DE1786277A1 - Device for the electrostatic discharge of moving material webs and their simultaneous dedusting - Google Patents
Device for the electrostatic discharge of moving material webs and their simultaneous dedustingInfo
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Description
Vorrichtung zum elektrostatischen Entladen von laufenden Materialbahnen und deren gleichzeitiger Entstaubung Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum elektrostatischen Entladen von laufenden Materialbahnen mittels Ionisationselektroden und zum gleichzeitigen Entstauben dieser Materialbahnen.Device for the electrostatic discharge of moving material webs and their simultaneous dedusting The present invention is directed to a device for the electrostatic discharge of moving material webs by means of ionization electrodes and for the simultaneous dedusting of these material webs.
Es ist eine-seits bekannt, Materialbahnen dadurch von elektrostatischen Ladungen zu befreien, daß sie an Ionisationselektroden vorbeigeführt werden, die über die umgebende Atmosphäre die Bahnoberfläche mit Ionen beaufschlagen und die vorhandene elekirostatische Aufladung der Bahn neutralisieren.On the one hand, it is known that material webs are thereby electrostatic To free charges that they are led past ionization electrodes, the Apply ions to the web surface via the surrounding atmosphere and the neutralize any electrostatic charge on the web.
Es ist andererseits ebenfalls bekannt, laufende Materialbahnen mittels rotierenden bürstenartigen Entstaubungswalzen zu entstauben und den abgebürsteten Staub an einer zugeordneten Abstreifleiste von der Entstaubungswalze abzunehmen. Der Einsatz derartiger Entstaubungswalzen ist nicht möglich, wenn die Materialbahnen eine kratzempfindliche Oberfläche aufweisen wie beispielsweise photographisches Material, oder wenn die Materialbahn aus sich besonders leicht elektrostatisch aufladendem Material besteht. Im letzen Fall erzeugt die Reibung zwischen Entstaubungswalze und Bahn starke elektrostatische Aufladungen, die erneute Staubanziehung verursachen. Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, laufende Materialbahnen ein- oder beidseitig zu entstauben und gleichzeitig elektrostatisch zu entladen.On the other hand, it is also known to use moving webs of material rotating brush-type dust removal rollers and the brushed Remove dust on an associated squeegee from the dust removal roller. The use of such dedusting rollers is not possible if the material webs have a scratch-sensitive surface such as photographic Material, or if the material web is made of particularly easily electrostatically charged Material. In the latter case, friction is created between the dust removal roller and railway strong electrostatic charges that cause dust to be re-attracted. the The present invention solves the problem of running material webs on one or both sides to dedust and at the same time to discharge electrostatically.
Dies erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß mindestens eine mit einem Belüftungssystem ausgestattete Ionisationselektrode an der Einlaufseite eines sich über die Breite der Bahn erstreckenden und in geringem Abstand zur Bahn über und/oder unter dieser angeordneten, an einem Sauggebläse angeschlossenen Saugkasten angeordnet ist.This is done according to the invention in that at least one with a ventilation system equipped ionization electrode on the inlet side of a extending across the width of the web and at a small distance from the web and / or suction box arranged below this and connected to a suction fan is arranged.
Durch die an der Einlaufseite des Saugkastens angeordnete Ionisationselektrode wird die in den Saugkasten einlaufende Bahn mit ionisiertem Gas, vorzugsweise Luft, beaufschlagt. Dabei wird sowohl die Bahn als auch der an der Oberfläche anhaftende Staub elektrisch neutralisiert. Durch die Neutralisation werden die elektrostatischen Haftkräfte zwischen Bahn und Staubteilchen aifgehoben, so daß die letzteren durch die Saugwirkung des Sauggerätes mit dem 'Gas bzw. Luft aus dem Saugkasten abgeführt werden.Through the ionization electrode located on the inlet side of the suction box the web entering the suction box is filled with ionized gas, preferably air, applied. In doing so, both the web and the one adhering to the surface Electrically neutralized dust. Through the neutralization, the electrostatic Adhesive forces between the web and dust particles are lifted, so that the latter through the suction of the suction device with the 'gas or air discharged from the suction box will.
Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine weitere Ionisationselektrode an der Auslaufseite des Saugkastens angeordnet. Sie wird vorzugs-weise ebenfalls von Gas oder Luft durchströmt, das ionisiert wird und durch den Saugkasten abgeführt wird. Diese an der Austrittsseite des Saugkastens angeordnete Ionisationselektrode besitzt die Aufgabe einer Nachionisation zum restlosen Entladen der Bahn, bzw. zum Entfernen etwaiger während des Entstaubungsvorganges erneut aufgetretener Rufladungen der Bahn.According to a preferred embodiment of the device according to the invention, at least one further ionization electrode is arranged on the outlet side of the suction box. It is managed primarily by flows also of gas or air, is ionized and discharged by the suction box. This ionization electrode, which is arranged on the outlet side of the suction box, has the task of post-ionization to completely discharge the web or to remove any new charges on the web that may have occurred during the dedusting process.
Das Zuführen des Entstaubungsgases durch die Elektroden hat den besonderen Vorteil, daß dieses Gas die Ionisationselektroden umströmt und selbstreinigend auf die Sprühspitzen der Elektroden in der Weise wirkt, daß sich kein Staub anlegen kann. Solcher würde mit der Zeit eine isolierende Fremdschicht bilden, wodurch die Leistung der Ionisationselektroden erheblich abfallen würde. Außerdem wird verhütet, daß sich im Bereich der Sprühspitzen ein zündfähiges Staub-Gas-Gemisch bildet. Die vorbeschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich besonders für die Behandlung von Material bahnen mit kratvempfindlichen Oberflächen, da keinerlei Berührung der Bahn stattfindet.The feeding of the dedusting gas through the electrodes is special The advantage that this gas flows around the ionization electrodes and is self-cleaning the spray tips of the electrodes work in such a way that no dust accumulates can. Such a layer would form an insulating foreign layer over time, whereby the The performance of the ionization electrodes would drop significantly. In addition, it is prevented that an ignitable dust-gas mixture forms in the area of the spray tips. the The embodiments of the device according to the invention described above are suitable especially for the treatment of material webs with scratch-sensitive surfaces, since there is no contact with the web.
Nach einer Weiterführung der Erfindung, insbesondere für die Behandlung stark bestaubter Materialbahnen, sieht die Erfindung vor, daß in dem Saugkasten quer zur Laufrichtung der Bahn eine an sich bekannte, die Bahn berührende Entstaubungswalze angeordnet ist. Durch den Kehreffekt werden alle Staubteilchen, die eventuell von dem Saugluftstrom nicht von der Bahn abgehoben worden sind, mitgenommen. Da der Saugluftstrom ebenfalls den Walzenbelag durchströmt, werden die Staubteilchen mitgerissen und abgeführt. Die Reinigung der Entstaubungswalze wird nach einer weiteren Ausführungsform durch eine Abstreifleiste verstärkt, gegen die der Walzenbelag anschlägt und von der der von der Bahn abgekehrte Staub mechanisch abgestreift wird. Durch die verursachte Reibung besteht die Gefahr, daß sich sowohl die Entstaubungswalze bzw. deren Belag als auch die Abstreifleiste bzw. deren Belag, sich elektrostatisch aufladen und ein dauerndes Anhaften des abgekehrten Staubes verursachen. Dies wird nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung dadurch vermieden, daß der Entstaubungswalze und/oder der Abstreifleiste zusätzliche Ionisationselektroden zugeordnet sind. Diese sind vorzugsweise ebenfalls mit einem Belüftungssystem versehen.According to a further development of the invention, in particular for treatment heavily dusted webs of material, the invention provides that in the suction box at right angles to the direction of travel of the web, a dust-removing roller, known per se, in contact with the web is arranged. Due to the Kehreffeffect, all dust particles become the possible have not been lifted off the web by the suction air stream. There the suction air flow also flows through the roller covering, the dust particles become carried away and carried away. The cleaning of the dedusting roller is carried out after another Embodiment reinforced by a squeegee against which the roller lining strikes and from which the dust turned away from the web is mechanically scraped off. By the friction caused there is a risk that both the dusting roller or their covering as well as the squeegee or their covering, electrostatically charge and cause permanent adhesion of the dust removed. this will avoided according to a particular embodiment of the invention that the dust removal roller and / or additional ionization electrodes are assigned to the squeegee. These are preferably also provided with a ventilation system.
Anstelle von Luft wird gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise den Elektroden ein Schutzgas, d.h. ein Inertgas, vorzugs-weise Stickstofg zugeführt. Dadurch wird eine Ozonbildung an den Sprühspitzen der Elektroden vermieden, die für das Bahnmaterial schädlich sein könnte. Der Belag der Entstaubungswalze ist jeweils den zu behandelnden Materialbahnen angepaßt und besteht beispielsweise aus Borsten, Haaren, weichem Velour, Gummi oder Schaumstoff. Vorzugsweise ist der Belag der Entstaubungswalze von deren Mitte nach den beiden Seiten zu spiralförmig gewickelt, wodurch ein Breitstreckeffekt auf die Bahn bewirkt wird. Zum Erzeugen einer erhöhten Entstaubungswirkung an den Materialbahnaußenkanten sind die Entstaubungswalzen vorteLlhaft an den Randzonen mit verstärktem Besatz versehen. Dies ist besonders bei mit Quetschmessern geschnittenen Papierbahnen erforderlich, weil da der Staubbefall an den Außenkanten der Bahn besonders groß ist.Instead of air, according to the invention advantageously the electrodes, a protective gas, that is, an inert gas supplied as preference Stickstofg. This prevents the formation of ozone at the spray tips of the electrodes, which could be harmful to the web material. The covering of the dedusting roller is adapted to the material webs to be treated and consists, for example, of bristles, hair, soft velor, rubber or foam. The covering of the dedusting roller is preferably wound in a spiral shape from its center to the two sides, whereby a spreading effect is brought about on the web. In order to generate an increased dedusting effect on the outer edges of the material web, the dedusting rollers are advantageously provided with reinforced trim at the edge zones. This is particularly necessary in the case of paper webs cut with squeeze knives, because the amount of dust on the outer edges of the web is particularly large.
In vorteilhafter Weise ist die Drehrichtung der Entstaubungswalze umkehrbar. In der Regel dreht die Entstaubungswalze gegen die Lautrichtung der Materialbahn. Pür Entstaubung kürzerer Materialbahnteile jedoch wird die Entstaubungswalze vorzugsweise in Gleichläuf geschaltet.The direction of rotation of the dedusting roller is advantageous reversible. As a rule, the dedusting roller rotates against the direction of the sound of the material web. For dedusting shorter material web parts, however, the dedusting roller is preferred switched in synchronism.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Drehzahl der Entstaubungswalze veränderbar. D.h., die Drehzahl der Walze ist einstellbar und anpaßbar an die Geschwindigkeit der Materialbahn. Die Erfindung schlägt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vor, die der Materialbahn zugewandte offene Seite des Saugkastens mit einstellbaren Abdeckblechen zu versehen. Diese sind vorzugsweise in Führungsschienen gehalten und feststellbar. Aufgabe dieser Abdeckbleche ist es, die Vorrichtung, die auf die Höchstbreite bezüglich der verarbeitbaren Materialbahnen ausgelegt ist, auch für schmälere Bahnen verlustfrei brauchbar zu gestalten. Die Abdeckbleche vermeiden Flattererscheinungen der Bahn, die ansonsten wegen der Saugwirkung auftreten könnten.. Es ist weiterhin von Vorteil, die Entstaubungswalze einstellbar zu lagern. Dadurch wird ein exakter Parallellauf der Walze zur Bahn erreicht, bzw. die Entstaubungswalze kann gleichzeitig als Bahnführungswalze benutzt werden, um eventuell auftretenden Querzug zu egalisieren.According to a further particular embodiment, the speed of rotation is Dedusting roller changeable. That is, the speed of the roller is adjustable and adaptable to the speed of the material web. The invention proposes, according to a further development of the invention, the one facing the material web to provide the open side of the suction box with adjustable cover plates. These are preferably held in guide rails and can be locked. Task this It is the cover sheet, the device, which is on the maximum width with respect to the processable Material webs is designed to be usable without loss even for narrower webs design. The cover plates prevent the web from fluttering that would otherwise because of the suction effect. It is also advantageous to use the dust removal roller adjustable to store. This ensures that the roller runs exactly parallel to the web reached, or the dedusting roller can also be used as a web guide roller in order to equalize any transverse tension that may occur.
Nach einer weiteren besonderen Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Abhebevorrichtung ausgestattet. Diese ist beispielsweise als Schwenkvorrichtung ausgebildet, wobei der Saugkasten an Schwenkhebeln aufgehängt ist. Dadurch kann der Anpreßdruck der Entstaubungswalze eingestellt werden bzw. die Vorrichtung kann bei Bedarf, z.B. bei ankommenden Nahtstellen der Bahn, abgefahren werden, um einem Hängenbleiben der Bahn an der Vorrichtung und einem Abreißen vorzubeugen. Das zugehörige erfinderische Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dafl ein Gasstrom an einer Ionenquelle vorbeigeführt,-bit der Oberfläche der Materialbahn in Berührung gebracht und anschließend abgesaugt wird. Nach einer besonderen Durchführungsform des Verfahrens wird mittels einer weiteren Ionenquelle eine Ionisation der Bahn durchgeführt. Als besonders vorteilhaft hat sich als weitere vorzugsweise Durchführungsform des Verfahrens ein zusätzliches mechanisches Entstauben der Bahn erwiesen.According to a further special embodiment of the invention, the device is equipped with a lifting device. This is designed, for example, as a swivel device, the suction box being suspended on swivel levers. In this way the pressure of the dust removal roller can be adjusted or the device can be moved down if necessary, for example when the web seams arrive, in order to prevent the web from sticking to the device and tearing off. The associated inventive method is characterized in that a gas stream is guided past an ion source, brought into contact with the surface of the material web and then sucked off. According to a special embodiment of the method, an ionization of the web is carried out by means of a further ion source. Additional mechanical dust removal from the web has proven to be particularly advantageous as a further preferred embodiment of the method.
Anhand einer Zeichnung seien nun einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert, und zwar zeigen: Figur 1 eine Vorrichtung im Querschnitt, Figur 2 die Entstaubungswalze, Figur 3 eine Lagerung der Entstaubunöswalze, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einstellbaren Abdeckblechen in der Frontansicht, Figur 5 die Vorrichtung gemäß Figur 4 in der Seitenansicht, Figur 6 zwei gegenständige Vorrichtungen mit Abhebevorrichtungen, und Figur 7 zwei gegenständige Vorrichtungen versetzt zueinander. Zur besseren Übersicht sind bei den Ausführungsbeispielen einzelne Zusatzeinrichtungen, deren Ausführungsformen selbst nicht unmittelbarer Gegenstand der Erfindung sind, in schematischer und symbolhafter Darätellung wiedergegeben.A few exemplary embodiments of the invention are now based on a drawing Device explained in more detail, namely: Figure 1 shows a device in cross section, FIG. 2 the dedusting roller, FIG. 3 a mounting of the dedusting roller, FIG 4 shows an embodiment of the device with adjustable cover plates in FIG Front view, FIG. 5, the device according to FIG. 4 in side view, FIG 6 two opposing devices with lifting devices, and FIG. 7 two opposing devices Devices offset from one another. For a better overview are in the embodiments individual additional devices, the embodiments themselves are not more direct The subject matter of the invention is shown in a schematic and symbolic representation.
In Figur 1 ist über einer laufenden Materialbahn 1 die Vorrichtung 2 angeordnet. An der Einlaufseite 3 der Vorrichtung 2 ist eine Ionisationselektrode 4 vorgesehen, der zwischen den Wänden 5 und 6 durch den Gaskanal 7 Gas zugeführt wird, das durch die im Elektrodenmantel 8 angeordneten Löcher 9 in den Elektrodeninnenraum 10 eintritt, den Ionisationsstab 11 mit den Sprühspitzen 12 umströmt, ionisiert wird und durch den Elektrodenschlitz 13 unter der Saugwirkung des Gebläses 14 durch den Saugkasten 15 zusammen mit dem gelösten Staub abgeführt wird. Als Gasquelle 16 ist eine Gasflasche symbolhaft dargestellt. Es versteht sich, daß das Gas unter Zwischenschaltung eines Staubfilters im Kreislauf geführt werden kann.In FIG. 1, the device is above a moving material web 1 2 arranged. On the inlet side 3 of the device 2 is an ionization electrode 4 is provided, which is supplied between the walls 5 and 6 through the gas channel 7 gas through the holes 9 arranged in the electrode casing 8 into the electrode interior 10 enters, the ionizing bar 11 flows around with the spray tips 12, ionized and through the electrode slot 13 under the suction of the fan 14 the suction box 15 is discharged together with the dissolved dust. As a gas source 16 a gas cylinder is shown symbolically. It goes without saying that the gas is under Interposition of a dust filter can be performed in the circuit.
Im Saugkasten 15 ist eine Entstaubungswalze 17 angeordnet, die entgegen der Laufrichtung der Materialbahn 1 mit dem Borstenbelag 18 kehrt. Dieser Borstenbelag,18 wird von dem Gas ebenfalls durchströmt und an der Abstreifleiste 19 gereinigt. Hinter der Abstreifleiste_19 ist eine Ionisationselektrode 20 angeordnet, die ebensb wie die Ionisationselektrode 4 aufgebaut ist und der das Gas durch den Kanal 21 zugeführt wird. An der Auslaßseite 22 der Vorrichtung 2 ist zur Nachionisation eine weitere Ionisationselektrode 23 vorgesehen. Sie entspricht im Aufbau ebenfalls der Ionisationselektrode 4.. Die Entstaubungswalze 17 wird über die Kette 24 vom schematisch dargestellten Motor 25 angetrieben. Dieser ist bezüglich der Drehrichtung umschaltbar. Seine Drehzahl ist über das Steuerglied 26 in Abhängigkeit vom nicht dargestellten Bahnantrieb regelbar. Die elektrische Energiequelle für die Ionisationselektroden ist nicht dargestellt. Es versteht sich, daß sowohl diese Energiequelle als auch das Gebläse 14 zur Regelung in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit mit Regelgliedern ausgestattet sein können, um optimale Betriebsbedingungen bei jeder Bahngeschwindigkeit automatisch einstellen zu können. In Figur 2 ist der Borstenbelag 18 der Entstaubungswalze 17 spiralförmig von deren Mitte 28 nach den beiden Seiten zu gewickelt. Die Randzonen 27 sind stärker belegt als die Walzenmitte 28. Auf diese Weise wird die Materialbahn 1 in die Breite gestreckt.In the suction box 15, a dedusting roller 17 is arranged, which opposes the direction of travel of the material web 1 with the bristle coating 18 reverses. This bristle coating, 18 is also traversed by the gas and cleaned on the scraper bar 19. Behind an ionization electrode 20 is arranged on the scraper bar 19, the same as the ionization electrode 4 is constructed and to which the gas is supplied through the channel 21 will. On the outlet side 22 of the device 2 there is another for post-ionization Ionization electrode 23 is provided. Its structure also corresponds to the ionization electrode 4 .. The dedusting roller 17 is shown schematically via the chain 24 of the engine 25 powered. This can be switched over with regard to the direction of rotation. Its speed is via the control member 26 as a function of the web drive, not shown adjustable. The electrical energy source for the ionization electrodes is not shown. It will be understood that both this energy source and the fan 14 equipped with control elements for control depending on the web speed can be automatic to optimal operating conditions at any web speed to be able to adjust. In FIG. 2, the bristle coating 18 is the dust-removing roller 17 spirally wound from the center 28 to the two sides. The fringes 27 are more heavily occupied than the roller center 28. In this way, the material web is 1 stretched in width.
Figur 3 zeigt eines der beiden Walzenlager 29. An der Wandung 30'-sind Führungsschienen 31 und 32 vorgesehen, in denen die Lagerhalterung 33 geführt ist, die mittels der Stellschraube 34 einstellbar und feststellbar ist.FIG. 3 shows one of the two roller bearings 29. 30 'are on the wall Guide rails 31 and 32 are provided, in which the bearing holder 33 is guided, which can be adjusted and locked by means of the adjusting screw 34.
In den Figuren 4 und 5 ist die der schmalen Materialbahn 1 zugewandte Öffnung des Saugkastens 15 mit Abdeckblechen 35 versehen, die in Führungen 36 laufen und feststellbar sind. Die Abdeckbleche 35 sind nahe an die Materialbahn 1 herangeführt, damit keine Falschluft angesaugt wird.In FIGS. 4 and 5, the one facing the narrow material web 1 The opening of the suction box 15 is provided with cover plates 35 which run in guides 36 and are detectable. The cover plates 35 are close to the web of material 1 so that no false air is sucked in.
In Figur 6 sind zwei Vorrichtungen 2 und 2' gegenständig übereinander angeordnet, und behandeln die Materialbahn 1 an beiden Oberflächen. Über Abhebevorrichtungen 37 und 37', die aus Hebelsystemen 38, 39, 40 bzw. 38', 39', 40' bestehen, werden die Vorrichtungen 2 und 2' mittels einer Hydraulik 41 bzw. 41' über die Impulsgeber 42 bzw. 42' abgehoben, die mit einer nicht dargestellten Bahnabtastvorrichtung in Verbindung stehen.In Figure 6, two devices 2 and 2 'are opposite one another arranged, and treat the material web 1 on both surfaces. About lifting devices 37 and 37 ', which consist of lever systems 38, 39, 40 and 38', 39 ', 40', respectively the devices 2 and 2 'by means of a hydraulic system 41 and 41' via the pulse generator 42 or 42 'lifted off with a web scanning device (not shown) in Connected.
In Figur 7 sind die Vorrichtungen 2 und 2_' gegenständig und zueinander versetzt angeordnet, wobei die Entstaubungswalzen 17 bzw. 17' teilweise von der Materialbahn 1 umschlungen werden. Mit 43 und 43' sind zwei Bahnführungswalzen bezeichnet.In Figure 7, the devices 2 and 2_ 'are opposite and to each other arranged offset, the dedusting rollers 17 and 17 'partially from the Material web 1 are wrapped. 43 and 43 'designate two web guide rollers.
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