DE102011001639A1

DE102011001639A1 - Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen

Info

Publication number: DE102011001639A1
Application number: DE201110001639
Authority: DE
Inventors: Andreas Orphey; Jürgen Waller; Rainer Bertling
Original assignee: TURBOFILTER GmbH
Current assignee: TURBOFILTER GmbH
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-04
Also published as: WO2012130770A3; WO2012130770A2; EP2691189A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen (10), aufweisend zumindest eine Reinigungskammer (11), die eine Eintrittsöffnung (12) aufweist, durch die die Materialbahn (10) in die Reinigungskammer (11) einläuft und wobei die Reinigungskammer (11) eine Austrittsöffnung (13) aufweist, durch die die Materialbahn (10) aus der Reinigungskammer (11) herausläuft, und wobei eine Eindüseinheit (14) vorgesehen ist, durch die ein Eindüsmedium in Richtung zur Oberfläche der Materialbahn (10) in die Reinigungskammer (11) eingedüst wird und wobei die Reinigungskammer (11) eine Absaugeinheit (15) aufweist, durch die wenigstens das Eindüsmedium aus der Reinigungskammer (11) absaugbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen, um Verunreinigungen auf wenigstens einer Seite der Materialbahn berührungslos zu beseitigen.
In der metallverarbeitenden Industrie ergibt sich bei der Herstellung und/oder bei der Weiterverarbeitung von Materialbahnen das Problem, dass Verunreinigungen und/oder Oxidationsprodukte auf der Oberfläche der Materialbahn anhaften können oder es können Verunreinigungen, beispielsweise Stäube, mit der Bewegung der Materialbahn mitgerissen werden. Diese Verunreinigungen und/oder Oxidationsprodukte können einen folgenden Bearbeitungs- und/oder Verarbeitungsschritt der Materialbahn stören. Materialbahnen, die beispielsweise aus einem Metallblech, insbesondere aus einem Stahlblech bestehen, werden häufig in Bandanlagen bearbeitet.
Bandanlagen können beispielsweise Walz-, Schneide-, Stanz- oder Biegeoperationen an der Materialbahn ausführen, und es sind bereits Absaugvorrichtungen bekannt, die in den Maschinenkomponenten der Bandanlagen selbst integriert sein können. Diese Maschinenkomponenten können beispielsweise eine Haspel, eine Richtmaschine oder ein Treiber zur Bahnbewegung der Materialbahn sein. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten derartiger Maschinenkomponenten sind die integrierten Absaugstellen an die räumlichen Gegebenheiten angepasst, und es ist häufig nur ein lediglich unzureichender Querschnitt für einen tatsächlich notwendigen Volumenstrom der Absaugluft verfügbar, da bei der Konstruktion neben den Maschineneigenschaften, der Standsicherheit der Maschinenkomponente eine strömungsgünstige Ausbildung von Absaugkanälen nicht entsprechend berücksichtigt werden kann. Folglich ist der für eine effektive Absaugung notwendige freie Querschnitt in der Maschinengeometrie nicht immer gegeben.
Neben der Absaugung der Verunreinigungen durch eine Absaugeinheit sind Eindüseinheiten bekannt, die ein Ablösen der Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn durch ein Aufdüsen von Luft ermöglichen. Die Anordnung der Eindüseinheit ist jedoch häufig vorgegeben durch die baulichen und räumlichen Gegebenheiten der Maschinenkomponenten, sodass nachteilhafterweise die Eindüsung eines Eindüsmediums auf die Oberfläche der Materialbahn räumlich getrennt von der Absaugung der Verunreinigungen durch die Absaugeinheit erfolgt.
STAND DER TECHNIK
Aus der WO 96/07490 ist eine Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen bekannt, und die Vorrichtung weist eine Eindüseinheit auf, die an einem ersten Ort der Materialbahn angeordnet ist, und es ist eine Absaugeinheit vorgesehen, die an einem vom ersten Ort der Eindüseinheit räumlich getrennten Ort über der Materialbahn angeordnet ist. Dabei befindet sich die Absaugeinheit in Laufrichtung der Materialbahn vor der Anordnung der Eindüseinheit. Das Ablösen der Verunreinigungen wird unterstützt durch einen der Materialbahnoberfläche zugewandten Potenzialflächenbereich, sodass durch eine elektrostatische Aufladung der Verunreinigungen, beispielsweise der Stäube, das Ablösen der Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn unterstützt wird, um diese anschließend von der Absaugeinheit abzusaugen. Unter Entfall der elektrostatischen Aufladung der Verunreinigungen kann eine effektive Absaugung von Verunreinigungen der Oberfläche der Materialbahn nicht stattfinden, da die Anordnung der Eindüseinheit von der Anordnung der Absaugeinheit getrennt vorgesehen ist, und somit aufgrund der damit gegebenen räumlichen Bedingungen eine effektive Entfernung von Verunreinigungen von der Materialbahnoberfläche nicht möglich ist.
Aus der DE 37 11 777 A1 ist eine weitere Vorrichtung zur Oberflächenreinigung einer bewegten Materialbahn bekannt, wobei eine effektive Entfernung von Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn für schneller bewegte Materialbahnen nicht effektiv erfolgen kann, da ein erzeugter Luftstrom quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn verläuft. Bei Bewegungsgeschwindigkeiten von 500 m bis 750 m pro Minute, wie diese in Bandanlagen für Materialbahnen erreicht werden, kann mit einem Luftstrom, der quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn verläuft, keine effektive Oberflächenreinigung mehr erfolgen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen zu schaffen, die eine verbesserte Absaugleistung ermöglicht, insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen zu schaffen, durch die eine besonders effektive Oberflächenreinigung der bewegten Materialbahn erzielt wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen zumindest eine Reinigungskammer aufweist, die eine Eintrittsöffnung aufweist, durch die die Materialbahn in die Reinigungskammer einläuft und wobei die Reinigungskammer eine Austrittsöffnung aufweist, durch die die Materialbahn aus der Reinigungskammer herausläuft, und wobei eine Eindüseinheit vorgesehen ist, durch die ein Eindüsmedium in Richtung zur Oberfläche der Materialbahn in die Reinigungskammer eingedüst wird und wobei die Reinigungskammer eine Absaugeinheit aufweist, durch die wenigstens das Eindüsmedium aus der Reinigungskammer absaugbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung zur Oberflächenreinigung kann diese als freistehende Einheit zwischen beispielsweise zwei Bearbeitungsstationen der Bandanlage aufgestellt werden. Damit ist die Vorrichtung nicht an baulich-räumliche Gegebenheiten von Maschinenkomponenten gebunden, und die Vorrichtung zur Oberflächenreinigung kann mit einer Reinigungskammer ausgeführt werden, in die sowohl die Eindüsung eines Eindüsmediums als auch die Absaugung des Eindüsmediums und damit der Verunreinigungen und/oder Oxidationsprodukte erfolgen kann, die von der Oberfläche der Materialbahn gelöst wurden und/oder die durch die Bewegung der Materialbahn mitgerissen werden. Die Materialbahn kann durch die Eintrittsöffnung in die Reinigungskammer einlaufen, und nach einem Bedüsen der Oberfläche der Materialbahn mit einem Eindüsmedium und nach Absaugung des Eindüsmediums und der Verunreinigungen kann die Materialbahn die Reinigungskammer über die Austrittsöffnung wieder verlassen.
Mit besonderem Vorteil kann die Reinigungskammer derart ausgestaltet werden, dass sich besonders vorteilhafte Strömungsverhältnisse in der Reinigungskammer bilden, durch die ein besonders effektives Ablösen und Absaugen von Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn ermöglicht wird. Als Eindüsmedium eignet sich insbesondere Druckluft und/oder Spülluft, und die Druckluft und/oder Spülluft kann beispielsweise mit einem Radialventilator als stetiger Luftstrom der Eindüseinheit zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann der Radialventilator einen Druck von 10.000 Pa bis 15.000 Pa bei einem Volumenstrom von beispielsweise 1.200 m³ bis 1.500 m³ pro Stunde erzeugen. Damit können der Zunder und/oder der Staub, welcher auf der Oberfläche des Materialbandes, das beispielsweise von einem Coil abgewickelt wird, mittels der Eindüseinheit aufgewirbelt werden. Der aufgewirbelte Staub und/oder der Zunder werden gleichzeitig unmittelbar über der Aufwirbelstelle, die etwa das Zentrum der Reinigungskammer bildet, durch die Absaugeinheit effektiv abgesaugt.
Beispielsweise kann die Breite der Materialbahn ca. 2 m betragen, und die Breite der Reinigungskammer, die sich quer zur Laufrichtung der Materialbahn erstreckt, kann etwa 2,6 m betragen. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Reinigungskammer mit Abmessungen von beispielsweise 1 m × 1 m × 2,6 m zu dimensionieren. Folglich kann die Reinigungskammer über der Oberfläche der Materialbahn eine Höhe von 1 m aufweisen, und die Reinigungskammer weist eine Länge in Laufrichtung der Materialbahn von ebenfalls 1 m auf. Durch diese Dimensionierung der Reinigungskammer mit einer Höhe und einer Länge, die jeweils der halben Breite der Materialbahn entspricht, konnten besonders vorteilhafte Reinigungsergebnisse erzielt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Reinigungskammer durch eine Haube über der Materialbahn gebildet sein, wobei die Reinigungskammer eine Wandung als Teil der Haube aufweist, in der die Eindüseinheit angeordnet ist. Die Wandung der Reinigungskammer kann angeschrägt angeordnet sein, beispielsweise unter einem Winkel von 45°. Damit ergibt sich eine etwa dreieckige Querschnittsform der Haube über der Materialbahn, wobei die angeschrägte Wandung der Eintrittsöffnung in der Haube gegenüberliegend angeordnet ist, und wenn die Eindüseinheit in der angeschrägten Wandung angeordnet wird, kann die Eindüseinheit das Eindüsmedium gegen die Laufrichtung der Materialbahn auf die Oberfläche der Materialbahn richten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Maßnahme kann die Eindüseinheit eine Düsenleiste umfassen, die in der Wandung der Reinigungskammer eingesetzt ist, wobei die Eindüseinheit vorzugsweise ein Düsenrohr aufweist, über das die Düsenleiste mit dem Eindüsmedium gespeist wird, wobei sich das Düsenrohr insbesondere an der Außenseite der Haube befindet. Die Düsenleiste kann etwa der Breite der Materialbahn entsprechen, mit besonderem Vorteil kann die Länge der Düsenleiste die Breite der Materialbahn leicht übersteigen. Durch das Düsenrohr kann die Düsenleiste mit dem Eindüsmedium versorgt werden, das vorzugsweise durch Druckluft und/oder Spülluft gebildet ist. Die Düsenleiste kann als Schlitzdüse ausgeführt werden und die Schlitzdüse kann eine Schlitzlänge besitzen, die wenigstens der Breite der Materialbahn entspricht. Alternativ kann die Düsenleiste eine Vielzahl von gleich zueinander beabstandet angeordneten Einzeldüsen umfassen, und das Eindüsmedium kann durch die Schlitzdüse oder durch die Einzeldüsen gepresst werden, und das auf die Oberfläche der Materialbahn auftreffende Eindüsmedium bildet einen Druckvorhang, der ein Austreten von Verunreinigungen aus der Austrittsöffnung der Reinigungskammer mit Bewegung der Materialbahn verhindert.
Insbesondere kann die Wandung, in der die Eindüseinheit angeordnet ist, der Eintrittsöffnung der Reinigungskammer gegenüberliegend angeordnet sein und das Eindüsmedium kann vorzugsweise unter einem Schrägungswinkel in einer stechenden Anordnung gegen die Laufrichtung der Materialbahn auf die Oberfläche der Materialbahn aufgedüst werden. Dadurch wird eine besonders effektive aerodynamische Sperre geschaffen, die verhindert, dass Verunreinigungen mit der Materialbahn die Vorrichtung verlassen. Der Schrägungswinkel kann einen Wert zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° und besonders bevorzugt einen Wert von 45° aufweisen.
Gemäß einer weiteren die Vorrichtung verbessernden Maßnahme weist die Absaugeinheit eine Dralleinrichtung auf, an die sich wenigstens eine Absaugleitung anschließt. Durch die Verwendung einer Dralleinrichtung, durch die die Absaugeinheit im Wesentlichen gebildet ist, können zur Absaugung der Luft und den in der Luft aufgewirbelten Verunreinigungen besonders günstige Strömungsverhältnisse geschaffen werden, durch die die Absaugung besonders effektiv erfolgen kann. An die Dralleinrichtung kann sich eine Absaugleitung anschließen, und die abgesaugte Luft wird mit den Verunreinigungen einer Filtereinrichtung zugeführt.
Die Anordnung der Absaugeinheit kann an der Wandung der Haube zur Bildung der Reinigungskammer vorgesehen sein, an der auch die Eindüseinheit angeordnet ist, wobei die Absaugeinheit oberhalb der Anordnung der Eindüseinheit angeordnet sein kann, d. h. die Anordnung der Absaugeinheit weist einen größeren Abstand zur Materialbahn auf als die Anordnung der Eindüseinheit, die an der Wandung angeordnet ist. Durch die angeschrägte Anordnung der Wandung als Bestandteil der Haube befindet sich die Absaugeinheit oberhalb der Anordnung der Eindüseinheit, und die Absaugeinheit kann eine schlitzartige Öffnung in der Wandung aufweisen, an die sich die Dralleinrichtung anschließt. Die schlitzartige Öffnung kann sich in der gleichen Richtung und in der gleichen Breite in der Wandung erstrecken, wie auch die Düsenleiste der Eindüseinheit. Folglich wird auf einer unterhalb der Ansaugeinheit gelegenen Position Druckluft in die Reinigungsteilkammer eingedüst, und parallel zur Eindüsung der Druckluft und/oder Spülluft kann diese über die schlitzartige Öffnung in der oberhalb der Eindüseinheit gelegenen Anordnung durch die Absaugeinheit in die Dralleinrichtung abgesaugt werden, sodass in der Reinigungskammer ein Luftrotor gebildet wird, der unter minimaler Verwirbelung die Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn oder Verunreinigungen, die sich über der Materialbahn befinden, durch die schlitzartige Öffnung und die Dralleinrichtung abführt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Haube zur Bildung der Reinigungskammer kann diese weiterhin durch eine Stirnwand gebildet sein, die der Wandung gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die Stirnwand eine Führungsschräge aufweist, die die Eintrittsöffnung oberseitig berandet, und wobei die Führungsschräge in Richtung zur gegenüberliegenden Austrittsöffnung geneigt ausgebildet ist. Weiterhin kann die Eindüseinheit angrenzend an die Austrittsöffnung in der Wandung angeordnet sein, wobei die Wandung die Austrittsöffnung oberseitig berandet. Die Stirnwand und die Wandung können die Haube als geschlossene Hülle zur Bildung der Reinigungskammer bilden, insbesondere kann die Stirnwand seitliche Falze besitzen, die die Reinigungskammer quer zur Laufrichtung der Materialbahn abschließt. Die Blechstärken der Stirnwand und/oder der Wandung können vorzugsweise derart bestimmt sein, dass die Vorrichtung bei einer Kollision der Stirnwand und/oder der Wandung mit der Materialbahn keinen Schaden nimmt. Beispielsweise kann die Materialbahn aus einem Stahlblech gebildet sein, welches beim Durchlaufen durch die Vorrichtung, insbesondere beim Einfädeln in die Vorrichtung, einen Höhenschlag aufweisen kann. Dabei kann bei einer Kollision der Materialbahn mit den Wandungen der Haube eine Beschädigung der Haube erfolgen, sodass die Blechmaterialien zur Bildung der Haube Materialstärken von beispielsweise 15 mm bis 25 mm betragen sollte.
Die Eintrittsöffnung und/oder die Austrittsöffnung können eine Höhe von wenigstens 10 cm, vorzugsweise eine Höhe von wenigstens 15 cm und besonders bevorzugt eine Höhe von wenigstens 20 cm über der Materialbahn aufweisen. Die Eintrittsöffnung und/oder die Austrittsöffnung, die durch die Stirnwand bzw. durch die Wandung gebildet sind, sollten wenigstens eine Höhe aufweisen, die derart bemessen ist, dass eine Materialbahn, die einen Höhenschlag aufweist, nicht mit der Stirnwand und/oder mit der Wandung kollidieren kann. Ferner kann die Eindüseinheit, insbesondere die Düsenleiste, eine Höhe über der Oberfläche der Materialbahn aufweisen, die etwa der Höhe der Eintrittsöffnung und/oder der Austrittsöffnung entspricht, beispielsweise wenigstens 20 cm.
Durch eine spezielle Ausgestaltung der Düsenleiste, insbesondere als Schlitzdüse und/oder als eine Reihe von Einzeldüsen, können Strömungsgeschwindigkeiten der Druckluft, die durch die Düsenleiste in die Reinigungskammer eingedüst wird, gebildet werden, die 50 m bis 70 m pro Sekunde betragen. Durch die hohe Geschwindigkeit und durch den hohen Druck können der Zunder und/oder der Staub auf der Oberfläche der Materialbahn angeregt, abgelöst und aufgewirbelt werden, auch wenn der Abstand der Düsenleiste zur Oberfläche der Materialbahn beispielsweise 20 cm beträgt.
Zur Erzielung einer besonders guten Absaugleistung konnte festgestellt werden, dass das Verhältnis des Absaugvolumens der Absaugeinheit zum Eindüsvolumen der Eindüseinheit wenigstens einen Faktor von 10 und vorzugsweise einen Faktor von 15 aufweist, wobei das Absaugvolumen wenigstens 15.000 m³ pro Stunde, vorzugsweise wenigstens 20.000 m³ pro Stunde und besonders bevorzugt wenigstens 25.000 m³ pro Stunde betragen sollte. Dabei bildet sich ein Nebenluftstrom, der insbesondere durch die Eintrittsöffnung und durch die Austrittsöffnung in der Haube der Reinigungskammer entsteht, da die durch die Absaugeinheit abgesaugte Luft ein Vielfaches der Luftmenge entspricht, die durch die Düseneinheit in die Reinigungskammer eingedüst wird. Dadurch wird sichergestellt, dass Zunder und Staub, der von der Oberfläche der Materialbahn aufgewirbelt wird, nicht durch die Eintrittsöffnung und insbesondere nicht durch die Austrittsöffnung in der Haube der Reinigungskammer entweichen kann und es wird ein Nebenluftstrom durch die Öffnungen in der Haube in die Reinigungskammer gesaugt.
Die Materialbahn kann aus einer Metallbahn, insbesondere einer Stahlbahn gebildet sein, wobei die Verunreinigung der Oberfläche der Metallbahn Staub und Zunder umfassen kann, insbesondere kann die Verunreinigung der Oberfläche bei Walz- und Glühvorgängen von Metallbahnen entstehende Verunreinigungen betreffen. Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Abwickeln eines Coils der Metallbahn zwischen den Maschinenkomponenten einer Bandanlage zum Einsatz kommen. Neben der Entfernung von Staub und/oder Zunder von der Oberfläche der Metallbahn können auch weitere Arten von Verunreinigungen von der Oberfläche der Materialbahn mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfernt werden. Weiterführend kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer mechanischen Oberflächenreinigung kombiniert angeordnet sein, beispielsweise kann eine Bürste die Materialbahn vorreinigen, bevor diese durch die Eintrittsöffnung in die Reinigungskammer eintritt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf der der Reinigungskammer gegenüberliegenden Seite der Materialbahn ein Absaugtrichter mit einer Absaugleitung vorgesehen werden. Damit können nicht nur auf einer Seite der Materialbahn vorhandene Verunreinigungen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entfernt werden, sondern die Reinigungskammer kann zwei sich gegenüberliegende Reinigungskammern aufweisen, wobei die gegenüberliegende Reinigungskammer auf der Unterseite der Materialbahn durch einen Absaugtrichter mit einer entsprechend zugeordneten Absaugleitung gebildet sein kann.
Im Absaugtrichter auf der der Reinigungskammer gegenüberliegenden Seite der Materialbahn kann eine Eindüseinheit angeordnet werden, durch die ein Eindüsmedium in Richtung zur zweiten Oberfläche der Materialbahn in den Absaugtrichter eingedüst wird. Die Eindüseinheit kann ebenfalls eine Düsenleiste umfassen, die durch ein Düsenrohr gespeist wird. Das Eindüsmedium kann ebenfalls durch Druckluft und/oder Spülluft gebildet sein, wobei der Abstand der Düsenleiste auf der Unterseite der Materialbahn geringer sein kann als der Abstand der Düsenleiste auf der Oberseite der Materialbahn, beispielsweise kann der Abstand wenigstens lediglich 7 cm betragen.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Möglichkeit, diese freistehend auszubilden, wobei die Vorrichtung einen Grundkörper aufweisen kann, mittels dem die Vorrichtung entlang der Laufrichtung der Materialbahn frei aufstellbar ist.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen mit einer geöffnet dargestellten Reinigungskammer und einem geöffnet dargestellten Absaugtrichter und
2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht, in der die Reinigungskammer und der Absaugtrichter geschlossen dargestellt sind.
In den 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Oberflächenreinigung einer bewegten Materialbahn 10 jeweils perspektivisch dargestellt. 1 zeigt die Vorichtung 1 in einer teilweise geschnittenen Ansicht, sodass die Reinigungskammer 11 und der Absaugtrichter 23 von der Innenseite sichtbar sind. 2 zeigt die Vorrichtung 1 in einer perspektivischen, jedoch nicht geschnittenen Außenansicht.
Die Vorrichtung 1 dient zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen 10, und die Abschnittsweise gezeigte Materialbahn 10 kann beispielsweise durch ein Stahlblech gebildet sein. Die Vorrichtung 1 besitzt eine Reinigungskammer 11, die durch eine Haube 5 umschlossen ist. Die Haube 5 besitzt eine Eintrittsöffnung 12, durch die die Materialbahn 10 in die Reinigungskammer 11 einläuft. Auf der der Eintrittsöffnung 12 gegenüberliegenden Seite weist die Haube 5 eine Austrittsöffnung 13 auf, durch die die Materialbahn 10 die Reinigungskammer 11 wieder verlassen kann.
Die Haube 5 zur Bildung der Reinigungskammer 11 weist wenigstens eine Wandung 16 und eine z. B. aus einzelnen zueinander geneigten Blechen oder einer gerundeten Stirnwand 21 auf. Die Wandung 16 ist unter einem Winkel „α” von beispielsweise 45° gegen die Laufrichtung der Materialbahn 10 geneigt angeordnet. Die Stirnwand 21, die in Bezug auf die Laufrichtung der Materialbahn 10 die Vorderseite der Haube 5 bildet, kann senkrecht zur Oberfläche der Materialbahn 10 angeordnet sein. Die Unterseite der Stirnwand 21 ist mit einer Führungsschräge 22 abgeschlossen, die zugleich die Oberkante der Eintrittsöffnung 12 bildet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass eine Materialbahn 10, die in die Vorrichtung 1 eingeführt werden muss, durch die Führungsschräge 22 in die Eintrittsöffnung 12 eingefädelt werden kann. Die Stirnwand 21 kann seitliche Wangenabschnitte 28 besitzen, die 90° zur vorderen Stirnwand 21 abgefalzt sind. Die Wandung 16 ist unter dem Schrägungswinkel zwischen den Wangenabschnitten 28 angeordnet und schließt oberseitig mit der Oberkante der Stirnwand 21 ab.
In der Wandung 16 ist eine Eindüseinheit 14 eingebracht, durch die ein Eindüsmedium, insbesondere Druckluft und/oder Spülluft, in die Reinigungskammer 11 eingedüst werden kann. Die Eindüseinheit 14 besitzt eine Düsenleiste 17, die mit der Druckluft und/oder Spülluft über ein Düsenrohr 18 gespeist wird. Die Düsenleiste 17 ist durch die Schrägung der Wandung 16 so ausgerichtet, dass die Druckluft und/oder Spülluft unter einem Schrägungswinkel α von z. B. 45° auf die Oberfläche der Materialbahn 10 auftrifft. Dabei ist die Düsenleiste 17 nur geringfügig oberhalb der Austrittsöffnung 13 in der Wandung 16 angeordnet.
Oberhalb der Eindüseinheit 14 besitzt die Vorrichtung 1 eine Absaugeinheit 15. Die Absaugeinheit 15 ist durch eine schlitzartige Öffnung 27 in der Wandung 16 gebildet, und an die schlitzartige Öffnung 27 schließt sich z. B. eine Dralleinrichtung 19 an. Die Luft wird z. B. über die Dralleinrichtung 19 durch eine Absaugleitung 20 abgesaugt, und zwischen der Dralleinrichtung 19 und der Absaugleitung 20 erstrecken sich beispielhaft drei Verbindungsrohre 29, um eine gleichmäßige Absaugung über der Breite der Reinigungskammer 11 und damit über der Breite der schlitzartigen Öffnung 27 in der Wandung 16 zu erzeugen.
Die schlitzartige Öffnung 27 ist oberhalb der Anordnung der Eindüseinheit 14, insbesondere oberhalb der Anordnung der Düsenleiste 17 in der Wandung 16 vorgesehen. Durch die Eindüsung der Druckluft durch die Düsenleiste 17 und die gleichzeitige Absaugung der Luft durch die schlitzartige Öffnung 27 aus der Reinigungskammer 11 ergeben sich besonders vorteilhafte Strömungsverhältnisse in der Reinigungskammer 11, durch die eine effektive Entfernung von Verunreinigungen, beispielsweise von Zunder und/oder Staub, von der Oberfläche der Materialbahn 10 erreicht wird. Die abgesaugte Luft wird durch die Absaugleitung 20 einer Filteranlage zugeführt, welche nicht weiter dargestellt ist.
Auf der Unterseite der Materialbahn 10 befindet sich eine weitere Eindüseinheit 24, die wie auch die oberseitig angeordnete Eindüseinheit 14 mit eine Düsenleiste 17 und einem Düsenrohr 18 ausgebildet ist. Über diese zweite, der ersten Eindüseinheit 14 gegenüberliegenden Eindüseinheit 24 kann auch die Unterseite der Materialbahn 10 gereinigt werden, und die mittels der Eindüseinheit 24 abgelösten und/oder aufgewirbelten Staub- und/oder Zunderpartikel können über einen Absaugtrichter 23 und eine Absaugleitung 26 abgesaugt werden.
Die Vorrichtung 1 weist einen Grundkörper 25 in Gestalt einer Stahlkonstruktion auf, und der Grundkörper 25 trägt sowohl die Haube 5 zur Bildung der Reinigungskammer 11 auf der Oberseite der Materialbahn 10 als auch den Absaugtrichter 23 auf der Unterseite der Materialbahn 10. Der Grundkörper 25 kann vier Pfosten aufweisen, die aus Stahlträgern gebildet sind, und die mit weiteren Verbindungselementen untereinander verbunden sein können. Es ist möglich, im Grundkörper 25 an seitlichen Aufnahmeträgern 30 der Haubenkonstruktion Laufrollen zu integrieren, um einen besseren Bandlauf der Materialbahn innerhalb der Haube zu ermöglichen.
Der gezeigte Abstand der Reinigungskammer 11 mit der Eintrittsöffnung 12 und der Austrittsöffnung 13 zur Materialbahn 10 beträgt beispielhaft 20 cm, wodurch verhindert werden kann, dass ein Höhenschlag in der Materialbahn 10 zu einer Kollision mit der Haube 5 führt. Der Abstand des Absaugtrichters 23 und der Eindüseinheit 24 auf der Unterseite der Materialbahn 10 kann geringer ausgeführt sein, da die Materialbahn 10 auf Führungsmitteln aufliegt, durch die ein Höhenschlag der Materialbahn 10 in Richtung zum unterseitigen Absaugtrichter 23 geringer ausfällt.
Durch das gezeigte Ausführungsbeispiel kann eine Vorrichtung 1 zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen 10 geschaffen werden, die frei aufstellbar ist, und beispielsweise als Bestandteil einer Bandanlage zwischen verschiedenen Maschinenkomponenten Anwendung finden kann. Damit kann eine eigenständige Absaugeinheit gebildet werden, die innerhalb einer Produktions-/Behandlungslinie von Bandanlagen Verwendung finden kann. Diese kann an einen separaten geeigneten Ort zur Aufstellung gebracht werden, um die notwendigen Volumenströme und Betriebsdaten der Vorrichtung zu schaffen. Beispielsweise können Absaugvolumina von 25.000 m³ pro Stunde erreicht werden. Ferner kann der tatsächlich nutzbare Volumenstrom aufgrund der einfacheren Geometrie bei der Ausbildung der eigenständigen Haube 5 besser vorher berechnet werden, um die Dimensionierung festzulegen. Auf besonders vorteilhafte Weise kann ein Strömungsrotor in der Reinigungskammer 11 gebildet werden, der dadurch begünstigt wird, dass in einer ersten Höhe mit einer Düsenleiste 17 Luft eingeblasen wird, und auf einer zweiten Höhe, die einen größeren Abstand zur Oberfläche der Materialbahn 10 beschreibt, kann die Absaugeinheit 15 mit der schlitzartigen Öffnung 27 vorgesehen sein, wodurch die Bildung des Rotors begünstigt wird, und es kann eine besonders effektive Absaugung der Verunreinigungen erreicht werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
5: Haube
10: Materialbahn
11: Reinigungskammer
12: Eintrittsöffnung
13: Austrittsöffnung
14: Eindüseinheit
15: Absaugeinheit
16: Wandung
17: Düsenleiste
18: Düsenrohr
19: Dralleinrichtung
20: Absaugleitung
21: Stirnwand
22: Führungsschräge
23: Absaugtrichter
24: Eindüseinheit
25: Grundkörper
26: Absaugleitung
27: schlitzartige Öffnung
28: Wangenabschnitt
29: Verbindungsrohr
30: Auflageträger
L: Laufrichtung
α: Schrägungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 96/07490 [0005]
DE 3711777 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung (1) zur Oberflächenreinigung bewegter Materialbahnen (10), aufweisend zumindest eine Reinigungskammer (11), die eine Eintrittsöffnung (12) aufweist, durch die die Materialbahn (10) in die Reinigungskammer (11) einläuft und wobei die Reinigungskammer (11) eine Austrittsöffnung (13) aufweist, durch die die Materialbahn (10) aus der Reinigungskammer (11) herausläuft, und wobei eine Eindüseinheit (14) vorgesehen ist, durch die ein Eindüsmedium in Richtung zur Oberfläche der Materialbahn (10) in die Reinigungskammer (11) eingedüst wird und wobei die Reinigungskammer (11) eine Absaugeinheit (15) aufweist, durch die wenigstens das Eindüsmedium aus der Reinigungskammer (11) absaugbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungskammer (11) durch eine Haube (5) über der Materialbahn (10) gebildet ist, wobei die Reinigungskammer (11) eine Wandung (16) als Teil der Haube (5) aufweist, in der die Eindüseinheit (14) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüseinheit (14) eine Düsenleiste (17) umfasst, die in der Wandung (16) der Reinigungskammer (11) eingesetzt ist, und wobei die Eindüseinheit (14) vorzugsweise ein Düsenrohr (18) aufweist, über das die Düsenleiste (17) mit dem Eindüsmedium gespeist wird, wobei sich das Düsenrohr (18) insbesondere an der Außenseite der Haube (5) befindet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (16), in der die Eindüseinheit (14) angeordnet ist, der Eintrittsöffnung (12) der Reinigungskammer (11) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Eindüsmedium vorzugsweise unter einem Schrägungswinkel (α) in einer stechenden Anordnung gegen die Laufrichtung (L) der Materialbahn (10) auf die Oberfläche der Materialbahn (10) aufgedüst wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägungswinkel (α) einen Wert zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° und besonders bevorzugt einen Wert von 45° aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinheit (15) eine Dralleinrichtung (19) aufweist, an die sich wenigstens eine Absaugleitung (20) anschließt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Absaugeinheit (15) an der Wandung (16) der Reinigungskammer (11) vorgesehen ist, an der auch die Eindüseinheit (14) angeordnet ist, wobei die Absaugeinheit (15) oberhalb der Anordnung der Eindüseinheit (14), d. h. mit größerem Abstand zur Materialbahn (10) als die Anordnung der Eindüseinheit (14), an der Wandung (16) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (5) der Reinigungskammer (11) weiterhin durch eine Stirnwand (21) gebildet ist, die der Wandung (16) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei Stirnwand (21) eine Führungsschräge (22) aufweist, die die Eintrittsöffnung (12) oberseitig berandet, wobei die Führungsschräge (22) in Richtung zur gegenüberliegenden Austrittsöffnung (13) geneigt ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüseinheit (14) angrenzend an die Austrittsöffnung (13) in der Wandung (16) angeordnet ist, wobei die Wandung (16) die Austrittsöffnung (13) oberseitig berandet.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Absaugvolumens der Absaugeinheit (15) zum Eindüsvolumen der Eindüseinheit (14) wenigstens einen Faktor von 10, vorzugsweise einen Faktor von wenigstens 15 aufweist, wobei das Absaugvolumen zumindest 15.000 m³/h, vorzugsweise zumindest 20.000 m³/h und besonders bevorzugt zumindest 25.000 m³/h beträgt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) aus einer Metallbahn, insbesondere aus einer Stahlbahn gebildet ist, wobei die Verunreinigung der Oberfläche der Metallbahn Staub und/oder Zunder umfasst, insbesondere umfasst die Verunreinigung der Oberfläche bei Walz- und Glühvorgängen von Metallbahnen entstehende Verunreinigungen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (13) und die Austrittsöffnung (14) eine Höhe von wenigstens 10 cm, vorzugsweise von wenigstens 15 cm und besonders bevorzugt von wenigstens 20 cm über der Materialbahn (10) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Reinigungskammer (11) gegenüberliegenden Seite der Materialbahn (10) ein Absaugtrichter (23) mit einer Absaugleitung (26) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Absaugtrichter (23) auf der der Reinigungskammer (11) gegenüberliegenden Seite der Materialbahn (10) eine Eindüseinheit (24) angeordnet ist, durch die ein Eindüsmedium in Richtung zur zweiten Oberfläche der Materialbahn (10) in den Absaugtrichter (23) eingedüst wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung freistehend ausgebildet ist und einen Grundkörper (25) aufweist, mittels dem die Vorrichtung entlang der Laufrichtung (L) der Materialbahn (10) frei aufstellbar ist.