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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bahnreinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Bahn. Im Spezielleren, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung eine Bahnreinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Bahn an Ort und Stelle in einer Bahnbearbeitungsmaschine, z.B. einem Drucker, einer Maschine, die eine Bahn mit einer Beschichtung versieht, einem Laminator oder einer Maschine, die in der Batterieherstellung verwendetes Bahnmaterial bearbeitet.
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Bahnbearbeitungsmaschinen werden in der Industrie verwendet, um einen Vorgang an einer Bahn auszuführen, die in Form einer Rolle von flächenkörperartigem Material, z.B. Papier, Kunststoffmaterial oder dergleichen, vorliegen kann. Zu den Arbeitsvorgängen gehören unter anderem das Reinigen der Bahn, das Bedrucken der Bahn und das Ausführen von Behandlungen an der Bahn. Beispiele für Bahnbearbeitungsmaschinen sind Druckmaschinen, Laminiermaschinen, Maschinen, die Beschichtungen auf Bahnen aufbringen, und/oder Maschinen, die bei der Batterieherstellung eingesetzt werden, bei der Bahnmaterial bereitgestellt wird.
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Bahnreinigungsvorrichtungen werden in der Industrie verwendet, um die Oberfläche einer Bahn vorzubereiten, und können Teil einer Bahnbearbeitungsmaschine sein oder in Verbindung mit einer solchen verwendet werden. Einige Bahnreinigungsvorrichtungen, wie z.B. das Meech VacCleanWz Contact Web Cleaning System, arbeiten durch Vakuumreinigung einer Bahn, die an einem Vakuumkopf mit Stirnplatten, Bürsten und einer Öffnung vorbeigeführt wird. Bahnreinigungsvorrichtungen dieser Art verfügen auch über Entionisierungsvorrichtungen, die die Ladungen von Partikeln bzw. Teilchen auf der Oberfläche der Bahn neutralisieren, bevor dieser Teil der Bahn an dem Vakuumkopf vorbeigeführt wird. Pumpen, die entfernt von der Bahnreinigungsvorrichtung angeordnet sind, jedoch über einen Schlauch mit der Bahnreinigungsvorrichtung verbunden sind, saugen Luft in die Öffnung, indem sie eine Unterdruckdifferenz zwischen dem Inneren der Bahnreinigungsvorrichtung und der äußeren Umgebung erzeugen. Bei Vorhandensein einer Bahn wird die Bahn in Richtung auf die Stirnplatten gesaugt, und Luft wird durch die Bürsten und zwischen speziell geformte Rippen auf der Oberfläche der Stirnplatten gesaugt, die Turbulenzen im Luftstrom erzeugen, die dazu beitragen, Partikel von der Bahn zu entfernen.
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Eine Bahnbearbeitungsmaschine hat eine maximale Arbeitsbreite, kann aber in der Regel auch Bahnen unterschiedlicher Breite aufnehmen und bearbeiten. Eine typische Bahnreinigungsvorrichtung hat eine längliche Form mit einer Länge, die sich in einer Richtung quer zu der Bahnbreite erstreckt. Die Länge einer typischen Bahnreinigungsvorrichtung ist fest und kann daher nicht verstellt werden. Ein und dieselbe Bahnreinigungsvorrichtung kann eingesetzt werden, um Bahnen unterschiedlicher Breite reinigen zu können. Wenn eine Bahn mit einer Breite, die geringer ist als die volle Länge der Öffnung einer Bahnreinigungsvorrichtung, durch die Bahnreinigungsvorrichtung geführt wird, entsteht in der Regel ein Spalt, in dem die Bahn die Öffnung nicht bedeckt. Ohne die Bahn, die die Luftströmung in die Öffnung an einem solchen Spalt einschränkt, müssen die Pumpen härter arbeiten, als sie es sonst müssten, um eine ausreichende Saugwirkung an der Bahn mit geringerer Breite aufrechtzuerhalten, oder sie sind möglicherweise nicht leistungsfähig genug, um die für das Ausüben einer ausreichende Saugwirkung erforderliche Druckdifferenz aufrechtzuerhalten.
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Um diesem Problem entgegenzuwirken, können Abdeckplatten in verschiedenen Größen auf dem Vakuumkopf installiert werden, um den Spalt im ungenutzten Bereich der Öffnung zu „verschließen“ und zu verhindern, dass die Pumpen stärker als nötig arbeiten müssen. Dieser Ansatz erfordert jedoch, dass die Bahnreinigungsvorrichtung mit unterschiedlich großen Abdeckplatten für verschiedene Bahnbreiten ausgestattet wird, wobei das Auswechseln der Platten zeitaufwändig sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann es vorkommen, dass Nutzer die Abdeckplatten nicht wechseln, wenn sich die Breite der zu verarbeitenden Bahn ändert, was dazu führen kann, dass bestimmte Teile der Bahn nicht richtig gereinigt werden und/oder bestimmte Teile der Bahnreinigungsvorrichtung nicht abgedeckt werden, wodurch Lücken entstehen, was sich auf die Effizienz und den Grad der Saugwirkung auswirkt, die auf die Bahn ausgeübt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eines oder mehrere der vorstehend erwähnten Probleme zu entschärfen. Alternativ oder zusätzlich besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Bahnreinigungsvorrichtung bereitstellen.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Bahnreinigungsvorrichtung bereit, beispielsweise zur Reinigung einer Bahn an Ort und Stelle in einer Bahnbearbeitungsmaschine. Die Bahnreinigungsvorrichtung besitzt eine längliche Öffnung, durch die im Einsatz Reinigungsluft strömt, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Öffnung im Einsatz eine Länge aufweist, die sich in einer Richtung über die Breite der Bahn erstreckt, und die Öffnung der Oberfläche der zu reinigenden Bahn gegenüberliegt. Die Bahnreinigungsvorrichtung umfasst ferner eine Abdeckung, die entlang der Länge der Öffnung angeordnet ist. Die Abdeckung weist ein oder mehrere bewegliche Elemente auf, wobei jedes Element so angebracht ist, dass es zwischen einer angehobenen Position und einer abgesenkten Position bewegt werden kann. In der angehobenen Position erlaubt das Element die Bewegung der Bahn zwischen dem Element und der Öffnung. In der abgesenkten Position, die näher bei der Öffnung liegt als die angehobene Position, schränkt das Element die Luftströmung durch die Öffnung ein. Bei Ausführungsformen der Erfindung kann eine solche Bahnreinigungsvorrichtung zur Reinigung einer Bahn verwendet werden, deren Breite schmaler ist als die Länge der Öffnung. Es kann daher einen ersten Bereich der Öffnung geben, der von der Bahn bedeckt ist und in dem sich ein oder mehrere der Elemente in der angehobenen Position befinden, so dass die Luftströmung durch die Öffnung in diesem Bereich durch das Vorhandensein der Bahn eingeschränkt wird. In einem zweiten Bereich der Öffnung, der z.B. nicht von der Bahn bedeckt ist, kann die Öffnung stattdessen von einem oder mehreren der Elemente in ihrer abgesenkten Position bedeckt sein, wodurch die Luftströmung durch die Öffnung in diesem Bereich eingeschränkt wird. Eine Abdeckung einer Bahnreinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann somit automatisch zumindest teilweise über denjenigen Teilen der Öffnung abdichten, in denen die Reinigung der Bahn nicht stattfindet, so dass ein Unterdruck und eine angemessene Luftströmung über denjenigen Bereichen der Bahn aufrechterhalten werden, die von der Bahnreinigungsvorrichtung gereinigt werden. Bei Ausführungsformen, in denen eine solche Bahnreinigungsvorrichtung an einer Bahnbearbeitungsmaschine verwendet wird, die von Zeit zu Zeit Bahnen unterschiedlicher Breite bearbeitet, kann der Systemdruck vorteilhafterweise auf einem nahezu konstanten Niveau beibehalten werden, wenn die Bahnbearbeitungsmaschine verwendet wird, und daher müssen die Systemeinstellungen der Bahnbearbeitungsmaschine nicht geändert werden, um Bahnen unterschiedlicher Breite Rechnung zu tragen. Eine solche Abdeckung kann sich automatisch an unterschiedlich breite Bahnen anpassen.
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Die Abdeckung kann sich über die gesamte Länge der Öffnung erstrecken. Die Abdeckung kann aus mehreren Teilen bestehen, bevorzugt ist jedoch eine einheitliche Struktur zum Bilden der Abdeckung, die sich über die gesamte Länge der Öffnung erstreckt, um ein einfaches Entfernen der Abdeckung von einer Bahnbearbeitungsmaschine zum Austausch und/oder zur Wartung zu ermöglichen.
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Die Öffnung kann in einem Vakuumkopf der Bahnreinigungsvorrichtung gebildet sein. Die Öffnung kann lang genug sein, um sich über die gesamte Breite der breitesten Bahn zu erstrecken, für deren Bearbeitung die Bahnbearbeitungsmaschine konfiguriert ist. Im Einsatz kann die Abdeckung oder zumindest Teile der Abdeckung an der Bahn anliegen, wenn sich diese über die Öffnung bewegt. Teile der Abdeckung können die Bahn berühren, wenn sich diese über die Öffnung bewegt, zum Beispiel im Wesentlichen die gesamte Breite der Bahn. Im Einsatz kann die Bahn im Wesentlichen horizontal sein, wenn sie an der Öffnung vorbeiläuft. Die Öffnung kann sich im Einsatz unterhalb der Bahn befinden. Der von der Öffnung auf die Bahn ausgeübte Unterdruck kann eine nach unten gehende Kraft auf die Bahn ausüben.
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Die Abdeckung kann einen Basisbereich aufweisen, der sich entlang der Länge der Öffnung erstreckt. Das eine oder die mehreren beweglichen Elemente der Abdeckung können sich von dem Basisbereich der Abdeckung weg erstrecken, wobei beispielsweise jedes bewegliche Element an einem freien Ende endet. Das eine oder die mehreren beweglichen Elemente der Abdeckung können jeweils die Form eines Fingers aufweisen. Die Bewegung eines Elements zwischen seiner angehobenen Position und seiner abgesenkten Position kann durch eine Biegebewegung des Elements erfolgen. Es wird deutlich, dass die angehobene Position eine Position ist, die weiter von der Öffnung entfernt ist als die abgesenkte Position und dass die angehobene Position nicht notwendigerweise vertikal höher sein muss als die abgesenkte Position, insbesondere wenn die Bahn nicht horizontal ist und/oder wenn die Öffnung nicht unter der Bahn angeordnet ist. Die Fähigkeit jedes Elements, sich zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position zu bewegen, kann durch die inhärente Flexibilität des Materials, aus dem das Element hergestellt ist, gewährleistet werden.
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Es kann sein, dass jedes der Elemente zwei gegenüberliegende Kanten aufweist, die sich jeweils quer, jedoch nicht genau senkrecht zu der Breite der Bahn erstrecken. Es kann sein, dass jedes der Elemente zwei gegenüberliegende Kanten aufweist, die sich jeweils von einem Basisbereich der Abdeckung zum freien Ende des Elements erstrecken. Die beiden gegenüberliegenden Kanten eines jeden Elements können nicht parallel zur Laufrichtung der Bahn verlaufen. Dies kann dazu beitragen, dass die Bahn ungehindert an den Elementen vorbeigeführt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass eine Kante der Bahn mit einer Kante eines Elements in Konflikt gerät, was sonst der Fall sein könnte, wenn die Kanten der Bahn und des Elements parallel wären. Bei einer Ausführungsform verlaufen die beiden gegenüberliegenden Kanten jedes Elements (z.B. in einer geraden Linie) in einem spitzen Winkel zur Laufrichtung der Bahn. Der spitze Winkel kann zwischen 5 Grad und 40 Grad liegen.
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Es können mindestens drei Elemente vorhanden sein, die z.B. hintereinander entlang der Länge der Öffnung angeordnet sind. Es können mehr als zehn und möglicherweise mehr als zwanzig Elemente vorhanden sein. Jedes Element kann länger sein (in Laufrichtung der Bahn) als seine größte Breite (in Richtung der Breite der Bahn). Jedes Element kann länger als 25 mm sein. Es kann sein, dass mindestens eine der beiden Kanten jedes Elements nicht parallel zu mindestens einer der Kanten des jeweils benachbarten Elements verläuft. Beispielsweise können die zwischen den Kanten des einen oder der mehreren Elemente und der Laufrichtung der Bahn gebildeten Winkel (zumindest im Vorzeichen) entlang der Breite der Bahn abwechseln. Es kann sein, dass jede der beiden Kanten jedes Elements parallel zu der nächstgelegenen Kante jedes benachbarten Elements verläuft und direkt an diese angrenzt. Beispielsweise können die Kante eines Elements und die angrenzende Kante eines benachbarten Elements durch einen Schnitt (z.B. einen dünnen Spalt, der die Form einer Linie mit konstanter Dicke hat, sei es durch Schneiden, Formen oder auf andere Weise gebildet) getrennt sein.
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Benachbarte Schnitte können eine Spiegelsymmetrie aufweisen. Die Symmetrieebene kann z.B. eine Normalachse haben, die parallel zur Breite der Bahn verläuft. Das Vorsehen solcher Schnitte, z.B. eine Reihe geordneter geradliniger Schnitte, kann bei der Herstellung der Abdeckung von Nutzen sein.
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Das eine oder die mehreren Elemente können im Profil entlang der Länge der Öffnung zwischen (a) Elementen, die sich von einer breiten Basis zu einer schmaleren Spitze verjüngen, und (b) Elementen, die sich von einer schmalen Basis zu einer breiteren Spitze verbreitern, abwechseln. Zumindest einige der Elemente, z.B. diejenigen, die sich verjüngen, können mit einer geschwächten Basis ausgebildet sein. Es kann sein, dass nur einige, aber nicht alle Elemente mit einer geschwächten Basis ausgebildet sind (z.B. können diejenigen, die sich nicht verjüngen, keine geschwächte Basis haben). Das Ausbilden eines oder mehrerer Elemente mit einer geschwächten Basis kann dazu beitragen, dass sich das Element zwischen seiner angehobenen und seiner abgesenkten Position ausreichend frei bewegen kann. Die geschwächte Basis kann durch Einkerben, Schneiden, Stanzen oder anderweitige Bearbeitung der Oberfläche der Abdeckung gebildet sein. Die geschwächte Basis kann durch einen Schlitz in der Abdeckung gebildet sein, zum Beispiel durch einen gekrümmten und/oder halbkreisförmigen Schlitz.
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Die Abdeckung kann über mindestens 80 % und möglicherweise mindestens 90 % ihrer Fläche eine konstante Dicke aufweisen. Die Abdeckung kann aus einem einzigen Flächenkörpermaterial, z.B. Kunststoffmaterial, bestehen. Die Abdeckung kann eine lange Abmessung (entlang der Länge der Öffnung) von mehr als 500 mm aufweisen. Die Abdeckung kann eine Dicke von weniger als 1 mm aufweisen. Die Abdeckung kann aus einem solchen Material bestehen und eine solche Form haben, dass die Elemente integral mit der Abdeckung gebildet werden können und dennoch ausreichend flexibel sind, um die Bewegung zwischen der angehobenen Position und der abgesenkten Position zu ermöglichen, beispielsweise ohne separate Scharniere oder Lager oder ähnliches vorzusehen.
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Eine Ausführungsform der Bahnreinigungsvorrichtung liegt in Form einer Kontakt-Bahnreinigungsvorrichtung vor, die beispielsweise eine oder mehrere Bürsten zur Unterstützung der Entfernung von unerwünschtem Partikelmaterial von der Bahn aufweist. Die Bahnreinigungsvorrichtung kann mindestens einen lonisierungsstab zur Neutralisierung statischer Ladungen auf der Bahn während des Einsatzes aufweisen. Die Bahnreinigungsvorrichtung kann einen Reinigungskopf, z.B. einen Vakuumkopf (z.B. in Form eines Stabs und/oder mit einer internen Luftströmungskammer, einem Kanal, einem Verteiler oder dergleichen), aufweisen, der sich im Einsatz unmittelbar neben der Bahn befindet. Es wird deutlich, dass die vorstehend erwähnte längliche Öffnung bei Ausführungsformen Teil eines solchen Vakuumkopfes ist. Im Einsatz strömt Reinigungsluft durch den Vakuumkopf, um unerwünschtes teilchenförmiges Material von der Bahn zu entfernen. Der Vakuumkopf kann eine oder mehrere (z.B. zwei) Stirnplatten umfassen. Auf jeder Seite der länglichen Öffnung kann eine Stirnplatte angeordnet sein. Die Abdeckung kann eine Grundfläche haben, die sowohl die längliche Öffnung als auch jegliche solche Stirnplatte einschließt. Die Oberfläche einer Stirnplatte, die der Bahn zugewandt ist, kann Rillen aufweisen, die die Luftströmung auf die Bahn verändern und beispielsweise Turbulenzen oder höhere Luftströmungsgeschwindigkeiten verursachen, die das Entfernen von teilchenförmigem Material von der Bahn unterstützen können. Die Abdeckung kann an einer berührungslosen Reinigungsvorrichtung angebracht sein.
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Es kann eine Montagehalterung zur Aufnahme der Abdeckung vorgesehen sein. Eine solche Montagehalterung kann bei der Positionierung der Abdeckung während des Einsatzes hilfreich sein. Eine solche Montagehalterung kann beim Entfernen und/oder Anbringen der Abdeckung hilfreich sein. Die Abdeckung kann eine lange Kante haben (z.B. eine Kante des oben erwähnten Basisbereichs der Abdeckung), die sich über die Länge der Öffnung erstreckt, wobei die Montagehalterung so angeordnet ist, dass sie die lange Kante der Abdeckung aufnimmt. Eine Montagehalterung, optional eine weitere Montagehalterung, kann zum Aufnehmen einer kurze Kante der Abdeckung ausgebildet sein.
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Es wird auch eine Bahnbearbeitungsmaschine zur Durchführung von Arbeitsvorgängen an einer Bahn bereitgestellt, wobei die Maschine eine integrierte Bahnreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet, wie sie hierin beschrieben oder beansprucht wird. Bei der Bahnbearbeitungsmaschine kann es sich beispielsweise um eine Druckmaschine handeln. Bei der Bahnbearbeitungsmaschine kann es sich um eine Maschine handeln, die eine Bahn mit einer Beschichtung versieht. Bei der Bahnbearbeitungsmaschine kann es sich um eine Laminiermaschine handeln. Bei der Bahnbearbeitungsmaschine kann es sich um eine Maschine handeln, die Bahnmaterial bearbeitet, das bei der Batterieherstellung verwendet wird. Die Bahnbearbeitungsmaschine kann eine Luftbehandlungseinheit enthalten. Eine solche Luftbehandlungseinheit kann derart angeordnet sein, dass sie Reinigungsluft aus der länglichen Öffnung der Bahnreinigungsvorrichtung strömen lässt. Eine solche Luftbehandlungseinheit kann dazu ausgebildet sein, teilchenförmiges Material aus der Luft, die von der Luftbehandlungseinheit aus der länglichen Öffnung empfangen wird, z.B. mittels einer Filtereinheit, zu entfernen.
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Es ist auch ein Verfahren zur Verwendung einer Bahnbearbeitungsmaschine, z.B. einer Bahnbearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wie hierin beschrieben oder beansprucht, offenbart, bei dem über die längliche Öffnung eine Luftströmung auf die Oberfläche einer von der Bahnbearbeitungsmaschine bearbeiteten Bahn aufgebracht wird, um unerwünschtes teilchenförmiges Material von der Bahn zu entfernen. Bei einer solchen Verwendung kann es sein, dass die Bahn eine Breite hat, die schmaler ist als die Länge der Öffnung. Es kann daher einen ersten Bereich der Öffnung geben, der von der Bahn bedeckt ist und in dem sich eines oder mehrere der Elemente in der angehobenen Position befinden, so dass die Luftströmung durch die Öffnung in diesem Bereich durch das Vorhandensein der Bahn eingeschränkt ist, wobei die Bahn zwischen den Elementen in der angehobenen Position und der Öffnung hindurchläuft. Es kann auch einen zweiten Bereich der Öffnung geben, der sich auf einer Seite der Breite der Bahn befindet, wobei der zweite Bereich durch ein oder mehrere der Elemente in der abgesenkten Position bedeckt ist, so dass die Luftströmung durch die Öffnung in diesem Bereich durch dieses eine oder diese mehreren Elemente in der abgesenkten Position eingeschränkt wird. Es kann ein Schritt vorhanden sein, in dem die Bahnbearbeitungsmaschine eine Bahn mit geringerer Breite bearbeitet (bevor oder nachdem sie zur Bearbeitung der breiteren Bahn verwendet wird). In einem solchen Fall kann es einen dritten Bereich der Öffnung geben, der von der Bahn mit der größeren Breite bedeckt ist, so dass sich ein oder mehrere Elemente in der angehobenen Position befinden, die es der Bahn ermöglicht, zwischen diesem einen oder diesen mehreren Elementen und der Öffnung hindurchzulaufen. Der dritte Bereich kann ebenfalls von demselben einen oder denselben mehreren Elementen abgedeckt werden, jedoch in ihrer abgesenkten Position, wenn die Bahnbearbeitungsmaschine die Bahn mit der geringeren Breite bearbeitet.
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Ferner ist ein Verfahren zum Reinigen einer Bahn unter Verwendung einer Bahnreinigungsvorrichtung offenbart. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Reinigen der Bahn mit Hilfe einer Luftströmung, die infolge des von einer oder mehreren Luftpumpen erzeugten Unterdrucks durch eine längliche Öffnung in einem Vakuumkopf strömt. Die Bahn läuft zwischen der länglichen Öffnung und einer Abdeckung, die sich über die Länge der länglichen Öffnung erstreckt, so dass nur ein Teil der länglichen Öffnung der Bahn direkt benachbart ist. Es gibt einen Bereich der Öffnung, der der Bahn nicht direkt benachbart ist und der zumindest teilweise durch die Abdeckung abgedichtet ist, wodurch der für die Reinigung der Bahn erforderliche Unterdruck aufrechterhalten wird. Die Abdeckung kann mehrere flexible Finger aufweisen, die jeweils derart ausgebildet sind, dass sie sich zwischen einer ersten Konfiguration, die den Durchgang der Bahn zwischen der länglichen Öffnung und dem Finger ermöglicht, und einer zweiten Konfiguration, die einen Teil der Öffnung zumindest teilweise abdichtet, bewegen. Die Abdeckung kann so ausgebildet sein, wie dies in Bezug auf andere Aspekte der Erfindung beschrieben oder beansprucht wird.
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Es ist auch ein Verfahren zum Austauschen der Abdeckung einer Bahnreinigungsvorrichtung offenbart, wenn diese in einer Bahnbearbeitungsmaschine installiert ist, wobei die lange Kante der Abdeckung von einer Montagehalterung aufgenommen ist, wodurch die Abdeckung während des Einsatzes in ihrer Position gehalten wird. Während des Einsatzes befindet sich die Montagehalterung an einer Struktur innerhalb der Bahnbearbeitungsmaschine, die im Einsatz einer Bewegung der Montagehalterung in der Laufrichtung der Bahn entgegenwirkt. Die Montagehalterung ist zusätzlich an der Bahnbearbeitungsmaschine befestigt, und zwar mittels einer Befestigung an dem eine Ende der Montagehalterung, z.B. einem nahen Ende (näher bei dem Nutzer, wenn die Abdeckung von der Bahnbearbeitungsmaschine entfernt wird, als bei dem gegenüberliegenden Ende der Montagehalterung, das sich weiter innerhalb der Maschine befinden kann). Das Verfahren umfasst das Entfernen der Abdeckung, während die längliche Öffnung der Bahnreinigungsvorrichtung an Ort und Stelle verbleibt.
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Der Schritt des Entfernens der Abdeckung kann das Lösen des einen Endes (z.B. des nahen Endes) der Montagehalterung umfassen. Der Schritt des Entfernens der Abdeckung kann beinhalten, dass die Halterung und die Abdeckung in einer Richtung entlang der langen Kante der Abdeckung aus der Maschine herausbewegt werden. In einem weiteren Schritt kann eine Ersatzhalterung und -abdeckung vorgesehen werden. Dies kann durch Lösen der Abdeckung von der Halterung und Austausch gegen eine Ersatzabdeckung erfolgen, die dann wieder an derselben Halterung befestigt wird, oder durch Austausch von Halterung und Abdeckung gegen eine Ersatzhalterung und -abdeckung. Es kann einen Schritt geben, bei dem die Ersatzhalterung und -abdeckung in die Maschine eingesetzt werden, indem sie in einer Richtung entlang der langen Kante der Abdeckung bewegt werden. Es kann ein Schritt vorhanden sein, in dem die Montagehalterung an der Struktur innerhalb der Bahnbearbeitungsmaschine angebracht wird, wodurch im Einsatz einer Bewegung der Montagehalterung in Laufrichtung der Bahn entgegengewirkt wird. Es kann ein Schritt vorhanden sein, in dem das eine Ende der Montagehalterung an der Bahnbearbeitungsmaschine befestigt wird.
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Der Vakuumkopf kann ein Reinigungskopf sein, der in der Lage ist, einen Unterdruck auszuüben und auch Luft zu blasen. Der Reinigungskopf kann einen Bereich haben, der saugt, und einen weiteren Bereich, der bläst. Der Reinigungskopf kann einen Bereich aufweisen, der selektiv saugen oder blasen kann. Der Reinigungskopf kann Luft auf eine Bahn blasen, indem er Luft von Pumpen der Luftbehandlungseinheit erhält, die ansonsten in der Lage wären, einen Unterdruck zu erzeugen. Der Reinigungskopf kann Luft von einer separaten Pumpe erhalten, die nicht zu den Pumpen gehört, die Unterdruck erzeugen.
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Es kann sein, dass zwei Vakuumköpfe (oder Reinigungsköpfe) in derselben Bahnreinigungsvorrichtung eingesetzt werden, so dass beide Seiten einer Bahn gereinigt werden können. In diesem Fall können beide Bahnreinigungsvorrichtungen auf die gleiche Weise arbeiten, wie dies hier in Bezug auf eine einzelne Bahnreinigungsvorrichtung beschrieben ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auch eine Abdeckung vorgesehen, die zur Verwendung als die Abdeckung gemäß einem beliebigen anderen Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, wie dies hierin beschrieben oder beansprucht ist.
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Es versteht sich von selbst, dass in Bezug auf einen Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebene Merkmale in andere Aspekte der vorliegenden Erfindung integriert werden können. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Vorrichtung alle Merkmale enthalten, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben sind, und umgekehrt.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
- 1a eine Seitenansicht einer Bahnbearbeitungsmaschine;
- 1b eine Seitenansicht einer Bahnreinigungsvorrichtung;
- 2 eine Perspektivansicht einer Bahnreinigungsvorrichtung gemäß einer ersten exemplarischen Ausführungsform;
- 3 eine Draufsicht und eine Nahaufnahme-Draufsicht auf die in 2 gezeigte Abdeckung;
- 4 eine Seitenansicht eines Vakuumkopfes der Bahnreinigungsvorrichtung der 2 mit einer vorhandenen Bahn;
- 5 eine Perspektivansicht des Vakuumkopfes und der Bahn der 4; und
- 6a, 6b und 6c zunehmend nähere Ansichten des Seitenprofils der Bahnreinigungsvorrichtung der 2 mit einer vorhandenen Bahn unter Betriebsbedingungen; und
- 7 eine Perspektivansicht der Bahnreinigungsvorrichtung der 6a-c.
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Eine Bahnbearbeitungsmaschine 5 ist in 1a dargestellt. Die Bahnbearbeitungsmaschine 5 hat zwei Rollen 10 von Bahnmaterial 11, zwei Druckeinheiten 12, und innerhalb dieser Druckeinheiten 12 befindet sich ein Raum 15 für eine Bahnreinigungsvorrichtung 100. Der Raum 15 muss sich nicht unbedingt an den in 1a gezeigten Stellen befinden, sondern kann sich an beliebiger Stelle innerhalb der Bahnbearbeitungsmaschine 5 befinden.
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Eine Bahnreinigungsvorrichtung 100 zur Verwendung in der Bahnbearbeitungsmaschine der 1a ist in 1b in einer Seitenansicht im Querschnitt dargestellt. Die Bahnreinigungsvorrichtung 100 weist eine Öffnung 103 auf, die durch den Spalt zwischen zwei Stirnplatten 101 gebildet ist. Neben den Stirnplatten 101 befinden sich auf der von der Öffnung 103 abgelegenen Seite Bürsten 102. Die Bahnreinigungsvorrichtung 100 weist auch lonisierungs-/Entionisierungsvorrichtungen 104 auf, die noch weiter von der Öffnung 103 entfernt als die Stirnplatten 101 und die Bürsten 102 angebracht sind. Die Stirnplatten 101, die Bürsten 102 und die lonisierungsvorrichtungen 104 sind alle an einer Wand 150 angebracht, die einen Hohlraum 155 bildet.
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Obwohl die Bahnbearbeitungsmaschine 5 der 1a als zwei Rollen 10 von Bahnmaterial 11 aufweisend dargestellt ist, kann auch nur eine Rolle vorhanden sein (die abgewickelt wird, wenn die Bahn 11 der Bahnbearbeitungsmaschine zugeführt wird), und die Ausgabe der Bahnbearbeitungsmaschine ist ein Flachmaterial. Die hierin beschriebene Bahnreinigungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann bei jeder dieser Bahnbearbeitungsmaschinen verwendet werden.
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Die Bahnreinigungsvorrichtung 100 der 1b kann die gleiche sein wie die im VacCleanWz Contact Web Cleaning System von Meech Static Eliminators Ltd. verwendete. Ein solcher Bahnreinigungskopf 100 arbeitet durch Vakuumreinigung einer Bahn 105, die sich relativ zu den Stirnplatten 101, den Bürsten 102 und der Öffnung 103 (die zusammen einen Vakuumkopf 106 bilden) in einer Richtung rechtwinklig zur Breite der Öffnung 103 bewegt. Die Entionisierungsvorrichtung 104 neutralisiert die Ladungen von Partikeln auf der Oberfläche der Bahn 105, bevor dieser Teil der Bahn 105 an dem Vakuumkopf 106 vorbeigeführt wird. Pumpen (nicht gezeigt) saugen Luft in die Öffnung, indem sie eine Unterdruckdifferenz zwischen dem Inneren der Bahnreinigungsvorrichtung und der äußeren Umgebung erzeugen. Bei Vorhandensein einer Bahn 105 wird diese zu den Stirnplatten 101 gesaugt, und Luft wird durch die Bürsten 102 und zwischen speziell geformte Rippen auf der Oberfläche der Stirnplatten 101 gesaugt, die Turbulenzen im Luftstrom erzeugen, die dazu beitragen, Partikel von der Bahn 105 zu entfernen. Alternativ kann der Vakuumkopf 106 ein Reinigungskopf sein, der sowohl einen Unterdruck aufbringen als auch Luft blasen kann. Der Reinigungskopf kann einen Bereich des Kopfes haben, der saugt, und einen anderen Bereich, der bläst, oder er kann einen Bereich aufweisen, der selektiv saugen oder blasen kann. Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können mit beiden Anordnungen verwendet werden. Der Reinigungskopf kann Luft auf eine Bahn blasen, indem er Luft von Pumpen erhält, die ansonsten in der Lage wären, Unterdruck zu erzeugen, oder der Reinigungskopf kann Luft von einer anderen Pumpe als den Pumpen erhalten, die Unterdruck erzeugen. Die Länge der Bahnreinigungsvorrichtung 100 (d.h. die Abmessung der Vorrichtung, die parallel zu der Breite der Bahn verläuft) kann nicht verstellt werden, aber die Bahnreinigungsvorrichtung 100 muss möglicherweise zum Reinigen von Bahnen 105 unterschiedlicher Breite eingesetzt werden. Wenn eine Bahn mit einer Breite, die schmaler ist als die volle Länge der Öffnung 103 der Bahnreinigungsvorrichtung 100, durch die Bahnreinigungsvorrichtung 100 geführt wird, gibt es Bereiche der Öffnung, die nicht von der Bahn bedeckt sind, so dass möglicherweise eine oder mehrere Lücken oberhalb der Öffnung 103 verbleiben. Ohne die Bahn 105 zum Einschränken der Luftströmung in die Öffnung 103 müssen die Pumpen härter arbeiten, als sie es sonst müssten, um ein Vakuum an der Bahn 105 mit geringerer Breite aufrechtzuerhalten.
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2 zeigt eine Perspektivansicht einer Bahnreinigungsvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bahnreinigungsvorrichtung 200 ist im Einsatz an einer Luftbehandlungseinheit mit Pumpen angebracht, die Luft zum Zweck der Reinigung einer Bahn zu und/oder von der Bahnreinigungsvorrichtung 200 strömen lassen. Die Bahnreinigungsvorrichtung 200 umfasst einen Vakuumkopf 206, der Stirnplatten, Bürsten, eine Öffnung und lonisierungsvorrichtungen 204 in einer ähnlichen Anordnung wie in 1b gezeigt aufweist; die Bahnreinigungsvorrichtung 200 der 2 besitzt jedoch zusätzlich eine Abdeckung 210. Die Länge und die Breite der Vorrichtung 200 (und der Abdeckung 210) sind in 2 durch Pfeile mit der Bezeichnung / bzw. w angegeben. Die Breite w der Vorrichtung 200 ist somit parallel zu der Laufrichtung der Bahn im Einsatz, und die Länge / der Vorrichtung erstreckt sich in einer Richtung parallel zu der Breite der Bahn.
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Die Abdeckung 210 der Bahnreinigungsvorrichtung 200 ist in 3 detaillierter dargestellt. Die Abdeckung 210 besteht aus einem einzigen Stück 0,2 mm dicken Kunststoffs, zum Beispiel PET oder HDPE. Die Abdeckung 210 hat eine rechteckige Form und weist eine Mehrzahl von Fingern 230 auf, bei denen Kanten in einem spitzen Winkel zu der Breitenrichtung w der Abdeckung 210 verlaufen. Die Kanten der Finger 230 erstrecken sich von einer freien Kante 225 der Abdeckung 210 zu einer Montagekante bzw. einem Montagerand 220 der Abdeckung 210. Die Kanten enden vor dem Erreichen des Montagerands 220 und bilden eine Mehrzahl von Fingern 230. 2 zeigt, dass der Montagerand 220 der Abdeckung 210 an einer Halterung 215 befestigt ist, die die gleiche Länge wie die Bahnreinigungsvorrichtung 200 hat. Die Halterung 215 ist so an der Bahnreinigungsvorrichtung 200 angebracht, dass sie sich entlang der Länge der Bahnreinigungsvorrichtung 200 erstreckt, wobei sich die Halterung 215 oberhalb einer der Bürsten befindet. Die Abdeckung 210 erstreckt sich von der Halterung 215 nach außen, so dass die Finger 230 die Stirnplatten, die Bürsten und die Öffnung der Bahnreinigungsvorrichtung 200 bedecken. Wie am besten in 4 zu sehen ist, befindet sich zwischen der Abdeckung 210 und dem Vakuumkopf 206 ein Spalt, der ausreichend ist, damit eine Bahn 205 zwischen der Abdeckung 210 und dem Vakuumkopf 206 hindurchlaufen kann. Die Finger 230 der Abdeckung 210 decken die Bahn 205 ab, und wenn die Bahn 205 nicht so breit ist, dass sie die gesamte Länge des Vakuumkopfes 206 einnimmt, wie dies in 5 gezeigt ist, decken die Finger auch den Bereich der Öffnung des Vakuumkopfes 206 ab, der nicht von der Bahn 205 bedeckt ist. 5 zeigt, dass die Laufrichtung T der Bahn parallel zu der Breite der Abdeckung verläuft.
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Die Abdeckung 210 kann bei einer Bahnreinigungsvorrichtung 200 verwendet werden, die in der Lage ist, durch Erzeugen eines Vakuums zu reinigen und/oder durch Blasen von Luft zu reinigen. Der Vorteil der Abdeckung 210 kommt zum Tragen, wenn sie an dem Bereich der Bahnreinigungsvorrichtung 200 angebracht wird, der ein Vakuum bereitstellen kann.
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6a zeigt eine Seitenansicht des Vakuumkopfes 206, wobei ein Kreis den in 6b gezeigten Teil des Vakuumkopfes umgibt. 6c zeigt eine Nahaufnahme des in 6b gezeigten Bereichs des Kreises. Wie in den 6a, 6b und 6c sowie in 7 dargestellt ist, haben die Finger 230, die die Bahn 205 abdecken, im Einsatz (während die Pumpen ein Vakuum erzeugen) keinen zusätzlichen Nutzen und bleiben in einer angehobenen Position über der Bahn 205. Die Finger 230, die jeglichen Bereich der Öffnung des Vakuumkopfes 206 bedecken, der nicht von der Bahn 205 bedeckt ist, werden jedoch in Richtung des Vakuumkopfes 206 gesaugt und verringern die Luftmenge, die in die Öffnung eintreten kann (im Vergleich zu dem Fall, in dem solche Bereiche der Öffnung nicht abgedeckt sind), wodurch der Druck aufrechterhalten wird, ohne dass die Luftpumpen härter arbeiten müssen.
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Auf diese Weise können unterschiedliche Breiten der Bahn 205 gereinigt werden, und die Finger 230 decken jeden freiliegenden Bereich des Vakuumkopfes ab, um das Risiko zu verringern, dass Luft in die Öffnung eintritt, ohne vorher durch die Bürsten und die Rippen der Stirnplatten des Vakuumkopfes 206 zu strömen. Dies bedeutet vorteilhafterweise, dass es bei einer Änderung der Breite der Bahn 205 nicht erforderlich ist, auf die Bahnreinigungsvorrichtung 200 zuzugreifen, um Blindabdeckungen für einen beliebigen Bereich anzubringen, da die Finger 230 automatisch jeden freiliegenden Bereich der Öffnung des Vakuumkopfes 206 abdecken.
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Die Bahnreinigungsvorrichtung 200 kann Seite an Seite mit einer oder mehreren ähnlichen Bahnreinigungsvorrichtungen 200 angeordnet sein oder eine besonders lange Bahnreinigungsvorrichtung sein, um breite Bahnen (die bis zu 4,5 m breit sein können) handhaben zu können. Die Abdeckung 210 kann Ende an Ende mit einer weiteren Abdeckung 210 angeordnet sein, um sich über die gesamte Länge der Bahnreinigungsvorrichtung zu erstrecken, sie kann mit einer anderen Abdeckung 210 verbunden sein, um für die Länge der Bahnreinigungsvorrichtung passend zu sein, oder sie kann in einer geeigneten Länge hergestellt werden, um eine beliebige Länge der Bahnreinigungsvorrichtung 200 abzudecken. Die Abdeckung kann mit einer Länge hergestellt sein, die die gesamte Länge einer einzelnen Bahnreinigungsvorrichtung abdeckt, zum Beispiel 605 mm. Die Abdeckung kann mit einer Breite hergestellt sein, die die Bahnreinigungsvorrichtung abdeckt, z.B. mit einer Breite von 80 mm.
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Die Finger 230 sind durch Einschnitte (Unterbrechungen in der Abdeckung, die durch Schneiden oder andere Mittel, z.B. durch Formen während der Herstellung der Abdeckung, gebildet sind) gebildet, die sich von der freien Kante 225 der Abdeckung 210 weg erstrecken. Die Einschnitte sind in einem spitzen Winkel zu der freien Kante 225 der Abdeckung 210 und auch in einem spitzen Winkel (z.B. weniger als 30 Grad) zu der Breite der Abdeckung 210 ausgeführt. Benachbarte Schnitte entlang der Länge der Abdeckung 210 sind in abwechselnden und entgegengesetzten Winkeln ausgeführt, so dass das Profil der benachbarten Finger 230 zwischen einem sich verjüngenden Finger 231 mit einem sich verjüngenden Profil und einem sich verbreiternden Finger 232 mit einem sich verbreiternden Profil wechselt, wie dies in 3 dargestellt ist. Die sich verjüngenden Finger 231 sind an dem Montagerand 220 am breitesten und verjüngen sich zur freien Kante 225 hin. Die Kanten der Finger 230 sind gerade. Die sich verbreiternden Finger 232 sind an dem Montagerand 220 am schmälsten und verbreitern sich zu der freien Kante 225 hin. Dass die Kanten der Finger 230 alle nicht senkrecht zu den Längskanten der Abdeckung 210 verlaufen, bedeutet dass die Bahn 205, die rechtwinklig zu den Längskanten 220 der Abdeckung 210 durch die Bahnreinigungsvorrichtung 200 geführt wird, nicht an einer Kante eines Fingers 230 hängen bleibt, wenn diese in Berührung mit der Abdeckung 210 vorbeiläuft. Daher ist es vorteilhaft, dass die Kanten der Finger 230 die Bahn 205 nicht führen oder ungewollt in die Führung der Bahn 205 eingreifen.
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Der spitze Winkel der Schnitte kann zwischen 65 und 89 Grad betragen, gemessen von der freien Kante 225 (d.h. in einem Winkel zwischen 1 und 35 Grad zu der Richtung der Breite der Abdeckung).
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An der Basis der sich verjüngenden Finger 231 befindet sich ein halbkreisförmiger Ausschnitt 235. Das Vorhandensein des halbkreisförmigen Ausschnitts 235 lässt auf beiden Seiten des Ausschnitts nur einen kleinen Bereich übrig, der den Hauptkörper des sich verjüngenden Fingers 231 mit dem Montagerand 220 der Abdeckung 210 verbindet, und verringert die effektive Breite der Verbindung zwischen dem sich verjüngenden Finger 231 und dem Montagerand 220. Durch die Verringerung der effektiven Breite der Verbindung wird die Basis geschwächt. Durch die Verringerung der effektiven Breite der Verbindung (und dadurch die Schwächung der Basis des sich verjüngenden Fingers 231) kann der Finger 230 mit weniger Kraft an den Vakuumkopf 206 gesaugt werden, als wenn die Verbindung keinen Ausschnitt 235 hätte.
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Die sich verbreiternden Finger 232 sind an dem Montagerand 220 am schmälsten und benötigen keinen Ausschnitt, damit sie sich ausreichend biegen können, um unter normalem Unterdruck an den Vakuumkopf 206 gesaugt zu werden.
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Im Einsatz ist der Montagerand 220 der Abdeckung 210 an einer Montagehalterungsanordnung angebracht. Die Montagehalterungsanordnung hat eine Schiene, die der Breite der Bahnreinigungsvorrichtung 200 entspricht, und zwei Endplatten. Der Montagerand 220 weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die mit Gewindelöchern an der Schiene fluchten, durch die Schrauben zur Befestigung der Abdeckung 210 an der Schiene eingeführt werden können. Die Endplatten an der Schiene haben Vorsprünge, die in einen Teil der Bahnreinigungsvorrichtung 200 eingreifen, um sicherzustellen, dass die Montagehalterungsanordnung und die Abdeckung 210 während des Einsatzes in der richtigen Position gehalten werden.
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Im Einsatz bewegt sich die Montagehalterungsanordnung nicht relativ zu dem Vakuumkopf 206. Die Finger 230 der Abdeckung 210 bewegen sich jedoch flexibel und werden zu jedem Bereich des Vakuumkopfes 206 gezogen, der nicht von der Bahn 205 bedeckt ist, wenn ein Unterdruck angelegt wird.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswechseln der Abdeckung der Bahnreinigungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst: Lösen 300 des Endes der Montagehalterung, an der die Abdeckung befestigt ist; Bewegen 301 der Montagehalterung und der Abdeckung aus der Maschine heraus in einer Richtung entlang der Längskante der Abdeckung; Entfernen 302 der Abdeckung, während die längliche Öffnung der Bahnreinigungsvorrichtung an Ort und Stelle verbleibt; Bereitstellen 303 einer Ersatzhalterung und -abdeckung; Einsetzen 304 der Ersatzhalterung und - abdeckung in die Maschine durch Bewegen derselben in einer Richtung entlang der Längskante der Abdeckung; Anordnen 305 der Montagehalterung an der Struktur innerhalb der Bahnbearbeitungsmaschine; und Befestigen 306 des einen Endes der Montagehalterung an der Bahnbearbeitungsmaschine.
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Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben und dargestellt worden ist, wird der Fachmann erkennen, dass sich die Erfindung für viele verschiedene, hier nicht speziell dargestellte Variationen eignet. Im Folgenden werden einige mögliche Variationen nur beispielhaft beschrieben.
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Obwohl die Bahnreinigungsvorrichtung als eine Vorrichtung mit einem Vakuumkopf 206 beschrieben wurde, kann der Vakuumkopf stattdessen ein Reinigungskopf sein, der in der Lage ist, einen Unterdruck auszuüben und auch Luft zu blasen. Der Reinigungskopf kann einen Bereich zum Saugen und einen anderen Bereich zum Blasen aufweisen, oder er kann einen Bereich aufweisen, der zum Saugen oder Blasen in der Lage ist. Die hierin beschriebene Vorrichtung kann mit beiden Anordnungen verwendet werden. Der Reinigungskopf kann Luft auf eine Bahn blasen, indem er Luft von Pumpen erhält, die ansonsten in der Lage wären, Unterdruck zu erzeugen, oder der Reinigungskopf kann Luft von einer separaten Pumpe erhalten, die von den Pumpen getrennt ist, die Unterdruck erzeugen.
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Wenn in der vorangehenden Beschreibung ganze Zahlen oder Elemente erwähnt werden, die bekannte, offensichtliche oder vorhersehbare Äquivalente haben, werden diese Äquivalente hierin aufgenommen, als ob sie einzeln aufgeführt wären. Zur Bestimmung des wahren Umfangs der vorliegenden Erfindung sollte auf die Ansprüche verwiesen werden, die so auszulegen sind, dass sie alle derartigen Äquivalente mit umfassen. Der Leser wird auch erkennen, dass Integer oder Merkmale der Erfindung, die als bevorzugt, vorteilhaft, zweckmäßig oder dergleichen beschrieben werden, optional sind und den Umfang der unabhängigen Ansprüche nicht einschränken. Darüber hinaus versteht es sich, dass solche optionalen Integer oder Merkmale, während sie in einigen Ausführungsformen der Erfindung von Vorteil sein können, in anderen Ausführungsformen nicht wünschenswert sein können und daher fehlen können.
