DE3820931A1 - Verfahren zur elektrostatischen oberflaechenentladung und entstaubung von werkstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung, insbesondere für die Reinigung und Entstaubung von aus unterschiedlichen Werkstoffen gebilde­ ten Oberflächen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine bekannte Vorrichtung für die Entstaubung von Werk­ stückoberflächen weist einen in einem Ionisierungsteil an­ geordneten Ionisierungsstab zur Erzeugung positiver und negativer Ionen, eine Düsenanordnung zur Erzeugung eines Luftstroms und einen Absaugkanal zum Absaugen der von der Oberfläche abgelösten Staubteilchen auf, wobei der Luft­ strom entgegen der Bewegungsrichtung eines unterhalb die­ ser Vorrichtung bewegten und zu entstaubenden Materials auf dessen Oberfläche geleitet wird, so daß nach Aufheben der elektrostatischen Haftkräfte zwischen der Oberfläche des Materials und den Staubpartikeln diese aufgewirbelt und abgesaugt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem auf noch wirksamere Weise als bisher eine Entstaubung von Materialoberflächen, insbesondere von Nicht­ leitern oder Folien und anderen Werkstücken, bei gleichzei­ tiger Vermeidung der Abgabe von Staubteilchen an die Umwelt ermöglicht wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit der sowohl flache als auch bei segmentweiser Anordnung des Strangprofils geformte oder gekrümmte Oberflächen reinigbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zum einen durch ein Ver­ fahren gelöst, bei dem mittels zweier parallel in einem Ionisierungsraum der Vorrichtung angeordneter Ionisierungs­ stäbe zwei Ionenströme, enthaltend sowohl positive als auch negative Ionen, erzeugt werden und diese mittels eines zwi­ schen ihnen strömenden Luftstrahls, der unter einem Neigungs­ winkel auf die Oberfläche des zu entstaubenden Werkstückes geleitet wird, von diesem mitgerissen und auf die Oberfläche des Werkstückes transport werden. Vorzugsweise wird dabei ein scharfer Luftstrom mittels Flachstrahldüsen erzeugt, wo­ bei der Neigungswinkel des Luftstroms in bezug auf die Ober­ fläche des Werkstückes ungefähr 60° beträgt, so daß nach der erfolgten elektrostatischen Oberflächenentladung die Staub­ teilchen gezielt einem Absaugsystem zugeführt und anschlies­ send abgesaugt werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in einem oberen Teil des Ionisierungsraumes zwei parallel angeordnete Ioni­ sierungsstäbe und zwischen den Ionisierungsstäben angeordne­ te Düsen vorgesehen, wobei die die Ionisierungsstäbe und die Düsen aufweisende Fläche in bezug auf eine Horizontalfläche, beispielsweise in bezug auf eine Oberfläche des Werkstückes, in Richtung des benachbarten Absaugkanals geneigt ist. Der Neigungswinkel dieser Fläche gegen die Horizontale beträgt vorzugsweise 30°. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den die Ionen zur Oberfläche des zu entstaubenden Materials transportierenden Luftstrahl mit einem relativ flachen Win­ kel von 60° in Richtung der Materialoberfläche zu leiten. Die abgelösten Staubteilchen werden dann über einen Lippen­ kanal, der von zwei symmetrisch zueinander angeordneten Ab­ sauglippen gebildet ist, sicher abgesaugt, insbesondere da­ durch, daß die einen Teil der Innenwandung des Ionisierungsraumes bildende Absauglippe des Absaugkanals kürzer ist, als die ihr gegenüberliegende Absauglippe.

Zur Erzeugung eines besonders scharfen Luftstrahls sind die zwischen den Ionisierungsstäben angeordneten Düsen als Flach­ strahldüsen ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert; in der zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung;

Fig. 2 Ansichten verschiedener segmentweiser Anordnungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung ein einstückig hergestell­ tes und nach unten offenes Gehäuse 1 auf, dessen obere innere Wandung einen Ionisierungsraum 2 umhüllt. In einer abgeschrägten ebenen Fläche der inneren Umwandung des Gehäu­ ses 1 sind zwei parallel zueinander angeordnete handels­ übliche Ionisierungsstäbe 3, 4 befestigt, die mit einer hier nicht gezeigten externen Spannungsversorgung betrieben wer­ den. An der Frontseite des Gehäuses ist ein Anschluß 6 vor­ gesehen, über den zwischen den Ionisierungsstäben 3, 4 in äquidistanten Abständen angeordnete Flachstrahldüsen 5 mit Druckluft beaufschlagt werden. Benachbart zum Ionisierungs­ raum 2 ist ein Absaugkanal 7 im Gehäuse ausgebildet, der zwei weitgehend symmetrisch angeordnet Absauglippen 9, 10 aufweist, die beide zusammen einen Lippenkanal 8 bilden. Die Absauglippe 10, die auch als innere Wandung für den Ionisierungsraum 2 dient, ist dabei kürzer ausgebildet als die äußere Absauglippe 9, damit die Staubpartikel schnell und vollständig abgesaugt werden können. Der obere Teil des Absaugkanals 7 ist in Form eines nach unten offenen Recht­ ecks ausgebildet und verjüngt sich in Richtung des offenen Lippenkanals 8 zur Form eines annähernd gleichschenkeligen Dreiecks. In einer oben liegenden Fläche des Absaugkanals 7 sind ein oder mehrere Absaugstutzen 11 angebracht, über den beispielsweise mittels eines hier nicht gezeigten Radial­ verdichters die im Ionisierungsraum 2 aufgewirbelten Staub­ teilchen abgesaugt werden können. Die Vorrichtung ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch über einem Werkstück oder einer Bahn 12 angeordnet, die sich in der in Fig. 1 gezeigten Pfeilrichtung bewegt. Die Vorrichtung läßt sich auf ein­ fache Weise über T-Nuten 13 im Strangpreßprofil mit hoher Genauigkeit an Maschinen und Fertigungseinrichtungen befesti­ gen. Die Doppelnuten dienen gleichzeitig zur Höhenverstellung der Vorrichtung und der Neigungsmöglichkeit zur Oberfläche des Werkstückes. Die den Ionisierungsraum 2 mitumhüllende Fläche, welche die parallel an ihr angeordneten Ionisierungs­ stäbe 3, 4 und die dazwischen angeordneten Flachstrahldüsen 5 trägt, ist gegenüber einer Horizontalfläche bzw. der Ober­ fläche des Werkstückes 12 nach unten in Richtung auf den Absaugkanal 7 geneigt, wobei der Neigungswinkel vorzugsweise ungefähr 30° beträgt. Auf diese Weise läßt sich ein scharfer Luftstrahl, der die aus den Ionisierungsstäben 3, 4 austre­ tenden positiven und negativen Ionen mitreißt, in einem Win­ kel von annähernd 60° auf die Oberfläche des zu entstauben­ den Werkstückes oder der zu entstaubenden Bahn leiten. Durch die geometrische Anordnung des Lippenkanals 8 wird der Luft­ strom mit den darin enthaltenen Staubpartikeln dann gezielt und sicher abgesaugt.

Aufgrund des Konstruktionsprinzips der Vorrichtung lassen sich mehrere Vorrichtungen segmentweise anordnen, wie dies beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch auf gekrümm­ te oder geformte Oberflächen einer Reinigung bzw. Entstaubung zugänglich gemacht werden. Die Bezugszeichen 1 bzw. 12 haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1 beschrieben.

Claims (10)

1. Verfahren zur elektrostatischen Oberflächenentladung und Entstaubung von Werkstücken, bei dem in einem Ionisierungsraum mit wenigstens einem Ionisierungsstab positive und negative Ionen erzeugt und diese mittels eines durch Düsen austretenden Luftstromes auf die Ober­ fläche des Werkstückes geleitet werden, wonach die von der Oberfläche abgelösten Staubteilchen mit einem Ab­ saugsystem entfernt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels zweier parallel angeordneter Ionisierungs­ stäbe im Ionisierungsraum zwei sowohl positive als auch negative Ionen enthaltende Ionenströme erzeugt werden,
daß diese durch einen zwischen ihnen in einem Neigungs­ winkel zur Oberfläche des zu entstaubenden Werkstückes strömenden Luftstrahl auf diese Oberfläche transportiert werden, und
daß die Staubteilchen anschließend abgesaugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ionen transportierende Luftstrahl in einem Nei­ gungswinkel von ungefähr 60° auf die Oberfläche des Werkstoffes geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein scharfer Luftstrahl mittels Flachstrahldüsen erzeugt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens einem in einem Ionisierungsraum angeordne­ ten Ionisierungsstab zur Erzeugung positiver und negati­ ver Ionen, einer Düsenanordnung zur Erzeugung eines Luftstroms, sowie einem Absaugkanal zum Absaugen von der Oberfläche abgelöster Staubteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Teil des Ionisierungsraumes (2) zwei parallel angeordnete Ionisierungsstäbe (3, 4) und zwischen den Ionisierungsstäben (3, 4) angeordnete Düsen (5) vorgesehen sind und daß die die Ionisierungsstäbe (3, 4) und die Düsen (5) enthaltende Fläche in bezug auf eine Horizontalfläche gegenüber dem Absaugkanal (7) nach unten geneigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zwischen der die Ionisierungsstäbe (3, 4) und die Düsen (5) aufweisenden Fläche und der Horizon­ talfläche 30° beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Absaugkanal (2) symmetrisch zueinander an­ geordnete Absauglippen (9, 10) aufweist, die einen Lip­ penkanal (8) zum Absaugen der von der Oberfläche ab­ gelösten Staubteilchen bilden und daß die Absauglippe (10) eine Seitenwandung des Ionisierungsraumes (2) bil­ det.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwandung des Ionisierungsraumes (2) bilden­ de Absauglippe (10) kürzer ist als die Absauglippe (9).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (7) in einem oberen Teil weitgehend rechteckig ausgebildet ist und sich nach unten zum Lippenkanal (8) in Form eines annähernd gleich­ schenkeligen Dreiecks erstreckt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (5) als Flachstrahldüsen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Gehäuses (1) Doppelnuten (13) mit T-Profil ausgebildet sind, mit­ tels derer eine Höhenverstellung der Vorrichtung unter gleichzeitiger Änderung des Neigungswinkels zur Ober­ fläche des Werkstückes ermöglicht wird.