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Die
Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Antriebs- und/oder Umlenkwalzen
von Transportelementen, umfassend ein Tragelement zur Aufnahme eines
Reinigungselementes sowie das Reinigungselement selbst, das sich über die
gesamte Breite der zu reinigenden Walze erstreckt. Des weiteren
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von Antriebs-
und/oder Umlenkwalzen von Transportelementen, urnfassend die Schritte:
Erzeugen einer Relativbewegung zwischen einem Reinigungselement
und der zu reinigenden Walze, Reinigen der Mantelfläche der
Walze durch das mit der Walze in Kontakt befindliche Reinigungselement.
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Solche
Reinigungsvorrichtungen und Verfahren kommen in den unterschiedlichsten
Industriebereichen, insbesondere jedoch aber auch in der Tabak verarbeitenden
Industrie zum Einsatz. Die Transportelemente sind dabei üblicherweise
als umlaufende und endlose Bandförderer
oder dergleichen ausgebildet, wobei das Transportband einen zur
Aufnahme der Produkte oder dergleichen einen Obertrum und zur Rückführung den
sogenannten Untertrum aufweist. Die Reinigungsvorrichtungen am Beispiel
eines Transportelementes von Tabakprodukten sorgen dafür, dass
an den Walzen haftende Tabakreste o.ä., die insbesondere in Verbindung
mit Feuchtigkeit zu einer klebrigen und schmierigen Masse werden,
von den Walzen entfernt werden.
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Die
bekannten Reinigungsvorrichtungen weisen beispielsweise Bürstenelemente
auf, die über die
gesamte Breite der zu reinigenden Walzen in Kontakt mit den Antriebs- und/oder Umlenkwalzen sind.
Durch Rotation der Bürstenelemente
bzw. durch die Relativbewegung zwischen Bürstenelement und Walze wird
die Verschmutzung von den Walzen gelöst und fällt schwerkraftbedingt nach
unten. Andere bekannte Möglichkeiten
sehen Saugvorrichtungen oder andere übliche Reinigungseinrichtungen
vor.
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Sämtlichen
bekannten Reinigungsvorrichtungen haftet jedoch der Nachteil an,
dass die Verschmutzungen zwar von den Walzen gekratzt, gebürstet oder
anderweitig gelöst
wird. Das gelöste
Material fällt
jedoch innenseitig auf den Untertrum. Durch die Umlaufbewegung des
Transportbandes um die Antriebs- und/oder Umlenkwalzen wird das gerade
gelöste
Material jedoch umgehend wieder an die Walzen herangeführt, was
zu einer erneuten Verschmutzung führt. Möglichkeiten, das gelöste Material
beispielsweise mittels Saugelementen aus dem Bereich des Untertrums
zu fördern,
haben sich als äußerst aufwendig
und in der Regel auch ungeeignet erwiesen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung
zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ein Lösen und Abführen der Verschmutzung von
Antriebs- und/oder Umlenkwalzen gewährleistet. Des weiteren ist
es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird zum einen durch eine Reinigungsvorrichtung mit den
eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass sich das Reinigungselement über die
gesamte Breite der zu reinigenden Walze entlang mindestens einer
Anlagelinie mit der Walze in Kontakt befindet und mindestens ein Schabeelement
umfasst, wobei das oder jedes Schabeelement formschlüssig an
der zu reinigenden Walze anliegt und damit eine oder mehrere Anlagelinien definiert,
wobei die oder jede Anlagelinie schräg zur Rotationsachse der Walze
verläuft.
Damit ist einerseits eine einfache und zuverlässige Ablösung der Verschmutzung von
den Walzen sichergestellt. Dadurch, dass sich das Reinigungselement über die
gesamte Breite der Walze entlang mindestens einer Anlagelinie in
Kontakt mit der Walze befindet, wird sichergestellt, dass bei Rotation
der Walze diese vollständig
und zwangsläufig
an der Reinigungsvorrichtung vorbei bewegt wird, so dass sämtliche
Verschmutzungen von der Walze abgelöst werden. Andererseits stellt
die Erfindung auch sicher, dass die abgelösten Verschmutzungen bzw. das
abgelöste Material
aus dem Bereich des Transportelementes ausgetragen werden. Mittels
der Anordnung des oder jedes Schabeelementes wird das von der Walze
geschabte Material seitlich aus dem Transportelement gefördert bzw.
rutscht entlang des schräg
gestellten Schabeelementes quer zur Förderrichtung des Transportelementes.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird
also gleichzeitig gereinigt und das Material abgeführt. Anders
ausgedrückt
ist das Reinigungselement gleichzeitig das Mittel zum Abführen, wodurch
sich die besonders einfache Konstruktion ergibt.
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Vorzugsweise
umfasst das Reinigungselement mehrere Schabeelemente, die beabstandet
zueinander angeordnet sind. Mit dieser Ausführung lassen sich insbesondere
große
Breiten von Walzen zuverlässig
reinigen. Auch in dieser Ausführungsform ist
das Reinigungselement über
die gesamte Breite mit der Walze in Kontakt. Dies wird durch die
nebeneinander angeordneten und schräg gestellten Schabeelemente
bzw. die sich daraus ergebenden Anlagelinien erreicht. Mit anderen
Worten muss das Reinigungselement nicht durchgängig mit einer Anlagelinie
in Kontakt sein. Die gerade beschriebene Ausführungsform zeigt, dass auch
mehrere Anlagelinien, die sich quasi überlappen, einen durchgehenden Kontakt
herstellen können.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind alle Schabebleche
gleich ausgerichtet und verlaufen parallel zueinander. Dadurch wird
auf besonders einfache Weise das Austragen der gelösten Verschmutzungen
in eine Richtung erreicht.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schabeelement lösbar am
Tragelement angeordnet ist. Dadurch lassen sich bei Verschleiß die einzelnen
Schabeelemente leicht austauschen.
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Vorteilhafterweise
ist jedes Schabeelement bzw. die durch das Schabeelement aufgespannte Ebene
zusätzlich
zur Schrägstellung
der Anlagelinie geneigt zur Mantelfläche der Walze angeordnet. Mit dieser
Anordnung wird erreicht, dass das Abführen/Austragen des gelösten Materials
weiter unterstützt
wird.
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Zum
anderen wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten
Schritten dadurch gelöst,
dass die Walze über
ihre gesamte Breite durch Schaben mit mindestens einem Schabeelement
von Verunreinigungen befreit wird, wobei die gelösten Verunreinigungen gleichzeitig
durch das oder jedes Schabeelement aus dem Transportelement ausgetragen
werden. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits weiter
oben beschrieben, so dass auf eine Wiederholung an dieser Stelle
verzichtet wird.
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Weitere
bevorzugte oder vorteilhafte Merkmale und Ausbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sowie das Verfahren
werden anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung mit einer Vielzahl
von Reinigungselementen,
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2 eine
Draufsicht auf die Reinigungsvorrichtung gemäß 1,
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3 ein
Transportelement mit zwei Antriebs- bzw. Umlenkwalzen, denen jeweils
eine Reinigungsvorrichtung gemäß 1 zugeordnet
ist, und
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4 eine
Draufsicht auf eine Reinigungsvorrichtung mit einer weiteren Anordnung
der Reinigungselemente.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Reinigungsvorrichtungen dienen zum
Reinigen von Antriebswalzen und/oder Umlenkwalzen von Transportelementen
in der Tabak verarbeitenden Industrie. Andere Einsatzgebiete sind
ebenfalls selbstverständlich möglich.
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Die
in den Figuren gezeigte Reinigungsvorrichtung 10 dient
insbesondere zum Reinigen von Antriebs- und/oder Umlenkwalzen 11 von
Transportelementen 12, die in der gezeigten Ausführungsform aus
einem Obertrum 13 und einem Untertrum 14 gebildet
sind.. Selbstverständlich
kann die Reinigungsvorrichtung 10 auch zum Reinigen von
Spannwalzen oder anderen Walzen- oder Rollenelementen eines Transportelementes 12,
das einen anderen als den dargestellten Aufbau aufweist, eingesetzt
werden. Die Reinigungsvorrichtung 10 umfasst ein Tragelement 15 sowie
das eigentliche Reinigungselement 16. Das Reinigungselement 16 kann
einstückig
oder, wie in den folgenden Ausführungen
beschrieben, mehrstückig
ausgeführt
sein und ist am Tragelement 15 vorzugsweise lösbar befestigt.
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Das
Reinigungselement 16 erstreckt sich über die gesamte Breite der
zu reinigenden Walze 11, so dass das Reinigungselement 16 zur
Reinigung der gesamten Mantelfläche 18 der
Walze 11 während
eines Umlaufs derselben ausgebildet und angeordnet ist. Dazu befindet
sich das Reinigungselement 16 über die gesamte Breite der
Walze 11 entlang mindestens einer Anlagelinie mit der Walze 11 in
Kontakt und weist mindestens ein, vorzugsweise jedoch mehrere Schabeelemente 17 auf.
Die Schabeelemente 17 sind derart ausgebildet, dass sie
formschlüssig
an der zu reinigenden Walze 11 anliegen. Anders ausgedrückt ist
die Form jedes Schabeelementes 17 zur Bildung einer Anlagelinie
auf der der Walze 11 zugewandten Seite an die Mantelfläche 18 der
Walze angepasst. Im gezeigten Beispiel ist die die Anlagelinie 19 bildende
Anlageseite der Schabeelemente 17 bogenförmig ausgebildet.
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Für den Fall,
dass das Reinigungselement 16 nur ein Schabeelement 17 aufweist,
erstreckt sich letzteres über
die gesamte Breite der Walze 11 und definiert eine einzelne
durchgehende Anlagelinie. Im bevorzugten Falle mehrerer Schabeelemente 17 (siehe
z.B. 2) definiert jedes Schabeelement 17 eine
eigene Anlagelinie 19. Dabei liegen die Anlagelinien 19 derart
zueinander, dass sich ein über
die gesamte Breite erstreckender Kontakt zur Walze 11 ergibt.
Die Schabeelemente 17 liegen vorzugsweise parallel und
beabstandet zueinander nebeneinander. Die durch die Schabeelemente 17 definierten
Anlagelinien 19 verlaufen schräg zur Rotationsachse 20 der
Walze 11. In montiertem Zustand, also für den Fall, dass das Reinigungselement 16 in
Kontakt mit der Walze 11 steht, entstehen zwischen zwei
benachbarten Schabeelementen 17 einerseits und der Mantelfläche 18 auf
der einen und dem Tragelement 15 auf der anderen Seite
andererseits sogenannte Kammern 30, in denen sich das abgeschabte
Material sammelt.
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Die
Länge der
Schabeelemente 17 bzw. der entsprechenden Anlagelinien 18 einerseits
und der Abstand benachbarter Schabeelemente 17 andererseits
sind derart aufeinander abgestimmt, dass sich quasi eine Überlappung
bzw. eine „geschuppte" Anordnung ergibt.
Das bedeutet, dass ein oberes Ende 22 eines ersten Schabeelementes 17,
das oberhalb der Rotationsachse 20 liegt und ein unteres
Ende 23 eines zweiten, benachbarten Schabeelementes 17, das
unterhalb der Rotationsachse 20 liegt, mindestens auf einer
gedachten Mittellinie 21 liegen, sich vorzugsweise jedoch
mit der Mittellinie 21 kreuzen, um damit eine Überdeckung
zu erreichen. Diese Ausbildung und Anordnung ist rein beispielhaft
an zwei Positionen in der 2 dargestellt,
bezieht sich jedoch auf sämtliche
Schabeelemente 17. Dadurch ist ebenfalls ein Kontakt über die
gesamte Breite der Walze 11 sichergestellt, auch wenn die
Schabeelemente 17 untereinander einen Abstand aufweisen. Anders
ausgedrückt
stellt die Anordnung der Schabeelemente 17 in Verbindung
mit der Rotation der Walze 11 sicher, dass bei einer Umdrehung
der Walze 11 die gesamte Breite der Walze 11 abgeschabt und
damit gereinigt wird. Der Winkel, in dem die Schabeelemente 17 zur
Rotationsachse 20 stehen, kann variieren und Werte zwischen >0° und < 180° mit
Ausnahme von 90° annehmen.
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Das
Tragelement 15 mit dem daran angeordneten Reinigungselement 16 ist
starr ausgebildet und ortsfest, beispielsweise an einem Gestell
des Transportelementes 13 angeordnet. Das bedeutet, dass die
Relativbewegung zwischen Walze 11 und dem Reinigungselement 16 durch
die Rotation der Walze 11 erfolgt. Die Schabebleche 17,
die in der gezeigten Ausführungsform
einstückig
ausgebildet und als Metallabstreifer ausgebildet sind, können durch
Schrauben o.ä.
lösbar
am Tragelement 15 befestigt sein. Alternativ können die
Schabeelemente 17 aber auch integraler Bestandteil des
Tragelementes 15 sein. In weiteren Ausführungsformen können die
Schabeelemente 17 auch jeweils mehrteilig ausgebildet sein. Aus
der 4 geht weiterhin hervor, dass neben der bevorzugten
Ausführungsform,
in der sämtliche Schabeelemente 17 gleich
ausgerichtet sind und parallel zueinander verlaufen (siehe 2),
auch eine gegenläufige
Anordnung der Schabeelemente 17 möglich ist. Dabei verläuft ein
Teil der Schabeelemente 17 mit einem Winkel α1 > 90° und ein anderer Teil mit einem
Winkel α2 < 90°. Die Verteilung
der Schabebleche 17 über
die Breite der Walze 11 kann symmetrisch oder asymmetrisch
ausgeführt
sein.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Schabeelemente 17 zusätzlich zur Schrägstellung
der Anlagelinie 19 in Bezug auf die Rotationsachse 20 auch
noch geneigt ausgerichtet. Die Neigung bezieht sich auf die Mantelfläche 18 der Walze 11.
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Mit
anderen Worten verläuft
die durch das Schabeelement 17 aufgespannte Ebene E1 in einem Winkel ≠ 90° zur Mantelfläche 18 der
Walze 11. Für die
Anbringung der Schabeelemente 17 an dem Tragelement 15 bedeutet
dies, das Schlitze 24 zur Aufnahme der Schabeelemente 17 einerseits
schräg
zur Mittelachse 25 des Tragelementes 15 und andererseits
in Ihrer Ebene E1 geneigt zu der durch eine Grundplatte 26 des
Tragelementes 15 aufgespannten Ebene E2 ausgerichtet
sind.
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Der
Reinigungsvorrichtung 10 ist weiterhin eine Vestelleinrichtung 27 zugeordnet.
Genauer ist die Vestelleinrichtung 27 mit dem Tragelement 15 in Wirkverbindung.
Die Vestelleinrichtung 27 dient zur Einstellung des Abstandes
der Schabeelemente 17 zu der zu reinigenden Walze 11.
In der bezeigten Ausführung
weist die Einstelleinrichtung 27 eine Spindel 28 mit
entsprechenden Spindelmuttern 29 auf. Alternativ können jedoch
auch Stellmotore oder andere übliche
Stellelemente eingesetzt werden.
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Wie
weiter oben erwähnt,
bestehen die Schabeelemente 17 vorzugsweise aus Metall.
Andere Materialien sind jedoch ebenfalls verwendbar.
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In
der gezeigten Ausführungsform
sind die Walzen 11 zylindrisch ausgebildet. Das korrespondierende
Reinigungselement 16 weist bzw. die Schabeelemente 17 weisen
eine entsprechende Form auf. In weiteren Ausführungen können die Walzen 11 auch
ballig, kegelförmig
oder anderweitig geformt sein, jeweils mit an die Form der Mantelfläche angepassten
Reinigungselementen 16.
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Im
folgenden wird das Verfahrensprinzip der Reinigung einer Walze 11 und
des Austragens der gelösten
Verunreinigungen anhand der Zeichnung näher erläutert: Das Transportelement 12 wird
umlaufend in Transportrichtung T1 angetrieben.
Dabei rotieren die beiden Walzen 11 (beispielsweise in Pfeilrichtung
T2). Das Reinigungselement 16 ist
an die zu reinigende Walze 11 angestellt, also in Kontakt mit
dieser. Durch die schräg
gestellten Schabeelemente 17 wird die gesamte Breite der
Walze 11 bei einer Umdrehung derselben bzw. genauer bei
einer Teilumdrehung derselben gereinigt, in dem die Schabeelemente 17 die
Verunreinigungen von der Mantelfläche 18 kratzen. Aufgrund
der Schrägstellung
der Schabeelemente 17 wird das gelöste Material Schritt für Schritt,
also Kammer 30 für
Kammer 30 seitlich aus dem Transportelement 12 ausgetragen.
Sobald das Material aus dem Transportelement 12 seitlich ausgetragen
ist, kann das Material gesammelt, abgeführt oder anderweitig weitergeleitet
werden. Beispielsweise kann ein Sammelbehälter oder eine Absaugeinrichtung
vorgesehen sein.