DE69709984T2 - Dust removal system - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Staubbeseitigungssystem.The present invention relates to a dust removal system.
In der Film- oder Papierindustrie wird ein Staubbeseitigungssystem benötigt, welches anhaftenden Staub beseitigen kann, Staub, der in einem Basiselement festhängt, klebrigen Schmutz, wie federartige Fasern an einem Kantenbereich eines Basiselements von beispielsweise Papier oder Filmen sowie Schmutz auf der Oberfläche eines Basiselements, wie Papier oder Filmen. Unter Vorwegnahme des Anstiegs von wiederverwendetem Papier wird vorhergesagt, dass das Problem des Papierpulvers in der Papierindustrie größer sein wird, und das Schaffen eines Staubbeseitigungssystems wird als nicht wesentlich angesehen. Ein herkömmliches Staubbeseitigungssystem ist in der EP 0 640 411 offenbart. Das hier offenbarte Staubbeseitigungssystem hat ein Gehäuse mit einer Luftablasskammer und einer Luftsaugkammer, welches außerdem an seiner Unterseite mit einer ersten Strahldüse und einer zweiten Strahldüse versehen ist. Die erste Strahldüse und die zweite Strahldüse blasen Überschallstrahlen aus, die sich aneinander annähern. Eine Saugdüse ist zwischen der ersten und der zweiten Strahldüse angeordnet, so dass die Arbeitsluft in das Gehäuse hineingesaugt werden kann.In the film or paper industry, a dust removal system is needed which can remove adhered dust, dust stuck in a base member, sticky dirt such as feathery fibers on an edge portion of a base member of, for example, paper or films, and dirt on the surface of a base member such as paper or films. Anticipating the increase in recycled paper, the problem of paper powder is predicted to be greater in the paper industry, and the provision of a dust removal system is not considered essential. A conventional dust removal system is disclosed in EP 0 640 411. The dust removal system disclosed here has a housing with an air discharge chamber and an air suction chamber, which is further provided at its bottom with a first jet nozzle and a second jet nozzle. The first jet nozzle and the second jet nozzle blow out supersonic jets that approach each other. A suction nozzle is arranged between the first and the second jet nozzle so that the working air can be sucked into the housing.
Ein anderes herkömmliches Staubbeseitigungssystem für anhaftenden Staub ist, wie in Fig. 11 gezeigt, mit einem Staubbeseitigungskopf 103 versehen, welcher eine sich drehende Bürstenwalze 101 aufweist, welche auf einem Werkstück 105 (einem Basiselement) gleitet, sowie eine Luftsaugkammer 102, in der die Bürstenwalze 101 angeordnet ist. Staubbeseitigungssysteme dieser Art sind beispielsweise in den Patentanmeldungen US 4 996 746 (flache Reinigungsvorrichtung für eine Karte) und CH 654753 (Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Außenfläche eines zylindrischen Filterelements) beschrieben.Another conventional dust removal system for adhering dust is, as shown in Fig. 11, provided with a dust removal head 103 having a rotating brush roller 101 sliding on a workpiece 105 (a base member) and an air suction chamber 102 in which the brush roller 101 is arranged. Dust removal systems of this type are disclosed, for example, in patent applications US 4 996 746 (flat cleaning device for a card) and CH 654753 (Method and apparatus for cleaning the outer surface of a cylindrical filter element) is described.
Die herkömmlichen Staubbeseitigungssysteme, wie sie oben beschrieben sind, haben jedoch die folgenden Nachteile:However, the conventional dust removal systems as described above have the following disadvantages:
1. Weil die Luftsaugkammer 102 zu groß ist, um die Geschwindigkeit eines Luftstroms in der Luftsaugkammer 102 herabzusetzen, sammelt sich leicht Staub 104 innerhalb des Staubbeseitigungskopfes 103, und wenn der Betrieb des Staubbeseitigungssystems angehalten wird, fällt der Staub 104 davon ab und verschmutzt das Werkstück 105 und benachbarte Systeme.1. Because the air suction chamber 102 is too large to reduce the speed of an air flow in the air suction chamber 102, dust 104 easily accumulates inside the dust removal head 103, and when the operation of the dust removal system is stopped, the dust 104 falls off therefrom and contaminates the workpiece 105 and adjacent systems.
2. Weil die Saugkraft des Staubbeseitigungssystems schwach ist, wird der der Bürstenwalze 101 anhaftende Staub 104 nicht effektiv entfernt, und der Staub 104 an der Bürstenwalze 101 haftet wieder an dem Werkstück 105 an. Daher offenbart das japanische Patent 05049826 die Möglichkeit, eine Vakuumdüse zum Saugen und Entfernen des an der Bürstenwalze anhaftenden Schmutzes vorzusehen.2. Because the suction force of the dust removal system is weak, the dust 104 adhering to the brush roller 101 is not effectively removed, and the dust 104 on the brush roller 101 is re-adhered to the workpiece 105. Therefore, Japanese Patent 05049826 discloses the possibility of providing a vacuum nozzle for sucking and removing the dirt adhering to the brush roller.
3. Ein Luftstrom von dem herkömmlichen Staubbeseitigungssystem hat einen geringen Staubentfernungseffekt, und eine Borste der Bürstenwalze 101, welche in Kontakt mit dem Werkstück 105 gerät, um anhaftenden Staub 104 zu entfernen, muss dick und hart sein. Daher ist es möglich, dass das Werkstück 105 durch die Borste verkratzt wird.3. An air flow from the conventional dust removal system has a low dust removal effect, and a bristle of the brush roller 101, which comes into contact with the workpiece 105 to remove adhered dust 104, must be thick and hard. Therefore, it is possible that the workpiece 105 is scratched by the bristle.
4. Eine Kraft zum Saugen von Staub des herkömmlichen Staubbeseitigungssystems ist im Wesentlichen unzureichend (die Geschwindigkeit des Luftstroms liegt unterhalb von 10 m/s), und der Staub kann nicht effizient entfernt werden.4. Dust suction power of traditional dust removal system is basically insufficient (the airflow speed is below 10 m/s), and the dust cannot be removed efficiently.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Staubbeseitigungssystem zu schaffen, in dem die vorbeschriebenen Probleme gelöst werden und mit dem anhaftender Staub von dem Werkstück sicher entfernt werden kann, ohne das Werkstück zu verkratzen, und in dem vermieden wird, dass der Staubbeseitigungskopf durch Staub verschmutzt wird.It is therefore an object of the present invention to provide a dust removal system in which the which solves the problems described above and which can safely remove dust adhering to the workpiece without scratching the workpiece and which prevents the dust removal head from becoming contaminated by dust.
Diese Aufgaben werden gelöst gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Staubbeseitigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These objects are achieved according to the present invention by a dust removal system having the features of claim 1.
Die vorliegende Erfindung wird nun beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs einer Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems ist, welches nicht Teil der Erfindung ist;Fig. 1 is a sectional view of a main portion of an embodiment of a dust removal system, which is not part of the invention;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Staubbeseitigungssystems im Betrieb ist;Fig. 2 is a schematic plan view of a dust removal system in operation;
Fig. 3 eine vergrößerte erläuternde Darstellung eines Hauptbereichs einer Funktion des Staubbeseitigungssystems ist;Fig. 3 is an enlarged explanatory view of a main portion of a function of the dust removal system;
Fig. 4 eine vergrößerte darstellende Ansicht eines Hauptbereichs einer Funktion des Staubbeseitigungssystems ist;Fig. 4 is an enlarged illustrative view of a main portion of a function of the dust removal system;
Fig. 5 eine vergrößerte erläuternde Ansicht eines Hauptbereichs einer Funktion des Staubbeseitigungssystems ist;Fig. 5 is an enlarged explanatory view of a main portion of a function of the dust removal system;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs einer anderen Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems ist, welches nicht Teil der Erfindung ist;Fig. 6 is a sectional view of a main portion of another embodiment of a dust removal system which is not part of the invention;
Fig. 7 eine erläuternde Ansicht eines Hauptbereichs einer Funktion der Ausführungsform aus Fig. 6 ist;Fig. 7 is an explanatory view of a main portion of a function of the embodiment of Fig. 6;
Fig. 8 eine erläuternde Ansicht einer Funktion eines Vergleichsbeispiels für die vorliegende Erfindung ist;Fig. 8 is an explanatory view of a function of a comparative example of the present invention ;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs einer weiteren Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems ist, welches nicht Teil der Erfindung ist;Fig. 9 is a sectional view of a main portion of another embodiment of a dust removal system not forming part of the invention;
Fig. 10 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs einer Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist; undFig. 10 is a sectional view of a main portion of an embodiment of a dust removal system according to the present invention; and
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs eines herkömmlichen Staubbeseitigungssystems ist.Fig. 11 is a sectional view of a main portion of a conventional dust removal system.
Ausführungsformen von Staubbeseitigungssystemen und eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.Embodiments of dust removal systems and a preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems, und dieses Staubbeseitigungssystem besitzt einen Staubbeseitigungskopf 1, eine Gebläseeinheit (nicht dargestellt) und ein Beförderungsmittel (nicht dargestellt), welches ein Werkstück 2 in Richtung des Pfeils A befördert, während das Werkstück 2 sich nahe des Kopfes 1 befindet.Figs. 1 and 2 show an embodiment of a dust removal system, and this dust removal system has a dust removal head 1, a blower unit (not shown) and a conveying means (not shown) which conveys a workpiece 2 in the direction of arrow A while the workpiece 2 is located near the head 1.
Der Staubbeseitigungskopf 1 weist eine Luftsaugkammer 4 mit einer Luftsaugöffnung 3 auf, welche sich an einer Position in der Nähe des Werkstücks 2 öffnet, eine sich drehende Bürstenwalze 5, die innerhalb der Luftsaugkammer 4 und gleitbar auf dem Werkstück 2 angeordnet ist, und eine Düse 6, welche Staub R ansaugt und entfernt, welcher der sich drehenden Bürstenwalze 5 anhaftet.The dust removal head 1 comprises an air suction chamber 4 having an air suction port 3 opening at a position near the workpiece 2, a rotating brush roller 5 disposed within the air suction chamber 4 and slidably mounted on the workpiece 2, and a nozzle 6. which sucks in and removes dust R adhering to the rotating brush roller 5.
Genauer gesagt besitzt der Staubbeseitigungskopf 1 ein Gehäuse 7, welches lang ist in einer Breitenrichtung des Werkstücks 2, und innerhalb des Gehäuses 7 ist die Luftsaugkammer 4 ausgebildet entsprechend im Wesentlichen der gesamten Länge des Gehäuses 7. An einer unteren Fläche des Gehäuses 7 ist die schlitzartige Saugöffnung 3 mit einer Länge L ausgeformt, die länger ist als eine Breite Wa des Werkstücks 2 (siehe Fig. 2).More specifically, the dust removal head 1 has a casing 7 which is long in a width direction of the workpiece 2, and inside the casing 7, the air suction chamber 4 is formed corresponding to substantially the entire length of the casing 7. On a lower surface of the casing 7, the slit-like suction port 3 is formed with a length L which is longer than a width Wa of the workpiece 2 (see Fig. 2).
Ein Ende eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Luftsaugkanals ist mit der Luftsaugkammer 4 verbunden, und eine Gebläseeinheit, welche Luft in der Luftsaugkammer 4 saugt, ist mit dem anderen Ende des Luftsaugkanals verbunden. Durch die Saugkraft der Gebläseeinheit wird Luft innerhalb der Luftsaugkammer 4 in die Gebläseeinheit durch den Luftsaugkanal eingesaugt, und Luft außerhalb des Systems wird durch einen Raum zwischen der Luftsaugöffnung 3 und dem Werkstück 2 in die Luftsaugkammer 4 eingesaugt.One end of an air suction duct not shown in the drawings is connected to the air suction chamber 4, and a blower unit which sucks air in the air suction chamber 4 is connected to the other end of the air suction duct. By the suction force of the blower unit, air inside the air suction chamber 4 is sucked into the blower unit through the air suction duct, and air outside the system is sucked into the air suction chamber 4 through a space between the air suction port 3 and the workpiece 2.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die sich drehende Bürstenwalze 5 drehbar um eine Achse M, welche parallel zu der schlitzartigen Luftsaugöffnung 3 in der Luftsaugkammer 4 des Gehäuses 7 verläuft, und die Bürstenwalze 5 dreht sich mittels einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in Richtung des Pfeils F in Fig. 1. Aufgrund dieser sich drehenden Bürstenwalze 5 wird der Staub R, der der Fläche des Werkstücks 2 anhaftet, abgewischt.As shown in Fig. 1, the rotating brush roller 5 is rotatable about an axis M which is parallel to the slot-like air suction opening 3 in the air suction chamber 4 of the housing 7, and the brush roller 5 rotates in the direction of arrow F in Fig. 1 by means of a drive device not shown in the drawings. Due to this rotating brush roller 5, the dust R adhering to the surface of the workpiece 2 is wiped off.
Die Düse 6 hängt an einer unteren Fläche einer Trennwand 8, welche oberhalb der Bürstenwalze 5 in der Luftsaugkammer 4 vorgesehen ist. Die Düse 6 hat eine schlitzartige Öffnung 10, welche sich entsprechend einer gesamten axialen Länge der Bürstenwalze 5 erstreckt. Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt die Düse 6 insbesondere ein Paar von Schaufelabschnitten 21 mit konkaven Flächenabschnitten 20, welche an Kanten von Endbereichen von Außenflächen der Düse ausgebildet sind. Spitzenbereiche der Schaufelabschnitte 21 sind dünne Spitzenbereiche 22. Zwischen inneren Flächen des Paars der Schaufelabschnitte 21, die einander gegenüberliegen, ist eine schlitzartige Öffnung 10 ausgeformt, die sich entsprechend der gesamten axialen Länge der Achse M der Bürstenwalze 5 erstreckt. Ein Ende der Düse 6, die sich entsprechend der gesamten axialen Länge der Achse M erstreckt, ist so angeordnet, dass es nahe an oder in Kontakt mit einer Umfangsfläche der Bürstenwalze 5 steht. Mehrere Luftkanalschlitze 9 sind an der Trennwand 8 in der Luftsaugkammer 4 vorgesehen, und einer der Luftkanalschlitze 9 verbindet die schlitzartige Öffnung 10 der Düse 6.The nozzle 6 is suspended from a lower surface of a partition wall 8 provided above the brush roller 5 in the air suction chamber 4. The nozzle 6 has a slit-like opening 10 extending along an entire axial length of the brush roller 5. Specifically, as shown in Fig. 3, the nozzle 6 has a pair of blade portions 21 with concave surface portions 20 formed at edges of end portions of outer surfaces of the nozzle. Tip portions of the blade portions 21 are thin tip portions 22. Between inner surfaces of the pair of blade portions 21 facing each other, a slit-like opening 10 is formed which extends along the entire axial length of the axis M of the brush roller 5. One end of the nozzle 6 which extends along the entire axial length of the axis M is arranged to be close to or in contact with a peripheral surface of the brush roller 5. A plurality of air passage slots 9 are provided on the partition wall 8 in the air suction chamber 4, and one of the air passage slots 9 connects the slit-like opening 10 of the nozzle 6.
Da das Staubbeseitigungssystem so aufgebaut ist, fließt, wenn Luft von der schlitzartigen Öffnung der Düse 6 in Richtung des Pfeils C gesaugt wird, Luft um die konkaven Flächenbereiche 20 des Endbereichs der Düse 6 mit hoher Geschwindigkeit nach unten entlang den konkaven Flächenbereichen 20, wie in Fig. 3 durch durchbrochene Linien dargestellt, und die Luft erreicht eine relativ tiefe Position der Borste 12, bevor sie in die Schlitzöffnung 10 eingesaugt wird. Daher kann Staub R, der der Borste 12 der sich drehenden Bürstenwalze 5 anhaftet, vollständig entfernt werden.Since the dust removal system is so constructed, when air is sucked from the slit-like opening of the nozzle 6 in the direction of arrow C, air around the concave surface portions 20 of the end portion of the nozzle 6 flows downward at a high speed along the concave surface portions 20 as shown by broken lines in Fig. 3, and the air reaches a relatively deep position of the bristle 12 before being sucked into the slit opening 10. Therefore, dust R adhering to the bristle 12 of the rotating brush roller 5 can be completely removed.
Wieder mit Bezug auf Fig. 1 sind ein Durchmesser D der sich drehenden Bürstenwalze 5 und eine innere Breite W parallel zu einer Bewegungsrichtung des Werkstücks 2 der Luftsaugkammer 4 so gewählt, dass gilt D ≤ W ≤ (D+20 mm). Daher kann ein Raum zwischen der sich drehenden Bürstenwalze 5 und einer inneren Wandfläche der Luftsaugkammer 4 kleiner werden, und Luft innerhalb der Luftsaugkammer 4 kann bei hoher Geschwindigkeit fließen, und hierdurch kann Staub R, welcher in die Luftsaugkammer 4 eingesaugt wird, schnell in den Luftsaugkanal fließen, und der Staub R verbleibt nicht in der Luftsaugkammer 4, und das wiederholte Anhaften des Staubs R an dem Werkstück 2 kann auch verhindert werden.Referring again to Fig. 1, a diameter D of the rotating brush roller 5 and an inner width W parallel to a moving direction of the workpiece 2 of the air suction chamber 4 are selected such that D ≤ W ≤ (D+20 mm). Therefore, a space between the rotating brush roller 5 and an inner wall surface of the air suction chamber 4 can become smaller, and air inside the air suction chamber 4 can flow at a high speed, and thereby dust R sucked into the air suction chamber 4 can quickly flow into the air suction channel, and the dust R does not remain in the Air suction chamber 4, and the repeated adhesion of the dust R to the workpiece 2 can also be prevented.
Vorzugsweise gilt für den Durchmesser D und die innere Breite W außerdem (D+3 mm) ≤ W ≤ (D+10 mm), und die Luft innerhalb der Luftsaugkammer 4 fließt noch weicher und bei noch höherer Geschwindigkeit als in dem Fall, in dem gilt D ≤ W ≤ (D+20 mm), so dass verhindert werden kann, dass Staub R in der Luftsaugkammer 4 verbleibt. Wenn gilt D > W, kontaktiert die Bürstenwalze 5 die innere Wandfläche der Luftsaugkammer 4, und kein Zwischenraum existiert zwischen der Bürstenwalze 5 und der inneren Wandfläche der Luftsaugkammer 4. Daher wird eine Geschwindigkeit des Luftstroms innerhalb der Luftsaugkammer 4 beträchtlich gesenkt, und die Kraft des Staubbeseitigungskopfes 1, mit der er Staub R einsaugt, geht verloren. Wenn gilt W > (D+20 mm), wird ein Raum zwischen der Bürstenwalze 5 und der inneren Wandfläche der Luftsaugkammer 4 zu groß, und die Geschwindigkeit des Luftstroms innerhalb der Luftsaugkammer 4 senkt sich.Preferably, the diameter D and the inner width W are also (D+3 mm) ≤ W ≤ (D+10 mm), and the air inside the air suction chamber 4 flows even more smoothly and at an even higher speed than in the case where D ≤ W ≤ (D+20 mm), so that dust R can be prevented from remaining in the air suction chamber 4. When D > W, the brush roller 5 contacts the inner wall surface of the air suction chamber 4, and no gap exists between the brush roller 5 and the inner wall surface of the air suction chamber 4. Therefore, a speed of the air flow inside the air suction chamber 4 is considerably lowered, and the power of the dust removing head 1 to suck in dust R is lost. If W > (D+20 mm), a space between the brush roller 5 and the inner wall surface of the air suction chamber 4 becomes too large, and the speed of the air flow within the air suction chamber 4 decreases.
Luft tritt zwischen Trennwänden 11 hindurch, welche eine Luftsaugöffnung 3 ausbilden, und ein Werkstück 2 ist so angeordnet, dass es sich mit einer Geschwindigkeit V von 50 bis 60 m/s bewegt. Daher wird Staub R noch effektiver von dem Werkstück 2 entfernt und bestimmt in die Luftsaugkammer 4 eingesaugt. Außerdem kann Staub R, welcher einem Werkstück 2 anhaftet und, abhängig von der Qualität eines Materials des Werkstücks 2, mittels einer herkömmlichen Staubbeseitigungsvorrichtung schwierig abzulösen ist, mit der erfindungsgemäßen Staubbeseitigungsvorrichtung in manchen Fällen entfernt werden. Wenn eine Geschwindigkeit des Luftstroms V unterhalb von 50 m/s liegt, kann Staub R, welcher durch die Bürstenwalze 5 abgewischt wird, durch einen Raum zwischen den Trennwänden 11 und einer Fläche des Werkstücks 2 nach außen treten. Sogar wenn eine Geschwindigkeit des Luftstroms V größer ist als 60 m/s, verändert sich die Effizienz des Entfernens des Staubs R nicht sehr.Air passes between partition walls 11 forming an air suction port 3, and a workpiece 2 is arranged to move at a speed V of 50 to 60 m/s. Therefore, dust R is removed from the workpiece 2 more effectively and is surely sucked into the air suction chamber 4. In addition, dust R which adheres to a workpiece 2 and is difficult to be removed by a conventional dust removing device depending on the quality of a material of the workpiece 2 can be removed by the dust removing device according to the invention in some cases. When a speed of the air flow V is below 50 m/s, dust R which is wiped by the brush roller 5 may come out through a space between the partition walls 11 and a surface of the workpiece 2. Even when a speed of the air flow V is greater than 60 m/s, the efficiency of removing dust R does not change much.
Eine sich drehende Bürstenwalze 5 ist so angeordnet, dass sie sich innerhalb eines Bereichs von 1600 bis 3000 rpm dreht. Daher wird Staub R, der dem Werkstück 2 anhaftet, effektiv entfernt, und es wird verhindert, dass das Werkstück 2 durch die Bürstenwalze 5 verkratzt wird. Wenn die Drehung der Bürstenwalze 5 unterhalb von 1600 rpm stattfindet, kann es sein, dass Staub R, der dem Werkstück 2 fest anhaftet, in manchen Fällen nicht entfernt wird. Wenn die Drehung der Bürstenwalze 5 oberhalb von 3000 rpm stattfindet, ist es möglich, dass eine Oberfläche des Werkstücks 5 durch die Bürstenwalze 5 verkratzt und beschädigt wird.A rotating brush roller 5 is arranged to rotate within a range of 1600 to 3000 rpm. Therefore, dust R adhering to the workpiece 2 is effectively removed, and the workpiece 2 is prevented from being scratched by the brush roller 5. When the rotation of the brush roller 5 occurs below 1600 rpm, dust R firmly adhering to the workpiece 2 may not be removed in some cases. When the rotation of the brush roller 5 occurs above 3000 rpm, it is possible that a surface of the workpiece 5 is scratched and damaged by the brush roller 5.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Länge B von Borstenendbereichen 12a der Borsten 12 der sich drehenden Bürstenwalze 5, die in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks 2 gelangen, bezüglich der Dicke T des Werkstücks 2 so gewählt, dass gilt 0 ≤ B ≤ T. Während dieses Staubbeseitigungssystem arbeitet, gleitet, wie in Fig. 5 gezeigt, jeder Borstenendbereich 12a sicher auf der Fläche des Werkstücks 2 unter der Bedingung, dass die Borste 12 leicht gebogen wird und in gemäßigtem Rahmen elastische Energie speichert. Aus diesem Grund wird Staub, der dem Werkstück 2 anhaftet, noch sicherer entfernt, und eine Beschädigung des Werkstücks 2 kann verhindert werden. Wenn eine Länge B des Borstenendbereichs 12a so gewählt wird, dass gilt B > 0, d. h. wenn der Borstenendbereich 12a die Fläche des Werkstücks 2 nicht berührt, kann die Bürstenwalze 5 keinen Staub entfernen. Wenn gilt B > T, verbiegt sich die Borste 12 sehr und verkratzt die Oberfläche des Werkstücks 2.As shown in Fig. 4, a length B of bristle end portions 12a of the bristles 12 of the rotating brush roller 5 that come into contact with the surface of the workpiece 2 is set such that 0 ≤ B ≤ T with respect to the thickness T of the workpiece 2. As shown in Fig. 5, while this dust removing system operates, each bristle end portion 12a slides securely on the surface of the workpiece 2 under the condition that the bristle 12 is slightly bent and stores elastic energy within a moderate range. For this reason, dust adhering to the workpiece 2 is removed more securely, and damage to the workpiece 2 can be prevented. If a length B of the bristle end portion 12a is set such that B > 0, that is, If the bristle end portion 12a does not touch the surface of the workpiece 2, the brush roller 5 cannot remove dust. If B > T, the bristle 12 bends greatly and scratches the surface of the workpiece 2.
Bei dem oben beschriebenen Staubbeseitigungssystem wird Staub R, der dem Werkstück 2 anhaftet, sicher und effizient entfernt durch die sich drehende Bürstenwalze 5 des vorliegenden Staubbeseitigungssystems. Außerdem wird Staub R, der der Bürstenwalze 5 anhaftet, durch die Düse 6 entfernt, und es wird möglich, zu verhindern, dass Staub R, welcher schon von dem Werkstück 2 entfernt worden ist, diesem Werkstück 2 wieder anhaftet. Insbesondere werden beispielsweise klebriger Staub, Staub, der in dem Werkstück 2 festhängt, und Staubflocken vom Ende des Werkstücks 2 (falls das Werkstück 2 Papier ist) effizient entfernt.In the dust removal system described above, dust R adhering to the workpiece 2 is safely and efficiently removed by the rotating brush roller 5 of the present dust removal system. In addition, dust R, adhering to the brush roller 5 is removed by the nozzle 6, and it becomes possible to prevent dust R which has already been removed from the workpiece 2 from adhering to the workpiece 2 again. In particular, for example, sticky dust, dust stuck in the workpiece 2, and dust flakes from the end of the workpiece 2 (in the case of the workpiece 2 being paper) are efficiently removed.
Es kann verhindert werden, dass der Staubbeseitigungskopf des erfindungsgemäßen Staubbeseitigungssystems schmutzig ist. Das heißt, ein Raum zwischen der sich drehenden Bürstenwalze 5 und einer inneren Wandfläche einer Luftsaugkammer 4 wird kleiner als in dem herkömmlichen Staubbeseitigungssystem, und Luft innerhalb der Luftsaugkammer 4 fließt mit hoher Geschwindigkeit, und Staub R, der in die Luftsaugkammer 4 eingesaugt wird, kann schnell in den Luftsaugkanal fließen. Daher wird verhindert, dass Staub R in der Luftsaugkammer 4 nach dem Betrieb des Staubbeseitigungssystems verbleibt. Das heißt, es wird verhindert, dass der Staub R in der sich drehenden Bürstenwalze 5 und der inneren Wandfläche der Luftsaugkammer 4 verbleibt. Daher kann der Staubbeseitigungskopf 1 für lange Zeit verwendet werden, ohne ihn zu reinigen, und eine Frequenz des Reinigens und Austauschens der Bürstenwalze 5 kann gesenkt werden. Als Ergebnis erleichtert sich die Wartung des Staubbeseitigungssystems, und die Betriebskosten sinken gleichzeitig.The dust removal head of the dust removal system according to the present invention can be prevented from being dirty. That is, a space between the rotating brush roller 5 and an inner wall surface of an air suction chamber 4 becomes smaller than in the conventional dust removal system, and air inside the air suction chamber 4 flows at a high speed, and dust R sucked into the air suction chamber 4 can quickly flow into the air suction channel. Therefore, dust R is prevented from remaining in the air suction chamber 4 after the dust removal system is operated. That is, the dust R is prevented from remaining in the rotating brush roller 5 and the inner wall surface of the air suction chamber 4. Therefore, the dust removal head 1 can be used for a long time without cleaning it, and a frequency of cleaning and replacing the brush roller 5 can be reduced. As a result, the maintenance of the dust removal system is made easier and operating costs are reduced at the same time.
Die Bürstenwalze 5 kann beispielsweise aus Polyamidkunstharz sein, aus acrylischem Kunstharz, aus Metall, aus leitenden Fasern, aber es ist auch möglich, sie aus anderen Materialien herzustellen. Das Werkstück 2, von welchem Staub entfernt wird, kann beispielsweise Papier, Film oder ein anderes Material sein.The brush roller 5 can be made of, for example, polyamide resin, acrylic resin, metal, conductive fibers, but it is also possible to make it of other materials. The workpiece 2 from which dust is removed can be, for example, paper, film or another material.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems. Dieses Staubbeseitigungssystem besitzt eine erste und eine zweite Luftablasskammer 15, 16, welche an einer Stromaufwärtsseite H und an einer Stromabwärtsseite J einer Luftsaugöffnung 3 einer Luftsaugkammer 4 angeordnet sind und mit einer ersten und zweiten Ultraschalldüse 13, 14 versehen sind, welche Luft zu einem Luftmesser K unter Verwendung einer Ultraschalldruckwelle P ablenken und das Luftmesser K gegen das Werkstück 2 blasen.Fig. 6 shows another embodiment of a dust removal system. This dust removal system has first and second air discharge chambers 15, 16 which are arranged on an upstream side H and a downstream side J of an air suction opening 3 of an air suction chamber 4 and are provided with first and second ultrasonic nozzles 13, 14 which deflect air to an air knife K using an ultrasonic pressure wave P and blow the air knife K against the workpiece 2.
Trennwände 11 teilen das Innere eines Gehäuses 7 eines Staubbeseitigungskopfes 1 in die Luftsaugkammer 4 und die erste und zweite Ablasskammer 15, 16 auf der Stromaufwärtsseite H und der Stromabwärtsseite J der Luftablasskammer 4. Die restlichen Teile dieser Ausführungsform sind im Wesentlichen gleich denen gemäß den Fig. 1 bis 5.Partition walls 11 divide the interior of a housing 7 of a dust removal head 1 into the air suction chamber 4 and the first and second discharge chambers 15, 16 on the upstream side H and the downstream side J of the air discharge chamber 4. The remaining parts of this embodiment are substantially the same as those according to Figs. 1 to 5.
Die erste und zweite Luftablasskammer 15, 16 werden durch eine nicht dargestellte Gebläseeinheit über einen ebenfalls nicht dargestellten Luftablasskanal mit Luft versorgt. Die Luft passiert die erste und zweite Ultraschalldüse 13, 14 und wird zum Luftmesser K, welches die Ultraschalldruckwelle P beinhaltet und gegen ein Werkstück 2 geblasen wird. Danach wird das Luftmesser K in die Luftsaugkammer 4 zusammen mit dem Staub R eingesaugt, und die Luft wird zurückgeführt zu der Gebläseeinheit durch einen Luftsaugkanal.The first and second air discharge chambers 15, 16 are supplied with air by a blower unit not shown through an air discharge duct also not shown. The air passes through the first and second ultrasonic nozzles 13, 14 and becomes the air knife K, which contains the ultrasonic pressure wave P and is blown against a workpiece 2. Thereafter, the air knife K is sucked into the air suction chamber 4 together with the dust R, and the air is returned to the blower unit through an air suction duct.
Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 8. Wenn Luft, die einfach mit einer hohen Geschwindigkeit strömt, von einer Luftablasskammer 201 gegen eine Fläche eines Werkstücks 2 bläst und in eine Luftsaugkammer 203 eingesaugt wird, wird ein Teil des Staubs R von einer Fläche des Werkstücks 2 durch einen sogenannten Luftmesservorgang des Luftstroms abgetrennt. Eine Grenzschicht 25, in der Luft mit niedriger Geschwindigkeit fließt, bildet sich jedoch oberhalb der Oberfläche des Werkstücks 2, und der größte Teil des Staubs R ist in dieser Grenzschicht 25 eingeschlossen, wodurch das Entfernen von Staub R von dem Werkstück 2 schwierig wird.Referring now to Fig. 8, when air simply flowing at a high speed blows against a surface of a workpiece 2 from an air discharge chamber 201 and is sucked into an air suction chamber 203, a part of the dust R is separated from a surface of the workpiece 2 by a so-called air knife action of the air flow. However, a boundary layer 25 in which air flows at a low speed forms above the surface of the workpiece 2, and most of the dust R is enclosed in this boundary layer 25, making the removal of dust R from the workpiece 2 difficult.
Mit dem Staubbeseitigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, zerstört eine Ultraschalldruckwelle P eine Grenzschicht 25, und ein Luftmesser K trifft direkt eine Fläche eines Werkstücks 2, und Staub R kann effektiv beseitigt werden. Daher können zwei Arten von Staubbeseitigungsvorgängen, nämlich der der Bürstenwalze 5 und der des Luftmessers K mit der Ultraschalldruckwelle P, den an dem Werkstück 2 anhaftenden Staub R noch besser entfernen. Insbesondere können beispielsweise anhaftender Staub, Staub, der in dem Werkstück 2 festhängt, und Staubflocken an einem Ende des Werkstücks 2 (wenn das Werkstück 2 Papier ist) effektiv entfernt werden.With the dust removal system according to the present invention, as shown in Fig. 7, an ultrasonic pressure wave P destroys a boundary layer 25 and an air knife K directly hits a surface of a workpiece 2, and dust R can be effectively removed. Therefore, two types of dust removal operations, namely that of the brush roller 5 and that of the air knife K with the ultrasonic pressure wave P, can more effectively remove the dust R adhering to the workpiece 2. In particular, for example, adhering dust, dust stuck in the workpiece 2, and dust flakes at one end of the workpiece 2 (when the workpiece 2 is paper) can be effectively removed.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Staubbeseitigungssystems. Das Staubbeseitigungssystem besitzt eine Luftsaugkammer 17, welche an einer Stromabwärtsseite J einer Luftsaugkammer 4 angeordnet ist, sowie eine erste und eine zweite Luftablasskammer 15, 16, welche an der Stromabwärtsseite J der Luftsaugkammer 4 angeordnet sind und mit einer ersten und einer zweiten Ultraschalldüse 13, 14 versehen sind, welche ein Luftmesser K gegen ein Werkstück 2 blasen, und zwar auf einer Stromaufwärtsseite H und einer Stromabwärtsseite J der Luftsaugkammer 17.Fig. 9 shows another embodiment of a dust removal system. The dust removal system has an air suction chamber 17 arranged on a downstream side J of an air suction chamber 4, and first and second air discharge chambers 15, 16 arranged on the downstream side J of the air suction chamber 4 and provided with first and second ultrasonic nozzles 13, 14 which blow an air knife K against a workpiece 2 on an upstream side H and a downstream side J of the air suction chamber 17.
Daher sind innerhalb des Gehäuses 7 des Staubbeseitigungskopfes 1 die Luftsaugkammer 4, die Luftsaugkammer 17 mit einer Luftsaugöffnung 19, welche sich nach unten an der Stromabwärtsseite J der Luftsaugkammer 4 öffnet, eine Verbindungskammer 18, welche die Luftsaugkammern 4 und 17 verbindet, sowie die erste und die zweite Luftablasskammer 15, 16 vorgesehen. Die restliche Anordnung dieser Ausführungsform gleicht der nach den Fig. 1 bis 7.Therefore, within the casing 7 of the dust removing head 1, there are provided the air suction chamber 4, the air suction chamber 17 having an air suction port 19 opening downwardly on the downstream side J of the air suction chamber 4, a connecting chamber 18 connecting the air suction chambers 4 and 17, and the first and second air discharge chambers 15, 16. The remaining arrangement of this embodiment is the same as that shown in Figs. 1 to 7.
Da das Staubbeseitigungssystem so aufgebaut ist, kann, nachdem anhaftender Staub R mit der Bürstenwalze 5 in der Luftsaugkammer 4 von dem Werkstück 2 entfernt worden ist, das Luftmesser K mit der Ultraschalldruckwelle P, welches von der ersten und zweiten Ultraschalldüse 13, 14 auf der Stromabwärtsseite J der Luftsaugkammer 4 ausgeblasen wird, auf der Stromaufwärtsseite H der Luftsaugkammer 4 den an dem Werkstück 2 verbleibenden Staub R effektiv absaugen und entfernen. Der dem Werkstück 2 anhaftende Staub R wird in zwei Schritten entfernt, welche Vorgängen der Bürstenwalze 5 und des Luftmessers K auf der Stromabwärtsseite der Luftsaugkammer 4 mit der Ultraschalldruckwelle P entsprechen. Mit diesen zwei Schritten des Staubentfernens kann Staub noch sicherer entfernt werden.Since the dust removal system is thus constructed, after adhering dust R is removed from the workpiece 2 with the brush roller 5 in the air suction chamber 4, the air knife K with the ultrasonic pressure wave P, which is blown out from the first and second ultrasonic nozzles 13, 14 on the downstream side J of the air suction chamber 4, on the upstream side H of the air suction chamber 4 can effectively suck and remove the dust R remaining on the workpiece 2. The dust R adhering to the workpiece 2 is removed in two steps, which correspond to operations of the brush roller 5 and the air knife K on the downstream side of the air suction chamber 4 with the ultrasonic pressure wave P. With these two steps of dust removal, dust can be removed more safely.
Fig. 10 zeigt ein Staubbeseitigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Gehäuse 7 besitzt Trennwände 11, an welchen (beispielsweise) Schaufelkantenbereiche 30 mit dreieckigem Querschnitt schräg an unteren Endkanten ausgebildet sind (wie in Fig. 10 gezeigt), und eine Lücke zwischen der unteren Endkante der Trennwand 11 (d. h. dem Schaufelkantenbereich 30) und (einer äußeren Umfangsfläche von) der Bürstenwalze 5 wird verringert. Daher steigt eine Geschwindigkeit des Luftstroms in der Lücke zwischen der unteren Endkante der Trennwand 11 (d. h. dem Schaufelkantenbereich 30) und der äußeren Umfangsfläche der Bürstenwalze 5, und feiner Staub R, welcher sich von der Oberfläche des Werkstücks 2 trennt, kann sicher in die Luftsaugkammer 4 eingesaugt werden.Fig. 10 shows a dust removal system according to the present invention. A housing 7 has partition walls 11 on which (for example) blade edge portions 30 of triangular cross section are obliquely formed at lower end edges (as shown in Fig. 10), and a gap between the lower end edge of the partition wall 11 (i.e., the blade edge portion 30) and (an outer peripheral surface of) the brush roller 5 is reduced. Therefore, a speed of air flow in the gap between the lower end edge of the partition wall 11 (i.e., the blade edge portion 30) and the outer peripheral surface of the brush roller 5 increases, and fine dust R separating from the surface of the workpiece 2 can be surely sucked into the air suction chamber 4.
Während in dieser Beschreibung eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist diese als rein beschreibend und nicht beschränkend zu verstehen, weil verschiedene Änderungen innerhalb der Erfindung möglich sind, wie sie in dem folgenden Anspruch dargestellt ist.While this specification has shown a preferred embodiment of the present invention, it is to be considered as illustrative and not restrictive, since various changes are possible within the scope of the invention as defined in the following claim.
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