CH687957A5

CH687957A5 - Dust=removal method from surface of moving material band

Info

Publication number: CH687957A5
Application number: CH02719/94A
Authority: CH
Inventors: Robert Nicolas A Schneider
Original assignee: Schneider Consulting & Dev
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1997-04-15

Abstract

The dust particles are removed from the pref. stable strip material (1) by a contactless system. A blower (3a,3b) has an earthed potential surface (6) facing the surface of the strip and clear of it. The speed of the gas current from the blower is adjusted so that the critical charge resulting under Paschen's Law from the pressure and gap width is below the electrostatic charge of the particles on the strip surface. This causes neutralisation and overcomes the forces holding the particles on the strip. They are gathered up merely by the gas current, without the need for an ionisation unit consuming electric power, and extracted by an exhauster (7a,7b).

Description

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CH 687 957 A5 CH 687 957 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4. The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a device according to the preamble of patent claim 4.

Die Konstruktionen von Entstaubungsanlagen für bewegte Materialbahnen, auch Bahnreinigungsanlagen genannt, können grob in berührungsfrei sowie in solche mit Bürstenunterstützung arbeitende unterteilt werden. Bei den letzteren Entstaubungsanlagen wurden die Staubpartikel mit rotierenden Bürstenwalzen oder stationären Bürstenreihen von der Materialbahn mechanisch gelöst und dann abgesaugt. Die Bürstenbeschaffenheit sowie deren Stärke, Material und Ausführungsart der Borsten waren dabei auf die Eigenschaften der zu reinigenden Materialoberfläche abgestimmt. Derartige nicht gat-tungsgemässe Entstaubungsanlagen sind in Bundesverband Druck e.V., Postfach 1869, Biebricher Allee 79, D-6200 Wiesbaden 1, «Technischer Informationsdienst», 11/1985, S. 1 bis 20 sowie in der W087/06 527 beschrieben. The constructions of dedusting systems for moving material webs, also called web cleaning systems, can be roughly divided into non-contact and those with brush support. In the latter dedusting systems, the dust particles were mechanically loosened from the material web with rotating brush rollers or stationary brush rows and then vacuumed off. The condition of the brushes as well as their thickness, material and type of bristles were matched to the properties of the material surface to be cleaned. Dedusting systems of this type which are not in accordance with the general purpose are described in Bundesverband Druck e.V., Postfach 1869, Biebricher Allee 79, D-6200 Wiesbaden 1, «Technischer Informationsdienst», 11/1985, pp. 1 to 20 and in W087 / 06 527.

Berührungsfrei arbeitende Entstaubungsanlagen wiesen eine Einblaseinheit auf, welche einen Gasstrahl auf die zu reinigende Bahn führten sowie eine Absaugeinheit, mit der das die Staubpartikel aufnehmende Gas wieder abgesaugt wurde. Mit der Einblaseinheit zusammen oder in deren Nähe wurden Entladungselektroden zum Entladen der auf der Materialbahn befindlichen Staubpartikel angeordnet. Derartige Entstaubungsanlagen sind aus der EP-A 0 245 526, der EP-A 0 520 145, der EP-A 0 524 415, der EP-A 0 395 864 und der CH-A 649 725 bekannt. Dedusting systems which operate without contact had a blowing unit which led a gas jet onto the web to be cleaned and an extraction unit with which the gas which took up the dust particles was extracted again. Discharge electrodes for discharging the dust particles located on the material web were arranged with or in the vicinity of the blowing unit. Such dedusting systems are known from EP-A 0 245 526, EP-A 0 520 145, EP-A 0 524 415, EP-A 0 395 864 and CH-A 649 725.

Ein anderer Weg wurde in der EP-A 0 084 633 beschritten. Hier wurde ein turbulenter Gasstrom auf eine zu entstaubende Gewebebahn gerichtet und diese durch die turbulente Strömung in Vibration versetzt, wodurch die Staubpartikel von der Gewebeoberfläche abgelöst wurden. Diese Entstau-bungsart liess sich jedoch nur bei dünnen Materialbahnen anwenden, welche sich durch den Gasstrahl in Vibrationen versetzen Hessen. Another route was followed in EP-A 0 084 633. Here, a turbulent gas flow was directed onto a fabric web to be dusted and this was set in vibration by the turbulent flow, whereby the dust particles were detached from the fabric surface. However, this type of dedusting could only be used for thin webs of material that vibrate due to the gas jet.

Eine nicht gattungsgemässe Reinigungsanlage zum Entfernen von einer auf einem bewegten Band, insbesondere einem Walzband haftenden Flüssigkeit wird in der DE-A 4 215 602 beschrieben. Die bei einer Entstaubungsanlage sich ergebenden Probleme mit auf der Oberfläche durch elektrostatische Kräfte anhaftende Partikel ergaben sich hier nicht. A non-generic cleaning system for removing a liquid adhering to a moving belt, in particular a rolling belt, is described in DE-A 4 215 602. The problems that arise in a dedusting system with particles adhering to the surface due to electrostatic forces did not arise here.

Sofern bei den oben aufgeführten Entstaubungsanlagen überhaupt eine strömungstechnische Ausgestaltung der Düsenaustritte der Einblaseinheiten vorgenommen wurde, sind sie als zur Materialbahn geneigte Kanäle mit konstantem Kanalquerschnitt im Bereich der Düsenaustrittsöffnung ausgebildet worden, wie z.B. in der EP-A 0 245 526, der EP-A 0 520 145 und der DE-A 4 214 602 dargestellt ist. Lediglich in der EP-A 0 084 633 und in einer Ausführungsvariante der DE-A 4 215 602 wurde ein Austrittskanalquerschnitt der Düse mit einem sich verändernden Querschnitt beschrieben. In der EP-A 0 084 633 wurde der Gasstrom senkrecht auf die If the dedusting systems listed above have any fluidic design of the nozzle outlets of the blowing units, they have been designed as channels inclined to the material web with a constant channel cross-section in the area of the nozzle outlet opening, such as in EP-A 0 245 526, EP-A 0 520 145 and DE-A 4 214 602. Only in EP-A 0 084 633 and in an embodiment variant of DE-A 4 215 602 has an outlet channel cross section of the nozzle been described with a changing cross section. In EP-A 0 084 633 the gas flow was perpendicular to the

Gewebebahn geführt. In der DE-A 4 215 602 wurde eine fälschlicherweise als Laval-Düse bezeichnete Düse mit einem nach einer Verengung sich birnenförmig erweiternden und wieder verengenden Querschnitt verwendet. Guided fabric web. In DE-A 4 215 602, a nozzle incorrectly referred to as Laval nozzle with a cross-section widening after a constriction and narrowing again was used.

Die Erfindung löst die Aufgabe eine Entstaubung einer bewegten, stabilen, für die Entstaubung nicht in Vibration zu versetzende Materialbahn vorzunehmen, bei der auf Entladungselektroden verzichtet werden kann. The invention solves the task of dedusting a moving, stable material web which cannot be vibrated for the dedusting and in which discharge electrodes can be dispensed with.

Die Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht, dass die Gasströmung auf eine zu entstaubende Materialbahn derart eingestellt wird, dass im Bereich zwischen der Düsenausgangsöffnung und der Materialbahnoberfläche, die durch das Gesetz von Paschen vorgegebenen Bedingungen für eine Entladung der Staubpartikel sowie die Überwindung von deren Haltekräften erreicht wird, ohne dass elektrische Energie benötigende Hochspannungselektroden verwendet werden. Der nahezu tägliche Ausbauvorgang zur Reinigung der Hochspannungselektroden und deren nachträglicher exakten Justage beim Wiedereinbau entfallen somit. The object is achieved in that the gas flow is adjusted to a web of material to be dedusted in such a way that in the area between the nozzle outlet opening and the surface of the web of material, the conditions prescribed by Paschen's law for discharging the dust particles and overcoming their holding forces are achieved is used without high-voltage electrodes requiring electrical energy. The almost daily removal process for cleaning the high-voltage electrodes and their subsequent exact adjustment when reinstalling are therefore no longer necessary.

Die geforderte Gasströmung ist in bevorzugter Weise durch die Ausgestaltung der Einblaseinheit und/oder der Absaugeinheit, wie sie in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben ist bzw. sind, erreichbar. The required gas flow can be achieved in a preferred manner by the configuration of the injection unit and / or the suction unit as described or are described in the dependent patent claims.

Im folgenden wird ein Beispiel des erfindungsge-mässen Verfahrens sowie der zur Durchführung des Verfahrens in bevorzugter Weise verwendbaren Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Neben den hier beschriebenen Düsenanordnungen und -konstruktionen können selbstverständlich noch andere Ausführungsformen benützt werden, sofern die unten beschriebenen Bedingungen für eine Entladung der Staubpartikel sowie der Uberwindung deren Haltekräfte auf der Materialbahn ohne Verwendung elektrischer Energie benötigende Hochspannungselektroden erreicht werden. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beschreibungstext. Es zeigen: An example of the method according to the invention and of the device which can preferably be used to carry out the method are described in more detail below with reference to the drawings. In addition to the nozzle arrangements and constructions described here, other embodiments can of course also be used, provided the conditions described below for discharging the dust particles and overcoming their holding forces on the material web are achieved without using high-voltage electrodes that require electrical energy. Further advantages of the invention result from the following description. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Kräfte, welche Staubpartikel auf einer Materialbahn halten, Fig. 2 das Paschen-Gesetz, 1 shows a schematic representation of the forces which hold dust particles on a material web, FIG. 2 shows the Paschen law,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Entstaubungs-vorrichtung, 3 shows a cross section through the dedusting device,

Fig. 4a und 4b einen Teilquerschnitt und eine Draufsicht in Richtung IVb auf eine Einblaseinheit der Entstaubungsvorrichtung mit schlitzförmigem Gasaustritt, 4a and 4b a partial cross section and a plan view in the direction IVb of an injection unit of the dedusting device with a slot-shaped gas outlet,

Fig. 5a und 5b eine zu den Fig. 4a und 4b analoge Darstellung für einen in einer Düsenreihe angeordneten Gasaustritt, 5a and 5b an illustration analogous to FIGS. 4a and 4b for a gas outlet arranged in a row of nozzles,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Variante der Entstaubungsvorrichtung mit zwei auf der gleichen Seite der Materialbahnoberfläche angeordneten Einblaseinheiten, 6 shows a cross section through a variant of the dedusting device with two blowing units arranged on the same side of the material web surface,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere Variante der Entstaubungsvorrichtung, bei der die zu entstaubende Materialbahn umgelenkt wird, 7 shows a cross section through a further variant of the dedusting device, in which the material web to be dedusted is deflected,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Entstaubungsvorrichtung jedoch mit Strö- 8 shows a cross section through the dedusting device shown in FIG. 3, but with flow

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mungsbeeinflussungselementen in der Einblas- und Absaugeinheit, influencing elements in the blowing and suction unit,

Fig. 9 eine Draufsicht in Blickrichtung IX in Fig. 8 auf die Strömungsbeeinflussungselemente der Einblaseinheit und Fig. 9 is a plan view in viewing direction IX in Fig. 8 on the flow influencing elements of the blowing unit and

Fig. 10 eine Draufsicht in Blickrichtung X in Fig. 8 auf die Strömungsbeeinflussungselemente der Absaugeinheit. Fig. 10 is a plan view in the viewing direction X in Fig. 8 of the flow influencing elements of the suction unit.

In Fig. 1 sind die auf Staubpartikel S wirkenden elektrostatischen und Van-der-Waals-Kräfte E und W schematisch dargestellt. Oftmals sind die Staubpartikel S zusätzlich durch Flüssigkeitsbrücken F festgehalten. Der auf die Staubpartikel S einwirkende Gasstrom G tritt auf der rechten Seite B der Fig. 1 ein. Der Gasstrom G wird auf der linken Seite A abgesaugt. In Fig. 1, the electrostatic and van der Waals forces E and W acting on dust particles S are shown schematically. The dust particles S are often also held in place by liquid bridges F. The gas flow G acting on the dust particles S occurs on the right side B of FIG. 1. The gas stream G is drawn off on the left side A.

In Fig. 2 ist das Gesetz von Paschen - die Abhängigkeit der kritischen Spannung Ukrìt vom Produkt aus Druck p und Abstand d für unterschiedliche Gase - aufgetragen. Fig. 2 ist eine Kopie der Abbildung 6.20 aus K. Simonyi, «Physikalische Elektronik», Verlag B. G. Teubner Stuttgart, 1972, Seite 526. Das Gesetz von Paschen ist u.a. in dem hier gerade zitierten Buch auf den Seiten 524 bis 526 sowie in Ch. Gertsen, «Physik» Springer-Ver-lag 1960, S. 303 beschrieben. Durch dieses Gesetz wird die kritische elektrische Spannung Ukrit angegeben, bei der eine Entladung zwischen zwei ebenen Elektroden «zündet», wobei p der Druck im Gasstrom zwischen den Elektroden ist. Das Druck-Abstands-Produkt p d ist auf der Abszisse der Fig. 2 in Torr cm angegeben, wobei 1 Torr 133 Pa bei 0°C ist. 2 shows the law of Paschen - the dependence of the critical voltage Ukrìt on the product of pressure p and distance d for different gases. Fig. 2 is a copy of Figure 6.20 from K. Simonyi, "Physikalische Elektronik", published by B.G. Teubner Stuttgart, 1972, page 526. in the book just cited here on pages 524 to 526 and in Ch. Gertsen, “Physik” Springer-Ver-lag 1960, p. 303. This law specifies the critical electrical voltage Ukrit at which a discharge "ignites" between two flat electrodes, where p is the pressure in the gas flow between the electrodes. The pressure-distance product p d is given on the abscissa of Fig. 2 in Torr cm, where 1 Torr is 133 Pa at 0 ° C.

Erfindungsgemäss wird nun das Gesetz von Paschen bei der Entstaubung einer Materialbahn 1 verwendet. Die Staubpartikel S haften infolge ihrer elektrischen Ladung auf dieser. Es wird nun erfindungsgemäss eine Einblaseinheit 3a/b der Entstaubungsvorrichtung mit einer geerdeten Potentialfläche in einem Abstand d von der Materialbahnoberfläche angeordnet und die Geschwindigkeit und der Druck zwischen der Materialoberfläche und der Potentialfläche des aus der Einblaseinheit 3 austretenden Überschall-Gasstroms G derart eingestellt, dass die Spannung, hervorgerufen durch die geladenen Staubpartikel S, gleich der kritischen Spannung Ukrit im Paschen-Gesetz ist. Es kann nun aus der Fig. 2 das für die kritische Spannung Ukrit benötigte Produkt p d herausgesucht werden. Nun wird der Gasdruck zwischen der die Staubpartikel S tragenden Materialoberfläche und der geerdeten Potentialfläche derart eingestellt, dass bei vorgegebenem konstruktivem Abstand d zwischen der Materialoberfläche und der geerdeten Potentialfläche der oben herausgesuchte Wert des Produkts p d angenähert wird. Mit Hilfe eines elektronischen Feldmeters, kann festgestellt werden, wie hoch die elektrische Ladung ist. Hierdurch ist eine Optimierung des Produkts p d bei der Montage und Einstellung der Einstaubungsvorrichtung möglich. Die geforderten Bedingungen lassen sich nur mit einem Uberschallgasstrom G erreichen. Die entladenen Staubpartikel S werden nun durch den Überschall-Gasstrom G ohne Verwendung elektrisch vorgespannter Entladungselektroden aufgenommen und mit einer Absaugeinheit 7 abgesaugt. Die hohen Unterhaltskosten, wie sie für Anlagen mit elektrisch vorgespannten Entladungselektroden benötigt werden, entfallen somit hier. According to the invention, the Paschen law is now used in the dedusting of a material web 1. The dust particles S adhere to them due to their electrical charge. According to the invention, an injection unit 3a / b of the dedusting device with an earthed potential surface is arranged at a distance d from the material web surface and the speed and pressure between the material surface and the potential surface of the supersonic gas stream G emerging from the injection unit 3 are set such that the Voltage caused by the charged dust particles S is equal to the critical voltage Ukrit in the Paschen's law. The product p d required for the critical voltage Ukrit can now be selected from FIG. 2. Now the gas pressure between the material surface carrying the dust particles S and the grounded potential area is set in such a way that, given a given structural distance d between the material surface and the grounded potential area, the value of the product p d sought above is approximated. With the help of an electronic field meter, it can be determined how high the electrical charge is. This enables an optimization of the product p d during the assembly and adjustment of the dusting device. The required conditions can only be achieved with a supersonic gas flow G. The discharged dust particles S are then picked up by the supersonic gas stream G without using electrically biased discharge electrodes and sucked off with a suction unit 7. The high maintenance costs that are required for systems with electrically biased discharge electrodes are therefore eliminated here.

Die Einblas- wie auch die Absaugeinheit 3a/b bzw. 7a/b sind aus Metall hergestellt und geerdet. Es ist deshalb der Abstand der Einblaseinheit 3a/b von der Oberfläche der Materialbahn 1 gleich dem Abstand d der geerdeten Potentialfläche von dieser. Um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu erhalten, können die der Materialbahn 1 zugewandten Oberflächen der Einblas- wie auch die Absaugeinheit 3a/ b bzw. 7a/b mit einer elektrisch leitfähigen Schicht beschichtet sein. Bei Aluminium würde man z.B. ein Anodisierungsverfahren verwenden, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu erhalten. The injection unit as well as the suction unit 3a / b or 7a / b are made of metal and grounded. It is therefore the distance of the blowing unit 3a / b from the surface of the material web 1 equal to the distance d of the grounded potential area from it. In order to obtain good electrical conductivity, the surfaces of the injection unit and the suction unit 3a / b or 7a / b facing the material web 1 can be coated with an electrically conductive layer. With aluminum one would e.g. use an anodizing process to obtain good electrical conductivity.

Bei der in Fig. 3 im Querschnitt dargestellten Entstaubungsvorrichtung ist sowohl eine Entstaubung der Ober- wie auch der Unterseite 9a bzw. 9b der Materialbahn 1 möglich. Es sind hierzu über der Ober- wie auch über der Unterseite 9a bzw. 9b je eine Einblas- 3a und 3b und je eine Absaugeinheit 7a und 7b angeordnet. Die Bewegung der Materialbahn 1 erfolgt in Richtung des Pfeils 11. Die Fördergeschwindigkeit der Materialbahn 1 liegt bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bei 4,75 bis 15 m/s. Die Fördergeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Entstaubungsvorrichtung. In the dedusting device shown in cross section in FIG. 3, both the upper and lower sides 9a and 9b of the material web 1 can be dedusted. For this purpose, a blow-in 3a and 3b and a suction unit 7a and 7b are arranged above both the top and the bottom 9a and 9b. The movement of the material web 1 takes place in the direction of the arrow 11. The conveying speed of the material web 1 in the exemplary embodiment described here is 4.75 to 15 m / s. The conveying speed has no influence on the efficiency of the dedusting device.

Die unten beschriebene Einblaseinrichtung 3a bzw. 3b ist derart ausgebildet, dass aus ihr ein Überschall-Gasstrom, hier ein Überschall-Luftstrom G austritt. Der aus der Einblaseinrichtung 3a/b austretende Gasstrom G trifft auf die Oberfläche der Materialbahn 1 unter einem Winkel a zwischen 20° und 80°, bevorzugt zwischen 30° und 45° gegen deren Bewegungsrichtung 11 ein. Die Absaugung der von der Materialoberfläche abgehobenen Staubpartikel S erfolgt in der Strömungsrichtung 25 des ausströmenden Gases G nachgeschaltet unter einem ersten Winkel a zwischen 30° und 70°, bevorzugt unter etwa 45° und noch einmal nachgeschaltet an einer zweiten Stelle etwa senkrecht zur Materialoberfläche. Diese zweite Absaugung wirkt insbesondere auf in Vertiefungen und Löchern liegende Staubpartikel S. The blowing device 3a or 3b described below is designed in such a way that a supersonic gas flow, here a supersonic air flow G, emerges from it. The gas flow G emerging from the blowing device 3a / b hits the surface of the material web 1 at an angle a between 20 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 45 °, against its direction of movement 11. The suction of the dust particles S lifted off the material surface takes place downstream in the flow direction 25 of the outflowing gas G at a first angle a between 30 ° and 70 °, preferably below approximately 45 ° and again at a second point approximately perpendicular to the material surface. This second suction acts particularly on dust particles S lying in depressions and holes.

Die Einblaseinheit 3a/b hat einen zweigeteilten, unten beschriebenen Düsenaufbau. Ausgehend von einem Druckkanal 13 als Gasversorgungseinheit ist ein sich stetig verjüngender Düsenquerschnitt 15 vorhanden, der nach einer Verengung 17 in einen sich stetig erweiternden Düsenquerschnitt 19 bis zum Düsenausgang 20 übergeht. Die Breite der Verengung 17 liegt im Bereich von 0,08 mm. Der Öffnungswinkel am Düsenausgang 20 liegt zwischen 3° und 15°, bevorzugt jedoch zwischen 5° und 10°. Die im Querschnitt der Fig. 3 links liegende Mantellinie im sich erweiternden Düsenquerschnitt 19 ist gewölbt ausgebildet, während die gegenüberliegende Mantellinie eine Gerade 21 ist. Diese Gerade 21 verläuft unter dem Winkel a zur Ebene der Materialbahn 1. Der Winkel a liegt zwischen 20° und 80°, bevorzugt zwischen 30° und 45°. Der Randpunkt 22 dieser Geraden 21 am Dü5 The blowing unit 3a / b has a two-part nozzle structure, described below. Starting from a pressure channel 13 as a gas supply unit, there is a continuously tapering nozzle cross-section 15 which, after a constriction 17, merges into a continuously expanding nozzle cross-section 19 up to the nozzle outlet 20. The width of the constriction 17 is in the range of 0.08 mm. The opening angle at the nozzle outlet 20 is between 3 ° and 15 °, but preferably between 5 ° and 10 °. The surface line lying on the left in the cross section of FIG. 3 in the widening nozzle cross-section 19 is curved, while the opposite surface line is a straight line 21. This straight line 21 extends at an angle a to the plane of the material web 1. The angle a is between 20 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 45 °. The boundary point 22 of this straight line 21 at the Dü5

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senausgang 20 hat den geringsten Abstand d zur Materialbahn 1, der je nach zu entstaubendem Material zwischen 0,5 und 2 mm liegt. Dieser Abstand d entspricht dem Abstand d des Paschen-Gesetzes. Die Öffnung 23 zwischen den beiden Einblaseinheiten 3a und 3b ist in Bewegungsrichtung 11 als dreifach sich erweiterndes «V» ausgebildet, dessen Schenkel-Winkel sich an jeder Übergangsstufe 24a und 24b vergrössert. Der Gasaustritt aus der Düsenöffnung 20 erfolgt, wie in der Fig. 3 durch einen Pfeil 25 angedeutet ist, schräg auf die Materialbahn 1 entgegen deren Bewegungsrichtung 11 in Richtung auf die betreffende Absaugeinheit 7a bzw. 7b hin. Sen exit 20 has the smallest distance d from the material web 1, which is between 0.5 and 2 mm, depending on the material to be dedusted. This distance d corresponds to the distance d of the Paschen's law. The opening 23 between the two blowing units 3a and 3b is designed in the direction of movement 11 as a triple-widening “V”, the leg angle of which increases at each transition stage 24a and 24b. The gas outlet from the nozzle opening 20 takes place, as indicated by an arrow 25 in FIG. 3, obliquely onto the material web 1 against its direction of movement 11 in the direction of the relevant suction unit 7a or 7b.

Der Randpunkt 22 ist als scharfe Kante ausgebildet. Durch diese scharfe Kante 22 entsteht beim Austritt der Überschallströmung G aus dem Düsenausgang 20 ein Strömungswirbelbereich, dessen Turbulenzen ein Abheben der gemäss dem Pa-schen-Gesetz entladenen Staubpartikel S von der Oberfläche 9a bzw. 9b der Materialbahn 1 entgegen der Vander-Waalschen-Kräfte W unterstützt. Die Einblaseinheiten 3a und 3b sind aus Metall und durch eine schematisch dargestellte elektrische Erdung analog zur Absaugeinheit 7a und 7b geerdet. Der Düsenausgang 20 liegt in einer Ebene 6, welche die Materialbahn 1 in einem Winkel zwischen 25° und 65°, bevorzugt unter 30° schneidet. The edge point 22 is designed as a sharp edge. This sharp edge 22 creates a vortex area when the supersonic flow G emerges from the nozzle outlet 20, the turbulence of which causes the dust particles S discharged according to the Pa law to be lifted from the surface 9a or 9b of the material web 1 against the Vander-Waalschen forces W supports. The blowing units 3a and 3b are made of metal and are grounded by a schematically illustrated electrical grounding analogous to the suction unit 7a and 7b. The nozzle outlet 20 lies in a plane 6 which intersects the material web 1 at an angle between 25 ° and 65 °, preferably below 30 °.

Analog zu den beiden Einblaseinheiten 3a und 3b sind auch zwei Absaugeinheiten 7a und 7b vorhanden. Die beiden Absaugeinheiten 7a und 7b sind symmetrisch zueinander angeordnet und ausgebildet. Jede der beiden Absaugeinheiten 7a und 7b hat zwei Absaugkanäle 27 und 29, welche in eine Absaugkammer 30 münden. Die Eingänge der Absaugkanäle 31a und 31b sind in einer Ebene 33 angeordnet, welche einen konstanten Abstand von der Ober- bzw. Unterseite 9a bzw. 9b der Materialbahn 1 aufweist. Die Ebene 33 ist gleichzeitig die der Materialober- bzw. Unterseite gegenüberliegende Oberseite der Absaugeinheit 7a bzw. 7b. Bevorzugt werden die Absaugeinheiten 7a und 7b aus elektrisch leitfähigem Material (Metall) gefertigt. Sollte jedoch anderes Material verwendet werden oder das Metall sich im Laufe der Zeit mit einem nichtleitenden Korrosionsüberzug überziehen können, so ist diese Oberfläche, wie auch diejenige der Einblaseinheiten 3a und 3b, wie bereits oben ausgeführt, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht zu versehen. Die Ebene 33 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, gegenüber dem Düsenausgang 20 zurückversetzt. Diese Zurückversetzung kann auch kleiner sein. Die Ebene 33 könnte auch direkt anschliessend an den Düsenausgang 20 angeordnet sein. Analogous to the two blowing units 3a and 3b, there are also two suction units 7a and 7b. The two suction units 7a and 7b are arranged and formed symmetrically to one another. Each of the two suction units 7a and 7b has two suction channels 27 and 29, which open into a suction chamber 30. The inputs of the suction channels 31a and 31b are arranged in a plane 33 which is at a constant distance from the top and bottom 9a and 9b of the material web 1. The plane 33 is at the same time the upper side of the suction unit 7a or 7b opposite the upper or lower side of the material. The suction units 7a and 7b are preferably made of electrically conductive material (metal). If, however, other material is used or the metal can coat with a non-conductive corrosion coating over time, this surface, like that of the injection units 3a and 3b, must be provided with an electrically conductive layer, as already explained above. As shown in FIG. 3, the plane 33 is set back in relation to the nozzle outlet 20. This reset can also be smaller. The level 33 could also be arranged directly after the nozzle outlet 20.

Der Absaugkanal 27 hat einen sich trichterförmig verjüngenden, gegen die Oberfläche der Materialbahn 1 geneigten Absaugmund 35. Die Neigung des Ansaugmundes 35 ist in Richtung zum Düsenausgang 20 gerichtet. Die dem Düsenausgang 20 zugewandte Mantellinie 36a des trichterförmigen Absaugmundes 35 weist einen möglichst flachen Winkel ß zur Oberfläche der Materialbahn 1 auf. Der Winkel ß liegt zwischen 15° und 30°. Die der Mantellinie 36a gegenüberliegende andere Mantellinie 36b des Absaugmundes 35 verläuft steiler und weist zur Oberfläche der Materialbahn 1 einen Winkel a zwischen 30° und 70° auf. Da auf jeden Fall der Absaugmund 35 trichterfömig ausgebildet sein soll, verbietet sich von selbst, dass bei den Winkeln ß und o die beiden Winkelextremwerte von 30° zusammen verwendet werden können. The suction channel 27 has a funnel-shaped tapering suction mouth 35 which is inclined against the surface of the material web 1. The inclination of the suction mouth 35 is directed towards the nozzle outlet 20. The surface line 36a of the funnel-shaped suction mouth 35 facing the nozzle outlet 20 has an angle β which is as flat as possible to the surface of the material web 1. The angle β is between 15 ° and 30 °. The other surface line 36b of the suction mouth 35 opposite the surface line 36a is steeper and has an angle a of between 30 ° and 70 ° to the surface of the material web 1. Since in any case the suction mouth 35 should be funnel-shaped, it is of course forbidden that the two extreme angle values of 30 ° can be used together at the angles β and o.

Der Absaugmund 35 geht dann in ein verengtes Kanalstück 37 über, dessen eine Mantellinie die Verlängerung der Mantellinie 36b ist. Dieses Kanalstück 37 erweitert sich zu einem weiteren Kanalstück 39, welches dann in die Absaugkammer 30 einmündet. The suction mouth 35 then merges into a narrowed channel piece 37, one surface line of which is the extension of the surface line 36b. This channel piece 37 extends to a further channel piece 39, which then opens into the suction chamber 30.

Der Abstand h des Schnittpunktes der Mantellinie 36b mit der Ebene 33 von der Kante 22 (= das eine untere Ende der Geraden 21) ist zehn- bis fünfunzwanzigmal der Abstand d. The distance h from the intersection of the surface line 36b with the plane 33 from the edge 22 (= the one lower end of the straight line 21) is ten to five twenty times the distance d.

Durch die Anordnung der Einblaseinheit 3a bzw. 3b wird der Absaugkanal 27 von eventuell anhaftenden Staubpartikeln S freigespült. Due to the arrangement of the blowing unit 3a or 3b, the suction channel 27 is flushed away from dust particles S which may be adhering to it.

Der Absaugkanal 29 ist ebenfalls trichterförmig ausgebildet, wobei jedoch dessen dem Düsenausgang 20 zugewandte Mantellinie 40a senkrecht zur Oberfläche der Materialbahn 1 verläuft, während die hierzu gegenüberliegende Mantellinie 40b leicht zur Oberfläche der Materialbahn 1 geneigt verläuft. The suction channel 29 is also funnel-shaped, but its surface line 40a facing the nozzle outlet 20 extends perpendicular to the surface of the material web 1, while the surface line 40b opposite thereto runs slightly inclined to the surface of the material web 1.

Die Absaugkammer 30 weist wenigstens jeweils an einer ihrer gegenüberliegenden Wände eine Profilierung 44 auf. Diese Profilierung 44 dient zum Einhängen nicht dargestellter Strömungsleitbleche. Die Strömungsleitbleche sind notwendig, damit in der Absaugkammer 30 möglichst über allen Einmündungen der Kanäle 27 und 29 annähernd gleiche Druckverhältnisse herrschen. The suction chamber 30 has a profiling 44 on at least one of its opposite walls. This profile 44 is used to hang flow baffles, not shown. The flow baffles are necessary so that approximately the same pressure conditions prevail in the suction chamber 30 over all mouths of the channels 27 and 29.

Zum Entstauben der mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30 m/s bewegten Materialbahn 1 wird Luft G mit der Einblaseinheit 3a und 3b mit einer Luftgeschwindigkeit von bis zu maximal 550 m/s geblasen. Um diese Ausströmgeschwindigkeit zu erreichen, herrscht im Druckkanal 13 ein Druck von etwa 2 bar. Auf der Oberfläche der Materialbahn 1 ergibt sich dann ein Druck, je nach gewählter Über-schall-Gas-Geschwindigkeit, von 50 bis 100 mbar. Die auf der Oberfläche der Materialbahn 1 sich befindenden Staubpartikel S werden nun aufgrund der oben beschriebenen Gesetzmässigkeiten von Paschen in einer Dunkelentladung, welche im Prinzip eine Glimmentladung bei sehr kleinen Stromstärken ist, neutralisiert. Gleichzeitig erfolgt ein Abheben der Staubpartikel S durch den Überschalluftstrom G, unterstützt durch die Verwirbelung, hervorgerufen durch die Kante 22 entgegen der auf sie wirkenden Van-der-Waals-Kräfte. Die Staubpartikel S werden durch die Absaugkanäle 27 und 29 abgesaugt, wobei der nahezu senkrecht zur Oberfläche der Materialbahn 1 verlaufende Kanal 29 hauptsächlich dazu dient, Staubpartikel S aus Vertiefungen und Löchern aufzunehmen. To remove dust from the material web 1 moving at a speed of up to 30 m / s, air G is blown with the blowing unit 3a and 3b at an air speed of up to a maximum of 550 m / s. In order to achieve this outflow speed, a pressure of approximately 2 bar prevails in the pressure channel 13. A pressure of 50 to 100 mbar then results on the surface of the material web 1, depending on the selected supersonic gas speed. The dust particles S located on the surface of the material web 1 are now neutralized on the basis of the above-described laws of Paschen in a dark discharge, which is in principle a glow discharge at very low current intensities. At the same time, the dust particles S are lifted off by the supersonic air flow G, supported by the swirling, caused by the edge 22 against the Van der Waals forces acting on them. The dust particles S are sucked off through the suction channels 27 and 29, the channel 29, which runs almost perpendicular to the surface of the material web 1, mainly serving to receive dust particles S from depressions and holes.

Die Menge der eingeblasenen Luft durch die Einblaseinheit bzw. -einheiten 3a und 3b sowie die Ab-saugleistung der Absaugeinheit bzw. -einheiten 7a und 7b ist derart ausgewählt, dass ein Gleichgewicht herrscht, um im Raum, in dem die Entstaubungsvorrichtung steht, Über- wie auch Unterdruck zu vermeiden. The amount of air blown in by the blowing unit or units 3a and 3b and the suction power of the suction unit or units 7a and 7b is selected in such a way that there is a balance in order to prevent excess air in the room in which the dedusting device is located. as well as to avoid negative pressure.

Der Düsenausgang 20 wie auch die Eingänge The nozzle outlet 20 as well as the inlets

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

4 4th

7 7

CH 687 957 A5 CH 687 957 A5

8 8th

zu den Kanälen 27 und 29 können nun, wie in Fig. 4a und Fig. 4b einmal vergrössert im Querschnitt und einmal in Draufsicht dargestellt ist, als Längsschlitze 41 und einmal als Düsenreihen 43, wie in den Fig. 5a und 5b dargestellt ist, ausgebildet werden. to the channels 27 and 29, as shown in FIGS. 4a and 4b, once enlarged in cross section and once in plan view, can be formed as longitudinal slots 41 and once as rows of nozzles 43, as shown in FIGS. 5a and 5b will.

Zur Verbesserung des Aufnahmevorgangs der Staubpartikel S in den Überschallgasstrom G können im sich erweiternden Düsenquerschnitt 19 der Einblaseinheit 3a und 3b sowie auch in den beiden Absaugkanälen 27 und 29 Strömungsbeeinflus-sungselemente 49, 50 und 51, wie in Fig. 8 angedeutet, angeordnet werden. To improve the absorption process of the dust particles S in the supersonic gas flow G, flow influencing elements 49, 50 and 51 can be arranged in the widening nozzle cross section 19 of the blowing unit 3a and 3b and also in the two suction channels 27 and 29, as indicated in FIG. 8.

Bei den im Düsenbereich 19 an der Wandung 21 angeordneten Strömungsbeeinflussungselementen 49 handelt es sich um schmale Längsstege, wie sie in einer Draufsicht in Blickrichtung IX in Fig. 9 dargestellt sind. Jeder Längssteg 49 liegt in einer zur Bewegungsrichtung 11 parallel verlaufenden Ebene, welche unter einem Winkel von 82 zur Materialbahn 1 steht. In dem oben beschriebenen Beispiel haben die Längsstege 49 eine Breite von 1 mm und einen gegenseitigen Abstand von 15 mm. The flow influencing elements 49 arranged in the nozzle region 19 on the wall 21 are narrow longitudinal webs, as are shown in a plan view in viewing direction IX in FIG. 9. Each longitudinal web 49 lies in a plane running parallel to the direction of movement 11, which is at an angle of 82 to the material web 1. In the example described above, the longitudinal webs 49 have a width of 1 mm and a mutual spacing of 15 mm.

Bei denen in den Absaugkanälen 27 und 29 angeordneten Reihen von Stegen 50 und 51 handelt es sich um schmale Längsstege, wie sie in einer Draufsicht in Blickrichtung X in Fig. 10 dargestellt sind. Jeder Längssteg 50 und 51 liegt in einer zur Bewegungsrichtung 11 ebenfalls parallel verlaufenden Ebene, welche unter einem Winkel von 60° zur Materialbahn 1 verläuft. In dem oben beschriebenen Beispiel haben die Längsstege 50 und 51 eine Breite von 2 mm und einen gegenseitigen Abstand von 30 mm. The rows of webs 50 and 51 arranged in the suction channels 27 and 29 are narrow longitudinal webs, as shown in a plan view in the viewing direction X in FIG. 10. Each longitudinal web 50 and 51 lies in a plane also parallel to the direction of movement 11, which extends at an angle of 60 ° to the material web 1. In the example described above, the longitudinal webs 50 and 51 have a width of 2 mm and a mutual spacing of 30 mm.

Zusätzlich zu den in Fig. 3 angeordneten Einblaseinheiten 3a und 3b können auch beidseits der Absaugeinheit bzw. -einheiten 7a und 7b je eine weitere Einblaseinheit, wie in Fig. 6 dargestellt, angeordnet werden. In addition to the blowing units 3a and 3b arranged in FIG. 3, a further blowing unit, as shown in FIG. 6, can also be arranged on both sides of the suction unit or units 7a and 7b.

Anstelle von ebenen Materialbahnen 1 können auch durch eine Umlenkeinheit 45 umgelenkte Materialbahnen 46 entstaubt werden. Die Lage der Einblas- wie auch die der Absaugeinheit ist dann, wie in Fig. 7 dargestellt, dem Verlauf der Materialbahn 46 angepasst. Der Ablösewinkel der Materialbahn 46 von der Umlenkeinheit 45 liegt bevorzugt zwischen 15° und 20°, um eine elektrische Aufladung durch Ladungsaustausch und Ladungstrennung nicht unnötig anwachsen zu lassen. Instead of flat material webs 1, material webs 46 deflected by a deflection unit 45 can also be dedusted. The position of the blowing unit and that of the suction unit is then, as shown in FIG. 7, adapted to the course of the material web 46. The angle of detachment of the material web 46 from the deflection unit 45 is preferably between 15 ° and 20 ° in order not to cause an unnecessary increase in electrical charging due to charge exchange and charge separation.

Die bereits obenerwähnte Zweiteilung der Einblaseinheit 3a bzw. 3b mit den Teilstücken 3' und 3" gestattet gegenüber einer einteiligen Ausführung eine einfachere Herstellung. Die Teilung erfolgt entlang der Linie 47, welche in die Gerade 19 übergeht. Die Abdichtung erfolgt über einen Dichtring 48, dessen Verlauf je nach Venwendung der Düsenreihe 43 oder des Längsschlitzes 41 gelegt wird. Durch die Teilung der Einblaseinheit 3a bzw. 3b ist eine einfache Herstellung der Strömungsbeeinflus-sungselemente 49 erst möglich. The above-mentioned division of the blowing unit 3a or 3b with the sections 3 ′ and 3 ″ allows a simpler manufacture compared to a one-piece design. The division takes place along the line 47, which merges into the straight line 19. The sealing is carried out via a sealing ring 48, the course of which is laid depending on the use of the row of nozzles 43 or the longitudinal slot 41. The division of the blowing unit 3a or 3b makes simple production of the flow influencing elements 49 possible.

Die Einblaseinheit 3a und 3b sowie die dazugehörenden Absaugeinheiten 7a und 7b werden bevorzugt als Blöcke ausgebildet, welche parallel zur Bewegung der Materialbahn 1 aneinander gereiht angebaut werden können, um die Breite der Entstaubungsvorrichtung der jeweiligen zu entstaubenden Materialbahnbreite anpassen zu können. The blowing unit 3a and 3b and the associated suction units 7a and 7b are preferably designed as blocks, which can be attached in a row parallel to the movement of the material web 1 in order to be able to adapt the width of the dedusting device to the respective material web width to be dedusted.

Anstelle die Materialbahn zu bewegen, kann selbstverständlich auch die Entstaubungsvorrichtung über die Materialbahn bewegt werden. In der Regel wird man aber die Materialbahn unter bzw. zwischen den Düsenaus- und -eingängen hindurchziehen. Instead of moving the material web, the dedusting device can of course also be moved over the material web. As a rule, however, the material web will be pulled under or between the nozzle exits and inlets.

Mit der oben beschriebenen Entstaubungsvorrichtung können nicht nur Materialbahnen entstaubt werden, sondern auch Platten. With the dedusting device described above, not only material webs can be dedusted, but also plates.

Die oben beschriebene Entstaubungsvorrichtung kann zum Entstauben von jeglichem bahnförmigen und plattenförmigen Material, wie Pressspanplatten, Tischlerplatten, Kunststoff-, Papier-, Pappbänder, Glas, allg. Folien, Metall- und medizinische Folien, Textilien, Leiterplatten, Industriegeflechte, Film- und Magnetstreifen etc. verwendet werden. The dedusting device described above can be used to dedust any web-like and plate-like material, such as chipboard, blockboard, plastic, paper, cardboard tapes, glass, general foils, metal and medical foils, textiles, printed circuit boards, industrial braids, film and magnetic strips, etc . be used.

Claims

1. A method for removing dust particles (S) from a relatively moving, in particular stable material web (1) with a non-contact dedusting device, characterized in that an injection unit (3a, 3b) of the dedusting device at a predetermined first distance (d) and one grounded potential surface (6, 33) is arranged at a second distance (d) from the material web surface, the speed and pressure (p) between the material surface and the potential surface (6, 33) of the supersonic exiting from the blowing unit (3a, 3b) -Gasstrom (G) is set such that the product of the pressure (p) and the second distance (d) according to the law of Paschen a discharge of the dust particles (S) on the material surface relative to the grounded potential surface (6, 33) and overcoming their holding forces (E / W) on the material web surface enables them to store dust particles on the material web surface el (S) are picked up by the supersonic gas flow (G) without using electrically biased discharge electrodes which require electrical energy and are sucked off by at least one suction unit (7a, 7b).

2. The method according to claim 1, characterized in that the supersonic gas stream, in particular an air stream (G), at an angle (Q) between 20 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 45 ° blown onto the material web surface and by at least a suction unit (7a, 7b) connected downstream in the gas flow direction is suctioned off.

3. The method according to claim 2, characterized in that the supersonic gas stream (G) lifted from the material web surface dust particles (S) from a first at an angle (a) between 30 ° and 70 °, preferably below 45 ° against Gas flow direction (25) inclined first suction opening (27) and preferably with an additional second suction opening (29) approximately perpendicular to the material web surface.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3 with one, with egg

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

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55

60

65

5

9

CH 687 957 A5

10th

A supply unit (13) connected blowing unit (3a, 3b) and a suction unit (7a, 7b), characterized in that the blowing unit (3a, 3b) has a continuously tapering nozzle cross-section (15), which after a constriction (17) in a continuously expanding nozzle cross-section (19) merges and that the gas pressure of the supply unit (13) can be adjusted in such a way that the critical gas velocity in the constriction (17) and in the area between the nozzle outlet opening (20) and the material web surface caused by the Paschen's conditions for discharging and overcoming holding forces (E / W) of the dust particles (S) adhering to the surface of the material web can be achieved.

5. The device according to claim 4, characterized in that the axis of the nozzle channel of the blowing unit (3a, 3b) in a to the material web (1) at an angle (a) between 20 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 45 ° Level lies.

6. The device according to claim 5, characterized in that the wall of the injection nozzle of the injection unit (3a, 3b) has at least one asymmetrical wall region, in particular in the region of the opening (20), with one of the nozzle channel surface lines of the injection unit (3a, 3b). 3b) is a straight line (21) which lies in a plane running at an angle (a) to the material web (1) between 20 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 45 °.

7. The device according to claim 6, characterized in that the straight nozzle channel mantelli-never (21) at the nozzle outlet (20) ends in a sharp edge (22) in order to produce a flow swirling region that starts from here against the material web surface.

8. Device according to one of claims 4 to

7, characterized by flow influencing elements (49, 50, 51) arranged on the nozzle wall of the injection and / or suction unit (3a, 3b; 7a, 7b) at separate locations, which preferably are in the plane of the injection unit (3a, 3b) Wall area (21) are designed as spaced-apart longitudinal webs (49) and each web (49) is in particular in a plane that runs parallel to the material movement direction (11) and is inclined at approximately 82 ° relative to the material web (1), and which is preferably at Suction unit (7a, 7b) are designed as a series of webs (50, 51), each web (50, 51) advantageously contacting the opposite nozzle wall and in particular in a direction that runs parallel to the material movement direction (11) and against the material web ( 1) is approximately 60 ° inclined plane.

9. Device according to one of claims 4 to

8, characterized in that the nozzle outlet (20) of the blowing unit (3a, 3b) has a smaller distance, preferably between 0.5 and 2 mm, from the surface of the material web (1) than the inlet opening or openings (31a, 31b) of the suction unit (7a, 7b).

10. Device according to one of claims 4 to

9, characterized in that the suction mouth (35) of a first suction unit (27) tapers in a funnel shape starting from the suction opening (31a), a first nozzle surface line being a first straight line (36a) which is in a line with the material web (1) under a Angle (β) runs between 15 ° and 30 ° and a second nozzle surface line is a second straight line (36b) which is in an angle to the material web (1) at an angle (o) between 30 ° and 70 °, preferably at 45 ° lying plane, both straight lines (36a, 36b) lying in a single plane.

5

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6