DE19746028C2 - Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Er­ findung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens nach dem Anspruch 7.

Aus der DE-OS 17 86 277 ist bereits ein Verfahren zur elek­ trostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken bekannt, bei dem mit einem Ionisierungsstab po­ sitive und negative Ionen erzeugt und auf die Werkstücko­ berfläche geleitet werden. Anschließend werden die Staub­ partikel mit mindestens einer, in einer Bürstenkammer ange­ ordneten Bürste von der Werkstückoberfläche abgelöst und zu einem in die Bürstenkammer mündenden Absaugkanal gefördert und abgesaugt. Das Entstaubungsgas, welches aus einem Luft­ strom bestehen kann, wird durch die Elektroden zugeführt, wobei aber keine gezielte Luftströmung erzeugt wird, welche auf die Werkstückoberfläche auftrifft. Da gemäß diesem be­ kannten Verfahren ein Luftstrom durch die in einem Rohr be­ findlichen Elektroden hindurch strömt, wird eine sehr tur­ bulente Strömung erzeugt, die nicht mehr zu einem gezielten Luftstrahl führt. In dem Sauggerät zur Durchführung des be­ kannten Verfahrens wird ausschließlich eine Saugwirkung er­ zeugt, durch die eine Luftströmung hervorgerufen wird, wel­ che den Ionisierungsstab mit den daran vorgesehenen Sprüh­ spitzen umströmt, so daß der von dem Werkstück abgelöste Staub unter der genannten Saugwirkung durch einen Saugka­ sten abgeführt werden kann.

Aus der DE 38 20 931 A1 ist ein Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von unterschiedlichen Oberflächen aus verschiedenen Werkstoffen bekannt, bei dem mit­ tels zweier parallel in einem Ionisierungsraum angeordneter Io­ nisierungsstäbe zwei sowohl positive als auch negative Ionen enthaltende Ionenströme erzeugt und diese mittels eines zwi­ schen ihnen strömenden Luftstrahls, der in einem Neigungswinkel auf die Oberfläche eines zu entstaubenden Werkstückes geleitet wird, mitgerissen werden, wobei nach der elektrostatischen Oberflächenentladung die Luft mit den darin enthaltenen Staub­ teilchen abgesaugt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung die­ ses Verfahren weist im Ionisierungsraum eine Oberfläche auf, die zwei parallel angeordnete Ionisierungsstäbe und dazwischen angeordnete Flachstrahldüsen trägt, wobei die Fläche gegenüber einer Horizontalfläche in Richtung auf einen benachbarten Ab­ saugkanal geneigt ist, um den aus der Flachstrahldüse austre­ tenden Luftstrom mit einem Neigungswinkel gegen die Oberfläche eines zu entstaubenden oder zu reinigenden Werkstücks zu lei­ ten.

Hierbei werden durch den Luftstrom, der entgegen der Bewegungs­ richtung eines unterhalb dieser Vorrichtung bewegten und zu entstaubenden Materials auf dessen Oberfläche geleitet wird, nach erfolgter elektrostatischer Oberflächenentladung die Staubteilchen gezielt einem Absaugsystem zugeführt und an­ schließend abgesaugt. Damit ist zwar eine wirksame Entfernung elektrostatisch gebundener Partikel von der Werkstückoberfläche bei gleichzeitiger Vermeidung der Abgabe von Staubteilchen an die Umwelt möglich, eine wirksame Entfernung von beispielsweise noch mechanisch oder hygroskopisch gebundenen Partikeln von der Werkstückoberfläche ist mit diesem Verfahren beziehungsweise dieser Vorrichtung jedoch nicht möglich.

Aus der US 3,986,223 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Oberflächenstaubteilchen von geförderten Werkstoffen oder Materialien, wie beispielsweise Papier und ähnlichem, be­ kannt, wobei bei dieser bekannten Vorrichtung ein Unter­ druck in einem Gehäuse erzeugt wird, um dadurch einen Druckgradienten über dem geförderten Material zu erzeugen, um dieses Material zu verformen, und zwar in Richtung auf eine kreisförmige Bürste, die ebenfalls in dem genannten Gehäuse angeordnet ist. Durch die Verformung des zu reini­ genden Materials wird die Oberfläche des Materials in Anla­ ge an die Bürste gedrückt und wird aufgrund der Förderbewe­ gung effektiv und wirksam gereinigt.

Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch nicht für Werkstücke geeignet, die wie Papierblätter verformt werden können.

Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenent­ ladung und Entstaubung von Werkstücken zur Verfügung zu stel­ len, mit dem nicht nur elektrostatisch gebundene Partikel, son­ dern auch beispielsweise hygroskopisch oder mechanisch gebun­ dene Partikel von Materialoberflächen entfernt werden können, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprü­ chen 2 bis 6.

In Verbindung mit der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich die Lösung der genannten Aufgabe aus den Merkmalen des Anspruches 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 8 bis 17.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung, werden zum einen elektrostatisch gebundene Partikel und durch die Bürste auch beispielsweise hygroskopisch oder mechanisch gebundene Partikel wirksam von der Werkstückoberfläche entfernt und einem Absaugsystem zugeführt, so daß sie nicht in die Umgebung gelangen und dort möglicherweise andere Werkstücke kontaminieren können. Zum anderen ist mit der Bürste noch eine gewisse mechanische Bearbeitung der Werkstückoberfläche möglich, beispielsweise wenn nach einer Laminatsbeschichtung des Werkstückes eine Kantenreinigung erfolgen muß. Durch die Erzeugung eines Überdrucks in einem nachfolgenden Bereich der Bürstenkammer wird ein "Luftschild" und damit ein sicheres und wirksames Mittel gegen eine Partikeldurchschleusung geschaffen und damit die Gefahr weiter reduziert, daß von der Werkstückoberfläche abgelöste Partikel in die Umgebung gelangen und dort möglicherweise andere Werkstücke kontaminieren.

Mit dem ersten, vorgeschalteten Ionisierungsstab wird eine Vorionisation durchgeführt, die die elektrostatisch aufgeladene und verunreinigte Oberfläche des Werkstückes auf dessen gesamter Breite entlädt und die elektrostatischen Bindungskräfte zwischen Staubpartikel und Oberfläche aufhebt. Nachfolgend können dann die elektrostatisch entladenen, unter Umständen jedoch noch mechanisch oder hygroskopisch gebundenen Partikel mit der Bürste von der Werkstückoberfläche abgelöst und zu dem Absaugkanal befördert und abgesaugt werden. Der nachgeschaltete, zweite Ionisierungsstab führt eine Nachionisation durch, die eine kontinuierliche Entladung der Bürste und der Werkstücko­ berfläche bewirkt, so daß keine weitere Verschmutzung der Werk­ stückoberfläche nach erfolgter Reinigung und Entstaubung erfol­ gen kann.

Obgleich der Luftstrahl in einem beliebigen Winkel auf die Werkstückoberfläche gerichtet werden kann, ist es doch von Vor­ teil, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Luft­ strahl in einem Winkel gegen die Zuführrichtung des Werkstückes auf die Werkstückoberfläche und die Bürste gerichtet ist und die Borsten im Kontaktbereich zum Werkstück gegen die Zuführ­ richtung umbiegt, so daß die Borsten in diesem Bereich verdich­ tet werden. Damit erfolgt zum einen eine Reinigung der Borsten von möglicherweise noch anhaftenden Restpartikeln, zum anderen ist durch die Verdichtung der Borsten, die durch den Luftstrahl zusammengedrückt werden, eine intensivere und damit effektivere Reinigung der Werkstückoberfläche möglich.

Vorteilhaft ist es auch, wenn gemäß einer weiteren Ausführungs­ form ein Teil der durch den Luftstrahl zugeführten Luft zwi­ schen der Bürste und der oberen Begrenzung der Bürstenkammer zum Absaugkanal geleitet wird. Damit wird zuverlässig verhin­ dert, daß von der Werkstückoberfläche abgelöste Partikel, statt in den Absaugkanal geleitet zu werden, durch diesen Zwischen­ raum aus der Vorrichtung und in die Umgebung gelangen.

Wenngleich die Bürste beliebig ausgebildet sein kann, sofern sie ein wirksames Ablösen von Partikeln von der Werkstückober­ fläche ermöglicht, ist es doch von Vorteil, wenn die Staubpar­ tikel durch eine rotierende Bürste von der Werkstückoberfläche abgelöst werden. Damit kann zum einen durch einen entsprechen­ den Antrieb der Bürste die Relativbewegung zwischen der Bürste und der Werkstückoberfläche erhöht werden, was zu einer deut­ lich verbesserten Reinigungswirkung beiträgt. Zum anderen kann durch eine entgegengesetzt zur Zuführrichtung des Werkstückes rotierende Bürste eine gezielte Förderung der abgelösten Parti­ kel zum Absaugkanal erfolgen.

Eine rotierende Bürste ist insbesondere zum Reinigen von ebenen Werkstückoberflächen geeignet. Durch eine Verstellung der ro­ tierenden Bürste in der Höhe lassen sich jedoch auch unebene Werkstückoberflächen effektiv reinigen, so daß gemäß einer vor­ teilhaften Ausführungsform die Bürste zum Reinigen von Vertie­ fungen und Erhöhungen zumindest bereichsweise in der Höhe ver­ stellt wird.

Obgleich der Luftstrahl mit beliebigen Düsen erzeugt werden kann, sofern damit eine ausreichende Luftzuführung möglich ist, ist es doch von Vorteil, wenn der Luftstrahl mittels Flach­ strahldüsen erzeugt wird. Damit läßt sich auf einfache Weise ein scharfer Luftstrom realisieren, mit dem vorteilhafterweise dann einfach ein Luftschild erzeugt und überdies zweckmäßiger­ weise die Ionen des zweiten Ionisierungsstabes zum Kontaktbe­ reich von Bürste und Werkstück geleitet werden können. Zum einen wird damit, wie oben beschrieben, das Austreten von abge­ lösten Partikeln aus der Vorrichtung verhindert, und zum ande­ ren wird die kontinuierliche Entladung der Bürste und der Mate­ rialoberfläche bei der Nachionisation verbessert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschrie­ benen Verfahrens weist mindestens eine in einer Bürstenkammer angeordnete Bürste zum Bürsten der Werkstückoberfläche auf, einen ersten Ionisierungsstab zur Erzeugung positiver und nega­ tiver Ionen, der in Zuführrichtung des zu entladenden und rei­ nigenden Werkstücks betrachtet vor der Bürstenkammer angeordnet ist, mindestens einen in die Bürstenkammer mündenden Absaugka­ nal zum Absaugen der von der Werkstückoberfläche abgelösten Partikel, wobei der Absaugkanal in Zuführrichtung des Werkstüc­ kes betrachtet vor der Bürste in die Bürstenkammer mündet, min­ destens eine nach der Bürste angeordnete Düse zum Zuführen ei­ nes Luftstrahls in die Bürstenkammer, und einen nach der Düse angeordneten zweiten Ionisierungsstab zur Erzeugung positiver und negativer Ionen.

Durch die Anordnung des ersten Ionisierungsstabes zur Vorioni­ sation vor der Bürstenkammer wird das zu entladende und ent­ staubende Werkstück vor dem Eintritt in die Bürstenkammer ent­ laden. Dadurch werden die elektrostatischen Bindungskräfte zwischen Partikeln und Oberfläche des Werkstückes aufgehoben. In der nachfolgenden Bürstenkammer werden die entladenen und unter Umständen noch mechanisch oder hygroskopisch gebundenen Partikel mit der Bürste von der Werkstückoberfläche gelöst und dem zwischen der Bürste und dem ersten Ionisierungsstab mündenden Absaugkanal zugeführt und abgesaugt. Die nach der Bürste angeordnete Düse zum Zuführen eines Luftstrahls in die Bürstenkammer bewirkt, daß dort ein Überdruck erzeugt wird und folglich ein Luftschild geschaffen wird, welches den Austritt von abgelösten Partikeln aus der Vorrichtung verhindert. Der abschließend angeordnete zweite Ionisierungsstab zur Nachionisation schließlich bewirkt eine kontinuierliche Entladung der Bürste und der Materialoberfläche, so daß nach der erfolgten Entstaubung und Reinigung der Werkstückoberfläche keine weitere Verschmutzung durch statische Aufladung erfolgen kann.

Die Bürste kann hierbei beliebig ausgebildet sein, sofern sie ein zuverlässiges Ablösen von unter Umständen mechanisch oder hygroskopisch gebundenen Partikeln von der Werkstückoberfläche ermöglicht. Vorteilhafterweise ist die Bürste jedoch als rotie­ rende Walzenbürste ausgebildet, da damit die Werkstückoberflä­ che kontinuierlich gebürstet werden kann, was zu einer deutlich verbesserten Reinigungswirkung führt. Zudem kann durch einen entsprechenden Antrieb die Relativbewegung zwischen Bürste und Werkstückoberfläche erhöht werden, was ebenfalls zu einer ver­ besserten Reinigungswirkung beiträgt. Schließlich wird auch durch eine vorteilhafte Rotation der Bürste entgegen der Zu­ führrichtung des zu entstaubenden und reinigenden Werkstückes die Zuführung der abgelösten Partikel zum Absaugkanal und damit deren effektive Absaugung weiter deutlich gesteigert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bürste höhen­ verstellbar ausgebildet, so daß zum einen ein Verschleiß der Bürste ausgeglichen werden kann, und zum anderen eine Anpassung an eine Vertiefung beziehungsweise Erhöhung der Werkstückober­ fläche möglich ist. Damit ist eine sichere und zuverlässige Reinigung der Werkstückoberfläche auch bei einer unebenen Werk­ stückoberfläche und nach einem längeren Betriebszeitraum mög­ lich.

Die Bürste kann einteilig ausgebildet sein, was insbesondere im Hinblick auf eine Montage der Bürste Vorteile bietet. Bevorzugt ist die Bürste jedoch aus Segmenten zusammengesetzt, damit zum einen leicht nach Art eines Baukastens beliebige Arbeitsbreiten der Vorrichtung realisiert werden können. Zum anderen können in einer Bürste Segmente mit unterschiedlichen Borstenmaterialien oder Borstendichten verwendet werden, so daß eine Anpassung an eine Werkstückoberfläche möglich ist, die unterschiedliche Be­ reiche aufweist. So kann beispielsweise bei der Reinigung einer Karte, die einen Magnetstreifen aufweist, in diesem Bereich ein Bürstensegment mit weichem Borstenmaterial angeordnet werden, um den empfindlichen Magnetstreifen nicht zu beschädigen. Zudem können bei einem ungleichmäßigen Verschleiß der Bürste die je­ weiligen einzelnen Elemente ausgetauscht werden, ohne gleich die ganze Bürste zu ersetzen.

Zur Verbesserung der Absaugung der von der Bürste abgelösten Partikel ist die Mündung des Absaugkanals als im Querschnitt düsenförmiger Lippenkanal ausgebildet. Durch die düsenförmige Ausbildung der Mündung des Absaugkanals wird ein Luftstrom mit einer hohen Luftgeschwindigkeit geschaffen, der die abgelösten Partikel sicher und zuverlässig in den Absaugkanal leitet. Vor­ teilhafterweise ist dabei die äußere Lippe mit geringem Abstand benachbart zur Werkstückoberfläche angeordnet, während die in­ nere Lippe nach oben höhenversetzt ausgebildet ist. Damit bil­ det die äußere Lippe des Absaugkanals die vordere Begrenzungs­ wand der Bürstenkammer und gleichzeitig eine Zuführung für die abgelösten Partikel zum Absaugkanal, so daß diese sicher und zuverlässig aus der Bürstenkammer geleitet werden.

Die Düse ist vorteilhafterweise als Flachstrahldüse ausgebil­ det, da damit einfach ein scharfer Luftstrom erzeugt und somit ein Luftschild geschaffen werden kann, welches den Austritt ab­ gelöster Partikel aus der Vorrichtung wirksam verhindert. Vor­ teilhafterweise ist die Flachstrahldüse dabei so entgegen der Zuführrichtung des Werkstückes geneigt angeordnet, daß der Luftstrom sowohl auf die Werkstückoberfläche als auch auf min­ destens den Kontaktbereich der Bürste mit der Werkstückoberflä­ che gerichtet ist. Damit wird zum einen sowohl die Nachionisa­ tion der Werkstückoberfläche und der Bürste verbessert, da die Ionen dann in diesem Bereich besser verteilt werden. Zum ande­ ren werden die Borsten im Kontaktbereich der Bürste mit der Werkstückoberfläche umgebogen und verdichtet, so daß die Reini­ gungswirkung der Bürste hier deutlich verbessert ist.

Vorteilhafterweise wird für die Vorrichtung ein Gehäuse aus Aluminiumstranggußprofil verwendet, da dieses einfach mit den erforderlichen Ausnehmungen herzustellen ist. Zudem können durch die Verwendung eines Gehäuses aus Aluminiumstranggußpro­ fil Vorrichtungen in beliebigen Abmessungen und damit optimal an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt hergestellt werden.

Vorteilhafterweise weist das Gehäuse an seiner Außenseite eine Anzahl von Nuten auf, die vorzugsweise als T-Nuten ausgebildet sind, so daß die Vorrichtung einfach und sicher befestigt wer­ den kann.

Um auch die Entstaubung und Entladung von Werkstücken mit einer geringeren als der vorgesehenen maximalen Breite zu ermög­ lichen, weist das Gehäuse vorteilhafterweise eine Vorrichtung zur Befestigung einer Bürstenkammerabdeckung auf. Diese Bürstenkammerabdeckung kann beispielsweise als Schottblech ausgebildet sein und die Bürstenkammer im nicht durch das Werkstück abgedeckten Bereich nach unten hin abdecken. Damit wird die Flexibilität der Vorrichtung wirkungsvoll gesteigert.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher er­ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung, und

Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1 mit abgesenkter Bürste.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch eine Vorrichtung 1 dar­ gestellt. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 auf, welches aus einem Aluminiumstranggußprofil besteht und eine Bürstenkam­ mer 5, einen Absaugkanal 7 sowie eine Motorkammer 9 aufweist. An der Außenseite des Gehäuses 3 sind mehrere T-förmige Befe­ stigungsnuten 11 vorgesehen, sowie ein mit dem Absaugkanal 7 verbundener Absaugstutzen 13. Der Absaugstutzen 13 ist mit ei­ ner nicht dargestellten Ableitung verbunden, die wiederum mit einem nicht dargestellten Sauggebläse sowie einem nicht darge­ stellten Filter verbunden ist. In der Motorkammer 9 ist ein Mo­ tor 15 angeordnet, der beispielsweise als Drehstrommotor ausge­ bildet ist, dessen Drehzahl über einen Frequenzumrichter stu­ fenlos einstellbar ist. In der Bürstenkammer 5 ist eine Walzen­ bürste 17 angeordnet, die über einen Antriebsriemen 19 vom Mo­ tor 15 angetrieben wird. In der Bürstenkammer 5 ist weiterhin eine Flachstrahldüse 21 angeordnet, die einen Luftstrom 23 er­ zeugt und mit einem Druckluftkanal 25 verbunden ist. Schließ­ lich ist in der Bürstenkammer 5 noch ein zweiter Ionisierungs­ stab 27 angeordnet, der positive und negative Ionen erzeugt. Der zweiten Ionisierungsstab 27 ist dabei in Bewegungsrichtung eines zu reinigenden Werkstückes 29 betrachtet, wie durch den Pfeil 31 angedeutet, am hinteren Ende der Bürstenkammer 5 ange­ ordnet. Am vorderen Ende der Bürstenkammer 5 mündet der Absaug­ kanal 7 mit einem düsenförmigen Lippenkanal 33. Die äußere Lippe 35 des Lippenkanals 33 ist dabei bis zum Werkstück 29 herabgezogen und benachbart zu diesem angeordnet, während die innere Lippe 37 nach oben höhenversetzt zur äußeren Lippe 35 angeordnet ist. An der Außenseite des Gehäuses 3 ist weiterhin vor der Bürstenkammer 5 in Zuführrichtung 31 des Werkstückes 29 betrachtet, ein erster Ionisierungsstab 39 zur Vorionisation der Oberfläche des Werkstückes 29 angeordnet. Am hinteren Ende des Gehäuses 3 befindet sich schließlich noch am Auslauf der Bürstenkammer 5 eine Befestigungsvorrichtung 41, an der eine Abdeckung für die Bürstenkammer 5 befestigt werden kann. Diese nicht dargestellte Abdeckung dichtet die Bürstenkammer 5 nach unten hin ab, wenn ein Werkstück mit geringer Breite entladen und entstaubt werden soll, so daß die Absaugung ihre volle Wir­ kung behält.

Die hier beschriebene Vorrichtung 1 zur elektrostatischen Ober­ flächenentladung und Entstaubung von Werkstücken arbeitet wie folgt. Ein Werkstück 29 mit elektrostatisch und/oder mechanisch oder hygroskopisch gebundenen Partikeln 43 wird der Vorrichtung 1 in Richtung des Pfeils 31 zugeführt. Die an der Einlaufseite des Gehäuses 1 angeordnete Vorionisation 39 leitet positive und negative Ionen auf die Oberfläche des Werkstückes 29 und hebt so die elektrostatischen Bindungskräfte zwischen Partikeln 43 und Oberfläche des Werkstückes 29 auf. Das elektrostatisch ent­ ladene Werkstück 29 gelangt dann weiter in die Bürstenkammer 5, wo die elektrostatisch entladenen, aber möglicherweise noch me­ chanisch oder hygroskopisch an der Oberfläche des Werkstückes 29 haftenden Partikel 43 mittels der Walzenbürste 17, welche entgegen der Zuführrichtung 31 rotiert, von der Oberfläche des Werkstück 29 gelöst und zum Lippenkanal 33 befördert werden. Dort werden die Partikel 43 von der Luftströmung des Absaugka­ nals 7 erfaßt und durch den Absaugstutzen 13 zu einem nicht dargestellten Filter weitergeleitet. Nach dem Abbürsten durch die Bürste 17 gelangt das Werkstück 29 zum hinteren Bereich der Bürstenkammer 5, wo die Nachionisation 27 angeordnet ist. Diese erzeugt ebenfalls positive und negative Ionen und bewirkt eine kontinuierliche Entladung sowohl der Oberfläche des Werkstückes 29 als auch der Bürste 17. Damit wird sichergestellt, daß nach der Entladung und Reinigung des Werkstückes 29 keine weitere Verschmutzung der Oberfläche durch eine statische Aufladung er­ folgen kann. In diesem Bereich der Bürstenkammer 5 mündet au­ ßerdem die Flachstrahldüse 21, die einen Luftstrom 23 auf die Oberfläche des Werkstückes 29 entgegen dessen Zuführrichtung 31 und auf die Bürste 17 richtet. Auf diese Weise wird zum einen ein Luftschild erzeugt, welches verhindert, daß abgelöste Par­ tikel 43 an der Nachionisation 27 vorbei aus dem Gehäuse 3 ge­ langen können. Zum anderen wird in diesem Bereich der Bürsten­ kammer 5 ein Überdruck erzeugt, so daß die Luft zwischen der Walzenbürste 17 und der oberen Begrenzung 45 der Bürstenkammer 5 zum Nutenkanal 33 strömt und in den Absaugkanal 7 gelangt, so daß auf diesem Wege keine Partikel 43 aus dem Gehäuse 3 austre­ ten können. Weiterhin werden durch den Luftstrahl 23 die Bor­ sten der Bürste 17 in deren Drehrichtung verbogen, so daß die Borsten der Bürste 17 im Kontaktbereich zum Werkstück 29 ver­ dichtet sind und eine bessere Reinigung der Oberfläche des Werkstückes 29 bewirken.

Wenn das Werkstück 29 das Gehäuse 3 verläßt, ist es entladen und entstaubt, wobei auch mechanisch und/oder hygroskopisch an­ haftenden Partikel entfernt wurden.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung 1 der Fig. 1 mit abgesenkter Bür­ ste 17 im Schnitt dargestellt. Es kann hier auf eine erneute ausführliche Beschreibung der Vorrichtung 1 verzichtet werden, da hier der Unterschied zur Fig. 1 lediglich in der abgesenkten Bürstenwalze 17 besteht. Das zu entladende und zu reinigende Werkstück 29 weist hier eine Vertiefung 47 auf, die durch die abgesenkte Bürstenwalze dennoch zuverlässig in der unter Bezug­ nahme auf die Fig. 1 beschriebenen Weise gereinigt wird, so daß die Partikel 43 in den Absaugkanal 7 befördert werden.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

3

Gehäuse

5

Bürstenkammer

7

Absaugkanal

9

Motorkammer

12

Befestigungsnut

13

Absaugstutzen

15

Motor

17

Bürste

19

Antriebsriemen

21

Flachstrahldüse

23

Luftstrom

25

Druckluftkanal

27

zweiter Ionisierungsstab/Nachionisation

29

Werkstück

31

Zuführrichtung

33

Lippenkanal

35

äußere Lippe

37

innere Lippe

39

erster Ionisierungsstab/Vorionisation

41

Befestigungsvorrichtung

43

Staubpartikel

45

obere Begrenzung

47

Vertiefung

Claims (17)

1. Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken (29),

• 1. bei dem mit einem ersten Ionisierungsstab (39) positive und negative Ionen erzeugt und auf die Werkstückoberfläche geleitet werden,
• 2. anschließend die Staubpartikel (43) mit mindestens einer, in einer Bürstenkammer (5) angeordneten Bürste (17) von der Werkstückoberfläche abgelöst und zu einem in die Bürstenkammer (5) mündenden Absaugkanal (7) gefördert und abgesaugt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. in einem in Zuführrichtung des Werkstücks (29) betrachtet nachfolgenden Bereich der Bürstenkammer (5) mittels eines durch Düsen (21) in die Bürstenkammer (5) austretenden Luftstrahls (23) ein Überdruck erzeugt wird,
• 2. der Luftstrahl (23) in einem Winkel gegen die Zuführrichtung (31) des Werkstücks (29) auf die Werkstückoberfläche und die Bürste (17) gerichtet ist und deren Borsten im Kontaktbereich zum Werkstück (29) gegen die Zuführrichtung (31) umbiegt, so daß die Borsten in diesem Bereich verdichtet werden,
• 3. und anschließend mit einem zweiten Ionisierungsstab (27) positive und negative Ionen erzeugt und auf die entstaubte Werkstückoberfläche und mindestens einen Teilbereich der Bürste (17) geleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der durch den Luftstrahl (23) zugeführten Luft zwischen der Bürste (17) und der obere Begrenzung (45) der Bürstenkammer (5) zum Absaugkanal (7) geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubpartikel (43) durch eine rotierende Bürste (17) von der Werkstückoberfläche abgelöst werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (17) zum Reinigen von Vertiefungen (47) oder Erhöhungen zumindest bereichsweise in der Höhe verstellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrahl (23) mittels Flachstrahldüsen (21) erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstrahldüsen (21) ein Luftschild (23) erzeugen und die Ionen des zweiten Ionisierungsstabes (27) zum Kontaktbereich von Bürste (17) und Werkstück (29) leitet.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,

• 1. mit mindestens einer in einer Bürstenkammer (5) angeordneten Bürste (17) zum Bürsten der Werkstückoberfläche,
• 2. einem ersten Ionisierungsstab (39) zur Erzeugung positiver und negativer Ionen, der in Zuführrichtung (31) des zu entladenden und reinigenden Werkstückes (29) betrachtet vor der Bürstenkammer (65) angeordnet ist,
• 3. mindestens einem in die Bürstenkammer (5) mündenden Absaugkanal (7) zum Absaugen der von der Werkstückoberfläche abgelösten Staubpartikel (43), wobei der Absaugkanal(7) in Zuführrichtung (31) des Werkstückes (29) betrachtet vor der Bürste (17) in die Bürstenkammer (5) mündet,
• 4. mindestens einer nach der Bürste (17) angeordneten Düse (21) zum Zuführen eines Luftstrahles (23) in die Bürstenkammer (5) und zum Erzeugen eines Überdruckes in diesem Bereich der Bürstenkammer, derart, daß die Borsten im Kontaktbereich zum Werkstück (29) gegen die Zufuhrrichtung (31) umgebogen und verdichtet werden,
• 5. und einem nach der Düse (21) angeordneten zweiten Ionisierungsstab (27) zum Erzeugen positiver und negativer Ionen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste eine rotierende Walzenbürste (17) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (17) höhenverstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (17) aus Segmenten zusammengesetzt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Ansaugkanals (7) zur Bürstenkammer (5) als im Querschnitt düsenförmiger Lippenkanal (33) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Lippe (35) verlängert und benachbart zum Werkstück (29) angeordnet ist, und die innere Lippe (37) gegenüber der äußeren Lippe (35) nach oben höhenversetzt angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Flachstrahldüse (21) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstrahldüse (21) entgegen der Zuführrichtung (31) des Werkstückes (29) zur Werkstückoberfläche geneigt und auf den Kontaktbereich der Bürste (17) mit dem Werkstück (29) gerichtet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) der Vorrichtung (1) aus einem Aluminiumstranggußprofil besteht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) Befestigungsnuten (11) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine Vorrichtung (41) zur Befestigung einer Brüstenkammerabdeckung aufweist.