DE69314805T2

DE69314805T2 - Vorrichtung zum reinigen von sich bewegenden gegenständen

Info

Publication number: DE69314805T2
Application number: DE69314805T
Authority: DE
Inventors: Staffan Sjoeberg
Original assignee: Individual
Current assignee: M-Clean Papertech Patent Ltd Msida Mt
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: CA2150011A1; PL173855B1; SE9203538D0; AU5582894A; RU2117583C1; CA2150011C; ATE159461T1; KR100267473B1; FI106782B; JPH08503900A; JP3184225B2; BR9307518A; WO1994012349A1; DK0670781T3; RU95112490A; US5603775A; GR3025921T3; NO952068L; AU676243B2; SE9203538L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen der Oberflächen von sich in Bewegung befindlichen Gegenständen mit wenigstens einem Düsenkopf, der ein Gehäuse aufweist, welches eine langgestreckte Saugdüse bildet, die in einem Öffnungsrand endet, der eine Öffnung umgibt, wobei die Saugdüse eine Kammer mit der Öffnung enthält, wobei die Saugdüse im Abstand von der Oberfläche zur Bildung eines Umfangsspaltes zwischen der Oberfläche und dem Öffnungsrand der Saugdüse angeordnet ist, wobei der Düsenkopf auch wenigstens eine Strahldüse aufweist, die in der Kammer im Abstand von der Öffnung angeordnet ist, um einen Strahl einer Behandlungsflüssigkeit zu emittieren, damit eine vorher festgelegte Behandlungsfläche auf der Oberfläche erzeugt wird, mit einer Rohreinrichtung, die ein Absaugrohr, das mit der Kammer der Saugdüse verbunden ist, ein Zuführrohr, das mit der Strahldüse verbunden ist, um Behandlungsflüssigkeit unter Druck zuzuführen, und eine Vakuumquelle aufweist, die zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in der Kammer so angeordnet ist, daß mit Hilfe von durch den Spalt einströmender Luft Flüssigkeit und von der Oberfläche gelöstes Material abgeführt werden, und mit einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Düsenkopfes im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Bewegung des Gegenstandes, wobei der Düsenkopf für eine Führung längs der sich bewegenden Oberfläche in einem konstanten Abstand davon angeordnet ist, um den Spalt aufrechtzuerhalten.
Die Funktion einer sich in Kontakt mit einer Materialbahn drehenden Walze wird durch Material allmählich verschlechtert, das sich auf der Mantelfläche der Walze ansammelt. Der Grad der Verschlechterung der Walzenfunktion ändert sich von einem Flächenbereich zum anderen sowie entsprechend der Art des Materials und dessen Menge, die sich ansammelt. Ein Beispiel für solche Walzen sind Klischeewalzen, bei denen Druckfarbe an der Mantelfläche anhaftet und sich ansammelt, so daß die Qualität des auf die an ihr vorbeigehende Materialbahn zu übertragenden Musters verschlechtert wird. Zu dieser Verschlechterung trägt auch bei, daß sich in der Farbschicht Schmutz und Fasern sammeln und daß diese Farbschicht sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung ungleichförmig sein kann, so daß die Verschlechterung deshalb ungleichförmig in Erscheinung tritt. Eine Alternative für die Wiederherstellung der Funktion der Walze bestand darin, die Produktion anzuhalten, um die Mantelfläche durch verschiedene Einrichtungen zu reinigen. Da Ausfälle in der Produktion nicht erwünscht sind, bestand eine andere Alternative in der Verwendung von stationären Hilfsmitteln, wie Bürsten und Kratzern, um die Mantelfläche während des Betriebs zu reinigen zu versuchen. Beide Alternativen sind zeitaufwendig und schwierig auszuführen, da der Raum um die Walze herum üblicherweise ziemlich eingeengt ist. Die letztere Alternative bedeutet auch, daß Bürsten und Kratzer verschleißen und ihr Reinigungseffekt mit der Zeit abnimmt und sie in regelmäßigen Intervallen ausgetauscht werden müssen. In den Bürsten sammelt sich Material an, so daß sie auch gereinigt werden müssen. Bei der Verwendung von Kratzern streifen sie über einen Teil des Materials, wenn sich größere Mengen auf der Mantelfläche angesammelt haben, dieses Material verbleibt dann an ihnen. Es muß dann eine Reinigung gemäß der ersten Alternative durchgeführt werden, so daß ein kontinuierlicher Betrieb unmöglich ist.
Die JP-63-004947 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Bauweise, die in dem Oberbegriff für die Ansprüche definiert ist, wobei jedoch die sich bewegende Fläche mit einem Luftstrahl behandelt wird, und somit die Probleme nicht behandelt, die mit der Verwendung von Flüssigkeit als Behandlungsmittel verbunden sind. Außerdem ist Luft als Behandlungsmittel zum Erzielen einer wirksamen und vollständigen Reinigung des Gegenstandes gänzlich ungeeignet. Der Luftstrahl ist nicht stark genug, harte Schichten von Verunreinigungen auf einer sich bewegenden Fläche aufzubrechen, und es besteht deshalb eine Gefahr, daß Staub und andere Verunreinigungen durch die Luftspalte in der Saugdüse herausgedrückt werden. Die Düse für den Luftstrahl ist auch in der Wand der Saugdüse angeordnet, und die letztere ist in der Form asymmetrisch, so daß sie sich schräg in die Kammer erstreckt, wodurch der Strom der Luft und der Verunreinigungen ungleichförmig wird und schwierig zu steuern ist, insbesondere axial und radial innerhalb des Luftspalts.
Die US-3,737,940 beschreibt eine Vorrichtung, die auf einer mechanischen Reinigung mit Hilfe einer rotierenden Bürste oder einer weichen Walze basiert, die in einem Gehäuse gelagert ist, das sich in Längsrichtung in der Axialrichtung der Walze erstreckt. Die Oberfläche der Walze wird mit Flüssigkeit eingesprüht, d.h. unter einem vernachlässigbaren Druck, sowohl vor als auch nach dem Bürsten. Eine solche Vorrichtung ist im Aufbau kompliziert sowie relativ groß und schwerfällig. Der wesentlichste Nachteil besteht jedoch darin, daß ihre Reinigungsleistung unzureichend ist und daß sie nur wenig oder keine Einwirkung auf harte Schichten oder Verunreinigungen hat.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Vorrichtung, die eine Reinigung der sich bewegenden Oberfläche eines Arbeitsgegenstandes ermöglicht, während sich dieser noch im kontinuierlichen Betrieb befindet, d.h. ohne daß der Gegenstand zur Wiederherstellung seiner spezifischen Funktion angehalten und möglicherweise entfernt und ausgetauscht werden muß, und die so effizient ist, daß auch harte Verunreinigungsschichten von dem Gegenstand entfernt werden können, und die auch eine trockene, sich bewegende Fläche zurückläßt, obwohl Flüssigkeit als Behandlungsmittel verwendet wird.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Strahldüse in einem Abstand von der Innenseite der Saugdüse und an der Mitte oder nahe der Mitte der Saugdüse angeordnet ist, um zwischen der Innenseite der Strahldüse einen freien Umfangskanal der Kammer zu bilden, der mit dem Absaugrohr in Verbindung steht, und daß der Düsenkopf eine Einrichtung zum Zuführen von komprimierter Luft in die Kammer über den Spalt aufweist, damit sie auf von der Oberfläche abgelenkte Behandlungsflüssigkeit und von der Oberfläche freigegebenes Material prallt und dies in Richtung des Kanals zusammenwirkend mit dem Saugeffekt mitnimmt, der in der Kammer und im Absaugrohr aufrechterhalten wird.
Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Reinigungseinheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei ein Düsenkopf aus der Mitte einer Musterrolle verschoben ist.
Fig. 2 ist eine Stirnansicht der Reinigungseinheit von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Service-Einheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Versorgung der Reinigungseinheit von Fig. 1.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Düsenkopfes, der im wesentlichen dem von Fig. 1 ähnlich ist, jedoch zur Mitte der wiederherzustellenden Musterrolle gerichtet ist.
Fig. 5 ist eine Stirnansicht des Düsenkopfes und der Musterrolle von Fig. 4.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Düsenkopfes, der zum Reinigen eines ebenen Abschnitts eines Gegenstandes angeordnet ist, der über wenigstens zwei Walzen läuft.
In Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Reinigungseinheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Reinigen einer in Bewegung befindlichen Oberfläche 2 gezeigt, während Fig. 3 schematisch eine Service-Einheit 3 der Vorrichtung zum Versorgen der Reinigungseinheit 1 zeigt. Die Reinigungseinheit 1 hat einen Düsenkopf 4, der mit der Service-Einheit über eine Rohreinrichtung 5 verbunden ist. Bei der gezeigten Ausführungsform besteht die sich bewegende, zu reinigende Oberfläche 2 aus der Mantelfläche einer sich drehenden Musterwalze 6, die einen Spalt mit einer Gegenwalze 7 bildet, wobei eine Papierbahn 8 durch den Spalt läuft, wo eine Bedruckung auf der in Kontakt mit der Musterwalze 6 stehenden Seite bewirkt wird. Die Farbe wird der Musterwalze 6 durch eine Farbenbeschickungswalze 9 zugeführt, deren Mantelfläche durch eine Farblösung in einem Trog 10 hindurchgeht.
Die Rohreinrichtung 5 hat ein Zuführrohr 11 für frische Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder irgendein anderes Lösungsmittel, und ein Absaugrohr 12 für gebrauchte Flüssigkeit, die nun Verunreinigungen, d.h. Farbe und lose Fasern von der Papierbahn in dem beschriebenen Fall, sowie Schmutz und Staub enthält. Das Abführrohr 12 ist mit einem Zwischenabschnitt 13, der flexibel ist, und Endabschnitten 14, 15 an den beiden Einheiten 1, 3 versehen, die starr und in geeigneter Weise gebogen sind. Das Zuführrohr für frische Behandlungsflüssigkeit erstreckt sich innerhalb des Abführrohrs 12 und kann aus einem Schlauch bestehen.
Die Service-Einheit 3 hat einen Tank 16, der frische Behandlungsflüssigkeit in einem oder mehreren Behältern enthält, und eine Anlage zum Reinigen gebrauchter, Verunreinigungen enthaltender Flüssigkeit. Über dem Tank 16 ist eine Vakuumpumpe 17 angeordnet, mit der das Absaugrohr 12 mit seinem Endabschnitt 15 verbunden ist und die mit der Reinigungsanlage in dem Tank 16 mittels eines Rücklaufrohres 18 verbunden ist. Mit der Reinigungsanlage ist ein Luftfilter 19 verbunden, um Luft freizulassen, die von der Flüssigkeit abgetrennt wurde, welche Verunreinigungen enthält und an der Reinigungseinheit 1 zugeführt wird, um als Träger für die verwendete Flüssigkeit und freigesetzte Verunreinigungen zu dienen. Über dem Tank 16 ist eine Hochdruckpumpe 20 angeordnet, die mit der sauberen Behandlungsflüssigkeit in dem Tank 16 verbunden ist. Der Schlauch 11 ist mit der Hochdruckpumpe 20 verbunden, die so angeordnet ist, daß dem Düsenkopf 4 über den Schlauch 11 saubere Behandlungsflüssigkeit zugeführt wird.
Der Düsenkopf 4 kann parallel zur Welle der Musterwalze 6 hin und her bewegt werden, was durch eine Betätigungseinrichtung 21 in Form eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders bewirkt wird, der starr an einem Halter 22 (in Fig. 2 nicht gezeigt) angebracht ist. Der Kolben in dem Zylinder 21 ist starr mit dem gebogenen starren Endabschnitt 14 des Absaugrohrs 12 über ein Verbindungsstück 23 verbunden. Der Düsenkopf 4 ist starr mit dem Endabschnitt 14 verbunden, so daß er längs der Mantelfläche 2 in einem konstanten Abstand davon geführt wird, um einen Spalt 34 zu gewährleisten, was nachstehend erläutert wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 ist die Mittellinie des Düsenkopfes 4 etwas aus der Mitte der Musterwalze 6 verschoben, während der Düsenkopf 4 bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 genau zu der Mitte gerichtet ist.
Der Düsenkopf 4 (siehe Fig. 4 und 5) hat eine Umschließung 25, die aus einem Gehäuse mit Kreisquerschnitt besteht, und eine in dem Gehäuse 25 in unmittelbarer Nähe der Mittellinie des Gehäuses angeordnete Strahldüse 24. Das Gehäuse 25, das vorzugsweise zylindrisch ist, bildet seinerseits eine langgestreckte Saugdüse 26, die in einem Öffnungsrand 29 endet, der eine Öffnung 39 umgibt, die frei von mechanischen Teilen ist. Die Saugdüse 26 enthält eine Kammer 32 mit der Öffnung 39 und ist im Abstand von der Mantelfläche 2 angeordnet, um einen ümfangsspalt 34 zwischen der Mantelfläche 22 und dem Öffnungsrand 29 zu bilden. Die Strahldüse 24 ist in der Kammer 32 des Gehäuses axial im Abstand von der Öffnung 39 angeordnet, um einen Strahl 40 aus Behandlungsflüssigkeit zu emittieren, der eine vorgegebene Behandlungsfläche 41 auf der Mantelfläche 2 erzeugt. Innerhalb des Gehäuses 25 ist ein Halter 27 angeordnet, dessen Position fest sein kann, der jedoch vorzugsweise in verschiedene Positionen mit Hilfe einer geeigneten Einstelleinrichtung (nicht gezeigt) verstellbar ist. Der Halter 27 trägt die Strahldüse 24, deren Öffnung 28 zentral in dem Gehäuse 25 angeordnet ist. Die Position der Strahldüse 24 bezüglich des Halters 27 kann fest oder einstellbar sein. Der Schlauch 11 ist mit einer zentralen axialen Öffnung 30 in dem Halter 27 verbunden. Diese Öffnung 30 steht mit der Strahldüse 24 in Verbindung. Der Halter 27 ist auch mit einer Vielzahl von peripheren axialen Durchgangslöchern 31 versehen, durch welche das Absaugrohr 12 offen mit der Kammer 32 der Saugdüse 26 kommuniziert. Das vordere Ende der Saugdüse 26 hat eine solche Kontur, daß sie der Krümmung der Musterwalze 6 zur Erzeugung des Spaltes 34 angepaßt ist. Diese Kontur ändert sich somit in der Form abhängig von der Ausrichtung der Saugdüse 26 in bezug auf die Mitte der Musterwalze, wie es für die beiden Ausführungsformen in Fig. 2 und Fig. 5 dargestellt ist.
Während einer linearen Verschiebung des Düsenkopfes 4 wird dieser durch seine Aufhängung in dem Zylinder 21 geführt, so daß die Größe des Spaltes 34 die ganze Zeit konstant gehalten ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Strahldüse 24 im Abstand von der zylindrischen Innenseite 42 der Saugdüse 26 so angeordnet, daß ein freier Umfangskanal 43 der Kammer 32 zwischen der Innenseite 42 und der Strahldüse 24 gebildet wird. Dieser Kanal 43 steht somit direkt in Verbindung mit dem Absaugrohr 12 über die axialen Öffnungen 31 in dem Halter 27.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Düsenkopf 4 auch eine Einrichtung 44 für eine gesteuerte Zuführung von Druckluft zu der Kammer 32 über den Spalt 34, um auf von der Oberfläche 2 abgelenkte Flüssigkeit und von der Mantelfläche 2 freigesetztes Material zu treffen und zum Kanal 43 hin und durch ihn hindurch mitzunehmen. Die Zuführungseinrichtung 44 für Druckluft hat ein Rohr 35 und einen Verteiler, der mit dem Rohr 35 für eine Zwangszuführung von Druckluft zu der Saugdüse 26 in der Nähe des Öffnungsrandes 29 verbunden ist, so daß ein starker Luftstrom in die Kammer 32 durch den Spalt 34 eingeführt wird. Dieser gesteigerte Luftstrom ergibt auch eine günstige Trocknung der Mantelfläche 2. Die Druckluft kann um den ganzen Spalt 34 herum oder nur auf bestimmten Teilen von ihm zugeführt werden, insbesondere stromab vom Öffnungsrand 29 für den Fall, daß sich die Musterwalze 6 oder ein anderer Gegenstand mit einer derart hohen Drehzahl dreht, daß seine Oberfläche 2 eine Luftschicht mit sich in die Kammer 32 durch den Spalt 34 stromauf von dem Öffnungsrand 29, gesehen in der Drehrichtung der Musterwalze, trägt. Die Druckluftstrahlen sind somit so ausgerichtet, daß sie die Mantelfläche 2 beim Durchgang durch den Spalt 34 treffen. Eine geeignete Ausrichtung ist deshalb etwa 40 bis 900 in bezug auf die äußere Oberfläche des Gehäuses 25. Der Verteiler ist in Fig. 4 nicht gezeigt, ist jedoch insgesamt durch Pfeile 33 angedeutet, um die Verteilung der Druckluft stromab von dem Öffnungsrand 29 zu erläutern. In Fig. 5 ist der Verteiler in der Form eines endlosen Rohres 37 gezeigt, das sich um die gesamte Saugdüse 26 herum in der Nähe des Öffnungsrandes 29 erstreckt und mit einer Vielzahl von Öffnungen 38 versehen ist, die dem Spalt 34 zugewandt sind, so daß Strahlen 45 aus Druckluft zwangsweise in die Kammer 32 über den Spalt 34 in der gleichen Zeit geführt werden, wie sie gegen die Mantelfläche 2 für deren Trocknung treffen.
Fig. 6 zeigt einen Düsenkopf 4, der ähnlich dem in Fig. 4 ist, der jedoch für die Behandlung der ebenen Fläche 2 eines sich bewegenden Drahtes oder Filzes 36 in einer in Betrieb befindlichen Papiermaschine modifiziert ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Öffnungsrand 29 des Gehäuses 25 eben anstatt konkav ausgebildet ist, so daß der Öffnungsrand 29 in einer Ebene senkrecht zur zentralen Achse des Düsenkopfes 4 liegt. Ein Düsenkopf in der Bauweise, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, d.h. mit einem einwärts gekrümmten Öffnungsrand 29, kann auch äußerst vorteilhaft zum Reinigen eines Drahtes oder Filzes 36 verwendet werden, indem er in unmittelbarer Nähe zu der gekrümmten Oberfläche des Drahtes oder Filzes angeordnet wird, d.h. wo er über eine Walze läuft. Es ergibt sich ein stark verbessertes Ergebnis, da der Draht oder der Filz innere Abschnitte freilegt, wenn er um die Rolle läuft und gebogen wird, wobei der Flüssigkeitsstrahl 40 ebenfalls auf diese inneren Abschnitte der Oberfläche 2 wirkt.
Der Ausdruck "Verunreinigungen" bezieht sich auf alles Material, das, insbesondere während des Betriebs, an der Oberfläche 2 des Gegenstandes 6 anhaftet und nicht nur Teilchen, wie Staub und Schmutz aus der Umgebung und Fasern aus der Matenalbahn, beispielsweise der Papierbahn, in Kontakt mit der sich bewegenden Oberfläche einschließt, sondern auch solches Material, das mit Hilfe der sich bewegenden Fläche auf eine vorbeilaufende Materialbahn aufgebracht wird oder sich bereits auf der Materialbahn befindet.
Die zum Reinigen der Oberfläche 2 des Gegenstandes 6 verwendete Flüssigkeit kann irgendeine geeignete Flüssigkeit sein, was von der Art der zu reinigenden, sich bewegenden Oberfläche abhängt. Die Flüssigkeit kann Umgebungstemperatur oder eine erhöhte Temperatur haben. Sie ist vollständig frei von Feststoffteilchen, da diese die Oberfläche 2 des Gegenstandes 6 beschädigen könnten. In den meisten Fällen genügt es, Frischwasser zu verwenden.
Die Vorrichtung hat auch eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die auf die Betätigungseinrichtung 21 einwirkt und die Bewegungen des Düsenkopfes 4 hin und her in einer Beziehung zu der Geschwindigkeit der Walze, des Drahtes oder des Filzes oder eines anderen Gegenstandes 6 steuert, so daß die gesamte Oberfläche 2 in einem bestimmten Zeitraum behandelt und gereinigt wird. Die Zustellungsgeschwindigkeit des Düsenkopfes 4 quer zur Bewegungsrichtung des Gegenstandes wird proportional zur effektiven Abmessung der Behandlungsfläche 41 (quer über den Gegenstand 6) gewählt. Wenn letztere beispielsweise 10 mm beträgt, kann die Zustellgeschwindigkeit 8 mm pro Umdrehung betragen. Die Steuereinheit kann beispielsweise mit Hilfe eines Schrittmotors oder irgendeiner anderen Betätigungseinrichtung programmiert sein, um den Düsenkopf 4 so zu steuern, daß er nur oder häufiger bestimmte Teile beispielsweise einer Walze reinigt.
Gewünschtenfalls kann die Vorrichtung mit einem oder mehreren zusätzlichen Düsenköpfen 4 versehen sein, um ihr Leistungsvermögen zu steigern.
Die Form der Behandlungsfläche 41, die durch die Form der Öffnung 28 bestimmt wird, kann länglich bei geringer Breite, was bevorzugt wird, oval oder kreisförmig sein. Die größte wirksame Abmessung der Behandlungsfläche 41 ist im allgemeinen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gegenstandes 6 und beträgt geeigneterweise 1 bis 50 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm, was von den vorliegenden Betriebsbedingungen abhängt. Die divergierende Form des Strahls 40 umschliedt dann einen Winkel von etwa 5 bis 50º. Je größer der Winkel ist, desto größer muß die kürzeste Entfernung der Behandlungsfläche 41 zum Spalt 34 sein. Wenn der Winkel 45º beträgt, ist deshalb dieser Abstand wenigstens etwa 15 bis 20 mm.
Die der Strahldüse 24 zugeführte Behandlungsflüssigkeit hat einen Druck von 50 bis 500 bar, vorzugsweise 150 bis 300 bar, was von den herrschenden Betriebsbedingungen abhängt. Der Flüssigkeitsstrahl 40 trifft so den Gegenstand 6 mit einem sehr hohen Druck. Der Flüssigkeitsstrahl 40 hat so eine mechanische Wirkung dahingehend, daß er Verunreinigungen auf dem Gegenstand losbricht und sie loseklopft und danach die Verunreinigungen mit sich nimmt. Gleichzeitig wird die Oberfläche des Gegenstandes mit der Behandlungsflüssigkeit gewaschen, wenn der Strahl 40 die Oberfläche trifft. Wenigstens ein Teil der Verunreinigungen kann unmittelbar in der Flüssigkeit oder während des Abführens gelöst werden.
Die Menge der verwendeten Flüssigkeit beträgt geeigneterweise 0,12 bis 5 l/min, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 l/min für jeden Düsenkopf 4, was von den herrschenden Betriebsbedingungen abhängt.
Die Größe des Spaltes 34, d.h. der Abstand zwischen dem Öffnungsrand 29 und der Oberfläche 2 des Gegenstandes 6 beträgt geeigneterweise 1 bis 5 mm, vorzugsweise 1,5 bis 3,0 mm, was von den herrschenden Betriebsbedingungen abhängt.
Der Abstand der Strahldüse 24 zur Oberfläche 2 des Gegenstandes 6 beträgt geeigneterweise 2 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, was von den vorherrschenden Betriebsbedingungen abhängt. Er sollte jedoch nie kleiner als die Größe des Spaltes 34 in jedem Betriebszustand sein.
Die Grenze des von dem Flüssigkeitsstrahl 40 erzeugten Behandlungsbereichs 41 befindet sich in einem Abstand von dem Spalt 34, um zu verhindern, daß Flüssigkeit und Verunreinigungen durch den Spalt 34 herausspritzen, und um auch zu ermöglichen, daß Druckluft zwangsweise durch den Spalt 34 geführt wird, so daß ein Luftstrom den Flüssigkeitsstrahl 40 vollständig umschließt und zu dem Kanal 43 hin abgelenkt und durch ihn hindurchgeführt wird, um als Transportluft für die verwendete abgelenkte Flüssigkeit und Verunreinigungen zu dienen. Dieser Abstand beträgt wenistens 10 mm.
Um einen gleichförmigen Strom von Flüssigkeit, Luft und Verunreinigungen an der Strahldüse 24 vorbei sowie um einen wirksamen Luftstrom vom Spalt 34 in die Kammer 32 weg zu ermöglichen, ist es für die Strahldüse 24 auch wesentlich, daß sie in der Mitte des Gehäuses 25 oder nahe daran angeordnet ist. Die Strahldüse 24 oder gerade ihre Öffnung 28 kann so eingestellt werden, daß der Flüssigkeitsstrahl 40 einen Winkel von 0 bis 450 mit der Mittellinie des Gehäuses 25 bildet. Der Flüssigkeitsstrahl 40 bildet so einen Winkel von weniger als 90º mit der Tangente an dem Punkt, wo der Flüssigkeitsstrahl die Walze trifft, gesehen gegen die Drehrichtung. Abhängig von der Ausrichtung der Strahldüse 24 kann die Mitte der Behandlungsfläche 41 von 0 bis 20 mm zu dem Stromauf-Teil des Spaltes 34 bewegt werden, um die Drehzahl der Walze zu kompensieren.
Selbstverständlich kann der Unterdruck in dem Abführrohr 12 und in der zugeordneten Kammer 32 auf einen Wert reguliert werden, bei dem die erforderliche Saugkraft erzeugt wird, um die gesamte Flüssigkeit, Luft und Verunreinigungen rückwärts von der Saugdüse 26 und durch das Absaugrohr 12 abzusaugen, ohne daß Flüssigkeit, Luft oder Verunreinigungen durch den Spalt 34 nach außen dringen.
Somit stellt die Erfindung eine wirksame Vorrichtung zum Reinigen von beispielsweise sich drehenden Walzen und Drähten ohne das Hilfsmittel mechanischer Bauelemente bereit, die auf der Oberfläche arbeiten. Die Erfindung ermöglicht, daß Walzen mit Flüssigkeitsstrahlen mit extrem hohem Druck gereinigt werden, während sie eine trockene Oberfläche beibehalten. Die Vorrichtung erzeugt somit einen kombinierten Reinigungs und Trocknungseffekt.

Claims

1. Vorrichtung zum Reinigen der Oberflächen (2) von sich in Bewegung befindlichen Gegenständen (6)

- mit wenigstens einem Düsenkopf (4), der ein Gehäuse (25) aufweist, welches eine langgestreckte Saugdüse (26) bildet, die in einem Öffnungsrand (29) endet, der eine Öffnung (39) umgibt,

- wobei die Saugdüse (26) eine Kammer (32) mit der Öffnung (39) enthält,

- wobei die Saugdüse (26) im Abstand von der Oberfläche (2) zur Bildung eines Umfangsspaltes (34) zwischen der Oberfläche (2) und dem Öffnungsrand (29) der Saugdüse (26) angeordnet ist,

- wobei der Düsenkopf (4) auch wenigstens eine Strahldüse (24) aufweist, die in der Kammer (32) im Abstand von der Öffnung (39) angeordnet ist, um einen Strahl (40) einer Behandlungsflüssigkeit zu emittieren, damit eine vorher festgelegte Behandlungsfläche (41) auf der Oberfläche (2) erzeugt wird,

- mit einer Rohreinrichtung (5), die ein Absaugrohr (12), das mit der Kammer (32) der Saugdüse (26) verbunden ist, ein Zuführrohr (11), das mit der Strahldüse (24) verbunden ist, um Behandlungsflüssigkeit unter Druck zuzuführen, und eine Vakuumquelle (17) aufweist, die zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in der Kammer (32) so angeordnet ist, daß mit Hilfe von durch den Spalt (34) einströmender Luft Flüssigkeit und von der Oberfläche (2) gelöstes Material abgeführt werden, und

- mit einer Betätigungseinrichtung (21) zum Bewegen des Düsenkopfes (4) im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Bewegung des Gegenstandes (6),

- wobei der Düsenkopf (4) für eine Führung längs der sich bewegenden Oberfläche (2) in einem konstanten Abstand davon angeordnet ist, um den Spalt (34) aufrechtzuerhalten,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Strahldüse (24) in einem Abstand von der Innenseite (42) der Saugdüse (26) und an der Mitte oder nahe der Mitte der Saugdüse (26) angeordnet ist, um zwischen der Innenseite (42) der Strahldüse (24) einen freien Umfangskanal (43) der Kammer (32) zu bilden, der mit dem Absaugrohr (12) in Verbindung steht, und

- daß der Düsenkopf (4) eine Einrichtung (44) zum Zuführen von komprimierter Luft in die Kammer (32) über den Spalt (34) aufweist, damit sie auf von der Oberfläche (2) abgelenkte Behandlungsflüssigkeit und von der Oberfläche (2) freigegebenes Material prallt und dies in Richtung des Kanals (43) zusammenwirkend mit dem Saugeffekt mitnimmt, der in der Kammer (32) und dem Absaugrohr (12) aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdüse (26) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck in der Saugdüse (26) 50 bis 500 bar, vorzugsweise 150 bis 300 bar beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44) zum Zuführen von komprimierter Luft so angeordnet ist, daß sie komprimierte Luft in die Kammer (32) nur über den stromab befindlichen Teil des Spaltes (34) gesehen in der Bewegungsrichtung des Gegenstandes (6) zuführt, wobei die für den Rest des Spaltes (34), den stromauf befindlichen Teil, erforderliche Luftmenge dadurch eingeführt wird, daß der Gegenstand (6) eine derart hohe Geschwindigkeit hat, daß er Umgebungsluft mit sich in die Kammer (32) zieht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Betriebseinheit (3) aufweist, die mit der Vakuumquelle (17), einer Hochdruckpumpe (20) zum Zuführen von Flüssigkeit zur Strahldüse (24) über das Zuführrohr (11), einen Behälter (16) für saubere Flüssigkeit und eine Ausrüstung zum Rückgewinnen verunreinigter, über die Absaugpumpe (12) zurückgeführter Flüssigkeit und zum Separieren der Verunreinigungen und der Transportluft versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (25) eine zylindrische Form hat und daß in ihm ein Halter (27) in einem Abstand von dem Öffnungsrand (29) des Gehäuses (25) angeordnet ist, daß die Strahldüse (24) zentral an dem Halter angeordnet ist, der eine zentrale Öffnung (30) hat, welche das Zuführrohr (11) mit der Strahldüse (24) verbindet, und daß der Halter (27) mit einer Vielzahl von axial durchgehenden Umfangslöchern (31) versehen ist, durch welche das Absaugrohr (12) in offener Verbindung mit der Kammer (32) der Saugdüse (26) steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Halters (27) bezüglich des Gehäuses (25) ortsfest oder einstellbar ist, um eine Einstellung der Position der Strahldüse (24) bezüglich des Öffnungsrandes (29) des Gehäuses (25) zu ermöglichen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Strahldüse (24) bezüglich des Halters (27) ortsfest oder einstellbar ist, um eine Einstellung der Position der Strahldüse (24) bezüglich des Öffnungsrandes (29) des Gehäuses (25) zu ermöglichen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch eine Steuereinheit zum Steuern der Bewegung des Düsenkopfes (4) in Bezug auf die Geschwindigkeit der Rolle, des Drahtes, des Filzes oder eines anderen ähnlichen Gegenstands (6) aufweist, so daß die gesamte Oberfläche (2) behandelt und gereinigt wird, wenn die Rolle usw. (6) eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (24) so angeordnet ist, daß sie Behandlungsflüssigkeit in einer Menge von 0,12 bis 5 l/min, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 l/min emittiert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Spalts (34), die von dem Abstand zwischen dem Öffnungsrand (29) und der sich bewegenden Oberfläche (2) bestimmt ist, 1 bis 5 mm, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm beträgt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Strahldüse (24) und der sich bewegenden Oberfläche (2) 2 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm beträgt, jedoch in jedem einzelnen Fall immer größer als der Spalt (34) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Behandlungsfläche (41) des Flüssigkeitsstrahls (40) auf der sich bewegenden Oberfläche (2) in einem kürzesten Abstand vom Spalt (34) von wenigstens 10 mm befindet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44) zum Zuführen von komprimierter Luft einen Verteiler (37) aufweist, der sich wenigstens um einen Teil des Öffnungsrandes (29) herum erstreckt und Öffnungen (38) oder Schlitze hat, die dem Spalt (34) zugewandt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler die Form eines Rohres (37) hat.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitstrahl eine divergierende Form hat, die einen Winkel von 5 bis 50º einschließt.