gebläse, zusätzlich abzusaugen, verzichtet werden, so dass vorliegende Reinigungsvorrichtung insgesamt wesentlich kompakter gebaut und damit kostengünstiger hergestellt werden kann. Diese kompakte Bauweise erlaubt es zudem, vorliegende Reinigungsvorrichtung gegebenenfalls auch an bestehende Anlagen, bei welchen Materialbahnen zu reinigen sind, nachträglich anzuordnen, selbst wenn an den bestehenden Anlagen nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht.
Endet dagegen eine Abführeinrichtungaustrittsöffnung der Abführeinrichtung alternativ in einem Volumenstromteiler, ist es vorteilhaft, wenn an der Abführeinrichtungaustrittsöffnung ein konvex ausgebildeter Bereich des Volumenstromteilers angeordnet ist.
Bei einer derartigen Ausführungsvariante ist es vorteilhaft, wenn der Volumenstromteiler voneinander beabstandete vorzugsweise gekrümmte Leitbleche aufweist. Bei derart voneinander beabstandeten vorzugsweise gekrümmten Leitbleche befindet sich jeweils ein Leitblech vorzugsweise links der Abführeinrichtungaustrittsöffnung und ein entgegen gesetzt gekrümmtes Leitblech rechts der Abführeinrichtungaustrittsöffnung, so dass auch mit einem derart ausgebildeten Volumenstromteiler der Hauptvolumenstrom in einen ersten Teilvolumenstrom und in einen zweiten Teilvolumenstrom aufteilt wird, wodurch die vorstehend bereits erläuterten Vorteile erzielt werden.
Dadurch, dass der Hauptvolumenstrom hinter der Abführeinrichtung in wenigstens zwei Teilvolumenströme geteilt wird, entsteht dort ein derartiger Unterdruck, der das Abführen gelöster Verunreinigungen nicht nur hinter der Abführeinrichtung sondern auch innerhalb der Abführeinrichtung und sogar bis in und vor den Reinigungskopf positiv beeinflusst.
Ähnliche Effekte lassen sich vorteilhafter Weise erzielen, wenn an der weiteren Öffnung ein Diffusor angeordnet ist.
Um den Hauptvolumenstrom bzw. die durch den Volumenstromteiler erzeugten Teilvolumenströme und damit auch die gelösten Verschmutzungen sowie Reinigungsmittelreste besonders gut und kontrolliert entsorgen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Abführeinrichtung in einen Entsorgungsbereich mündet, in welchem vorzugsweise ein oder eine Vielzahl von Volumenstromteilern angeordnet sind. Vorzugsweise werden die Teilvolumenströme innerhalb des Entsorgungsbereiches derart geführt, dass sie gemeinsam über eine Entsorgungsleitung abgeführt werden können.
Da allein schon mittels des Volumenstromteilers und dessen beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen enorme Verbesserungen hinsichtlich einer gattungsgemäßen Reinigungsvorrichtung erzielt werden, sind die Merkmale im Zusammenhang mit dem Volumenstromteiler auch ohne die übrigen Merkmale vorliegender Erfindung vorteilhaft.
Die Reinigungsqualität vorliegender Reinigungsvorrichtung ist weiter verbessert, wenn der Reinigungskopf einen Speedup-Cleaning-Head aufweist.
Da der Speedup-Cleaning-Head auch ohne die übrigen Merkmale der Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn vorteilhaft weiter entwickelt, sind alle Merkmale, welche im Zusammenhang mit dem Speedup-Cleaning-Head stehen, auch ohne die übrigen Merkmale vorliegender Erfindung erfinderisch und vorteilhaft. Insbesondere ist es schon vorteilhaft, wenn nur ein Reinigungskopf einen Speedup-Cleaning-Head aufweist.
Somit wird die Aufgabe vorliegender Erfindung von einem Speedup-Cleaning-Head zum Reinigen einer Materialbahn von Verschmutzungen mit einem Düsenraum gelöst, in welchem Reinigungsmitteldüsen zum Aufdüsen von Reinigungsmittelstrahlen auf die Materialbahn und in welchem Beschleunigungsmitteldüsen zum Eindüsen von Beschleunigungsmittelstrahlen in dem Düsenraum angeordnet sind.
Der hier beschriebene Speedup-Cleaning-Head weist zum Beschleunigen eines vorzugsweise bereits sich bewegenden Hauptvolumenstroms, welcher sich in dem Düsenraum des Speedup-Cleaning-Heads befindet, Beschleunigungsmitteldüsen innerhalb des Düsenraums auf. Dadurch, dass aus den Beschleunigungsmitteldüsen Beschleunigungsmittelstrahlen zusätzlich in den Düsenraum eingedüst werden, beschleunigt sich der in dem Düsenraum befindliche Hauptvolumenstrom zusätzlich und strömt aus eben diesem Düsenraum besonders vorteilhaft heraus.
Mit dem Begriff „Beschleunigungsmittelstrahlen" werden vorliegend Fluidstrahlen jeglicher Art beschrieben, welche primär nicht zum Reinigen der Materialbahn vorgesehen sind und welche aus entsprechenden Beschleunigungsmitteldüsen in den Düsenraum austreten. Ein wichtiges Kriterium, wodurch sich die Beschleunigungsmittelstrahlen von den Reinigungsmittelstrahlen abgrenzen, ist darin zu sehen, dass die Beschleunigungsmittelstrahlen idealerweise überhaupt nicht oder nur unwesentlich auf die zu reinigende Materialbahn auftreffen. Die Beschleunigungsmittelstrahlen sind im Sinne der Erfindung jedenfalls nicht dafür vorgesehen, Verschmutzungen aktiv von der Materialbahnoberfläche zu strahlen. Allenfalls unterstützen sie ein Lösen von Verschmutzungen dadurch, dass ein Unterdruck innerhalb des Düsenraums erhöht wird und deshalb die Saugleistung ansteigt. Beispielsweise wird als ein besonders kostengünstiges Beschleunigungsmittel Pressluft eingesetzt.
Um die Beschleunigungsmitteldüsen, aber auch die Reinigungsmitteldüsen, gegenüber der Materialbahn vorteilhaft zu positionieren, ist es vorteilhaft, wenn der Düsenraum eine Mantelfläche aufweist, welche zylindrisch und/oder konisch ausgebildete Segmente aufweist. Einzelne Segmente mit Düsen sind vorteilhaft, um Düsen schnell untereinander zu tauschen.
Reinigungsmitteldüsen können vorliegend als Wassernadeldüsen ausgebildet sein, aus denen Reinigungsmittelstrahlen als Wasserstrahlen austreten.
Um günstige Strömungsverhältnisse innerhalb des Speedup-Cleaning-Heads zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn der Düsenraum eine Haupteintrittsöffnung und eine Hauptaustrittsöffnung aufweist, bei welchem die Haupteintrittsöffnung einen größeren Querschnitt aufweist als die Hauptaustrittsöffnung.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Speedup-Cleaning-Heads sieht vor, dass der Düsenraum bauteilfrei ist. Dadurch, dass der Düsenraum bauteilfrei gehalten ist, kann ein Hauptvolumenstrom den Düsenraum besonders gut und verlustarm durchqueren und somit vorteilhaft aus dem Speedup-Cleaning-Head strömen beziehungsweise geführt werden.
Innerhalb des Düsenraums stellen sich besonders günstige Strömungsverhältnisse ein, wenn die Mantelfläche im Verlauf von einer Haupteintrittsöffnung zu einer Hauptaustrittsöffnung nach einer Querschnittsverringerung des Düsenraums wenigstens einmal derart zurückspringt, dass der Querschnittsverringerung wenigstens einmal eine Querschnittserweiterung folgt. Das Abwechseln zwischen einer Querschnittsverringerung und einer Querschnittserweiterung bewirkt besonders günstige Strömungs- und Unterdruckverhältnisse oberhalb der zu reinigenden Materialbahn, sodass dort Reinigungsmittelreste und gelöste Verschmutzungen besonders vorteilhaft entfernt bzw. „abgesaugt" werden. Darüber hinaus begünstigt eine derart ausgebildete Mantelfläche innerhalb des Düsenraums eine besonders gute Beschleunigung des Hauptvolumenstroms, wodurch eine hohe Saugkraft im Bereich der Materialbahn erzielt wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Düsenraum einen Querschnittsverlauf aufweist, bei welchem der Düsenraum wenigstens zwei voneinander beabstandete Querschnittsverringerungen aufweist, und zumindest nach zwei Querschnittsverringerungen jeweils eine Querschnittserweiterung angeordnet ist.
Schon die Folge einer Querschnittserweiterung auf eine einzige Querschnittsverringerung bewirkt vorliegend eine starke Beschleunigung des den Düsenraum durchströmenden Hauptvolumenstroms, da sich der Hauptvolumenstrom hinter der Querschnittsverringerung innerhalb des Düsenraums entspannen kann. Dieser hierdurch im Düsenraum geschaffene „Venturi-Effekt" wird vorteilhaft dadurch verstärkt bzw. wiederholt, dass sich der Düsenraum wenigstens zweimal wieder verjüngt und nach dieser erneuten Querschnittsverringerung wieder weitet, sodass der erneuten, zweiten Querschnittsverringerung eine weitere Querschnitterweiterung folgt. Hierdurch treten die zuvor beschriebenen Effekte wiederholt im Düsenraum auf, sodass der Hauptvolumenstrom nochmals beschleunigt wird.
Durch diese vorteilhafte Konstruktion des Düsenraums sind innerhalb des vorliegenden Speedup-Cleaning-Heads wenigstens zwei Düsen hintereinander angeordnet, sodass der vorliegende Hauptvolumenstrom allein hierdurch schon wenigstens zweimal beschleunigt wird.
Um einen Düsenraum mit einer derart ausgebildeten Mantelfläche baulich besonders einfach bereit stellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Speedup-Cleaning-Head mehrteilig ausgebildet ist. Durch die mehrteilige Konstruktion lassen sich Sprünge an der Mantelfläche des Düsenraums besonders einfach realisieren.
Das Bereitstellen von Beschleunigungsmitteln an den Beschleunigungsmitteldüsen ist konstruktiv vorteilhaft gelöst, wenn der Speedup-Cleaning-Head aus mehr als einem Grundkörper besteht, und an Kontaktbereichen der einzelnen Grundkörper vorzugsweise konzentrisch ausgebildete Druckkammern zum Bereitstellen von Beschleunigungsmitteln angeordnet sind.
Dadurch, dass die Druckkammern in den Kontaktbereichen der einzelnen Grundkörper vorgesehen sind, können diese Druckkammern besonders kostengünstig an dem Speedup-Cleaning-Head vorgesehen werden, da für die Druckkammern erforderliche Hohlräume in den Wandungen des Speedup-Cleaning-Heads problemlos angearbeitet werden können.
Um die Druckkammern mit Beschleunigungsmitteln zu füllen, ist es vorteilhaft, wenn die Druckkammern wenigstens eine Beschleunigungsmittelzufuhr aufweisen.
Die Beschleunigungsmittel gelangen vorteilhaft in den Düsenraum, wenn die Druckkammern durch wenigstens eine Beschleunigungsmitteldüse mit dem Düsenraum verbunden sind.
Es versteht sich, dass der mehrteilige Speedup-Cleaning-Head, insbesondere seine einzelnen Grundkörper, auf verschiedene Art und Weise zusammengefügt werden können. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Grundkörper formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden sind. Durch eine formschlüssig und/oder reibschlüssige Verbindung werden stoffschlüssige Verbindungen, wie Schweißen, Löten oder Kleben, überflüssig.
Insbesondere in diesem Zusammenhang gesehen, wird die Aufgabe der Erfindung von einem Verfahren zum Herstellen eines Speedup-Cleaning-Heads gelöst, bei welchem mehrere Grundkörper formschlüssig und/oder reibschlüssig zusammengefügt werden, und beim Zusammenfügen der Grundkörper Druckkammern zum Bereitstellen von Beschleunigungsmitteln gebildet werden. Vorteilhafter Weise sind die einzelnen Grundkörper an Ihren Kontaktbereichen derart bearbeitet, dass beim Zusammenfügen der Grundkörper ohne weitere Bearbeitung unmittelbar Druckräume entstehen. Somit ist ein aufwändiges Anarbeiten von Druckräumen an dem Speedup-Cleaning-Head überflüssig, wodurch der vorliegende Speedup-Cleaning-Head besonders kostengünstig hergestellt ist.
Besonders einfach werden die Grundkörper zu dem Speedup-Cleaning-Head miteinander verbunden, wenn die Grundkörper miteinander verschraubt sind.
Auch kann eine Querschnittsveränderung im Kontaktbereich der einzelnen Grundkörper einfach realisiert werden. Somit ist es vorteilhaft, wenn ein Rücksprung der Mantelfläche im Kontaktbereich zweier Grundkörper angeordnet ist.
Um eine Vielzahl an voneinander beabstandeten Beschleunigungsmitteldüsen innerhalb des Druckraumes anordnen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Speedup-Cleaning-Head wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Druckkammern aufweist.
Die hier vorgeschlagenen Beschleunigungsmittelstrahlen können den Hauptvolumenstrom insbesondere innerhalb des Düsenraums besonders wirkungsvoll zusätzlich beschleunigen, wenn in dem Düsenraum wenigstens zwei voneinander beabstandete konzentrisch verlaufende Ringe von Beschleunigungsmitteldüsen angeordnet sind.
Eine besonders kräftige Beschleunigung des Hauptvolumenstroms wird erzielt, wenn weitere Beschleunigungsmitteldüsen von der Haupteintrittsöffnung des Düsenraums weiter beabstandet sind als erste Beschleunigungsmitteldüsen vorzugsweise eines ersten konzentrisch verlaufenden Beschleunigungsmitteldüsenrings.
Der Hauptvolumenstrom wird besonders stark in Richtung der Hauptaustrittsöffnung des Düsenraums beschleunigt, wenn die Beschleunigungsmitteldüsen jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen, welche von der Haupteintrittsöffnung des Düsenraums abgewandt ist.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Reinigungsmitteldüsen halbkreisförmig an dem Speedup-Cleaning-Head angeordnet sind.
Dadurch, dass die Reinigungsmitteldüsen halbkreisförmig an dem Speedup-Cleaning-Head angearbeitet sind, können die daraus austretenden Reinigungsmittelstrahlen besonders effektiv auf einen eingeschränkten Bereich und unter einem günstigen Einstrahlwinkel auf die Materialbahn gestrahlt werden.
Um den Hauptvolumenstrom betriebssicher aus dem Düsenraum abzuführen, ist es vorteilhaft, wenn an dem Speedup-Cleaning-Head eine Abführeinrichtung angeordnet ist, und die Abführeinrichtung einen Innendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Querschnitt der Hauptaustrittsöffnung des Speedup-Cleaning-Heads. Dadurch, dass der Innendurchmesser der Abführeinrichtung größer ist als der Querschnitt der Hauptaustrittsöffnung des Speedup-Cleaning-Heads, findet an der Hauptaustrittsöffnung nochmals eine Querschnittsveränderung, insbesondere eine Querschnittserweiterung, statt, sodass insbesondere innerhalb des Düsenraums nochmals verbesserte Strömungsverhältnisse geschaffen werden.
Die vorliegende Aufgabe der Erfindung wird nicht nur durch die beschriebene Reinigungsvorrichtung und deren spezifische Bauteile beziehungsweise Bauteilgruppen gelöst, sondern auch von einem korrespondierenden Verfahren zum Reinigen einer Materialbahn von Verschmutzungen, bei welchem Reinigungsmittelstrahlen auf die Materialbahn aufgedüst und mittels der Reinigungsmittelstrahlen Verschmutzungen von der Materialbahn gelöst werden, wobei die gelösten Verschmutzungen von Beschleunigungsmittelstrahlen zusätzlich beschleunigt werden. Durch dieses zu sätzliche Beschleunigen der gelösten Verschmutzungen wird die Reinigungsleistung herkömmlicher Reinigungsverfahren wesentlich erhöht. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn ein Hauptvolumenstrom aus wenigstens gelösten Verschmutzungen von Beschleunigungsstrahlen zusätzlich beschleunigt wird.
Um den Hauptvolumenstrom durch die Reinigungsvorrichtung möglichst von anderen Bauteilen ungestört strömen zu lassen, ist es vorteilhaft, wenn die Beschleunigungsmittelstrahlen einem einen Bauteilquerschnitt durchströmenden Hauptvolumenstrom im Bereich einer Querschnittserweiterung des Bauteilquerschnitts zugeführt werden.
Die Beschleunigungsmittelstrahlen beschleunigen den Volumenstrom, insbesondere von der Materialbahn gelöste Verschmutzungen, besonders gut, wenn die Beschleunigungsmittelstrahlen von der zu reinigenden Materialbahn weg und in den Bauteilquerschnitt eingedüst werden. Die Beschleunigungsmittelstrahlen werden nicht, wie Reinigungsmittelstrahlen, dazu genutzt, um Verschmutzungen von der Materialbahn zu lösen, sondern vielmehr werden die Beschleunigungsmittelstrahlen dazu verwendet, derartige Verschmutzungen und im Allgemeinen den Hauptvolumenstrom zu beschleunigen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mittels der Beschleunigungsmittelstrahlen zumindest im Bereich der Materialbahn ein Unterdruck erzeugt und/oder zusätzlich erhöht wird. Die Beschleunigungsmittelstrahlen beschleunigen nicht nur vorteilhaft den Hauptvolumenstrom, sondern bewir ken in diesem Zusammenhang auch, dass ein Unterdruck insbesondere oberhalb der Materialbahn erzeugt und/oder zusätzlich erhöht wird. Hierdurch verstärkt sich die Reinigungsleistung des vorliegenden Reinigungsverfahrens gegenüber herkömmlichen gattungsgemäßen Reinigungsverfahren erheblich.
Eine weitere Steigerung der Verfahrensleistung, insbesondere der Reinigungsleistung, wird erzielt, wenn der Hauptvolumenstrom gegen oder in einen Volumenstromteiler geleitet wird.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass durch Teilen des Hauptvolumenstroms der Hauptvolumenstrom vor diesem Teilen beschleunigt wird. Dieses Beschleunigen führt zu einer weiteren Leistungssteigerung herkömmlicher Reinigungsverfahren.
Dementsprechend sieht eine bevorzugte Verfahrensvariante vor, dass ein Hauptvolumenstrom von wenigsten einem Teilvolumenstrom zusätzlich beschleunigt wird.
Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung von einem Verfahren zum Herstellen eines Speedup-Cleaning-Heads gelöst, bei welchem mehrere Grundkörper formschlüssig und/oder reibschlüssig zusammengefügt werden, und beim Zusammenfügen der Grundkörper Druckkammern zum Bereitstellen von Beschleunigungsmitteln gebildet werden. Dadurch, dass bereits beim Zusammenfügen von einzelnen Grundkörpern zu einem Spee dup-Cleaning-Head gebildet werden, ist der erfindungsgemäße Speedup-Cleaning-Head besonders kostengünstig hergestellt.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Erläuterung anliegender Zeichnung beschrieben, in welcher beispielhaft Reinigungsvorrichtungen und deren Bauteile dargestellt sind.
Es zeigt
1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Reinigungseinrichtung mit drei Speedup-Cleaning-Heads an einer gemeinsamen Traverse angeordnet,
2 schematisch eine Detailansicht der Reinigungsvorrichtung aus 1 mit einer geschnittenen Entsorgungseinrichtung und einem hinter einer Abführeinrichtung angeordneten Volumenstromteiler,
3 schematisch einen Querschnitt durch die Reinigungsvorrichtung aus den 1 und 2,
4 schematisch eine perspektivische Ansicht auf einen alternativen Volumenstromteiler mit gekrümmten Leitblechen,
5 schematisch einen Querschnitt durch einen Speedup-Cleaning-Head,
6 schematisch eine Aufsicht auf einen weiteren Speedup-Cleaning-Head mit sechs halbkreisförmig angeordneten Wasserstrahldüsen und
7 schematisch einen Querschnitt durch den Speedup-Cleaning-Head aus der 6.
Die in den 1 bis 3 gezeigte Reinigungsvorrichtung 1 weist eine Motor- und Steuereinheit 2 auf, an welcher eine Traversiereinrichtung 3 sowie eine unterhalb der Traversiereinrichtung 3 befindliche Entsorgungseinrichtung 4 angeordnet ist. Die Entsorgungseinrichtung 4 ist zusätzlich über eine Halterung 5 mit der Traversiereinrichtung 3 verbunden, so dass hierdurch insgesamt eine besonders stabile Baugruppe gebildet ist.
Sowohl die Traversiereinrichtung 3 als auch die Entsorgungseinrichtung 4 überspannen quer zu einer Förderrichtung 6 einer Materialbahn 7 eben diese Materialbahn 7. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Materialbahn 7 im Bereich der Reinigungsvorrichtung 1 mittels einer Umlenkwalze 8 umgelenkt.
An der Traversiereinrichtung 3 ist eine Reinigungseinrichtung 9 derart gelagert, dass die Reinigungseinrichtung 9 über die gesamte Breite der Materialbahn 7 quer zur Förderrichtung 6 gemäß des Doppelpfeils 10 hin- und her bewegt werden kann. Die Reinigungseinrichtung 9 ist hierzu mittels eines Traversierschlittens 10 an der Traversiereinrichtung 3 befestigt. Darüber hinaus umfasst die Reinigungseinrichtung 9 einen ersten Reini gungskopf 12, einen zweiten Reinigungskopf 13 und einen dritten Reinigungskopf 14, welche unmittelbar oberhalb der Oberfläche 15 der Materialbahn 7 schwebend angeordnet sind. Jedem der drei Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 ist eine eigene Abführeinrichtung 16, 17 und 18 zugeordnet. Somit ist der erste Reinigungskopf 12 über die erste Abführeinrichtung 16 mit dem Traversierschlitten 11 verbunden. Dementsprechend sind der zweite Reinigungskopf 13 mittels der zweiten Abführeinrichtung 17 und der dritte Reinigungskopf 14 mittels der dritten Abführeinrichtung 18 mit dem Traversierschlitten 10 wirkverbunden. Alle drei Abführeinrichtungen 16, 17 und 18 sind durch einen Schlitz 19 bis in die Entsorgungseinrichtung 4 hinein geführt und enden jeweils für sich derart in einem Entsorgungsraum 20 der Entsorgungseinrichtung 4, dass eine in den Entsorgungsraum 20 angeordnete Abführeinrichtungaustrittsöffnung 21 (hier nur exemplarisch hinsichtlich der ersten Abführeinrichtung 16 gezeigt) der Abführeinrichtungen 16, 17, 18 unmittelbar vor einem Volumenstromteiler 22 angeordnet ist. Der Übersichtigkeit halber ist der Volumenstromteiler 22 lediglich hinsichtlich der Abführeinrichtungsöffnung 21 der ersten Abführeinrichtung 16 dargestellt.
Mittels des Volumenstromteilers 22 wird ein Hauptvolumenstrom 23 eines Gemisches 24 aus Reinigungsmittelresten und gelösten Verschmutzungen in einen ersten Teilvolumenstrom 25 und in einen zweiten Teilvolumenstrom 26 geteilt.
Durch dieses Teilen in zwei Teilvolumenströme 25 und 26 entstehen innerhalb des Entsorgungsraumes 20 besonders günstige Strömungs- und Druckverhältnisse, die dem Abführen des Gemisches 24 aus dem Bereich der Materialbahnoberfläche 15, insbesondere aus den Reinigungsköpfen 12, 13 und 14 und letztendlich auch der Abführeinrichtungen 16, 17 und 18 förderlich ist. Somit ist die Gefahr verringert, dass sich innerhalb der Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 und der Abführeinrichtungen 16, 17 und 18 ungünstige Druckverhältnisse und damit Stauungen und schlimmsten Falls Ablagerungen des Gemisches 24 ergeben. Besonders vorteilhaft ist es, dass auf Grund der vorhandenen Volumenstromteiler 22 und die damit hervorgerufene Teilung des Hauptvolumenstromes 23 unmittelbar hinter der Abführeinrichtungaustrittsöffnung 21 auf ein zusätzliches Absauggebläse, wie es bei gattungsgemäßen Reinigungsvorrichtungen bisher erforderlich ist, vollständig verzichtet werden kann.
Das so in den Entsorgungsraum 20 geleitete Gemisch 24 wird kumuliert mittels einer Entsorgungsleitung 27 aus der Entsorgungseinrichtung 4 gemäß der Entsorgungspfeilrichtung 28 abgeführt.
Der Hauptvolumenstrom 23 wird im Bereich der Reinigungsköpfe 12, 13, 14 innerhalb ihrer jeweiligen Düsenräume 29 vorliegend mittels Beschleunigungsmittelstrahlen 30, 31, 32 und 33 zusätzlich beschleunigt, so dass zum einen oberhalb der Materialbahnoberfläche 15 der Unterdruck weiter verstärkt und zum anderen das Gemisch 24 mit dem Hauptvolumen strom 23 schneller und effektiver aus den Düsenräumen 29 der Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 abtransportiert wird.
Zum Bereitstellen der Beschleunigungsmittelstrahlen 30, 31, 32 und 33 ist an den Reinigungsköpfen 13, 14 und 15 jeweils eine Beschleunigungsmittelzufuhr 34 vorgesehen. Zum Lösen von hartnäckigen Verschmutzungen auf der Materialbahnoberfläche 15 werden Reinigungsmittelstrahlen 35 (hier nur exemplarisch beziffert) auf die Materialbahn 7 gestrahlt. Zum Bereitstellen der Reinigungsstrahlen 35 verfügen die Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 jeweils eine Reinigungsmittelzufuhr 36 (hier nur exemplarisch dargestellt).
Der genaue Aufbau der hier verwendeten Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 ist nachstehend an einem ausführlichen Ausführungsbeispiel beschrieben.
Sowohl durch die Einrichtung des Volumenstromteilers 22 als auch der Beschleunigungsmittelstrahlen 30, 31, 32 und 33 ist es möglich, ohne weitere Zusatzmittel, wie etwa Sauggebläse, insbesondere oberhalb der Materialbahnoberfläche 15 im Bereich der Reinigungsköpfe 12, 13 und 14 einen Unterdruck, der insbesondere in der 2 durch die Vielzahl der Unterdruckpfeile 37 kenntlich gemacht ist, zu erzeugen.
Der in 4 gezeigte Detailausschnitt 140 einer nicht näher gezeigten Reinigungsvorrichtung weist eine Entsorgungseinrichtung 104 mit einem Aufnahmeschlitz 119 für eine Abführeinrichtung 116 und eine Ent sorgungsleitung 127 zum Ableiten eines Gemisches 124 auf. Hierbei ragt ein Ende 141 der Abführeinrichtung 116 derart in die Entsorgungseinrichtung 104, dass eine Abführeinrichtungaustrittsöffnung 121 in dem Entsorgungsraum 120 der Entsorgungseinrichtung 104 angeordnet ist. Die Abführeinrichtungaustrittsöffnung 121 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel nicht vor einem Volumenstromteiler 22, wie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der 2 dargestellt, sondern in einem Volumenstromteiler 122, der im Wesentlichen durch ein erstes gekrümmtes Leitblech 142 und ein zweites gekrümmtes Leitblech 143 gebildet ist. Durch die beiden gekrümmten Leitbleche 142, 143 wird ein Hauptvolumenstrom 123, der durch die Abführeinrichtung 116 über die Abführeinrichtungaustrittsöffnung 121 in den Entsorgungsraum 120 strömt, in einen ersten Teilvolumenstrom 125 und einen zweiten Teilvolumenstrom 126 und entsprechend rechts und links, in Strömungsrichtung gesehen, in der Entsorgungseinrichtung 104 umleitet.
Somit werden auch mit diesem Volumenstromteiler 122 günstige Strömungs- und Druckverhältnisse innerhalb der Entsorgungseinrichtung 104 erzeugt, die sich bis in die Abführungseinrichtung 116 und die davor geschalteten Reinigungsköpfe (hier nicht dargestellt) auswirken.
Es versteht sich, dass Strömungsteiler, die einen aus einer Abführeinrichtung strömenden Hauptvolumenstrom in zwei oder mehr Teilvolumenströme aufteilt, konstruktiv auch über die hier gezeigten Ausführungsbeispiele hinaus ausgeführt sein kann.
Der in der 5 gezeigte Speedup-Cleaning-Head 250 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Grundkörper 251, einem zweiten Grundkörper 252, einem dritten Grundkörper 253 und einem vierten Grundkörper 254. Der erste Grundkörper 251 ist mit dem zweiten Grundkörper 253 mittels einer ersten Schraubverbindung 255 verbunden. Der zweite Grundkörper 252 und der dritte Grundkörper 253 sind mittels einer zweiten Schraubverbindung 256 miteinander verbunden und der dritte Grundkörper 253 ist mit dem vierten Grundkörper 254 mittels einer dritten Schraubverbindung 257 miteinander verbunden. Somit sind alle Grundkörper 251, 252, 253 und 254 fest aber lösbar miteinander verschraubt.
Zumindest in zwei Kontaktbereichen 258, 259 zwischen dem ersten Grundkörper 251 und dem zweiten Grundkörper 252 sowie zwischen dem zweiten Grundkörper 252 und dem dritten Grundkörper 253 weist der Speedup-Cleaning-Head 250 jeweils einen Druckkammernring 260 und 261 auf. Der erste Druckkammernring 260 verfügt über einen Druckmittelanschluss 262, der an dem zweiten Grundkörper 252 befestigt ist. Der zweite Druckkammernring 261 verfügt über einen zweiten Druckmittelanschluss 263, wobei der zweite Druckmittelanschluss 263 an dem dritten Grundkörper 253 befestigt ist. Zusätzlich ist an dem zweiten Grundkörper 252 ein Reinigungsmittelanschluss 264 befestigt.
Der Speedup-Cleaning-Head 250 bildet mit seinen vier Grundkörpern 251, 252, 253, 254, einen Düsenraum 265. Der Düsenraum 265 weist im Bereich des ersten Grundkörpers 251 eine Haupteintrittsöffnung 266 und im Bereich des vierten Grundkörpers 254 eine Hauptaustrittsöffnung 267 auf.
Seitlich ist der Düsenraum 265 von Mantelflächensegmenten 268, 269, 270 und 271 begrenzt. Das erste Mantelflächensegment 268 erstreckt sich im Bereich des ersten Grundkörpers 251, das zweite Mantelflächensegment 269 erstreckt sich im Bereich des zweiten Grundkörpers 252, das dritte Mantelflächensegment 270 erstreckt sich im Bereich des dritten Grundkörpers 253 und das vierte Mantelflächensegment 271 erstreckt sich im Bereich des vierten Grundkörpers 254.
Im Düsenraum 265 befinden sich keinerlei zusätzlichen Bauteile, wie dies bei herkömmlichen Reinigungsköpfen der Fall ist. Insbesondere im Bereich der mittleren Längslinie 272 des Speedup-Cleaning-Heads 250 ist der Düsenraum 265 vollständig bauteilfrei.
Entlang dieser mittleren Längsachse 272 ausgehend von der Haupteintrittsöffnung 266 bis zur Hauptaustrittsöffnung 267 weist der Düsenraum 265 unterschiedliche Querschnitte auf. So hat der Speedup-Cleaning-Head 250 im Bereich der Haupteintrittsöffnung 266 eine maximale Querschnittserweiterung 273 hinsichtlich seines Düsenraums 265. Eine erste Querschnittsverjüngung 274 findet ihr Maximum auf Höhe des ersten Kontaktbereiches 258. Kurz hinter dieser ersten Querschnittsverjüngung 264 folgt eine zweite Querschnittserweiterung 275. Dieser Querschnittserweiterung 275 schließt sich eine zweite Querschnittsverjüngung 276 an, die sprunghaft in eine dritte Querschnittserweiterung 277 übergeht. Im Bereich der Hauptaustrittsöffnung 276 folgt eine dritte Querschnittsverjüngung 278.
Die häufigen Wechsel zwischen den Querschnittsverjüngungen 274, 276 und 278 und den Querschnittserweiterungen 275, 277 bewirken an sich eine besonders starke Beschleunigung eines Hauptvolumenstroms 279, der innerhalb des Düsenraums 265 von der Haupteintrittsöffnung 276 zur Hauptaustrittsöffnung 267 strömt.
Damit der Hauptvolumenstrom 279 auf seinem Weg durch den Düsenraum 265 weiter beschleunigt wird, sind innerhalb des Düsenraums 265 im Bereich der Druckkammerringe 260, 261 Beschleunigungsmitteldüsen 280, 281, 282 und 283 vorgesehen. Hinsichtlich des ersten Druckkammerrings 260 sind die erste Beschleunigungsmitteldüse 280 und die zweite Beschleunigungsmitteldüse 281 exemplarisch für eine Vielzahl von Beschleunigungsmitteldüsen im Bereich des ersten Druckkammerringes 260 gezeigt und beziffert. Entsprechend sind im Bereich des zweiten Druckkammerrings 261 exemplarisch die Beschleunigungsmitteldüsen 282 und 283 für eine Vielzahl von Beschleunigungsmitteldüsen im Bereich des zweiten Druckkammerringes 261 gezeigt. Aus den Beschleunigungsmitteldüsen 280, 281, 282 und 283 treten Beschleunigungsmittelstrahlen 284 (hier nur exemplarisch beziffert) aus, mittels welcher der Hauptvolumenstrom 279 zusätzlich und besonders stark beschleunigt wird.
Durch die Kombination der Querschnittserweiterungen 273, 275, 277 und der Querschnittsverjüngungen 274, 276, 278 und die zusätzlichen Beschleunigungsmittelstrahlen 284 entsteht in dem Reinigungsbereich 285 oberhalb einer zu reinigenden Materialbahn 286 ein besonders großer Unterdruck, der von der Materialbahn 286 gelöste Verschmutzungen besonders gut abhebt, sodass diese mit dem Hauptvolumenstrom 279 durch den Düsenraum 265 in eine an der Hauptaustrittsöffnung 267 anschließende Abführeinrichtung 287 geführt wird.
Um die Materialbahn 286 von Verschmutzungen besonders gründlich zu reinigen, treten aus Reinigungsmitteldüsen 288 (hier nur exemplarisch dargestellt) Reinigungsmittelstrahlen 289 (hier nur exemplarisch dargestellt) aus, die auf die Materialbahn 286 auftreffen, diese Materialbahn 286 gegebenenfalls teilweise durchdringen und/oder gemäß einem abgelenkt dargestellten Reinigungsmittelstrahl 290 von der Materialbahn 286 umgelenkt werden.
Damit zum einen Reinigungsmittel und gelöste Verschmutzungen seitlich aus dem Reinigungsbereich 285 unbeabsichtigt nicht austreten und zum anderen die Materialbahn 286 zusätzlich gereinigt wird, weist der erste Grundkörper 251 zusätzliche Reinigungsmitteldüsen 291 und 292 auf, aus denen zusätzliche Reinigungsmittelstrahlen 293 und 294 austreten. Darüber hinaus bewirken die zusätzlichen Reinigungsmittelstrahlen 293, 294 einen Luftvorhang zwischen dem Speedup-Cleaning-Head 250 und der Materialbahn 286.
Die vorliegenden Beschleunigungsmitteldüsen 280, 281, 282 und 283 unterscheiden sich durch vorliegende Reinigungsmitteldüsen 288, 291 und 292 im Wesentlichen dadurch, dass die aus Ihnen heraustretenden Beschleunigungsmittelstrahlen 284 nicht auf die Materialbahn 286 beziehungsweise erst gar nicht in Richtung der Haupteintrittsöffnung 266 gerichtet sind, sondern unmittelbar in den Düsenraum 265 in Richtung der Hauptaustrittsöffnung 267 und damit in Strömrichtung des Hauptvolumenstroms 279 gerichtet sind. Somit dienen die Beschleunigungsmittelstrahlen 284 nicht zum primären Reinigen der Materialbahn 286.
Im Bereich der Hauptaustrittsöffnung 267 findet beim Übergang vom Düsenraum 265 zu der Abführeinrichtung 287 erneut eine Querschnittserweiterung 295 statt, wodurch der Hauptvolumenstrom 279 wiederum beschleunigt wird.
Der in den 6 und 7 gezeigte Speedup-Cleaning-Head 350 hat einen konisch ausgebildeten Düsenraum 365, der sich ausgehend von einer Haupteintrittsöffnung 366 entlang einer mittleren Längsachse 372 hin zu einer Hauptaustrittsöffnung 367 beständig verjüngt. Der Speedup-Cleaning-Head 350 ist beabstandet oberhalb einer Materialbahn 386 im Bereich einer Umlenkwalze 308 platziert. Die Materialbahn 386 bewegt sich in Transportrichtung 386A.
Innerhalb des Düsenraums 365 wird ein Vakuum etabliert, welches auch besonders stark in einem Reinigungsbereich 385 durch einen Hauptvolumenstrom 379 entsteht und ausgeprägt ist. In dem hinteren Bereich 350A des Speedup-Cleaning-Heads 350 sind halbkreisförmig nebeneinan der sechs Reinigungsdüsen 388 (hier nur exemplarisch beziffert) angeordnet.
Die einzelnen Reinigungsmitteldüsen 388 werden durch einen Reinigungsmittelanschluss 364 mit Reinigungsmittel versorgt, so dass aus den einzelnen Reinigungsmitteldüsen 388 Reinigungsmittelstrahlen 389 austritt und auf die Materialbahn 386 auftrifft und dabei Verschmutzungen von der Materialbahn 386 löst. Die Reinigungsmittelstrahlen 389 sind hierbei derart ausgerichtet, dass sie hinter der höchsten Erhebung bzw. dem Scheitelpunk 396 der Umlenkwalze 308 auftreffen, sodass gelöste Verschmutzungen und Reinigungsmittelreste direkt in den Düsenraum 365 gelangen und nicht in die Umgebung 397.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Funktionsweise der Reinigungsstrahldüsen 388 derart geregelt, dass bei einer normalen Verschmutzung der Materialbahn 386 lediglich die beiden Inneren der Reinigungsmitteldüsen 387 aktiv sind. Erst wenn der Verschmutzungsgrad der Materialbahn 386 besonders groß ist und einen kritischen Wert überschreitet, werden alle Reinigungsmitteldüsen 388 eingesetzt.
Im vorderen Bereich des Speedup-Cleaning-Heads 350 sind insgesamt sechs Luftdüsen 398 angeordnet, die mit Luftstrahlen 399 die Materialbahn 386 zusätzlich bearbeiten. Mittels der Luftstrahlen 399 aus den Luftdüsen 398 entsteht im vorderen Bereich des Speedup-Cleaning-Heads 350 eine Art Luftvorhang, sodass sich insbesondere innerhalb des Düsenraums 365 und im Reinigungsbereich 385 ein Vakuum vorteilhaft ausbil det. Das hier vorliegende Vakuum ist mittels einer Vielzahl von Unterdruckpfeilen 337 stellvertretend im Reinigungsbereich 385 schematisch dargestellt.

1: Reinigungsvorrichtung
2: Motor- und Steuereinheit
3: Traversiereinrichtung
4: Entsorgungseinrichtung
5: Halterung
6: Förderrichtung
7: Materialbahn
8: Umlenkwalze
9: Reinigungseinrichtung
10: Doppelpfeil
11: Traversierschlitten
12: Erster Reinigungskopf
13: Zweiter Reinigungskopf
14: Dritter Reinigungskopf
15: Oberfläche der Materialbahn
16: Erste Abführeinrichtung
17: Zweite Abführeinrichtung
18: Dritte Abführeinrichtung
19: Aufnahmeschlitz
20: Entsorgungsraum
21: Abführeinrichtungaustrittsöffnung
22: Volumenstromteiler
23: Hauptvolumenstrom
24: Gemisch
25: Erster Teilvolumenstrom
26: Zweiter Teilvolumenstrom
27: Entsorgungsleitung
28: Entsorgungsstromrichtung
29: Düsenräume
30: Beschleunigungsmittelstrahl
31: Beschleunigungsmittelstrahl
32: Beschleunigungsmittelstrahl
33: Beschleunigungsmittelstrahl
34: Beschleunigungsmittelzufuhr
35: Reinigungsmittelstrahlen
36: Reinigungsmittelzufuhr
37: Unterdruckpfeile
104: Entsorgungseinrichtung
116: Abführeinrichtung
119: Aufnahmeschlitz
120: Entsorgungsraum
121: Abführeinrichtungaustrittsöffnung
122: Volumenstromteiler
123: Hauptvolumenstrom
125: erster Teilvolumenstrom
126: zweiter Teilvolumenstrom
127: Entsorgungsleitung
140: Detailausschnitt
141: Abführeinrichtungsende
142: Erstes gekrümmtes Leitblech
143: Zweites gekrümmtes Leitblech
250: Speedup-Cleaning-Head
251: Erster Grundkörper
252: Zweiter Grundkörper
253: Dritter Grundkörper
254: Vierter Grundkörper
255: Erste Schraubverbindung
256: Zweite Schraubverbindung
257: Dritte Schraubverbindung
258: Erster Kontaktbereich
259: Zweiter Kontaktbereich
260: Erster Druckkammerring
261: Zweiter Druckkammerring
262: Erster Druckmittelanschluss
263: Zweiter Druckmittelanschluss
264: Reinigungsmittelanschluss
265: Düsenraum
266: Haupteintrittsöffnung
267: Hauptaustrittsöffnung
268: Erstes Mantelflächensegment
269: Zweites Mantelflächensegment
270: Drittes Mantelflächensegment
271: Viertes Mantelflächensegment
272: Mittlers Längsachse
273: Maximale Querschnittserweiterung
274: Erste Querschnittsverjüngung
275: Zweite Querschnittserweiterung
276: Zweite Querschnittsverjüngung
277: Dritte Querschnittserweiterung
278: Dritte Querschnittsverjüngung
279: Hauptvolumenstrom
280: Erste Beschleunigungsmitteldüse
281: Zweite Beschleunigungsmitteldüse
282: Dritte Beschleunigungsmitteldüse
283: Vierte Beschleunigungsmitteldüse
284: Beschleunigungsmittelstrahlen
285: Reinigungsbereich
286: Materialbahn
287: Abführeinrichtung
288: Reinigungsmitteldüsen
289: Reinigungsmittelstrahl
290: Abgelenkte Reinigungsmittelstrahlen
291: Erste zusätzliche Reinigungsmitteldüse
292: Zweite zusätzliche Reinigungsmitteldüse
293: Erster zusätzlicher Reinigungsmittelstrahl
294: Zweiter zusätzlicher Reinigungsmittelstrahl
295: Querschnittserweiterung
308: Umlenkwalze
337: Unterdruckpfeile
350: Speedup-Cleaning-Head
350A: Hinterer Bereich des Speedup-Cleaning-Heads
364: Reinigungsmittelanschluss
365: Düsenraum
366: Haupteintrittsöffnung
367: Hauptaustrittsöffnung
379: Hauptvolumenstrom
385: Reinigungsbereich
386: Materialbahn
386A: Transportrichtung
387: Reinigungsmitteldüsen
389: Reinigungsmittelstrahlen
396: Scheitelpunkt
397: Umgebung
398: Luftdüsen
399: Luftstrahlen

Claims

Vorrichtung zum Reinigen einer Materialbahn von Verunreinigungen mit einer Reinigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung zwei Reinigungsköpfe oder mehr aufweist, welche auf die Materialbahn gerichtet und nebeneinander, vorzugsweise quer zur Förderrichtung der Materialbahn, angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Reinigungskopf (12, 13, 14) einen Speedup-Cleaning-Head (250) nach einem der Ansprüche 14 bis 32 aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Reinigungsköpfe (12, 13, 14) an einer gemeinsamen Traversiereinrichtung (4), welche die Materialbahn (7) überspannt, angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Reinigungskopf (12, 13, 14) eine eigene separate Abführeinrichtung (16, 17, 18) zum Abführen gelöster Verunreinigungen (24) aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung einen Reinigungskopf (12, 13, 14) und eine Abführeinrichtung (16, 17, 18) mit einer Abführeinrichtungseintrittsöffnung und mit einer Abführeinrichtungsaustrittsöffnung (21) aufweist, und an der Abführeinrichtungseintrittsöffnung der Reinigungskopf (12, 13, 14) und an der Abführeinrichtungsaustrittsöffnung (21) ein Volumenstromteiler (22) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abführeinrichtung (16, 17, 18) eines Reinigungskopfes (12, 13, 14) mit einer Abführeinrichtungaustrittsöffnung (21) vor oder in einem Volumenstromteiler (22) endet.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Abführeinrichtungaustrittsöffnung (21) einer Abführeinrichtung (16, 17, 18) ein konkav ausgebildeter Bereich des Volumenstromteilers (22) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromteiler (22) einen Keilkörper aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Abführeinrichtungaustrittsöffnung (121) ein konvex ausgebildeter Bereich des Volumenstromteilers (122) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromteiler (122) voneinander beabstandete vorzugsweise gekrümmte Leitbleche (142, 143) aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Abführeinrichtungaustrittsöffnung (21) einer Abführeinrichtung (16, 17, 18) ein Diffusor angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abführeinrichtung (116) in einen Entsorgungsbereich (120) mündet, in welchem vorzugsweise ein oder eine Vielzahl von Volumenstromteilern (122) angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigungskopf (12, 13, 14) einen Speedup-Cleaning-Head (250) nach einem der nachfolgenden Patentansprüche aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Speedup-Cleaning-Head (250) zum Reinigen einer Materialbahn (7, 265) von Verschmutzungen mit einem Düsenraum (29, 265), in welchem Reinigungsmitteldüsen zum Aufdüsen von Reinigungsmittelstrahlen (35, 289) auf die Materialbahn (7, 289) und in welchem Beschleunigungsmitteldüsen (280, 281, 282, 283) zum Eindüsen von Beschleunigungsmittelstrahlen (30, 31, 32, 33; 284) in dem Düsenraum (29, 265) angeordnet sind.
Reinigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (265) eine Mantelfläche aufweist, welche zylindrisch und/oder konisch ausgebildete Segmente (268, 269, 270, 271) aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Anspruche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (265) eine Haupteintrittsöffnung (266) und eine Hauptaustrittsöffnung (267) aufweist, bei welchem die Haupteintrittsöffnung (266) einen größeren Querschnitt (273) aufweist, als die Hauptaustrittsöffnung (267).
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (265) bauteilfrei ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche eines Düsenraums (265) im Verlauf von einer Haupteintrittsöffnung (266) zu einer Hauptaustrittsöffnung (267) nach einer Querschnittsverringerung (274, 276, 278) des Düseraums (265) wenigstens einmal derart zurückspringt, dass der Querschnittsverringerung (274, 276, 278) wenigstens einmal eine Querschnittserweiterung (275, 277) folgt.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (265) einen Querschnittsverlauf aufweist, bei welchem der Düsenraum (265) wenigstens zwei voneinander beabstandete Querschnittsverringerungen (274, 276, 278) aufweist, und zumindest nach zwei Querschnittsverringerungen (274, 276, 278) jeweils eine Querschnittserweiterung (275, 277) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Speedup-Cleaning-Head (250) mehrteilig ausgebildet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Speedup-Cleaning-Head (250) aus mehr als einem Grundkörper (251, 252, 253, 254) besteht, und an Kontaktbereichen (258, 259 der einzelnen Grundkörper (251, 252, 253, 254) vorzugsweise konzentrisch ausgebildete Druckkammern (260, 261) zum Bereitstellen von Beschleunigungsmitteln angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammern (260, 261) wenigstens eine Beschleunigungsmittelzufuhr (262, 263) aufweisen.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammern (260, 261) jeweils durch wenigstens eine Beschleunigungsmitteldüse (280, 281, 282, 283) mit dem Düsenraum (265) verbunden sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (251, 252, 253, 254) des Speedup-Cleaning-Heads (250) formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (251, 252, 253, 254) des Speedup-Cleaning-Heads (250) miteinander verschraubt sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rücksprung einer Mantelfläche in einem Kontaktbereich (258, 259) zweier Grundkörper (251, 252, 253, 254) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Speedup-Cleaning-Head (250) wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte Druckkammern (260, 261) aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass im Düsenraum (265) wenigstens zwei voneinander beabstandete konzentrisch verlaufende Ringe von Beschleunigungsmitteldüsen (280, 281, 282, 283) angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Beschleunigungsmitteldüsen (282, 283) von einer Haupteintrittsöffnung (266) des Düsenraums (265) weiter beabstandet sind als erste Beschleunigungsmitteldüsen (280, 281) vorzugsweise eines ersten konzentrisch verlaufenden Beschleunigungsmitteldüsenrings.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsmitteldüsen (280, 281, 282, 283) jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen, welche von einer Haupteintrittsöffnung (266) des Düsenraums (265) abgewandt ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmitteldüsen (388) halbkreisförmig an dem Speedup-Cleaning-Head (350) angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Speedup-Cleaning-Head (250) an einer Abführeinrichtung (287) angeordnet ist, und die Abführeinrichtung (287) einen Innendurchmesser (295) aufweist, welcher größer ist als ein Querschnitt (278) einer Hauptaustrittsöffnung (267) des Speedup-Cleaning-Heads (250).