Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtragen von
Harzrückständen an einem metallischen Pressblech.
Ein solches Pressblech kommt als Grenzschicht bei der
Herstellung von sogenannten Multilayern zum Einsatz, die
bei elektronischen Schaltungen Anwendung finden. Die Multilayer
bestehen aus mehreren Lagen harzgetränkter
Schichtpressstoffe, die zwischen zwei Pressblechen in
einer Presseneinrichtung unter Wärmeeinwirkung verschweigt
werden. Hierbei tritt überschüssiger Harz aus,
der insbesondere im Bereich der Positionieröffnungen an
den Pressblechen haften bleibt.
Bislang hat man die Harzrückstände von den Pressblechen
manuell mit geeigneten Schabewerkzeugen entfernt. Dies
ist jedoch personal- und kostenintensiv. Auch der Reinigungserfolg
ist nicht immer befriedigend. Vor allem in
den Positionieröffnungen der Pressbleche bleibt Harz kleben,
was bei einem erneuten Einsatz des Pressblechs nachteilig
ist.
Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik
die Aufgabe zugrunde, eine leistungsfähige Vorrichtung
für einen zuverlässigen Abtrag von Harzrückständen und
die Reinigung eines metallischen Pressblechs zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Vorrichtung
gemäß Anspruch 1.
Erfindungsgemäß wird das Pressblech von einem Transportmittel
getragen durch einen Behandlungsraum geführt. Im
Behandlungsraum ist mindestens eine Hochdruckwasser-Düseneinheit
integriert. Durch die aus den Düsen der Hochdruckwasser-Düseneinheit
auf das Pressblech gerichteten
Hochdruckwasserstrahlen erfolgt der zuverlässige Abtrag
der Harzrückstände. Wesentlich hierbei ist, dass die Düsen
relativ zum Pressblech bewegbar sind. Dies kann longitudinal,
transversal und/oder rotatorisch erfolgen.
Hierdurch ist eine gezielte Behandlung eines Pressblechs,
insbesondere in den stark verklebten Bereichen um die
Positionieröffnungen im Pressblech oder an den Kanten,
gewährleistet. Die Erfindung macht sich hierbei die Nutzung
der grundsätzlich bekannten Hochdruckwassertechnik
zum Reinigen der Pressbleche zu eigen.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 sind im Behandlungsraum
Düseneinheiten mit mindestens zwei Düsen im Abstand
zueinander angeordnet. Für die Praxis ist der Einsatz von
zwei bis acht Düsen zweckmäßig. Damit können gezielt die
Bereiche um die Positionieröffnungen in den Pressblechen
bearbeitet werden, und zwar zeitparallel. Üblicherweise
sind in den Pressblechen vier Positionieröffnungen vorgesehen,
und zwar jeweils eine an den Stirnseiten und an
den Längsseiten. Demgemäß sind im Behandlungsraum drei,
vorzugsweise vier Düseneinheiten vorgesehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des grundsätzlichen
Erfindungsgedankens sieht gemäß den Merkmalen
von Anspruch 3 vor, dass die Düseneinheiten einen rotierenden
Düsenkopf mit integrierten Düsen besitzen. Vorzugsweise
weist der Düsenkopf zwei Düsen auf. Die Drehzahl
der Düsenköpfe ist variabel zwischen 0 und 4000
U/min einstellbar. Praktische Versuche haben sehr gute
Ergebnisse mit einer Drehzahl von 2000 U/min ergeben.
Die Düseneinheiten können bei rotierenden Düsenköpfen
quer zur Bewegungsrichtung des Pressblechs im Behandlungsraum
bewegt werden. Hierbei erfolgt eine Behandlung
insbesondere im Bereich der vorderen und hinteren Stirnseite
eines Pressblechs und ein vollständiger Abtrag der
hier anhaftenden Harzrückstände.
Je nach Härte des Harzes und dem Verschmutzungsgrad der
Pressbleche kann der Abstand der Düseneinheiten bzw. der
Düsen zum Pressblech variiert werden und auch der notwendige
Arbeitsdruck des Hochdruckmediums verändert werden.
Um mögliche Harzrückstände auf Ober- und Unterseite eines
Pressblechs zu entfernen, sind nach Anspruch 4 im Behandlungsraum
Düseneinheiten auf beiden Seiten des Transport-mittels
so angeordnet, dass eine vorzugsweise zeitparallele
Bearbeitung der Unterseite und der Oberseite eines
Pressblechs möglich ist. Bei einem horizontal geführten
Transportmittel sind folglich Düsenheiten unterhalb und
oberhalb der Transportebene vorgesehen.
Die Anordnung von wenigstens zwei Düsen, vorzugsweise
zwei bis acht Düsen, in den Düseneinheiten ermöglicht es,
die Wasserstrahlen hinsichtlich ihres Auftreffwinkels unterschiedlich
auszurichten. In diesem Zusammenhang sieht
Anspruch 5 vor, dass Düsen auf die Flachseite des
Pressblechs sowie die Oberfläche der Positionieröffnungen
gerichtet sind. Die Bearbeitung der Oberfläche der Positionieröffnungen
stellt sicher, dass auch diese von hier
verklebten Harzrückständen vollständig befreit werden.
Während der Reinigung werden die Pressbleche durch den
Behandlungsraum von dem Transportmittel bewegt. Ein geeignetes
Transportmittel ist eine Rollenbahn. Das bei der
Behandlung aufgetragene Wasser kann sehr gut nach unten
abfließen und dort gesammelt abgeführt werden. Die Lageorientierung
des Pressblechs erfolgt durch entsprechende
Andruckrollen, die das Pressblech gegen das Transportmittel
drücken und so ein Verrutschen während der Hochdruckwasserbehandlung
vermeiden.
Quer zur Bewegungsrichtung des Pressblechs sind die Düseneinheiten
bewegbar (Anspruch 6), so dass sie während
des Reinigungsvorgangs über die zu behandelnden Flächen
hin und her bewegt werden können. Vorzugsweise ist die
Taktzeit und die Hublänge einstellbar.
Durch die mechanische Kraft des Hochdruckwassers werden
die Harzrückstände vom Pressblech abgetragen. Hierbei gewährleistet
die Relativbewegung zwischen dem Pressblech
und den Hochdruckwasserstrahlen einen vollständigen Abtrag.
Der Betriebsdruck des Hochdruckwassers liegt zwischen
500 bar und 2750 bar, wobei der Abstand der Düsen zum
Pressblech zwischen 1 mm und 80 mm betragen kann. Zweckmäßigerweise
ist der Abstand der Düsen verstellbar.
Vom Pressblech gelöste, aber noch anhaftende Harzrückstände
bzw. -partikel werden nach der Hochdruckwasserbehandlung
abgewaschen. Dies geschieht in einer Spülstation
(Anspruch 7), in der die Pressbleche vorzugsweise
schwallartig abgebraust werden.
In einem weiteren Arbeitsvorgang werden die Pressbleche
nass abgebürstet. Hierzu ist den Düseneinheiten nach den
Merkmalen des Anspruchs 8 eine Bürststation nachgeschaltet,
welche eine oder mehrere Bürsten aufnimmt. In der
Bürststation werden vorzugsweise sowohl die Oberseite als
auch die Unterseite der Pressbleche gebürstet. Hierbei
kommen Bürsten aus Schleifvlies zum Einsatz.
Im Anschluss an die Bürststation werden die Pressbleche
nochmals in einer Spülstation abgewaschen und dann in
einer Trocknerstation getrocknet (Anspruch 9). Die Trocknung
erfolgt vorzugsweise mittels Warmluft. Über einen
Auslauf verlässt ein gereinigtes Pressblech dann die Vorrichtung.
Das gesamte Brauchwasser aus der Hochdruckreinigung, der
Bürststation und den Spülstationen wird gesammelt und
aufbereitet. Die Harzrückstände und andere Feststoffpartikel
werden hierbei in geeigneten Filtern, beispielsweise
Band- oder Beutelfiltern, abgeschieden. Das aufbereitete
Wasser kann dann wieder benutzt werden. Hierzu
wird das Wasser gemäß Anspruch 10 in einem Kreislaufsystem
mit integrierten Filtern geführt.
Die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch 11 sieht
vor, dass im Behandlungsraum ein Unterdruck erzeugbar
ist. Auf diese Weise können die sich bei der Bearbeitung
mit den Hochdruckwasserstrahlen bildenden Wasser- bzw.
Nebelschwaden aus dem Behandlungsraum abgezogen werden.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, den Behandlungsraum
gegenüber der Atmosphäre zweckentsprechend abzudichten.
Der Einlauf und der Auslauf der Pressbleche in
bzw. aus dem Behandlungsraum erfolgt dann über eine Einlaufkammer
und eine Auslaufkammer, deren Öffnungen mittels
Streifenbürsten oder ähnlicher, eine zweckentsprechende
Abdichtfunktion sicherstellende Dichtmittel abgedichtet
sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Seitenansicht
mit der Darstellung des Wasserkreislaufs;
- Figur 2
- einen horizontalen Schnitt durch den Hochdruckautomaten
der Vorrichtung;
- Figur 3
- die Darstellung gemäß Figur 2 in der Seitenansicht;
- Figur 4
- den Ausschnitt IV gemäß Figur 2 in vergrößerter
Darstellungsweise;
- Figur 5
- einen vertikalen Längsschnitt durch einen
Hochdruckautomaten einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
- Figur 6
- in vergrößerter Darstellungsweise in der Seitenansicht
eine Hochdruckwasserdüseneinheit
der Ausführungsform gemäß Figur 5.
Die Figur 1 zeigt technisch vereinfacht eine Vorrichtung
1 zum Abtragen von Harzrückständen an einem metallischen
Pressblech 2 einschließlich der Darstellung des Wasserkreislaufs,
in seiner Gesamtheit mit 3 bezeichnet.
Ein Pressblech 2 geht näher aus den Figuren 2 und 3 hervor.
Derartige Pressbleche 2 kommen bei der Herstellung
von sogenannten Multilayern zum Einsatz. Sie bilden hierbei
die obere und untere Begrenzung eines Pakets aus mehreren
Lagen von Schichtpressstoffen, z.B. Hartpapier auf
Epoxidharzbasis, welche in einer Presse unter Wärmeeinwirkung
verbunden werden. Im Pressblech 2 sind Positionieröffnungen
4-7 vorhanden für eine präzise Ausrichtung
der Pressbleche 2 zueinander und der zwischen diesen aufgenommenen
Lagen. Beim Pressvorgang kommt es zu einem
Austritt überschüssigen Harzes, welches insbesondere im
Bereich der Positionieröffnungen 4-7 an den Pressblechen
2 haftet und diese verklebt. Die Harzrückstände sind in
den Figuren 2 bis 4 mit 8 bezeichnet.
Die Vorrichtung 1 umfasst im wesentlichen einen Hochdruckautomaten
9 mit nachgeschalteter Spülstation 10,
eine Bürststation 11, der wiederum eine Spülstation 12
nachgeschaltet ist sowie eine Trocknerstation 13.
Ein mit Harzrückständen 8 verschmutztes Pressblech 2 wird
der Vorrichtung 1 über eine Aufgabe 14 zugeführt. Hierbei
wird es von einem Transportmittel in Form einer Rollenbahn
15 durch einen Behandlungsraum 16 des Hochdruckautomaten
9 getragen. Die Rollenbahn 15 weist untere angetriebene
Tragrollen 17 auf sowie obere Andruckrollen 18.
Das Pressblech 2 wird von der Rollenbahn 15 bei der Behandlung
kontinuierlich durch die Vorrichtung 1 geführt.
Im Behandlungsraum 16 sind, wie in der Figur 2 dargestellt,
drei Hochdruckwasser-Düseneinheiten 19, 20, 21
angeordnet. Die Düseneinheiten 19, 20, 21 sind im Behandlungsraum
16 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung
des Pressblechs 2 gesehen im Abstand zueinander
angebracht und jeweils auf die Lage der Positionieröffnungen
4-7 entsprechend abgestimmt. Die Düseneinheit 19
bearbeitet den Bereich der Positionieröffnungen 4 und 7
nacheinander beim Durchlauf des Pressblechs 2, während
die Düseneinheiten 20 und 21 jeweils den Bereich um die
Positionieröffnungen 5 und 6 zeitparallel säubern.
Aus Gründen der Leistungssteigerung kann aber auch die
Anordnung einer weiteren Hochdruckwasser-Düseneinheit
sinnvoll sein, so dass alle vier Positionieröffnungen 4-7
des Pressblechs 2 gleichzeitig im Behandlungsraum 16 bearbeitet
werden können.
Jede Hochdruckwasser-Düseneinheit 19, 20, 21 umfasst zwei
Düsen 22, 23, wie dies Figur 4 schematisch verdeutlicht.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Figur 3 jeweils
nur eine Düse 23 dargestellt. Die Düse 22 ist so
ausgerichtet, dass sie die Flachseite 24 des Pressblechs
2 in einem Winkel von im wesentlichen 90° bearbeitet,
während die zweite Düse 23 im Winkel schräg gestellt ist.
Diese Winkelverstellung der Düsen 22, 23 relativ zueinander
gewährleistet, dass sowohl die Flachseite 24 des
Pressblechs 2 als auch die Oberfläche 25 der Positionieröffnungen
4-7 von den Hochdruckwasserstrahlen 26 bearbeitet
und Harzrückstände 8 zuverlässig entfernt werden.
Wähernd des Reinigungsvorgangs werden die Düsen 22, 23
zusammen mit den Düseneinheiten 19-21 quer zur Bewegungsrichtung
P des Pressblechs 2 bewegt (Pfeil Q). Diese Relativbewegung
stellt eine vollständige Bearbeitung des
Bereichs uni die Positionieröffnungen 4-7 sicher. Die hydromechanische
Kraft des Hochdruckwassers mit einem Druck
von bis zu 2750 bar führt zu einem zuverlässigen und
vollständigen Abtrag der Harzrückstände 8.
Die abgetragenen Harzpartikel werden vom Wasser mitgeführt.
Das Wasser gelangt dann über eine Sammelwanne 27
unterhalb des Behandlungsraums 16 durch einen ersten
Teilkreislauf 28 des Wasserkreislaufs 3 zu einem Filter
29, wo es von Feststoffpartikeln befreit wird. Anschließend
wird das Wasser über eine Hochdruckpumpe 30 in
den Kreislauf 28 zurückgeführt.
Im Anschluss an den Behandlungsraum 16 läuft das
Pressblech 2 in die Spülstation 10. Hier wird es schwallartig
abgewaschen und der Bürststation 11 zugeführt. Das
Waschwasser wird in einer Sammelwanne 31 aufgefangen und
der nachgeschalteten Aufbereitung im Teilkreislauf 28 zugeführt.
In der Bürststation 11 wird die gesamte Oberfläche des
Pressblechs 2 mechanisch durch die Einwirkung von unterhalb
und oberhalb des Pressblechs 2 angeordneten Bürsten
32 und 33 gereinigt. Entsprechende Gegenwalzen 34 und 35
sorgen für einen ausreichend hohen Andruck. Das Bürsten
erfolgt unter Aufgabe von Wasser, welches über Düsen 36
in die Einwirkzone der Bürsten 32 bzw. 33 gesprüht wird.
Das in der Bürststation 11 anfallende Waschwasser wird
über eine Sammelwanne 37 der Aufbereitung in einem zweiten
Teilkreislauf 38 des Wasserkreislaufs 3 mit integriertem
Filter 39 zugeführt.
Nach dem Verlassen der Bürststation 11 gelangt das
Pressblech 2 in die Spülstation 12, wo es erneut abgewaschen
wird. Das Waschwasser wird ebenfalls in einer Sammelwanne
40 aufgefangen, dem Teilkreislauf 38 zugeführt
und im Filter 39 aufbereitet.
Im Anschluss daran wird das Pressblech 2 in der Trocknerstation
13 getrocknet. Hierzu ist in der Trocknerstation
13 ein Warmluftgebläse 41 vorgesehen. Die Warmluft wird
einer separaten Trocknerkammer 42 zugeführt. Beim Durchlauf
des Pressblechs 2 durch die Trocknerkammer 42 wird
dieses dann von der Warmluft getrocknet.
Optional kann in der Trocknerstation 13 noch eine Blas- und
Saugstation 43 vorgesehen sein. Durch einen gerichteten
Blasstrahl können die Positionieröffnungen 4-7 im Bedarfsfall
zusätzlich ausgeblasen werden.
Über einen Auslauf 44 wird das vollständig gereinigte
Pressblech 2 aus der Vorrichtung 1 abgezogen.
Eine alternative Ausführungsform eines Hochdruckautomaten
45 ist in der Figur 5 dargestellt. Bauteile, die grundsätzlich
der zuvor beschriebenen Bauart entsprechen, tragen
die gleichen Bezugszeichen. Eine Hochdruckwasser-Düsenheit
46 des Hochdruckautomaten 45 zeigt Figur 6 in
vergrößerter Darstellungsweise.
Ein zu reinigendes Pressblech 2 wird der Vorrichtung 1A
über die Aufgabe 14 zugeführt und gelangt über eine Einlaufkammer
47 in den Behandlungsraum 16 des Hochdruckautomaten
45. Man erkennt auch hier, dass die Pressbleche
2 auf einer Rollenbahn 15 als Transportmittel mit unteren
angetriebenen Tragrollen 17 und oberen Andruckrollen 18
bewegt werden.
Im Behandlungsraum 16 sind insgesamt vier Hochdruckwasser-Düseneinheiten
46A-46D angeordnet, und zwar zwei
oberhalb und zwei unterhalb der Rollenbahn 15 bezogen auf
die Transportebene TE der Pressbleche 2. Durch die Hochdruckwasser-Düseneinheiten
46A und 46B wird die Oberseite
eines Pressblechs 2 und durch die Hochdruckwasser-Düseneinheiten
46C und 46D wird die Unterseite eines
Pressblechs 2 bearbeitet.
Jede Hochdruckwasser-Düseneinheit 46A-46D umfasst einen
Düsenkopf 48 mit zwei hierin angeordneten Düsen 49, 50
(siehe hierzu auch Figur 6).
Ein solcher Düsenkopf 48 hat einen Durchmesser von 50 mm.
Im Betrieb rotiert der Düsenkopf 48 und mit ihm die Düsen
49, 50 (Pfeil R) mit einer Drehzahl von 2000 U/min. Praktikabel
sind Drehzahlen bis 4000 U/min.
Jede Hochdruckwasser-Düseneinheit 46A-46D kann an einer
Traverse 51 mittels eines Linearantriebs 52 quer zur Bewegungsrichtung
P eines Pressblechs 2 bewegt werden. In
der Figur 5 sind mit 53 ein Spindeltrieb und mit 54 jeweils
zwei Führungsstangen des Linearantriebs 52 bezeichnet.
Die Querbewegung Q dient bei rotierendem Düsenkopf 48 zur
Reinigung des Bereichs der vorderen und der hinteren
Stirnseiten eines Pressblechs 2. Die Längsseiten des
Pressblechs 2 werden bei rotierendem Düsenkopf gereinigt,
indem das Pressblech 2 entlang der Hochdruckwasser-Düseneinheiten
46A-46D in Längsrichtung des Hochdruckautomaten
45 bewegt wird, jedoch ohne dass diese quer verfahren
werden. Beim Durchlauf des Pressblechs 2 werden die Harzrückstände
durch die auf das Pressblech 2 gerichteten rotierenden
Hochdruckwasserstrahlen 55 hydromechanisch abgefräst.
Den Behandlungsraum 16 verlässt ein gereinigtes
Pressblech 2 über eine Auslaufkammer 56. Man erkennt in
der Figur 5, dass sowohl am Eintrittsspalt 57 der Einlaufkammer
47 als auch am Austrittsspalt 58 der Auslaufkammer
56 eine Dichtlippenanordnung als Streifenbürsten
59 bzw. 60 angeordnet sind. Im Behandlungsraum 16 ist ein
Unterdruck erzeugbar. Hierdurch können bei der Reinigung
der Pressbleche 2 entstehende Wassernebelschwaden abgesaugt
werden. Absaugkanäle im Behandlungsraum 16 sind mit
61 bezeichnet. Auch die Einlaufkammer 47 und die Auslaufkammer
56 können an die Absaugung angeschlossen werden.
Die dort vorhandenen Absaugkanäle tragen das Bezugszeichen
62.
Der Behandlungsraum 16 ist von der Oberseite des Hochdruckautomaten
45 her über zwei schwenkbar angeordnete
Klappen 63 zugänglich.
Das verschmutzte Waschwasser wird in der Sammelwanne 27
aufgefangen und durch ein hier nicht dargestelltes Filtersystem
geleitet, in dem die festen Partikel getrennt
werden. Diese können beispielsweise in Säcke abgefüllt
als Sondermüll entsorgt werden. Das Waschwasser ist nach
dem Reinigungsprozess so sauber, dass es erneut verwendet
oder in die Kanalisation geleitet werden kann.
Dem Hochdruckautomaten 45 ist eine Bürststation 11 nachgeschaltet.
Diese erreichen die Pressbleche 2 nach Verlassen
des Behandlungsraums 16. Durch die Bürsten 33 der
Bürststation 11 wird die gesamte Oberseite bzw. Unterseite
eines Pressblechs 2 mechanisch nach- bzw. feingereinigt.
Bezugszeichenaufstellung
- 1 -
- Vorrichtung
- 2 -
- Pressblech
- 3 -
- Wasserkreislauf
- 4 -
- Positionieröffnung
- 5 -
- Positionieröffnung
- 6 -
- Positionieröffnung
- 7 -
- Positionieröffnung
- 8 -
- Harzrückstand
- 9 -
- Hochdruckautomat
- 10 -
- Spülstation
- 11 -
- Bürststation
- 12 -
- Spülstation
- 13 -
- Trocknerstation
- 14 -
- Aufgabe
- 15 -
- Rollenbahn
- 16 -
- Behandlungsraum
- 17 -
- Tragrollen
- 18 -
- Andruckrollen
- 19 -
- Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 20 -
- Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 21 -
- Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 22 -
- Düse
- 23 -
- Düse
- 24 -
- Flachseite
- 25 -
- Oberfläche v. 4-7
- 26 -
- Hochdruckwasserstrahlen
- 27 -
- Sammelwanne
- 28 -
- Teilkreislauf v. 3
- 29 -
- Filter
- 30 -
- Hochdruckpumpe
- 31 -
- Sammelwanne
- 32 -
- Bürste
- 33 -
- Bürste
- 34 -
- Gegenwalze
- 35 -
- Gegenwalze
- 36 -
- Düse
- 37 -
- Sammelwanne
- 38 -
- Teilkreislauf v. 3
- 39 -
- Filter
- 40 -
- Sammelwanne
- 41 -
- Warmluftgebläse
- 42 -
- Trocknerkammer
- 43 -
- Blas- u. Saugstation
- 44 -
- Auslauf
- 45 -
- Hochdruckautomat
- 46 -
- Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 46A - Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 46B - Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 46C - Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 46D - Hochdruckwasser-Düseneinheit
- 47 -
- Einlaufkammer
- 48 -
- Düsenkopf
- 49 -
- Düse
- 50 -
- Düse
- 51 -
- Traverse
- 52 -
- Linearantrieb
- 53 -
- Spindeltrieb
- 54 -
- Führungsstangen
- 55 -
- Hochdruckwasserstrahlen
- 56 -
- Auslaufkammer
- 57 -
- Eintrittsspalt
- 58 -
- Austrittsspalt
- 59 -
- Streifenbürste
- 60 -
- Streifenbürste
- 61 -
- Absaugkanal
- 62 -
- Absaugkanal
- 63 -
- Klappe
- P -
- Bewegungsrichtung
- Q -
- Querbewegung
- R -
- Umdrehung
- TE -
- Transportebene