EP0520145A1 - Vorrichtung zum Abführen von Staub - Google Patents

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EP0520145A1
EP0520145A1 EP92105220A EP92105220A EP0520145A1 EP 0520145 A1 EP0520145 A1 EP 0520145A1 EP 92105220 A EP92105220 A EP 92105220A EP 92105220 A EP92105220 A EP 92105220A EP 0520145 A1 EP0520145 A1 EP 0520145A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
material web
openings
fault
suction chamber
air
Prior art date
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Granted
Application number
EP92105220A
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English (en)
French (fr)
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EP0520145B1 (de
Inventor
Ernst August Hahne
K.H. Sternemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eltex Elektrostatik GmbH
Original Assignee
Eltex Elektrostatik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Eltex Elektrostatik GmbH filed Critical Eltex Elektrostatik GmbH
Publication of EP0520145A1 publication Critical patent/EP0520145A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0520145B1 publication Critical patent/EP0520145B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/002—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing cleaning devices for sheets or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/04—Cleaning by suction, with or without auxiliary action
    • B08B5/043—Cleaning travelling work
    • B08B5/046—Cleaning moving webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B6/00—Cleaning by electrostatic means

Definitions

  • the invention relates to a device for removing dust which adheres to sheet-like material webs - for example paper, plastic or textile webs - or plates and endless webs.
  • a device for removing dust is already known (DE-39 14 310 A1), which serves to pick up and remove the dust accumulating in the area of turning bars.
  • the known device has, among other things, a discharge electrode, suction chambers and a guide element over which the material web is moved.
  • the guide element is a turning bar in the known device.
  • the suction chambers provided for this purpose are arranged in a semicircle around the turning bar and absorb the dust released by the blowing air of the turning bar and the centripetal acceleration.
  • the paper web is provided with a suction nozzle and discharge electrodes which reduce electrostatic adhesive forces by electrostatically neutralizing the dust particles and the product web by correspondingly offering positive and negative ions in the surrounding air.
  • a disadvantage of the known device which has proven itself in general, however, is that, owing to the arcuate suction chambers, it can only be arranged on turning bars in the deflection area of the material web and only achieves a dedusting effect which no longer meets the increased requirements for dedusting.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device for removing dust according to the preamble of the main claim, in which the dedusting effect is increased compared to the known device.
  • the object underlying the invention is achieved in a device according to the preamble of the main claim by its characterizing features.
  • first fault openings are arranged on the side of the material web facing the suction chambers in the material web movement direction behind the first discharge electrode and in front of the first suction chamber.
  • the additional air is sucked into the gap between the suction chamber and the opposite guide element, so that faults are generated in the air layer on the material web, a larger proportion of dust is entrained and taken up by the first suction chamber arranged behind the first fault openings in the material web movement direction can.
  • the fault openings reduce the risk of the product web being sucked in.
  • a suitable polarity of the discharge electrode, the guide element and the first suction chamber and, if appropriate, further suction chambers the dust removal is further improved. It is particularly advantageous to place the discharge electrode at a high direct voltage potential with + and - at alternating tips or at a rectangular alternating voltage, the guide element being grounded at the same time.
  • a second suction chamber sucks off further dust particles and thereby increases the dedusting effect.
  • third fault openings can also be arranged, which are arranged behind the second suction chamber in the direction of material movement.
  • a first gap which is formed between the first fault openings and the guide element, is tapered.
  • the flow speed in the direction of material web movement is increased, so that a higher proportion of dust particles is entrained.
  • a comparable effect is achieved when the second gap arranged between the second fault openings and the guide element is widened in the direction of material web movement. In this area, the air flow takes place against the material web movement direction due to the suction effect of the suction chambers.
  • the guide element can either be a turning bar known per se or a deflection roller, but a plate with an essentially flat surface can also be provided.
  • a plate with an essentially flat surface can also be provided.
  • a guide element can also be omitted for material webs with a sufficiently high inherent rigidity. There is then a gap between the fault openings and the material web. In any case, it is possible to provide blow holes in the guide element to reduce the friction between the material web and the guide element.
  • the second suction chamber can be arranged such that the dust particles detaching tangentially from the material web due to the deflection of the material web are taken up by the second suction chamber.
  • a maximum linear amplification of the two effects is to be achieved by a linear alignment of the force effect due to the suction and the effect of the inertia of the dust particles.
  • the alignment of the first fault openings is such that the air flow passing through them is directed essentially perpendicular to the surface of the material web.
  • the arrangement of the first suction chamber in the area in which it is possible to detach a boundary layer formed by air on the material web surface also promotes the dedusting effect. For this reason, the angle alpha at which the first suction chamber sucks in the air should also be adapted to the angle of a separation flow line.
  • FIG. 1 A preferred first embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 1.
  • a guide element 7 is designed as a cylinder.
  • the cylinder is shown in a section perpendicular to its longitudinal extent, the first and second suction chambers 4, 5 and first and third fault openings 6, 14 extending essentially parallel to the cylinder axis.
  • a material web 2 is partially guided around the cylinder and is moved essentially in the circumferential direction of the cylinder.
  • a first and a second suction chamber 4, 5, also shown in section, and first and third fault openings 6, 14 open into a common surface.
  • the fault openings are suitable arrangements or rows of spaced apart bores or breakthroughs, their spacing and air passage cross section and the associated amount of air that disturbs the stationary flow.
  • first discharge openings 6, then the first suction chamber 4, then the second suction chamber 5 and finally third fault openings 14 are arranged behind a discharge electrode 3 in the material web movement direction.
  • This arrangement causes the supply air flow to the first and second suction chambers illustrated by the arrows 13 in FIG. 4 4, 5 out.
  • a first gap 9 formed by first fault openings 6 and the guide element 7 or the material web is designed such that it tapers in the direction of material movement, as a result of which the air sucked into these is accelerated towards the first suction chamber 4. It should be noted that the air drawn in through the suction chambers reaches flow velocities of more than 50 m / s in the gap, so that even normal material web speeds of 15 m / s can be neglected.
  • the first suction chamber 4 is arranged so that it sucks the air at an angle alpha from the surface of the material web.
  • the second suction chamber 5 is arranged in such a way that it sucks in the air at an angle beta to the tangent to the material web surface, the angle beta being dimensioned such that the dust particles detached from the material web surface by inertial forces and flow effects are maximally accelerated.
  • the deflection of the material web on the guide element also causes the product to be broken open and thus to release bound dust particles.
  • the second suction chamber 5 is therefore arranged in the area in which the inertial forces which act on the guide element 7 due to the material web deflection.
  • Third disturbance openings 14 cause a comparable disturbance in the parallel flow caused by the first disturbance openings 6.
  • a particularly good dedusting is achieved through the interaction of the various fault openings 6, 14 and the suction chambers 4, 5 and the discharge electrode 3.
  • fine dust with particle sizes smaller than 25 ⁇ m can be removed. It is also contemplated to design the guide element 7 as a turning bar.
  • the second embodiment of the device according to the invention shown in a section perpendicular to the longitudinal extent of the device in FIG. 2 has first fault openings 6, the first suction chamber 4, the guide element 7 and the discharge electrode 3.
  • the material web 2 is guided between the discharge electrode 3, the first fault openings 6 and the suction chamber 4, on the one hand, and the guide element 7, which is designed as an essentially flat plate, on the other hand.
  • the movement of the material web takes place at an angle, preferably at right angles to the longitudinal extent of the device, the longitudinal extent of the device being predetermined by the longitudinal extent of the fault openings of the suction chambers and the discharge electrode.
  • the discharge electrode 3 is arranged in front of the first fault openings 6 in the material web movement direction.
  • the first suction chamber 4 is arranged in the material web movement direction behind the first fault openings 6 in such a way that it sucks the air at an angle alpha from the material web surface. This angle alpha is dimensioned such that the dust particles detached from the surface of the material web by flow effects and the electrostatic neutralization are additionally accelerated by the suction effect of the extracted air.
  • a third embodiment of the device for removing dust according to the invention is shown in a section in FIG. 3 and, in addition to the discharge electrode 3, the first fault openings 6 and the first suction chamber 4, has second fault openings 10 through which air additionally flows against the material web surface.
  • the guide element 7 is arranged opposite the first fault openings 6, the first suction chamber 4 and the second fault openings 10, the material web 2 being located between them. From the drawing it can be seen that on the one hand the first fault openings 6 with the material web or the guide element 7 the first gap 9 and, on the other hand, the second fault openings 10 with the material web 2 or the guide element 7 form the second gap 11. Both gaps 9, 11 have an essentially unchanged cross section.
  • the first fault openings 6 are arranged such that they point essentially perpendicular to the surface of the material web.
  • very extensive dedusting is achieved, in particular also for dust particles below 25 ⁇ m.
  • the first suction chamber 4 is arranged in such a way that it accelerates the dust particles, which are released from the surface of the material web by flow effects and the electrostatic neutralization, in order to be able to suction them safely.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the device according to the invention.
  • the first fault openings 6, the first suction chamber 4 located behind them and the second fault openings 10 located behind them open into a common surface.
  • the guide element 7 is located opposite this surface. While the guide element 7 is embodied as a substantially flat plate in this embodiment, the common surface is shaped such that the first gap 9 formed by the first fault openings 6 with the guide element 7 is in one another The direction of material movement tapers and that the second gap 11 formed by the second fault openings 10 and the guide element 7 widens in the direction of material web movement.
  • the first suction chamber 4 is arranged in the region of the smallest cross section of the gaps formed by the first and second fault openings or the common surface and the material web or the guide element 7.
  • the orientation of the first suction chamber 4 and the second fault openings 10 essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 3.
  • a discharge electrode 3 is also provided in this arrangement.
  • the design of the first and second gap 9, 11 ensures that the air which is sucked in by the first suction chamber 4 is accelerated towards the first suction chamber 4.
  • the material web 2 is guided around a cylindrical guide element 7 and is moved in the direction of the arrows M.
  • the first fault openings 6 are located behind the discharge electrode 3, which has alternating positive and negative direct voltage potentials or AC electrodes at their tips.
  • the first suction chamber 4 is located behind the first fault openings 6.
  • the second fault openings 10 are arranged last in the material web movement direction M.
  • the arrows 13 illustrate the supply air flow in the material web movement direction M upstream of the device in the material web movement direction M and in the material web movement direction M behind the device the material web movement direction M flows.
  • the supply air flow is essentially parallel in front of and behind the device.
  • the disturbances illustrated by the arrows 15 are superimposed on this supply air flow.
  • the first and second fault openings 6, 10 have bores or openings which, among other things, prevent the danger of the material web 2 being sucked in through the suction chamber 4.
  • the suction chamber 4 is located between the first and the second fault openings 6, 10.
  • the discharge electrode 3 neutralizes the electrostatic attractive forces that exist between dust particles and the material web 2. Characterized in that the material web 2 is guided around the guide element 7 and in that tensile stresses in the material web 2 pretension it in the direction of the guide element 7, it is possible with a very high suction speed to work even with material webs 2 with low inherent rigidity.
  • FIG. 7 shows a device according to the invention in accordance with the first preferred embodiment, the supply air, which is illustrated by the arrows 13, being supplied through supply air pipes 16.
  • supply air which is illustrated by the arrows 13
  • supply air pipes 16 This ensures that as little ambient air as possible, which may be contaminated, is sucked into critical products, for example medical film.
  • a supply of germ-free air can also be provided under certain circumstances through the supply air pipes 16, so that the high purity requirements can be met in many products.
  • the supply air supplied through supply air pipes 16 can also be cleaned fresh air, or the extracted air is filtered and made available again. In the case of larger systems, such an arrangement also makes sense due to the energy balances, since it does not excessively disrupt existing heating and air-conditioning devices.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Staub, der folienartigen Materialbahnen (2), - beispielsweise Papier-, Kunststoff- oder Textilbahnen - oder Platten und Endlosbahnen anhaftet mit zumindest einer ersten Entladungselektrode (3) und mit einer ersten und zweiten Absaugkammer (4, 5), die dadurch gekennzeichnet ist, daß erste Störungsöffnungen (6) auf der den Absaugkammern (4, 5) zugewandten Seite der Materialbahn (2) angeordnet sind, daß die ersten Störungsöffnungen (6) in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der ersten Entladungselektrode (3) und vor der ersten Absaugkammer (4) angeordnet sind, daß die ersten Störungsöffnungen (6) in einen zwischen den ersten Störungsöffnungen (6) und der Materialbahn (7) gebildeten ersten Spalt (9) münden, daß der durch die ersten Störungsöffnungen (6) durchgehende Luftstrom auf die Materialbahnoberfläche gerichtet ist und daß die erste Absaugkammer so ausgebildet ist, daß sie die staubbeladene Luft unter einem Winkel Alpha zur Materialbahnoberflache ansaugt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Staub, der folienartigen Materialbahnen - beispielsweise Papier-, Kunststoff- oder Textilbahnen - oder Platten und Endlosbahnen anhaftet.
  • Es ist bereits eine Vorrichtung zum Abführen von Staub bekannt (DE-39 14 310 A1), die dazu dient, den im Bereich von Wendestangen anfallenden Staub aufzunehmen und abzuführen. Die bekannte Vorrichtung weist unter anderem eine Entladungselektrode, Absaugkammern und ein Führungselement auf, über das die Materialbahn bewegt wird. Das Führungselement ist bei der bekannten Vorrichtung eine Wendestange.
  • Mit der bekannten Vorrichtung sollte der Schnittstaub, der beim Schneiden von Papierbahnen anfällt, entfernt werden, damit ein Stillsetzen der Anlage zwecks mechanischer Reinigung nicht mehr erfolgen muß und um die Gefahr einer Staubexplosion zu verringern. Die zu diesem Zweck vorgesehenen Absaugkammern sind halbkreisförmig um die Wendestange herum angeordnet und nehmen den durch die Blasluft der Wendestange und die Zentripedalbeschleunigung abgelösten Staub auf. Zusätzlich ist auf der den Absaugkammern abgewandten Seite der Papierbahn ein Absaugstutzen vorgesehen, sowie Entladungselektroden, die eine Reduzierung elektrostatischer Haftkräfte durch elektrostatische Neutralisation der Staubpartikel und der Produktbahn durch ein entsprechendes Angebot von positiven und negativen lonen in der umgebenden Luft bewirken.
  • Nachteilig an der bekannten Vorrichtung, die sich im allgemeinen bewährt hat ist aber, daß diese infolge der bogenförmig angeordneten Absaugkammern nur im Umlenkbereich der Materialbahn an Wendestangen angeordnet werden kann und nur eine den gesteigerten Anforderungen an die Entstaubung nicht mehr gerecht werdende Entstaubungswirkung erzielt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abführen von Staub gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches zur Verfügung zu stellen, bei der die Entstaubungswirkung gegenüber der bekannten Vorrichtung gesteigert wird.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Dazu sind erste Störungsöffnungen auf der den Absaugkammern zugewandten Seite der Materialbahn in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der ersten Entladungselektrode und vor der ersten Absaugkammer angeordnet. Durch diese ersten Störungsöffnungen wird die zusätzliche Luft in den Spalt zwischen der Absaugkammer und dem gegenüberliegenden Führungselement eingesaugt, so daß Störungen in der Luftschicht auf der Materialbahn erzeugt werden, ein größerer Staubanteil mitgerissen und von der in Materialbahnbewegungsrichtung hinter den ersten Störungsöffnungen angeordneten ersten Absaugkammer aufgenommen werden kann. Außerdem bewirken die Störungsöffnungen eine Reduzierung der Gefahr des Ansaugens der Produktbahn. Durch eine geeignete Polung der Entladungselektrode, des Führungselements und der ersten Absaugkammer und gegebenenfalls weiterer Absaugkammern wird die Entstaubung noch verbessert. Besonders vorteilhaft ist es, die Entladungselektrode auf ein hohes Gleichspannungspotential mit + und - an wechselnden Spitzen oder an eine rechteckförmige Wechselspannung zu legen, wobei gleichzeitig das Führungselement geerdet ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche aufgezeigt. Insbesondere das Anordnen zweiter Störungsöffnungen hinter der ersten Absaugkammer bewirkt eine Steigerung der Entstaubungswirkung, insbesondere dann, wenn der durch die zweiten Störungsöffnungen und den Spalt angesaugte Luftstrom auf den Bereich der Materialoberfläche gerichtet ist, in dem die erste Absaugkammer angeordnet ist. Durch diesen Luftstrom wird nämlich gegen die dicht über der Materialbahnoberfläche angeordnete Luftschicht eine Prallströmung aufgebaut, die im Zusammenwirken mit dem von der ersten Absaugkammer ausgehenden Unterdruck eine besonders gute Entstaubung bewirkt, was durch ein Ablösen der Strömung von der Materialbahnoberfläche hervorgerufen sein kann.
  • In einer besonderen Ausgestaltung saugt eine zweite Absaugkammer weitere Staubpartikel ab und erhöht dadurch die Entstaubungswirkung. Zur Wirkungsverbesserung können auch dritte Störungsöffnungen angeordnet sein, die in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der zweiten Absaugkammer angeordnet sind.
  • Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse, insbesondere der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit ist ein erster Spalt, der zwischen den ersten Störungsöffnungen und dem Führungselement gebildet ist, verjüngt. Dadurch wird bei konstantem Volumenstrom in dem Spalt die Strömungsgeschwindigkeit in Materialbahnbewegungsrichtung erhöht, so daß ein höherer Staubpartikelanteil mitgerissen wird. Ein vergleichbarer Effekt wird dann erreicht, wenn der zwischen den zweiten Störungsöffnungen und dem Führungselement angeordnete zweite Spalt in Materialbahnbewegungsrichtung erweitert ist. In diesem Bereich erfolgt nämlich die Luftströmung aufgrund der Saugwirkung der Absaugkammern entgegen der Materialbahnbewegungsrichtung.
  • Das Führungselement kann entweder eine an sich bekannte Wendestange oder eine Umlenkrolle sein, es kann aber auch eine Platte mit im wesentlichen ebener Oberfläche vorgesehen sein. Dabei ist bei Materialbahnen mit geringer Eigensteifigkeit (dünne Papierbahnen, Folien, Stoffe) die Anordnung einer Welle zwingend erforderlich, da nur durch die Zugspannungen in der Materialbahn ein Einsaugen dieser in die Absaugkammern verhindert werden kann. Bei Materialbahnen mit genügend großer Eigensteifigkeit kann auf ein Führungselement auch verzichtet werden. Ein Spalt besteht dann zwischen den Störungsöffnungen und der Materialbahn. In jedem Fall ist es möglich, Blaslöcher zur Reibungsverringerung zwischen Materialbahn und Führungselement in dem Führungselement vorzusehen. In dem Fall, daß als Führungselement ein Zylinder, beispielsweise eine Wendestange vorgesehen ist, kann die zweite Absaugkammer so angeordnet sein, daß die sich tangential infolge der Umlenkung der Materialbahn von der Materialbahn lösenden Staubpartikel von der zweiten Absaugkammer aufgenommen werden. Durch eine möglichst lineare Ausrichtung der Kraftwirkung aufgrund des Absaugens und der Wirkung der Trägheitskraft der Staubpartikel soll eine maximale Verstärkung der beiden Effekte bewirkt werden.
  • Es wurde daran gedacht, die besonders guten Resultate bei der Entstaubung damit zu begründen, daß die stationäre Parallelströmung über der Materialbahn gestört wird. Durch die Wechselwirkungen von erster und zweiter Absaugkammer, ersten und gegebenenfalls zweiten sowie dritten Störungsöffnungen und sich verjüngendem Spalt werden über die durch die Störungsöffnungen eingesaugte Luft der stationären Parallelströmung kleine zweidimensionale Störungen überlagert, die sich aus Partialschwingungen verschiedener Wellenlängen aufbauen.
  • Die Ausrichtung der ersten Störungsöffnungen ist derart, daß der durch diese durchgehende Luftstrom im wesentlichen senkrecht auf die Materialbahnoberfläche gerichtet ist. Die Anordnung der ersten Saugkammer in dem Bereich, in dem die Ablösung einer durch Luft auf der Materialbahnoberfläche gebildeten Grenzschicht möglich ist, fördert ebenfalls die Entstaubungswirkung. Aus diesem Grund soll auch der Winkel Alpha, unter dem die erste Ansaugkammer die Luft ansaugt, dem Winkel einer Ablösestromlinie angepaßt sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
    • Figur 1
    eine erste Ausführungsform der erfindungsmäßen Vorrichtung in einem Schnitt;
    Figur 2
    eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebrochenen in einem Schnitt;
    Figur 3
    eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebrochen in einem Schnitt;
    Figur 4
    eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Schnitt.
    Figur 5
    eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Darstellung von oben;
    Figur 6
    die Vorrichtung gemäß Fig. 5 in einem Schnitt; und
    Figur 7
    die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit zusätzlich angeordneten Zuluftrohren.
  • Eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt. In dieser ist ein Führungselement 7 als Zylinder ausgeführt. Der Zylinder ist in einem Schnitt senkrecht zu seiner Längserstreckung gezeigt, wobei sich erste und zweite Absaugkammern 4, 5 sowie erste und dritte Störungsöffnungen 6, 14 im wesentlichen parallel zur Zylinderachse erstrecken. Eine Materialbahn 2 ist teilweise um den Zylinder herumgeführt und wird im wesentlichen in der Umfangsrichtung des Zylinders bewegt. Eine ebenfalls im Schnitt gezeigte erste und eine zweite Absaugkammer 4, 5 sowie erste und dritte Störungsöffnungen 6, 14 münden in eine gemeinsame Oberfläche. Die Störungsöffnungen sind geeignete Anordnungen oder Reihen voneinander beabstandeter Bohrungen oder Durchbrüche, deren Abstand und Luftdurchtrittsquerschnitt sowie die damit zusammenhängende Luftmenge, die stationäre Strömung stört. Dabei sind in Materialbahnbewegungsrichtung hinter einer Entladungselektrode 3 zuerst erste Störungsöffnungen 6, dann die erste Absaugkammer 4, dann die zweite Absaugkammer 5 und schließlich dritte Störungsöffnungen 14 angeordnet. Diese Anordnung bewirkt die in Fig. 4 mit den Pfeilen 13 veranschaulichte Zuluftströmung auf die erste und die zweite Absaugkammer 4, 5 hin. Ein von ersten Störungsöffnungen 6 und dem Führungselement 7 bzw. der Materialbahn gebildeter erster Spalt 9 ist so ausgebildet, daß er sich in Materialbewegungsrichtung verjüngt, wodurch die in diesen angesaugte Luft auf die erste Absaugkammer 4 hin beschleunigt wird. Es sei angemerkt, daß die durch die Absaugkammern angesaugte Luft in dem Spalt Strömungsgeschwindigkeiten von mehr als 50 m/s erreicht, so daß selbst übliche Materialbahngeschwindigkeiten von 15 m/s vernachlässigt werden können.
  • Die erste Absaugkammer 4 ist so angeordnet, daß sie die Luft in einem Winkel Alpha von der Materialbahnoberfläche ansaugt. Die zweite Absaugkammer 5 ist demgegenüber so angeordnet, daß sie die Luft unter einem Winkel Beta zur Tangente an die Materialbahnoberfläche ansaugt, wobei der Winkel Beta so bemessen ist, daß die sich durch Trägheitskräfte und Strömungseinwirkung von der Materialbahnoberfläche lösenden Staubpartikel maximal beschleunigt werden. Durch das Umlenken der Materialbahn am Führungselement wird auch ein Aufbrechen des Produkts und damit ein Freisetzen gebundener Staubpartikel bewirkt. Die zweite Absaugkammer 5 ist daher in dem Bereich angeordnet, in dem die Trägheitskräfte, die durch die Materialbahnumlenkung an dem Führungselement 7 besonders wirken. Dritte Störungsöffnungen 14 bewirken eine der durch die ersten Störungsöffnungen 6 hervorgerufene vergleichbare Störung der Parallelströmung.
  • Durch das Zusammenwirken der verschiedenen Störungsöffnungen 6, 14 sowie der Absaugkammern 4, 5 und der Entladungselektrode 3 wird eine besonders gute Entstaubung erreicht. Insbesondere Feinstaub mit Partikelgrößen kleiner 25 µm kann dadurch entfernt werden. Es ist auch daran gedacht, das Führungselement 7 als Wendestange auszubilden.
  • Die in Fig. 2 in einem Schnitt senkrecht zur Längserstreckung der Vorrichtung gezeigte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist erste Störungsöffnungen 6, die erste Absaugkammer 4, das Führungselement 7 sowie die Entladungselektrode 3 auf. Die Materialbahn 2 ist zwischen der Entladungselektrode 3, den ersten Störungsöffnungen 6 und der Absaugkammer 4 einerseits sowie dem Führungselement 7, das als im wesentlichen ebene Platte ausgeführt ist, andererseits, geführt. Die Bewegung der Materialbahn erfolgt winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur Längserstreckung der Vorrichtung, wobei die Längserstreckung der Vorrichtung durch die Längserstreckung der Störungsöffnungen der Absaugkammern und der Entladungselektrode vorgegeben ist.
  • Die Entladungselektrode 3 ist in Materialbahnbewegungsrichtung vor den ersten Störungsöffnungen 6 angeordnet. Die erste Absaugkammer 4 ist in Materialbahnbewegungsrichtung hinter den ersten Störungsöffnungen 6 so angeordnet, daß sie die Luft unter einem Winkel Alpha von der Materialbahnoberfläche ansaugt. Dieser Winkel Alpha ist so bemessen, daß die sich durch Strömungseffekte und die elektrostatische Neutralisation von der Materialbahnoberfläche lösenden Staubpartikel durch die Sogwirkung der abgesaugten Luft noch zusätzlich beschleunigt werden.
  • Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Staub ist in einem Schnitt in Fig. 3 gezeigt und weist neben der Entladungselektrode 3, den ersten Störungsöffnungen 6 und der ersten Absaugkammer 4 zweite Störungsöffnungen 10 auf, durch die zusätzlich Luft gegen die Materialbahnoberfläche strömt. Gegenüber den ersten Störungsöffnungen 6, der ersten Absaugkammer 4 und den zweiten Störungsöffnungen 10 ist das Führungselement 7 angeordnet, wobei sich die Materialbahn 2 dazwischen befindet. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß einerseits die ersten Störungsöffnungen 6 mit der Materialbahn bzw. dem Führungselement 7 den ersten Spalt 9 bilden und andererseits die zweiten Störungsöffnungen 10 mit der Materialbahn 2 bzw. dem Führungselement 7 den zweiten Spalt 11. Beide Spalte 9, 11 weisen einen im wesentlichen unveränderten Querschnitt auf. Die ersten Störungsöffnungen 6 sind so angeordnet, daß sie im wesentlichen senkrecht auf die Materialbahnoberfläche weisen. Im Zusammenwirken der zweiten Störungsöffnungen 10 mit der ersten Absaugkammer 4 wird so eine sehr weitgehende Entstaubung erreicht, insbesondere auch bei Staubpartikeln unter 25 µm. Die erste Absaugkammer 4 ist so angeordnet, daß sie die Staubpartikel, die sich durch Strömungseffekte und die elektrostatische Neutralisation von der Materialbahnoberfläche lösen, maximal beschleunigt, um sie sicher absaugen zu können.
  • Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die ersten Störungsöffnungen 6, die sich dahinter befindende erste Absaugkammer 4 und die sich dahinter befindenden zweiten Störungsöffnungen 10 münden in eine gemeinsame Oberfläche. Gegenüber dieser Oberfläche befindet sich das Führungselement 7. Während das Führungselement 7 bei dieser Ausführungsform als eine im wesentlichen ebene Platte ausgeführt ist, ist die gemeinsame Oberfläche so geformt, daß der erste, von den ersten Störungsöffnungen 6 mit dem Führungselement 7 gebildete Spalt 9 sich in Materialbewegungsrichtung verjüngt und daß der zweite,von den zweiten Störungsöffnungen 10 und dem Führungselement 7 gebildete Spalt 11 sich in Materialbahnbewegungsrichtung erweitert. Die erste Absaugkammer 4 ist im Bereich des geringsten Querschnitts der durch die ersten und zweiten Störungsöffnungen bzw. die gemeinsame Oberfläche und die Materialbahn bzw. das Führungselement 7 gebildeten Spalte angeordnet. Die Ausrichtung der ersten Absaugkammer 4 und der zweiten Störungsöffnungen 10 entspricht im wesentlichen der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform. Auch bei dieser Anordnung ist eine Entladungselektrode 3 vorgesehen.
  • Durch die Gestaltung des ersten und zweiten Spaltes 9, 11 wird erreicht, daß die Luft, die von der ersten Absaugkammer 4 angesaugt wird, zur ersten Absaugkammer 4 hin eine Beschleunigung erfährt.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Materialbahn 2 ist um ein zylindrisches Führungselement 7 herumgeführt und wird in Richtung der Pfeile M bewegt. In Materialbahnbewegungsrichtung M befinden sich die ersten Störungsöffnungen 6 hinter der Entladungselektrode 3, die abwechselnd positives und negatives Gleichspannungspotential oder AC-Elektrode an ihren Spitzen aufweist. Hinter den ersten Störungsöffnungen 6 befindet sich die erste Absaugkammer 4. In Materialbahnbewegungsrichtung M zuletzt angeordnet, befinden sich die zweiten Störungsöffnungen 10. Die Pfeile 13 veranschaulichen die Zuluftströmung, die in Materialbahnbewegungsrichtung M vor der Vorrichtung in Materialbahnbewegungsrichtung M und in Materialbahnbewegungsrichtung M hinter der Vorrichtung entgegen der Materialbahnbewegungsrichtung M strömt. Vor und hinter der Vorrichtung ist die Zuluftströmung im wesentlichen parallel ausgebildet. Dieser Zuluftströmung werden die durch die Pfeile 15 veranschaulichten Störungen überlagert. Die ersten und zweiten Störungsöffnungen 6, 10 weisen Bohrungen oder Durchbrüche auf, die unter anderem auch die Gefahr des Ansaugens der Materialbahn 2 durch die Absaugkammer 4 verhindern.
  • Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 ist in Fig. 6 in einem Schnitt dargestellt. Die Absaugkammer 4 befindet sich zwischen den ersten und den zweiten Störungsöffnungen 6, 10. Die Entladungselektrode 3 neutralisiert die elektrostatischen Anziehungskräfte, die zwischen Staubpartikeln und der Materialbahn 2 bestehen. Dadurch, daß die Materialbahn 2 um das Führungselement 7 herumgeführt ist und dadurch, daß Zugspannungen in der Materialbahn 2 diese in Richtung auf das Führungselement 7 vorspannen, ist es möglich, mit einer sehr hohen Absauggeschwindigkeit auch bei Materialbahnen 2 mit geringer Eigensteifigkeit zu arbeiten.
  • Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei die Zuluft, die mit den Pfeilen 13 veranschaulicht ist, durch Zuluftrohre 16 zugeführt wird. Damit wird gewährleistet, daß bei kritischen Produkten, beispielsweise Medizinfolie, möglichst wenig Umgebungsluft, die unter Umständen verschmutzt ist, angesaugt wird. Durch die Zuluftrohre 16 kann eine unter Umständen auch keimfreie Luft zur Verfügung gestellt werden, so daß damit die bei vielen Produkten hohen Anforderungen an die Reinheit erfüllt werden können.
  • Die durch Zuluftrohre 16 zugeführte Zuluft kann aber auch gereinigte Frischluft sein, oder die abgesaugte Luft wird gefiltert und wieder zur Verfügung gestellt. Bei größeren Anlagen ist eine solche Anordnung auch aufgrund der Energiebilanzen sinnvoll, da damit vorhandene Heiz- und Klimatisierungseinrichtungen durch die Vorrichtung nicht übermäßig gestört werden.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zum Abführen von Staub, der folienartigen Materialbahnen (2), - beispielsweise Papier-, Kunststoff- oder Textilbahnen - oder Platten und Endlosbahnen anhaftet mit zumindest einer ersten Entladungselektrode (3) und mit einer ersten und zweiten Absaugkammer (4, 5)

    dadurch gekennzeichnet,

    daß erste Störungsöffnungen (6) auf der den Absaugkammern (4, 5) zugewandten Seite der Materialbahn (2) angeordnet sind,

    daß die ersten Störungsöffnungen (6) in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der ersten Entladungselektrode (3) und vor der ersten Absaugkammer (4) angeordnet sind,

    daß die ersten Störungsöffnungen (6) in einen zwischen den ersten Störungsöffnungen (6) und der Materialbahn (7) gebildeten ersten Spalt (9) münden,

    daß der durch die ersten Störungsöffnungen (6) durchgehende Luftstrom auf die Materialbahnoberfläche gerichtet ist und

    daß die erste Absaugkammer so ausgebildet ist, daß sie die staubbeladene Luft unter einem Winkel Alpha zur Materialbahnoberfläche ansaugt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungselement (7), über das die Materialbahn (2) bewegt wird, auf der den Absaugkammern (4, 5) abgewandten Seite der Materialbahn (2) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der ersten Absaugkammer (4) zweite Störungsöffnungen (10) so angeordnet sind, daß zwischen den ersten Störungsöffnungen (10) und der Materialbahn (2) ein zweiter Spalt (11) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von den zweiten Störungsöffnungen (10) ausgehende Luftstrom auf den Bereich der Materialbahnoberfläche weist, in dem die erste Absaugkammer (4) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der ersten Absaugkammer (4) eine zweite Absaugkammer (5) angeordnet ist, die die Luft über der Materialbahnoberfläche unter einem Winkel (β) absaugt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von dritten in Materialbahnbewegungsrichtung hinter der zweiten Absaugkammer (5) angeordneten Störungsöffnungen (14) ausgehende Luftstrom auf den Bereich der Materialbahnoberfläche gerichtet ist, indem die zweite Absaugkammer (5) angeordnet ist und die dritte Störungsöffnungen (14) mit der Materialbahn (2) den zweiten Spalt (11) bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Spalt (9) zwischen den ersten Störungsöffnungen (6) und der Materialbahn (2) in Materialbahnbewegungsrichtung verjüngt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Spalt (11) zwischen den zweiten bzw. den dritten Störungsöffnungen (10, 14) und der Materialbahn (2) in Materialbahnbewegungsrichtung erweitert.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (7) Blaslöcher zur Reibungsverringerung zwischen Materialbahn (2) und Führungselement (7) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (7) eine Platte mit im wesentlichen ebener Oberfläche ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (7) ein Zylinder ist, wobei die Materialbahn in Umfangsrichtung bewegt wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Absaugkammer (5) so angeordnet ist, daß die sich infolge der Umlenkung der Materialbahn von der Materialbahn lösenden Staubpartikel von dieser aufgenommen werden.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die ersten Störungsöffnungen (6) durchgehende Luftstrom im wesentlichen senkrecht auf die Materialbahnoberfläche gerichtet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (Alpha), unter dem die erste Absaugkammer (4) die Luft ansaugt, etwa 30o zur Tangente die Materialbahnoberfläche beträgt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Absaugkammer (4, 5) sowie die Störungsöffnungen (6, 10) in eine gemeinsame Oberfläche münden, die mit der Materialbahn (2) einen sich in Materialbahnbewegungsrichtung zuerst verjüngenden und dann erweiternden Spalt bildet.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Zuluftrohre (16) angeordnet sind, die die abzusaugende Luft zur Verfügung stellen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
    daß die durch die Zuluftrohre (16) zur Verfügung gestellte Luftmenge der abgesaugten Luftmenge entspricht.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,
    daß die durch die Zuluftrohre (16) zur Verfügung gestellte Luft abgesaugte und gereinigte Luft ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
    daß die durch die Zuluftrohre zur Verfügung gestellte Luft keimfrei ist.
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