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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials unter Einsatz der Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie werden Werkstücke, die beispielsweise aus Holz oder Holzwerkstoffen bestehen, häufig im Bereich ihrer Oberfläche mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet. Dieses Beschichtungsmaterial kann verschiedene Muster enthalten bzw. im Zuge der weiteren Veredelung unterschiedliche Bemusterungen erhalten.
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So offenbart beispielsweise die
EP 2 065 217 A ein Verfahren zum Bemustern von Werkstücken, bei dem Druckeinheiten wie beispielsweise Tintenstrahldrucker eingesetzt werden, um das Beschichtungsmaterial mit der gewünschten Bemusterung zu versehen. Dabei offenbart die
EP 2 065 217 A auch ein Behandlungsmodul für das zu bedruckende Material, das dazu dient, das zu bedruckende Material vorzureinigen, zu entfetten oder in seinen Haftungs- und Benetzungseigenschaften zu verbessern.
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Die bekannten Vorrichtungen haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings hat sich gezeigt, dass sowohl die Qualität als auch die Dauerhaftigkeit der Bemusterung noch weiter verbessert werden sollte. Die Erfinder haben erkannt, dass dies durch eine verbesserte Reinigung des Beschichtungsmaterials erzielt werden kann.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials, insbesondere eines an einem Werkstück vorgesehenen Beschichtungsmaterials, bereitzustellen, die eine verbesserte Reinigung des Beschichtungsmaterials und somit eine bessere Vorbereitung für nachfolgende Veredelungsschritte ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials nach Anspruch 10 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch eine gezielte Kombination zweier Maßnahmen eine effektive Reinigung des Beschichtungsmaterials zu erzielen. So kommt einerseits ein Reinigungselement zum Einsatz, um Verschmutzungen von dem Beschichtungsmaterial abzutragen. Andererseits weist die Vorrichtung eine Reinigungsmittel-Auftragseinheit auf, die dazu dient, ein bevorzugt flüssiges Reinigungsmittel auf das Reinigungselement aufzutragen und so die Reinigungsleistung des Reinigungselements zu erhöhen. Durch die Kombination von mechanischer Reinigung durch das Reinigungselement einerseits und chemischer Reinigung durch das auf das Reinigungselement aufgetragene Reinigungsmittel andererseits, kann eine Reinigungsleistung erzielt werden, die deutlich besser ist als bei bisherigen Reinigungsvorrichtungen.
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So wird es erfindungsgemäß erstmals möglich, auch hartnäckige Verschmutzungen zu entfernen und beispielsweise auch Verschmutzungen, die mit bloßem Auge zunächst nicht sichtbar sind, vollständig zu beseitigen. Als Beispiel hierfür können Fingerabdrücke genannt werden, die bei der Handhabung der mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Werkstücke entstehen können. Derartige Verschmutzungen sind erstaunlich schwierig zu entfernen, können das Ergebnis nachfolgender Veredelungsprozesse jedoch erheblich beeinträchtigen und beispielsweise die Qualität und Dauerhaftigkeit einer Bemusterung deutlich verschlechtern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt hier an und ermöglicht es, unterschiedlichste Verschmutzungen dieser Art wirksam und zügig zu entfernen.
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Im Ergebnis kann hierdurch nicht nur eine deutlich bessere Reinigung, sondern auch in nachfolgenden Schritten eine hochwertige und dauerhafte Veredelung (beispielsweise Bedruckung) des Beschichtungsmaterial erzielt werden, wodurch qualitativ hochwertigere Werkstücke bereitgestellt werden können.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Andrückeinheit mit mindestens einem Andrückelement zum Andrücken des Reinigungselements an das Beschichtungsmaterial aufweist. Hierdurch wird die Reinigungsleistung weiter gesteigert, und auch die Zuverlässigkeit des Reinigungsbetriebes kann erhöht werden.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, dass mindestens ein Andrückelement zumindest im Kontaktbereich mit dem Reinigungselement ein elastisches Material, wie insbesondere ein Elastomer aufweist. Hierdurch lassen sich auch Beschichtungsmaterialien, die einen unregelmäßigen (beispielsweise abgerundeten) Querschnitt aufweisen oder Unebenheiten aufweisen, wirksam und gründlich reinigen, da sich das elastische Material und somit auch das Reinigungselement an die Form des Beschichtungsmaterials anpassen kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Andrückelement verschiebbar gelagert ist und bevorzugt mindestens eine Kraftbeaufschlagungseinheit zum Beaufschlagen mindestens eines Andrückelements hin zu dem Reinigungselement vorgesehen ist. Hierdurch lässt sich eine definierte Beaufschlagungskraft des Andrückelements sicherstellen, sodass sich eine gleichmäßige Reinigungsleistung ergibt. Darüber hinaus lassen sich Unregelmäßigkeiten in der Geometrie oder Position des Beschichtungsmaterials ausgleichen, während die Reinigungsleistung konstant bleibt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass die Reinigungsmittelauftrageinheit mindestens eine Austrittsöffnung aufweist, die bevorzugt im Bereich und/oder stromaufwärts der Andrückeinheit vorgesehen ist. Durch die Integration der mindestens einen Austrittsöffnung in den Bereich der Andrückeinheit, lässt sich das Reinigungsmittel besonders gezielt und ohne Verluste auf das jeweilige Reinigungselement auftragen. Die Anordnung einer Austrittsöffnung stromaufwärts der Andrückeinheit ermöglicht ebenfalls noch ein wirksames Auftragen des Reinigungsmittels, vereinfacht jedoch darüber hinaus auch die Konstruktion der Reinigungsmittelauftragseinheit.
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Das Reinigungsmittel kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise ausgestaltet und prinzipiell auch gasförmig und/oder fest (z.B. pulverförmig) sein. Als besonders wirksam haben sich jedoch flüssige Reinigungsmittel erwiesen, wobei gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Reinigungsmittelauftragseinheit ein Reinigungsmittel enthält, das eine Verdunstungszahl von höchstens 10 (nach DIN 53170 in der am Anmeldetag geltenden Fassung) besitzt. Ein derartiges flüssiges und flüchtiges Reinigungsmittel hat neben der hohen Reinigungsleistung den Vorteil, dass Reste des Reinigungsmittels sich sehr schnell von der Oberfläche des Beschichtungsmaterials verflüchtigen, sodass die Optik nicht beeinträchtigt wird und darüber hinaus innerhalb sehr kurzer Zeit mit nachfolgenden Veredelungsvorgängen (wie beispielsweise Bedrucken) begonnen werden kann. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das Reinigungsmittel mindestens 50 % Alkohol und/oder mindestens 5% Ketone und Aldehyde aufweist. Ein derartiges Reinigungsmittel vereint gute Reinigungseigenschaften mit einer niedrigen Verdunstungszahl.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Vorschubeinheit zum Vorschieben mindestens eines Reinigungselements aufweist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Reinigungselement stets die benötigte und gewünschte Reinigungsleistung besitzt, beispielsweise indem das Reinigungselement unter Einsatz der Vorschubeinheit (taktweise und/oder kontinuierlich) vorgeschoben wird. Dabei kann die Vorschubgeschwindigkeit des Reinigungselements an verschiedene Parameter angepasst werden, wie beispielsweise die Fördergeschwindigkeit der mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Werkstücke, den Verschmutzungsgrad, die Eigenschaften des Reinigungselements, etc.
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Das Reinigungselement kann im Rahmen der Erfindung aus vielfältigen Materialien bestehen, wobei sich ein saugfähiges Material als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Ein derartiges saugfähiges Material ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt ausgewählt aus Stoff, Gewebe, Vlies und Kombinationen hiervon und weist besonders bevorzugt Cellulose auf. Diese Materialien haben eine gute Reinigungsleistung und Dauerhaftigkeit gezeigt.
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Eine Anlage zum Veredeln eines Beschichtungsmaterials mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 9. Diese Anlage weist zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Bemustern, insbesondere Bedrucken des gereinigten Beschichtungsmaterials auf. In dieser Anlage kann die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ihre Vorteile in hohem Maße entfalten. Insbesondere ermöglicht die Reinigungsvorrichtung eine optimale Vorbereitung des Beschichtungsmaterials auf den nachfolgenden Bemusterungsvorgang mittels der Vorrichtung zum Bemustern. Im Ergebnis erhält man somit Beschichtungsmaterialien bzw. Werkstücke deren bemusterte Oberfläche eine besonders hohe Qualität und Dauerhaftigkeit besitzt.
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Die vorgenannten Vorteile lassen sich besonders ausgeprägt mittels eines Verfahrens zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials gemäß Patentanspruch 10 verwirklichen. Obgleich sich diese Vorteile bei unterschiedlichsten Beschichtungsmaterialien ergeben, hat sich der Einsatz des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens insbesondere bei Beschichtungsmaterialien als vorteilhaft erwiesen, die zumindest abschnittsweise aus Kunststoff bestehen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Anlage zum Veredeln eines Beschichtungsmaterials gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 zeigt schematisch eine teilweise Seitenansicht der in 1 gezeigten Anlage;
- 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Reinigen eines Beschichtungsmaterials gemäß der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Eine Anlage 100 zum Veredeln eines Beschichtungsmaterials 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in den 1 und 2 schematisch in einer Draufsicht bzw. teilweisen Seitenansicht dargestellt. Die Anlage 100 dient zum Veredeln eines Beschichtungsmaterials 2, das auf einem Werkstück 4 vorgesehen ist, welches beispielsweise Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen kann. Derartige Werkstücke kommen verbreitet im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie zum Einsatz, beispielsweise Möbelpaneele, Tischplatten, Türpaneele oder dergleichen.
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Die Anlage 100 umfasst zunächst eine Druckvorrichtung 110 bei der es sich beispielsweise um eine Tintenstrahldruckvorrichtung handeln kann. Diese dient dazu, das Beschichtungsmaterial 2 mit einem gewünschten Muster zu versehen, das beispielsweise auf die anderen Oberflächen des Werkstücks abgestimmt sein kann. Anstelle einer Druckvorrichtung können auch andere geeignete Veredelungsvorrichtungen vorgesehen sein.
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Stromaufwärts der Druckvorrichtung 110 umfasst die Anlage 100 eine Reinigungsvorrichtung 1 zum Reinigen des an dem Werkstück 4 vorgesehenen Beschichtungsmaterial 2. Bei dem Beschichtungsmaterial kann es sich beispielsweise um eine Kunststoffkante handeln, die an einer Schmalfläche des Werkstücks 4 angebracht worden ist. Es ist jedoch zu beachten, dass das Beschichtungsmaterial 2 auch aus anderen Materialien bestehen kann, und dass im Prinzip beliebige Oberflächen des Werkstücks 4 mit einem zu reinigenden Beschichtungsmaterial 2 versehen sein können.
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Obgleich in den Figuren nicht gezeigt, kann die Anlage 100 stromaufwärts der Reinigungsvorrichtung 1 eine Maschine zum Bearbeiten und/oder Beschichten von Werkstücken aufweisen, deren Betrieb mit der Reinigungsvorrichtung 1 verknüpft sein kann, beispielsweise auch durch eine gemeinsame Fördereinheit zum Fördern der Werkstücke.
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Die Reinigungsvorrichtung 1 umfasst zunächst ein Reinigungselement 10 zum Abtragen von Verschmutzungen von dem Beschichtungsmaterial 2, das in der vorliegenden Ausführungsform als bandförmiges Reinigungselement ausgestaltet ist. Das bandförmige Reinigungselement 10 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus einem Cellulose haltigen, saugfähigen Stoff, der mittels einer Vorschubeinheit 50 taktweise oder kontinuierlich vorgeschoben wird. Wie in 1 zu erkennen ist, weist die Vorschubeinheit 50 in der vorliegenden Ausführungsform eine Zufuhrrolle (rechts in 1) und eine Aufwickelrolle (links in 1) auf. Diese können angetrieben sein, wobei die Vorschubgeschwindigkeit des Antriebs auf verschiedene Betriebsparameter der Vorrichtung oder andere Größen abgestimmt werden kann, um stets eine ausreichende Reinigungsleistung des Reinigungselements 10 sicherzustellen.
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Darüber hinaus umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 eine Fördereinheit 20, die in der vorliegenden Ausführungsform als Förderband oder Förderkette ausgebildet ist und dazu dient, das Beschichtungsmaterial 2 an dem Reinigungselement 10 entlangzufördern. Es ist jedoch zu beachten, dass die Fördereinheit 20 auch dazu dienen kann, das Reinigungselement entlang eines (gegebenenfalls stationären) Beschichtungsmaterials 2 zu führen, und dass auch Kombinationen beider Bewegungsarten bzw. andere Bewegungsarten möglich sind.
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Darüber hinaus umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform zwei Reinigungsmittelauftrageinheiten 30 und 30' zum Auftragen eines Reinigungsmittels auf das Reinigungselement 10, die untenstehend noch näher beschrieben werden.
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Benachbart zu dem Reinigungselement 10 ist eine Andrückeinheit 40 zum Andrücken des Reinigungselements 10 an das Beschichtungsmaterial 2 vorgesehen, die in der vorliegenden Ausführungsform zwei Andrückelemente 42 aufweist. Die Andrückelemente 42 sind in der vorliegenden Ausführungsform als abgerundete Vorsprünge ausgebildet, die im Kontaktbereich mit dem Reinigungselement 10 ein Elastomer aufweisen, wie beispielsweise Vulcollan mit einer Shore-D-Härte von etwa 50. Hierdurch wird eine besonderes gute Anpassung des Andrückelements 42 bzw. des hierdurch beaufschlagten Reinigungselements 10 an das Beschichtungsmaterial mit entsprechend hoher Reinigungsleistung erreicht.
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Wie in 1 und 2 zu erkennen ist, sind die Andrückelemente 42 in der vorliegenden Ausführungsform auf einem gemeinsamen Träger 48 angebracht, der verschiebbar gelagert ist und mittels eines (Pneumatik-)Zylinders 46 oder einer anderen geeigneten Antriebseinrichtung in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Reinigungselements 10 verschoben werden kann. Hierdurch wird eine Kraftbeaufschlagungseinheit 44 gebildet, welche die Andrückelemente 42 hin zu dem Reinigungselement 10 beaufschlagt, um dieses mit definierter Kraft an das zu reinigende Beschichtungsmaterial 2 anzudrücken. Die von dem Zylinder 46 aufgebrachte Kraft ist dabei geeignet einstellbar und kann bei Bedarf auch während des Betriebes der Reinigungsvorrichtung 1 angepasst werden.
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Wie in 1 zu erkennen ist, ist eine erste Reinigungsmittelauftragseinheit 30 stromaufwärts der Andrückeinheit 40 vorgesehen. Darüber hinaus umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform jedoch auch eine im Bereich der Andrückeinheit 40 vorgesehene Reinigungsmittelauftragseinheit 30. In manchen Fällen kann auch stromabwärts der Andrückeinheit eine Reinigungsmittelauftragseinheit sinnvoll sein, beispielsweise wenn eine weitere Andrückeinheit folgt (zu der die betreffende Reinigungsmittelauftragseinheit dann wieder stromaufwärts gelegen ist, oder wenn das Reinigungselement stromabwärts der Andrückeinheit zum Abwischen anderer Bereiche (wie Ecken und Kanten) des Beschichtungsmaterials genutzt wird.
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Beide Reinigungsmittelauftragseinheiten 30, 30' besitzen jeweils mindestens eine Austrittsöffnung 32 für Reinigungsmittel, die dem Reinigungselement 10 zugewandt ist, sodass mittels der Reinigungsmittelauftragseinheiten 30, 30' Reinigungsmittel auf das Reinigungselement 10 aufgebracht werden kann. Dabei kann der Pfad zum Auftragen des Reinigungsmittels sich auch durch die Andrückelemente 42 hindurch erstrecken (vgl. 1).
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Bei dem Reinigungsmittel handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform um ein flüssiges Reinigungsmittel, das mindestens 50% Alkohol wie etwa Ethanol und mindestens 5% Ketone und Aldehyde wie etwa Aceton enthält und eine Verdunstungszahl (nach DIN 53170 in der am Anmeldetag geltenden Fassung) von deutlich unter 10 besitzt. Hierdurch ergibt sich eine gute Reinigungsleistung, ohne dass störende Rückstände auf dem gereinigten Beschichtungsmaterial 10 verbleiben.
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Der Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage 100 vollzieht sich beispielsweise wie folgt. Ein mit einem Beschichtungsmaterial 2 versehenes Werkstück 4 wird mittels der Fördereinheit 20 (von rechts nach links in 1) gefördert, und gelangt dabei mit dem Reinigungselement 10 in Kontakt. Das Reinigungselement 10 wird währenddessen mittels der Reinigungsmittelauftrageinheiten 30, 30' mit dem flüssigen Reinigungsmittel getränkt, im weiteren Verlauf erreicht das Beschichtungsmaterial 2 die Andrückelemente 42 und gelangt dort in einen vordefinierten Reinigungskontakt mit dem Reinigungselement 10, das in diesem Bereich durch die Andrückelemente 42 mit einer vorbestimmten Kraft an das Beschichtungsmaterial 2 angedrückt wird. Hierbei erfolgt eine gründliche und schonende Reinigung des Beschichtungsmaterials 2 durch eine Kombination mechanischer Reinigung durch das Reinigungselement 10 sowie chemischer Reinigung durch das auf das Reinigungselement 10 aufgetragene Reinigungsmittel.
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Sobald das Beschichtungsmaterial 2 nicht mehr mit dem Reinigungselement 10 in Kontakt ist, verflüchtigt sich das auf dem Beschichtungsmaterial 2 verbleibende Reinigungsmittel, sodass unmittelbar anschließend eine Veredelung (z.B. Bedrucken) des Beschichtungsmaterials 2 mittels der Druckvorrichtung 110 erfolgen kann.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung 1 ist in 3 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform zunächst dadurch, dass für jedes Andrückelement 42 ein eigener Zylinder 46 vorgesehen ist, sodass die Position und/oder Andrückkraft der beiden Andrückelemente 42 unabhängig voneinander gesteuert bzw. geregelt werden können. Hierdurch lassen sich zusätzliche Reinigungseffekte erzielen, wie beispielsweise eine sanfte Vorreinigung und eine intensivere Nachreinigung.
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Darüber hinaus umfasst die in 3 gezeigte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 einen Anlaufschuh 60, der stromaufwärts der Andrückelemente 42 vorgesehen ist und dazu dient, ein hartes Anschlagen eines auf der Fördereinrichtung 20 geförderten Werkstücks 4 an die Andrückelemente 42 zu vermeiden. Zu diesem Zweck weist der Anlaufschuh auf seiner dem Reinigungselement 10 zugewandten Seite einen angeschrägten Abschnitt auf, der gegebenenfalls aus einem elastischen und stoßdämpfenden Material bestehen kann. Ferner kann der Anlaufschuh 60, wie in 3 gezeigt, durch einen (Pneumatik-)Zylinder gelagert sein, um dessen Position und Nachgiebigkeit einzustellen.
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Obgleich in den Figuren nicht gezeigt, kann die Reinigungsvorrichtung 1 auch eine Umlenkeinrichtung aufweisen, die es ermöglicht, beide Seiten des Reinigungselements 10 zu Reinigungszwecken zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich ist es ferner möglich, eine Auswascheinheit für das Reinigungselement 10 vorzusehen, sodass dieses nach einem Reinigungsvorgang ausgewaschen (oder anderweitig gereinigt) und erneut verwendet werden kann.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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