DE1636315A1 - Reinigungsgeraet und Verfahren zum Entfernen von Fremdstoffen von der Oberflaeche eines sich bewegenden Blattes - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Univeriität«itra6e 31 Anlag· AktMUMichwt

m 30. Januar 19&7 U+ noimaaim. William Charles Herbert, Jr.,

79 Maryland Avenue, Freeport, Hew York, USA

Reinigungsgerät und Verfahren zum Entfernen von Fremdstoffen von der Oberfläche eine*sich bewegenden Blattes

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Reinigen von Blättern, Bögen oder Bändern aus Papier, Kunststoff, Gewebe und dergleichen Sie betrifft insbesondere ein Gerät, das Einrichtungen aufweist, um unerwünschte Staubpartikel und dergleichen elektrostatisch von diesen Bögen oder Bändern zu entfernen, bevor diese bedruckt. beschichtet, geglättet (kalandiert) usw. werden.

Ein großes Problem, das insbesondere im Druckereigewerbe Schwierigkeiten bereitet, besteht darin, daß sich^^auf dön"""zu bedruckenden Papierbögen häufig Staub- und/oder Paserpartikel befinden, die durch elektrostatische Kräfte auf dem Papier festgehalten werden. In geringerem Umfang finden sich außerdem andere Fremästoffpartikel auf dem Blatt, die durch die Schwerkraft und molekulare Anziehungskräfte festgehalten werden. Wenn man derart verunreinigte Papierblätter durch die Druckpresse laufen läßt, haftet die Druckfarbe an den Fremdstoffpartikeln und wenn diese später vom Papier abfallen, so entstehen leere, unbedruckte Stellen oder Flecken in der bedruckten Fläche, oder die Partikel setzen sich auf den Druckzylindern, Druckplatten usw. ab₃ und verursachen weiße Stellen und Flecken.

Es sind zahlreiche Vorschläge zur Lösung dieses Problems oder zumindest zur Verringerung der oben beschriebenen Schwierigkeiten vorgebracht worden» gewöhnlich haben diese Vorschläge bei ihrer Anwendung jedoch Nachteile. Diese Lösungsvorschläge sehen z. B. die Anwendung von Rotationsbürsten zur Reinigung der Blätter von Fremdstoffen vor, wobei diese Rotationsbürste!! in der .

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Druckpresse unmittelbar vor derjenigen Stelle angeordnet sind, an der der eigentliche Druckvorgang stattfindet. Diese Puotationsbürsten verursachen jedoch selbst eine Aufladung des Blattes mit statischer Elektrizität, so daß die Fremdstoffpartikel, selbst wenn sie von der Bürste in Bewegung gebracht worden sind, sofort wieder an das Blatt herangezogen werden. Hoch bedeutsamer ist außerdem die Tatsache, daß sich die Premdstoffpartikel an der Bürste anlagen^ so daß die Rotationsbürsten nach kurzer Betriebszeit nicht mehr in der Lage sind, Partikel vom Blatt zu entfernen. In manchen Fällen geht es soweit, daß die Bürsten dann selbst Premdstoffpartikel auf die Papierblätter aufbringen.

Die Erfindung soll daher ein Gerät zur wirksamen Beseitigung von Fremdstoffpartikeln von einem Blatt, Bogen oder Band aus irgendeinem Werkstoff, wie z. B. Papier, Kunststoff, Gewebe und dergleichen schaffen. Darüber hinaus soll die Erfdindung ein Gerät zur Beseitigung von Premdstoffpartikeln von der Oberfläche eines Blattes schaffen, das Einrichtungen zur Heutralisierung eventuell vorhandener elektrostatischer Kräfte zwischen den Premdstoffpartikeln und der Blattoberfläche aufweist und da· außerdem Einrichtungen aufweist, um die Premdstoffpartikel abzulösen und von der Blattoberfläche zu entfernen. Ferner soll die vorliegende Erfindung Einrichtungen angeben, um die Blattoberfläche einem Ionenstrom auszusetzen. Eine Bürste soll dann die Fremdstoffpartikel ablösen, woraufhin diese Partikel mit einem Saugkopf von der Blattoberfläche entfernt werden. Der Saugkopf soll so angeordnet sein, daß er den Ionenstrom an der Blattoberfläche entlang und durch die Bürste hindurch saugt, so daß die Oberflächen lange genug dem lonenstrom ausgesetzt sind, um die elektrostatischen Kräfte zwischen den Premdstoffpartikeln und dem Blatt zu besei~ tigen und gleichzeitig die Bürste einer kontinuierlichen Reinigung zu unterziehen.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung beruht in den neuen konstruktiven* Einzelheiten eines Gerätes der beschriebenen Art, bei dem die Borsten der Bürsten eine Art Luftbarrieren bilden, die. einen Reinigungsbereich abgrenzen, in dem eine kontinuierliche Reinigung und elektrische Neutralisation stattfindet.

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Andere und weitere Aufgaben,- Merkmale und Besonderheiten der ■Erfindung betreffen die Konstruktionen und Anordnungen sowie das Verfahren, welche nunmehr mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Reinigungsgerätes gemäß der Erfindung bei der Reinigung eines sich kontinuierlich bewegenden Bandes,

Figur 2 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch das in Figur 1 dargestellte Gerät,

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Reinigungsgerätes gemäß der Erfindung, wobei Teile aufgeschnitten und weggebrochen sind und das Gerät in Anwendung bei einem Blattzuförderer einer Offset-Presse dargestellt ist.

In der ganzen Beschreibung wird immer wieder der Begriff "Papierblatt" oder "Blatt" verwendet. Damit soll die Erfindung jedoch nicht auf die Anwendung bei einzelnen Blättern beschränkt sein. Die Erfindung ist sowohl bei einzelnen Materialblättern als auch bei fortlaufenden Bändern anwendbar.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung beim Reinigen eines fortlaufenden Papierbandes 10 dargestellt, wobei das Reinigungsgerät als Ganzes mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist, WennAm folgenden jedoch von Druckvorgängen und Druckmaterialien die Rede ist₃ so soll damit der Rahmen der vorliegenden Erfindung keineswegs auf diesen Anwendungsfall beschränkt werden. Die im folgenden beschriebenen Arbeitsweisen und Konstruktionen sind in gleicher Weise auch bei anderen Werkstoffen und im Zusammenhang mit anderen Arbeitsverfahren anwendbar. Das Gerät 12 weist einen quer zum Band iö verlaufenden Saugkopf Ik auf, der eine Vorderwand 16 (Figur 2), eine Rückwand 16 und eine Zwischen- oder Trennwand 20 hat. DJe Vlände 16 und 20 bilden zwischen sich einen Kanal 22, der über eine biegsame Lei-

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tung 26 an eine Vakuumquelle 24 angeschlossen ist.

Die Vakuumquelle 24 wei± ein Sauggebläse 28 auf, das über ein Rohr 32 mit einem Sammelbehälter 30 verbunden ist. Ein Motor 3¹J treibt ein (nicht dargestelltes) Gebläseflügelrad im Sauggebläse 28 an, um im Kanal 22 des Saugkopfes I¹I einen Unterdruck oder eine Sog zu erzeugen. Zwischen der Leitung 26 und dem Sauggebläse 28 ist eine verstellbare Drossel 36 angeordnet, mit der die Stärke und Größe des Luftstromes durch den Saugkopf gesteuert werden kann Mach Belieben kann das Rohr 32 auch außerhalb des Arbeitsraumes in die Außenlift, in eine Filterkammer oder in einen Zyklon münden.

Auf dem Saugkopf 14 ist eine Deckplatte oder ein stromführendes Gehäuse 38 montiert, das von der Rückwand 18 zunächst nach hinten und dann nach unten ragt und mit der Wand 18 eine unten offene, quer verlaufende Kammer 40 bildet. In der Kammer 40 ist eine allgemein mit 42 bezeichnete Ionisiereinheit angeordnet, die mit irgendwelchen geeigneten Mitteln an der Rückwand 18 des Saugkopfet I¹J befestigt ist. Die Ionisiereinheit 42 weist ein stromführendes Gehäuse 38 mit offener Bodenseite und eine Mittelelektrode 46 auf, die im Gehäuse 38 gelagert und gegenüber diesem durch Lagerblöcke 44 isoliert ist. Von der Mittelelektrode 46 ragen mehrere in Längsrichtung der Elektrode im Abstand voneinander angeordnete spitze Körper 48 nach unten, die zur IonisierungÖer Luft an ihren Spitzen große Mengen einer Hochspannungsladung abstrahlen.

Die Ionisiereinheit 42 ist über ein Kabel 52 mit einer Spannungsquelle 50 (Figur 1) verbunden. Eine Leitung des Kabels 52 ist an die Elektrode 46 und die andere Leitung an das Gehäuse 38 angeschlossen, so daß ein Potentialgefälle zwischen dem Gehäuse 38 und der Elektrode 46 vorhanden 1st. Das Potentialgefälle ist so groß, daß die Luft zwischen den Körpern 48 und dem Gehäuse 38 ionisiert und hierdurch ein Ionenstrom erzeugt wird.

Im Saugkopf 14 ist zwischen den Wänden 18 und 20 ein Bürstenhai-'

ter 54 angeordnet· Die Unterseite des Bürstenhalters 54 liegt

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im Abstand von der Wand 18, so daß zwischen beiden ein Schlitz verbleibt, der mit einer Ausnehmung 58 im Bürstenhalter in Verbindung steht. In der Ausnehmung 58 ist ein quer verlaufender Stab 60 angeordnet, der mehrere in Längsrichtung des Stabes im Abstand voneinander angeordnete und nach unten ragende Borsten oder Borstenbüschel 62 aufweist, die eine quer verlaufende Bürste 6^l\ bilden. Desgleichen ist ein weiterer querverlaufender Bürstenhalter 66 an der Innenseite der Vorderwand l6 des Saugkopfes l^li befestigt, der jedoch im Abstand von der Zwischenwand 20 liegt.

Die Unterseite des Bürstenhalters 66 liegt im Abstand von der Wand l6, so daß ein Schlitz 68 zwischen dem Bürstenhalter und der Wand l6 entsteht, der mit einer Ausnehmung 70 im Bürstenhai ter in Verbindung steht. Im Bürstenhalter 66 ist eine Bürste 72 angeordnet, die einen quer verlaufenden Stab 7^l\ mit in Längsrichtung des Stabes im Abstand voneinander angeordneten und nach unten ragenden Borsten oder Borstenbüscheln 76 aufweist. Die sich über die ganze Länge des Saugkopfes 1*1 erstreckenden Bürsten 6H und 72 sind verschieblich in den Bürstenhaltern 5^ und 66 gelagert und können daher leicht aiusgebaut und erneuert v/erden, wenn ihre Borsten verschlissen sind. Der Abstand zwischen den Borstenbüscheln der Bürsten 6^l\ und 72 ist derart, daß die Dürsten eine Art Luftschranken bilden, die die Seiten eines zwischen den Dürsten liegenden Reinlgungsbereiches darstellen.

Im Betrieb wird das Gerät 12 normalerweise vor der ersten Druckstation der Druckpresse oder wo eine Reinigung sonst erforderlich ist, angeordnet. Der Saugkopf 14 uird außerdem in einem Abstand über dem Band 10 angeordnet, der nicht größer als die Höhe der Bürsten 6^l\ und 72 1st, so daß die unteren Enden der Bürsten mit der Oberseite des Bandes 10 in Berührung stehen. Es sei angenommen, daß das fortlaufende Papierband 10 sich in Richtung der Pfeile 78 bewegt. Das gesamte Band 10 bewegt sich daher zunächst unter den Ki|jpern 48 hindurch und wird dabei einem lonenstrom 80 ausgesetzt, der in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird.

Die geladenen Partikel8Ö"neutralisieren die elektrostatischen

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Kräfte zwischen dem Staub, Pasern oder anderen Frendstoffen und dem Papierband 10. Uenn das Band 10 sich weiter in Richtung der Pfeile 78 bewegt, v/erden die neutralisierten Fremdstoff partikel durch die Bürste 64 abgebürstet, so daß die Partikel von der Papieroberflclche gelöst werden. Die Bürste 64 löst auch solche Fremdstoffpartikel ab, die unter der Schwerkraft und infolge von molekularer Anziehung zwischen den Tremdstoffpartikeln und dem Band 10 an diesem Band haften. Der in Kanal 22 durch die Saugvorrichtung 24 erzeugte Sog bewirkt, daß der Ionenstrorn sich in Richtung der Pfeile 82 zur Bürste 64 hin und durch die Zwischenräume der von den Borsten 62 der Bürste 64 gebildeten Schranke hindurch w bewegt.

Der Ionenstrom streicht also an der Oberfläche des Bandes 10 entlang, so daß fortlaufend ein Bereich der Oberfläche des Eandes 10 dem Ionenstrom 80 ausgesetzt ist,. otgLeich dieser Bereich unter der Körpern 48 wegbewegt worden ist. Der Sog im Saugkopf I¹I bewirkt außerdem, daß der Ionenstrom 80 durch die Büschel 62 Hindurch in den Kanal 22 fließt, so daß die Bürste 64 dauernd gereinigt und neutralisiert wird. Der Aufbau einer statischen Ladung auf der Bürste 64 wird dadurch verhindert, obwohl die Borsten 62 der Bürste dauernd auf dem Band 10 entlangstreicheri und folglich eine Reibung zwischen den Borsten und dem Band 10 vorhanden ist. In k oder auf der Bürste 64 können sich daher keine Premdstoffpartikel ansammeln. Nachdem Durchgang des betreffenden Teiles des Bander; 10 unter der Bürste 64 hindurch sind die abgelösten Premdstoffe im wesentlichen innerhalb des zwischen den Büro tan ü4 und 72 liegenden Reinigungsbereiches eingeschlossen.

Der Sog im Kanal 22 bewirkt auch einen Luftstrom entgegen der Bewegungsrichtung des Bandes 10 durch die von den Borsten 76 der . Bürste 72 gebildete Schranke hi^/lurch in den Kanal 22. Dieser Luftstrom ist durch die Pfeile ->ί angedeutet. Die gelösten und zwischen den Bürsten 72 und 64 eingeschlossenen Premdstoffpartikel werden daher in den Kanal *22 gesaugt und gelangen durch die Leitung 26 und das Sauggebläse 28 in den Sammelbehälter 3p. Ebenso wie bei der Bürste 64 tritt der Luftstrom in Richtung der

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Pfeile 84 durch die Bürste 72 hindurch, wobei dieser Luftstrom die Bürste 72 dauernd reinigt und frei von Fremdstoffen oder unerwünschten Patikeln, Wie etwa Schmutz und/oder Fasern hält.

Die Erfindung schafft also ein Reinigungsgerät zum Entfernen von Fremdstoffpartikeln von einem fortlaufend bewegten Band aus irgendeinem Werkstoff, das äußerst wirksam und zuverlässig arbeitet.

Der Fachmann erkennt, daß der Zwischenraum zwischen den Bürsten 64 und 72 einen Bereich bildet, in dem der Ionenstrom von der Ionisiereinheit 42 weiter wirksam ist, nachdem der betreffende Teil des Bandes 10 unmittelbar unter der Ionisiereinheit 42 herausbewegt worden ist. In diesem Bereich werden alle elektrostatischen Kräfte neutralisiert, so daß die Fremdstoffpartikel schnell und einfach von dem bewegten Band entfernt werden können.

Das Gerät 12 wurde oben im Zusammenhang mit einer Druckpresse beschrieben, in der ein forlaufend bewegtes Papierband bedruckt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenso bei Offset-Druckpressen zum Bedrucken von Einzelblättern oder bei anderen Maschinen anwendbar, in denen andere Werkstoffe verarbeitet werden. Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung, das bei einem Blattzuförderer einer Offset-Presse verwendbar ist.

Das Reinigungsgerät ist in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 112 bezeichnet und weist einen orbfesten Saugkopfteil 114 sowie einen einstellbaren Saugkopfteil 115 auf. Im Saugkopfteil Il4 ist ein Kanal 122 ausgebildet, der mit einem (nicht dargestellten) Kanal im Saugkopfteil 115 in Verbindung steht. Im Saugkopfteil 115 sind einander gegenüberliegend zwei nach unten herabhängende bewegliche Bürsten 164 und 172 angeordnet, die beiderseits des Kanals im Saugkopfteil 115 liegen und somit Luftschranken bilden, zwischen denen der Reinigungsbereich liegt. Auf der Rückseite des Saugkopfteiles 115 ist eine Ionisiereinheit l42 angeordnet, die genauso arbeitet wie die· Ionisiereinheit 42.

Der Saugkopfteil 115 ist gegenüber einem Druckzylinder 186 derart

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eingestellt, daß die öffnung des Kanals im Sauckopfteil 115 im Abstand über dem Zylinder 186 liect und die Bürsten 172 und l6H den Zylindern! berühren. Auf dem Druckzylinder 186 lienen in der bei Offset-Druckmaschinen üblichen Weise Papierblätter. Zusätzlich ist eine Stab- und Gabelanordnung 188 herkömmlicher Art zur Einstellung des Bürstendruckes vorgesehen, um den Druck einzustellen, mit dem die herausnehmbaren Bürsten l6*J und 172 auf den Zylilr der 186 drücken.

Das Gerät 112 arbeitet genauso wie das Gerät 12 insofern, als die Ionisiereinheit 1^2 einen Ionenstrom erzeugt, denen Ionen zu den W auf der Druckpresse 186 bewegten Papierblättern hin und an diesen Papierblättern entlang bewegt werden, und zwar infolge eines im Kanal 122 und im Kanal des Saugkopfteiles 115 erzeugten Sogs. Die Borsten der Bürste l6*J lösen die Premdstoffpartikel auf den Papierblätterß welche dann zwischen den Bürsten ICH und 172 eingeschlossen v/erden. Der Ionenstrom und der Luftstrom werden außerdem durch die von den Borsten der Bürsten l6k und 172 gebildeten Luftbarrieren gesatgt, wie dies im Zusammenhang mit den Bürsten 64 und 72 beschrieben wurde, um diese Bürsten zu reinigen und eine elektrostatische Aufladung der Bürsten sowie die Ansammlung von Premdstoffpartikeln in den Bürsten zu vermeiden.

ν Bei der beschriebenen Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Druckpressen und bei anderen Maschinen ist es manchmal erforderlich, daß beide Seiten des bewegten Bandes oder Blattes gereinigt werden. Für den Fachmann liegt es auf der Hand, daß in diesem Falle auf beiden Seiten des Blattes ein Reinigungsgerät ge-• maß der Erfindung angeordnet werden kann.

Es wurden hier einige grundsätzlich neue Merkmale der vorliegenden Erfindung im Rahmen einiger bevorzugter Ausführungsformen dargestellt und beschrieben. Selbstverständlich können die dargestellten Ausführungsformen und konstruktiven Einzelheiten der dargestellten Vorrichtungen sowie deren Arbeitsweise in vielfaeher Hinsicht abgewandelt, geändert und insbesondere durch Einsatz äquivalenter Ilittel anders ausgebildet werden, ohne das damit der Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er In den fol- ,

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genden Ansprüchen zum Auüruek kommt, verlassen wird.

•P a t e η t a η s ρ r ü c h e:

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Reinigungsgerät zum Entfernen von Fremdstoffen von der Oberfläche eines sich bewegenden Blattes, Bozens oder Bandes, gekennzeichnet durch eine Ionisiervorrichtung (J»2, 1^]I2), die im Abstand von Blatt (10, 186) angeordnet 1st, um das Blatt und die Fremdstoffe auf ihm zur Neutralisierunr der elektrostatischen Kri'fte zwischen dem Blatt und den Premdstof fen einem Ionenstrom (80) auszusetzend/durch eine in Bewegungsrichtung (78) des Blattes hinter der 'Tonislervorrichtunc angeordnete und zur Lösung der Prendstoffe vom Blatt mit dieser in Eingriff stehende erste Bürste (64, l6^li) und durch eine in Bewegungsrichtung des Blattes hinter der ersten Bürste angeordnete Saugvorrichtung (22, 2^j 115), um den Ionenstrom am Blatt entlang durch die erste Bürste zu ziehen und die Fremdstoffe kontinuierlich vom Blatt abzusaugen.

   2. Gerät nach Anspruch I₃ gekennzeichnet durch eine zweite tiürste (72, 172), die in Bewegungsrichtung (7") des Blattes (in, l8b) auf der anderen Seite der Saugvorrichtung (22, 2^l\, 115) ange ordnet isc, um die Premdstoffe zwischen der ersten Dürste (6H, lö^l\) und der zweiten Bürste elnzufangen, wobei die Saugvorrichtung einen Luftstrom (8^) am Blatt entlang und durch die zweite Dürste hindurch erzeugt, um diese zweite Bürste fortlaufend au i'eLriLgen.

   ε .Ich quer

   Ger·::fc nach Anspruch I, ihulurch _:/okenriEelchnet, daß di ^i'lCiifcune: einen Saugkopf (Vi, 11?) aufweist, dt ihüv das Blatt (10, IB6) ersbrecikb, und da) fsliu'lühfcunisen (26'., Ul Anisp.hluP- '.Uö33s Saugkopf fts an oin-j ^rInbüVdvucl:^nulLo (2H) vor

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   8AD ORIGINAL

   beiden Eürsten (64, l64) und (74, 174) lösbar am Saugkopf (l4, 115) befestigt sind.

   5. Gerät nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (188) zur Einstellung des Anpreßdruckes der ersten Bürste (164) am Saugkopf (115) vorgesehen sind.

   6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisiervorrichtung (42, 142) eine erste Elektrode (46) aufweist, die sich quer über das Blatt (10, 186) erstreckt, sowie eine zweite Elektrode (38), die im Abstand von der ersten Elektrode angeordnet ist, und daß beide Elektroden an eine Spannungsquelle (50) angeschlossen sind.

   7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (46) mit mehreren in Abstand voneinander angeordneten und nach unten ragenden zugespitzten Körpern (2 48) versehen ist, die zum Blatt (10, 186) hin gerichtet sind, um einen Ionenstrom (80) auf das Blatt zu richten.

   8. Verfahren zum Entfernen von Fremdstoffen von einem sich bewegendem Blatt, Bogen oder Band, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ionenstrom auf das Blatt lenkt, daß man das Blatt zur Lösung der Fremdstoffe mit einer ersten Bürste bestreicht und dasE man gleichzeitig den Ionenstrom am Blatt entlang durch die Borsten der Bürste und dann weg vom Blatt lenkt, um zur Entfernung der gelösten Fremdstoffpartikel vom Blatt die elektrostatischen Kräfte an der ersten Bürste zu neutralisieren.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgelösten Fremdstoffpartikel zwischen der ersten Bürste und einer zweiten Bürste einfängt und sie zwischen diesen Bürsten vom Blatt entfernt.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Luft entgegen der Bewegungsrichtung des Blattes durch die zweite Bürste saugt, um die zweite Bürste dauernd zu reinigen.

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   AZ

   L e e r s e i t e